Gestione di alcune variabili di processo nella macerazione delle uve

Prof. Emilio Celotti
Università degli Studi Udine
Dipartimento di Scienze degli Alimenti
“Gestione di alcune variabili di
processo nella macerazione delle
uve rosse”
studio pubblicato a gennaio 2004 su “Revue des Oenologues” in Francia.
GESTIONE DI ALCUNE VARIABILI DI PROCESSO NELLA MACERAZIONE DELLE UVE
ROSSE
Emilio Celotti♣1 , Deborah Franceschi2
1
Università degli Studi Udine, Dipartimento di Scienze degli Alimenti, Via Marangoni, 97 – 33100
Udine.
2
Università degli Studi di Padova, Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Viticole ed Enologiche, Via
XXVIII Aprile, 14 – 31015 Conegliano (TV).
Introduzione
Il recente interesse per i vini rossi ha portato l’industria enologica a sviluppare nuove tecnologie in grado
di gestire la delicata fase di estrazione del colore e delle sostanze tanniche dalle bucce. Inoltre, è molto
sentita la necessità di disporre di strumenti rapidi di controllo di processo in grado di fornire all’enologo
più possibilità decisionali in merito alla gestione della materia prima durante la delicata fase di
macerazione.
Recentemente è stata rivalutata l’aggiunta controllata di ossigeno durante la fase di macerazionefermentazione, in particolare per attivare il lievito, tuttavia non sono da escludere effetti dell’ossigeno
aggiunto sulla stabilità del colore. L’uso dell’ossigeno deve essere valutato molto attentamente circa la
quantità e il periodo più adatto di introduzione tenendo conto della materia prima di origine e del prodotto
finale che si vuole ottenere.
L’introduzione di aria nel mosto-vino con i sistemi normalmente proposti nei fermentatori (rimontaggi,
iniezione di gas, aspirazione di gas, ecc.) presenti sul mercato è alquanto empirica e di difficile
quantificazione. Quando si introduce aria in un ferment atore è difficile ottenere una distribuzione
omogenea sull’intera massa, soprattutto perché il gas introdotto esce all’esterno salendo a colonna
verticalmente ed rapidamente in superficie e soprattutto se consideriamo che il liquido è già saturo di CO2
ne consegue che questa operazione di dosaggio può essere poco precisa.
Pertanto quando parliamo di introduzione di un gas nel sistema mosto- vino, soprattutto con dimensioni
del serbatoio in diametro ed altezza rilevanti, bisogna ottimizzare oltre al sistema di introduzione, il modo
di distribuzione all’interno del serbatoio. La possibilità di poter far interagire il gas in pressione per un
tempo relativamente prolungato e con una superficie di contatto con il mosto- vino è un’importante
soluzione tecnologica attualmente disponibile.
Le soluzioni che prevedono anche l’uso di gas esterni (CO2 , N2 , ) permettono una ottimale protezione del
mosto in fase prefermentativa, in particolare si preservano gli antociani liberi da pericolose ossidazioni,
soprattutto per le varietà contenenti molte antocianine idrossilate.
♣
corresponding author
e-mail: [email protected]
Nella presente ricerca sono state studiate le cinetiche di estrazione dei polifenoli durante la macerazione
allo scopo di ottimizzare la gestione delle variabili impiantistiche di processo in funzione della qualità
della materia prima e della tipologia di vino da elaborare.
Materiali e metodi
Le prove di macerazione sono state condotte nella vendemmia 2001 su masse omogenee di 400 q.li di uva
Merlot e Cabernet provenienti dalla zona DOC Piave nella provincia di Treviso. A parità di tempo di
macerazione (4 giorni), le variabili tecnologiche valutate, e gestibili dal vinificatore tipo Ganimede
utilizzato (Fig. 1), sono state: la temperatura, l’aggiunta controllata di ossigeno e la protezione
dall’ossigeno. Come variabile tecnologica è stato utilizzato anche tannino esogeno di tipo condensato.
Fig. 1 Schema del vinificatore utilizzato.
Durante la macerazione, a partire dal primo giorno, sono state effettuate misure spettrofotometriche per
ricavare l’indice di polifenoli totali (Abs 280nm) e l’intensità colorante (Abs 420, 520 e 620) al fine di
monitorare le cinetiche di estrazione delle diverse classi di polifenoli e per individuare il momento
ottimale di svinatura. Sui vini dopo alcuni mesi di conservazione sono stati valutati i principali indici
fenolici (antociani per decolorazione, indice dei pigmenti polimerizzati, tannini totali, indice di
ossidabilità del colore) per definire i rapporti relativi tra antociani e tannini.
