metodi ottici non distruttivi per il monitoraggio della

METODI OTTICI NON DISTRUTTIVI PER IL MONITORAGGIO DELLA
MATURAZIONE IN UVE A BACCA COLORATA
Alessandra FERRANDINO1*, Chiara PAGLIARANI1, Fabrizio TORCHIO1, Antonio
CARLOMAGNO1, Giovanni AGATI2, Andrea SCHUBERT1
1
Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari – Università di Torino, via L. da Vinci, 44 – I-10095 Grugliasco (TO)
2
Istituto di Fisica Applicata ‘Nello Carrara’, CNR, via Madonna del Piano 10 (Edificio C), I-50019 Sesto Fiorentino (FI)
Corrispondente: [email protected]
Riassunto
L’individuazione di metodi veloci e non distruttivi per la valutazione della maturazione delle uve è uno degli obiettivi più recenti nel
settore della ricerca applicata alla viticoltura. Lo studio dell’andamento della maturazione attraverso l’analisi dei metaboliti secondari, polifenoli in
particolare, si avvale del ricorso a metodiche analitiche spesso costose, che richiedono l’impiego di operatori specializzati e di solventi, questi ultimi
a volte anche altamente impattanti dal punto di vista ambientale. Inoltre, è nota l’importanza dell’ampiezza del campionamento ai fini di incrementare
la significatività statistica del dato. Fattori quali ambiente, pratiche colturali e differenze di maturazione a livello di singola pianta, di singolo grappolo
e di singola bacca all’interno del grappolo possono rendere il campionamento molto complesso. Per queste ragioni, la possibilità di ampliare la
dimensione del campionamento, assieme alla opportunità di adottare metodi di misura non distruttivi della qualità dell’uva sono di sicuro interesse.
Il Multiplex® (ForceA, Parigi, Francia) è un sensore ottico portatile, il cui funzionamento si basa sull’emissione della fluorescenza della
clorofilla, capace di misurare direttamente in vigneto il contenuto in antociani delle uve in pochi secondi, consentendo di ampliare notevolmente la
dimensione del campionamento e di realizzare misure non distruttive.
Nel presente lavoro, realizzato su acini della cv Barbera, vitigno capace di accumulare alti quantitativi di antociani, si propone la
calibrazione degli indici spettroscopici (ANTH_RG e FERARI) del Multiplex® utilizzando valori analitici di antociani totali misurati per
spettrofotometria; le misure con il Multiplex® sono state effettuate in vigneto su acini integri sulla pianta. Le equazioni derivanti dalle curve di
calibrazione ottenute, scelte in modo che possano fornire una stima univoca del contenuto in antociani delle uve, si possono utilizzare in vigneto per
stime rapide e non distruttive del contenuto in antociani delle bacche.
A partire da concentrazioni di antociani di circa 400 mg/kg, la relazione tra ANTH_RG e i risultati analitici può essere rappresentata da
diverse equazioni: lineare, di secondo grado ed esponenziale; in Barbera la curva di tipo esponenziale è risultata la più affidabile poiché non produce
risultati negativi anche per valori di antociani superiori ai 2000 mg/kg di uva.
L’indice spettroscopico FERARI ha mostrato una capacità predittiva della concentrazione in antociani totali soddisfacente, mostrando una
relazione lineare con i dati analitici fino a concentrazioni di circa 1300 mg/kg.
Parole-chiave: sensore ottico portatile, Multiplex®, fluorescenza della clorofilla, antociani totali.
Abstract
Non-destructive and fast monitoring of berry ripening is one of the challenges of research in viticulture. The evaluation of berry ripening
through polyphenol accumulation is traditionally based on expensive and time-consuming analytical techniques; furthermore, sampling is a critical
step in viticultural applied research, being known that berry phenolic composition and evolution depend on a number of factors, such as environment,
viticultural practices, vine to vine, cluster to cluster and berry to berry variability. To reduce the effects of this wide heterogeneity over sampling
variability, it would be necessary to amplify the entity of sampling, which is not always possible due to limited money and time resources.
