STRATEGIE NELLA GESTIONE

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1 STRATEGIE NELLA GESTIONE DELLE FERMENTAZIONI NEI VINI LIQUOROSI E NON Scansano, 23 Novembre 2017 Bastien Nazaris, Antonio Grazietti

2 Gestione della fermentazione nei mosti ad elevato grado potenziale I mosti ad elevato grado alcolico potenziale, destinati alla produzione di vini liquorosi e passiti richiedono una gestione della FA specifica, differente da quella normalmente prevista per la produzione dei vini secchi. Il problema principale è costituito dall elevata produzione di acido acetico, che può arrivare a livelli critici, tali da alterare le caratteristiche organolettiche del vino prodotto. Un accorta combinazione di diverse pratiche enologiche può consentire di porre un limite a questa produzione. Gestione della carenza in azoto del mosto. Controllo dell inoculo. Utilizzo di ceppi non-saccharomyces. Regolazione della temperatura di fermentazione.

3 Acidité Volatile g/l Correlazione tra concentrazione in zuccheri e sviluppo di acidità volatile 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4 0 R 2 = 0, Sucres g/l Azoto assimilabile = 190 mg/l, Temperatura di fermentazione 23 C, Ceppo Zymaflore ST Memo: Limite legale ( vini liquorosi): AV max. 1,5 g/l A.A.

4 Via metabolica che conduce alla produzione dell acido acetico - Produzione di glicerolo intracellulare da parte del lievito per controbilanciare la pressione osmotica del mosto. - Accresciuto fabbisogno di NADH, il lievito mantiene il suo equilibrio redox intracellulare producendo Acetato. Glucose Fructose-1,6-biP Dihydroxyacétone P Glycéraldéhyde-3-P Ethanol NAD + GPD1 NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + NAD + * NADH + H + Acétate Biomasse NADH + H + Glycérol 3P Glycérol Pyruvate Acétaldéhyde Sovraespressione dei geni codificanti le isoforme Adl2 / Ald3 / Ald4 * = pressione osmotica elevata (Navarro-Avino et al. 1999)

5 Acidité volatile g/l Gestione della carenza in azoto nei mosti ad elevato AP Bianchi secchi Liquorosi Campioni Minimo 36 mgn/l 25 mgn/l Massimo 270 mgn/l 157 mgn/l Concentrazioni in APA caratteristiche dei mosti per bianchi secchi o liquorosi, regione bordolese. Media 182 mgn/l 94 mgn/l I. Masneuf et al. (2000) La produzione di AV appare correlata in maniera inversa alla disponibilità di APA. 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 Moûts non supplémentés Sucres 340 à 360g/L Azote assimilable mgn/l

6 Acidité volatile g/l Acidité Volatile g/l Gestione della carenza in azoto nei mosti ad elevato AP Azote assimilable mgn/l Effetto della concentrazione in APA dei mosti (aggiunti o meno in sali d ammonio) sulla produzione di acidità volatile (concentrazione iniziale in zuccheri: 350 g/l) (Traité d œnologie Tomo 1) AGGIUNTA DELL AZOTO DA EFFETTUARSI IL PIU PRECOCEMENTE POSSIBILE, ALL INOCULO, IN UNICA SOLUZIONE 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Ajout 100 mgn/l Effetto sull acidità volatile prodotto dal momento dell apporto di azoto su un mosto ricco in zuccheri. 0 Témoin 92 mgn/l Ajout t=0 Ajouts Ajout t=3jrs t=0 et t=3 jrs

7 Gestione della carenza in azoto nei mosti ad elevato AP INCENTIVARE LA PRODUZIONE DI BOMASSA: UN ESCAMOTAGE PER LIMITARE LA PRODUZIONE DI ACIDO ACETICO Glucose Fructose-1,6-biP Dihydroxyacétone P Glycéraldéhyde-3-P Ethanol NAD + GPD1 NAD + NADH + H + NAD + NADH + H + NAD + * NADH + H + Acétate Glycérol 3P Pyruvate Acétaldéhyde Sovraespressione dei geni codificanti le isoforme Adl2 / Ald3 / Ald4 NADH + H + Biomasse Glycérol La formazione di una elevata biomassa è un mezzo per incentivare la trasformazione di NAD+ in NADH al momento della sintesi degli amminoacidi da parte dei lieviti. Un aggiunta precoce di APA la favorisce contribuendo a limitare la produzione di acidità volatile.

8 AV / DO 610 max. Gestione della carenza in azoto nei mosti ad elevato AP INCENTIVARE LA PRODUZIONE DI BOMASSA: UN ESCAMOTAGE PER LIMITARE LA PRODUZIONE DI ACIDO ACETICO AV D.O 610 max 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Ajout 100 mgn/l Témoin 92mgN/l Ajout t=0 Ajouts fractionnés Ajout décalé + 3 jrs Relazione tra produzione di biomassa, momento dell aggiunta di APA e livello finale di AV in un mosto ad elevato tenore in zuccheri.

