Gli acidi organici di mosto e vino

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1 Gli acidi organici di mosto e vino Fonti principali LAFFOERT INFO NUMERO 28 MAGGIO/GIUGNO 2002 Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 1

2 Gli acidi organici di mosto e vino Gli acidi organici contribuiscono in modo determinante alla composizione, alla stabilità microbiologica e chimico fisica ed alle qualità sensoriali di tutti i vini (Ribèreu Gayon et al., 1989; Jackson, 1994) PRINCIPALI Qual è la differenza tra un acido debole e un acido forte? Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 2

3 I PRINCIPALI ACIDI ORGANICI DELL UVA Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 3

4 Acidità degli acidi organici in vino e mosto pka? Molto spesso invece dei valori delle costanti Ka e Kb vengono usati i logaritmi decimali cambiati di segno del loro valore numerico, indicati con il simbolo pka. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 4

5 L acido tartarico Dal punto di vista quantitativo, l acido tartarico è uno degli acidi più importanti dei mosti e dei vini. Infatti, alla fine della fase erbacea, la sua concentrazione nel succo ottenuto dalle uve acerbe può raggiungere 15g/L. Nei mosti da uve prodotte da vigneti settentrionali la sua concentrazione supera spesso 6g/L, mentre nei mosti meridionali non supera 2-3g/L. Certi suoi sali (KHT e CaT) poco solubili, sono responsabili dei depositi cristallini che, a volte, si riscontrano nei vini. È utilizzato in campo enologico e alimentare come correttore di acidità. In vinificazione migliora la qualità organolettica dei vini, riduce la produzione di acidità volatile e migliora la vivacità del colore. Limiti legali: -150g/hl nei mosti -250g/hl nei vini Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 5

6 L acido malico L acido malico si riscontra in tutti gli organismi viventi. Esso è particolarmente abbondante nelle mele. Alla maturazione, i mosti delle regioni settentrionali contengono ancora da 4 a 6,5 g/l di acido malico, mentre in quelli delle regioni meridionali non ne rimangono che 1-2 g/l. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 6

7 Acido citrico Antiossidante Stabilizzante L'acido citrico è un acido tricarbossilico, tra i più diffusi negli organismi vegetali. Il prodotto si presenta sotto forma di polvere bianca cristallina. L acido citrico assicura una prevenzione dalle precipitazioni ferriche, a seguito di un arieggiamento è in grado di formare citrati solubili con il ferro. Migliorare le qualità organolettiche apportando freschezza al vino. Permette una migliore stabilità tartarica e del colore. Limiti legali: non deve superare 1g/L nel vino Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 7

8 Acido gluconico I mosti provenienti da uve colpite da muffa nobile o/e grigia, contengono anche acidi derivati dall ossidazione degli zuccheri. Ad esempio, al glucosio corrisponde l acido gluconico la cui concentrazione, nel succo di uve ammuffite può raggiungere diversi grammi per litro. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 8

9 GLI ACIDI ORGANICI DI FERMENTAZIONE Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 9

10 LE DIVERSE FORME DI ACIDITÀ -Acidità totale -Acidità volatile -Acidità fissa -ph Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 10

11 Acidità totale L acidità totale rappresenta il numero di equivalenti di base forte necessari per neutralizzare a ph 7 le funzioni acide di un litro di mosto o di vino. Essa viene espressa in meq/l o in g/l di acido solforico o acido tartarico. Gli acidi compresi nell acidità totale di un vino: -Acidi dell uva -Acidi di fermentazione -Biossido di zolfo acido solforoso -Biossido di carbonio acido carbonico H 2 O + CO 2 H 2 CO 3 Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 11

12 Acidità Volatile I metodi internazionali di analisi dei vini definiscono l acidità volatile come l insieme degli acidi grassi della serie acetica (acetico, formico, propionico, butirrico) che si trovano nel vino sia allo stato libero che allo stato salificato. L acidità volatile costituisce un parametro chimico tenuto attentamente sotto controllo nel corso di elaborazione di un vino. In definitiva l acidità volatile, fornisce informazioni sullo stato di salute e sulla presenza di eventuali alterazioni del vino e permette di prevederne le difficoltà di conservazione. Dato che l acidità volatile di un vino è costituita da forme libere e salificate degli acidi volatili, si comprende perché il metodo ufficiale di dosaggio di questo parametro per distillazione in corrente di vapore prescrive, per rendere libere e volatili le frazioni salificate di questi acidi, che il vino venga previamente acidificato con acido tartarico (circa 0,5 g per 20ml, che è un acido più forte degli acidi volatili e, pertanto, è in grado di spostarli da i loro sali. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 12

13 Acidità Volatile La presenza di ossigeno favorisce sempre la formazione di acidi acetico. Questo acido si forma all inizio della fermentazione alcolica, ma anche verso la fine, se questa subisce anomali rallentamenti. In oltre essa aumenta durante la fermentazione malolattica e l affinamento del vino, ma aumenta notevolmente per alterazioni microbiche: spunto, agrodolce, girato, acescenza. I limiti massimi fissati dal Reg. UE 1493/99, salvo deroghe per alcuni prodotti, sono a seconda del modo in cui è espressa, per i vini bianchi e rosati: -di 18 meq/l -1,08 g/l di acido acetico Per i vini rossi: -20 meq/l -1,2 g/l di acido acetico Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 13

