Enologia II

Enologia II - Emilio Celotti

Recenti sistemi per valutare la potenzialità fenolica direttamente in vigneto

Metodo per spettroscopia IR

Le analisi sono portate fuori direttamente sul vino da un operatore, che semplicemente tocca i grappoli con la fine dell’attrezzo, dopo si preme il bottone per vedere che cosa legge lo strumento. L’operatore è capace di eseguire centinaia di misurazioni per giorno.

Lo SpettronTM è equipaggiato con un sistema di geo-posizione che:

• Abilita l’associazione di tutte le misure prese e registrate
• Assicura la tracciabilità dei risultati che vuol dire precisare la data e il momento il quale non può essere cambiato da chi lo usa, e assicura i dati nel registro dati.

Nello specifico, l’autenticazione e la tracciabilità del vino, possono offrire risultati più che soddisfacenti in quanto sono anche in grado di produrre modelli di quantificazione per un ampio insieme di composti chimici. La spettroscopia si caratterizza per la sua semplicità, è veloce ed economica, cosa più importante, richiede pochi passaggi preparatori.

È importante ricordare che la spettroscopia si affaccia alla chemiometria, un settore della chimica che studia l’applicazione dei dati matematici, statistici e chimici, essenziale ai fini dell’autenticazione e della tracciabilità in quanto presenta una soluzione nella gestione e combinazione di risultati di analisi complesse.

Spettroscopia infrarossa o spettroscopia IR

La spettroscopia IR (infrarosso) si basa sull’assorbimento, da parte di molecole o più in generale di composti, dalle radiazioni con lunghezze d’onda comprese tra 12800 e 10 cm^-1. La ragione più interessante dal punto di vista dell’analisi qualitativa è il MIR (medio infrarosso) che fornisce informazioni sulla struttura dei composti organici.

Il NIR (vicino infrarosso) presenta insiemi di bande molto complesse che possono essere correlati con difficoltà a un momento ristretto di gruppi funzionali con l’ausilio di un computer. La tecnica ha assunto importanza solo recentemente e viene applicata per analisi quantitativa di prodotti alimentari e industriali in genere.

Pellenc-Spectron

Si tratta di una apparecchiatura portatile operante in IR direttamente sul grappolo. Il principio base delle misurazioni delle transizioni tra i livelli energetici vibrazioni delle molecole, attivate da una radiazione nel campo spettrale dell’infrarosso (500-8000 cm^-1). Ogni gruppo funzionale chimico rappresenta moti vibrazionali specifici che si traducono in bande di assorbimento IR caratteristiche. Questa tecnica in sostanza può dare informazioni di tipo qualitativo e quantitativo.

Sistemi portatili per fluorescenza

Sono strumenti per misurare l’epidermide e quindi la quantità di polifenoli e clorofilla. Il Dualex leaf clips è facile da usare per determinare lo stato di salute delle piante e per misurare la quantità di flavanoli e clorofilla in esse. La brevettata tecnologia si basa nella fluorescenza e l’effetto di selezione dei flavonoli dall’epidermide delle foglie. È insensibile alla variazione della fluorescenza della clorofilla e indipendente dalla quantità di clorofilla contenuta nelle foglie.

Multiplex

(strumento portatile per misurare polifenoli, clorofilla nei grappoli quindi per visualizzare la maturità del grappolo, comodo perché portatile). È un sensore a fluorescenza portatile non-distruttivo e multiparametrico per la valutazione della maturazione dell’uva utilizzando un sensore portatile appunto Multiplex. Esso fornisce indici di antociani e clorofilla nelle uve Cabernet-Sauvignon, Merlot, Sangiovese e di flavonoli e clorofilla nelle uve Vermentino. L’ottimo rapporto esponenziale tra l’indice di antociani e il contenuto reale determinato col metodo chimico è stato utilizzato per stimare il contenuto di antociani ed il contenuto reale è stato utilizzato per determinare il contenuto di antociani nell’uva in campo durante la maturazione. Per l’uva Vermentino è stata trovata una correlazione positiva tra l’indice di flavanoli ed il contenuto effettivo di flavanoli nelle bucce determinato mediante analisi HPLC. Alla fine l’indice di clorofilla era inversamente correlato e in modo lineare con i solidi solubili totali per cui potrebbe essere utilizzato come nuovo indice di maturità tecnologica. Utilizzo della fluorescenza della clorofilla in foglie e frutto, con l’effetto schermante dei polifenoli. 4 sorgenti di eccitazione: UV 375 nm, Blu 450 nm, Verde 530 nm, rosso 630 nm.