The optical portable sensor Multiplex® (ForceA, Paris, France), able to estimate some classes of polyphenols in seconds, thus working on a
very wide number of clusters, has been used to estimate the evolution of anthocyanin accumulation during ripening and at harvest in Vitis vinifera cv
Barbera over two years. To this aim, in 2008 and 2009 the evolution of anthocyanin accumulation was studied in berries of a vineyard located at
Agliano, Camporotondo (AT) by the simultaneous determination of total anthocyanin by Multiplex® measurements and wet chemistry analysis (by
spectrophotometry); besides, to increase the number of data, Multiplex® measurements, samplings and analysis were repeated at harvest on berries
from further Barbera vineyards, whose production was known to be very different as to grape quality (from very low to very high anthocyanin amount
accumulation).
The calibration of Multiplex® indexes ANTH_RG and FERARI against wet chemistry analysis was done; the Multiplex® measurements
were carried out on intact berries in the vineyard. Equations obtained from calibration curves, chosen if they could provide a univocal prediction of
the anthocyanin content, can be used in the vineyard to estimate the berry anthocyanin content in a fast and non-destructive way.
The relation between ANTH_RG and wet chemistry analysis was represented by different equations: a linear curve, a second degree curve
and an exponential curve; in cv Barbera the exponential curve was the most suitable, as it did not produce negative results for concentrations higher
than 2000 mg/kg of anthocyanins.
The FERARI index showed a satisfactory predictive capacity of total anthocyanins, displaying a linear relation with wet chemistry analysis
data up to 1300 mg/kg of berries.
Keywords: portable optical sensor, Multiplex®, chlorophyll fluorescence, total anthocyanins
INTRODUZIONE
Conoscere il contenuto in antociani nelle uve a bacca colorata è di fondamentale importanza per indirizzare le modalità e le
epoche di raccolta dell’uva e le successive tecniche enologiche, allo scopo di ottenere un prodotto finale, il vino, che possa
rispondere al meglio alle attese del mercato. La valutazione del contenuto in antociani delle uve è una misura oggi diffusamente
praticata nelle più importanti realtà produttive, in Italia ed all’estero. A causa della ampia variabilità in vigna, dovuta a differenti
condizioni di microclima, alla variabilità tra i grappoli ed alla variabilità intra-grappolo, diventano estremamente importanti
ampiezza e modalità di campionamento. D’altro canto è evidente che per questioni di contenimento dei costi e di praticità non è
possibile effettuare campionamenti estremamente estesi, così come non è possibile analizzare poi un numero di campioni eccessivo;
se in alcune realtà produttive, data la contenuta estensione media degli appezzamenti viticoli, il problema dell’ampiezza del
campionamento potrebbe non essere sempre importante, ad eccezione delle situazioni di microclima estremamente variabile (Guidoni
et al., 2010), ciò non è vero in zone in cui gli appezzamenti viticoli ricoprono migliaia di m2 o ettari.
Inoltre, la possibilità di conoscere l’andamento dell’accumulo degli antociani in vigna istantaneamente al momento della
misura e, su questa, ipotizzare il contenuto in antociani delle bucce alla vendemmia, potrebbe mettere produttori e tecnici nelle
condizioni di conoscere con un certo anticipo il tipo di materia prima che si andrà a lavorare. Per queste ragioni prettamente
applicative, ma anche per altre più specificatamente legate alla ricerca (incremento del numero di misurazioni per avere un dato più
significativo dal punto di vista statistico; possibilità di misurare fisicamente sempre le stesse bacche che rimangono sulla pianta,
ecc…) è emersa la necessità di sviluppare sistemi di misura della qualità dell’uva che si basassero sull’uso di strumenti portatili,
veloci nell’acquisizione del dato, affidabili e non distruttivi. A questi fini è stato proposto l’utilizzo della spettroscopia, e più in
particolare delle proprietà di fluorescenza della clorofilla, per la misura indiretta del contenuto in antociani delle bucce dell’uva
(Agati et al., 2007). Lo strumento utilizzato inizialmente era un prototipo cui sono seguiti due strumenti commercializzati con il
nome di Multiplex® e Multiplex3® (Force-A, Parigi, Francia); le caratteristiche costruttive dei due strumenti commerciali sono
riportate in Cerovic et al., 2008 e in Ben Ghozlen et al., 2010, rispettivamente.
