Characterization of a strain of lachancea thermotolerans, microorganism of choice when facing the climatic challenges of the wine sector

Abstract

Current climatic challenges in the wine sector require innovative solutions to maintain the quality of wines while adapting oenological practices to changing conditions. This article presents the detailed study of a lachancea thermotolerans strain on matrices typical of the french mediterranean area. This strain, selected by the polytechnic university of madrid (upm) in spain, thanks to its production of lactic acid, offers a natural solution to the lack of acidity of the wines, bringing “freshness” to the ones concerned. The characterization of this strain focused on several key aspects: –  its tolerance to temperature and SO2. The ability of this strain to ferment effectively under temperature conditions ranging from 16°c to 22°c, as well as its resilience to increasing concentrations of sulphur dioxide (up to 5 g/hl over all pre-fermentative phases), were evaluated to determine its robustness in different winemaking environments. –  needs and consumption of assimilable nitrogen. The study examined the nutritional requirements of this strain of lachancea thermotolerans in nitrogen, as well as its consumption during the fermentation process, in order to better identify the optimal conditions for its development and lactic acid production activity. – the effect of adding rehydration aid products and the choice of the complementary saccharomyces cerevisiae strain to complete the alcoholic fermentation, have been studied to optimize the fermentation performance of this lachancea. –  the impact on winemaking parameters. In situ experiments in different vinification cellars in the south of france allowed to evaluate the consequences of the use of this lachancea thermotolerans on primordial parameters such as ph, total acidity, volatile acidity and alcoholic grade of the wines produced compared to control tanks. –  a sensory evaluation (by expert jury and measurements of key aromatic molecules) was conducted in order to determine the taste and olfactory impact of wines partially fermented with this strain. We highlighted a superior acidity with notes characterized as “citrus”, but also the development of a whole palette of qualitative aromas descriptors such as “exotic”, “thiol” and “black and red berries”. –  management of malolactic fermentation when this lachancea thermotolerans was inoculated with lactic acid bacteria from oenococcus oeni or lactiplantibacillus plantarum species. –  comparison with other lachancea thermotolerans strains on their performance in terms of lactic acid production. Finally, the article highlights the interest of the particularly beneficial use of this strain for the valorisation of wines from white and rosé presses or thermovinification whose ph are high. To conclude, we present the work in progress to develop a predictive model of lactic acid production by this strain, taking into account environmental characteristics such as ph, SO2, must temperature and winemaking processes.

Caracterización de una cepa de lachancea thermotolerans, microorganismo de elección frente a los retos climáticos del sector vitivinícola

Los retos climáticos actuales en el sector vitivinícola exigen soluciones innovadoras para mantener la calidad de los vinos y adaptar las prácticas enológicas a las condiciones cambiantes.  Este artículo presenta el estudio en profundidad de una cepa de lachancea thermotolerans en matrices típicas de la zona mediterránea francesa. Esta cepa, seleccionada por la universidad politécnica de madrid (upm) en españa, gracias a su producción de ácido láctico, ofrece una solución natural frente a la falta de acidez de los vinos, aportando  “frescura”. La caracterización de esta cepa se ha centrado en varios aspectos clave: –  su tolerancia a la temperatura y al SO2. La capacidad de esta cepa para fermentar eficazmente en condiciones de temperatura que oscilan entre 16 y 22 c, así como su resistencia frente a concentraciones crecientes de dióxido de azufre (hasta 5 g / hl en todas las fases prefermentativas), se han evaluado para determinar su robustez en diferentes condiciones de vinificación. –  sus necesidades y su consumo de nitrógeno asimilable. El estudio examinó las necesidades nutricionales de esta cepa de lachancea thermotolerans en nitrógeno, así como su consumo durante el proceso de fermentación, con el fin de comprender mejor las condiciones óptimas para su desarrollo y su actividad de producción de ácido láctico. – el efecto de adiciones de productos de ayuda a la rehidratación y de la elección de la cepa de saccharomyces cerevisiae complementaria para finalizar la fermentación alcohólica, han sido estudiados para optimizar los resultados fermentativos de esta lachancea. – el impacto en los parámetros analíticos en vinificación. Experimentos in situ en diferentes sitios de vinificación de la zona sur francesa han permitido evaluar las consecuencias de la utilización de esta lachancea thermotolerans sobre parámetros primordiales como el ph, la acidez total, la acidez volátil y el grado alcohólico de los vinos producidos en comparación con las cubas de control. – se realizó una evaluación sensorial (por jurado experto y mediciones de moléculas aromáticas clave) para determinar el impacto gustativo y olfativo sobre vinos parcialmente fermentados con esta cepa. Destaca una acidez superior con notas de tipo “cítrico”, pero también el desarrollo de toda una paleta de descriptores cualitativos de aromas tipo “exótico”, “tioles” y “pequeños frutos rojos”. –  la gestión de la fermentación maloláctica cuando esta lachancea thermotolerans fue inoculada con bacterias lácticas como oenococcus oeni o lactiplantibacillus plantarum. –  la comparación con otras cepas de lachancea thermotolerans sobre sus rendimientos en términos de producción de ácido láctico. Por último, el artículo destaca el interés de la utilización particularmente beneficiosa de esta cepa para la valorización de los vinos procedentes de prensa de blancos y rosados o de termovinificación cuyos ph son especialmente elevados. Al fin, presentamos los trabajos en curso para desarrollar un modelo predictivo de producción de ácido láctico por esta cepa, teniendo en cuenta características medioambientales como el ph, el SO2, la temperatura del mosto y los procesos de vinificación.