Ci sono tre rilevatori di fluorescenza: F. Nel blu-verde, F. Nel rosso, F. Nel vicino infrarosso. Ha multiparametri:

• Antociani contenuti nei grappoli a bacca rossa
• I flavonoli contenuti nei grappoli a bacca bianca
• Clorofilla contenuta nei grappoli
• Misura la variazione delle componenti chimiche nella bacca
• Misurazioni veloci meno di un secondo
• Crea e dà l’idea delle curve di maturazione

Dualex Flav e Dualex Anth

La maturità fenolica del grappolo è valutata in laboratorio. C’è bisogno di un metodo più veloce e rapido per valutare la maturazione fenolica e gli antociani presenti. Perciò in addizione alle misurazioni del colore del frutto, è stato proposto di recente un nuovo metodo. È basato sul visualizzare la fluorescenza della clorofilla che permette di vedere antociani e flavanoli contenuti nella pelle della buccia (esocarpo).

Quindi DUALEX è un metodo scientifico che permette in velocità di determinare quantitativi di flavonoli (= gruppo olifenolico che varia nel colore dal bianco al giallo e sono strettamente correlati per la struttura ai flaconi. I più abbondanti sono quercina, miricetina, canferolo, isoramnetina nel vino).

Conclusioni

Valutazione e concentrazione clorofilla, antociani e favonoli. Andamento maturazione uva, mappature del vigneto. Scarsa correlazione tra antociani IC e IPT. Scarsa correlazione tra clorofilla in foglia e concentrazione di pirazine nel mosto. Utile e rapido metodo non-distruttivo per il controllo dello stato vegetativo del vigneto e qualità dell’uva.

Concetto della qualità

Bisogna definire i fattori della qualità e valutare la qualità per poterla gestire. Di conseguenza per valutare il grado di maturazione e delle attitudini enologiche delle uve destinate alla produzione di vini di pregio rappresenta da sempre un problema di non facile soluzione per l’enologo. È importante conoscere alla raccolta lo stato evolutivo (maturità fenolica) attraverso la determinazione della permeabilità cellulare e dell’indice di maturità dei vinaccioli entrambi dipendenti dalle proprietà fisiche delle diverse parti della bacca. Per valutare la maturità dell’uva è stata impiegata l’analisi sensoriale che attraverso apposite schede qualitative valuta i parametri strutturali quali la durezza della buccia, il grado di lignificazione del vinacciolo e la facilità del distacco dal pedicello.

È IMPORTANTE STABILIRE QUANDO LA QUANTITÀ DI POLIFENOLI È MASSIMA ALL’INTERNO DELLA BACCA.

Altra definizione di qualità

Il concetto di qualità cambia in base all’obiettivo enologico. Se dobbiamo fare un vino nel quale sono importanti le componenti aromatiche sceglieremo uve nelle quali la priorità sarà la componente aromatica (a scapito di altre componenti dell’uva, quali acidità e zuccheri). Per esempio, il Prosecco rosato viene fatto con uve di Glera e uve di Pinot Nero (utilizzato per dare il colore, ha poco colore rispetto agli altri Pinot e ha quasi tutti i tannini all’interno del vinacciolo).

• Zuccheri (mosto)
• Acidi (mosto)
• Polifenoli (buccia e vinaccioli)
• Aromi e precursori (mosto e buccia)
• Polisaccaridi (buccia)

Il vino spesso può essere definito come un complesso colloidale (di polifenoli, polisaccaridi ecc. che possono assumere la forma colloidale).

Maturità fenolica - Metodo di Glories

Si può determinare la maturità fenolica e il Metodo di Glories si basa sull’estrazione degli antociani da un campione di mosto, in parte in condizioni che simulino il processo di vinificazione (estrazione mediante una soluzione tamponata a pH 3.2) e in parte in condizione estreme, in grado di eliminare completamente le barriere alla diffusione (soluzione acida a pH 1). Anche se questo metodo richiede tempo perché richiede una lunga fase di estrazione e di preparazione del campione.