L’uso del prototipo e del Multiplex® è stato testato su bacche di Pinot noir e Pinot Meunier (Agati et al., 2007; Cerovic et
al., 2008; Ben Ghozlen et al., 2010) che nelle annate e nelle provenienze in esame avevano accumulato quantitativi medio-bassi di
antociani totali alla vendemmia (circa 400 nmol di antociani per cm2 di buccia che equivalevano a circa 1000 mg di antociani per kg
di uva). Il Multiplex3® è stato invece usato e validato su bacche di Shiraz fino a concentrazioni di circa 2.5 mg/g (Bramley et al.,
2011) e di Tempranillo fino a concentrazioni di circa 2.0 mg/g (Baluja et al., 2011). In questi lavori citati, a seconda degli indici
spettroscopici utilizzati e delle metodiche analitiche di riferimento usate si sono proposte curve di calibrazione differenti per ciascun
vitigno.
Per la valutazione del contenuto in antociani delle bucce sono stati proposti due indici spettroscopici: l’indice ANTH e il
FERARI. L’indice ANTH è il logaritmo del rapporto tra la fluorescenza della clorofilla nel rosso lontano con eccitazione nel rosso
(FRF_R) e con eccitazione nel verde (FRF_G); quindi ANTH o ANTH_RG = log (FRF_R/FRF_G) (Agati et al., 2007; Ben Ghozlen
et al., 2010). L’indice FERARI (o ANTHR secondo Tuccio et al., 2011) è il logaritmo di 5000/FRF_R; di conseguenza, poiché
quest’ultimo è calcolato a partire da un solo segnale spettroscopico (FRF_R), risente maggiormente rispetto al precedente delle
eventuali imprecisioni di misura come ad esempio quelle legate alla distanza tra il grappolo e i led di emissione della luce pulsata o
alla dimensione del grappolo, che se troppo piccolo non consente di riempire del tutto la zona di misura, cioè quella zona fissa in cui
viene emessa la luce (Ben Ghozlen et al., 2010).
Nel presente lavoro, realizzato su acini della cv Barbera, vitigno capace di accumulare alti quantitativi di antociani (anche
oltre 2 g/kg di uva; Ferrandino e Guidoni, 2010; Ferrandino et al., 2012) si propone la calibrazione degli indici spettroscopici
(ANTH_RG e FERARI) del Multiplex® utilizzando valori analitici di antociani totali misurati per spettrofotometria; le misure con il
Multiplex® sono state effettuate in vigneto su acini integri sulla pianta. Le equazioni derivanti dalle curve di calibrazione ottenute,
scelte in modo che possano fornire una stima univoca del contenuto in antociani delle uve, si possono utilizzare in vigneto per misure
rapide e non distruttive del contenuto in antociani delle bacche.
MATERIALI E METODI
La sperimentazione è stata condotta nella annate 2008 e 2009 in un vigneto di Agliano (AT), località Camporotondo su
vitigno Barbera. Nel 2008 le misure si sono effettuate a partire da 20 giorni dopo l’invaiatura e si sono protratte fino alla raccolta; alla
vendemmia, le misure si sono effettuate anche su uve provenienti da altri 9 vigneti di Barbera distribuiti in Piemonte e noti per
possedere caratteristiche qualitative estremamente distanti (da vigneti capaci di garantire una produzione di alta qualità a vigneti in
grado di produrre uve di qualità media e scarsa).
Nel 2009 le misure sono state ripetute nel vigneto di Agliano e in 6 dei vigneti scelti nell’annata precedente.
La configurazione del Multiplex® in uso prevedeva la presenza di 6 led UV e 3 array di led RGB (luce rossa, verde, blu) di
emissione di luce pulsata che emettevano a 375 nm (UV), a 530 nm (G) ed a 630 nm (R) e di tre detector, fisicamente collocati al
centro dello strumento, che registravano la fluorescenza della clorofilla nel blu-verde (BG_F = blue-green fluorescence), nel rosso
(RF = red fluorescence) e nel rosso lontano (FRF = far red fluorescence) (Cerovic et al., 2008).
In ciascun vigneto si sono scelti tre filari collocati sulla sommità, a metà ed alla base della collina; ciascun filare fungeva da
ripetizione. Su ciascun filare si sono scelte 25 piante consecutive che sono state sottoposte a misura con Multiplex® per un totale di
96 lampi di luce pulsata per ciascuna ripetizione.
