SETTEMBRE/OTTOBRE 2013 ANNO 42 - N. 247 INDUSTRIE TECHNOLOGY & ORDER

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1 ISSN SETTEMBRE/OTTOBRE 2013 ANNO 42 - N. 247 INDUSTRIE DELLE BEVANDE TECHNOLOGY & ORDER campbelladv.com Poste Italiane spa - Sped. in A.P. - D.L. 353/2003 (Conv. in L. 27/02/2004 n 46) art. 1 comma 1 DCB TO - n. 5/ IP Follow our news on MECHANICAL EQUIPMENTS FOR FOOD INDUSTRY AND PACKING SYSTEMS CHIRIOTTI EDITORI PINEROLO - ITALIA - Tel Fax info@chiriottieditori.it

2 Onofrio Corona 1 * - Diego De Filippi 2 - Luigi Scavone 2 1 Dip. Sistemi Agro-Ambientali, Facoltà di Agraria, Università di Palermo - Viale delle Scienze Palermo - Italia 2 HTS Enologia - Piazza F. Pizzo Marsala - TP * onofrio.corona@unipa.it Influenza di lieviti diversi sulla composizione e sul profilo sensoriale di vini Catarratto Influence of yeast on the composition and sensorial profile of wines Catarratto INTRODUZIONE La fermentazione alcolica rappresenta, nel processo enologico, una tappa importante ai fini della qualità merceologica del vino (Aznar et al., 2001; Giudici et al., 1993; Gil et al., 1996; Lambrechts e Pretorius, 2000; Guth, 1997). Il lievito, oltre ad essere dotato di una buona resistenza all alcol, per assicurare una fermentazione regolare e completa degli zuccheri, deve intervenire nella produzione di aromi cosiddetti di fermentazione, e nella liberazione di aromi varietali. Nel caso di uve aromatiche gli aromi di fermentazione non devono sovrastare quelli varietali. Il controllo della temperatura, gli apporti di nutrienti azotati, minerali ed organici, di fattori di sopravvivenza e di crescita, di acidi grassi insaturi, di steroli e vitamine hanno un ruolo determinante nella riuscita del processo fermentativo, nella produzione di composti volatili e, quindi, nella qualità sensoriale dei vini (Corona et. al., 2008). Parole chiave Catarratto, cerevisiae, bayanu, composti volatili, analisi sensoriale Key words cerevisiae, bayanu, Catarratto, volatile compounds, sensory analysis SOMMARIO SUMMARY In questo lavoro è stata studiata l influenza di cinque ceppi di lieviti commerciali, cerevisiae e bayanus, sull attività fermentativa e sulla produzione di composti volatili di un mosto estratto da uve autoctone siciliane non aromatiche a bacca bianca. Le vinificazioni sono state effettuate in doppio nelle medesime condizioni di torbidità e temperatura del mosto, con apporti di nutrienti azotati ed ossigeno secondo le esigenze nutrizionali di ciascun lievito. I tenori in composti volatili di fermentazione, in particolare gli acetati degli alcoli superiori e pre-fermentativi, gli esteri etilici degli acidi grassi a media catena, gli acidi grassi a media e a corta catena e gli alcoli superiori, sono risultati significativamente diversi fra le tesi. Gli alcoli superiori, ma non il 2-fenil etanolo, sono stati prodotti dai lieviti in quantità modesta in tutte le tesi. The volatile compounds produced during alcholic fermentation may be considered as useful markers to monitor the winemaking process as well as to identify the yeast strains which has been used. This work studies the influence of five commercial yeast strains, both cerevisiae and bayanus, on the fermentation kinetic and on the production of volatile compounds in indigenous Sicilian non-aromatic white grapes musts. Tests were carried out in duplicate. Yeasts were provided with appropriate amounts of nutrient nitrogen and oxygen. The post-fermentation volatile compounds contents of the samples (higher alcohol acetates, prefermentation medium-chain fatty acids ethyl esters, fixed acids ethyl esters, medium- and short-chain fatty acids and higher alcohols all of which affect wines olfactory features) were dramatically different. Higher alcohols were produced only in small quantities by all yeast strains. Industrie delle Bevande - XLII (2013) ottobre - 19

