bevande alcoliche fermentate

VINO
Generalità
Le bevande alcoliche sono soluzioni acquose che contengono una certa quantità di alcol
che si è prodotto:
• dalla fermentazione di soluzioni zuccherine (bevande alcoliche fermentate);
• dalla fermentazione e dalla loro distillazione (bevande alcoliche fermentate e
distillate);
• oppure sciogliendo sostanze aromatiche in soluzioni alcoliche zuccherine (bevande
liquorose).
bevande alcoliche fermentate
Vino, birra, sidro
bevande alcoliche fermentate e distillate
Grappa, Whisky, Brandy, Rum, Vodka
bevande liquorose
Amari, digestivi, liquori dolci e
secchi
1
• l’Italia è a livello mondiale tra i primi paesi consumatori di alcol;
• l’alcol etilico apporta 7 Kcal/g e non ha valore nutritivo ma anzi, se la sua assunzione
è protratta nel tempo può determinare danni psichici e fisici e dipendenza;
• l’alcol etilico viene assorbito molto velocemente e per 90% è metabolizzato nel fegato,
mentre una piccola parte viene eliminata tramite polmoni, reni.
• Tre diversi sistemi provvedono all’ossidazione dell’etanolo negli epatociti:
Alcol deidrogenasi (ADH) nel citoplasma:
O
CH3CH2OH
ADH
NAD+
normale via ossidativa
H3C
H
NADH + H+
Sistema microsomiale di ossidazione dell’etanolo (MEOS) nel reticolo
endoplasmatico:
O
CH3CH2OH + O2
NADPH + H+
H3C
NADP+
H
+ 2H2O
in presenza di elevate
quantità di alcol
2
Catalasi nei perossisomi:
O
CH3CH2OH + H2O2
H3C
H
+ 2H2O
interviene in stati patologici
• L’acetaldeide in eccesso prodotta con grandi assunzioni di alcol, danneggia, insieme
all’etanolo stesso, i mitocondri e possono dar luogo a numerose e gravi patologie:
epatite, cirrosi epatica, carcinoma epatocellulare, gastrite, pancreatite, squilibri ormonali,
ecc.
• Limite di assunzione giornaliera:
• l’alcolemia
uomo adulto
60g
donna adulta
40g
l’assunzione è avvenuta rispettivamente
prima o dopo i pasti;
ragazzi di età inferiore ai 16-18
anni e donne in gravidanza
Bicchiere di vino, 120 ml,
11.3g di alcol (12% vol.)
0g
è più alta o più bassa se
• è più bassa se la dieta contiene in
prevalenza glucidi.
Boccale di birra, 330 ml,
13g di alcol (5% vol.)
Bicchierino di Whisky, 30
ml, 9.5g di alcol (40% vol.)
3
D’altro canto, dosi contenute di vino rosso (due bicchieri al giorno), hanno effetti positivi sul
sistema cardio-circolatorio dovuti alla presenza di antiossidanti stilbenici:
Cis e trans resveratrolo e loro glucosidi:
tali composti svolgono
l’ossidazione delle LDL
riducendo l’accumulo di
conseguenza lo sviluppo
cardiovascolari.
la loro azione ostacolando
causata dai radicali liberi e
colesterolo nelle arterie e di
dell’aterosclerosi e di malattie
OH
OH
HO
trans resveratrolo
VINO
DPR 162/65 e successive modifiche “E’ il prodotto che si ottiene dalla fermentazione alcolica
totale o parziale dell’uva fresca, ammostata o del mosto d’uva”.
La vite si coltiva in tutti i continenti, ma i maggiori produttori di vino sono Italia, Francia,
Spagna. La Sicilia è la regione che ha la maggiore superficie destinata alla coltivazione
della vite, mentre la Toscana, con il Chianti, è la più rinomata del mondo.
I vini possono essere prodotti con un solo tipo di uva (es. Barolo, Borgogna) oppure con uve
miste (es. Chianti DOCG: 75-90% Sangiovese, 5-10% Canaiolo nero, 2-5% Trebbiano
toscano e Malvasia del Chianti).
