Gestione di alcune variabili di processo nella macerazione delle uve rosse

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1 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.

2 GESTIONE DI ALCUNE VARIABILI DI PROCESSO NELLA MACERAZIONE DELLE UVE ROSSE Emilio Celotti 1, Deborah Franceschi 2 1 Università degli Studi Udine, Dipartimento di Scienze degli Alimenti, Via Marangoni, Udine. 2 Università degli Studi di Padova, Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Viticole ed Enologiche, Via XXVIII Aprile, 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 fermentatore 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 CO 2 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 (CO 2, N 2, ) 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 emilio.celotti@dsa.uniud.it

3 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.

4 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 CO 2 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 CO 2 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.

5 Tabella 1 Merlot Test Tipo di Prova 1 mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27 C; dal 2 do al 4 to gg 1 rimontaggio giornaliero. Red 1 mo gg: pre-saturazione con CO 2, ammostamento, T di fermentazione 27 C; dal 2 do al 4 to gg 1 rimontaggio al giorno. Ox 1 mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27 C; dal 2 do al 4 to gg dosaggio giornaliero di circa 10 mg/l di O 2. Ox + Tan 1 mo gg: ammostamento + 10 g/hl di tannino, T di fermentazione 23 C; dal 2 do al 4 to gg dosaggio 23 C giornaliero di circa 10 mg/l di O 2. Ox + Tan 1 mo gg: ammostamento + 10 g/hl di tannino, T di fermentazione 34 C; dal 2 do al 4 to gg dosaggio 34 C giornaliero di circa 10 mg/l di O 2. Cabernet Test 1 mo gg: ammostamento, T di fermentazione 27 C; dal 2 do al 4 to gg 1 rimontaggio giornaliero. Ox 28 C 1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 28 C; dal 2 do al 4 to gg dosaggio giornaliero di circa 10 mg/l di O 2. Ox 34 C 1mo gg: ammostamento, T di fermentazione 34 C; dal 2 do al 4 to gg dosaggio giornaliero di circa 10 mg/l di O 2. Per ogni prova di entrambe le varietà sono stati effettuati due campionamenti giornalieri, uno al mattino e uno alla sera, di mosto-vino. 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

6 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.

7 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.

8 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 molto 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. Bibliografia 1. Amrani Joutei K., Glories Y., Étude en conditions modèles de l extractibilité des composés phénoliques des pellicules et des pépins de raisins rouges. J. Int. Scien. Vigne Vin., 23, 1, Bourzeix M., Mourges J., Aubert S., Influence de la durée de macération sur la constitution en polyphénols et sur la dégustation des vins rouges. Conn. Vigne Vin, 4, 4, Celotti E., Franceschi D., Dal Bò M. A study on the extraction of polyphenols during maceration, with a view to maximising the process, Poster International Symposium In Vino Analytica Scientia Bordeaux, june Abstract Book, Castellari M., Arfelli G., Riponi C., Amati A., Evolution of phenolic compounds in red winemaking affected by must oxidation. Am. J. Enol. Vitic., 49, 1, Cheynier V., Arellano H., Souquet J.M., Moutounet M., Estimation of the oxidative changes in phenolic compound of carignane during Winemaking. Am. J. Enol. Vitic., 48, 2, Comuzzo P., Applicazione di alcune nuove tecnologie nella elaborazione dei vini rossi e verifica di alcuni indici di valutazione delle sostanze fenoliche. Tesi di Laurea, Università di Udine, a.a Delteil D., Les macérations en rouge: l art du détail. Rev. des Œnologues, 77, Di Stefano R., Borsa D., Gentilini N., Estrazione degli antociani dalle bucce dell uva durante la fermentazione. L Enotecnico, 30, 6, Di Stefano R., Cravero M.C., Guidoni S., I composti polifenolici dell uva. Estrazione dei composti polifenolci dalle parti solide dell uva durante la fermentazione. Vini d Italia, 32, 1, Glories Y., Augustin M., Maturité phenolique du raisin, conséquences technologiques application aux millésimes 1991 et Atti delle Giornate tecniche C.I.V.B., Ranc X., Guittard A., Delteil D., Effet du Millésime et de la tecnique de vinification sur les cinétiques de macération en rouge. Etude dans le cru Bandol. Rev. Fr. d Œen., 148, 9-10,