Tenuto in considerazione che i vinificatori utilizzati sono stati riempiti nell’arco di brevissimo tempo
(poche ore), e che lo stato sanitario delle uve di partenza, grazie anche ai fattori climatici, era molto
buono, si può affermare che tutti i campioni sono presentano la medesima materia prima. Il caricamento
dei diversi serbatoi infatti è stato effettuato con un’unica linea di pigiatura trasferendo la tubazione di
mandata nei diversi serbatoi per periodi uguali di pochi minuti; in questo modo tutti i serbatoi venivano
riempiti praticamente nello stesso momento garantendo l’omogeneità delle masse relative alle singole
prove.
La soluzione tecnologica utilizzata si riferisce a vinificatori tipo “Ganimede”; la saturazione del serbatoio
prima del riempimento e quindi dell’intero diaframma, fa si che la CO2 permanga in pressione sotto lo
stesso, facilitando la sua dissoluzione nel liquido ed amplificando ulteriormente l’effetto antiossidante
quando il serbatoio viene presaturato con gas inerte.
Nel caso di utilizzo di aria o ossigeno, l’introduzione avviene subito dopo l’apertura del by-pass che ha
determinato la fuoriuscita di tutta la CO2 di fermentazione, è evidente che il tempo di permanenza del gas
nell’intercapedine è di parecchi minuti ed essendo in pressione (0,2-0,4 bar) e a contatto con tutta la
superficie del serbatoio, una volta che il diaframma è saturato, l’eccesso sale in superficie attraversando
altro liquido per poi interessare una grande parte del cappello di vinacce.
Tabella 1
Tipo di Prova
Merlot
Test
1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4to gg 1 rimontaggio giornaliero.
1 mo gg: pre-saturazione con CO2 , ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4to gg 1
Red
rimontaggio al giorno.
1 mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4to gg dosaggio giornaliero di circa 10
mg/L di O2 .
Ox + Tan 1mo gg: ammostamento + 10 g/hL di tannino, T di fermentazione 23°C; dal 2do al 4to gg dosaggio
23 °C giornaliero di circa 10 mg/L di O2 .
Ox + Tan 1 mo gg: ammostamento + 10 g/hL di tannino, T di fermentazione 34°C; dal 2do al 4to gg dosaggio
34 °C giornaliero di circa 10 mg/L di O2 .
Cabernet
Test
1 mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27°C; dal 2do al 4to gg 1 rimontaggio giornaliero.
mo
do
to
Ox 28 °C 1 gg: ammostamento, T di fermentazione 28°C; dal 2 al 4 gg dosaggio giornaliero di circa 10
mg/L di O2 .
mo
do
to
Ox 34 °C 1 gg: ammostamento, T di fermentazione 34°C; dal 2 al 4 gg dosaggio giornaliero di circa 10
mg/L di O2 .
Per ogni prova di entrambe le varietà sono stati effettuati due campionamenti giornalieri, uno al mattino e uno alla
sera, di mosto-vino.
Ox
I vini delle diverse tesi sono stati valutati mediante analisi sensoriale utilizzando i descrittori considerati
caratterizzanti i prodotti e assegnando per ogni descrittore un punteggio secondo una scala di intensità.
Discussione dei risultati
Merlot
La figura 2 evidenzia dei comportamenti interessanti di alcune soluzioni tecnologiche praticate su Merlot.
La protezione iniziale dall’ossigeno ha preservato gli antociani liberi nella prima fase di macerazione,
recuperando addirittura una deficienza compositiva iniziale della prova red rispetto al test. Anche le
aggiunte di tannino hanno permesso di recuperare un probabile difetto compositivo della materia prima,
in particolare nella prova condotta a 23 °C. Nelle fasi finali della macerazione si osserva un valore di
polifenoli totali nettamente superiore per la prova con tannino a 34°C, probabilmente per una maggiore
estrazione per l’effetto temperatura e per una maggiore stabilità colloidale legata alla formazione di
polimeri rossi stabili favoriti dalle temperature più elevate; inoltre la prova “Ox+tan 34°C” potrebbe avere
favorito una minore precipitazione di colloidi coloranti instabili. Il contenuto in polifenoli più interessante
riguarda la prova con l’aggiunta di tannino condensato condotta a 34 °C che, oltre a recuperare una
carenza compositiva iniziale, potrebbe aver favorito una minore precipitazione colloidale del colore, non
è da escludere comunque un certo effetto di estrazione dovuto alla temperatura più elevata.
