Selezione di colture starter di lieviti per la produzione artigianale di birra

Le birre lager, le bevande alcoliche pi๠consumate al mondo, sono comunemente prodotte da ibridi naturali criotolleranti Saccharomyces pastorianus (S. cerevisiae à- S. eubayanus). La limitata diversità  genetica dei lieviti lager si riflette in una scarsa differenziazione dei profili aromatici, al contrario dell'immensa diversità  genetica e aromatica dei ceppi S. cerevisiae impiegati nelle birre ale. Strategie di segmentazione dei consumatori stanno diventando cruciali per creare nuovi margini di profitto e i produttori sono interessati a migliorare ed estendere la gamma di prodotti, utilizzando nuove colture starters, specialmente nella produzione artigianale. I principali obiettivi del miglioramento dei lieviti sono aumentare l'efficienza produttiva e ottenere profili aromatici diversificati. La maggioranza delle strategie di miglioramento genetico si basa su tecniche di ingegneria genetica (GE), che non sono accettate dai consumatori e dalle attuali regolamentazioni. In questo contesto, l'isolamento naturale di nuovi ceppi ed il loro uso per la creazione di nuovi ibridi sono preferiti rispetto alle tecniche GE. La selezione clonale trae vantaggio dalla naturale biodiversità  dei lieviti, per conferire nuovi tratti aromatici al prodotto. Nell'ibridizzazione de novo, la ricombinazione sessuale combina fenotipi desiderati in un singolo clone, che in genere mostra eterosi, aumentata omeostasi, nuovi tratti fenotipici e semi-dominanza per alcuni caratteri. In questo lavoro, abbiamo valutato le potenzialità  di ceppi S. cerevisiae isolati da impasti acidi per la produzione di birra artigianale ed abbiamo costruito un nuovo ibrido artificiale tra un ceppo S. cerevisiae, isolato da impasti acidi, e S. eubayanus NBRC1948, per la birrificazione a bassa temperatura. Quattro campioni di impasti acidi, preparati con farina Maiorca, sono stati gentilmente forniti da panifici siciliani. Venticinque isolati di lievito sono stati identificati tramite analisi delle porzioni del cistrone del rDNA 35S, comprendenti i domini D1/D2 del gene rRNA 26S e gli internal transcribed spacers (ITS) 1 e 2. Le specie identificate sono state Wickerhamomyces anomalus (13 isolati), S. cerevisiae (7 isolati), Pichia kluyveri (2 isolati), Candida diddensiae (2 isolati), e Candida boidinii (1 isolato). (GTG)5 and (GAC)5 MSP-PCRs hanno mostrato diversi profili genotipici da isolati appartenenti alla stessa specie, indicando un'effettiva differenziazione a livello di sottospecie. I ceppi S. cerevisiae sono stati selezionati sulla base delle loro performances fermentative in malto su scala di laboratorio, confrontandoli con altri cinque ceppi da pane. Il ceppo Y17 ha raggiunto una concentrazione di alcool pari al 7.3% ABV, superando tutti i ceppi testati in termini di velocità  fermentativa, incluso il ceppo da pane Suomen Hiiva, comunemente usato nella produzione di birra finlandese Sahti. La fermentazione su scala di due litri ha confermato la migliore performance fermentativa del ceppo Y17 (7.9% ABV). Inoltre, i ceppi Y15 e Y17 hanno mostrato una significativa produzione di composti aromatici desiderati, come 3-metilbutil acetato (aroma di banana) e etil esanoato (aroma di mela). Il metodo spore-to-spore ਠstato usato con successo per creare l'ibrido Y15.2B x NBRC1948, che conserva il mtDNA di S. cerevisiae. L'ibrido ha mostrato eterosi rispetto ai parentali sia su piccola scala a 20°C sia su quella di due litri a 12°C ed una migliore velocità  fermentativa rispetto ad ibridi precedentemente creati per la fermentazione enologica. Inoltre, ha mostrato una desiderata produzione di 3-metilbutil acetato ed etil esanoato. In conclusione, abbiamo dimostrato che lo sfruttamento della naturale biodiversità  dei lieviti da impasti acidi, accoppiata con l'ibridizzazione de novo, sia una strategia promettente per ottenere nuovi lieviti per la produzione artigianale di birra.