Stabilizzazione dei Vini

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1 Cod. EM6U3 Stabilizzazione dei Vini (Processi di controllo e conservazione)

2 Processi di controllo e conservazione Anidride Solforosa Acido sorbico Acido ascorbico Anidride carbonica Azoto Ossigeno Temperatura

3 Anidride Solforosa

4 Anidride solforosa ( E220 ) Incolore e fortemente irritante Temperatura di ebollizione -10 C Solubilità in acqua a 25 C, 8.5 % Solubilità in alcol etilico a 25 C, 25 % DL ppm (come metabisolfito di potassio) Dose max giornaliera (OMS) 0,7 mg/kg (peso corporeo) Si origina da: Zolfo: S + O 2 SO 2 (combustione) Solfiti: SO H 2 O SO 2 + 2OH - Bisolfiti: HSO 3 -(aq) SO 2 + OH- Metabisolfiti: S 2 O H 2 O 2SO 2 + 2OH-(in polvere, in pastiglie o granulati effervescenti)

5 Equilibri di solubilità SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 HSO 3- + H + SO H + Costanti acide di dissociazione a 20 C : K a1 = 1,0155 K a2 = 1,2 * 10-7 Fattori di diminuzione: - evaporazione - ossidazione - riduzione a zolfo e ad acido solfidrico SO 2-4 SO 2-3 S H 2 S

6 Modificazioni della SO 2 nel tempo Della solforosa aggiunta al vino, tenendo conto dei fattori ordinari di diminuzione, si osserva che: 1/3 si combina quasi subito; quantità che arriva al 50% in brevissimo tempo; altro % si combina lentamente nel tempo, per cui dopo qualche mese, di solforosa libera presente nel vino, si trova solo il % della totale.

7 Forme di SO 2 nei mosti e nei vini Molecolare ( SO 2 ; H 2 SO 3 ) Ione bisolfito (HSO 3- ) e solfito (SO 3 -- ) Libera (attiva) Combinata labile (Con acidi chetonici, antociani, zuccheri, ecc. ) Totale Combinata stabile (Con aldeidi e chetoni) Combinata

8 Forma di SO 2 attiva La forma di SO 2 che nel vino esplica azione attiva è quella molecolare: H 2 O + SO 2 H 2 SO 3 Dosaggi efficaci: 0,6 0,9 mg/l Azione antiossidante 0,8 1,3 mg/l Azione antibatterica (FML) 1,5 mg/l Azione stabilizzante anche su vini dolci filtrati 2,0 mg/l Azione antisettica generale 2,5 mg/l Dose massima si avverte all olfatto

9 Azione antisettica selettiva La quantità di Sm dipende da vari fattori: [St], ph, Alcol, temperatura, sostanze leganti, ecc. ed esercita azione diversa tra le varie forme microbiche: mg/l efficaci Microrganismo 1,0 2,0 mg/l Saccharomyces Cereviasiae 0,29 mg/l Kloeckera Apiculata 0,67 mg/l Pichia Vini 1,59 mg/l Candida Vini 0,5 1,0 mg/l Batteri (Oenococcus, Lattobacillus, Pediococcus, Gluconobacter, Acetobacter, Brettanomyces)

10 Equilibri chimici tra le varie forme SO 2 totale [St] SO 2 libera [Sl] SO 2 molecolare [Sm] Conoscendo la Sl, l Al e il ph si può calcolare la Sm 20 Sm 20 = f(sl, Al, ph) Sm t = Sm 20 f(t C)) Se invece si fissa la Sm t da ottenere nel vino, conoscendo Al e ph, e si vuole determinare la St da aggiungere: St = 3/2 Sl Sl t = Sl 20 f(t C) Sl 20 = f(sm 20, Al, ph)

11 SO 2 libera per 1 mg di SO 2 molecolare in funzione del ph e dell alcole SO 2 libera mg/l % vol 5 % vol 10 % vol % vol 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 [ph]

12 Azioni della SO 2 nei mosti e nei vini Antisettica Le alterazioni metaboliche che essa induce nella cellula microbica sono molteplici: reazione con le proteine della membrana cellulare modificandone la permeabilità; alterazione dell attività enzimatica; inibizione della glicolisi; modificazione dei lipidi; interazione con coenzimi e vitamine; distruzione della tiamina; trasformazione di DNA e RNA; danni alle proteine strutturali. Un corretto dosaggio permette un azione mirata verso le forme batteriche e selettiva, invece, nei confronti dei lieviti.

