BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 1 APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE BUCELLI P. *, PIRACCI A. *, FAVIERE V.*, GIANNETTI F.*, SCOTTI B.** * Istituto Sperimentale per l Enologia Sezione di Gaiole in Chianti (SI) ** Esseco Trecate (NO) Introduzione L ottimizzazione dei processi di estrazione delle sostanze coloranti dalle uve rosse nella fase di macerazione è ancora oggi uno degli obiettivi primari della vinificazione in rosso. Il colore, la struttura e l attitudine all invecchiamento dei vini rossi dipende fondamentalmente dall estrazione degli antociani e dei tannini dalle parti solide dell uva e dal loro stato di combinazione. Nelle pellicole dell acino gli antociani sono localizzati nei vacuoli cellulari mentre i tannini si possono ritrovare sia nei vacuoli in forma libera sia fissati alle membrane vacuolari ed ai polisaccaridi della parete cellulare. L attività enzimatica pectolitica favorirebbe pertanto l estraibilità dei tannini a peso molecolare medio-alto migliorando la struttura del mosto-vino mentre l estrazione degli antociani sarebbe in gran parte dovuta alla degradazione delle strutture proteiche delle membrane cellulari per effetto della solfitazione. La presenza di attività collaterali nelle formulazioni enzimatiche quali quelle cellulosolitiche, emicellulosolitiche e proteolitiche permetterebbe una maggior estrazione dei polisaccaridi dell uva con conseguenze positive sulla qualità dei vini. Nel tentativo di meglio comprendere il ruolo degli enzimi di macerazione nella vinificazione in rosso, si è impostata, nel corso della vendemmia 1999, una sperimentazione sul vitigno Sangiovese della collina medio-alta del Chianti (400-500 m slm), con i seguenti obiettivi: valutare gli effetti di quattro preparati enzimatici e dell interazione enzima-tannino sul colore e sulle caratteristiche organolettiche dei vini ottenuti; verificare l azione degli enzimi applicati alle stesse uve a grado di maturazione anticipato; valutare l evoluzione del colore durante la conservazione dei vini. Piano sperimentale e metodologia adottata Si sono eseguite due serie di vinificazioni realizzando, per ogni serie, 4 prove con 4 diversi preparati enzimatici aggiunti all ammostamento, e una prova in cui si è valutato l effetto congiunto di enzima e di una miscela di tannini idrolizzabili e condensati (Tab. 1). Per le due serie di vinificazioni sono state utilizzate: 1. uve raccolte circa 15 giorni prima della presumibile data di maturazione tecnologica [T (testimone); E1; E2; E3; E4; E5]; 2. uve che avevano raggiunto un buon grado di maturazione [TM (testimone); EM1; EM2; EM3; EM4; EM5]. In quest ultima serie, si è inoltre valutata la variante durata della macerazione che per le prove TM20 (testimone) e EM1-20 è stata protratta per 20 giorni, contro gli 8 di tutte le altre. Per ogni prova si è operato con 1 quintale di uva raccolta in cassette e riunita in lotti omogenei. Le uve pigiate e diraspate, sono state addizionate di: 5 g/q di anidride solforosa; 30 g/q di lieviti selezionati dopo circa 3 ore dal solfitaggio; 2 g/q di formulato enzimatico, con eccezione dei testimoni, e 20 g/q di una miscela di tannini condensati ed idrolizzabili per le sole prove E5 ed EM5. Il protocollo di lavorazione prevedeva 2 follature al giorno, pressatura soffice delle vinacce alla svinatura con aggiunta del torchiato al vino fiore e, dopo travaso, inoculo di batteri lattici. A malolattica ultimata sono stati valutati i principali parametri chimici, il quadro antocianico e il colore. Quest ultimo è stato analizzato anche dopo circa 18 mesi per valutarne l evoluzione nel corso dell invecchiamento. In particolare si sono determinati, secondo le metodiche messe a punto da Di Stefano e Glories:
