L EVOLUZIONE ORGANOLETTICA DELLE UVE IN FUNZIONE DELLE CONDIZIONI DI MATURAZIONE

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1 L EVOLUZIONE ORGANOLETTICA DELLE UVE IN FUNZIONE DELLE CONDIZIONI DI MATURAZIONE

2 In accordo con il REG 822/2001/CE diretto a regolamentare produzione e commercio del vino: "IL VINO E' IL PRODOTTO OTTENUTO ESCLUSIVAMENTE DALLA FERMENTAZIONE ALCOLICA TOTALE O PARZIALE DI UVE FRESCHE PIGIATE O NON PIGIATE, O DI MOSTI D'UVA" Nel regolamento vengono inoltre definiti i Titoli Alcolometrici, l'elenco delle zone vinicole europee, l'elenco delle pratiche enologiche autorizzati.

3 Tipologia di vino desiderata Modalità di vinificazione impiegata Richiesta del mercato Qualità dell uva da vinificare

4 SCOPO un vino ricco in: aromi polifenoli polisaccaridi (profumi); (colore e struttura); (sapore); componenti probiotici (antiossidanti); sostanze per lo più presenti nelle parti solide delle uve

5 Composti importanti per la qualità di un vino: sensazioni olfattive (aromi) sensazioni visive (colore) sensazioni gustative (gusto) composti volatili (aromi) composti fenolici (colore e struttura) composti non volatili diversi da quelli fenolici (mannoproteine, glicerina)

6 Distribuzione dei principali soluti all interno dell acino Acidi: Tartarico (4-8 g/l) Malico (variabile) Citrico (0,5-1 g/l) Antocianine, Flavonoli Flavani Acidi idrossicinnamil tartarici Acido gallico (+) catechina Zuccheri riducenti (tot. circa 200g/L): Glucosio Fruttosio Acidi benzoici Acidi fenolici (-) epicatechina proantocianidine Fenoli Totali: 69% Vinaccioli 30% Bucce 1 % Polpa

7 La struttura della buccia dell acino (10% in peso) Cuticola Pruina Sostanze coloranti Aromi Epidermide

8 Il processo di maturazione delle uve a grandi linee Frutto duro, acido e verde Maturazione Frutto soffice, colorato, ricco in zuccheri e aromi. Maturità tecnologica = [Zuccheri]/[Acidità titolabile] Maturità fenolica = Evoluzione della [Fenoli totali]

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10 Maturazione Accumulo progressivo di grandi quantità di soluti, principalmente zuccheri, nonostante il contemporaneo incremento del volume degli acini per effetto della distensione cellulare conseguente all accumulo accumulo di acqua.

11 % invaiatura peso e volume medio di 100 acini peso (g) e volume (ml) medio peso medio 100 acini Volume medio 100 acini 100% % acini invaiati tempo (giorni)

12 % peso secco peso secco (%) tempo (giorni) 1 - accumulo dei fotosintetati 2 - distensione cellulare (accumulo H 2 O) mm H 2 O

13 Andamento della concentrazione zuccherina con il procedere della maturazione del frutto. 250 ZUCCHERI [mmoli/100acini] zuccheri (mmoli/100acini) Glucosio+Fruttosio Fruttosio Glucosio Saccarosio tempo (giorni) Glucosio Fruttosio

14 Andamento della concentrazione acidica con il procedere della maturazione del frutto. ph e acidità [g/100acini] acidità totale, acido malico, acido tartarico (g/100 acini) 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 ph ac.totale ac.tartarico ac.malico tempo (g) [D-glucosio + D-fruttosio] ~ 200 mmoli/100acini ~ 180g/L ~ 8g/L

15 Andamento della concentrazione fenolica con il procedere della maturazione del frutto. 4,5 [fenoli totali] (g/l di catechina) 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Settembre 9 Ottobre tempo (gg)

16 Effetto delle condizioni metereologiche sull accumulo delle sostanze fenoliche: EFFETTO ANNATA

17 Andamento delle temperature medie giornaliere e delle precipitazioni in funzione dell annata considerata: 2000, 2001 e 2002 t e m p e r a t u r e m e d ie g io r n a lie r e lug 08-lug 15-lug 22-lug 29-lug 05-ago 12-ago 19-ago 26-ago 02-set 09-set 16-set 23-set 30-set 250 Precipitazioni totali (m m/mese) luglio agosto settembre Il Il mese ha ha di presentato Agosto del un un 2002 luglio èpiù più stato piovoso caldo caratterizzato e e secco fresco che che ha da ha rallentato valori favorito di l attività l accumulo temperatura fotosintetica di più fotosintati ridotti e un e agosto/settembre ed da un precipitazioni settembre caldi decisamente fresco e asciutti e piovoso piùche copiose hanno e, di permesso conseguenza, che hanno una condizionato maturazione condizioni notevolmente ottimale climatiche meno il processo favorevoli di maturazione al termine della maturazione.

18 Andamento nel tempo della resa di estrazione in polifenoli totali durante la macerazione di uve Sangiovese provenienti dallo stesso vigneto in tre annate successive (2000, 2001 e 2002 ) Polifenoli totali (mg/l GAE) tempo (giorni)

19 Evoluzione della parete della buccia con la maturazione

20 Le sostanze pectiche Polimero (α;; 1 4) 1 dell acido D-galatturonico con grado di polimerizzazione elevato (n ~ ; PM = g/mole) Propectina = polimero originale insolubile legato alla cellulosa (esterificato con metanolo); Idropectina = deriva dalla propectina solubile in acqua non è più legato alla cellulosa ma è esterificato con MeOH; Ac.pectinici = derivati idrosolubili dalla propectina in acqua parzialmente esterificati con MeOH; Ac.pectici = derivati idrosolubili completamente demetilati.