Normativa italiana: LL 162/65 e 164/92 Normativa europea: Regg. 822/87 e 2392/89 CEE
4
Uva
• Il grappolo è un’infruttescenza costituita da:
- raspo (4-5%) con struttura più o meno ramificata e legnosa in base al vitigno ed al grado
di maturazione
- acini (95-96%) di forma tondeggiante o ovale costituiti a loro volta da buccia (10%), polpa
e vinaccioli. La superficie è ricoperta dalla “pruina”, cera cuticolare di protezione che inoltre
trattiene microrganismi.
• Costituenti della buccia:
coloranti, pigmenti che si formano in seguito all’invaiatura:
- derivati dell’acido idrossibenzoico e
cinnamico in quantità limitate;
CH=CHCOOH
HO
COOH
acido
cinnamico
acido
idrossibenzoico
- antociani (1g/l): danno colore alle uve rosse, sono mono o diglucosidi e possono
OCH3
essere liberi o legati a tannini.
OH
HO
O
+
Malvidolo
(monoglucoside della
OCH3
malvidina)
OGlucosio
OH
5
R
- flavonoli o flavoni: conferiscono colore giallo, sono anch’essi mono
o diglucosidi, il più importante flavonolo è la quercitina:
OH
HO
O
R
OH
OH
OH
- catechine o flavan-3-oli
OH
HO
O
O
R
OH
OH
- flavan-3,4-dioli o leucoantociani o tannini non idrolizzabili: hanno un OH in più in
posizione 4 dell’anello eterociclico. Polimerizzano dando origine a tannini condensati
(azione astringente: precipitano le proteine della saliva) che presentano struttura a spirale.
- tannini idrolizzabili: presenti in tracce, sono polimeri dell’acido gallico e digallico,
esterificati da una molecola di zucchero.
OH
HO
HO
OH
Acido gallico
COOH
HO
HO
COOH
O
C O
HO
Acido m-digallico
OH
6
Sostanze aromatiche
400 composti separati per gascromatografia, tra cui: alcoli, esteri, aldeidi, chetoni,
idrocarburi, acidi grassi.
Enzimi dell’uva
Polifenolossidasi, catalasi, perossidasi.
• Costituenti della polpa
• Acqua 70-85%,
• zuccheri 15-30% (glucosio/fruttosio ~ 0,9 circa, pentosi in piccole quantità),
• acidi organici 5-10 g/l (90% tartarico e malico (ca. 1,0-1,5:1,0), citrico, succinico e
lattico in piccole quantità),
• sali minerali, sostanze azotate e colloidali tra cui pectine e proteine.
Zuccheri
acidi
18.0%
0.46%
18.7%
0.87%
16.6%
1.35%
Pigiatura più leggera,
mosto più dolce
• Costituenti dei vinaccioli: tannini (si trovano nella parte esterna e passano nel mosto),
grassi (10-20%) sono utilizzati per produrre un olio
vegetale.
E’ bene che i vinaccioli non si rompano nella vinificazione (aumenta MeOH).
7
Trasformazioni che avvengono nell’uva durante la maturazione:
- aumenta la quantità di zuccheri (15-22 %);
- diminuisce l’acidità (5-10 g/l);
- aumentano i sali minerali;
- aumentano gli antociani nella buccia;
- diminuzione dei tannini.
• Le caratteristiche delle uve dipendono molto dal clima in cui si trova la coltivazione.
Il momento giusto per la vendemmia può essere stabilito valutando il contenuto di
zuccheri e di acidi.
• L’uva (fondamentale), raccolta manualmente (si può selezionare) o meccanicamente,
viene inviata alle cantine ed unita ad altri tipi di uve (complementari) per migliorarne la
qualità;
• la lavorazione deve essere immediata e comunque l’uva non deve essere ammassata
per evitare che gli acini si rompano ed inizino i processi fermentativi (metabisolfito di K).