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 2 i polifenoli totali in mg/l di (+)catechina; le densità ottiche a 420, 520 e 620 nm, la tonalità del colore (E420/E520), l intensità del colore (E420 + E520) e il da% ; l indice di antociani totali in mg/l, la lunghezza d onda massima di assorbimento degli antociani totali, l ampiezza della banda di assorbimento a metà altezza; l indice di antociani monomeri eluiti con etanolo cloridrico da PVP, la loro lunghezza d onda massima di assorbimento e l ampiezza della banda di assorbimento a metà altezza; la scomposizione dell assorbanza a 520 nm del vino nelle componenti dal (antociani monomeri), dat (pigmenti polimeri decolorabili con SO 2 ) e dtat (pigmenti polimeri non decolorabili con SO 2 ) la scomposizione dell assorbanza a 520 nm del vino portato a ph 0 nelle componenti dal, dat e dtat. U V E S A N G I O V E S E ENZIMA QUANTITA' IDENTIFICAZIONE DELLE PROVE IMPIEGATO IMPIEGATA Uve a vendemmia Uve a buon grado Uve a buon grado g/100kg precoce di maturazione di maturazione di pigiato Vinificazione con 8 Vinificazione con 8 Vinificazione con 20 giorni di macerazione giorni di macerazione giorni di macerazione Nessuno / T TM TM20 A1 (commerciale) 2 E1 EM1 EM1-20 A2 (commerciale) 2 E2 EM2 / A4 (sperimentale) 2 E3 EM3 / A5 (sperimentale) 2 E4 EM4 / A1+ T 2 + 20 E5 EM5 / (commerciale+tannino) Tab. 1 Piano sperimentale Dopo circa 14 mesi dalla vinificazione e 6 mesi d imbottigliamento è stata eseguita la valutazione organolettica dei vini da parte di un panel di 8 degustatori esperti con l ausilio di una scheda non strutturata di Weiss. I risultati sono stati elaborati con l impiego del test di Friedman e determinate le differenze minime significative tra i vini delle due serie di vinificazione per p=0,05. Risultati e discussione 1 a serie di vinificazioni La resa in vinificazione ha manifestato un aumento tra 1,8 e 2,6 % nelle prove enzimate rispetto al teste (tab. 2) mentre le altre analisi, eseguite dopo malolattica, non indicano differenze particolari tra le prove. L effetto più evidente dei trattamenti enzimatici si riscontra dopo 18 mesi dalla vinificazione (tab. 3) in termini di tenuta del colore, come è rilevabile dall evoluzione della tonalità, del da% e dell intensità colorante: per quest ultimo parametro si è registrato fino ad oltre il 30% di variazione positiva rispetto al teste nelle prove E3 ed E4 (fig. 1). Evidentemente l attività enzimatica ha consentito l estrazione di una maggiore quantità di tannini favorendo la formazione di pigmenti polimeri, veri artefici del colore nel corso dell invecchiamento. La conferma viene dall analisi dello spettro di assorbimento nel visibile degli antociani totali e monomeri. A 4 mesi dalla vinificazione la lunghezza d onda di assorbimento massima è uguale (540 nm) in tutti i campioni per entrambe le forme antocianiche ma l ampiezza della banda a metà altezza degli antociani totali risulta più