Ai fini di validare l’uso dello strumento sulla cv Barbera, racimoli di 2-3 acini sono stati staccati dalla porzione di grappolo
misurata con Multiplex®, posti in frigoriferi portatili e trasportati in laboratorio. In laboratorio gli acini sono stati preparati secondo il
protocollo di Di Stefano e Cravero (1991) che prevede la separazione delle bucce da polpe e semi e l’estrazione degli antociani totali
a pH 3.2, grazie alla presenza di un’elevata concentrazione di Na2S2O5. Nel 2008 gli acini prelevati alla vendemmia dagli altri 10
vigneti in prova, sono stati contemporaneamente analizzati secondo il protocollo Glories modificato (Cagnasso et al., 2008); i dati
ottenuti con i due metodi analitici sono stati messi in relazione gli uni agli altri per studiare la relazione esistente tra queste due
metodiche analitiche, diffusamente utilizzate in numerosi laboratori. Gli antociani totali sono stati misurati per spettrofotometria
previa diluizione dell’estratto di buccia con etanolo cloridrico. I dati ottenuti sono stati espressi in mg/kg di uva, per fini applicativi, o
in mg/acino.
I dati ottenuti al Multiplex® sono stati elaborati calcolando l’indice spettroscopico ANTH_RG = log (FRF_R/FRF_G) e
l’indice FERARI (Fluorescence Excitation Ratio Anthocyanin Relative Index) = log 5000/FRF_R; tutte le misure spettroscopiche
sono state normalizzate al valore di fluorescenza nota di un film plastico blu usato come standard di riferimento e fornito insieme allo
strumento.
RISULTATI E DISCUSSIONE
Correlazione tra i dati analitici ottenuti con il metodo Di Stefano e Cravero (1991) e con il metodo Glories modificato (Cagnasso et
al., 2008).
Le misure analitiche degli antociani totali utilizzate per la calibrazione degli indici spettroscopici Multiplex® sono state
effettuate secondo il metodo di Di Stefano e Cravero (1991). I risultati ottenuti con quest’ultimo sono linearmente correlati, R2 = 0.9,
con quelli ottenuti mediante la metodica Glories modificata (Cagnasso et al., 2008; Fig. 1). Nel dettaglio, i valori ottenuti con la
metodica Glories modificata sono nella media inferiori del 7 % circa rispetto a quelle ottenute con il metodo Di Stefano e Cravero
(1991).
Antociani titali (mg/kg; Glories modificato
Cagnasso et al., 2008)
1600
y = 0.9429x - 17.146
R² = 0.9053
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
Antociani totali (mg/kg; Di Stefano e Cravero, 1991)
Figura 1 – Relazione intercorrente tra l’indice di antociani totali ottenuto con il metodo Glories modificato (Cagnasso et al., 2008) e con
il metodo Di Stefano e Cravero (1991). Valori medi di tre ripetizioni per ciascuna analisi, vitigno Barbera, annata 2008.
Calibrazione degli indici spettroscopici misurati con il Multiplex® mediante i risultati delle analisi chimiche
La relazione tra l’indice ANTH_RG e il contenuto in antociani totali nelle annate 2008 e 2009 in bacche della cultivar
Barbera, misurata in un intervallo di concentrazioni di antociani tra 0 e 1800 mg/kg di uva è una curva complessa costituita dalla
differenza di due esponenziali (linea tratteggiata, Fig. 2). Tale relazione mostra come per concentrazioni inferiori ad una certa soglia
(400 mg/kg) la relazione tra dati analitici e l’indice spettroscopico ANTH_RG è positiva mentre al di là di essa la relazione diventa
negativa; in Tempranillo (Baluja et al., 2011) tale soglia era attorno ai 300 mg/kg, mentre nei modelli predittivi proposti da Ben
Ghozlen e collaboratori (2010) era stata fissata a circa 700 mg/kg. Questa relazione non porta ad una curva di calibrazione univoca e
non può quindi essere usata per la validazione delle misure.
