La invención se relaciona con una cepa de Pichia kluyveri, con capacidad para fermentar los azúcares reductores presentes en el zumo de naranja,

así como con un método de crecimiento de dicho microorganismo, con su empleo en la producción de una bebida de baja graduación alcohólica y con unas propiedades organolépticas óptimas para su consumo y con dicho producto derivado de la fermentación utilizando la cepa de Pichia kluyveri.

CEPA DE PICHIA KLUYVERI Y SUS APLICACIONES

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se relaciona con una cepa de Pichia kluyveri, con capacidad para fermentar de forma natural el zumo de naranja, y con su empleo en la producción de una bebida de baja graduación alcohólica.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

La fermentación alcohólica es quizás el primer proceso biotecnológico llevado a cabo por el hombre. Aunque en un primer momento se utilizó como método de conservación de frutas, con el paso de los años se fue consolidando como un método para obtener bebidas alcohólicas tales como los vinos. En general cuando se habla de bebidas producidas por fermentación de zumos de fruta se hace referencia al vino obtenido a partir de zumo de uva.

La mayor parte del vino se elabora a partir de uvas y, a menos que se especifique otra fuente, la palabra vino se refiere al producto que resulta de la fermentación del jugo de uva (Brown et al., 1989. 1st ed. Blackwell Scientific Publications, Oxford, England) . La manufactura de vinos de otras frutas distintas de la uva es muy popular en muchos países del norte europeo, donde las condiciones climáticas impiden el desarrollo de la vitivinicultura, especialmente en Polonia, Rusia y Alemania. En Gran Bretaña sólo una pequeña cantidad de vinos de otras frutas es producida a escala comercial, pero es muy común la elaboración casera artesanal.

Tradicionalmente para la fermentación de mostos de diferentes frutas se utilizan las poblaciones de levaduras existentes en el ecosistema del que se obtienen los frutos. Durante el proceso de fermentación se produce una evolución de las poblaciones microbianas en la que unas sustituyen a otras, a medida que la composición química del medio fermentado va cambiando. En el caso concreto de la fermentación de la naranja, el proceso presenta una diferencia fundamental y un problema adicional, con respecto a otros mostos de otras frutas. La diferencia estriba en que durante las primeras fases de la fermentación, Lactobacillus desplaza al resto de microorganismos, dando lugar a una fuerte acumulación de ácido láctico, lo cual proporciona al producto un olor y sabor desagradable. La fermentación espontánea de zumo de naranja, por tanto, no da lugar a un producto con las propiedades organolépticas de los obtenidos a partir de otros mostos como uva, manzana, cebada, etc.

Las especies de levadura más abundantes presentes en el zumo de naranja son, por este orden, las siguientes Hanseniaspora uvarum (27%) , Hanseniaspora occidentalis (15%) , Pichia kluyveri (9%) , Candida intermedia (7%) y Candida parapsilosis (6%) (Arias et al. Applied and Environmental Microbiology, 2002, 68:1955-1961) .

En concreto, Pichia es un género de la familia Saccharomycetaceae con células esféricas, elípticas u oblongas. Existen 91 especies del género Pichia y en concreto dentro de la especie P. kluyveri existen tres variedades, eremophila, cephalocereana y kluyveri (Phaff, Starmer y Tredick-Kline, 1987, Studies Mycol 30:412) . Los miembros del género Pichia no son capaces de fermentar ni asimilar lactosa. En cuanto a la fermentación de otros carbohidratos, es variable según la especie. En concreto, Pichia kluyveri es capaz de fermentar glucosa, pero no galactosa, sacarosa, maltosa, rafinosa y trehalosa. Especies del género Pichia, tal como P. kluyveri y P. fermentans causan el deterioro de algunas frutas, como peras, tomates, naranjas, etc.

Hay antecedentes bibliográficos de producción de zumos de cítricos fermentados, que datan de hace muchos años, tales como los de Hendrickson y Kesterson (1965) (Agric. Exp. Sta. Bull. 698: 64-66) citando un trabajo de von Loesecke de 1936, que describen diversos productos derivados de la manufactura de los cítricos, entre ellos vinos de pomelo y naranja. En este último caso, se describe que, si bien el jugo de estos cítricos puede ser convertido en vino de sabor y aroma agradables, se requiere la adición de azúcar y condiciones de elaboración cuidadosamente controladas. Braverman (Composición y tecnología química. Madrid: Aguilar. 1952) menciona y describe los pasos para obtener los «vinos de agrios», a los cuales define como productos obtenidos por fermentación con levaduras vínicas, de zumos procedentes de frutas maduras de las variedades menos ácidas, adicionadas de azúcar, con el fin de obtener vinos de más cuerpo y menos ácidos. Los conocimientos científicos más actualizados que se tienen sobre la elaboración de vinos cítricos provienen de Turquía y de otros países asiáticos (China, Japón, Corea) . Entre ellos, se pueden citar los estudios sobre la producción de vino de naranja realizados por Arici-Oe et al. (1994) (Gida 19, 2:113-117) en China, el aislamiento e identificación de levaduras para la producción de vino de naranja de Young-Hwan et al. (1997) (Korean J. Food Sci. Technol. 29, 3: 588-594) en Corea y estudios básicos de las técnicas de producción de vino de naranja de You-Young y Guo-Qing (2000) (J. Zhejiang Univ. Agric. Life Sci. 26, 5: 513-515) en China.

Asimismo, se ha descrito un procedimiento para la obtención de un producto derivado del zumo de naranja que implica un proceso de fermentación mediante el empleo de levaduras alcohólicas (ES 2164565) . En particular, las levaduras utilizadas pertenecen a los géneros Hanseniospora y Saccharomyces. Además, también se ha descrito un procedimiento de fermentación del zumo de naranja natural en el que se utilizan dos cepas de levaduras, que se añaden al zumo de naranja de manera secuencial. En concreto, dichas levaduras son Pichia fermentans CECT 11773 y Saccharomyces cerevisiae.