21 Le sostanze pectiche sono presenti in quasi tutti i tessuti vegetali e in forma colloidale nei succhi di frutta Sono presenti nelle strutture portanti dei frutti per cui concorrono a determinarne la consistenza La loro depolimerrizzazione e idrolisi che procede con la maturazione determina una perdita nella consistenza del frutto (evoluzione che viene assunta come marker della maturazione) La loro depolimerrizzazione induce una destrutturazione dell epidermide epidermide dell uva e favorisce così l estrazione dei componenti pregiati (aromi, sostanza colorante) in questa presenti durante la fase di macerazione.

22 Gli enzimi coinvolti e i prodotti della degradazione delle sostanze pectiche Pectinmetilesterasi Endopoligalatturonasi Pectinliasi Pectine ed enzimi pectolitici I pectinmetilesterasi (produzione fisiologica di MeOH) II (endo- e eso-) poligalatturonasi e pectinliasi (riduzione del PM della sostanza pectica)

23 L evoluzione del PM medio di questo colloide in funzione dell enzima enzima depolimerizzante (endo coinvolto o eso poligalatturonasi) coinvolto endo-galatturonasi eso-galatturonasi eso-galatturonasi

24 L impiego di enzimi pectolitici in macerazione La variazione della capacità delle uve a cedere la componente colorante e, di conseguenza, l efficienza l dell utilizzo di enzimi pectolitici è stata valutata misurando il grado di estrazione della componente fenolica da uve sangiovese, provenienti dallo stesso vigneto e raccolte in tre anni successivi: Variabilità genetica ~ nulla (stesse piante di vite) Variabilità trovata ~ variabilità ambientale

25 Andamento della concentrazione dei fenoli totali estratti durante la macerazione nei tre anni analizzati Testimone Fenoli totali (mg/l GAE) Enzimi t (giorni)

26 Andamento della concentrazione degli antociani in funzione del tempo di macerazione nei tre anni analizzati Antociani (mg/l malvidina) Testimone + Enzimi t (giorni)

27 Andamento delle concentrazione delle procianidine nel mosto in funzione del tempo di macerazione nei tre anni considerati Procianidine (mg/l catechine) Testimone + Enzimi t (giorni)

28 L uva del 2000 essendo caratterizzata da un elevato grado di maturazione libera facilmente le sue sostanze pregiate nel mosto/vino e rende quindi poco utile l aggiunta di coadiuvanti che facilitano l estrazione; Nel 2001 l uso dei preparati enzimatici ha favorito il processo estrattivo in uve contraddistinte da una limitata tendenza ha liberare le sostanze pregiate nel mosto/vino; Nel 2002 l uva particolarmente provata dagli attacchi microbici, dovuti alle avverse condizioni climatiche, esibiva una superficie ampiamente degradata e quindi predisposta a rilasciare la sua pur contenuta concentrazione in sostanze pregiate (polifenoli e sostanze aromatiche).

29 Effetto della luce sui processi biochimici della maturazione delle uve Perché la fotosintesi si realizzi l ottimo dell irraggiamento solare necessario è di circa 700 E/m 2 /s. In giornate assolate l irraggiamento solare è > 2500 E/m 2 /s. In giornate nuvolose l irraggiamento solare varia tra 300 e 1000 E/m 2 /s.

30 Rispetto ai grappoli direttamente esposti alla luce solare, i grappoli ombreggiati sono caratterizzati da un contenuto in zuccheri e un ph inferiori, accompagnati da una acidità titolabile maggiore, direttamente correlata a un maggior contenuto in acido malico. L esposizione diretta alla luce solare influenza positivamente l accumulo della componente fenolica e ne promuove la polimerizzazione Spostandosi verso latitudini maggiori si assiste ad un incremento del fotoperiodo

31 Effetto della temperatura sui processi biochimici della maturazione delle uve La temperatura influenza direttamente la crescita e lo sviluppo degli acini: nella fase di crescita erbacea l ottimo di temperatura è compreso tra 20 e 25 C; durante la maturazione le medie temperature ottimali sono intorno ai 25 C di giorno e 15 C di notte, mentre temperature eccessivamente alte (40 c di giorno e 20 C di notte) riduce drasticamente l accumulo degli zuccheri nei grappoli e temperature eccessivamente basse (< 10 C) bloccano lo sviluppo dei grappoli.

32 Effetto della temperatura sui processi biochimici della maturazione delle uve la degradazione dell acido malico aumenta significativamente con l aumentare della temperatura tra i 10 e i 46 C per effetto dell incremento dell attività catalitica dell enzima malico; al contrario la concentrazione dell acido tartarico non è direttamente influenzata dalla temperatura; la temperatura influenza direttamente la composizione e la concentrazione delle sostanze fenoliche negli acini: le temperature estreme (troppo basse o troppo alte) che riducono l accumulo degli zuccheri negli acini e così alimentano la competizione tra metabolismo primario (crescita) e metabolismo secondario (accumulo dei fenoli e degli aromi); le temperature eccessivamente elevate non rappresentano le condizioni ottimali per la quantità e la qualità della componente aromatica.

33 La concentrazione dei composti fenolici è direttamente influenzata anche dal termoperiodo: l innalzamento della temperatura notturna da 15 C a 30 C, anche mantenendo una temperatura diurna di 25 C risulta in una riduzione della componente colorante.