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 3 elevata di quella degli antociani monomeri in tutte le prove enzimate a dimostrazione della presenza di antociani polimeri. Resa in Alcol Zuccheri Estratto ph Acidità Acido Acido vinificazione riduttori netto totale tartarico lattico % % vol g/l g/l g/l g/l g/l T 70,0 9,34 1,21 24,1 3,04 7,92 5,27 1,79 E1 71,8 9,47 1,05 25,5 3,00 8,01 5,39 1,65 E2 72,4 9,29 1,34 25,0 3,01 8,24 5,10 1,83 E3 72,6 9,55 0,98 26,6 3,01 8,12 5,26 1,77 E4 72,1 9,68 0,95 26,4 3,03 7,81 5,05 1,77 E5 71,8 9,32 1,01 24,7 3,01 7,94 4,91 1,81 TM 68,6 11,24 1,34 25,8 3,17 6,87 3,92 1,40 EM1 68,6 11,13 1,41 26,7 3,12 7,29 4,05 1,47 EM2 70,0 11,13 1,29 26,3 3,13 7,31 4,13 1,46 EM3 67,9 11,15 1,18 26,3 3,20 6,95 3,95 1,44 EM4 68,6 11,30 1,12 26,1 3,15 7,16 4,05 1,33 EM5 68,4 11,29 1,06 25,5 3,20 6,65 3,75 1,41 TM20 68,0 11,32 1,02 24,2 3,16 6,35 3,38 1,24 EM1-20 68,5 11,19 1,28 24,9 3,14 6,54 3,53 1,29 Tab. 2 - Resa in vinificazione ed analisi generali eseguite al termine della fermentazione malolattica T E1 E2 E3 E4 E5 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi E420 0,185 0,124 0,201 0,161 0,203 0,163 0,209 0,174 0,218 0,178 0,187 0,161 E520 0,306 0,136 0,392 0,215 0,372 0,211 0,381 0,242 0,396 0,221 0,350 0,205 E620 0,050 0,025 0,053 0,037 0,058 0,038 0,060 0,044 0,061 0,040 0,047 0,038 E420+E520 0,491 0,260 0,593 0,376 0,575 0,374 0,590 0,416 0,614 0,399 0,537 0,366 E420/E520 0,61 0,91 0,51 0,75 0,55 0,77 0,55 0,72 0,55 0,81 0,53 0,79 da% 61,6 45,2 67,6 54,0 64,9 52,4 64,7 55,0 64,8 50,7 66,6 51,5 Antociani totali 111 55 137 65 120 64 133 68 139 71 130 66 L max Ant. totali 540 532 540 533 540 531 540 529 540 532 540 532 Amp. banda ant. Totali 73,7 90 84,2 101 84,2 103 87,2 110 78,9 103 78,9 102 Antociani monomeri 58 18 63 16 42 16 54 16 59 20 60 17 L max Ant. monomeri 540 539 540 539 540 537 540 535 540 537 540 537 Amp. banda ant. monomeri 67,4 69 68,0 69 68,0 75 68,0 78 68,0 72 66,7 78 Polifenoli totali 1113 1043 1057 1065 1178 1186 1204 1148 1516 1414 1561 1438 dal % 22,2 14,8 21,4 9,3 14,2 9,0 17,6 7,9 17,7 10,4 21,4 9,8 dat % 52,6 47,7 57,7 45,6 58,6 39,8 56,4 41,3 56,0 40,3 56,6 43,4 dtat % 25,2 37,5 20,9 45,1 27,2 51,2 26,0 50,8 26,3 49,3 21,7 46,8 dal' % 53,7 35,5 50,0 25,5 37,8 25,5 45,0 24,1 46,5 28,6 49,5 29,0 dat' % 30,1 37,1 34,2 43,7 40,5 40,8 35,9 39,5 34,0 40,4 35,1 40,1 dtat' % 16,2 27,4 15,8 30,8 21,7 33,7 19,1 36,4 19,5 31,0 15,4 30,9 TAB. 3 - Parametri legati al colore dei vini ed allo stato di polimerizzazione degli antociani - Prima serie Dopo 18 mesi la banda di assorbimento degli antociani totali risulta in tutti i campioni enzimati particolarmente allargata (> 100 nm) e lascia presupporre l esistenza oltre che di antociani polimeri anche di pigmenti di varia natura in quanto la lunghezza d onda massima di assorbimento è leggermente diversa da quella degli antociani monomeri (prove E2 e E3). La scomposizione dell assorbanza a 520 nm del vino tal quale dopo 4 mesi di conservazione, mostra che il colore è dato in massima parte da pigmenti sensibili alla SO 2 (dat) ed in percentuale maggiore nei vini enzimati rispetto al teste. L analoga scomposizione del vino acidificato a ph 0 evidenzia che buona parte dei pigmenti polimeri sensibili alla SO 2 sono anche sensibili alle variazioni di ph e pertanto ionizzabili e ciò avviene in misura maggiore per il teste.