3 Considerato che la risposta del ceppo di lievito alla composizione chimica del mosto e alle condizioni fisiche di fermentazione presenta una sensibile variabilità, in questo lavoro è stata studiata l influenza di cinque ceppi di lieviti commerciali, cerevisiae e bayanus, sull attività fermentativa, sulla produzione di composti volatili e sulle caratteristiche sensoriali dei vini ottenuti da un mosto estratto da uve autoctone siciliane non aromatiche a bacca bianca. MATERIALI E METODI Il mosto, utilizzato per tutte le prove, fornito da una cantina cooperativa, è stato estratto da uve bianche autoctone di Catarratto raccolte al 29 settembre L estrazione del mosto, dopo diraspatura e pigiatura delle uve, è stata effettuata per pressatura del pigiato con pressa pneumatica da 700 q e, dopo aggiunta di 2 ml/hl di enzima pectolitico (Hzym Clarification Ultra L, HTS Enologia), chiarificato per flottazione in vasca (ClarflotN2, Enomeccanica Bosio) alla temperatura di C. Il mosto limpido, circa 45 hl, è stato refrigerato alla temperatura di 10 C, con scambiatore di calore, trasferito alla cantina sperimentale di HTS Enologia, ed addizionato di 0,7 g/ hl di acido tartarico, per portare il ph a valori di circa 3,3 (Usseglio- Tomaset, 1989; Di Stefano e Tamborra, 1986; Corona et al., 2008), di 5 g/hl di SO 2, di 10 g/hl di Dhizote F (diammonio fosfato con 0,25% di tiamina, HTS Enologia) e di 2% di mosto torbido prelevato direttamente dalla pressa pneumatica nel corso della fase di sgrondatura delle uve della lavorazione successiva, al fine di ricostituire, seppur in parte, la frazione lipidica asportata col processo di chiarifica. Successivamente il mosto è stato suddiviso in 10 vinificatori da 5 hl, portato a 15 C ed inoculato, con un pied de cuve di lieviti selezionati in piena attività fermentativa, in ragione del 10% della massa da vinificare. Sono stati confrontati tre lieviti secchi attivi, cerevisiae CK S102 (C1), UCLM S325, Saint-George S101 e due bayanus VR 44, UCLM S377, selezionati dalla Springer Oenologie. Le vinificazioni sono state effettuate in doppio per ogni lievito. La fermentazione alcolica è stata condotta alla temperatura di C apportando azoto sotto forma organica (Bioenergia, auto lisato totale di lievito con 11-13% di azoto, Springer Oenologie) ed inorganica (Dhizote F). Gli apporti di azoto sono stati programmati in momenti determinanti: al secondo giorno di fermentazione (1-2% di alcol), azoto organico Biostarter Simplex (10 g/hl, Springer Oenologie) e azoto inorganico e tiamina, Dhizote F (10 g/hl), preceduto da un travaso all aria di 2/3 del volume; a metà fermentazione Dhizote F 5 g/hl e Bioenergia 10 g/hl, sempre con un travaso all aria, in questo caso di 1/3 del volume (Corona et al., 2008). Ulteriori apporti di azoto, Bioenergia (5-3 g/ hl), ed ossigeno (travasi all aria di 1/3 del mosto) sono stati effettuati fino a 9% di alcol, nel caso in cui i mosti manifestavano un rallentamento dell attività fermentativa o inizio di riduzione. Prima dell imbottigliamento i vini sono stati sottoposti a stabilizzazione proteica con 25 g/hl di bentonite, a due trattamenti con 35 g/hl di PVPP per abbassare il contenuto in flavanoli, a stabilizzazione tartarica a freddo ed, infine, il contenuto di SO 2 libera è stato portato a mg/l prima della filtrazione su cartone brillantante da 1 µm. I parametri analitici, dei mosti e dei vini legati all acidità sono stati valutati attraverso misure effettuate con il Wine scanner (WinScane Flex della Foss), i polifenoli totali, i flavani reattivi alla vanillina (Di Stefano et al., 1989) e l aldeide acetica (Di Stefano e Ciolfi, 1982) sono stati determinati per spettrofotometria. I composti volatili di fermentazione prodotti dai lieviti sono stati isolati per estrazione in fase solida (SPE) e determinati per gas-cromatografia con rivelatori FID e MS (GC PerkinElmer Autosystem XL, GC-MS Agilent 6890s Agilent MSD 5973) (Di Stefano, 1996). Gli alcoli superiori sono stati determinati sul distillato del vino per gas-cromatografia con rivelatore FID (GC PerkinElmer Autosystem XL) (Di Stefano, 1980). Infine, al fine di valutare la componente aromatica dei vini, nel mese di maggio 2010, i vini di ciascun gruppo di 5 prove sono stati sottoposti al giudizio di un panel di 15 degustatori, composto da tecnici e studenti del corso di Laurea in Viticoltura ed Enologia di Marsala (Tp). È stato utilizzato il test descrittivo del profilo sensoriale dei vini, analisi quantitativa descrittiva (QDA), usando delle schede dotate di tredici descrittori (visivi, olfattivi e gustativi), ciascuno 20 - Industrie delle Bevande - XLII (2013) ottobre

