Enzimi da macerazione nella vinificazione in rosso: l

LAFFORT-INFO
INFO
NUMERO 78 - Agosto-Settembre 2011
Enzimi da macerazione nella vinificazione in rosso: l’evoluzione della specie.
E’ datata 1974 la prima commercializzazione in enologia di un preparato enzimatico di
tipo pectolitico da applicare alla chiarifica dei mosti, che venne accolto con molte attese,
qualche perplessità ed alcune paure.
Da allora è stata fatta molta strada. I preparati enzimatici sono stati notevolmente migliorati, la ricerca ha permesso di identificare le attività non adatte al substrato enologico
e mettere a punto le tecniche per eliminarle. Nel contempo sono state individuate le attività più interessanti per i diversi obiettivi enologici, se ne è dimostrata l’efficacia e la bontà d’azione e si è operato in modo da arricchirne i diversi preparati commerciali. Tutto ciò
ha permesso di fugare molti dubbi ed ampliarne il campo di applicazione enologico. Accanto all’iniziale operazione di pulizia e chiarifica dei mosti oggi gli enzimi possono essere
convenientemente applicati alla macerazione delle uve, alla loro pressatura, alla filtrazione dei vini ed al loro affinamento.
Schema strutturale delle pectine dell’uva
Le sostanze pectiche acide dei mosti sono costituite da lunghe catene di molecole di acido galatturonico (omogalatturonani) interrotte da strutture di ramnogalatturonani nelle quali si alternano unità di ramnosio a unità di acido galatturonico. In queste zone ramnogalatturonaniche si
hanno generalmente catene laterali di zuccheri neutri inserite sul carbonio n.4 del ramonosio e
prendono il nome di zone ramificate.
Le ramificazioni possono essere arabani (A) formati da 30-40 monomeri, arabino-galattani di tipo
I (AG-I) formati da 500-600 monomeri e arabino-galattani di tipo II (AG-II) fino a 1000 unità:
(A) formati da corte catene di arabinosio a volte ramificate sempre con unità arabinosio
(AG-I) formati da catene di galattosio ramificate a loro volta da unità o catene di arabinosio;
(AG-II) formati da catene di galattosio ramificate a loro volta da corte catene di galattosio a cui
sono legate lateralmente unità di arabinosio, formando complessi molto ingombranti.
Queste strutture assai complesse sono le più rappresentate nei mosti d’uva e spesso vengono
anche denominate PRAG (polisaccaridi ricchi di arabinosio e galattosio)
Un ramnogalatturonano particolare di più recente identificazione è il Ramnogalatturonano II
(RGII). Pur essendo molto complesso è un polisaccaride a bassa massa molecolare, circa 6 Kd,
costituito da una corta catena principale ramno-galatturonica su cui sono inserite 4 catene laterali di oligosaccaridi contenenti arabinosio, ramnosio, fucosio, galattosio, apiosio, xilosio, ac. Glucuronico, ac. Galatturonico ed altre molecole ancora. Nel complesso sono formati da non oltre
60 unità.
www.laffort.com
Migliore estrazione
Una domanda che spesso
ci poniamo, ed a cui le risposte non ci sembrano
sempre
convincenti
è:
“Cosa ci dobbiamo attendere o possiamo pretendere
oggi ad un enzima da macerazione per la vinificazione in rosso di ultima generazione?”.
Gli effetti che più o meno
nettamente ed intensamente si riscontrano, nell’ambito
di vinificazioni in rosso in
presenza di enzimi, ed a
parità di altri parametri, sono di seguito brevemente
riportati.
Migliore estrazione in termini quantitativi e qualitativi di
tutti i composti cellulari desiderati (antociani, tannini,
polisaccaridi, aromi varietali
e loro precursori), questo
grazie all’effetto di indebolimento delle strutture cellulari che comporta un più
facile rilascio dei composti
in esse contenuti; il vino
che si ottiene risulta quindi
più ricco.
L’indebolimento delle strutture cellulari facilita anche
la liberazione del succo. Ne
deriva una maggiore resa in
succo di sgrondo e totale,
che si traduce in maggiori
rese in vino di qualità.
Il fatto che le strutture
dell’acino più rilassate lascino maggiore libertà alla
fase liquida comporta che i
succhi che si ottengono alla
pressatura delle vinacce
abbiano una minore concentrazione di zuccheri residui.
LAFFORT-INFO
Inoltre la diminuzione della viscosità della fase liquida, conseguenza dell’idrolisi delle pectine, induce un significativo miglioramento
della decantazione, della chiarifica ed eventualmente della filtrazione dei vini ottenuti. Questo aspetto è facilmente verificabile controllando la torbidità dei succhi alla svinatura, e dopo i primi travasi. Si
avranno vini più puliti in tempi più brevi.
