Cod. EM4U1 Enzimi Rosario DI GAETANO Scuola Enologica di Conegliano

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1 Cod. EM4U1 Enzimi

2 Definizione di enzima Macromolecola con struttura proteica globulare (con ripiegamenti su se stessa che gli conferiscono forma più o meno tondeggiante) sintetizzata dalla cellula stessa capace di svolgere attività catalitica per una specifica reazione biochimica. Attività catalitica: capacità di Influenzare la velocità della reazione restando inalterata nel corso del processo e pronta a ripeterlo una serie innumerevole di volte

3 Struttura dell enzima Apoenzima (parte proteica) Coenzima (gruppo prostetico legato all apoenzima con legame covalente) Cofattore (ione, molecola organica o inorganica, indispensabili all attività dell enzima) Sito attivo (zona superficiale dell enzima su cui si instaurano legami specifici: enzimasubstrato)

4 Fattori che influenzano la velocità di reazione enzimatica Concentrazione dell enzima ([E]) Concentrazione del substrato ([S]) Temperatura (Q10 = 2) ph ( ~ 7)

5 Classificazione Ossidoriduttasi (reazioni di ossidoriduzione) Transferasi (Trasferiscono gruppi funzionali da una molecola all altra) Idrolasi (catalizzano reazioni di idrolisi) Liasi (reazioni di addizione ai doppi legami) Isomerasi (trasformano un composto nel suo isomero) Ligasi (formazione di legami con impiego di ATP)

6 Enzimi enologici Si conoscono circa 2500 enzimi, di cui una trentina sono utilizzati su scala industriale; nel settore enologico se ne impiegano una decina che svolgono la loro azione su: Pareti cellulari dell uva pectolitici (pectinasi) di macerazione (cellulasi, emicellulasi, proteasi, ) estrattivi di aromi ( glicosidasi) Pareti cellulari dei lieviti ( glucanasi) Pareti cellulari dei batteri (lisozima) Composti organici di estrazione (cinammilesterasi)

7 Enzimi pectolitici Agiscono sulle pectine (pectinasi) che si trovano nel mosto in seguito a pigiatura e pressatura. Queste, per la loro natura chimica e molecolare conferiscono elevata viscosità alla soluzione che rendono difficoltosa, prima la chiarifica dei mosti e poi quella dei vini. L azione delle pectinasi si orienta sui gruppimetilici (pectinametilesterasi) e sui legami polimerici dell acido galatturonico (protopectinasi). Gli enzimi commerciali sono stati selezionati in modo da dare scarsa produzione di metanolo, e quindi avere spiccata azione depolimerizzante; abbassano notevolmente la viscosità e producono acidi pectici colloidali che si aggregano facilmente e sedimentano con relativa velocità [E]

8 protopectina Azioni delle pectinasi protopectinasi Ac. pectici colloidali pectinametilesterasi Ac. pectici solubili

9 Enzimi pectolitici commerciali Ditta Enzima AEB Endozym Eclaire E. Active DAL CIN Pectazina DC P. Ultra ESSECO Uvazym 1000 S Uvazym 1000 SL FERRARI Cytolase PLC5 INTEC Biozym p. bianchi IOC Extrazime Inozime NOVO NORDISK Novoclair FCE G N. Speed Ultrazym 100 G LALLEMAND Lalvin C Lalvin HC OLIVER OGAR Oliver pect Top 20 O.p. O.p. Liquid PERDOMINI Zimopec: PML P110 P110L TECNOFOOD Microzym: 200 S liquid VASON Zimaclar Flottozima L F. P

10 Enzimi di macerazione L azione principale di questi enzimi si esplica a livello delle pareti cellulari della buccia dell uva: emicellulasi, cellulasi, proteasi, ecc.. favorendo: Maggiore resa alla pressatura nelle uve bianche Maggiore estrazione di composti polisaccaridici che conferiscono più struttura ai vini. L anticipo estrattivo di composti fenolici e sostanze aromatiche varietali Maggiore intensità colorante (almeno nel breve periodo) Maggiore stabilità del colore

