UNA NUOVA STRATEGIA PER GENERARE UN CEPPO ENOLOGICO OTTIMIZZATO

Transcript

1 UNA NUOVA STRATEGIA PER GENERARE UN CEPPO ENOLOGICO OTTIMIZZATO

2 Contesto del progetto La gestione della SO 2 in enologia è un punto chiave MA Le basi genetiche di una bassa produzione di SO 2 nei lieviti enologici non del tutto erano note PERCHE? La SO 2 è un intermedio del metabolismo dei lieviti (tutti ne producono), ma è tossica anche per S. cerevisiae (benchè meno che per lieviti apiculati e batteri) Nelle vecchie selezioni di lieviti enologici il criterio fondamentale era la resistenza alla SO 2 (ceppi fortemente resistenti sono per lo più forti produttori) Suzzi e Romano, 1992 I livelli di solfiti nei vini vanno diminuendo: ora ci si interessa alla bassa produzione di SO 2 MA La quantità di SO 2 a fine FA può variare, a parità di ceppo, a seconda delle condizioni! Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

3 AZIONE DELL ANIDRISOLFOROSA Meccanismi di difesa in Saccharomyces cerevisiae SUSACCHAROMYCES CEREVISIAE Formazione di prodotto non tossico addotto all ACETALDEIDE Utilizzo dei solfiti tramite solfito reduttasi Efflusso forzato tramite trasportatori di membrana (Ssu1) Park & Bakalinsky, 2000 In presenza di SO 2, anche autoprodotta, ciascun lievito può attuare uno o più meccanismi a seconda delle condizioni (azoto, ossigeno, lipidi, vitalità cellulare ) e generare un diverso livello di SO 2 finale Henschke and Jiranek 1991, Giudici and Kunkee 1994, Jiranek et al. 1995, 1996; Pearlstein 1988; Liu and Gallander 1982 Nardi, Corich, Giacomini & Blondin, 2010

4 Contesto e obiettivi del progetto La gestione della SO 2 in enologia è un punto chiave MA Le basi genetiche di una bassa produzione di SO 2 nei lieviti enologici non erano note Identificazione delle basi molecolari delle proprietà di interesse: mappatura QTL & Trasferimento dei tratti attraverso incrocio controllato Ceppo possessore della proprietà di interesse: JN17 Ceppo con buone qualità enologiche : JN10 Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

5 Mappatura dei QTL e identificazione dei geni target QTL di interesse allocati nel XIV cromosoma: Identificazione di due geni collegati al metabolismo dello zolfo: MET2 and SKP2 SO 4 2- APS (5 -adenylylsulfate) Skp2p Homosérine MET2 OAH (O-acetylhomoserine) PAPS (3 -phospho-5 -adenylylsulfate) SO 2 H 2 S Entrambi i geni hanno una collocazione precisa nel metabolismo dello zolfo Homocystéine Cysteine Methionine SKP2 JN17 & MET2 JN17 : Nuovi alleli per questi 2 geni chiave nel controllo del metabolismo dello zolfo Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

6 Spiegazione del meccanismo di azione Identificazione di un nuovo meccanismo di controllo delle vie metaboliche del metabolismo dello zolfo. Metodo brevettato (Patented by the INRA: Méthode de contrôle de la production de SO 2, d H 2 S et d acétaldehyde par des levures PCT/IB2013/ Pending approval) Ceppo elevato produttore di solfiti Low sulfite producer strain SO 4 2- Skp2p SO 4 2- Skp2p Homoserine met2 OAH SO 2 H 2 S MET2 Homoserine OAH SO 2 H 2 S Homocysteine Homocysteine Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