Sia la minor presenza di zuccheri residui che la maggiore pulizia
aiutano nell’azione di prevenzione da contaminazioni microbiche
indesiderate (Brettanomyces in primis).
IL COLORE
Alcuni enologi temono che l’impiego di enzimi in fase di macerazione possa comportare una maggiore estrazione di tannini dai vinaccioli. Questo è completamente da escludere per due buone ragioni:
1) gli enzimi da macerazione hanno specifiche attività principalmente pectolitiche, in parte cellulasiche ed emicellulasiche, ma
non hanno assolutamente attività in grado di aggredire la cuticola ed i tessuti del vinacciolo;
2) l’impiego di enzimi permette di abbreviare la macerazione, quindi
di ridurre il tempo di contatto tra liquido e parti solide in fine fermentazione, quando la concentrazione di alcool è massima ed il
potere solvente della frazione liquida sui vinaccioli risulta maggiore.
Gli enzimi hanno permesso, 13 volte su
14, di aumentare l’intensità colorante dei
vini (IC come somma dell’assorbanza a
420, 520, 620 nm). Prendendo in considerazione
l’insieme
delle
prove,
l’aumento medio del colore é dell’ordine
del 17%, con un aumento massimo del
53% .
Le variazioni della tonalità sono più deboli, ma altrettanto sistematiche dato che
i vini enzimati hanno una tonalità (D.O.
420 nm / D.O. 520 nm) che diminuisce in
media del 5%. Questi vini sono dunque
più rossi (maggior contributo di D.O. 520
nm) e meno gialli (minor contributo di
D.O. 420 nm), mentre la componente
malva risulta immutata (D.O. 620 nm).
Contrariamente all’intensità colorante, le
variazioni della tonalità non sono che
difficilmente percettibili ad occhio nudo.
Risultati in cantina
I PIGMENTI
Per approfondire un po’ le cose riprendiamo i risultati ottenuti in 14
prove realizzate nell’ambito di una sperimentazione che aveva lo
scopo di confrontare macerazioni con e senza impiego di enzimi
specifici. Questo allo scopo di sottolineare l’influenza degli enzimi
da macerazione sulla composizione e la struttura dei vini. I vini sono stati analizzati qualche mese dopo la fermentazione malolattica
o a fine periodo di affinamento, poco prima dell’imbottigliamento.
In tutte le prove si è cercato di rispettare al massimo la confrontabilità dei mosti e l’identità dei protocolli di vinificazione tra i campioni
enzimati ed i rispettivi testimoni. Le prove sono state realizzate in
parte in cantina, dunque su scala reale, ed in parte in laboratorio in
microvinificazione.
Al fine di semplificare l’interpretazione dei dati e di meglio cogliere
l’effetto complessivo degli enzimi sulla composizione dei vini, abbiamo raggruppato i risultati analitici nella tabella 1. Per ogni parametro sono indicati il numero di prove in cui, sul campione enzimato in confronto al testimone, il parametro stesso aumenta, diminuisce o resta invariato, nonché l’entità della variazione media espressa in percentuale.
Tabella 1 – Effetto degli enzimi applicati in fase di macerazione.
Risultati cumulati di 14 prove
aumentano
diminuiscono
invariati
variazione %
I.C. (420+520+620)
13
1
0
+ 17
Tonalità (420/520)
0
14
1
-5
IPT (D.O. 280 nm)
12
11
8
0
1
9
7
14
0
1
5
14
12
3
3
0
2
2
1
0
1
2
4
0
+ 10
+ 24
+4
- 41
- 13
+ 32
+5
+ 49
Parametro
Tannini totali
Antociani
Torbidità NTU
I gel
I HCl
Polisacc. neutri
Polisacc. acidi
2
L’aumento di colore dei vini é dovuto
all’aumento della concentrazione in antociani, oltre che in tannini. Tuttavia il dosaggio degli antociani, fatto per decolorazione con SO2, non aumenta in media
che del 4 % e solamente in 8 casi su 14.
In 5 casi su 14 questo dosaggio da dei
valori di concentrazione degli antociani in
diminuzione, questo si spiega con la presenza, in quantità più importante nei vini
enzimati, di prodotti di combinazione tra
antociani e tannini, con formazione di
complessi non decolorabili dalla SO2.
I TANNINI
L’utilizzazione degli enzimi da macerazione induce un aumento dell’Indice dei
Polifenoli Totali (IPT) (in media +10 %).