11 Enzimi di macerazione commerciali Ditta Enzima AEB Endozym Rouge E. Contact Pellic. DAL CIN Pectazina LS Cromazina DC ESSECO Uvazym 1000 extra Uvazym 1000 Col. FERRARI Cytolase M102 C. PCL5W INTEC Biozym p. rossi LALLEMAND Lalvin LX Lalvin OE LAFFORT NOVO NORDISK Vinozym G Vinozym FCE G V.V. OLIVER OGAR Oliver color top 20 Oliver color PERDOMINI Zimopec: PX1 Zimopec PXL TECNOFOOD Microzym: 200 Extra VASON Zimred Zimaskin

12 Enzimi glicosidasi La maggior parte dei composti aromatici del vino sono costituiti da strutture organiche legate a molecole glucidiche che nel loro insieme risultano inodore. L azione glicosidasica dell enzima stacca la parte glucidica liberando la parte aromatica della molecola che manifesta la propria caratteristica varietale. Composti caratteristici dell aroma sono: Terpeni, Norisoprenoidi, Alcoli, ecc. In genere questi enzimi sono inibiti dalla concentrazione zuccherina superiore a 10 g/l, per cui devono essere utilizzati a fine fermentazione (nel vino) Usare con cautela perché non tutte le sostanze volatili liberate conferiscono odori positivi

13 Enzimi glicosidasi commerciali Ditta AEB DAL CIN ESSECO FERRARI INTEC IOC LAFFORT LALLEMAND OLIVER OGAR NOVO NORDISK TECNOFOOD VASON Enzima Endozym Cultivar Pectazina LS AR2000 Uvazym 1000 Floral Biozym Arom plus Lalvin Beta Oliver pect FP Novarom G Microzym: Arom Vinification M.A. Plus Zimarom

14 Enzimi glucanasi Sono enzimi endogeni associati alla parete cellulare dei lieviti che intervengono nell autolisi durante la conservazione dei vini sulle fecce. La loro azione porta al distacco delle mannoproteine dai glucani, componenti essenziali della parete dei lieviti L attività di questi enzimi si prolunga anche per parecchi mesi dopo la fine della fermentazione ed è favorita dalla temperatura e dall agitazione della biomassa dei lieviti (batonnage in barrique e agitatore in vasca)

15 Enzimi glucanasi commerciali Ditta Enzima AEB Endozym Glucacel DAL CIN ESSECO Uvazym 1000 Elevage FERRARI INTEC Biozym S.I. NOVO NORDISK Vinoflow G Glucanex LAFFORT LALLEMAND Lalvin MMX OLIVER OGAR Oliver Beta AR PERDOMINI TECNOFOOD VASON Mannozym

16 Lisozima Questo enzima attacca la parete batterica, idrolizzando i legami osidici della struttura polisaccaridica e peptidica (peptidoglicano) che avvolge a reticolo la cellula, facendogli perdere rigidità e resistenza. In seguito all indebolimento della parete la pressione citoplasmatica interna, che può raggiungere i 20 bar, causa lo scoppio della cellula batterica. In seguito allo scoppio vengono riversati nel vino il liquido citoplasmatico ricco di metaboliti e il gel periplasmatico (spazio tra parete e membrana) ricco di proteine.

17 Fattori di rischio dei preparati enzimatici Pectinmetilesterasi Provoca il distacco del gruppo metilico dalle pectine con produzione di metanolo: Glucosidasi RCOOCH 3 => RCOOH + CH 3 OH Attività enzimatica secondaria che accelera la degradazione della molecola antocianica in aglicone e glucide, e a sua volta l aglicone in acido benzoico (ac. fenolico) e THBA (TriHidrossiBenzaAldeide) Cinnamilesterasi Attacca gli esteri degli acidi cinnamici con l acido tartarico; a sua volta l acido cinnamico prodotto viene trasformato in vinilfenolo e/o etilfenolo, a forte impatto organolettico.

18 Preparazione e dosaggio Gli enzimi enologici sono sostanze proteiche, quindi sensibili a tutti gli elementi che possono interagire con le proteine: calore anidride solforosa tannini bentonite Sono molto facili da sciogliere in acqua, 2030 C, facendo attenzione alla presenza di eventuali residui dei prodotti elencati sopra. Aprendo il contenitore fare attenzione alla data di scadenza e alla presenza di eventuali grumi, indicatori di una non perfetta conservazione. Per i prodotti liquidi preferire contenitori scuri o impenetrabili alla luce. Dosi consigliate da 1 a 3 g/hl