La figura 3 riporta le misure spettrofotometriche a 520nm che esprimono abbastanza fedelmente il
contenuto di antociani presenti come catione flavilio. Interessante il risultato della prova con tannino
esogeno alla temperatura più alta, tuttavia è da evidenziare come la prova aggiunta di tannino a 23 °C
abbia agevolato la stabilità degli antociani nella fase iniziale, probabilmente per un effetto antiossidante
del tannino. La prova in ossidazione senza l’aggiunta di tannino ha evidenziato gli stessi risultati della
prova con tannino a 23 °C, pertanto l’aggiunta di tannino a 23°C è risultata inutile.
Considerando nell’insieme i parametri valutati risulta migliore la prova condotta con ossigenazione dal 2°
giorno e con aggiunta di tannino esogeno a 34 °C.
Dalla valutazione dei vini dopo la svinatura emergono altre considerazioni interessanti. Gli antociani
(Figura 4) risultano più elevati nelle prove in riduzione e nell’ossigenazione a 34 °C, probabilmente in
queste due situazioni risultano importanti gli effetti rispettivamente della protezione iniziale dall’ossigeno
e l’effetto antiossidante del tannino.
L’indice dei pigmenti polimerizzati (Figura 5) rappresenta la percentuale di antociani legati stabilmente ai
tannini, in forme poco sensibili all’effetto decolorante dell’anidride solforosa. Dai dati si evince che tutte
le prove si posizionano al di sotto del test, tuttavia dal loro confronto si evidenzia una netta differenza tra
la prova con tannino e ossigeno a 34 °C e quella a 23 °C, con la prova a temperatura più elevata che
probabilmente ha favorito alcune reazioni di stabilizzazione del colore. Tutti i dati sono comunque bassi a
conferma che esiste ancora una sufficiente quantità di antociani liberi e quindi disponibili per successive
polimerizzazioni, se nelle giuste condizioni di affinamento.
La valutazione dei tannini totali (Figura 6) unitamente all’ossidabilità degli antociani (Figura 7) dimostra
come la prova a 34 °C con tannino esogeno in ossigenazione ha preservato un alto contenuto di tannini
che sono sicuramente favorevoli per affinamenti futuri del prodotto, inoltre la bassa ossidabilità degli
antociani della stessa prova evidenzia che il tannino ha avuto un effetto significativo solo con la gestione
di temperature più elevate nella fase finale di macerazione in presenza di ossigeno aggiunto dal 2° giorno.
Il rapporto tannini- antociani che ne consegue risulta praticamente idoneo alla gestione di affinamenti del
vino. Anche da queste valutazioni risulta evidente l’inutilità del tannino esogeno con gestioni non
appropriate della macerazione.
L’analisi sensoriale (Figura 8) evidenzia come per i più importanti descrittori le prove che hanno fornito i
migliori riscontri in macerazione e affinamento sono risultate le preferite, in particolare l’ossigenazione
con tannino a 34 °C, l’ossigenazione senza tannino esogeno e il test. Inoltre si osserva che la prova
“Ox+tan 23°C”, e la prova in riduzione presentano una scarsa intensità per alcuni importanti descrittori
organolettici. Evidentemente queste risposte sensoriali sono legate anche alla risposta della cultivar ai
diversi interventi tecnologici praticati.
Cabernet
La figura 9 evidenzia per il Cabernet la significativa risposta del trattamento di ossigenazione praticato
dal 2° giorno di macerazione sui polifenoli totali; di particolare interesse il recupero di una certa anomalia
compositiva dell’uva, inoltre nelle fasi finali si osservano i più alti valori di polifenoli totali. Nel vino si
evidenzia che le temperature più basse abbinate all’ossigenazione non hanno fornito nessun risultato
significativo rispetto al test.
Analogamente, l’assorbanza a 520nm (Figura 10) evidenzia il significativo riscontro della gestione delle
più alte temperature in macerazione, in particolare dopo la svinatura i valori sono significativamente
superiori al test e alla prova in ossigenazione a 28 °C.
Dalla valutazione della Figura 11 si evidenzia ancora che la prova in ossigenazione a 34 °C permette di
mantenere i più alti valori di antociani liberi, fattore positivo qualora si voglia destinare il vino ad una
ulteriore stabilizzazione del colore. La tesi ossigenata a 28 °C non ha invece evidenziato miglioramenti
rispetto al testimone non ossigenato.
Passando ad analizzare la percentuale di polimerizzazione dei pigmenti (Figura 12), si osserva l’effetto
dell’ossigenazione in macerazione che probabilmente alle più alte temperature ha favorito una parte delle
reazioni di polimerizzazioni tra tannini ed antociani.