L’aumento medio della concentrazione in
tannini é del 24 %, con una frequenza di
11 casi su 14. Curiosamente in tutti i casi
l’aumento misurabile in termini di tannini
é maggiore che l’aumento registrabile in
termini di IPT (D.O. 280 nm). Questo
aumento della concentrazione in tannini
si accompagna ad una tendenziale diminuzione dell’indice di gelatina del 13 %
(12 casi su 14). Se ne può dedurre che i
tannini dei vini enzimati sono meno reattivi nei confronti della gelatina, dovrebbero risultare pertanto meno astringenti.
L’indice di HCl aumenta in media del 32
% ciò significa che i vini enzimati possiedono forme di tannini insolubili in ambiente fortemente acido, ossia tannini
molto polimerizzati. Questi tannini polimerizzati, provenienti dalle bucce, sono
probabilmente responsabili dell’aumento
NUMERO 78 - Agosto-Settembre 2011
LAFFORT-INFO
delle combinazioni tra
antociani e tannini che
danno prodotti non decolorabili con SO2.
Figura 1 - Impatto degli enzimi da macerazione sull’aspetto sensoriale dei vini
STRUTTURA COLLOIDALE
La variazione dei polisaccaridi neutri è poco netta,
relativamente debole, in
altri termini non significativa. In genere si classificano come polisaccaridi
neutri quelli derivanti dal
lievito, per cui è ovvio
che questi non subiscano
cambiamenti in virtù del
trattamento enzimatico.
Altro discorso per i polisaccaridi acidi che sono di
origine vegetale, ossia derivano dalla demolizione
delle pectine, e gli enzimi ne influenzano fortemente
l’estrazione (Polisaccaridi acidi aumento medio del
49%).
Questo aumento in macromolecole si accompagna
ad una sensibile diminuzione della torbidità dei vini
trattati enzimaticamente (torbidità < 41 %). Evidentemente gli enzimi da macerazione hanno almeno parzialmente idrolizzato le pectine della parete e della
polpa, permettendo la liberazione anche di una certa
quantità di polisaccaridi ramificati. Questo meccanismo di liberazione enzimatica dei polisaccaridi é descritto nei lavori di Doco e collaboratori (1995).
ASPETTI SENSORIALI
La degustazione dei prodotti ottenuti nell’ambito delle
prove di vinificazione in scala reale, mostra che generalmente i vini enzimati sono più concentrati e strutturati, pur essendo al contempo meno astringenti ed
amari (Figura 1). L’estrazione selettiva dei tannini
della buccia, l’importante aumento dei polisaccaridi
così come l’incapacità degli enzimi di agire sui vinaccioli, potrebbero spiegare queste differenze a livello
sensoriale (Ducruet et al., 2000).
Approfondimento
Queste ed altre osservazioni hanno indotto i nostri
ricercatori ad approfondire le indagini sull’effetto ed i
meccanismi d’azione che le diverse attività enzimatiche hanno sull’estrazione dei polisaccaridi dalla bacca dell’uva, in modo da mettere a punto preparati
enzimatici di ultima generazione (LAFASE HE GRAND
CRU, LAFASE FRUIT) utili anche in questa direzione.
I polisaccaridi sono una delle principali famiglie di
composti presenti nel vino, di grande importanza sia
dal punto di vista tecnologico che sensoriale, grazie
alle proprietà derivanti dalla loro natura colloidale.
Considerando la matrice complessa da cui provengono (vedi schema struttura delle pectine) e la grande
diversità compositiva, dimensionale e di proprietà che
ne deriva, non tutti sono da considerarsi positivi.
E’ stato tuttavia messo in evidenza che alcuni possono giocare un importante ruolo nella stabilità colloida-
3
le dei vini grazie alla loro capacità di interagire con
altri composti presenti. Alcuni autori hanno dimostrato
come i polisaccaridi del tipo RGII non intervengono
sull’iniziale polimerizzazione dei tannini ma ne favoriscono l’accrescimento degli aggregati, stabilizzandoli
nel mezzo. E’ stato poi dimostrato che gli stessi RGII
interagendo con i tannini ne inducono una diminuzione dell’astringenza. Sono inoltre noti per inibire la
cristallizzazione del bitartrato di potassio, contribuendo dunque alla stabilità naturale dei vini. Altri autori
ne hanno messo in evidenza la capacità di bloccare
molecole di metalli pesanti quali il piombo.
In collaborazione con Novozymes e INRA di Montpellier Laffort ha dunque condotto prove e studi mirati
che hanno portato alla stesura di una tesi di dottorato
e permesso di affinare le conoscenze sulle attività
enzimatiche. Nell’ambito di questo lavoro sono state
anche eseguite prove di applicazione di enzimi da
macerazione durante la vinificazione di uve Merlot
provenienti da una stessa parcella sperimentale della
zona di Bordeaux, per tre annate consecutive e controllando differenti parametri.