4 dei quali rispondente a una scala di misura dell intensità di tipo strutturato da 1 a 9, rispettivamente assenza e massima percezione. I descrittori presenti nelle schede sono stati individuati in una seduta preliminare dallo stesso panel. Analisi statistica I dati delle determinazioni analitiche e del test sensoriale (QDA) sono stati sottoposti ad analisi statistica (software SPSS 13.0) attraverso l analisi della varianza (ANOVA). Le differenze sono state valutate con p 0,05, utilizzando il test di Tukey. RISULTATI E DISCUSSIONE Composizione dei mosti ed andamento della fermentazione alcolica Il mosto limpido (45 hl circa) di uve Catarratto presentava valori di Babo pari a 16,50, di ph 3,47, di acidità totale 5,20 g/l e di APA (azoto prontamente assimilabile) di 150 mg/l. Dall andamento della fermentazione alcolica del mosto corretto (Fig. 1), come sopra riportato, si osserva come i lieviti testati, S. cerevisiae (CK S102, UCLM S325, SG S101) e S. bayanus (VR 44 e UCLM S377), hanno completato la fermentazione alcolica in 7-11 giorni, con buona capacità fermentativa, in modo regolare e con cinetiche differenti. I lieviti UCLM S325 e VR44, rispettivamente S. cerevisiae e S. bayanus, con una cinetica molto simile hanno completato la fermentazione alcolica in Fig. 1 - Evoluzione del Babo durante la fermentazione alcolica. 7-8 giorni, SG S101, S. bayanus, in 9 giorni, mentre CK S102 e UCLM S377, rispettivamente S. cerevisiae e S. bayanus, in giorni con una cinetica molto simile. Composizione dei vini I vini ottenuti mostrano una composizione chimico-fisica ed un contenuto polifenolico molto simile (dati non riportati); nessuna differenza Fig. 2 - Contenuto in Etil Acetato, Metanolo ed Alcoli superiori nei vini. significativa è stata rilevata con l analisi della varianza; i lieviti testati sembra non abbiano avuto alcuna influenza su questi parametri. Gli alcoli superiori (Fig. 2) sono presenti in concentrazione molto bassa. Le differenze significative, rilevate con p<0,05, fra le diverse prove, non sono da ascrivere alla velocità di fermentazione dei lieviti, S. cerevisiae e S. bayanus. Soltanto l isoamil alcool è risultato Industrie delle Bevande - XLII (2013) ottobre - 21

5 più alto nelle prove inoculate con UCLM S377, in cui la fermentazione ha avuto un decorso più rapido, e con UCLM S325. Come emerge dalla Fig. 3, somma delle concentrazioni dei composti raggruppati per classe chimica, tutte le prove sono molto ricche di esteri di fermentazione (etil esanoato, etil ottanoato, etil decanoato, etil-3-fenil-2- OH propinato, etil-3-oh-butirrato, etil-4-oh-butirrato) ed acetati degli alcoli superiori e prefermentativi (isoamilacetato, etil acetato, 2-feniletilacetato, esil acetato), con differenze significative (p<0,05) fra le prove per diversi composti. Le prove inoculate con lievito UCLM S325 risultano più ricche di acetati degli alcoli superiori e prefermentativi, mentre quelle inoculate con lievito VR 44 di esteri di fermentazione. Questi composti, prodotti dai lieviti durante la fermentazione alcolica, sono responsabili delle note di frutta fresca (banana, mela, µg/l Fig. 3 - Composti volatili dei vini. Fig. 4 - Profilo sensoriale medio dei vini. pera, fruttato in genere). Il tenore in esteri degli acidi fissi risulta più elevato nelle prove inoculate con CK S102, e presenta valori simili nelle altre prove. Gli alcoli prefermentativi (esanolo, t-3-esenolo, c-3-esenolo) sono presenti in concentrazione limitata ed in eguale misura in tutte le prove; questo dato conferma, come osservato per i composti di ossidazione degli HCTA (dati non riportati), che nei mosti sono state poco attive le lipossigenasi (limitato contatto con l ossigeno). Infine, il contenuto in acidi grassi a corta e media catena (acidi butirrico, isovalerianico, esanoico, ottanoico, decanoico, 9-decenoico, dodecanoico e 2-etil-esanoico) non è particolarmente elevato; risulta significativamente superiore (p<0,05) nelle prove con lievito CK S102 e VR 44. Analisi sensoriale I dati del test descrittivo, effettuato con l analisi quantitativa descrittiva, hanno permesso di ricavare il profilo sensoriale medio dei vini vinificati in doppio. Dalla Fig. 4 si osserva come le prove presentino differenze significative, p<0,05, 22 - Industrie delle Bevande - XLII (2013) ottobre

