PROGRAMACIÓN Curso 2015-2016 Titulación: Módulo: Título Superior en Vitivinicultura Procesos bioquímicos on line Carácter: Obligatorio Curso: 1º Créditos ECTS: 11 Horas presenciales: 190 Idiomas en los que se imparte: Castellano Idiomas del material de lectura o audiovisual: Departamento responsable de la docencia: Departamento de enologías del I.E.S. La laboral Dirección: Avda. La Rioja nº 6 Código postal: 26140 Teléfono: 941449652 Fax: 941449625 Correo electrónico: Ies.laboral@larioja.org Profesores Profesor de diurno y on line: Nombre profesor: Carmen Díez Ruiz Teléfono: 941 449652 Correo electrónico: drc@ieslaboral.edu.es Horario de tutorías: Procesos bioquímicos 1
Competencias: Competencias generales La competencia general de este título consiste en organizar, programar y supervisar la producción en la industria vitivinícola controlando la producción vitícola y las operaciones de elaboración, estabilización y envasado de vinos y derivados, aplicando los planes de producción, calidad seguridad alimentaria, prevención de riesgos laborales y protección ambiental. Competencias específicas La formación asociada a este módulo profesional contribuye a alcanzar las siguientes competencias profesionales del título: b) Coordinar y conducir las operaciones de vinificación, necesarias para elaborar los diferentes productos, resolviendo las contingencias que se presenten. c) Programar y controlar la elaboración de destilados, vinagres y otros productos derivados, en las condiciones de calidad, seguridad y protección ambiental establecidas. d) Programar y conducir las operaciones de estabilización y crianza necesarias para obtener un producto en las características físico químicas y organolépticas definidas. l) Aplicar las tecnologías de la información y de la comunicación requeridas en los procesos productivos y en aquellas áreas de su ámbito profesional. Resultados del aprendizaje (Objetivos): Los estudiantes, al finalizar el curso académico, deberán ser capaces de: - Caracterizar el desarrollo de la fermentación alcohólica reconociendo sus fundamentos - Caracterizar las principales levaduras que pueden aparecer en el mosto/vino - Caracterizar la fermentación maloláctica reconociendo sus fundamentos - Reconocer los diferentes tipos de microorganismos que podemos encontrar en un vino, conociendo las principales técnicas de aislamiento y recuento en el laboratorio. - Reconocer las herramientas biotecnológicas justificando su utilización - Identificar los enturbiamientos de origen físico-químico, analizando los factores implicados y su prevención - Caracterizar las enfermedades originadas por alteraciones microbianas analizando sus causas y los medios de prevención. - Reconocer los principales defectos organolépticos que pueden aparecer en el vino, así como el origen de los mismos Relación de Unidades didácticas que integran el desarrollo del módulo profesional: Los resultados de aprendizaje se organizan a través de las siguientes unidades didácticas: 1º.- PB01.- LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA 2º.- PB02.- LAS LEVADURAS Y EL PROCESO FERMENTATIVO 3º.- PB03.- LA FERMENTACIÓN MALOLACTICA 4º.- PB04.- HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS 5º.- PB05.- ENTURBIAMIENTOS Y PRECIPITADOS 6º.- PB06.- ENFERMEDADES 7º.- PB07.- DEFECTOS ORGANOLÉPTICOS Secuenciación de las unidades didácticas: 1º.- PB01.- LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Del 1 de octubre al 1 de diciembre 2º.- PB02.- LAS LEVADURAS Y EL PROCESO FERMENTATIVO Del 2 de diciembre al 15 de enero Procesos bioquímicos 2
3º.- PB03.- LA FERMENTACIÓN MALOLACTICA Del 18 de enero al 1 de marzo 4º.- PB04.- HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS Del 2 de marzo al 4 de abril 5º.- PB05.- ENTURBIAMIENTOS Y PRECIPITADOS Del 5 de abril al 26 de abril 6º.- PB06.- ENFERMEDADES Del 27 de abril al 24 de mayo 7º.- PB07.- DEFECTOS ORGANOLÉPTICOS Del 25 de mayo al 15 de junio La prueba presencial parcial de febrero incluirá los contenidos de las unidades PB01 y PB02. Unidades didácticas / objetivos y contenidos PB01.- LA FERMENTACIÓN ALCOHÓLICA Comprender el desarrollo de la fermentación alcohólica reconociendo sus fundamentos Entender los procesos bioquímicos que ocurren y cómo se puede intervenir en ellos para conseguir vino de calidad. Reconocer la diferencia entre respiración y fermentación. Valorar la importancia de la fermentación alcohólica como parte esencial del proceso de vinificación. 1..- Fundamentos de la fermentación alcohólica. 2. Metabolismo de los carbohidratos. 3. Glucólisis (I). 4. Vías del catabolismo del pirúvico. 1. Fermentación alcohólica. 2. Otras fermentaciones. 1. Fermentación láctica. 2. Fermentación gliceropirúvica. 3. Fermentación maloalcohólica. 3. Respiración celular. 5. Formación de productos secundarios en la fermentación alcohólica. 1. Ácidos. 2. Alcoholes superiores. 3. Ésteres volátiles. 4. Otros metabolitos. PB02.- LAS LEVADURAS Y EL PROCESO FERMENTATIVO: Procesos bioquímicos 3