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 4 40 30 20 10 0-10 -20 E1 E2 E3 E4 E5 svinatura 4 mesi 18 mesi Fig 1- Variazione percentuale dell'intensità colorante rispetto al testimone non trattato dalla svinatura a 18 mesi dalla vinificazione - Prima serie Tanto più tale effetto è evidente tanto maggiore è l instabilità dei pigmenti. A 18 mesi dalla vinificazione, la scomposizione dell E520 del vino tal quale mostra che il colore è dato in minima parte da antociani monomeri e in proporzioni comparabili da pigmenti sensibili (dat) e non sensibili (dtat) alla SO 2 ad eccezione del teste dove si rileva una maggior proporzione del dal e del dat. La situazione reale dei pigmenti però si rileva su vino acidificato: nel teste le percentuali di dal e di dat sono simili; nei campioni enzimati prevalgono invece i pigmenti dat e dtat a dimostrazione che il colore di questi vini è determinato da pigmenti più evoluti e più stabili rispetto a quelli del teste. E prevedibile che il colore di quest ultimo subirà un evoluzione negativa nel tempo verso tinte aranciate dato il basso contenuto antocianico e polifenolico e l elevato livello della tonalità (0,91). 2 a serie di vinificazioni Nella tabella 4 sono riportati i parametri del colore e dello stato di polimerizzazione degli antociani determinato a 4 mesi e a 18 mesi dalla vinificazione. Nel corso dell invecchiamento i campioni trattati con enzima evidenziano una migliore tenuta del colore in termini di tonalità, da% ed intensità colorante, ma è visibile anche l effetto della durata di macerazione. In particolare l intensità colorante mostra una variazione percentuale positiva nelle prove enzimate rispetto al teste, fino ad oltre il 20 % raggiunto dai vini EM1, EM1-20 e TM20 dopo 18 mesi di conservazione (fig. 2). Appare evidente che, anche per le uve più mature, l aggiunta di enzima ha consentito la formazione di una maggior quantità di pigmenti polimeri, così come del resto il prolungamento del tempo di macerazione. Lo spettro di assorbimento nel visibile degli antociani totali e monomeri avvalora le deduzioni precedenti: dopo 4 mesi dalla vinificazione la diluizione dei vini con etanolo cloridrico sposta il massimo di assorbimento a 540 nm, ma l ampiezza della banda di assorbimento a metà altezza,
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 5 maggiore per gli antociani totali rispetto ai monomeri, indica che una parte dei pigmenti si trova sotto forma polimerica. E ciò è particolarmente evidente per i campioni EM3, TM20 e EM1-20. TM EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 TM20 EM1-2 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi 18 mesi 4 mesi E420 0,207 0,176 0,233 0,204 0,202 0,195 0,218 0,191 0,227 0,197 0,241 0,203 0,227 0,206 0,229 E520 0,376 0,199 0,448 0,285 0,385 0,263 0,371 0,243 0,411 0,246 0,407 0,229 0,415 0,269 0,399 E620 0,052 0,039 0,066 0,058 0,050 0,056 0,059 0,051 0,057 0,048 0,062 0,045 0,060 0,062 0,066 E420+E520 0,583 0,375 0,681 0,489 0,587 0,458 0,589 0,434 0,638 0,443 0,648 0,432 0,642 0,475 0,628 E420/E520 0,55 0,88 0,52 0,72 0,52 0,74 0,59 0,79 0,55 0,80 0,59 0,89 0,55 0,77 0,57 da% 65,6 46,0 66,6 54,0 67,3 52,3 62,7 50,2 65,5 50,2 62,8 45,9 65,4 50,2 63,0 Antociani totali 168 82 188 97 171 82 164 86 179 89 174 92 179 77 153 L max Ant. totali 540 