gestione di gas tecnici nella macerazione esperienze su uve rosse emilio celotti università di...
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Gestione di gas tecnici nella macerazione esperienze su uve rosse
Emilio Celotti
Università di Udine
[email protected] Amrani, 1994
Giovedì del Centro, Cormòns 24-02-2005
La macerazione è una fase cruciale che deve trasferire una qualità NOTA nei caratteri del vino
La macerazione si compie in un tempo molto breve della vita del vino, quindi tutte le fasi del processo devono essere OTTIMIZZATE. Un errore in questo periodo è difficilmente rimediabile
E’ necessario conoscere
La qualità della materia prima
I fattori che determinano l’estrazione e la stabilità dei polifenoli e altre sostanze da estrarre (polisaccaridi, aromi e precursori)
Il tipo di vino da proporre al consumatore ed i suoi caratteri di piacevolezza
•Concetto da ridefinire in chiave moderna
•Definire i fattori di qualità
•Valutare la qualità per poterla gestire
LA GESTIONE DELLA MACERAZIONE NON PUO’ PRESCINDERE DALLA CONOSCENZA
DELLA QUALITA’ FENOLICA, MA NON SOLO
QUALITA’
Tannini:legati alla membrana vacuolare,
legati alla parete cellulare,liberi nel succo vacuolare,
quindimaggiore difficoltà e selettività nell’estrazione
Antocianilocalizzati nei vacuoli delle cellule della buccia
•maturità dell’uva
•tipo di solvente
•temperatura
•tempo
•Additivi (SO2) e coadiuvanti (enzimi)
•movimentazione
•presenza di parti solide e lieviti
Fattori che condizionano l’estrazione
Volume rimontaggio130 hL/
giorno
250 hL/
giorno
500 hL/
giorno
Antociani totali (mg/L) 575 750 812
DO520 0.39 0.69 0.75
I pvpp (%) 42.4 55.2 58.4
dAl (%) 16.3 12.2 9.6
dTA (%) 54.2 77.1 79.4
dTAT (%) 29.4 10.5 11.0
I PVPP =indice degli antociani legati ai tannini e adsorbiti su PVPP;dAl=antociani liberi; dTA=antociani legati ai tannini, decolorabili con SO2;
dTAT=antociani legati ai tannini, non decolorabili con SO2.
Influenza del volume del rimontaggio sullo stato degli antociani nel vino (Vivas et al., 1992).
Duratamacerazione
Temperatura(°C)
Tonalità Intensita Antociani(g/L)
Tannini(g/L)
20 0.54 1.04 0.54 2.24 giorni 25 0.52 1.52 0.63 2.4
30 0.58 1.46 0.64 3.320 0.45 1.14 0.59 3.0
8 giorni 25 0.56 1.62 0.61 3.230 0.56 1.54 0.62 3.620 0.53 1.16 0.49 2.5
14 giorni 25 0.51 1.36 0.59 3.530 0.56 1.44 0.58 3.820 0.56 1.45 0.38 3.5
30 giorni 25 0.67 1.20 0.39 3.730 0.80 1.47 0.21 4.3
Influenza della temperatura di macerazione sulla solubilizzazione delle sostanze polifenoliche (Ribéreau Gayon et al., 1970).
•Temperatura
•Ossigenazione e/o protezione dall’ossigeno (gas di fermentazione o gas esogeni in varia forma)
•Stabilizzanti (tannini, polisaccaridi)
•Fenomeni colloidali (concentrazione, cariche elettriche)
•Rapporto tra componenti fenoliche
•Attività enzimatiche del lievito
•Attività enzimatiche dell’uva (PPO)
•Reazioni chimiche
Fattori che condizionano la stabilità del colore
Chinone dell'acidocaftarico
Acidocaftarico
Acidodeidroascorbico
Acidoascorbico
Flavanoli
ChinoniGSH
PFO*O2
Acidocaftarico
O2
O2
GRP
PFO*
Laccasi
Chinonedel GRP2
GRP2Chinonedel GRP
GSH
Prodotti dicondensazione
PFO*: Tirosinasi e/o Laccasi
Ossidazione dei fenoli nel mosto (Rigaud et al.1990)L’ossidazione preventiva su mosto di sgrondo di uve
rosse (tecnica laboriosa) permette di ridurre a posteriori i rischi di ossidazione enzimatica (dipende se prevalgono le cinetiche chimiche o enzimatiche)
HO
O-Gl
OH
R
OH
R'
OH
Pseudo base AOH2
HO
O-Gl
OH
R
OH
R'
Calcone cis
OH
HOO-Gl
OH
Calcone trans
OH
R
OH
R'
2 1
OO
O
Degradazione termica degli antociani: rottura in "1", acidi benzoici; rottura in "2", acidi cinnamici.