Qualità dell'uva cosa si determina

• Zuccheri (mosto)
• Acidi (mosto)
• Polifenoli (buccia e vinacciolo)
• Aromi e precursori (mosto e buccia)
• Polisaccaridi (buccia)

Analisi sensoriale

Vi è un metodo di analisi sensoriale dell’uva stipulato da Institut Coopératif du Vin (ICV): Esame visivo, tattile e gustativo delle bacche in loro 3 componenti: polpa, buccia e vinaccioli. I descrittori principali comprendono il colore, l’attitudine allo schiacciamento e al distacco dal pedicello per la bacca nel suo insieme: La consistenza, gli aromi, la sensazione di tannicità, acidità, astringenti della buccia, il grado zuccherino, l’acidità, l’intensità e la qualità degli aromi per la polpa, colore, durezza, aromi, sensazione tannica e astringenti dei vinaccioli.

L’analisi sensoriale dell’uva si valuta con dei descrittori ai quali vanno assegnati un punteggio che va da 1 a 4 contenuti nella scheda di “Analisi Sensoriale”.

Si valutano in genere 6 parametri:

• Consistenza meccanica degli acini (acido duro, scoppia con forte pressione)
• Colore degli acini
• Attitudine alla sgranatura (Spremere in bocca 2-5 acini contro il palato e separare buccia da vinaccioli)
• Polpa (attitudine alla separazione, sensazione dolce aromi erbacei, aromi fruttati)
• Buccia (intensità tannica, acidità delle bucce, astringenza delle bucce, secchezza tannini)
• Vinaccioli (durezza, colore dei vinaccioli, aromi, intensità tannica, astringenza)

Il metodo suggerisce anche una griglia interpretativa per i risultati ottenuti, che ha essenzialmente lo scopo di indirizzare la tipologia di vinificazione più idonea alle qualità dell’uva in esame. La degustazione delle uve può avere il vantaggio di essere assai meno costosa, e non per questo meno informativa, di analisi chimiche talora dettagliate e complesse, potrebbe ben completare i dati relativi alla maturazione tecnologica, basati sul contenuto in zuccheri ed acidi, richiedendo tempi e risorse davvero modesti.

Valutazione delle curve di maturazione

È stato inventato un nuovo rapido sistema di valutare la maturità dei polifenoli in vigneto tramite valutazione rapida del frullato di acini mediante riflettanza nel Visibile. La frollatura dell’uva mi dà l’indice di polifenoli e tannini. Anche la maturità cellulare è importante. Importante il campione frullato ci dà un indice di maturità.

Per le misurazioni si dispone di un apparecchio che spara la luce incidente al mosto e fotodiodo legge la luce emessa. Il segnale viene registrato viene traslato in un potenziale elettrico e mandato al PC con uno specifico software.

Vantaggi

I vantaggi sono misure in liquidi problematici (= si intende mosto che comunque è torrido e ricco di proteine e non consente la facile lettura) senza passaggi di filtrazione o centrifugazione.

Svantaggi

Le analisi non sono quantitative.

Conclusione

Si usa lo spettrofotometro nel mosto per verificare la riflettanza all’interno del mosto. Grazie a questo metodo si può valutare la maturità delle componenti all’interno del mosto, questo analizzando il trend di maturità delle singole componenti, visualizzatile a livello grafico. Il nuovo index non dà un’informazione quantitativa sui polifenoli contenenti comunque consente di descrivere più facilmente lo stesso trend qualitativo dei metodi classici. L’intero processo è veloce, circa 15 secondi dopo lo schiacciamento delle uve. Questo metodo consiste nel controllare i vigneti, le varietà, decidere il tempo di vendemmia e creare un importante database per ottimizzare la gestione delle vigne.

Come valutare la qualità fenolica

Parametro in relazione alla degradazione cellulari della buccia. Con la maturità dell’uva si raggiunge:

• Minor resistenza allo schiacciamento da parte della bacca
• Miglior diffusibilità da parte delle sostanze coloranti

I più esperti riescono a cogliere tale momento strofinando le bacche tra le dita e valutando semplicemente come queste si sporchino di rosso, la sua determinazione analitica richiede tempi lunghi. L’estraibilità degli antociani è funzione dello stato di maturità in quanto di questo dipende la degradazione delle cellule della buccia. Per avere un vino colorato l’accumulo di antociani nella buccia costituisce condizione necessaria, ma non sempre sufficiente, perché è necessario che le cellule siano sufficientemente degradate perché queste sostanze siano facilmente estraibili. La maturità fenolica corrisponde all’ottenimento simultaneo di un potenziale importante in pigmenti nell’uva e di una loro buona capacità di diffusione nel vino. È ormai definito che gli indici di maturità classica (pH, zuccheri ed acidità titolatile) non sono sufficienti a definire il periodo di raccolta. Si stanno sviluppando metodologie analitiche che prendano in considerazione tutte le componenti presenti nella bacca con particolare riguardo alla qualità fenolica. La struttura dei vini è legata alla qualità delle uve e quindi all’epoca della loro raccolta. (Valutare il potenziale delle bacche).