Caractérisation d’une souche de lachancea thermotolerans, microorganisme de choix face aux enjeux climatiques de la filière viti – vinicole

Les défis climatiques actuels dans le domaine viticole exigent des solutions innovantes pour maintenir la qualité des vins tout en adaptant les pratiques œnologiques aux conditions changeantes. Cet article présente l’étude approfondie d’une souche de lachancea thermotolerans sur des matrices typiques du bassin méditerranéen français. Cette souche, sélectionnée par l’université polytechnique de madrid (upm) en espagne, grâce à sa production d’acide lactique, offre une solution naturelle face au manque d’acidité des vins, en apportant de la  “fraîcheur” aux cuvées concernées. La caractérisation de cette souche s’est concentrée sur plusieurs aspects clés : – sa tolérance à la température et au SO2. La capacité de cette souche à fermenter efficacement dans des conditions de température variant entre 16°c et 22°c, ainsi que sa résilience face à des concentrations croissantes de dioxyde de soufre (jusqu’à 5 g / hl sur l’ensemble des phases préfermentaires), ont été évaluées pour déterminer sa robustesse dans différents environnements de vinification. – ses besoins et sa consommation d’azote assimilable. L’étude a examiné les besoins nutritionnels de cette souche de lachancea thermotolerans en azote, ainsi que sa consommation pendant le processus fermentaire, afin de mieux cerner les conditions optimales pour son développement et sa production d’acide lactique. – l’effet d’ajout de produit d’aide à la réhydratation et celui du choix de la souche de saccharomyces cerevisiae complémentaire pour finaliser la fermentation alcoolique, ont été étudiés pour optimiser les performances fermentaires de cette lachancea. – l’impact sur les paramètres analytiques en vinification. Des expérimentations in situ sur différents sites de vinification de la zone sud française ont permis d’évaluer les conséquences de l’utilisation de cette lachancea thermotolerans sur des paramètres primordiaux tels que le ph, l’acidité totale, l’acidité volatile et le degré alcoolique des vins produits comparativement à des cuves témoins. – une évaluation sensorielle (par jury expert et mesures de molécules aromatiques clés) a été menée pour déterminer l’impact gustatif et olfactif sur des vins partiellement fermentés avec cette souche. Nous avons mis en évidence une acidité supérieure avec des notes de type “citronné”, mais également le développement de toute une palette de descripteurs aromatiques qualitatifs type “exotique”, “thiol” et “petits fruits rouges”. – la gestion de la fermentation malolactique notamment quand cette  lachancea thermotolerans  était inoculée avec des bactéries lactiques des espèces oenococcus oeni ou lactiplantibacillus plantarum. – la comparaison avec d’autres souches de lachancea thermotolerans sur leurs performances en termes de production d’acide lactique. Enfin, l’article souligne l’intérêt de l’utilisation particulièrement bénéfique de cette souche pour la valorisation des vins issus de presse de blancs et rosés ou de thermovinification dont les ph sont élevés. Finalement, il présente les travaux en cours pour développer un modèle prédictif de production d’acide lactique par cette souche, en prenant en compte les caractéristiques environnementales telles que le ph, le SO2, la température du moût et les procédés de vinification.