A conferma delle valutazioni sopracitate, i valori dei tannini totali (Figura 13) e dell’ossidabilità degli
antociani (Figura 14), sono favorevoli nella prova in ossigenazione a 34 °C, evidenziando già una certa
stabilità del colore ed un quadro compositivo predisponente ad eventuali affinamenti.
Per quanto riguarda l’aspetto sensoriale valutato sui vini giovani, si evidenzia come migliore la prova in
ossigenazione a 34 °C, mentre l’ossigenazione operata alle temperature più basse non ha evidenziato
differenze sul test (Figura 15).
Conclusioni
In particolare viene messa in luce l’importanza di utilizzare semplici misure di assorbanza sul mostovino durante la macerazione, con cadenza almeno giornaliera, per valutare l’evoluzione delle principali
classi di polifenoli, informazione utile all’enologo per decidere con più tranquillità il momento della
svinatura al fine di estrarre dall’uva la reale potenzialità fenolica.
Da un commento generale dei dati della presente ricerca si può affermare che da una stessa materia
prima, si possono ottenere prodotti differenziati, operando una gestione ragionata dei parametri
temperatura, ossigenazione o riduzione. In certe situazioni è stata verificata l’inutilità dell’aggiunta di
tannino esogeno.
Le variabili di processo testate si sono dimostrate utili per evidenziare risposte differenziate in funzione
della cultivar ma soprattutto in funzione della combinazione di diversi fattori tecnologici.
Risulta interessante la gestione delle alte temperature nelle fasi finali della macerazione, in abbinamento
eventualmente all’aggiunta di tannino esogeno già dal 1° giorno di macerazione. L’effetto di protezione
degli antociani liberi all’inizio della macerazione è ottenibile sia con la gestione della riduzione sia con
l’aggiunta di tannino. Risulta inoltre interessante osservare come in certe situazioni l’aggiunta di tannino
esogeno non fornisce nessun risultato, rappresenta comunque un costo di produzione.
Per gestire le variabili di processo temperatura ed ossigenazione o riduzione è indispensabile avere a
disposizione tecnologie capaci di operare queste varianti con una certa flessibilità, in funzione della
materia prima e del vino da elaborare.
Alla luce di queste risultanze è evidente che l’impiego del tannino in macerazione deve essere valutata
attentamente, onde evitare di avere un costo inutile e probabilmente un fattore aggiuntivo di instabilità
se consideriamo che un eccesso di tannino potrebbe favorire precipitazioni colloidali per semplice
effetto concentrazione.
Viene dimostrato, anche se limitatamente alle prove eseguite, che variabili tecnologiche a costo zero
possono fornire ottimi risultati se gestite in funzione della materia prima e con un controllo del processo
di macerazione almeno a cadenza giornaliera, per individuare il momento ottimale di svinatura.
In riferimento all’aggiunta di ossigeno durante la macerazione è difficile stabilire l’esatta quantità
eventualmente implicata nella stabilizzazione del colore, discriminandola da quella utilizzata dai lieviti,
tuttavia i risultati ottenuti sono mo lto esplicativi e pertanto diventano interessanti ulteriori
approfondimenti a riguardo.
Gli effetti sulla stabilità del colore osservati verso la fine della macerazione operando con temperature
relativamente elevate potrebbero essere considerati come una prestabilizzazione del colore, pertanto non
è da escludere che la gestione combinata di ossigeno, temperatura ed eventualmente tannino esogeno in
macerazione possa permettere una parziale riduzione dei tempi di affinamento dei vini.