Comprender el papel de las levaduras en la fermentación alcohólica y la influencia de ciertos factores en el desarrollo de las mismas. Valorar la importancia de la selección de levaduras y las técnicas utilizadas para ello. Entender las circunstancias de una parada o ralentización de la fermentación alcohólica y los riesgos que ello comporta. Así mismo se deben conocer las medidas preventivas y correctoras que se deben aplicar en el caso de que se produzcan. 1. Levaduras vínicas. 2. Factores que influyen en la fermentación alcohólica. 3. Utilización de LSA. 4. Problemas fermentativos. PB03.- LA FERMENTACIÓN MALOLACTICA Comprender el desarrollo de la fermentación maloláctica y los cambios que se producen. Entender los factores que influyen en la misma, así como el control de los mismos. Conocer el papel de las bacterias malolácticas y su clasificación. Conocer el papel de las bacterias malolácticas seleccionadas. Conocer los riesgos de una fermentación maloláctica no controlada. 1. Fundamentos bioquímicos de la fermentación maloláctica. 2. Las bacterias lácticas en el vino. 3. Factores que influyen en la fermentación maloláctica. 4. Riesgos de la fermentación maloláctica. PB04.- HERRAMIENTAS BIOTECNOLÓGICAS Conocer el papel de las diferentes herramientas biotecnológicas; enzimas, LSA, levaduras inertes, levaduras inmovilizadas y organismos genéticamente modificados. Valorar el uso de las herramientas biotecnológicas en la mejora de la calidad del vino. Conocer las nuevas tendencias en el uso de las herramientas biotecnológicas. Justificar el uso de las herramientas biotecnológicas. 1. Concepto de enzima, estructura y mecanismo de acción. 2. Usos tecnológicos de enzimas enológicos. 1. Enzimas de maceración. 2. Enzimas pectolíticas. 3. β glucanasas. 4. β glucosidasas. 5. Enzimas comerciales. 3. Aplicación tecnológica de las levaduras. 4. Nuevas tendencias en herramientas biotecnológicas. 1. Manoproteínas. 2. Nutrientes complejos. 3. Materiales de soporte. 4. Organismos modificados genéticamente. Procesos bioquímicos 4
PB05.- ENTURBIAMIENTOS Y PRECIPITADOS Vitivinicultura Que comprendas el mecanismo de acción de las diferentes quiebras o precipitaciones y los cambios que se producen. Que entiendas los factores que influyen en las mismas, así como el control de los mismos. Que conozcas la importancia de la aplicación de las medidas preventivas. Que identifiques los enturbiamientos de origen físico-químico analizando los factores implicados y su prevención. 1. Quiebras. Mecanismo de acción. Factores que influyen. Medidas preventivas. 1. Quiebra férrica. 2. Quiebra cúprica. 3. Quiebra proteica. 4. Quiebra oxidásica. 5. Quiebra de color. 2. Precipitaciones tártricas. PB06.- ENFERMEDADES Comprender el mecanismo de acción de las diferentes enfermedades y los cambios que se producen. Entender los factores que influyen en las mismas, así como el control de los mismos. Conocer la importancia de la aplicación de las medidas preventivas. Caracterizar las enfermedades y los defectos originados por alteraciones microbianas, analizando sus causas y los medios de prevención. 1. Enfermedades de los vinos. 2. Enfermedades producidas por levaduras aerobias. La flor. 3. Enfermedades producidas por bacterias aerobias. Picado acético. 4. Enfermedades producidas por bacterias anaerobias. 1. Picado láctico. 2. Enfermedad del amargor. 3. Enfermedad de la Vuelta. 4. Ahilado o enfermedad de la grasa. PB07.- DEFECTOS ORGANOLÉPTICOS Comprender el mecanismo de acción de los diferentes defectos organolépticos y los cambios, sobre todo, aromáticos, que se producen. Conocer los factores que influyen en el desarrollo de los mismos. Caracterizar los diferentes defectos organolépticos originados por alteraciones microbianas o sin ellas, analizando sus causas y conociendo las medidas preventivas y, si las hubiera, las curativas. Tomar conciencia de la importancia de la presencia de ciertos metabolitos que llevan asociados importantes riesgos sanitarios. Procesos bioquímicos 5