A partire da concentrazioni di antociani di circa 400 mg/kg, la relazione tra ANTH_RG e i risultati analitici può essere
rappresentata da diverse equazioni: lineare (y = -0.0002x + 0.3771; R2 = 0.77), di secondo grado (8E-08x2 - 0.0003x + 0.4493; R2 =
0.80) e esponenziale a tre parametri (R2 = 0.80; Fig. 2). Altri autori su cultivar differenti hanno verificato l’esistenza di diversi tipi di
relazione tra ANTH_RG e antociani totali determinati per via analitica: esponenziale in Tempranillo (Baluja et al., 2011) e Aleatico
(Tuccio et al., 2011); di secondo grado in Shiraz (Bramley et al., 2011). In Barbera la curva di tipo esponenziale a tre parametri
risulta la più affidabile poiché non produce risultati negativi per valori di antociani superiori ai 2000 mg/kg di uva, cosa che si
verifica invece sia per quella lineare che per quella di secondo grado.
indice MULTIPLEX (ANTH_RG)
0.4
y = -0.006 + 0.47 e(-0.0009x)
R2 = 0.7997
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Antociani totali (mg/kg)
Figura 2 – Relazione di calibrazione tra l’indice Multiplex® ANTH_RG ed il contenuto di antociani totali misurato
spettrofotometricamente in bacche della cultivar Barbera nelle annate 2008 e 2009 in un intervallo di concentrazione in antociani totali compreso tra
400 e 1800 circa mg/kg di uva (linea continua) e relativa equazione. Nell’intervallo 0-400 mg/kg circa la relazione tra i dati spettroscopici ed
analitici è di segno opposto ed è quindi stata esclusa dalla calibrazione. La linea tratteggiata, ottenuta come differenza di due equazioni esponenziali,
schematizza l’andamento della relazione comprendendo anche le concentrazioni tra 0 e 400 mg/kg.
Nella cultivar Barbera l’indice spettroscopico FERARI, il cui calcolo si basa su di una sola misura spettroscopica, essendo
il rapporto tra il logaritmo di 5000 e FRF_R (fluorescenza della clorofilla con eccitazione nel rosso), ha mostrato una capacità
predittiva della concentrazione in antociani totali soddisfacente (R2 = 0.77), attraverso l’applicazione di un’equazione logaritmica,
similmente con quanto pubblicato da Bramley e collaboratori (2011) per calibrazioni del Multiplex3® su bacche di Shiraz staccate
dalla pianta e misurate in laboratorio.
1.8
1.6
1.4
Indice FERARI
1.2
1
0.8
0.6
0.4
y = 0.3553ln(x) - 1.2661
R² = 0.7697
0.2
0
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Antociani totali (mg/kg)
Figura 3 – Relazione intercorrente tra l’indice Multiplex® FERARI e il contenuto di antociani totali misurato per via
spettrofotometrica in bacche della cultivar Barbera nelle annate 2008 e 2009 in un intervallo di concentrazione in antociani totali
compreso tra 0 e circa 1900 mg/kg di uva.
I risultati ottenuti dal presente lavoro ci hanno consentito di validare l’uso del Multiplex® in bacche della cultivar Barbera,
sia attraverso il ricorso all’indice ANTH_RG sia attraverso il ricorso al FERARI.
Nel caso di ANTH_RG si è dimostrato che per concentrazioni in antociani al di sotto di 400 mg/kg di uva la correlazione
tra il dato spettroscopico e quello analitico è positiva mentre diviene negativa per concentrazioni superiori, per cui ANTH_RG si può
usare efficacemente per stimare la concentrazioni in antociani totali delle bucce per concentrazioni superiori ai 400 mg/kg di uva.
La relazione tra FERARI e antociani totali analiticamente determinati è invece sempre positiva per cui a valori via via
maggiori di antociani totali delle bucce corrispondono valori via via maggiori dell’indice spettroscopico; tale relazione nel caso dello
strumento utilizzato nel presente studio (Multiplex®), si è mantenuta pressoché lineare fino a 1300 mg/kg di uva (y = 0.0011x +
0.0981; R² = 0.89); successivamente si è verificata una fase di plateau, indicante una saturazione del segnale spettroscopico,
similmente a quanto verificatosi in Shiraz per misure effettuate in campo.
BIBLIOGRAFIA
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TUCCIO L., REMORINI D., PINELLI P., FIERINI E., TONUTTI P., SCALABRELLI G., AGATI G., 2011. Rapid and non-destructive method to
assess in the vineyard grape berry anthocyanins under different seasonal and water conditions. Australian Journal of Grape and Wine Research,
17: 181-187.