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Ringraziamenti
Enologo Francesco Marin della Ditta Ganimede S.r.l., Spilimbergo (PN),
Enologi Luigi Vanzella e Matteo Dal Bò
DESCRIZIONE DELLE FIGURE
Merlot
Polifenoli totauli (Abs 280nm)
45
40
Macerazione
35
30
25
Post-Macerazione
svinatura
20
15
12/09/00
M
12/09/00 P
13/09/00
M
Test
13/09/00 P
Rid
14/09/00
M
Oss
14/09/00 P
5/10/00
Oss+Tan+23°C
7/11/00
12/12/00
15/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 2: Evoluzione dei polifenoli totali durante e dopo la macerazione
Merlot
5,0
Macerazione
Abs 520nm
4,0
3,0
2,0
Post-Macerazione
svinatura
1,0
0,0
12/09/00 M
12/09/00 P
13/09/00 M
Test
13/09/00 P
Rid
14/09/00 M
Oss
14/09/00 P
05/10/00
Oss+Tan+23°C
07/11/00
12/12/00
15/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 3 Evoluzione dell’assorbanza a 520nm durante e dopo la macerazione
Merlot
600
550
Antociani (mg/L)
500
450
400
350
300
250
200
01/10/00
21/10/00
Test
10/11/00
Rid
30/11/00
Oss
20/12/00
Oss+Tan+23°C
09/01/01
29/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 4 : Valutazione degli antociani sui vini dopo la svinatura
Merlot
Indice Pigmenti Polimerizzati %
70
65
60
55
50
45
40
35
30
01/10/00
21/10/00
Test
10/11/00
Rid
30/11/00
Oss
20/12/00
Oss+Tan+23°C
09/01/01
29/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 5: Valutazione dell’indice dei pigmenti polimerizzati sui vini dopo la svinatura
Merlot
3,0
Tannini (g/L)
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
01/10/00
21/10/00
10/11/00
Test
Rid
30/11/00
Oss
20/12/00
Oss+Tan+23°C
09/01/01
29/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 6: Valutazione dei tannini sui vini dopo la svinatura
Merlot
Indice Ossidabilità Antociani (%)
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
01/10/00
21/10/00
Test
10/11/00
Rid
Oss
30/11/00
20/12/00
Oss+Tan+23°C
09/01/01
29/01/01
Oss+Tan+34°C
Figura 7: Valutazione dell’indice di ossidabilità degli antociani (IOA) sui vini dopo la svinatura
Merlot
rosso rubino
impressione generale
7
ciliegia
6
rotondità
5
mora selvatica
4
3
astringenza
violetta
2
1
dolce
fruttato
0
amaro
floreale
acidità
erbaceo
armonia olfattiva
speziato
cuoio
Test
Riduzione
Ossidazione
Oss+Tan+23°C
Oss+Tan+34°C
Figure 8. Valutazione sensoriale dei vini giovani (Intensità dei descrittori)
Cabernet
45
Polifenoli totali (Abs 280nm)
40
Macerazione
35
30
25
20
Post-Macerazione
15
svinatura
10
5
0
14/09/00 P 15/09/00 M
15/09/00 P 16/09/00 M
Test
16/09/00 P 17/09/00 M
Oss+28°C
05/10/00
07/11/00
12/12/00
15/01/01
Oss+34°C
Figura 9: Evoluzione dei polifenoli totali durante e dopo la macerazione
Cabernet
6,0
5,0
Macerazione
Abs 520nm
4,0
3,0
Post-Macerazione
2,0
svinatura
1,0
0,0
14/09/00 P
15/09/00 M
15/09/00 P
16/09/00 M
Test
16/09/00 P
17/09/00 M
Oss+28°C
05/10/00
07/11/00
12/12/00
15/01/01
Oss+34°C
Figura 10: Evoluzione dell’assorbanza a 520nm durante e dopo la macerazione
Cabernet
600
550
Antociani (mg/L)
500
450
400
350
300
250
200
21/10/00
10/11/00
30/11/00
Test
20/12/00
Oss+28°C
09/01/01
29/01/01
18/02/01
Oss+34°C
Figura 11: Valutazione degli antociani sui vini dopo la svinatura
Indice Pigmenti Polimerizzati %
Cabernet
70
65
60
55
50
45
40
35
30
21/10/00
10/11/00
30/11/00
Test
20/12/00
Oss+28°C
09/01/01
29/01/01
18/02/01
Oss+34°C
Figura 12: Valutazione dell’indice dei pigmenti polimerizzati sui vini dopo la svinatura
Cabernet
1,8
1,6
Tannini (g/L)
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
21/10/00
10/11/00
30/11/00
Test
20/12/00
Oss+28°C
09/01/01
29/01/01
18/02/01
Oss+34°C
Figura 13: Valutazione dei tannini sui vini dopo la svinatura
Cabernet
Indice Ossidabilità Antociani (%)
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
21/10/00
10/11/00
30/11/00
20/12/00
Test
Oss+28°C
09/01/01
29/01/01
18/02/01
Oss+34°C
Figura 14: Valutazione dell’indice di ossidabilità degli antociani (IOA) sui vini dopo la svinatura
Cabernet
rosso rubino
impressione generale
7
ciliegia
6
rotondità
5
mora selvatica
4
3
astringenza
violetta
2
1
dolce
fruttato
0
amaro
floreale
acidità
erbaceo
armonia olfattiva
speziato
cuoio
Test
Oss+Tan+23°C
Oss+Tan+34°C
Figure 15. Valutazione sensoriale dei vini giovani (Intensità dei descrittori)