Identification of a yeast strain as a potential stuck wine fermentation restarter: a kinetic characterization

Figures & data

Table 1. Fructose consumed after 48 h incubation by the 43 yeast strains cultured in modified SF medium containing 6% (v/v) ethanol.

Fructosa consumida después de 48 h de incubación por las 43 cepas de levadura cultivadas en medio SF modificado, el cual contenía 6% (v/v) de etanol.

Strain	Fructose consumed (%)	Strain	Fructose consumed (%)	Strain	Fructose consumed (%)
ITD-00017	14.3 ± 5.1	ITD-00068	100 ± 0.0	ITD-00197	22.2 ± 3.7
ITD-00018	24.6 ± 1.7	ITD-00112	48.7 ± 7.8	ITD-00199	44.2 ± 1.6
ITD-00019	20.4 ± 4.6	ITD-00113	41.6 ± 4.4	ITD-00200	59.9 ± 0.3
ITD-00020	32.9 ± 1.6	ITD-00115	99.4 ± 0.7	ITD-00202	73.1 ± 0.6
ITD-00021	10.6 ± 2.1	ITD-00118	37.8 ± 6.9	ITD-00204	99.7 ± 0.1
ITD-00022	13.7 ± 1.1	ITD-00119	37.7 ± 1.0	ITD-00205	96.9 ± 4.4
ITD-00023	38.9 ± 1.5	ITD-00124	28.2 ± 4.5	ITD-00206	57.1 ± 4.5
ITD-00026	26.1 ± 15.0	ITD-00130	32.7 ± 3.0	ITD-00207	33.1 ± 2.0
ITD-00027	33.6 ± 0.7	ITD-00164	62.2 ± 1.3	ITD-00210	61.1 ± 0.3
ITD-00028	66.3 ± 3.0	ITD-00184	39.7 ± 6.3	ITD-00215	51.7 ± 2.4
ITD-00029	66.8 ± 5.8	ITD-00185	55.0 ± 6.0	ITD-00220	96.7 ± 1.5
ITD-00038	29.0 ± 8.4	ITD-00186	60.3 ± 5.6	ITD-00227	6.7 ± 1.3
ITD-00044	50.7 ± 7.0	ITD-00187	45.6 ± 3.4	ITD-00274	2.8 ± 1.5
ITD-00047	70.6 ± 4.7	ITD-00189	38.2 ± 0.2
ITD-00056	98.8 ± 0.5	ITD-00196	39.7 ± 2.5

Figure 1. Fructose consumption (A) and ethanol production (B) of the tested strains in SF medium in the presence of 12% (v/v) ethanol at 30°C. ITD-00056 (▼), ITD-00220 (∆), ITD-00204 (■), ITD-00115 (□), ITD-00068 (●), ITD-00205 (○). Data are expressed as the mean ± standard deviation from three independent incubations.

Consumo de fructosa (A) y producción de etanol (B) de las cepas cultivadas en medio SF en presencia de 12% (v/v) de etanol a 30°C. ITD-00056 (▼), ITD-00220 (∆), ITD-00204 (■), ITD-00115 (□), ITD-00068 (●), ITD-00205 (○). Los datos se expresan como media ± desviación estándar de tres incubaciones independientes.

Table 2. Kinetic parameters of growth, fructose consumption, and ethanol production of the tested strains in SF medium containing 6% (v/v) ethanol at 30°C.

Parámetros cinéticos de crecimiento, consumo de fructosa y producción de etanol de las cepas cultivadas en medio SF, el cual contenía 6% (v/v) de etanol, a 30°C.