Por tanto, a pesar de que se han descrito algunos microorganismos con capacidad de fermentar el zumo de naranja, existe la necesidad de desarrollar un procedimiento a partir del cual se obtenga una bebida con mejores propiedades organolépticas y menor graduación alcohólica.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN

Los inventores han identificado una cepa de levadura de la especie Pichia kluyveri que posee la capacidad de llevar a cabo la fermentación del zumo de naranja, dando lugar a una bebida derivada de zumo de naranja, con unas propiedades organolépticas muy buenas para su consumo, así como una baja graduación alcohólica de alrededor de un 2, 5%. Un cultivo de dicho aislado de P. kluyveri fue depositado el día 12 de mayo de 2010 en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con el número de acceso CECT 13055.

La presencia de una concentración adecuada de pulpa en el zumo de naranja de origen representa una ventaja, ya que constituye un reservorio de oxígeno para la levadura, que es necesario en las primeras etapas de la fermentación, así como también aporta una gran cantidad de nutrientes. Por otro lado, la capacidad de la cepa de levadura de la invención de fermentar únicamente los azúcares reductores presentes en el zumo, da lugar a un producto final que contiene azúcares no reductores, tal como sacarosa, que hace que su sabor sea muy agradable.

Por tanto, en un aspecto, la invención se relaciona con un microorganismo de la especie Pichia kluyveri, depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con número de acceso 13055, con capacidad de fermentar glucosa y/o fructosa o un mutante de dicho microorganismo que mantiene dicha capacidad. Un cultivo y un medio de cultivo de dicho microorganismo constituyen aspectos adicionales de esta invención.

En otro aspecto, la invención se relaciona con el uso de dicho microorganismo o de dicho cultivo para llevar a cabo fermentación alcohólica.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un método de crecimiento de dicho microorganismo que comprende inocular dicho microorganismo en un medio que comprende zumo de naranja.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un método para la obtención de un producto derivado del zumo de naranja que comprende la inoculación de dicho microorganismo o de un cultivo del mismo en un medio de cultivo que comprende zumo de naranja, bajo condiciones que permitan la fermentación de los azúcares reductores del zumo de naranja.

En otro aspecto, la invención se relaciona con un producto derivado del zumo de naranja que presenta una concentración de etanol entre 0, 1 y 3, 4%, obtenible mediante un método que comprende inocular dicho microorganismo en un medio de cultivo que comprende zumo de naranja, bajo condiciones que permitan la fermentación de los azúcares reductores presentes en el zumo de naranja.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La... [Seguir leyendo]

1. Un microorganismo de la especie Pichia kluyveri depositado en la Colección Española de Cultivos Tipo (CECT) con número de acceso 13055, con capacidad de fermentar glucosa y/o fructosa o un mutante de dicho microorganismo que mantiene dicha capacidad.

2. Un cultivo biológicamente puro del microorganismo según la reivindicación

1.

3. Un medio de cultivo del microorganismo según la reivindicación 1 que comprende zumo de naranja.

4. Un medio de cultivo según la reivindicación 3 que comprende 25% (v/v) de zumo de naranja y 1% (p/v) de una fuente de carbono.

5. Un medio de cultivo según la reivindicación 4 en donde la fuente de carbono es glucosa y/o fructosa.

6. Uso del microorganismo según la reivindicación 1 o del cultivo según la reivindicación 2 para llevar a cabo fermentación alcohólica.

7. Un método de crecimiento del microorganismo según la reivindicación 1 o del cultivo según la reivindicación 2 que comprende inocular dicho microorganismo en un medio que comprende zumo de naranja.

8. Un método para la obtención de un producto derivado del zumo de naranja que comprende la inoculación del microorganismo según la reivindicación 1

o del cultivo según la reivindicación 2 en un medio de cultivo que comprende zumo de naranja, bajo condiciones que permitan la fermentación de los azúcares reductores presentes en el zumo de naranja.

9. Método según la reivindicación 8 en donde la fermentación tiene lugar entre 15 y 35 ºC.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9 en donde la fermentación tiene lugar durante 3 a 7 días.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10 en donde la fermentación tiene lugar a 20ºC durante 3 días.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11 en donde la fermentación tiene lugar en agitación o por recirculación.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12 en donde después del

proceso de fermentación se lleva a cabo una decantación de sólidos y 5 pasteurización.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13 en donde adicionalmente se lleva a cabo una etapa de carbonatación.

15. Producto derivado del zumo de naranja que presenta una concentración de

etanol entre 0, 1 y 3, 4% (v/v) , obtenible mediante el método según la 10 reivindicación 8.

16. Producto según la reivindicación 15 en donde la concentración de etanol es de 2, 5% (v/v) .

17. Producto según la reivindicación 15 que comprende adicionalmente un compuesto seleccionado del grupo formado por aromatizantes, acidulantes,

colorantes, conservantes, antioxidantes, emulsionantes, espesantes, estabilizantes y compuestos para mejorar las propiedades del producto de interés para la industria.

18. Producto según la reivindicación 15 que comprende al menos un azúcar no reductor.

19. Producto según la reivindicación 18 en donde el azúcar no reductor es sacarosa.

FIGURA 1

FIGURA 2

FIGURA 3

FIGURA 4

FIGURA 5

FIGURA 6

FIGURA 7

FIGURA 8

FIGURA 9

FIGURA 10

FIGURA 11

FIGURA 12

FIGURA 13