7 Spiegazione del meccanismo di azione Identificazione di un nuovo meccanismo di controllo delle vie metaboliche del metabolismo dello zolfo. Metodo brevettato (Patented by the INRA: Méthode de contrôle de la production de SO 2, d H 2 S et d acétaldehyde par des levures PCT/IB2013/ Pending approval) Ceppo elevato produttore di solfiti Low sulfite producer strain SO 4 2- Skp2p SO 4 2- Skp2p Sbilancio tra ingresso e sintesi di composti solforati Homoserine met2 OAH SO 2 H 2 S Rilascio Homoserine di SO 2 e H 2 SO S nel 2 mezzo e incremento MET2 indiretto della produzione di acetaldeide OAH H 2 S Homocysteine Homocysteine Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

8 Spiegazione del meccanismo di azione Identificazione di un nuovo meccanismo di controllo delle vie metaboliche del metabolismo dello zolfo. Metodo brevettato (Patented by the INRA: Méthode de contrôle de la production de SO 2, d H 2 S et d acétaldehyde par des levures PCT/IB2013/ Pending approval) High sulfite producer strain Ceppo basso produttore di solfiti SO 4 2- Skp2p SO 4 2- Skp2p Equilibrio tra la produzione e l ingresso di composti solforati Non c è SO Homoserine un eccessiva produzione 2 e rilascio di SO 2 e H 2 S, indirettamente anche la produzione di met2 acetaldeide risulta ridotta H 2 S OAH MET2 Homoserine OAH SO 2 H 2 S Homocysteine Homocysteine Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

9 Spiegazione del meccanismo di azione Identificazione di un nuovo meccanismo di controllo delle vie metaboliche del metabolismo dello zolfo. Metodo brevettato (Patented by the INRA: Méthode de contrôle de la production de SO 2, d H 2 S et d acétaldehyde par des levures PCT/IB2013/ Pending approval) Ceppo elevato produttore di solfiti Ceppo basso produttore di solfiti SO 4 2- Skp2p SO 4 2- Skp2p Homoserine met2 OAH SO 2 H 2 S MET2 Homoserine OAH SO 2 H 2 S Homocysteine Homocysteine SKP2 JN17 & MET2 JN17 : Controllo simultaneo del rilascio di SO 2, H 2 S e acetaldeide Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

10 Costruzione di un ceppo a bassa produzione di SO 2 tramite reincrocio Selezione assistita da marcatori molecolari (+) 1 o ciclo 50% genoma P1 50% genoma P2 2 o ciclo 75% genoma P1 25% genoma P2 3 o ciclo 87,5% genoma P1 12,5% genoma P2 4 o ciclo 93,75% genoma P1 6,25% genoma P2 Trasferimento dei caratteri di interesse e ripristino del partimonio genetico del ceppo ricevente 4 cicli di reincrocio più del 93% del genoma del ceppo parentale JN10

11 Costruzione di OKAY tramite reincrocio Spore dopo il 4 ciclo di reincrocio 54 spore 1 s screening: alleli MET2/SKP2 & produzione di SO 2 / H 2 S / acetaldeide 2 screening: capacità fermentative in condizioni difficili ( carenze azotate, alta e bassa T : 25 C 15 C) 3 screening: produzione di aromi 4 screening: fermentazione su mosto reale & degustazione 2 spore Selezione di un clone in base alle sue proprietà enologiche : OKAY Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

12 dco2/dt (g/l.h-1) Caratterizzazione in condizioni enologiche validazione delle elevate capacità fermentative 1,6 1,4 1,2 OKAY selezione Chardonnay ; 20 C 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Levure parentale TAV Zuccheri residui SO2 Totale % vol g/l mg/l mg/l SO2 libera A.V. ph A.T. g/l g/l H2SO4 H2SO4 P1 12,94 1,8 <25 <5 0,16 3,5 4,32 OKAY 13,01 0,7 <25 <5 0,19 3,5 4, Time (h) Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

13 Bassa esigenza nutrizionale (gruppo 2) uguale a D47 & D21 Bassa produzione di Acetaldeide (Milieu synthétique non carencé / 230 g/l sucre- 24 C) Max Finale Lallemand oenology : Natural Solutions that add value to the world of winemaking /

