Vino de arroz Shanlan, características frente a otros vinos de arroz

Vino de arroz Shanlan

El vino de arroz Shanlan, como su propio nombre indica, es un producto de la fermentación del arroz Shanlan, glutinoso, como los que se suelen utilizar para este tipo de productos. Este vino es característico del pueblo Li, situado en el monte Wuzhi de la isla china Hainan. 

Vino Shanlan

 Los investigadores Dongshen Yang, Xianqun Luo y Xinguang Wang han realizado una investigación en la Universidad de Hainan sobre las características de este vino, su proceso de elaboración y sus beneficios frente a otras bebidas alcohólicas fermentadas con arroz. 

    En primer lugar se lava el arroz y empapa en agua durante 12 horas a temperatura ambiente. Tras este tratamiento previo, se calienta el arroz durante media hora a 100ºC y se somete posteriormente a un enfriamiento (40-45ºC). A continuación, se coge el arroz, le añadimos agua y unos gramos de vino base ("starter") y se incuba durante tres días a 25ºC, dejando así que se produzca la fermentación. 

    Después de esto, la mezcla es fermentada y centrifugada. El sobrenadante y el líquido sacarificado eliminado previamente en el fermentador son fusionados y esterilizados. Por último, el vino de arroz se almacena en una cerámica durante días. 

PARÁMETROS ESTUDIADOS

 Durante el proceso de fermentación, los estudios reflejan la actividad de la enzima encargada de la degradación del almidón del arroz y su fermentación alcohólica. Los resultados nos muestran cómo la actividad enzimática aumenta los primeros tres días, cuando sucede la fermentación. Asimismo, la concentración de almidón disminuye a medida que se aprecia la aparición de azúcares, que también van siendo degradados por esta enzima para producirse etanol. 

Representación de la evolución de almidón, azúcares, etanol, pH y actividad de la enzima

      Como producto de la fermentación, se obtiene, además, ácido láctico, que disminuye el pH del vino (aumenta la concentración de protones, explicación aquí). 

CALIDAD SENSORIAL DEL VINO SHANLAN

 La calidad del vino de arroz Shanlan es debida al equilibrio que se establece entre la concentración de azúcares, que le aportan un sabor dulce, y la concentración de etanol, que le otorga la categoría de vino. A medida que pasan los días tras el comienzo de la fermentación, también aparece un aroma característico y cierta acidez. 

    Son importantes las condiciones en las que se conserva el vino, pues un exceso de temperatura, por ejemplo, puede suponer un sabor agrio en nuestro producto; y una situación de aerobiosis puede dificultar el almacenamiento del etanol por parte de las levaduras fermentativas. 

 

Parámetros a lo largo de los 7 días de fermentación

 COMPARACIÓN CON OTROS VINOS DE ARROZ

 Tras la obtención de nuestro producto y el estudio de sus características, se ha comparado con otras bebidas alcohólicas. La característica común de los vinos tradicionales de arroz es que, a pesar de que los alcoholes superiores son las principales sustancias que aportan el sabor de dichos vinos, poseen menos concentración de alcoholes superiores que los destilados. Esto es un punto a favor en este tipo de vinos, ya que un exceso de alcoholes superiores provocaría dolor de cabeza, de estómago, embriaguez, mal sabor… 

     Por otro lado, frente a otros vinos de arroz tradicionales, como los vietnamitas, presenta también un menor contenido de este tipo de alcoholes. Esto es debido a un mayor contenido de azúcares totales presentes en la mezcla y al tiempo de almacenamiento. Mientras que otras bebidas son consumidas tras años de almacenaje, el vino de arroz Shanlan es consumido entre los tres y siete días después del comienzo de su fermentación. 

Comparación de la concentración en alcoholes superiores con otros vinos de arroz 

Artículo original 

Characteristics of traditional Chinese shanlan wine fermentation

Dongsheng Yang,1,2,* Xianqun Luo,1 and Xinguang Wang1

Department of Bioengineering, College of Materials and Chemical Engineering, Hainan University, Haikou 570228, China1 and

Hainan Institute for Low Carbon Development, Haikou 570228, China2

Received 7 February 2013; accepted 22 July 2013

Available online 5 September 2013

2013, The Society for Biotechnology, Japan. All rights reserved.

Integrantes del trabajo

Albaladejo Tasso, Lorena
Capilla López, María Dolores
García Fuster, Marta
Maciá Valero, Alicia
Verdú Bou, Miriam

Fuente para alumnos de Biotecnología (acceso universite requerido)

Resumen del artículo (en esta dirección encontramos otros enlaces de interés que nos aportan información sobre los vinos de arroz y la fermentación alcohólica)
Otros enlaces de interés: 
http://www.chinaidea.net/food/alcohol-1217/2013-900.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Hainan

Producción rentable de celulosa bacteriana en cultivos estáticos utilizando el liquido residual de la destilación

La celulosa es un producto de uso cotidiano, por lo que hay una gran demanda comercial. Esto ha llevado al intento de mejora de la producción para que sea más eficiente y más rentable.

Existen principalmente 2 formas de producir celulosa:

·           A partir de los árboles: la celulosa obtenida requiere un tratamiento adicional para retirar la lignina. Este es un material que confiere resistencia a los árboles y, por tanto, difícil de eliminar, por lo que es muy costoso.