Degradazione ossidativa degli antociani
Conduce ad una polimerizzazione via o-chinoni e semichinoni, ma può condurre anche a rottura dell’eterociclo e formazione di acidi benzoici.La reattività degli antociani alla formazione di radicali sull’anello B è legata alla presenza di sostituenti su quest’ultimo: così la malvidina, con i suoi metossili, è meno soggetta all’ossidazione rispetto alla cianidina, per la quale i due ossidrili risultano essere facilmente attaccabili.Il meccanismo di degradazione è legato ad un effetto sinergico di temperatura, ossigeno e altri fattori (luce, catalizzatori...), che portano gli antociani all'ossidazione e alla decolorazione.
T
"H+"
C4+ + AOH T-A+
"H+" H2O
"H+" H2O
A+ + T AT A+-T AO-T
O2 e-
"H+"
"H+"
a)
b)
Condensazione diretta: a). T-A; b). A-T.
O
OH
OH
HO
R
R'
HO
OH
HCH3
+
CH3
a) b)
AO
CHT
Polimerizzazione degli antociani via acetaldeide: a) carbocatione intermedio; b). schema di una struttura possibile per un polimero.
H3C O H3C O + H3C+
OH
HO
OH
OH
OH
R'
R
OH
H3C
"H+"H2O
HO
OH
OH
OH
R'
R
H3C
+
Molecola di flavano
HO
OH
OH
OH
R'
R
CH3HO
HO
HO
OH
R
R'
Molecola di flavano
HH
H
H
OO
OO
"H+"
Polimerizzazione dei flavani in presenza di acetaldeide (Glories, 1974).
Polisaccaridi dell’uva
•positivi per caratteristiche organolettiche
•effetti colloidali
•stabilità del colore
•se eccessivi danno precipitazioni colloidali (es. uve troppo mature)
Vinaccioli
•se maturi sono positivi
•se non maturi è preferibile eliminarli
•Decisiva l’estrazione dalle bucce
•Favoriti da macerazioni prefermentative a basse temperature
•Valutare anche nelle uve rosse la tecnica in “riduzione” per preservare gli aromi (il problema dei bianchi relativo alla potenziale instabilità fenolica non esiste nel caso delle uve rosse)
Alcune applicazioni di cantina con gestione dell’ossigenazione e
protezione dall’ossigeno nella macerazione di uve rosse
Antociani
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 5 10 15 20 25
giorni
anto
cian
i mg/
L
Tannini in macerazione (effetto antiossidante)
Es: 100-200 mg/L di tannino idrolizzabile possono proteggere completamente dall’ossidazione
test
DO 620
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
1,600
1,800
2,000
0 5 10 15 20 25
giorni
DO
620
test
Tannini in macerazione (effetto stabilizzante)
Ossigenazione
Quanto ossigeno e come dipende da:
•consumo lieviti (da 2 a 10 mg/L)
•consumo per attività enzimatiche (anche 100-200 mg/L)
•cinetiche chimiche (vedi ossigenazione in affinamento)
•E’ difficile discriminare gli effetti
Bisogna essere certi di dare una quantità verosimile con sistemi che evitano la dispersione del gas fornito, bisogna provocare l’ottima dissoluzione del gas (pressione, superficie)
La flessibilità operativa deve permettere di gestire in momenti diversi “la protezione dall’ossigeno” e l’ossigenazione
E’ fondamentale che la tecnologia permetta di gestire una ottimale dissoluzione del gas ottimizzando la superficie e sfruttando un differenziale di pressione adeguato (0,3-0,4 bar)
Se il gas fornito (ossidante o inerte che sia) non viene disciolto su tutta la massa è prevedibile non ottenere i risultati attesi
Fondamentale inoltre il contatto ottimale bucce-liquido
Vinificatore utilizzato per le prove di cantina
I vinificatori sono stati riempiti con la stessa uva al fine di avere dati confrontabili
Tabella 1
Tipo di ProvaMerlot
Test 1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4togg 1 rimontaggio giornaliero.
Red1mo gg: pre-saturazione con CO2, ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4togg 1rimontaggio al giorno.
Ox1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4togg dosaggio giornaliero di circa 10mg/L di O2.
Ox + Tan23 °C
1mo gg: ammostamento + 10 g/hL di tannino, T di fermentazione 23°C; dal 2do al 4togg dosaggiogiornaliero di circa 10 mg/L di O2.