14 dco2/dt (gl-1h-1) dco2/dt (gl-1h-1) dco2/dt (gl-1h-1) Prove scala pilota: Fermentazioni 2012_LALL28 Merlot 2012_LALL29 Syrah rosé 1 1,4 0,9 1,2 0,8 1 0,7 OK41 0,6 OK41 0,8 OK42 K1M 0,5 OK42 K1M 0,6 0,4 0,2 0,4 0,3 0,2 0,1 5,5g/l sucres résiduels Temps (h) Temps (h) 1, _LALL30 Maccabeu INRA Unité expérimentale de Pech Rouge 0,8 0,6 0,4 0, Temps (h) OK41 OK42 K1M 2,5g/l sucres résiduels Ottima cinetica di fermentazione per entrambi i cloni testati in comparazione con ICV K1M

15 Prove su scala pilota: produzione di SO2 SO2 totale iniziale - Merlot : 45mg/l SO2 totale iniziale-syrah rosé: 15 mg/l Merlot SO2 total merlot OK 41 merlot OK42 merlot K1M Syrah rosé SO2 total OK41 OK42 K1M 0 70h 89h 112h 138h finfa 0 68h 92h 115h finfa SO2 totale iniziale-maccabeu: 55 mg/l 120 Maccabeu SO2 total OK41 OK42 K1M Nessuna produzione di SO2 per entrambi cloni di OKAY 0 42h 113h 160h finfa

16 Sugars 8g/l) Total SO2 mg/l Prove su scala pilota: Glera Varietà: Glera (173 g/l / ph : 3,27 / Ac Tot 5,7) Volume: 100 l in duplicato Condizioni : diversi livelli di SO2 (0, 5 and 10 g/hl) Italia Fermentazione- 25 mg/l SO2 iniziale QA23 Ok1 clone1 Ok1 clone2 Cinetica migliore per OK Time (days) SO2 - QA23 SO2 - Ok1 clone 1 SO2 - Ok1 clone2 riduzione della SO2 iniziale per i 3 lieviti

17 Ultimi dati dalla R&D

18 Cantina sperimentale Lallemand Varietà: Macabeu La Rioja (from Cooperative Winery. Must from Flotation). (Alcol:12,4% / ph : 3,16 / NTU: 11 / APA: 193mg/l / SO2 lib: 18mg/l / SO2 tot: 54mg/l). Volume: 5 litri (duplicati). Gestionbe FA: Fermaid E Blanc ( 1 addition 30g/hl 1/3 AF). No O2. Tº 18C. Analisi microbiologiche del mosto (RT PCR): Saccharomyc es cerevisiae células/ml Brettanomyces **** células/ml Zygosaccharomy ces bailii células/ml nd nd nd

19 GLU+FRU (g/l). Fermentation Rates. 180 Contr (1) Contr (2) OKAY(1) OKAY(2) Contr (1) Contr (2) OKAY(1) OKAY(2) 160 DAY DAY Piombo acetato H 2 S K1(1) Contr K1(2) Contr OKAY(1) OKAY(2) (1) (2)

20 Acetaldeide e SO 2 totale (fine AF). Acetaldehyde (mg/l±4) K1(1) K1(2) OKAY(1) OKAY(2) Contr (1) Contr (2) Total SO 2 (mg/l±4) K1(1) Contr (1) Contr K1(2) (2) OKAY(1) OKAY(2)

21 Cantina cooperativa (La Rioja). Varietà: Tempranillo. (Alcol:14,5% / ph : 3,5 / APA: 180mg/l SO2 lib: 26mg/l /SO2 tot: 30mg/l). Volume vasche: 450 HL. Gestione della FA: Fermaid E (30g/hl 1/3 AF). Tº 23-25C.