RINGRAZIAMENTI
Il lavoro è stato finanziato dalla Regione Piemonte, progetto ‘Increase Barbera’.
METODI OTTICI NON DISTRUTTIVI PER IL MONITORAGGIO DELLA
MATURAZIONE IN UVE A BACCA BIANCA E COLORATA
1
A.Ferrandino
A.
Ferrandino ,
A.
1
Carlomagno ,
C.
1
Pagliarani ,
G.
2
Agati ,
*corresponding author
author:: [email protected]
A.
1
Schubert
1Dipartimento
2
di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari – Università di Torino, via L. da Vinci, 44 – I-10095 Grugliasco (TO)
Istituto di Fisica Applicata ‘Nello Carrara’, CNR, via Madonna del Piano 10 (Edificio C), II-50019 Sesto Fiorentino (FI)
L’individuazione di metodi veloci e non distruttivi per la valutazione della maturazione delle uve è una delle sfide della
moderna viticoltura. Lo studio dell’andamento della maturazione attraverso l’analisi dei metaboliti secondari, polifenoli in
particolare, si avvale del ricorso a metodiche analitiche spesso costose e che richiedono l’impiego di operatori
specializzati e di solventi, questi ultimi a volte anche altamente impattanti dal punto di vista ambientale.
Inoltre, è risaputo che la bontà di un risultato scientifico spesso risiede nell’adeguatezza del campionamento
effettuato, che va realizzato equilibrando necessità di rappresentatività da una parte e limiti di tempo e costi dall’altra.
Fattori topografici, edafici e microclimatici possono indurre, specie in vigneti di collina, differenze di maturazione a
livello di singola pianta, di singolo grappolo e di singola bacca all’interno del grappolo, rendendo il campionamento ancora
più complesso e soggetto ad errori a causa della scarsa rappresentatività. La possibilità di ampliare la dimensione del
campionamento, assieme all’opportunità di adottare metodi di misura non distruttivi della qualità dell’uva è oggi di
interesse.
- Il Multiplex® (ForceA, Orsay, Parigi, Francia) è un sensore ottico portatile (Fig.1), il cui funzionamento si basa sulla
emissione della fluorescenza da parte della molecola della clorofilla (ChlF), capace di misurare direttamente sulla pianta
il contenuto in antociani delle uve a bacca colorata (Agati, Meyer, Matteini e Cerovic, 2007, JAFC, 55: 1053-1061).
Lo strumento è costituito da 9 sorgenti a LED, di cui 6 emettono nell’ultravioletto (UV) e tre nel rosso-verde-blu (RGB),
e da tre rivelatori a fotodiodo nella parte centrale, che misurano la fluorescenza nel giallo (Y), nel rosso lontano (FRF) e
nel rosso (R) (Ben Ghozlen, Cerovic, Germain, Toutain, Latouche, 2010, Sensors, 10: 10040-10068; Fig.2).
Foto: A. Ferrandino
Fig.1 Misure non distruttive in vigneto tramite Multiplex®.
Fig. 2 Led (UV = ultravioletto; RGB = red-green-blu) e fotodiodi
rivelatori (YF = yellow fluorescence; FRF = far red fluorescence
RF = red fluorescence) costituenti il Muliplex®.
(Foto: da Ben Ghozlen et al., 2010).
Nelle annate 2008 e 2009 è stato seguito, ricorrendo all’uso del Multiplex® direttamente in campo,
l’andamento dell’accumulo degli antociani del vitigno ‘Barbera’ (località Camporotondo, Agliano, Asti) dalla
invaiatura alla vendemmia. Inoltre, alla vendemmia, si è effettuata la misura del contenuto in antociani di uve
‘Barbera’ provenienti da vigneti collocati in diverse zone di produzione del Piemonte. Parallelamente gli acini su
cui si era effettuata la lettura spettroscopica in campo sono stati prelevati e trattati in laboratorio secondo il
protocollo Di Stefano, effettuando le analisi esclusivamente sulle bucce, per via spettrofotometrica (Di
Stefano e Cravero, 1991, Riv. Vit. Enologia: 37-45).
Fig.3 Correlazione tra la misura degli antociani totali (mg/acino) eseguita col
metodo di riferimento (spettrofotometro) e quella ottenuta al Multiplex®
(Indice Ferari = log 5000/FRF_R).