536 540 534 540 536 540 537 540 537 540 537 540 533 540 Amp. banda ant. tot. 73,7 94 73,7 100 73,7 99 78,9 99 73,7 96 73,7 96 78,9 110 84,2 Antociani monomeri 91 26 92 27 93 18 73 26 94 28 74 32 94 10 65 L max Ant. monomeri 540 537 540 537 540 534 540 537 540 537 540 537 539 536 539 Amp. banda ant. mon 66,7 70 67,1 74 67,1 81 66,7 90 64,7 72 65,9 74 67,1 87 69,8 Polifenoli totali 1239 1071 1222 1088 1282 1061 1252 1113 1209 1205 1269 1253 1217 1213 1460 dal % 23,4 12,5 20,3 9,1 24,7 6,1 18,0 9,1 22,6 10,6 16,7 12,7 22,2 5,6 16,0 dat % 55,9 39,5 57,8 42,1 53,5 42,2 55,3 38,6 54,3 38,8 56,0 38,0 54,9 44,6 59,7 dtat % 20,7 48,0 21,9 48,8 21,8 51,7 26,7 52,3 23,1 50,6 27,3 49,3 22,9 49,8 24,3 dal' % 57,3 33,9 53,9 30,2 58,4 24,3 49,4 32,6 56,4 32,0 48,5 36,6 56,6 22,9 49,4 dat' % 30,9 39,3 31,3 36,0 29,5 38,1 37,1 34,1 32,9 38,3 38,5 37,2 31,4 37,2 34,5 dtat' % 11,8 26,8 14,8 33,8 12,1 37,4 13,5 33,3 10,9 29,7 13,0 26,2 12,0 39,9 16,1 TAB. 4 - Parametri legati al colore dei vini ed allo stato di polimerizzazione degli antociani - Seconda serie 25 20 15 10 5 0-5 -10 EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 TM20 EM1-20 svinatura 4 mesi 18 mesi Fig 2- Variazione percentuale dell'intensità colorante rispetto al testimone non trattato dalla svinatura a 18 mesi dalla vinificazione - Seconda serie Dopo 18 mesi di conservazione in tutti i campioni sono ancora presenti forme antocianiche sensibili alle variazioni di ph; la lunghezza d onda massima tende a diminuire e l ampiezza della banda d assorbimento a metà altezza degli antociani totali tende ad allargarsi rispetto a quella dei monomeri confermando la presenza di antociani polimeri. Questo andamento è particolarmente evidente nelle prove EM1, EM2, EM3, TM20 e EM1-20.
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 6 Dopo 4 mesi dalla vinificazione la scomposizione dell assorbanza a 520 nm del vino tal quale indica che il colore in tutte le prove è dato per oltre il 50% da pigmenti sensibili alla SO 2. Dopo acidificazione con HCl si evidenzia che gran parte di quest ultimi sono sensibili anche alle variazioni di ph e pertanto si comportano da antociani monomeri: il colore di tutti i vini è ancora in evoluzione. Ben diverso appare il quadro dopo 18 mesi la scomposizione dell assorbanza a 520 nm a ph del vino mostra che il colore è dato in minima parte da antociani monomeri e per valori intorno al 50% da pigmenti non sensibili alla SO 2 (dtat). Ma soltanto dopo acidificazione (fig 3) si ha il quadro reale del colore: TM20 e EM1-20, prodotti con 20 giorni di macerazione, si differenziano da tutti gli altri per la maggior percentuale di pigmenti stabili (dtat) che per altro è massima nella prova EM1-20 (47,4%); nei campioni EM1 e EM3 le tre classi di pigmenti si ripartiscono quasi uniformemente; la prova EM2 appare la più evoluta tra i campioni a 8 giorni di macerazione, mentre le prove EM4, EM5 e soprattutto il teste TM presentano le percentuali più basse di dtat e quindi i tenori più elevati di antociani monomeri e pigmenti sensibili alla SO 2. Questi vini devono pertanto subire ancora l evoluzione che li porterà ad uno stato di colore stabile. Ma mentre EM4 e EM5 sono ancora sufficientemente ricchi di polifenoli ed antociani, TM risulta più povero e quindi destinato ad un evoluzione meno positiva. 