Al conferimento

• Misure rapide e compatibili con frequenza dei conferimenti
• L’informazione deve essere utilizzata in tempo reale dall’enologo

Fissare la maturità fenolica/metodo di Glories in laboratorio: Fissare la maturità fenolica e la data di raccolta, quando il tenore in composti fenolici totali ha raggiunto il suo valore massimo e comincia a diminuire. Si possono analizzare i singoli analiti con tecniche quali HPC, HPLC/GC/MS, MIR-FTIR.

Metodo Glories

Il metodo deposto da Glories è quello ancora più diffuso nei laboratori per la costruzione delle curve di maturazione fenolica. Consiste nell’estrarre rapidamente gli antociani dalle bucce, da parte in condizioni blande e dall’altra in condizione più drastiche. Per adoperare questo metodo si dispone di un campione rappresentativo di acini interi dell’uva che viene diviso in due aliquote:

1. Una aliquota si effettua le analisi di zuccheri, acidi e pH
2. Sulla seconda si determinano le componenti fenoliche e l’estraibilità dalle cellule (EA%):

Acini interi / bucce, polpa e vinaccioli separatamente si frullano e si risale alla quantità di polifenoli e tannini e quindi all’indice di maturità fenolica. Con il frullato si ottengono due aliquote due aliquote da 50g:

• +50 mL soluzione di HCl N/10 pH 1,0
• +50 mL soluzione a pH 3,2

Si agita manualmente e si attendono 4 ORE. Si illimpidisce il campione. Si determinano gli antociani con il metodo utilizza la loro decolorazione con SO2. Si determina i polifenoli totali (Abs 280 nm) diluendo il campione quanto serve.

Determinazione degli antociani per decolorazione con SO2

Il mezzo acido consente di perturbare la membrana proteofosfolipidica delle cellule delle bucce, idrolizzando i legami proteici e di liberare di conseguenza il contenuto dei vacuoli, tutti gli antociani sono allora estraibili e solubilizzati nella soluzione a pH 1. L’estrazione a pH 3,2 è in prima approssimazione, confrontabile con quella che avviene durante la vinificazione. Se la membrana non è porosa, gli antociani diffondono poco: se è degradata dagli enzimi dell’uva, i pigmenti escono dai vacuoli e l’estrazione tende ad essere simile a quella realizzabile per addizione di HCl N/10.

Metodo da laboratorio rapido con microonde

Per ovviare all’attesa di 4 ore di estrazione il sign. Fiorini ha proposto di sottoporre le uve a trattamento con microonde: I solventi in funzione della loro natura, del tempo di contatto e del pH depauperano le cellule, consentono l’estrazione. IL MICROONDE CONSENTE LA PROPAGAZIONE DI ENERGIA NELLA MATERIA CHE SI TRADUCE IN FENOMENO TERMICO E PORTA ALLA LISI DELLE CELLULE. Nella regione spettrale delle microonde la radiazione assorbita produce fenomeni rotazione, vibrazione e traslazione delle molecole d’acqua del mezzo. La collisione tra le varie molecole provoca attrito e conseguente riscaldamento.

Obiettivo del lavoro

Individuare un metodo efficace, veloce e di pronta manualità per l’estrazione e l’analisi delle sostanze polifenoliche nelle uve. Monitorare:

• Il quantitativo di pigmenti antocianici
• Polifenoli totali
• Livello di intensità colorante

Cosa accade all'interno della materia durante l'irraggiamento con le microonde?

Forno a microonde

Il forno la cavità risonante in cui viene eccitato il campo elettrico e magnetico. Il magnetrone è il dispositivo che rilascia a intervalli intermittenti gli elettroni che generano microonde.

Scelta del contenitore idoneo

• ABS520 nm
• Polifenoli totali
• Grado rifrattometro
• T° Acino e liquido
• Antociani (mg/Kg)
• Calo di peso (g)

Caratteristiche individuate:

• Resistenza termica
• Deformabilità limitata
• Che consenta la disposizione degli acini su un solo strato
• Tappo ermetico che eviti la fuoriuscita del vapore