22 Acetaldeide e SO 2 totale (fine AF). Acetaldehyde (mg/l±4) K1 Contr OKAY Total SO 2 (mg/l±4) K1Contr OKAY

23 Sauvignon Blanc Conegliano Topic. Lieviti Cantina Sperimentale: Veneto Agricoltura Scuola Enologica Conegliano Varietà: Sauvignon blanc. Protocol description. Nutrizione: Fermain E blanc. no MLF Microvinificazione in bianco, 16 C isothermal, Volumes 1hL. Sauvignon blanc is not in avery vocated area. Mosto DATA TESI FASE ph Tot Ac Sugar SO2L SO2T MA AV 05/09/2013 mosto PIG 3,26 6,6 216, ,9 0

24 Sperimentazioni Italia 2013 DATA FASE ph AT Alcol MA AV 3 VINO FINITO 3,43 6,0 12,5% 2,65 0,10 5 VINO FINITO 3,49 6,0 12,5% 2,8 0,10 6 VINO FINITO 3,35 6,5 12,47% 2,8 0,16 Okay VINO FINITO 3,38 6,0 12,54% 2,77 0,16 8 VINO FINITO 3,32 6,2 12,48% 2,7 0,14 9 VINO FINITO 3,50 6,3 12,43% 2,8 0,05

25 Acetaldehyde mg/l SO2 mg/l Sperimentazioni Italia SO2 fine FA SO2 Tot SO2 lib 10 0 added to the Must Okay Acetaldeide fine FA Acetaldeide Okay 8 9

26 Densità Sperimentazioni Italia 2013 Fermentazione alcolica ott 03-ott 05-ott 07-ott 09-ott 11-ott 13-ott 15-ott 17-ott Prova di Cantina Topic. Lieviti Regione: Marche Varietà: Sangiovese Protocol description. Vinificazione in Rosso senza solfiti 45 hl Okay 2056 temperatura cont data TAV G+F ph AV AT AM SO2libera SO2 totale Okay 13,38 <1 3,59 0,06 7,03 1,87-21 Contr 13,03 <1 3,59 0,25 6,79 2,19-39

27 Feedback Dati Vendemmia 2013 da report per ICV 100% di riscontro positivo OKAY per la bassa produzione di SO 2 In molti casi il lievito è stato scelto per questa sua particolare caratteristica (a volte no) Cinetica affidabile, provata in diverse condizioni Aromaticamente, i risultati più interessanti si ottengono a BASSE TEMPERATURE E BASSE TORBIDITA (dati ICV 2013)

28 Obiettivi prodotto Vini con basso livello di SO 2 Fermentazione alcolica sicura nella maggior parte delle condizioni enologiche Vini Rossi, Rosé e Bianchi con intensità aromatica.

29 Punti di forza del prodotto Un prodotto unico e innovativo Un lievito robusto Un lievito con impatto organolettico interessante

30 Punti di forza del prodotto Un prodotto unico e innovativo Produzione di SO 2 molto bassa (vicino a 0) e produzione non eccessiva di H 2 S Bassa produzione di acetaldeide Bassa produzione di Acidità Volatile

31 Punti di forza del prodotto Un lievito robusto Buone proprietà di moltiplicazione ( elevata popolazione in fase esponenziale ) Elevata capacità fermentativa 15,5% Bassa esigenza nutrizionale Range di temperatura : 12 C 25 C

32 Punti di forza del prodotto Un lievito con un interessante impatto organolettico Nessuna produzione di composti solforati negativi Intensità aromatica Freschezza

33 Poszionamento del prodotto e packaging Lievito Speciale selezionato in collaborazione con ICV & INRA-Sup Agro Montpellier Packaging disponibile : 500g e10 kg bulk (Insacchettato con il nuovo design Lalvin)

34 Comunicazione e strumenti promozionali -Presentazione - Articoli Tecnici e Scientifici - Vino per degustazioni - Comunicato stampa - Pubblicità -Scheda tecnica - Supporto tecnico da ICV & INRA

35 Articolo tecnico

36 Nuova Brochure

37

38

39 GRAZIE PER L ATTENZIONE