Evaluación de lías de vinificación como fuente de ácido tartárico y como nutriente fermentativo económico - Aprovechamiento biotecnológico de productos agropecuarios II - Libros y Revistas - VLEX 445245346

Evaluación de lías de vinificación como fuente de ácido tartárico y como nutriente fermentativo económico

Autor:Domínguez González, J. M.; Converti, A.; Bustos Vázquez, G.
Páginas:15-53
RESUMEN

Todo fenómeno que contribuye a modificar el equilibrio de un medio vivo representa una fuente de contaminación. Es el caso de los vertidos orgánicos de las actividades agroalimentarias y, por lo tanto, de los efluentes de origen vitivinícola, como las lías de vinificación. Aunque son naturales y no representan en general toxicidad, estos vertidos pueden dar lugar a la destrucción de la fauna y... (ver resumen completo)

 
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Evaluación de lías de vinificación como fuente de ácido
tartárico y como nutriente fermentativo económico
Evaluation of Vinification Lees as Source of Tartaric
Acid and Low-cost Fermentative Nutrient
Domínguez González, J. M.1; Converti, A.2; Bustos Vázquez, G.3
Resumen
Todo fenómeno que contribuye a modificar el equilibrio de un medio vivo representa
una fuente de contaminación. Es el caso de los vertidos orgánicos de las actividades
agroalimentarias y, por lo tanto, de los efluentes de origen vitivinícola, como las lías
de vinificación. Aunque son naturales y no representan en general toxicidad, estos
vertidos pueden dar lugar a la destrucción de la fauna y flora del medio cuando se
vierten en gran cantidad en un río, un estanque o un lago. La actividad vitivinícola es
hoy considerada como una industria susceptible de producir daños medioambientales
y, por ello, debe n tratarse sus residuos, particularmente si tenemos en cuenta que la
producción de aguas residuales en este sector en España se sitúa en 18·106 m3/año, seis
veces más que la cantidad de residuos generados en Francia o Italia.
Las lías de vinificación se producen en las bodegas, durante el proceso de ela-
boración del vino. En ocasiones se destilan para recuperar alcoholes y sustancias
aromáticas, quedando por lo tanto unas lías empobrecidas en estos compuestos. La
1 Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Vigo (campus Ourense), As Lagoas s/n, 32004,
Ourense, España, teléfono: 34-988-387047; fax: 34-988-387001, e-mail: jmanuel@uvigo.es
2 Department of Chemical and Process Engineering “G. B. Bonino”, Via Opera Pia 15, I-16145
Génova, Italia.
3 Departamento de Biotecnología, Unidad Académica Multidisciplinaria Mante, UniversidadDepartamento de Biotecnología, Unidad Académica Multidisciplinaria Mante, Universidad
Autónoma de Tamaulipas, Blvd. E. C. Glez. 1201.Blvd. E. C. Glez. 1201.
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APROVECHAMIENTO BIOTECNOLÓGICO DE PRODUCTOS AGROPECUARIOS II
composición de las lías varía en función de si se han destilado o no y del trasiego del
que proceden.
Los nutrientes empleados tradicionalmente en los medios fermentativos resultan
muy costos para llevar a cabo el proceso a escala industrial, por lo que la búsqueda de
nutrientes alternativos, que sean económicamente competitivos es particularmente in-
teresante. Dado que las lías son básicamente levaduras muertas, esta fracción residual
constituye una fuente potencial de nutrientes.
Las lías, además, se caracterizan por contener elevados contenidos de tartratos,
subproducto de importante valor económico y aplicación como corrector de acidez en la
elaboración del vino. El ácido tartárico se puede recuperar por solubilización con HCl,
posterior precipitación a tartrato cálcico con CaCO3 y CaCl2, redisolución con HCl y
final recuperación por cristalización. Las lías así tratadas son aptas para ser utilizadas
directamente en aquellos casos en los que los microorganismos posean capacidad para
romper las células no autolisadas e hidrolizar las proteínas y péptidos procedentes de
las levaduras presentes en las lías. Para el resto de los microorganismos será necesa-
ria una segunda etapa de pretratamiento de las lías encaminada a la liberación de los
componentes intracelulares y la hidrólisis de las macromoléculas, empleando distintos
métodos de rotura celular:
a) Procedimientos mecánicos como rotura mecánica.
b) Procedimientos químicos como permeabilización.
c) Procedimientos enzimáticos como rotura o lisis.
d) Otros métodos como termólisis o permeabilización.
De este modo se pretende desarrollar una tecnología rentable para el aprovecha-
miento de lías como nutrientes económicos y como fuente de ácido tartárico.
Abstract
Every phenomenon that changes the balance of an ecosystem represents a pollutant
system. This is the case of the organic wastes from the agro-alimentary activities, and
thus the effluents of the viticulture, as the vinification lees. Although, they are naturalAlthough, they are natural
and do not show a big toxicity, these effluents can give place to the destruction of the
fauna and flora when they are spilt in great quantity in a river, a reservoir or a lake.
The wine activity is considered to be today an industry capable of producing environ-
mental damages, and consequently these residues must be treated, particularly if we
take into account that the production of waste water in this sector in Spain is 18·106
m3/año, six folds the amount generated in France or Italy.
Vinification lees are produced in wineries, during wine elaboration. In occasions
they are distilled to recover alcohols and aromatic substances, staying therefore some
impoverished lees in these compounds. The composition changes depending on if
they have been distilled or not and of the decanting from which they come.
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EVALUACIÓN DE LÍAS DE VINIFICACIÓN
Nutrients traditionally employed in fermentative media turn out to be very expen-
sive to carry out the process in an industrial scale, thus searching for alternative nu-
trients, more economic, is very interesting. Because of lees are basically death yeasts,
this fraction is a potential source of nutrients.
Lees, besides, are characterized by having high tartrate contents, which is a sub-
product with important economic value and application to correct acidity in the ela-
boration of wine. Tartaric acid can be recovered by solubilization with HCl, further
precipitation to calcium tartrate with CaCO3 y CaCl2, solution with HCl and final
recovery by crystallization. These lees are also suitable to be used directly in those
cases in which the microorganisms possess aptitude to break the no autolizated cells
and hydrolyzed proteins and peptides coming from yeasts present in lees. Other mi-
croorganisms must be necessary a second stage to release the intracellular compound
by using different methods, such as:
a) Mechanic procedures such as mechanic breakdown.
b) Chemical procedures such as permeabilization.
c) Enzymatic procedures such as breakdown or lysis.
d) Other methods such as thermolysis or permeabilization.
In this way, we tray to develop a suitable technology to use lees as an economic
nutrient and source of tartaric acid.
Introducción
El ácido tartárico ya era conocido por los griegos y los romanos, y se encuen-
tra en la naturaleza en forma de tartrato de hidrógeno y potasio en el zumo
de la uva. Fue aislado por primera vez el año 1769 por el químico sueco Carl
Wilhelm Scheele.
Estructura química
El ácido tartárico es un ácido dicarboxílico natural. Su fórmula es: HOOC-CHOH-
CHOH-COOH. Contiene, por tanto, dos grupos carboxílicos y dos grupos alcohol
en una cadena de hidrocarburo lineal de longitud cuatro. La figura 1.1 muestra su
estructura. El nombre sistemático del ácido tartárico es ácido 2,3,-dihidroxibutano-
dioico. Este ácido contiene dos centros quirales con idéntica sustitución. Por tanto,
existe como un par de enantiomeros y una forma meso aquiral.

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