9 Gestione dell inoculo. Active dry yeast Pied de cuve Subculture after 96h Water ½ + Must ½ T 38 C, 20 min Pre-culture 3% of final volume, 24h, 23 C Botrytized must Diluted 1 : 1 Botrytized must Sucres = 350 g/l / 2 Sucres = 350 g/l Non-Botrytized must Sucres = 200 g/l Una pre-coltura dell inoculo per 24h in mosto diluito (Z<200g/L) può ridurre la produzione di AV durante la successiva FA del 20%

10 Gestione dell inoculo. MIGLIOR ADATTAMENTO DEI LIEVITI AL SUBSTRATO OSTILE RICCO IN ZUCCHERI FIN DALL INIZIO DELLA FA Quadretto pieno: pre-cultura Quadretto vuoto: inoculo diretto LSA Volatile acidity (g/l acetic acid) Population AV Cell population (10 6 /ml) Time (h) Non tutti i ceppi di LSA si adattano a fermentare i mosti ad elevatissimo tenore zuccherino. Zymaflore ST si distingue per la bassa produzione di AV e composti SO 2 -combinanti.

11 AV (g/l H2SO4) Utilizzo di ceppi non-saccharomyces. Andamento dell AV per differenti combinazioni di inoculo a vari livelli di APA. 1,4 1,2 1 0,8 0,6 Rapporto di popolazione tra i ceppi: Torulaspora delbrueckii: 10 7 cell/ml Saccharomyces cerevisiae (ZyST): 10 6 cell/ml 0 0,4 0,2 Arrêt de fermentation ST 75 ST 210 Co-inoculations TD/ST Il ceppo di Torulaspora delbruechii, Zymaflore TD Alpha, appare particolarmente osmo-tollerante. E in grado di degradare quantitativi significativi di zuccheri prima dell impianto di S.cerevisiae. L utilizzo dello strumento del co-inoculo consente di diminuire sistematicamente la concentrazione in acido acetico del vino prodotto.

12 Densité AV (g/l H2SO4) Utilizzo di ceppi non-saccharomyces Densité ST LSA Densité Zymaflore Aplha A.V. Zymaflore Alpha A.V. ST LSA 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0, Temps (jours) 0 Riduzione del 24% dell acidità volatile Alla degustazione: deciso aumento delle sensazioni di volume al palato. Co-inoculo Zymaflore Alpha TD + Zymaflore ST Sauternes 2010 CAVE A Sauternes 2010 CAVE B Source M. Ehsani

13 Controllo della temperatura di fermentazione. UNA BASSA TEMPERATURA AD INIZIO FA FAVORISCE UNA MINOR PRODUZIONE DI AV. AV (g/l H2SO4) 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 AV finale: comparaison 24 C et 15 C AV finale 24 C AV finale 15 C 1//2 L H ST SB Mezzo sintetico 350g/L, Comparazione 24 C o 15 C per il 4% (TAV) poi 24 C per il resto della FA. Simili risultati per prove su Vin de paille del Jura (tra 14 C/20 C) Co-inoc Torulaspora delbrueckii

14 Conclusioni: - Apportare l APA necessario al momento dell inoculo di S. cerevisiae. - Favorire la produzione di biomassa, preferendo l acclimatazione del lievito per mezzo di una fase di pre-cultura. - Pratica del co-inoculo utilizzando un ceppo non-saccharomyces osmo-tollerante. - Regolare la temperatura di FA favorendo un inizio di fermentazione a bassa temperatura.

15 Gestione della FA per i vini secchi. 1 Durata della FA e presenza di zuccheri residui: No aggiunte Momento di aggiunta di APA Pre-inoculo Fine della fase di crescita Zuccheri residui (g/l) 5 18 < 2 Durata media FA (gg) FA incompleta 12,9 Mosto d uva APA iniziale = 100 mg/l Aggiunta DAP APA apportato = 200 mg N/L Un aggiunta troppo precoce in un unica soluzione può provocare il blocco della FA! Sablayrolles et al., 1996

16 2 La produzione di H 2 S e di AV: Momento di aggiunta di DAP Gestione della FA per i vini secchi. H 2 S prodotto (µg/l) Un aggiunta troppo precoce: Accelera la formazione di H 2 S. Provoca la produzione di AV. Acido acetico (g/l) T ,6 T+72h 612 0,2 Mosto sintetico APA iniziale = 67 mg N/L (DAP) Aggiunta di DAP APA apportato = 200 mg N/L Ceppo = 522D Soglia di percezione H 2 S: 800 µg/l Mendes-Ferreira et al., 2010 Barbosa et al., 2009

17 IMPORTANZA DEL MOMENTO DELL AGGIUNTA H 2 S: 806 ng/l Biomassa elevata forte utilizzatrice di N. Apporto troppo precoce: carenza in N. Disequilibrio tra N ed S. Forte produzione di H 2 S Ajout T0 Biomassa prodotta (g/l) -12 % Ajout décalé H 2 S: 612 ng/l Biomassa moderatamente presente; ragionevoli esigenze in N. Aggiunta ad 1/3 FA: non si determinano carenze in N. Equilibrio tra N e S Ridotta produzione di H 2 S.