13 Azione antisettica L SO 2 che penetra nella cellula assume la forma di HSO 3 - e reagisce con: Coenzimi (NAD, FAD, Ecc..) e vitamine (tiamina) CH 3 N CH 3 NH 2 CH 2 -N+ S CH 2 -CH 2 -O-PO 3 2- HSO 3 - N CH 3 NH 2 CH 2 -SO 3 H + N CH 3 CH 2 -CH 2 -O-PO 3 2- S Cofattori, acidi nucleici e sistemi enzimatici HSO peptide- S-S-peptide peptide-s-so 3- + H-S-peptide

14 Importanti molecole del processo respiratorio (acetaldeide, acido piruvico, ecc.. ) H CH 3 -CHO + H 2 SO 3 CH 3 -C-SO 3 H OH Antiossidante - nei vini protegge dagli imbrunimenti operati dall ossigeno, dagli intorbidamenti ferrici, dalle reazioni a catena innescate da perossidi e radicali ossigenati, molto più dannosi dell ossigeno stesso, che si originano con l ossidazione dei fenoli SO 2 + ½O 2 SO 3 Antiossidasica - nei mosti, nei confronti degli enzimi ossidasici, tirosinasi e laccasi, preservando così dagli intorbidamenti - spesso sostituito da acido ascorbico che risulta più tempestivo ed efficace

15 Solvente - favorisce la solubilizzazione delle sostanze minerali, degli acidi organici e dei composti fenolici; proprietà dovuta in parte all azione distruttiva che la SO 2 esercita sulle cellule della buccia, in parte all azione acidificante: SO 2 + H 2 O H + + HSO 3 - Chiarificante - inizialmente favorisce la decantazione spontanea perché blocca la fermentazione e stimola l azione aggregante delle frazioni proteiche agendo sul loro punto isoelettrico

16 Forza della SO 2 nelle varie forme Proprietà H 2 SO 3 HSO 3 - Solf. Combin. Antimicetica + debole 0 Antibatterica + debole debole Antiossidante Antiossidasica Effetto gustativo odore piccante inodore, gusto inodore e gusto di SO2 salato ed amaro insapore

17 Effetti negativi della SO 2 Riducenti (con sviluppo di H 2 S e mercaptani che conferiscono il classico odore di uova marce) CH 3 -CH 2 -SH CH 3 -CH 2 -S-S-CH 2 -CH 3 Etil mercaptano Dietildisolfuro Inibizione della malolattica (in vini dove è bene che avvenga) Sull odore (in dosi elevate: sopra i 2,5 mg/l di Sm, si rileva all olfatto, col caratteristico odore pungente e retrogusto sgradevole; può causare disturbi gastrici e/o nevralgici)

18 Gestione della solforosa in affinamento Fine fermentazione L enorme massa di lievito presente a fine fermentazione (alcune centinaia di grammi / hl) costituisce le fecce grossolane; questa contiene, in forma legata, molta solforosa che risulta essere inefficace ai fini protettivi e problematica per la sua presenza, per cui è buona norma asportarla mediante travaso. L aggiunta di altra solforosa, per raggiungere il livello di protezione più opportuno, FML compresa, deve essere fatta: nei vini rossi, dopo o durante il travaso; nei vini bianchi e rosati, prima del travaso. Fine FML La prima aggiunta di solforosa viene fatta ad esaurimento dell acido malico, e per evitare inquinamenti batterici (Pediococchi, Lattobacilli, Brettanomyces) è bene accelerare i tempi operando un inoculo, a fine FA, di batteri ML selezionati. Nei vini rossi la solforosa ostacola la condensazione degli antociani coi tannini, per cui il giusto dosaggio scaturisce da un compromesso tra difesa microbica e stabilizzazione del colore

19 Solforosa durante operazioni varie Travasi e filtrazioni. è sempre bene proteggere il vino dagli effetti dell ossigeno che si discioglie durante ogni operazione di cantina, per cui un adeguata protezione con solforosa, di volta in volta, risulta opportuna. nei vini rossi, dopo la lavorazione; nei vini bianchi e rosati, prima. Chiarifiche Anche per le chiarifiche vale quanto detto prima, però i chiarificanti proteici esplicano una migliore azione dopo arieggiamento, per cui in tal caso conviene solfitare dopo la lavorazione ooo Quantificare il dosaggio, come già detto, è molto difficoltoso, tuttavia fare riferimento ai dati indicati in precedenza, tenendo presente di non scendere sotto i 10 mg/l di solforosa libera nei vini rossi e di 20 mg/l nei vini bianchi. Norma importante per tutte le solfitazioni è l omogeneizzazione della massa.

