Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/198/15
México, D.F., 25 de agosto de 2015
- Un grupo de investigadores encabezado por el doctor Jesús Campos, de la Universidad Michoacana, realizó un estudio para comparar el efecto de dos cepas de levadura en la etapa de fermentación; una aislada de un ambiente natural y otra que comúnmente se utiliza en plantas tequileras. Una de las dos resultó más eficiente en la fermentación de los mostos de agave y el proceso tuvo un ahorro del 25% de la materia prima consumida
- El tequila es una bebida alcohólica que por denominación solo puede ser producida en México. Su obtención es a través de la destilación de jugos de agave tequilana Weber variedad azul, fermentados usualmente con levaduras. Investigadores de la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo analizan cuáles son las levaduras que podrían ser más eficientes para los procesos de fermentación.
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El tequila es una bebida alcohólica tradicional conocida a nivel mundial, que por nominación de origen solo puede ser producida en México; su obtención es a través de la destilación de jugos de agave tequilana Weber variedad azul, fermentados usualmente con levaduras.
Como en toda producción de bebidas alcohólicas, existen variables que influyen en su calidad, de ellas depende su olor y sabor. En el caso del tequila, la fermentación es una parte importante del proceso. Por ello, investigadores de la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo se concentran en analizar cuáles son las levaduras que podrían ser más eficientes para los procesos de fermentación alcohólica, enfocándose preferencialmente en los rendimientos y en el análisis del contenido de compuestos volátiles producidos.
“La fermentación natural o tradicional se ha traducido en un menor rendimiento y calidad sensorial debido a las variaciones en el proceso de producción entre cada lote, ocasionado por la presencia de varias especies endémicas de microorganismos en el mosto de agave –caldo que contiene las piñas molidas y donde se lleva a cabo la fermentación–, así como diversas bacterias que compiten por el consumo de los azúcares, transformándolos en una gran variedad de compuestos orgánicos que genera una disminución en la producción de etanol y la generación de metabolitos indeseables que como resultado pueden ocasionar un destilado con baja calidad”, explicó el investigador Jesús Campos García, del Instituto de Investigaciones Químico Biológicas de dicha universidad.
Las propiedades organolépticas de las bebidas alcohólicas como el tequila, los vinos y algunas otras están determinadas por la composición de la mezcla de alcoholes, ésteres y algunos otros compuestos, por lo que los compuestos volátiles determinan las propiedades organolépticas y el bouquet de las bebidas alcohólicas. La gran mayoría de los compuestos volátiles son derivados de ácidos grasos, carbohidratos y aminoácidos producidos por medio de?diversas rutas metabólicas que ocurren primordialmente durante el proceso de la fermentación.
Con esta información, Campos García junto con su equipo de colaboradores realizaron un análisis comparativo de rendimiento y producción de compuestos volátiles; estos compuestos son generalmente deseables por incrementar la calidad del tequila. En el estudio se comparó el efecto de dos cepas de levadura en la etapa de fermentación. Una aislada de un ambiente natural, enominada UMPe-1, la cual pertenece al género Kluyveromyces marxianus, y otra levadura que comúnmente se usa en plantas tequileras llamada Pan1, perteneciente al género Saccharomyces cerevisiae.
“Analizar los compuestos volátiles es importante porque son asociados comúnmente con las propiedades sensoriales, aromáticas y el sabor de la bebida cuyo contenido en los destilados sugiere que, adicional a las características propias del agave (edad y región de cultivo), pueden ser producidos por las levaduras durante el proceso fermentativo de los mostos de agave”, indicó el miembro de la Academia Mexicana de Ciencias.
Para llevar a cabo este análisis, los investigadores dividieron en tres secciones el estudio: “Primero realizamos pruebas de fermentación a nivel industrial, ahí las fermentaciones se llevaron a cabo en tanques de 15 mil litros a temperatura ambiente por 90 horas. Después estudiamos la producción de etanol y el consumo de azúcares en los mostos de agave mediante cromatografía de líquidos y, por último, determinamos el contenido de los compuestos de volátiles mayoritarios – alcoholes superiores, ésteres y aldehídos– y los volátiles minoritarios de los destilados”.
El último paso consistió en someter los mostos a un proceso de doble destilación de acuerdo con el procedimiento estándar seguido por la fábrica donde se realizó la investigación. Asimismo, el contenido de compuestos volátiles mayoritarios y minoritarios de la bebida conocida como tequila blanco se determinó por cromatografía de gases y espectrografía de masas.
“Los resultados en la prueba mostraron que el consumo de azúcares y el etanol producido ocurrió en las primeras 32 horas de fermentación. En la evalución de la producción o rendimiento de etanol y el consumo de azúcar notamos que la levadura UMPe-1 mostró una mayor riqueza alcohólica de 5,42 g/100 mL, comparado con la levadura Pan1, cuya riqueza alcohólica fue de 3,94 g/100mL”
Otro parámetro determinado en la fermentación fue el rendimiento alcohólico, el cual se determina con base en los azúcares fermentables contenidos en el mosto, que son transformados a alcoholes (usualmente etanol). Aquí, los investigadores determinaron que la levadura UMPe-1 tuvo un rendimiento alcohólico del 96% en comparación con el 70% obtenido por la cepa Pan1, que cotidianamente se usa en la fábrica.
El contenido de ésteres en el tequila blanco está asociado con aromas frutales agradables, los cuales generalmente son producto de la fermentación. Los resultados mostraron alto contenido de ésteres producidos por la levadura de K. marxianus UMPe1, en comparación con los asociados a la otra cepa de levadura Pan1; asimismo se logró identificar la presencia de algunos compuestos derivados como la whisky-lactona.
Con esto, los investigadores pudieron concluir que la levadura UMPe-1 fue la más eficiente en la fermentación de los mostos de agave y el rendimiento del proceso con base en la materia prima consumida representó un ahorro del 25% al utilizar la levadura UMPe-1.
Los resultados obtenidos indican que esta levadura puede ser utilizada como organismo fermentador para mejorar la productividad de destilerías de tequila, adicional a que el destilado resultante posee un mayor número y contenido de compuestos volátiles (minoritarios) que le confieren propiedades organolépticas deseables al producto. También sugieren que esta levadura puede ser un adecuado biocatalizador para la elaboración industrial del tequila en sustitución de las cepas de uso común como Pan1.
Mariana Dolores.