Aspetti critici della vinificazione biologica

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1 Valenzano 19 Giugno 2012 Aspetti critici della vinificazione biologica Roberto ZIRONI Università degli Studi di Udine via Sondrio, 2/A UDINE

2 Aspetti critici della vinificazione biologica L anidride solforosa Anidride Solforosa Considerata insostituibile per il suo effetto antimicrobico e antiossidante Sostanza tossica ed allergene Quali strategie di intervento?

3 Equilibri dell anidride solforosa nei vini (Ribéreau-Gayon et al., 1977) Tratto da: Handbook of Enology Volume 1 - The Microbiology of Wine and Vinifications. 2 nd Edition. P. Ribéreau-Gayon, D. Dubourdieu, B. Donèche, A. Lonvaud 2006 John Wiley & Sons, Ltd - ISBN:

4 Tenore di solfiti nei vini [Reg. (CE) 606/2009] Zuccheri residui < 5 g/l Zuccheri residui > 5 g/l Tipologia Bianco Rosso Bianco Rosso Anidride solforosa totale (mg/l) Deroghe (300, 350 or 400 mg/l) per vini speciali o condizioni climatiche particolari

5 Tenore di solfiti nei vini biologici [Reg (CE) 203/2012] Zuccheri residui < 2 g/l Tipologia Bianco Rosso Tutte Anidride solforosa totale (mg/l) mg/l * * rispetto a quanto riportato nell All. I B del Reg (CE) 606/2009

6 Livelli di anidride solforosa totale rilevati in 971 vini europei da viticoltura biologica; nel riquadro, il numero dei campioni analizzati per ogni nazione EU Total sulfur dioxide (mg/l) D A E F I CH n = 86 n = 54 n = 29 n = 310 n = 478 n = D A E F I CH Country Mean ±SD Min-Max

7 Evitare contaminazioni microbiche Uve sane Inoculo di lieviti/batteri Filtrazione tangenziale Pasteurizzaz. flash Controllo del ph Lisozima Igiene Vinificazione a bassi livelli di solfiti Ottimizzazione delle fermentazioni Lieviti selezionati a bassa produzione di solfiti Nutrizione azotata Co-inoculo Equilibrio redox Vinificazione in riduzione Iperossigenazione Antiossidanti naturali

8 Fasi Prefermentative Utilità dei solfiti Inibizione delle polifenolossidasi Selezione dei microrganismi Favorire la chiarifica Considerazioni importanti Uve sane o no (tirosinasi o laccasi)? Vinificazione normale o particolare? Possibilità Antiossidanti «naturali» Gestione della raccolta Impiantistica adeguata Iperossigenazione Vinificazione in riduzione Sistemi di chiarifica rapida

9 Tipologia di vendemmia e tenori in antiossidanti naturali mg/kg di uva Raccolta manuale Raccolta meccanica GSH ridotto GSH totale

10 Pressatura in atmosfera di gas inerte e mantenimento dei tenori in antiossidanti naturali mg/l di mosto o Uva Mosto prima della fermentazione Glutatione totale (mg/l) pressatura in atmosfera di gas inerte + anidride solforosa Glutatione totale (mg/l) solo pressatura in atmosfera di gas inerte

11 Movimentazione in atmosfera di gas inerte

12 Iperossigenazione e riduzione Sauvignon 1,0E+07 9,0E+06 RIDUZIONE 8,0E+06 Caftaric acid (abs solute area) 7,0E+06 6,0E+06 5,0E+06 4,0E+06 3,0E+06 2,0E+06 1,0E+06 0,0E+00 SO 2 30 mg/l IPEROX La miscela acido ascorbico + tannino (50+50 mg/l) ha protetto il mosto meglio di 30 mg/l SO 2 End of pressing Racking End of pressing Racking End of pressing End of hyperox Control Ascorbic acid Hyperox Racking Sample Iperossigenazione: eliminazione delle sostanze ossidabili

13 Iperossigenazione e riduzione ione Score for 'Box Tree' Attribute Sauvignon b b a VCs VAs VHs Sample Mean ±SD Min-Max VCs, vinificazione convenzionale; VAs, riduzione; VHs, iperox