Ox + Tan34 °C
1mo gg: ammostamento + 10 g/hL di tannino, T di fermentazione 34°C; dal 2do al 4togg dosaggiogiornaliero di circa 10 mg/L di O2.
Cabernet
Test 1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4togg 1 rimontaggio giornaliero.
Ox 28 °C1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 28°C; dal 2do al 4togg dosaggio giornaliero di circa 10mg/L di O2.
Ox 34 °C1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 34°C; dal 2do al 4togg dosaggio giornaliero di circa 10mg/L di O2.
Per ogni prova di entrambe le varietà sono stati effettuati due campionamenti giornalieri, uno al mattino e uno allasera, di mosto-vino.
Esempio di gestione gas tecnici su uve rosse in macerazione
Con vinificatore attrezzato per ottimizzare la distribuzione omogenea del gas e la gestione della temperatura
I grafici che seguono vanno valutati anche nel tempo, questo amplia le possibilità di utilizzo dei fattori di macerazione per la produzione di vini diversi
Variabili studiate:
•ossigenazione
•riduzione
•temperatura
•tannino esogeno
Merlot
15
20
25
30
35
40
45
12/09 AM 12/09 PM 13/09 AM 13/09 PM 14/09 AM 14/09 PM 5/10 7/11 12/12 15/1
Date
To
tal p
he
no
ls (
AB
S 2
80
nm
)
Test Red Ox Ox + Tan + 23°C Ox + Tan + 34°C
Maceration
Post-Maceration
Effetto sulla struttura fenolica
Merlot - wine
250
280
310
340
370
400
430
460
490
6/10 8/11 15/12 16/1
Date
To
tal a
nth
oc
ya
nin
s (
mg
/L)
Test Red Ox Ox + Tan + 23°C Ox + Tan + 34°C
Antociani
Abs 280
10
20
30
40
50
60
70
data
Ab
s 2
80 (
nm
)
Ox Ox +Tan Rid
Struttura fenolica
Cabernet 1
Abs 620
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
Data
Ab
s 6
20 (
nm
)
Ox Ox + Tan Rid
Effetto sui polimeri stabili tra A e T
Cabernet 1
INDICE PIGMENTI POLIMERIZZATI
25
28
31
34
37
40
19/11/01 17/12/01 11/02/02
data
perc
entu
ale
OX OX+TAN RID
Antociani stabilizzati da tannini
Cabernet 1
ANTOCIANI
400
420
440
460
480
500
520
19/11/01 17/12/01 11/02/02
data
mg/
l
OX OX+TAN RID
Antociani
Cabernet 1
TANNINI TOTALI
3,5
4,0
4,5
5,0
19/11/01 17/12/01 11/02/02
data
gr/l
OX OX+TAN RID
Struttura fenolica
Cabernet 1
Cabernet 2
Cabernet
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
14/09/00 P 15/09/00 M 15/09/00 P 16/09/00 M 16/09/00 P 17/09/00 M 05/10/00 07/11/00 12/12/00 15/01/01
Po
life
no
li to
tali
(Ab
s 2
80n
m)
Test Oss+28°C Oss+34°C
Macerazione
Post-Macerazione
svinatura
Struttura fenolica
Cabernet
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01
Tan
nin
i (g
/L)
Test Oss+28°C Oss+34°C
Cabernet 2
Struttura fenolica
Cabernet
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01
Ind
ice
Os
sid
abili
tà A
nto
cian
i (%
)
Test Oss+28°C Oss+34°C
Cabernet 2
Stabilità del colore
Cabernet
0
1
2
3
4
5
6
7
rosso rubino
ciliegia
mora selvatica
violetta
fruttato
floreale
erbaceo
speziato
cuoio
armonia olfattiva
acidità
amaro
dolce
astringenza
rotondità
impressione generale
Test Oss+Tan+23°C Oss+Tan+34°C
Cabernet 2
Effetti sensoriali
Merlot
0,0
3,5
7,0Colore rosso rubino
Marasca
Mora selvatica
Viola
Frutta matura
Floreale
Vegetale frescoArmonia olfattiva
Acidità
Amaro
Dolce
Armonia gustativa
Giudizio complessivo
Test Red Ox Ox + Tan + 23°C Ox + Tan + 34°C
Effetti sensoriali
Il Raboso ha risposto meno alle variabili studiate, tuttavia si conferma l’importanza della riduzione all’inizio macerazione e dell’ossigenazione dal 2°-3° giorno sulla stabilità del colore
La particolare struttura fenolica di questa varietà potrebbe spiegare questi risultati
La difficile prevedibilità dei fenomeni che avvengono a carico dei polifenoli rende indispensabile il controllo di processo
Se non si controlla il processo di estrazione si rischia di vanificare il lavoro e di perdere qualità
Controllo di processo indispensabile•Abs 280, 320, 420, 520, 620
•Tannini totali, antociani
•Analisi sensoriale
La svinatura non deve essere affidata a standardizzazioni, pena la perdita di polifenoli
Decidere il momento della svinatura solo dopo il controllo di processo
I fattori di macerazione vanno gestiti nel tempo e monitorati