Strain	Growth rate		Fructose consumption rate		Ethanol production rate
	µm (h^−1)	r^2	kF (h^−1)	r^2	kE (h^−1)	r^2
ITD-00068	0.143 ± 0.003^a	0.9916	0.268 ± 0.011^a	0.9916	0.231 ± 0.004^a	0.9913
ITD-00056	0.124 ± 0.002^b	0.9734	0.188 ± 0.001^b	0.9734	0.153 ± 0.005^b	0.9635
ITD-00205	0.095 ± 0.001^c	0.9616	0.161 ± 0.007^d	0.9616	0.137 ± 0.012^de	0.9524
ITD-00115	0.107 ± 0.002^d	0.9535	0.154 ± 0.004^de	0.9535	0.144 ± 0.004^bd	0.9421
ITD-00220	0.100 ± 0.006^e	0.9994	0.154 ± 0.006^de	0.9994	0.117 ± 0.007^c	0.9799
ITD-00204	0.071 ± 0.001^f	0.9680	0.149 ± 0.002^e	0.9680	0.126 ± 0.003^ce	0.9349

Notes: Mean values with different superscript letters are significantly different (P < 0.05). Data are expressed as mean values of three experiments ± standard deviation. The estimated coefficients of determination (r²) shown in the table are the average of the three adjustments made per strain.

Notas: Valores medios con diferente letra son significativamente diferentes (P < 0,05). Los datos son expresados como valores medios de 3 experimentos ± desviación estándar. Los coeficientes de determinación (r²) mostrados en la tabla son el promedio de los tres ajustes hechos para cada cepa.

Figure 2. Fructose consumption and ethanol production by S. cerevisiae ITD-00068. (A) Fermentation at 20°C in SF medium with 12% (v/v) ethanol added. (B) Fermentation at 20°C in SF medium without ethanol added. (C) Fermentation at 30°C in SF medium with 12% (v/v) ethanol added. (D) Fermentation at 30°C in SF medium without ethanol added. Fructose (○) and ethanol (∆) concentrations. Ethanol production was calculated by subtracting the initial concentration of ethanol, to ethanol determined in every sample when ethanol was added to the medium (A and C). Results represent the mean value of three independent experiments.

Consumo de fructosa y producción de etanol por Saccharomyces cerevisiae ITD-00068. (A) Fermentación a 20°C en medio SF con 12% de etanol adicionado. (B) Fermentación a 20°C en medio SF sin etanol adicionado. (C) Fermentación a 30°C en medio SF con 12% de etanol adicionado. (D) Fermentación a 30°C en medio SF sin etanol adicionado. Concentraciones de fructosa (○) y etanol (∆). La producción de etanol fue calculada restando la concentración inicial de etanol a la concentración determinada en cada muestra, cuando se agregó etanol al medio (A y C). Los resultados representan las medias de 3 experimentos independientes.

Table 3. Fructose consumption rates by S. cerevisiae ITD-00068 at 20°C or 30°C in the presence or absence of 12% (v/v) ethanol.

Tasas de consumo de fructosa por la cepa S. cerevisiae ITD-00068 a 20 o 30°C en presencia o ausencia de 12% (v/v) de etanol.

Incubation temperature (°C)	Initial concentration of ethanol (%)	Fructose consumption rate (h^−1)	r^2
20	0	0.100 ± 0.004^a	0.9383
	12	0.028 ± 0.003^b	0.9549
30	0	0.140 ± 0.002^c	0.9897
	12	0.004 ± 0.001^d	0.9583

Notes: Mean values with different superscript letters are significantly different (P < 0.05). Data are expressed as mean values of three experiments ± standard deviation. The estimated coefficients of determination (r²) shown in the table are the average of the three adjustments made for each fermentation condition.

Notas: Valores medios con diferente letra son significativamente diferentes (P <  0,05). Los datos son expresados como valores medios de 3 experimentos ± desviación estándar. Los coeficientes de determinación (r²) mostrados en la tabla son el promedio de los tres ajustes hechos para cada condición de fermentación.

Figure 3. Comparison of sugar consumption kinetics between S. cerevisiae ITD-00068 strain (○) and the wine strain Fermichamp (∆). Fermentation was performed in red wine with 12% (v/v) ethanol and 15 g L⁻¹ of reducing sugars. Data are expressed as the mean ± standard deviation from three independent incubations.

Comparación de las cinéticas de consumo de azúcares de las cepa S. cerevisiae ITD-00068 (○) contra la cepa vínica Fermichamp (∆). Las fermentaciones fueron desarrolladas en vino tinto con 12% de etanol y 15 g azúcares reductores/L. Los datos se expresan como media ± desviación estándar de 3 incubaciones independientes.