Di seguito riportiamo i più interessanti risultati riguardanti la frazione polisaccaridica.
L’analisi HPLC della componente polisaccaridica del
vino ottenuto dal campione trattato enzimaticamente
rispetto al testimone non enzima (figura 2) evidenzia
un’invariata concentrazione di mannoproteine, una
diminuzione di polisaccaridi classificati come PRAG
(Polisaccaridi Ricchi in Arabinosio e Galattosio), ed
un forte aumento della frazione denominata RGII. I
dati quantitativi su queste due frazioni di polisaccaridi
mettono in evidenza una diminuzione dei PRAG del
50% ed un aumento degli RGII del 70%. Il fatto che le
mannoproteine non subiscano variazioni non desta
certo sorpresa.
I dati ripetuti su tre annate (figura 3), fatte salve le
differenze legate alla variazione del grado di maturità
dell’uva, ossia all’andamento stagionale, confermano
pienamente questa tendenza
Conclusione
L’applicazione degli enzimi durante la fase di macerazione nella vinificazione in rosso è un ottimo strumenNUMERO 78 - Agosto-Settembre 2011
LAFFORT-INFO
to che permette di semplificare e velocizzare le
operazioni di macerazione, migliorando la resa
del processo e la qualità del prodotto, permettendo di realizzare delle economie in termini di energia, rendimento e piacevolezza del prodotto.
Negli ultimi anni gli enzimi ad uso enologico sono
stati notevolmente migliorati, sono stati purificati
dalle attività indesiderate e arricchiti di attività
utili sotto il profilo enologico.
Figura 2 – Analisi HPLC del contenuto in polisaccaridi nelle tesi
a confronto
Figura 3 – Ripetizione risultati sui 3 anni
E’ dimostrato come l’impiego di preparati enzimatici in vinificazione in rosso contribuisca, in maniera sensibile, a migliorare l’estrazione naturale dal frutto dei composti preziosi per la composizione, struttura e tipicità, trasferendoli nel
vino. In particolare si mette in evidenza il contributo di enzimi di ultima generazione quali il Lafase HE Grand Cru ed
il Lafase Fruit a migliorare la composizione della frazione
polisaccaridica dei vini.
Mentre la componente polisaccaridica a più alto peso molecolare, qualitativamente meno interessante e meno stabile, tende a diminuire, la frazione polisaccaridica derivante
dall’uva, denominata RGII, aumenta sensibilmente. Questa
frazione nei vini ha ripercussioni positive:
♦ sulla stabilità tartarica del vino, in quanto a concentrazioni superiori a 25 mg/L contribuisce all’inibizione della
precipitazione dei suoi sali;
♦ sull’impatto gustativo, in quanto fa diminuire
l’astringenza dei composti tannici, con i quali si combina,
dando un maggior senso di pienezza e rotondità ai vini,
a cui si aggiunge un'apprezzata sensazione di dolcezza.
ENZIMI DA MACERAZIONE LAFFORT
Macerazioni brevi
Lafase Fruit
Per la produzione di vini rossi giovani e seducenti, fruttati,
colorati e rotondi, di facile consumo.
Enzima purificato sia da attività CE che Antocianasi,
da utilizzarsi con la massima sicurezza nella produzione di vini semplici ma di grande qualità.
Specifico per macerazioni brevi con o senza MPF permette l’estrazione rapida del colore e dolce dei tannini. Favorisce la solubilizzazione della frazione polisaccaridica ed il massimo recupero degli aromi e loro
precursori.
Dose d’impiego da 2 a 5 g/hL.
Per ottimizzare i risultati mettere a contatto con le
uve pigiadiraspate il prima e più omogeneamente
possibile. 4
Macerazioni lunghe
Lafase HE Grand Cru
Per la produzione di vini rossi eleganti da invecchiamento, o dove comunque si predilige ricchezza, struttura e
morbidezza.
Enzima messo a punto per le macerazioni tradizionali, che possono essere anche lunghe o molto lunghe. Purificato da attività Antocianasi e CE, favorisce
la tenuta a lungo termine dei composti fenolici e la
franchezza degli aromi.
Agisce in modo mirato sulle pareti cellulari della
buccia garantendo equilibrio tra struttura, colore e
polisaccaridi per esprimere eleganza nei propri vini.
Dose d’impiego da 2 a 5 g/hL.
Per ottimizzare i risultati omogeneizzare al prodotto
durante il riempimento della vasca e ben integrare
con la gestione dei rimontaggi e délestage. NUMERO 78 - Agosto-Settembre 2011