·            A partir de bacterias como Gluconacetobacter xylinum: usa la celulosa para mantenerse a flote en un medio acuoso que contiene los nutrientes y poder a la vez tener acceso al oxígeno del aire.

Tradicionalmente el medio en el que se produce Celulosa Bacteriana (BC) está formado por HS (Hestrin and Schramm), que tiene un alto contenido en azúcares usados por la bacteria tanto para crecer como para producir la celulosa, polímero de glucosa. Sin embargo, este método es bastante caro, por lo que se han estudiado alternativas.

Una de estas alternativas es el uso del líquido residual de la destilación del vino de arroz llamado TS (Thin stillage). Este residuo es muy contaminante, por lo que supone un coste para la empresa deshacerse de él. Por ello, cederlo para la producción de celulosa, además de abaratar los costes de producción de BC, evita el gasto económico para la destilería al procesarlo.

Se ha estudiado la influencia de la composición de los medios de cultivo en el tiempo de producción de BC,  sus características estructurales y la rentabilidad de la producción.

MEDIOS DE CULTIVO

Se usaron medios con diferentes proporciones de HS y de TS.

Como se muestra en la figura, la concentración de células y de BC aumenta conforme se incrementa la cantidad de TS. Pero, al  aumentar más de un 50% la proporción de TS, se observa un descenso notable en estos factores.

Esto indica que la máxima producción de BC solo se obtiene en un medio en el que haya un 50% de TS y otro 50% de HS (50/50 HS/TS).

Para comprender esto es necesario saber cómo se comporta la bacteria en cada medio. En medio formado exclusivamente por HS, el aporte mayoritario,  la glucosa, es usada tanto para el crecimiento celular como para  la producción de celulosa. Por otra parte, en medio formado exclusivamente por TS es necesario generar glucosa a partir de los ácidos orgánicos (aporte mayoritario de este medio)  para sintetizar celulosa. Y en medio mixto los ácidos orgánicos del TS se usan para el crecimiento y la glucosa del HS para celulosa.

TIEMPO DE PRODUCCIÓN DE BC

Los medio usados en este caso son: 100% HS, 50%HS (50% agua y 50% HS), 50/50 HS/TS, 100%TS y 50% TS (50% agua y 50% TS).

 En los medios con HS la concentración de glucosa se reduce hasta un nivel muy bajo durante los 3 primeros días debido a que la célula la incorpora y lo transforma en energía.

Por el contrario en los medios con TS, la concentración de glucosa se mantiene prácticamente constante dado que lo que usa la bacteria en este caso son los ácidos orgánicos del medio.

También se observa en esta gráfica que, en el medio 50-50, la masa de células, junto con la producción de BC, a los 7 días es mayor que en el resto de medios.

CARACTERÍSTICAS ESTRUCTURALES DE LA CELULOSA BACTERIANA

También se estudió el efecto del TS sobre las características estructurales de la Celulosa Bacteriana (BC) producida.

Películas de BC en bruto (no tratados)

La celulosa producida con el medio de TS  tiene un color más oscuro que la celulosa producida con los medios HS. Además la capa de celulosa con el medio 50/50 es de mayor grosor que el resto, como ya se ha comentado, por la mayor concentración celular y producción de celulosa.

Películas de BC tratadas con NaOH

Tras tratar la película de celulosa con NaOH, lo cual elimina las bacterias se obtuvieron películas blancas de Bc, de lo que se deduce que el color era debido a la presencia de los microorganismos. A mayor número de microorganismos, el color es más oscuro en los no tratados con NaOH.

También se observó que no hay diferencia en la estructura reticular ni en el tamaño de las fibrillas de celulosa entre los distintos medios. La celulosa obtenida con los medios que contienen TS es más densa en fibrillas, por lo tanto, tiene una menor capacidad de absorción: al ocupar más espacio las fibrillas hay menos espacio para los compuestos absorbidos.

RENTABILIDAD DE LA PRODUCCIÓN DE BC

 El abaratamiento de la producción de BC está basado en el uso de TS para reemplazar una parte del medio de HS. El coste de materias primas se reduce a la mitad debido a que el TS del TS-HS 50% es gratis. Además,  para producir la misma cantidad de BC en un medio mixto (TS-HS) que en un medio puro HS, la producción se abarata en un 67% (TS-HS). Si se usa un medio 100% TS, aunque sea gratuito, la producción de celulosa es la mitad que la del medio TS-HS 50%, por lo que el medio 50/50 es la mejor elección.

ENGLISH ABSTRACT

Bacterial Cellulose (BC) is traditionally produced in Hestrin and Schramm (HS) culture mediums using A. xylinum, but it is an expensive method. Researches Jyh-Ming Wu and Ren-Han Liu have conducted a study where Thin Stillage (TS) from rice wine destillation was used as a culture medium, totally or partially substituting HS medium, in order to improve the profitability of BC production and to solve the enviromental problem of TS (it is a pollutant). Several experiments concluded that 50/50 HS-TS medium was the most profitable medium and that it retained the structural characteristics of the BC produced in HS medium.

Artículo tratado:

"Cost-effective production of bacterial cellulose in static cultures using destillery waste water"

Autores:  Jyh-Ming Wu y Ren Han-Liu

Publicado en: Journal of Biosciencie and Bioengineering, VOL 115 No. 3,284-290, 2013