9 12. Rapp A., Bachmannn O., Steffan H., Les composés phénoliques du raisin et du vin. Leur transformation au cours de l élaboration des vins et leur effets sur la qualité. Bull. de l O.I.V., 50, 553, Ribéreau Gayon P., Sudraud P., Milhé J.C., Canbas A., Recherches technologiques sur les composés phénoliques du vin rouge. II. Facteurs de dissolution des composés phénoliques. Conn. Vigne Vin, 4, 2, Sablayrolles J.M., Ossigeno e fermentazione alcolica. Vignevini, 27 (11), Silva A., Lambri M., Parodi G., Uso dell aerazione controllata nella macerazione. Vignevini, 27 (11), Strehaiano P.,1990. Oxygène et activité des levures. Rev. Fr. Oenol., 124, Vivas N., Composition et propriété des préparations commerciales de tannins à usage œnologique. Rev. Œnol.,23 (84): Vivas N., Galvin C., Chabot P.H., La maîtrise de la macération dans la production de vins rouges de qualité. Progrès Agricole et Viticole, 109, 4, Ringraziamenti Enologo Francesco Marin della Ditta Ganimede S.r.l., Spilimbergo (PN), Enologi Luigi Vanzella e Matteo Dal Bò

10 DESCRIZIONE DELLE FIGURE 45 Merlot Polifenoli totauli (Abs 280nm) Macerazione svinatura Post-Macerazione 15 12/09/00 M 12/09/00 P 13/09/00 M 13/09/00 P 14/09/00 M 14/09/00 P 5/10/00 7/11/00 12/12/00 15/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 2: Evoluzione dei polifenoli totali durante e dopo la macerazione Merlot 5,0 4,0 Macerazione Abs 520nm 3,0 2,0 Post-Macerazione 1,0 svinatura 0,0 12/09/00 M 12/09/00 P 13/09/00 M 13/09/00 P 14/09/00 M 14/09/00 P 05/10/00 07/11/00 12/12/00 15/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 3 Evoluzione dell assorbanza a 520nm durante e dopo la macerazione

11 Merlot Antociani (mg/l) /10/00 21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 4 : Valutazione degli antociani sui vini dopo la svinatura Merlot 70 Indice Pigmenti Polimerizzati % /10/00 21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 5: Valutazione dell indice dei pigmenti polimerizzati sui vini dopo la svinatura

12 Merlot Tannini (g/l) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 01/10/00 21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 6: Valutazione dei tannini sui vini dopo la svinatura Merlot Indice Ossidabilità Antociani (%) /10/00 21/10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 Test Rid Oss Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figura 7: Valutazione dell indice di ossidabilità degli antociani (IOA) sui vini dopo la svinatura

13 Merlot impressione generale rotondità astringenza dolce rosso rubino ciliegia mora selvatica violetta fruttato amaro floreale acidità armonia olfattiva cuoio speziato erbaceo Test Riduzione Ossidazione Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figure 8. Valutazione sensoriale dei vini giovani (Intensità dei descrittori)

14 Cabernet 45 Polifenoli totali (Abs 280nm) Macerazione svinatura Post-Macerazione /09/00 P 15/09/00 M 15/09/00 P 16/09/00 M 16/09/00 P 17/09/00 M 05/10/00 07/11/00 12/12/00 15/01/01 Test Oss+28 C 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 2,0 Post-Macerazione 1,0 svinatura 0,0 14/09/00 P 15/09/00 M 15/09/00 P 16/09/00 M 16/09/00 P 17/09/00 M 05/10/00 07/11/00 12/12/00 15/01/01 Test Oss+28 C Oss+34 C Figura 10: Evoluzione dell assorbanza a 520nm durante e dopo la macerazione

15 Cabernet Antociani (mg/l) /10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01 Test Oss+28 C Oss+34 C Figura 11: Valutazione degli antociani sui vini dopo la svinatura Cabernet Indice Pigmenti Polimerizzati % /10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01 Test Oss+28 C Oss+34 C Figura 12: Valutazione dell indice dei pigmenti polimerizzati sui vini dopo la svinatura

16 Cabernet Tannini (g/l) 1,8 1,6 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 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01 Test Oss+28 C Oss+34 C Figura 13: Valutazione dei tannini sui vini dopo la svinatura Cabernet Indice Ossidabilità Antociani (%) /10/00 10/11/00 30/11/00 20/12/00 09/01/01 29/01/01 18/02/01 Test Oss+28 C Oss+34 C Figura 14: Valutazione dell indice di ossidabilità degli antociani (IOA) sui vini dopo la svinatura

17 impressione generale rotondità Cabernet rosso rubino ciliegia mora selvatica 4 astringenza 3 2 violetta dolce 1 0 fruttato amaro floreale acidità armonia olfattiva cuoio speziato erbaceo Test Oss+Tan+23 C Oss+Tan+34 C Figure 15. Valutazione sensoriale dei vini giovani (Intensità dei descrittori)