14 Acidità fissa L acidità fissa di un vino è ottenuta per sottrazione del valore dell acidità volatile da quello dell acidità totale. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 14

15 ph: generalità Il ph è una scala di misura dell'acidità o della basicità di una soluzione acquosa. Essa viene espressa attraverso questa equazione: Convenzionalmente, il ph di soluzioni acquose assume valori compresi fra 0 (massima acidità) e 14 (massima basicità). Anche se valori inferiori a 0 e maggiori di 14 sono possibili. Al valore intermedio di 7 corrisponde la condizione di neutralità, tipica dell'acqua pura a 25 C. Il ph può essere misurato per via elettrica, sfruttando il potenziale creato dalla differenza di concentrazione di ioni idrogeno su due lati di una membrana di vetro, o per via chimica, sfruttando la capacità di alcune sostanze (dette indicatori) di modificare il loro colore in funzione del ph dell'ambiente in cui si trovano. Normalmente, sono sostanze usate in soluzione, come per esempio la fenolftaleina e il blu di bromotimolo. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 15

16 Che ruolo ha il ph sulla qualità organolettica e ph vino: 2,8; 4,0 stabilità del vino? -Il ph influisce sulla solubilità dei sali tartarici, in particolare il bitartrato di potassio, ma soprattutto il tartrato di calcio e il sale doppio di tartarato di calcio. Se il ph aumenta, il ferro nello stato di ossidazione 3, origina complessi solubili con certe molecole, ed es. l acido citrico, che a loro volta forma sali insolubili come il fosfato ferrico (casse bianca) o l idrossido di ferro. -Il ph, detto anche acidità reale, conferisce al vino le sensazioni acide di freschezza, oltre a quelle di acerbo e di magro in particolare nei vini bianchi. Talvolta, la disacidificazione prodotta dalla fermentazione malolattica, nei vini bianchi, conferisce un gusto povero di freschezza e «piatto», per cui deve essere presa in considerazione un riacidificazione chimica con acido tartarico o citrico. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 16

17 IL VINO UNA SOLUZIONE TAMPONE Cosa sono le soluzioni tampone? Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 17

18 Che cosa sono le soluzioni tampone? Si definisce una soluzione tampone una soluzione che si oppone alla variazione del ph per aggiunte moderate di acidi o basi. Per realizzare una soluzione tampone è necessaria la presenza simultanea di due specie: un ACIDO capace di reagire con gli ioni OH - eventualmente aggiunti e una BASE capace di neutralizzare gli ioni H3O + eventualmente aggiunti alla soluzione. Si tratta generalmente di soluzioni: -Di un acido debole HA con la sua base coniugata A - rappresentata dal suo sale. HA(aq) H + (aq) + A - (aq) -Di una base debole B con il suo acido coniugatob + rappresentato dal suo sale. BOH(aq) B + (aq) + OH - (aq) Come si ottiene il sale dell acido debole? Facendo reagire l acido debole con una base forte. In tale reazione la base forte reagisce in modo completo con l acido debole, formando cosi il sale dell acido debole. CH 3 COOH + NaOH H 2 O + CH 3 COO + Na + Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 18

19 Che cosa sono le soluzioni tampone? Come si calcola il ph delle soluzioni tampone? Attraverso l equazione di Henderson-Hasselbalch Oppure Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 19

20 Il potere tamponante delle soluzioni tampone La misura quantitativa di come una soluzione tampone possa mantenere praticamente invariato il suo ph è detta potere tamponante o capacità tamponante. Secondo la maggior parte degli autori il potere tamponante può essere definito, come la quantità in moli di ioni OH-, o di ioni H+, che deve essere aggiunta ad un litro di soluzione tampone per produrre una variazione del ph pari a una unità. Il potere tamponante è massimo quando le concentrazioni di acido e base coniugata sono uguali. Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 20

21 Il potere tampone del vino I vini si possono considerare miscele di acidi deboli più o meno dissociati in dipendenza dai loro pka. Dato che i vini sono soluzioni di acidi deboli in presenza di loro sali, i mosti e i vini sono soluzioni tampone. Il potere tampone è legato alle concentrazioni dell acido debole e della sua base coniugata HA/A. Nel vino ci sono numerose coppie acido-base, di cui le più importanti sono quelle relative: -all acido tartarico -all acido malico -all acido fosforico Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 21

22 Il potere tampone del vino Dal punto di vista pratico il potere tampone di un mosto o di un vino è definito come la quantità di base forte (B) o di acido forte (Ac), che aggiunta a un litro di soluzione, determina la variazione di una unità di ph. La sommatoria di tutti gli acidi liberi è rappresentata dall acidità totale (T) mentre la sommatoria degli acidi combinati è identificabile dall alcalinità delle ceneri (C). T e C sono espresse in meq. Si può pertanto stimare il potere tampone del vino nei confronti di un acido e il potere tampone nei confronti di una base attraverso la relazione: ΔB: variazione di basicità ΔpH: variazione del ph 2.303: coefficiente T: acidità titolabile C: alcalinità delle ceneri Prof. Vincenzo Leo - Chimica Enologica - ITA Emilio Sereni 22