14 Iperossigenazione e fermentazione 0,7 Sauvignon Sauvignon Sampling date: 03-oct-06 end of alcoholic fermentation 0,6 30 Volatile acidity (g/l) 0,5 0,4 0,3 0,2 0, ago 15-set 10-ott 4-nov 29-nov 24-dic 18-gen 12-feb Date VCs 10 VAs VHs Reducing sugars (g/l) 0 VCs VAs VHs VCs VAs VHs Sample VCs: SO 2 VAs: tannini + ascorbico VHs: iperossigenazione L Iperossigenazione può essere alla base di problemi fermentativi

15 Iperossigenazione e fermentazione H Reducing sugars (% diminution) Time (days) H N1 N2 Aggiunta di scorze durante la reidratazione; DAP metà fermentaz. N1 Aggiunta di scorze durante la reidratazione (1/2) e dopo inoculo (1/2); DAP metà fermentaz. N2 Aggiunta di scorze durante la reidratazione (1/2) e dopo inoculo (1/2); DAP dopo inoculo

16 Sistemi di chiarifica rapida Impianto di flottazione a ciclo continuo ( ) Pressurizzatori per flottazione a ciclo discontinuo (

17 Fermentazione Utilità dei solfiti Selezione dei microrganismi Considerazioni importanti Produzione di acetaldeide Possibilità Lieviti selezionati Gestione della nutrizione azotata Tiamina Preparazione degli starter Co-inoculo lieviti batteri

18 Lieviti selezionati SO 2 prodotta naturalmente 80,0 70,0 D. Rauhut e M. Werner concentration of total SO 2 [mg/] 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 SRIG Mosto Riesling fermentato con 17 diversi ceppi di lievito commerciale 10,0 0, I lieviti commerciali producono naturalmente diversi livelli di SO 2

19 Solfiti naturalmente prodotti dal lievito a fine fermentazione natural SO2 after fermenta ation produced by yeast [mg/l] P. Cottereau IFV yeast 1 yeast 2 yeast 3 Mosto di 5 diverse varietà stessa zona di provenienza 3 diversi ceppi di lievito commerciale 0 Chardonnay Clairette Merlot Grenache Syrah 1 Syrah 2 grape varieties Differenze importanti nella produzione di solfiti in funzione della varietà Alcuni ceppi producono solfiti in dosi più elevate in tutte le condizioni

20 Produzione di solfiti e Sali di ammonio Chardonnay fermentato con diversi attivanti Due lieviti ad alta (NT112) e bassa (L4882) produzione di solfiti naturali P. Cottereau IFV Vinificazione senza solforosa aggiunta in prefermentazione NT112 produce più solfiti di L4882 Il solfato di ammonio può essere usato per produrre più solforosa L4882 sembra non essere in grado di usare il solfato

21 Formazione di composti leganti l anidride solforosa 300,0 Università degli Studi di Udine Formation of SO 2 binding compounds during fermentation and the influence of nutrients (n=3) La formazione di questi composti nel vino è la principale responsabile della necessità di dosi sempre maggiori di solfiti 250,0 concentration n [mg/l] 200,0 150,0 100,0 acetaldehyde keto-glutarate pyruvate 50,0 0,0 control thiamine ammonium thiamine + ammonium nutrient additions D. Rauhut e M. Werner SRIG La tiamina è fondamentale per abbassare i livelli di combinazione della solforosa

22 Preparazione dell inoculo di Lieviti Selezionati Campione Lieviti (Saccharomyces) (UFC/mL) Lieviti (Non Saccharomyces) (UFC/mL) Batteri lattici (UFC/mL) Inoculo rapido solfiti (30 mg/l) Pied de cuve NO solfiti 1,0 x 10 6 n.d. 1,0 x ,3 x ,7 x ,4 x 10 6 Mosto Pinot grigio 2006: zuccheri riducenti 190 g/l; prelievo 12 h dopo travaso ed inoculo

23 Anidride solforosa e acetaldeide Caratteristiche sensoriali dei vini Tenori medi di acetaldeide nei vini mg/l (Moreno-Arribas e Polo, 2009) in vini da uve botrytizzate (Ribéreau-Gayon et al, 2006) Soglia di percezione in vino Attorno ai 100 mg/l (Moreno-Arribas e Polo, 2009; Butzke, 2006) Acetaldeide: esclusivamente in forma legata ai solfiti A parte nei vini ossidati tipo Sherry (Ribéreau-Gayon et al, 2006)