20 Limiti legali nei vini Comunitari: Vini con residuo zuccherino < 5 g/l 210 mg/l nei bianchi e rosati 160 mg/l nei rossi Vini con residuo zuccherino 5 g/l 260 mg/l nei bianchi e rosati 210 mg/l nei rossi In particolari annate i limiti legali possono essere alzati, dietro autorizzazione della Comunità, di altri 40 mg/l. E previsto inoltre che ogni Stato membro può adottare limiti più restrittivi; in virtù di ciò i limiti legali italiani risultano: Per tutti i vini 200 mg/l nei bianchi e rosati 160 mg/l nei rossi

21 Limiti legali nei vini spumanti e liquorosi Comunitari e italiani: Vini con residuo zuccherino < 5 g/l 150 mg/l nei rossi Vini con residuo zuccherino 5 g/l 200 mg/l nei bianchi e rosati Con Reg. 1622/2000 sono stati alzati i limiti a 300 mg/l, purchè gli zuccheri non siano inferiore a 5 g/l, per i seguenti vini: Vino bianco DOC Alto Adige, passito o vendemmia tardiva; Vino bianco DOC Trentino, passito o vendemmia tardiva; Moscato di Pantelleria naturale Moscato di Pantelleria

22 Dosi di SO 2 libera in mg/l Conservazione Vini rossi fini 0-20 Vini rossi ordinari Vini bianchi secchi Vini bianchi dolci Imbottigliamento Vini rossi 0-20 Vini bianchi secchi Vini bianchi dolci Alla spedizione Vini rossi Vini bianchi secchi Vini bianchi dolci 100

23 Acido Sorbico Dei 4 isomeri conosciuti, in enologia viene impiegato solo l isomero trans-trans CH 3 -CH=CH-CH=CH-COOH Dose massima consentita: 200 mg/l Si presenta sotto forma di polvere bianca, e nel vino va a costituire una frazione di acidità volatile Per l impiego si usano i suoi sali di Na e di K E poco solubile in acqua, lo è invece in etanolo, per cui in fase di impiego deve essere somministrato lentamente e con la massa in agitazione per evitare perdite per precipitazione. La sua azione fungicida è influenzata dalla presenza di zuccheri e dal ph Impedisce lo sviluppo dei lieviti non ostacola quello dei batteri.

24 Deve essere impiegato per la conservazione dei vini dolci in abbinamento con anidride solforosa è inefficace nei vini secchi e nei vini rossi, in presenza di acido lattico, può dare origine alla comparsa di odori anomali. La dose di impiego generalmente è di 20 g/hl

25 Acido Ascorbico Detto anche vitamina C, è un forte antiossidante. La sua azione si esplica reagendo velocemente con l ossigeno formando acqua ossigenata Per questa ragione va impiegato in abbinamento alla SO 2 perché questa rappresenta il substrato ideale di reazione con H 2 O 2 Se è presente Fe ferrico, questo viene ridotto a Fe ferroso con i 2 elettroni prodotti dall ossidazione dell acido ascorbico in acido deidroascorbico In caso di forti arieggiamenti l acido ascorbico produce notevole quantità di H 2 O 2 con il pericolo di forti ossidazioni di altri composti portando quindi ad insuccessi Non inibisce l azione degli enzimi e dei lieviti L azione antiossidante è 10 volte quella della SO 2 Dose max di impiego 150 mg/l

26 Gas inerti

27 I gas in Enologia N 2 - Azoto CO 2 - Anidride Carbonica Ar - Argon O 2 - Ossigeno O 3 - Ozono

28 Caratteristiche fisiche P.M. Dr (1) Sol (2) t eb (3) N , CO , Ar 40 1, O , O , (1) Densità rispetto all aria (2) Solubilità in acqua ( mg/l), 0 C, 1 bar (3) Temperatura di ebollizione a pressione atmosferica (di sublimazione per CO 2 )

29 Stato fisico in fase di commercio Liquida Solida Gassosa Prod. In loco N 2 X X X CO 2 X X X Ar X X O 2 X X X O 3 X

30 Principali applicazioni N 2 CO 2 Ar O 2 O 3 Travasi - Saturazione - Raffreddamento Prevenzione ossidazioni Frizzantatura Macerazione Carbonica - Raffreddamento Saturazione Fermentazione Macrossigenazione Microssigenazione Disinfezione

31 Atmosfere asfissianti Interazioni tra gas quando il tenore di O 2 in un ambiente è < 21 % l atmosfera è considerata sottossigenata Se la % di O 2 è < 18 %, l atmosfera è considerata irrespirabile O 2 ed Ar possono generare atmosfere sottossigenate La CO 2 può generare atmosfere asfissianti senza che queste siano sottossigenate Esempio pratico: immettendo CO 2 in atmosfera si hanno le seguenti interazioni: CO 2 % 0,5 3,0 10,0 O 2 % 20,9 20,4 18,9