1. Introducción. 1. Gusto de tapón. 2. Olor a Brett. 3. Acetato de etilo. 4. Acetaldehído. Cresol y cloro-cresol. 5. Gusto a almendras amargas. Aroma a "hoja de geranio". 6. Aromas de reducción. 7. Aromas animales. Aromas minerales. 8. ATA y aromas de ácidos grasos. 9. Gustos herbáceos. 2. Riesgos sanitarios. 1. Las aminas biógenas. 2. El carbamato de etilo. 3. Las micotoxinas. Actividades de enseñanza aprendizaje y de evaluación ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA/ APRENDIZAJE: Al tratarse de una formación on line, los alumnos deberán preparan los contenidos de cada unidad a través de la plataforma Moodle. Los alumnos podrán estudiar las unidades didácticas a través del paquete Scorn, o del archivo HTLM, publicado para cada unidad. También se publicará un archivo en pdf para poder ser descargado. Asimismo, el profesor tutor podrá publicar en cada unidad otros archivos, con la finalidad de completar o profundizar los contenidos que estime convenientes. Para estudiar cada unidad el alumno dispondrá de un periodo de tiempo, establecido en la temporalización. Al finalizar este periodo podrá enviar al tutor la tarea propuesta publicada para cada unidad. También podrá realizar el examen on line. El profesor tutor recordará a través de la plataforma los plazos para realizar los exámenes on line y enviar la tares de cada unidad. Para este módulo los alumnos dispondrán de cinco horas a la semana, en un horario determinado que se les facilitará, en las que podrán contactar directamente con el tutor, bien a través de la plataforma o de forma presencial en el I.E.S. La Laboral. Los alumnos también podrán hacer llegar al tutor a través de la plataforma y en cualquier momento del día, las dudas, aclaraciones, comentarios etc relacionados con el tema. El tutor responderá por la misma vía, en un plazo máximo de 72 horas. PARTE PRÁCTICA: Para este Módulo profesional se programaran 12 horas presenciales para realizar prácticas en el laboratorio de microbiología. Las actividades prácticas en el laboratorio de microbiología son las siguientes: - Método y técnicas de recogida de muestras microbiológicas - Técnicas de tinción de microorganismos: simple, Gram, esporas. - Técnicas de siembra, materiales y métodos empleados. - Recuento, aislamiento e identificación de levaduras - Recuento, aislamiento e identificación de bacterias lácticas - Control de filtración Cada alumno deberá enviar al tutor para la evaluación ordinaria de junio, un cuaderno de prácticas siguiendo el siguiente esquema: material y métodos, resultados y conclusiones. ACTIVIDADES DE EVALUACIÓN: Procesos bioquímicos 6
La calificación se realizará de la siguiente forma:.- Un 70% de la nota será el resultado de los exámenes..- Un 10% de la nota será para el conjunto de las tareas que el alumno envía al tutor.- Un 10% de la nota será para el conjunto de los exámenes que el alumno realiza on line..- Un 10% será debida a la asistencia a las tutorías colectivas y practicas de laboratorio. En febrero se programará un examen parcial presencial, que no será obligatorio. En este examen se evaluarán los contenidos de los temas 1 y 2. El alumnado que apruebe este examen tendrá superados los contenidos de los temas 1 y 2 para las evaluaciones de junio y septiembre. Los exámenes on line, propuestos por la plataforma para cada tema, son corregidos y calificados directamente por la propia plataforma. En cuanto a las tareas propuestas que se han de enviar al tutor, éste las devolverá corregidas y calificadas en un plazo máximo de 15 días. En cuanto a la parte práctica, se programarán 12 horas anuales de practicas de laboratorio, de las cuales, para poder superar este modulo es obligatoria la asistencia a 6 horas. También es obligatorio para poder superar este modulo que los alumnos presenten un guión con las practicas realizadas. Organización de la orientación escolar, profesional y formación para la inserción laboral Este módulo de Procesos bioquímicos aporta los conceptos básicos necesarios para la comprensión a nivel molecular de los procesos que ocurren durante el proceso de vinificación llevado a cabo por los microorganismos fermentativos. Así como las transformaciones físico químicas y microbiológicas producidas en el vino. Permitirá al alumno adquirir las competencias específicas relacionadas con el conocimiento y la comprensión de los fundamentos bioquímicos y moleculares de los procesos fermentativos y de las transformaciones físico químicas y microbiológicas de los vinos. Asimismo este módulo profesional va a capacitar al alumno a desarrollar su actividad profesional en un laboratorio de investigación enológica, y en empresas biotecnológicas relacionadas con el sector vitivinícola, colaborando en el desarrollo de trabajos de investigación así como en la producción industrial de cepas de microorganismos utilizados en la industria enológica. Criterios de evaluación: 1. Caracteriza el desarrollo de la fermentación alcohólica reconociendo sus fundamentos. a) Se ha