24 Preparazione dell inoculo di Lieviti Selezionati Campione Inoculo rapido solfiti (30 mg/l) Pied de cuve no solfiti Acidità Acido Acido SO 2 SO 2 Acetaldeide volatile malico lattico libera totale (mg/l) (g/l) (g/l) (g/l) (mg/l) (mg/l) 0,19 2,56 0, ,18 2,59 0, Vino Pinot grigio 2006: grado alcolico 12,00 % v/v; prelievo a fine fermentazione Durata fermentazione 10 gorni; zuccheri residui: 1-2 g/l

25 10,00 9,0 9,00 8,0 Oxydized 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 a b ab Aroma intensity 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 a a b 2,00 2,0 1,00 1,0 0,00 MC ML MNS Sample Mean ±SD Min-Max 0,0 MC ML MNS Sample Mean ±SD Min-Max MC: inoculo rapido (solfiti); MNS: Pied de cuve No solfiti Main Effects ANOVA & LSD test; Significatività: p<0,05

26 8,0 9,0 7,0 8,0 6,0 7,0 Flowery 5,0 4,0 3,0 2,0 a a b Overall judgement 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 a a b 1,0 1,0 0,0 MC ML MNS Sample Mean ±SD Min-Max 0,0 MC ML MNS Sample Mean ±SD Min-Max MC: inoculo rapido (solfiti); MNS: Pied de cuve No solfiti Main Effects ANOVA & LSD test; Significatività : p<0,05

27 Fermentazione malolattica e Produzioni Biologiche Evidenziate fermentazioni malolattiche incomplete in numero elevato Valori non trascurabili di ammine biogene ph Acidità Acido Acido SO 2 Istamina Putrescina Tiramina volatile Malico Lattico totale (mg/l) (mg/l) (mg/l) (g/l) (g/l) (g/l) (mg/l) 3,56 0,64 0,37 1, ,2 16,4 10,6 3,66 0,56 0,52 1, ,6 17,9 18,6 3,77 0,49 0,96 1, ,0 14,0 25,7 3,49 0,76 0,26 1, ,8 17,4 13,7 3,57 0,61 0,95 0, ,3 14,4 8,4 3,60 0,69 0,28 1, ,7 15,8 14,4 3,73 0,89 0,57 2, ,0 16,5 31,4

28 Campione Inoculo sequenziale solfiti (30 mg/l) Università degli Studi di Udine Co-inoculo di Lieviti e Batteri Lattici Acidità volatile (g/l) Selezionati Acido malico (g/l) Acido lattico (g/l) SO 2 libera (mg/l) SO 2 totale (mg/l) Acetaldeide (mg/l) 0,37 1,82 0, Inoculo sequenziale NO solfiti Co-inoculo NO solfiti 0,23 0,53 1,45 n.d ,29 0,02 1,87 n.d. 5 4 Vino Merlot 2006: grado alcolico 12,00 % v/v; prelievo a fine fermentazione (27/10/2006) - Prima dell inoculo

29 Inoculo di Batteri Lattici Selezionati Campione SO 2 totale (libera) (mg/l) Tiramina (mg/l) Putrescina (mg/l) Inoculo classico 16 (4) 0,8 1,9 solfiti (30 mg/l) Inoculo classico NO solfiti Co-inoculo NO solfiti 1 (n.d.) 1,3 5,2 1 (n.d.) 0,8 2,8 Istamina: non rivelabile Vino Merlot 2006: grado alcolico 12,00 % v/v; prelievo in conservazione sur lies (23/01/2007)

30 Microfiltrazione tangenziale (CFM) e Flash-Pasteurization (FP) Vino bianco subito dopo la FA Stabilizzazione microbiologica per fermare batteri lattici mediante solfitazione / lisozima/ CFM / FP Test di laboratorio con inoculo di batteri lattici (3 livelli) e solfitazione (3 livelli) SO 2 CFM FP SO 2 Lisozima mg/l No Bact Bact. 10² Bact MLF >> N N 90d N N N N N N N N MLF 90d N N 45d > N 50d N N N N N MLF 40d 70d N 30d 60d N 40d 80d N N N N Contaminazione batterica analoga per SO 2, CFM, FP, lisozima Lisozima è la sola variante totalmente stabile senza solfiti P. Cottereau IFV

31 Post - Fermentazione Utilità dei solfiti Azione antiossidante Azione antimicrobica Possibilità Esaurire i substrati Igiene di cantina e attrezzature Legno (!) Temperatura (!) Gas inerti Sosta sulle fecce

