LEVADURA VINICA OSMOTOLERANTE CECT 13015 Y SU APLICACION EN LA PRODUCCION Y MEJORA DE VINOS DULCES Y LA OBTENCION DE BIOETANOL.

Levadura vínica osmotolerante CECT 13015 y su aplicación en la producción y mejora de vinos dulces y la obtención de bioetanol. La presente invención tiene por objeto la aplicación de una cepa de Saccharomyces cerevisiae CECT 13015 para la producción de vinos, especialmente vinos dulces, así como para la producción de bioetanol a partir de sustratos azucarados. Esta cepa ha sido aislada de un mosto fermentado de uva pasa Pedro Ximénez de la D.O. Montilla- Moriles, y ha sido seleccionada por su rápida cinética de fermentación, por sus excelentes cualidades organolépticas, así como por su elevada producción de etanol. Estado de la técnica anterior En algunas regiones cálidas, con especiales características climáticas, se obtienen vinos dulces especiales mejorando la calidad de las uvas recolectadas en su madurez, mediante un proceso de secado natural por exposición directa de las uvas al sol durante unos días. Esto sucede en regiones vitivinícolas con un índice heliotérmico de 2597ºC o superior, situadas en varios países mediterráneos como España, Grecia, Chipre, Italia y Turquía, donde se producen vinos de postre especiales por este método a partir de distintas variedades de uva, aunque principalmente se usan las variedades Muscat. En Andalucía (España) y particularmente en las zonas de Montilla-Moriles, Jerez y Málaga, se usa además de la uva Muscat, la uva Pedro Ximénez. El mosto obtenido de las uvas Pedro Ximénez en su madurez media posee un contenido en azúcares en torno a 25ºBx y después del proceso de pasificación presenta un contenido que alcanza hasta 45ºBx, equivalente a 500 g/L, (Franco M, Peinado RA, Medina M, Moreno J. 2004. Off-vine grape drying effect on volatile compounds and aromatic series in must from Pedro Ximénez grape variety. J Agrie Food Chem 52: 3905-3910). Saccharomyces cerevisiae es un hongo sacarofílico y en su hábitat se encuentra con elevadas concentraciones de azúcares. Sin embargo, cuando se usa para fermentar mostos con alta concentración en azúcares se presentan una serie de problemas como son paradas de fermentación y fermentaciones lentas, que puede favorecer el desarrollo de microorganismos indeseables, que aumentan la acidez volátil y originan vinos de baja calidad (Caridi A., Crucitti P., Ramondino D. 1999. Winemaking of must at high osmotic strength by thermotolerant yeast. Biotechnol Lett, 21: 617-620). En Salmón JM, Mauricio JC. 1994. Relationship between sugar uptake kinetics and total sugar consumption in different industrial Saccharomyces cerevisiae strains during alcoholic fermentation. Biotechnol Lett 16: 89- 94 se describe una menor actividad en el transporte de glucosa en levaduras que fermentan medios con una elevada concentración de azúcares. Con objeto de evitar estos problemas, algunos vinos dulces especiales se han elaborado tradicionalmente en determinadas zonas mezclando los mostos de uva pasificada con alcohol vínico. Este hecho origina problemas en la catalogación del producto en el mercado y para el consumidor final, ya que no ha sido elaborado mediante un proceso de fermentación. Una posible solución podría ser la realización de fermentaciones parciales dirigidas con levaduras aisladas y seleccionadas a partir de mostos de uva pasa. La crisis energética causada por la dependencia de los combustibles fósiles, así como el efecto contaminante que éstos tienen sobre el ambiente, unido a su contribución al efecto invernadero, hace necesaria la búsqueda de fuentes energéticas alternativas o complementarias renovables, cuyo balance neto en la emisión de CO 2 sea inferior (Cot M, Loret M-O, François J, Benbadis L. 2007. Physiological behaviour of Saccharomyces cerevisiae in aerated fed-batch fermentation for high level production of bioethanol. FEMS Yeast Res 7: 22-32). Una de estas fuentes energéticas es el bioetanol obtenido a partir de carbohidratos de plantas (Liang L, Zhang Y, Zhang L, Zhu M. Liang S, Huang Y. 2008. Study of sugarcane pieces as yeast supports for ethanol production from sugarcane juice and molasses. J Ind Microbiol Biotechnol 35: 1605-1613), que es particularmente interesante como combustible para vehículos automóviles bien sólo o mezclado con otros combustibles. El etanol se obtiene mediante un proceso en tres fases: i) obtención de una solución de azúcares fermentables, ii) fermentación alcohólica de dicha solución, y iii) destilación y deshidratación del etanol. La eficiencia del proceso total está fuertemente relacionada con la energía invertida, particularmente en la fase de destilación. Se han usado distintas fuentes de carbohidratos fermentables, en función de su abundancia o disponibilidad en el entorno próximo o en los subproductos o residuos de la agricultura e industria local. De una forma inconsciente, se han usado sustratos como el maíz y el trigo, sin evaluar el impacto negativo que sobre la