valorado la importancia de los nutrientes en el desarrollo de la fermentación. b) Se han analizado las ventajas e inconvenientes de la utilización de levaduras comerciales (LSA.) frente a las levaduras autóctonas. c) Se han analizado los fundamentos bioquímicos de la fermentación alcohólica. d) Se han reconocido otras fermentaciones secundarias y su importancia en la producción de compuestos secundarios. e) Se han identificado los principales problemas fermentativos. f) Se han analizado los factores de riesgo de paradas de fermentación y desviaciones del proceso fermentativo. g) Se han valorado las implicaciones de las paradas de fermentación en la calidad del vino 2. Caracteriza las levaduras vínicas. a) Se han reconocido las características de las levaduras vínicas b) Se han identificado las condiciones de desarrollo de las levaduras vínicas. c) Se han identificado los principales tipos de levaduras vínicas Procesos bioquímicos 7
d) Se han descrito las condiciones de desarrollo de las levaduras vínicas Vitivinicultura 3. Caracteriza la fermentación maloláctica reconociendo sus fundamentos. a) Se han descrito los fundamentos bioquímicos de la fermentación maloláctica (FML). b) Se ha valorado la implicación de la FML en la calidad de los vinos. c) Se han identificado los microorganismos responsables de la FML y sus condiciones de desarrollo. d) Se han reconocido los factores tecnológicos que influyen en el desarrollo de la FML. e) Se han identificado los riesgos asociados a una desviación de la FML. f) Se han reconocido los controles que se realizan durante la FML. g) Se han valorado las ventajas de la utilización de bacterias lácticas comerciales. 4. Reconoce las herramientas biotecnológicas justificando su utilización. a) Se han identificado los diferentes tipos de enzimas enológicas y su aplicación tecnológica. b) Se han identificado las nuevas tendencias en la nutrición de las levaduras y bacterias vínicas. c) Se han descrito los activadores de fermentación, su composición y su uso mas adecuado. d) Se han identificado las levaduras específicas que se utilizan para solucionar problemas fermentativos así como la ayuda de otras herramientas biotecnológicas (cortezas de levaduras, nutrientes complejos, materiales de soporte y otros). e) Se ha valorado la importancia de las manoproteínas como factor de estabilidad y en la mejora de las cualidades gustativas de los vinos. 5. Identifica los enturbiamientos de origen físico-químico analizando los factores implicados y su prevención. a) Se han reconocido los enturbiamientos relacionados con fenómenos de oxidación-reducción. b) Se han reconocido los enturbiamientos relacionados con fenómenos coloidales. c) Se han identificado los precipitados de materia colorante. d) Se han identificado los precipitados cristalinos relacionados con las precipitaciones tártricas. e) Se ha descrito los mecanismos de formación de enturbiamientos y precipitados y los factores que influyen. f) Se han descrito los ensayos y pruebas utilizados para la identificación de los precipitados g) Se han identificado los principales tratamientos o métodos para prevenir y eliminar enturbiamientos y precipitados de origen físico-químico. 6. Caracteriza las enfermedades y los defectos originados por alteraciones microbianas analizando sus causas y los medios de prevención. a) Se han reconocido las principales enfermedades de los vinos producidas por levaduras y bacterias. b) Se han reconocido los principales defectos organolépticos de los vinos. c) Se han identificado los factores que influyen en el desarrollo de las enfermedades y defectos. d) Se han valorado las consecuencias de las enfermedades y los defectos sobre la calidad de los vinos. e) Se han identificado las sustancias asociadas a riesgos para la salud: aminas biógenas, ocratoxina A, carbamato de etilo, sulfitos y otros. f) Se ha valorado la importancia de la higiene en la prevención de defectos y enfermedades. g) Se ha valorado la importancia de las buenas prácticas agrícolas y enológicas para prevenir los riesgos de enfermedades, defectos organolépticos y su repercusión para la salud del consumidor. Bibliografía "Enología Práctica" E. Peynaud. Ed. Mundi-Prensa. (1996). "Tratado de enología" (vol I y II) Riberéau-Gayon, P. Ed. Mundiprensa (2003) Brok, biología de los microorganismos. Ed. Pearson. "Enología: fundamentos científicos y tecnológicos coord. Claude Flanzy. Ediciones Mundi-Prensa Procesos bioquímicos 8
(2000). Vitivinicultura "Microbiología enológica" Fundamentos de vinificación. Suarez-Lepe e Iñigo Leal. Ed. Mundi Prensa (2004) ISBN: 84-8476-184-3. Tratado de enología. José Hidalgo 2º tomo Procesos bioquímicos 9