32 Anidride carbonica Possiede grande solubilità nel vino: 107,2 litri/hl A pressione < 6 bar esiste solamente allo stato solido e gassoso Allo stato solido è conosciuta come neve carbonica o come ghiaccio secco Impiegata come refrigerante (la sua resa può variare da 1,1 a 1,6 kg per quintale e per C) in vinificazione: pigiato da uve bianche prima della pressatura pigiato-diraspato da uve bianche (macerazione pellicolare) pigiato di uve rosse (macerazione. Pre-fermentativa a freddo) pigiato uve bianche a t < 0 C e pressatura a t ambiente uve bianche a t < 0 C e pressatura a freddo (crioselezione)

33 Aspetti legali Normativa Italiana: E vietata la detenzione di anidride carbonica negli ambienti di produzione di vini spumanti e frizzanti naturali Normativa Comunitaria E permessa la detenzione di anidride carbonica in cantina per usi diversi dall aggiunta nei vini?

34 Azoto La sua solubilità nel vino è di 1,8 litri/hl Viene impiegato in enologia: Come refrigerante con caratteristiche simili alla CO 2 (1,4 a 1,5 kg per quintale e per C) Come saturatore di vasche scolme o prima del travaso (lavaggio) Come evacuatore per tubazioni e impianti In imbottigliamento: - pre-evacuazione - riempimento isobarico - tappatura

35 Argon La sua solubilità nel vino è di 4 litri/hl In enologia viene impiegato in sostituzione dell Azoto con risultati più vantaggiosi: riempie meglio gli spazi (stato atomico) forte inibitore dell ossidazione (inattiva per l 80% gli enzimi ossidasici: Tirosinasi e glucosidasi) maggiore solubilità non ci sono limitazioni legislative

36 Ozono La sua solubilità in acqua è di molto superiore a quella dell ossigeno E il più potente agente ossidante disponibile per trattamenti convenzionali, altamente reattivo e non selettivo E estremamente instabile a causa del terzo atomo di ossigeno legato alla molecola in maniera debole Degrada naturalmente ad ossigeno non lasciando alcun tipo di residuo Si forma dai raggi ultravioletti (energia luminosa) e dalle scariche a corona (energia elettrica) per rottura del legame O=O e reazione con altro ossigeno molecolare (O 3 )

37 Meccanismo d azione della disinfezione Il contatto dell ozono con una molecola colloidale fa rompere il legame debole liberando ossigeno atomico fortemente reattivo L azione reattiva è molto efficace su batteri, virus, protozoi, funghi (lieviti, muffe e loro spore) agendo sui doppi legami degli acidi grassi che costituiscono le loro membrane, e per ossidazione di enzimi e DNA Dosi efficaci risultano essere: da 0,02 a 2 mg/l x min Per la sanificazione in enologia si utilizzano apparecchiature mobili che producono spray di acqua ozonata alla pressione di 2 bar Risultati interessanti sono stati ottenuti nella sanificazione di botti barili e tanks, lavaggio di bottiglie, lavaggio di superfici, sanificazione di scarichi con eliminazione dei cattivi odori.

38 Ossigeno

39 Proprietà chimiche E l elemento più elettronegativo (fluoro escluso) per cui tende a ridursi con molta facilità ossidando di conseguenza le sostanze con cui viene a contatto. In natura si trova in tutte le forme, quella gassosa ha notevole importanza anche nel settore enologico. La sua solubilità nel vino, a 0 C e 1 atm, è di 3,6 litri/hl (5,1 g/hl) ma diminuisce con l aumentare della temperatura O 2 O=O

40 Proprietà Fisiche E un gas incolore, inodore, poco più pesante dell aria (1,1), ossidante, moderatamente solubile in acqua (diminuisce all aumentare della temperatura), non ha effetto nocivo alla salute quando la sua % nell aria varia da % Velocità di solubilizzazione nel mosto: mediamente 2 mg/l per min raggiungendo la saturazione in circa 4 min Quantitativi massimi assorbibili: mosti di uve bianche, 10 volte la loro saturazione (60 mg/l) mosti di uve rosse, 100 volte la loro saturazione (600 mg/l) Quantitativi massimi sostenibili: Vino bianco, 3 ossidazioni (circa 24 mg/l) Vino rosso, ossidazioni (circa mg/l) Consumo ordinario di un mosto: 4,3 28,2 mg/l