L’indice spettroscopico FERARI (Fluorescence Excitation Ratio Anthocyanin Relative Index, log 5000/FRF_R,
dove FRF_R è la fluorescenza della clorofilla nel rosso lontano eccitata a 635 nm) ha mostrato un’elevata
capacità predittiva della concentrazione in antociani totali (R2 > 0,9), attraverso una curva di correlazione di
tipo potenza (Fig.3), così come riportato anche da altri autori (Baluja, Diago, Goovartes e Tardaguila, 2012,
Austr. J. Grape Wine Research: 1-10).
I flavonoli delle bucce delle uve, seppur presenti in concentrazioni più basse rispetto alla maggior parte delle altre classi di polifenoli, giocano un ruolo importante
sia nella definizione del potere antiossidante dei vini bianchi (De Beer, Joubert, Marais, van Schalkwyk e Manley, 2005, S. Afr. J. Enol. Vitic., 27 (2): 151−166) sia
nelle reazioni di copigmentazione nei vini rossi (Boulton, 2001, Am. J. Enol. Vitic., 2: 67−87). Anche se gli standard di flavonoli in alcol e in soluzione idro-alcolica
hanno un colore giallo, ad oggi non esistono indicazioni precise sugli effetti di questa classe di molecole sul colore dei vini bianchi. Inoltre, si sa ancora
relativamente poco sui trend di accumulo dei flavonoli negli acini.
Per queste ragioni ci è parso utile utilizzare il Multiplex® per misurare direttamente in campo l’accumulo di questa classe di molecole nelle bucce di acini di varietà
a bacca bianca.
Nell’annata 2011 è stato seguito l’andamento dell’accumulo dei flavonoli in
Nascetta e Chardonnay.
- L’indice spettroscopico FLAV (log FRF_R/FRF_UV, cioè il logaritmo del
rapporto tra la fluorescenza della clorofilla nel rosso lontano eccitata a 635 nm
e quella eccitata nell’UV), normalizzato per tener conto della risposta
strumentale ad uno standard di riferimento costituito da un film blu
fluorescente (ForceA, Orsay, Parigi, Francia), è stato correlato con il contenuto
in flavonoli totali determinato per via cromatografica (HPLC/DAD). In breve, le
bucce sono state estratte in un tampone a pH 3.2 (120 mL L-1 etanolo, 5 g L-1
ac.tartarico, 2 g L-1 Na2S2O5, 22 mL L-1 NaOH 1 N) per 72 h a 30°C; l’estratto
ottenuto è stato diluito opportunamente e quindi iniettato così come riportato
in Ferrandino e Guidoni, 2010, Eur. Food Res. Technol., 230: 417-427.
-L’indice spettroscopico FLAV ha mostrato una elevata correlazione (R2 > 0.9)
con i dati analitici espressi in mg/acino nel caso della cv Nascetta (Fig.4 A),
mentre la misura è risultata meno accurata nel caso di Chardonnay (Fig.4 B).
Tuttavia, considerando entrambe le varietà i coefficienti di correlazione sono
risultati significativi per P ≤ 0.01 (Fig.4 C) sia esprimendo i dati in mg/acino che
in mg/kg di uva (Fig.4 D).
-I risultati fin qui ottenuti consentono di sottolineare l’efficacia dello
strumento nella valutazione dei flavonoli nelle bacche di uve bianche. L’indice
FLAV può, quindi, rappresentare un ulteriore parametro per la determinazione
dell’andamento della maturazione in vitigni a bacca bianca, in aggiunta ai
tradizionali parametri del metabolismo primario (zuccheri ed acidi).
Fig. 4 Studio della correlazione tra la misura dei flavonoli totali (mg/acino e mg/Kg uva) eseguita col metodo di riferimento
(HPLC/DAD) e predetta dal Multiplex® (Flav Index) in uve delle cv Nascetta (A) e Chardonnay (B). In C e D sono riportati i risultati di
correlazione ottenuti considerando entrambe le varietà ed esprimendo i dati rispettivamente in mg/acino e mg/Kg uva.
Ringraziamenti: Questo lavoro é stato parzialmente finanziato dalla Regione Piemonte, Progetto ‘Increase Barbera’.