E’ possibile pertanto gestire una prestabilizzazione del patrimonio fenolico e aromatico in funzione delle tecniche adottate (es: risparmio affinamento in barrique, si anticipano fenomeni che ad esempio si cercano con la microossigenazione)
L’aspetto aromatico deve essere privilegiato con macerazioni prefermentative (dipende dalla varietà) ed eventualmente con la gestione in “riduzione”
L’aspetto fenolico è comune alle varietà, tuttavia i rapporti tra costituenti giustifica l’impiego ragionato delle diverse possibilità tecnologiche che devono essere possibili con un vinificatore “flessibile”
Bisogna individuare la combinazione ottimale di additivi, coadiuvanti e fattori fisici
Colore
Aromi
Struttura
Abbiamo gli strumenti per gestire tali caratteri
La mecerazione deve essere una scelta tecnologica ragionata
Diversi autori hanno verificato il significativo effetto delle temperature elevate a fine macerazione e il ruolo dell’ossigenazione durante la macerazione, mancano tuttavia studi dettagliati sugli effetti delle singole variabili
Livello di ossigenazione
Tempo di trattamento
Combinazione con la temperatura
Recenti risultati su ossigenazione, riduzione e temperatura in macerazione
•dati su soluzione modello estrapolando tutti gli interferenti del sistema reale
•assenza di lieviti, cinetiche enzimatiche per capire i livelli di interazione tra polifenoli tannici e antocianici
Livelli di ossigenazione su modello con T/A 4:
Lavaggio con N2 (prova N2)
2-3 ppm
Quasi saturazione (O2)
Le condizioni sperimentali sono state mantenute per tutta la durata dell’esperimento
pH 3,5
110
112
114
116
118
120
122
124
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
D.O
. 28
0 nm
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
Effetti variabili in funzione della temperatura e del livello di ossigenazione
pH 3,5
7
7,2
7,4
7,6
7,8
8
8,2
8,4
8,6
8,8
9
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
Ta
nn
ini t
ota
li (g
/L)
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
L’ambiente riducente ha preservato i tannini, indipendentemente dalla temperatura
pH 3,5
1517192123252729313335
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
Ind
ice
HC
l 7
ore
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
L’ambiente ossidante ha favorito le polimerizzazioni T-T, alle temperature più alte (35 e 40°C)
pH 3,5
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
An
toci
ani
(mg
/L)
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
Effetti variabili in funzione di temperatura e ossigenazione
pH 3,5
20
30
40
50
60
70
80
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
I.O
.A.
(%)
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
Buoni risultati alle temperature più elevate, anche con ambiente ossidante
pH 3,5
35
40
45
50
55
60
65
70
75
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
I.P.
P. (
%)
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
L’ossigenazione ha favorito la stabilizzazione del colore, indipendentemente dalla temperatura
pH 3,5
20
21
22
23
24
2526
27
28
29
30
0 1 2 3 4 5 6
tempo (giorni)
D.O
. 52
0 nm
25 °C
25 °C N2
25 °C O2
35 °C
35 °C N2
35 °C O2
40 °C
40 °C N2
40 °C O2
Alla temperatura più bassa, l’ossigenazione ha mantenuto il colore rosso
Risulta più importante il ruolo dell’ossigenazione rispetto alla temperatura, tuttavia la combinazione tra temperatura e ossigenazione è interessante
Ulteriori ricerche serviranno per approfondire il ruolo dei gas tecnici nella fase di macerazione
Risulta interessante ipotizzare l’impiego di condizioni di riduzione e ossigenazione in diversi momenti della macerazione
Sono da considerare i polifenoli ma anche il patrimonio aromatico del vino finito (es: aromi erbacei favoriti da ossigenazione e attività lipossigenasiche)
La gestione ragionata di ossigenazione, riduzione e temperatura, con attrezzature adeguate, consente di esaltare le caratteristiche qualitative dell’uva, limitando l’utilizzo di coadiuvanti esogeni e di additivi
Esiste una diversa risposta varietale legata verosimilmente al potenziale fenolico dell’uva e al rapporto tra componenti
Grazie per l’attenzione