50 Vini acidificati dal' dat' dtat' 40 30 % 20 10 0 TM EM1 EM2 EM3 EM4 EM5 TM20 EM1-20 Fig 3 - Scomposizione dell'assorbanza a 520 nm dei vini della seconda serie a 18 mesi dalla vinificazione Valutazione organolettica I vini della prima serie di vinificazioni, prodotti con uve ad un grado di maturazione non ancora sufficiente, sono risultati alla degustazione piuttosto magri ed aciduli come d altronde era prevedibile. In base ai risultati del test di Friedman, tutti i campioni sono stati comunque valutati significativamente superiori al teste T giudicato di colore meno intenso e più piatto al gusto. Tra i trattamenti enzimatici, significativamente migliori per colore e struttura sono risultati i campioni E3 e E4; non si sono invece rilevate differenze significative tra le altre prove.
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 7 Anche per la 2 a serie di vinificazioni tutti i vini sono stati valutati superiori al teste TM, giudicato meno strutturato e con una tonalità di colore meno vivace (fig. 4). Tra i trattamenti enzimatici, significativamente migliori per armonia complessiva sono stati valutati i campioni EM5 e EM3. Il prolungamento del tempo di macerazione a 20 giorni ha sortito esiti sostanzialmente positivi: il teste TM20 è stato giudicato significativamente superiore al teste T così come il trattamento enzimatico ha permesso di produrre un vino (EM1-20) ben strutturato ed inferiore soltanto al campione EM5. 60 d 50 40 b b bc bc c cd 30 20 a 10 0 TM TM20 EM2 EM1 EM4 EM1-20 EM3 EM5 Fig. 4: Test di Friedman sulla valutazione della gradevolezza dei vini con l'impiego della scheda di Weiss. Seconda serie. Campioni contrassegnati da lettere diverse sono significativamente diversi per p=0,05 Conclusioni L effetto più importante dei preparati enzimatici, aggiunti in fase di macerazione ad uve a vendemmia precoce e a buon grado di maturazione, è stato senz altro la maggior tenuta del colore di tutte le prove trattate rispetto al teste nel corso della conservazione. Evidentemente l azione degli enzimi non ha influito tanto sulla quantità di antociani estratti quanto sui tannini legati alla parete cellulare consentendo così la maggior formazione di pigmenti polimerici. L abbinamento enzima tannino ha sortito effetti positivi sulle caratteristiche gustative del vino in termini di pienezza e maggior equilibrio quando è stato aggiunto alle uve mature, pur inducendo una minore vivacità del colore. E invece stato valutato negativamente nel caso di uve raccolte precocemente. Il prolungamento del tempo di macerazione a 20 giorni ha permesso di ottenere un vino qualitativamente comparabile con le migliori prove enzimate a 8 giorni di macerazione. Da ciò si potrebbe dedurre che l impiego di enzimi possa produrre gli stessi effetti qualitativi sui vini di una macerazione più prolungata o, in altre parole, che si possano ottenere vini simili in minor tempo.
BUCELLI ET AL., APPLICAZIONE IN FASE DI MACERAZIONE DI FORMULATI ENZIMATICI SPERIMENTALI SU SANGIOVESE. PAG. 8 Resta però il fatto che la prova EM1-20 è stata giudicata superiore al suo teste (TM20) e pertanto l enzimaggio è risultato positivo anche con tempi di macerazione più lunghi. BIBLIOGRAFIA Disponibile su richiesta, rivolgendosi a Esseco S.p.A Tel (centralino) 0321/7901 e-mail : vino@esseco.it