32 Consumo di ossigeno da parte della feccia (2,5 % v/v) Oxygen conc centration (mg/l) 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 Control Lees 2,00 1,00 0, Time (Hours)

33 Anidride solforosa e caratteri sensoriali 90 Total sulfur dioxide (mg/l) vs. Sensory score Correlation: r = 0,0718; N = Sensory score % confidence Total sulfur dioxide (mg/l)

34 PROTOCOLLO ACIDO ASCORBICO + TANNINI VINI BIANCHI Uve bianche biologiche di buona qualità No SO 2 Pigiatura/diraspatura Pressatura 5 g/hl di acido ascorbico e 5 g/hl di tannini di galla sono aggiunti in-linea durante la pigiatura. La pressatura dovrebbe avvenire senza contatto con l aria. In mancanza di pressa adeguata, della neve carbonica può essere aggiunta all uva. Prima del trasferimento del mosto, riempire le tubazioni e i serbatoi con CO 2. Il 10 % del mosto viene trasferito in un piccolo contenitore per ottenere uno starter di fermentaz. Tale aliquota viene inoculata con 300 g/hl di lieviti secchi selezionati propriamente reidratati (l equivalente di 30 g/hl sul volume del mosto globale). Aggiungere tiamina (dosaggio max permesso) e lieviti inattivi secondo le istruzioni del produttore. Raffreddamento mosto (12-15 C) Addiz. enzimi pectolitici e/o agg. chiarificanti come d abitudine. Sedimentazione statica e travaso Fermentazione Alcolica Controllo della temperatura Prima del trasferim. del mosto, riempire le tubazioni e i contenitori con CO 2. Lentamente aggiungere alla coltura di lieviti attivati (in fermentazione) il mosto pulito e freddo dopo il travaso per evitare shock termico per I lieviti. Quando lo starter è ben acclimatato, addizionarlo all intera massa. Prima di ogni travaso di vino riempire I tubi e I contenitori con CO 2 Fine Fer. Al. Dopo due giorni di fermentazione alcolica (prima del consumo di ½ zucchero), aggiungere Diammonio fosfato (DAP) in base ai valori di APA (Azoto Prontamente Assimilabile) presente nel mosto limpido: - Se APA è minore di 100 mg/l, aggiungere 60 g/hl DAP - Se APA è tra 100 e 200 mg/l, aggiungere 40 g/hl DAP; - Se APA è oltre i 200 mg/l, aggiungere 20 g/hl DAP; Travaso immediato dalla feccia Basse temperature Conservaz. su fecce fini Periodicamente risospendere le fecce

35 PROTOCOLLO GESTIONE DELLE FERMENTAZIONI VINI ROSSI Uve ROSSE biologiche di buona qualità (90%) Tiamina (Massimo dosaggio permesso) e lieviti inattivi, secondo il dosaggio di fabbrica. 24 ore prima della raccolta Uve rosse biologiche solo di ottima qualità (10%) Pigiatura/diraspatura No aggiunta di SO 2 Aggiunta di tannino d uva/vinacciolo o quebracho (5 g/hl) Pigiatura/diraspatura immediata La massa è pronta per la macerazione/fermentaz. Macerazione Svinatura / Pressatura Fine Fermentazione Alcolica Pied de cuve Il mosto è inoculato immediatamente con un quantitativo di lieviti secchi selezionati (20 g/hl) calcolato per l intero lotto. Dopo 24 ore questo starter è pronto per essere inoculato. Dopo due giorni di fermentazione alcolica (prima del consumo di ½ zucchero), aggiungere Diammonio fosfato (DAP) in base ai valori di APA (Azoto Prontamente Assimilabile) presente nel mosto limpido: - Se APA è minore di 100 mg/l, aggiungere 60 g/hl DAP - Se APA è tra 100 e 200 mg/l, aggiungere 40 g/hl DAP; - Se APA è oltre i 200 mg/l, aggiungere 20 g/hl DAP; Nel frattempo areate, il mosto in fermentaz mg/l O 2. A 2/3 della fermentazione aggiunta di tannino ellagico (5 g/hl) Inoculo batteri ML subito dopo la fine della FA Inoculo con starter di batteri 1g/hL, e nutrimento specifico come indicato dal produttore Fine Malo-lattica Travaso Conservaz./affinamento a bassa temperatura

36 Grazie per l attenzione...