41 L ossigeno e il vino Già Pasteur nel 1866 riconosceva all ossigeno il ruolo di affinatore del vino, in particolare modificando gli aromi acerbi e riducendo i gusti sgradevoli. Ribéreau-Gayon nel 1976 stimava in mg/l /anno il fabbisogno di ossigeno del vino Nella realtà il vino consuma ossigeno, perché motore delle reazioni di ossidoriduzione, secondo un gradiente che coinvolge una serie di trasformazioni tra i componenti enologici, alcune positive altre negative. Le trasformazioni positive, a differenza di quelle negative, richiedono basse concentrazioni di ossigeno per cui è compito del tecnico assicurare il giusto livello di questo gas nel vino, senza eccedere per non innescare quelle reazioni ossidative deleterie al colore e alle caratteristiche organolettiche.

42 Ruolo dell ossigeno Fattore di crescita e di moltiplicazione dei lieviti durante la fase fermentativa L ossigeno reagisce molto più rapidamente con i polifenoli (potere antiossidante) rispetto all anidride solforosa Stabilizzazione del colore: - Ossidazione del polimero antociano-tannino (incolore) durante i primi travasi acquistando colore rosso intenso stabile. - Reazione di polimerizzazione tra tannini e antociani mediante ponte etilico costituito dall acetaldeide che si forma per blanda ossidazione dell etanolo (color malva intenso).

43 Dosaggio dell ossigeno Non esiste un dosaggio pre-formulato dell ossigeno che permette di far fronte alle varie esigenze del vino nel corso della sua produzione e maturazione. Dati indicativi possono essere: - 10 mg/l/mese nel periodo che precede la FML mg/l/mese nel periodo successivo alla FML Il legno, con la sua struttura provvede naturalmente allo scambio gassoso con l esterno e i quantitativi di ossigeno scambiati da una barrique sono stati calcolati in 2 4 ml/l/mese attraverso le seguenti parti: - 16 % dalle doghe - 21 % dal foro (cocchiume) - 60 % dagli interstizi tra le giunture di unione delle doghe

44 Somministrazione dell ossigeno Esistono in commercio delle apparecchiature, microossigenatori, programmabili secondo le necessità. L elemento fondamentale dell apparecchiatura è costituito dal diffusore che si compone di una candela porosa per l erogazione di finissime bollicine. Il battente liquido sopra il diffusore deve essere sufficientemente alto per permettere la completa solubilizzazione dell ossigeno (>2,5 m). Fattori limitanti la solubilizzazione dell ossigeno sono la presenza di CO 2, di fecciosità, di lieviti La somministrazione di ossigeno deve essere interrotta se la temperatura scende sotto i 10 C perché aumenta la solubilità e di conseguenza la concentrazione in tutta la massa

45 Dosi consigliate in base alla t Temp. C O 2 in mg/l/mese 1 2, ,5 1 0,5 Nella pratica conviene sospendere il trattamento quando le temperature di stoccaggio sono superiore a 20 C o inferiori a 12 C Eventuali aggiunte di tannini vanno effettuate prima di microssigenare

46 Monitoraggio dell ossigeno Ogni travaso all aria apporta 5-6 mg/l di ossigeno Rapporto Tannini / Antociani, equilibrato (2,5 5) Aldeide acetica inferiore ai 30 mg/l Acidità volatile stabile o in evoluzione controllata Assorbanza a 680 nm in evoluzione (pigmenti violacei polimerizzati) Aumento dei pigmenti colorati insensibili alla solforosa

47 Risultati Sul piano organolettico sono generalmente apprezzabili, anche quando non ci sono evidenti differenze analitiche, e si concretizzano in una maggiore apertura del profumo verso note fruttate ed in un ammorbidimento del sapore. Sono pertanto necessari assaggi periodici effettuati da personale debitamente addestrato al riconoscimento dei descrittori tipici dei vini micro-ossigenati per individuare quando interrompere il dosaggio dell ossigeno L impiego di ossigeno non adeguatamente controllato può condurre a risultati opposti a quelli previsti

48 Temperatura La temperatura nella fase di stoccaggio o di affinamento assume un ruolo fondamentale perché essa condiziona la velocità delle reazioni, enzimatiche e non. Valori sotto 0 C sono indicate per ibernare autoclavi di spumante Valori sotto 10 C sono indicate per conservare vini bianchi destinati alla produzione di vini spumanti Valori tra 10 e 14 C sono indicate per conservare vini bianchi da consumarsi nel corso dell anno successivo alla produzione Valori tra 14 e 16 C per vini rossi giovani e fruttati Valori tra 14 e 18 C per vini bianchi e rossi in affinamento in legno