alimentación humana ha tenido la desviación de estos granos hacia la producción de bioetanol. Estos sustratos, ricos en almidón o carbohidratos, no asimilables directamente por los microorganismos fermentativos, requieren costosos pre-tratamientos ácidos o enzimáticos o calentamientos para convertir los carbohidratos no asimilables en azúcares fermentables (Leipper KA, Schlee C, Tebble I, Stewart GG. 2006. The fermentation of beet sugar syrup to produce bioethanol. J Inst Brew 112: 122-133.) que aumentan los costes de producción y la energía necesaria para obtener el etanol. El uso de sustratos que presenten altos contenidos en azúcares fermentables (melazas o jugos procedentes del proceso de extracción del azúcar de caña o de la remolacha) no requiere tratamientos especiales, por lo que el coste (económico y energético) del proceso será menor. 2 ES 2 350 431 A1 Por otro lado, se sabe que cuanto mayor es el contenido en etanol de una mezcla, menor es el consumo energético necesario para su separación (Bertolini MC, Ernandes JR, Laluce C. 1991. New yeast strains for alcoholic fermentation at higher sugar concentration. Biotechnol Lett 13: 197-202). De este modo, cuanto mayor sea la concentración en etanol obtenida en la fase de fermentación, menor será la energía invertida en la destilación. En consecuencia, la optimización de la fase fermentativa con respecto al uso de microorganismos osmotolerantes que producen elevadas concentraciones de etanol a partir de sustratos con elevado contenido en azúcares se revela como una interesante alternativa para incrementar la eficiencia del proceso de obtención de bioetanol. La levadura Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo más usado en la fermentación alcohólica, aunque en la actualidad la bacteria Zymomonas mobilis se está también usando debido a que tiene una serie de ventajas con respecto a S. cerevisiae (Zaldivar J, Nielsen J, Olsson L. 2001. Fuel ethanol production from lignocellulose: a challenge for metabolic engineering and process integration. Appl Microbiol Biotechnol 56: 17-34). Como ha sido previamente comentado S. cerevisiae es un hongo sacarofílico y en su hábitat se encuentra con elevadas concentraciones de azúcares. Sin embargo, cuando se usa para fermentar mostos con alta concentración en azúcares se presentan una serie de problemas como son paradas de fermentación y fermentaciones lentas (Caridi et al., 1999). Salmón y Mauricio (1994) han descrito una menor actividad en el transporte de glucosa en levaduras que fermentan medios con una elevada concentración de azúcares. Para evitar estos problemas, una posible solución podría ser la realización de fermentaciones dirigidas con levaduras aisladas y seleccionadas a partir de medios muy azucarados como son los mostos de uva pasa, que alcanzan más de 400 g/L de azúcares fermentables. Normalmente, las cepas de levaduras implicadas en los procesos industriales tienen una osmotolerancia limitada, por lo que las fermentaciones se realizan a partir de concentraciones de azúcares inferiores al 20% (p/v). Por tanto, el uso de levaduras osmotolerantes y superproductoras de etanol es muy deseable en la producción de etanol. La fermentación del mosto es un proceso microbiológico complejo que implica interacciones entre levaduras, bacterias y hongos filamentosos (Aranda A, Matallana E, del Olmo M. 2005. Levaduras. Saccharomyces I. Levaduras de primera fermentación. En Microbiología del vino, Coordinadores A. V. Carrascosa, R. Muñoz y R. González, pp 19- 56. AMV Ediciones, Madrid). Tradicionalmente, la fermentación del mosto ha sido un fenómeno espontáneo, realizado por la microbiota que se encuentra en la superficie del grano de uva y en la bodega. Sin embargo, esta microbiota puede afectarse por un gran número de factores, como condiciones sanitarias, condiciones climáticas, grado de madurez de la cosecha, variedad de uva, uso de productos fitosanitarios, etc. Por tanto, las levaduras presentes en los frutos no...

1. Levadura vínica perteneciente a la especie Saccharomyces cerevisiae depositada en la colección española de cultivos tipo, con número de identificación CECT 13015. 2. Levadura vínica de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque presenta una tolerancia osmótica comprendida entre 25-45% (p/v) de glucosa y una tolerancia al etanol de entre 12-15% (v/v). 3. Levadura vínica de acuerdo a las reivindicaciones anteriores caracterizada porque produce un máximo de 20% (v/v) de etanol a 28ºC. 4. Uso de la levadura vínica de las reivindicaciones 1 a 3 para la producción de bebidas alcohólicas. 5. Uso de la levadura vínica de las reivindicaciones 1 a 3 para la producción de vinos dulces naturales. 6. Uso de la levadura vínica de las reivindicaciones 1 a 3 en la producción de etanol a partir de sustratos azucarados mediante la inoculación al medio de 4x10 6 células/mL de dichas levaduras. 7 ES 2 350 431 A1 8 ES 2 350 431 A1 9 OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS ESPAÑA