Article

Evolution of yeast biodiversity and volatile compounds during spontaneous fermentation of ‘Karasakiz’ grapes from different regions over two consecutive vintages

Evolução da biodiversidade de leveduras e compostos voláteis durante a fermentação espontânea de uvas ‘Karasakiz’ de diferentes regiões em duas vindimas consecutivas

¹ 1Department of Food Engineering, Faculty of Engineering, Çanakkale Onsekiz Mart University, Terzioglu Campus, Çanakkale 17020, Turkey
² Department of Food Technology, School of Applied Science, Çanakkale Onsekiz Mart University, Terzioglu Campus, Çanakkale 17020, Turkey

^* Corresponding author: +90 286 218 0018; e-mail: aysegulkirca@comu.edu.tr

Received: 11 April 2023
Accepted: 12 July 2023

Abstract

Spontaneous fermentation may produce complex and unique wines with geographical designations due to the region-specific yeast flora and variations in must characteristics. The current study focused on the yeast diversity and changes in volatile compounds during the spontaneous fermentation of ‘Karasakız’ grapes from three sub-regions of Çanakkale province, Turkey for two vintages (2019 and 2020). This is the first study on the diversity of autochthonous yeasts during wine fermentation of ‘Karasakız’ variety. In the present work, the strains belong to Hanseniaspora uvarum, Starmerella bacillaris, Pichia terricola, Metschnikowia pulcherrima and Zygoascus hellenicus by PCR-RFLP of the ITS region were identified . A total of 272 isolates were identified as S. cerevisiae. Yeast population and diversity changed related to the sub-region and the vintages. However, H. uvarum and S. bacillaris were common denominators of three regions evaluated. H. uvarum was dominant in the early stages of the fermentation, except for Bozcaada 2019 vintage. Bozcaada region also exhibited higher S. cerevisiae strain diversity compared to other regions. 1-Hexanol and 1-octanol gradually decreased during the fermentation of ‘Karasakız’ grapes, while the concentration of isoamyl alcohol, phenylethyl alcohol and ester compounds increased by the fermentation but with some fluctuation.

Resumo

A fermentação espontânea pode produzir vinhos complexos e únicos com indicações geográficas devido à flora de leveduras específica da região e variações nas características do mosto. O estudo atual focou-se na diversidade de leveduras e nas alterações nos compostos voláteis durante a fermentação espontânea de uvas ‘Karasakız’ de três sub-regiões da província de Çanakkale, Turquia, em duas vindimas (2019 e 2020). Trata-se do primeiro estudo sobre a diversidade de leveduras autóctones durante a fermentação de vinho da variedade ‘Karasakız’. No presente trabalho, foram identificadas estirpes pertencentes a Hanseniaspora uvarum, Starmerella bacillaris, Pichia terricola, Metschnikowia pulcherrima e Zygoascus hellenicus por PCR-RFLP da região ITS. Um total de 272 isolados foram identificados como S. cerevisiae. A população e diversidade de leveduras sofreram alteração em função da sub-região e da vindima. No entanto, H. uvarum e S. bacillaris revelaram ser denominadores comuns das três regiões avaliadas. H. uvarum foi dominante nos estágios iniciais da fermentação, exceto para a vindima de Bozcaada 2019. A região de Bozcaada também apresentou maior diversidade de estirpes de S. cerevisiae relativamente às outras regiões. O 1-hexanol e o 1-octanol diminuíram gradualmente durante a fermentação das uvas ‘Karasakız’, enquanto a concentração de álcool isoamílico, álcool feniletílico e os ésteres aumentaram, mas com alguma flutuação.