18 IMPORTANZA DEL MOMENTO DELL AGGIUNTA Breve focus sulle esigenze dei lieviti in Azoto 20-35% della FA Vmax Ceppo ad elevata esigenza: necessità maggiori in fase stazionaria Espressione dell esigenza in N durante Ceppo a la ridotta fase stazionaria esigenza Importanza della somministrazione dell Azoto «supplementare» dopo 1/3 FA, altrimenti il rimedio rischia di essere peggiore del male. Marina Bely, communication personnelle. Velocità di fermentazione Azoto Biomassa cellulare

19 L AZOTO: SOTTO QUALE FORMA? Effetto dell apporto di N organico ad inizio FA sulla produzione di H 2 S: APA iniziale Momento di aggiunta H 2 S prodotto (µg/l) Acido acetico (g/l) DAP T+72h 612 0,2 Mix AA T+72h 205,7 0,3 Mosto sintetico APA iniziale = 67 mg N/L (DAP) Aggiunta di DAP = 200 mg N/L Ceppo = 522D Seuil de perception H 2 S : 800 µg/l La presenza di Azoto organico limita la formazione di H 2 S durante la FA. Mendes-Ferreira et al., 2010 Barbosa et al., 2009 Nel caso di mosti che presentino forte carenza, quindi poveri in AA ad inizio FA, è essenziale un apporto, almeno parziale, di N sotto forma organica per limitarla.

20 QUANDO APPORTARE L AZOTO ORGANICO? L azoto organico viene assimilato dai lieviti a partire da inizio FA. Anche se esiste una sequenzialità nell utilizzazione delle differenti forme di N (repressione catabolica da N), questa non appare nella scala di tempi enologici. Se la situazione lo richiede non vi è quindi alcuna restrizione all uso dell Azoto organico alla prima aggiunta. Accentuare la sintesi precoce degli esteri. Ovviare fin dall inizio alla carenza in N organico, evitando la formazione di H 2 S.

21 N necessario per la formazione di biomassa N N necessario per il metabolismo cellulare Fase di crescita esponenziale FA Biomassa FA Fase di metabolismo stazionario Biomassa Rischi N N Attenzione a non surdosare nel corso della prima fase della FA N Produzione di H 2 S ed arresto della FA. N N N FA stentata Produzione di H 2 S ed arresto della FA. Importanza di un livello di APA sufficiente ma non eccessivo ad inizio FA. = aggiunta nelle prime 24h dopo l inoculo dei lieviti Importanza di un livello di APA sufficiente e modulato sulle esigenze dei lieviti nella seconda parte della FA. = agg. a fine fase cres. esp. ( = d-30)

22 CONCLUSIONI vini secchi Obiettivo: ottenere lo sviluppo della biomassa necessaria e sufficiente e mantenerla in buono stato fisiologico nel corso di tutta la FA. APA totale necessario* mg N/L APA alla 1 a agg. mg/l (APA1) APA alla 2 a agg. mg/l (APA2) 12 % vol APA iniziale % vol APA iniziale % vol APA iniziale % vol APA iniziale 50 16% vol APA iniziale 60 * Per ceppi a ridotte esigenze in Azoto + 10 mg/l (APA2) per ceppi a medie esigenze in Azoto; + 20 mg/l (APA2) per ceppi ad elevate esigenze in Azoto.

23 I punti da focalizzare e ritenere Gestione della FA per i vini liquorosi/secchi. Vini liquorosi: - Preferire un unica aggiunta di N ad inizio FA, onde consentire un importante formazione di biomassa. - Utilizzare lieviti non-saccharomyces in co-inoculo (T. Delbrueckii). - Praticare la reidratazione mediante pre-cultura. Vini secchi - Ottenere lo sviluppo della biomassa necessaria e sufficiente. - Provvedere alle sue esigenze alimentari e metaboliche in fase stazionaria. - Adattare la nutrizione in funzione delle specifiche esigenze del ceppo utilizzato e degli equilibri specifici del mosto. (Calcolatore per la nutrizione dei lieviti Laffort).

24 GRAZIE PER LA VOSTRA ATTENZIONE