6 per i descrittori visivi (intensità del colore), olfattivi (frutta acerba, frutta matura, fiorale, agrumi, erbe aromatiche, persistenza olfattiva) e gustativi (amaro, dolce, sapido, persistenza gustativa), ad esclusione dei descrittori acido e franchezza. Per l acidità percepita al gusto era un risultato atteso, in quanto questo descrittore è correlato alla composizione del mosto ed alla stabilizzazione tartarica dei vini, uguale in tutte le prove, mentre per il descrittore franchezza questo risultato è significativo, in quanto è emerso un dato importante, ai fini enologici e commerciali: i lieviti testati hanno prodotto vini con assenza di odori estranei e di ridotto. La variabilità rilevata nei profili sensoriali dei vini conferma quanto osservato per i dati dei composti volatili di fermentazione, significativamente diversi fra le prove. CONCLUSIONI In questo lavoro è stato possibile mettere in evidenza come l impiego di lieviti diversi, tre cerevisiae CK S102, UCLM S325, SG S101 e due bayanus VR 44, UCLM S377, selezionati dalla Springer Oenologie, inoculati in doppio su mosti di Catarratto, consenta di realizzare vini con un diverso contenuto in composti volatili di fermentazione e con diversi caratteri sensoriali. Dalle determinazione dei composti volatili di fermentazione, i quali rappresentano dei marker di controllo dell attività dei lieviti, sono emerse differenze significative per gli acetati degli alcoli superiori e prefermentativi, per gli esteri di fermentazione, per gli acidi grassi a media e a corta catena e per gli alcoli superiori. Il profilo sensoriale medio dei vini, ricavato con il test descrittivo, evidenzia differenze significative per diversi descrittori visivi, olfattivi e gustativi. BIBLIOGRAFIA Relazione presentata al 10 Ciseta - Rho (Milano) Atti Chiriotti Editori - O. Corona, L. Scavone, D. De Filippi, C. Scrinzi. Influenza dei nutrienti azotati sull attività di due ceppi di lievito nella vinificazione di uve bianche. L Enologo, 44 (12), 87-97, R. Di Stefano Metodi chimici nella caratterizzazione varietale. Riv. Vit. Enol., (49,1), 51-56, R. Di Stefano. Gli alcoli superiori nei vini:influenza della cultivar e dell annata di produzione. Vignevini VII, 45-47, R. Di Stefano, C. Ciolfi, Produzione di acetaldeide da parte di stipiti di lieviti di specie diverse. Riv. Vitic. Enol. 35, pag , M. Aznar, R. Lopez, JF. Cacho, V. Ferreira. Identification and quantification of impact odorants of aged red wines from Rioja. GColfactometry, quantitative GC-MS, and odor evaluation of HPLC fractions. J Agric Food Chem 49, , R. Di Stefano, P. Tamborra. Acidificazione e disacidificazione dei mosti e dei vini. L Enotecnico XXII (3), , R. Di Stefano, G. Ciolfi, C. Delfini. Composti volatili prodotti dai lieviti. Riv. Vitic. Enol. 34, , J. V. Gil, JJ. Mateo, M. Jime nez, A. Pastor, T. Huerta. Aroma compounds in wine as influenced by apiculate yeasts. J. Food Sci., 61, , 1266, P. Giudici, C. Zambonelli, RE. Kunkee. Increased production of n-propanol in wine by yeast strains having an impaired ability to form hydrogen sulfide. Am. J. Enol. Vitic., 44, 17-21, H. Guth. Identification of character impact odorants of different white wine varieties. J Agric Food Chem 45: , M. G. Lambrechts, I. S. Pretorius. Yeasts and its importance to wine aroma. South African Journal of Enology and Viticulture, 21, , L. Usseglio-Tomasset. Chimie Oenologique. Ed. Tec. & Doc. Lavoisier. Paris Industrie delle Bevande - XLII (2013) ottobre - 23