8
MOSTO
Il mosto viene prodotto attraverso delle pigiadiraspatrici che permettono di allontanare
raspi e vinacce, troppo ricchi di tannini e di sostanze pectiche. E’ il “liquido derivato dalla
pigiatura, sgrondatura o torchiatura di uve fresche”.
Il mosto viene così inviato alle vasche o tini dove avverrà la fermentazione.
Acido citrico, malico,
tartarico e anioni (0.5-1.5%).
Acqua (65-80%)
mosto
Anioni (Cl-, SO4=, PO43-)
Frazione elettrolitica
Sostanza secca
Carboidrati
Frazione non elettrolitica
Ceneri 3-5 g/l
Cationi (K+, Na+, Ca++, Mg++,
Fe, Cu)
Zuccheri 15-30% (glucosio,
fruttosio)
• glucosio/fruttosio = ca. 1/1. Nella prematurazione
prevale glucosio, mentre in uve molto mature fruttosio;
Sostanze azotate
• sono i precursori di alcuni acidi organici;
Sostanze tanniche
Sostanze pectiche
• nelle uve lasciate appassire aumenta la concentrazione degli
zuccheri in seguito all’evaporazione dell’acqua (fino al 40%);
• sono fermentescibili (1g fornisce 0.6 ml di alcol) e danno alcol etilico, CO2 e prodotti9
secondari tra cui glicerolo;
• sono riducenti (dosabili con il Fehling);
• reagiscono con bisolfito e anidride solforosa eventualmente aggiunti;
• il saccarosio è presente in tracce (si idrolizza rapidamente durante la fermentazione);
• sono presenti anche pentosi in tracce (arabinosio, xilosio), riducenti, ma non fermentescibili;
• polisaccaridi complessi;
• polialcoli (sorbitolo, inositolo).
Acidi organici
• i principali sono: tartarico, malico, citrico;
Acido tartarico:
COOH Si mantiene
OH pressochè
costante durante
HO
la maturazione
COOH dell’uva.
I suoi sali sono scarsamente
solubili in soluzione
idroalcolica e precipitano
durante la fermentazione.
COOH
CH2
HO
Acido malico:
COOH
La sua conc. diminuisce
perché viene impiegato
per sintetizzare
zuccheri. Solubile, come
anche i suoi sali.
COOH Acido citrico:
viene
CH2
sintetizzato a
OH
HOOC
partire da
CH2
saccarosio ed
COOH altri zuccheri.
La sua conc.
non varia.
Solubile, come
anche i suoi
sali.
• l’acidità del mosto oscilla tra 5-14 g/l espressa come acido tartarico (pH=3-3.6);
• acidi minori: lattico, piruvico, fumarico, cis-aconitico, succinico, ossalacetico, salicilico,
10
formico, acetico, propionico, butirrico, ecc.
Sostanze azotate
• 0.2-1 g/l: derivano prevalentemente dalla buccia, sono aa, polipeptidi, proteine ed in
minima quantità nitriti, nitrati e ammoniaca;
• molto importanti nella fermentazione: i lieviti le trasformano in alcoli superiori che
conferiscono aroma;
• le proteine, se in elevate concentrazioni, possono precipitare legandosi ai tannini;
• enzimi (ossido-riduttasi, idrolasi, enzimi depolimerizzanti).
Sostanze pectiche
• 0.1-1 g/l: sono presenti nella membrana delle pareti cellulari della polpa;
• la loro quantità dipende dal grado di pressatura e dalla presenza di vinacce durante la
vinificazione;
• il loro contenuto nel vino è inferiore perché in parte precipitano legandosi alle proteine e
in parte si idrolizzano fornendo metanolo.
Vitamine C, B (il cui contenuto diminuisce notevolmente in seguito ad eventuale
pastorizzazione).
* Quando la vinificazione avviene in presenza di vinacce, passano in soluzione anche
coloranti, tannini e sostanze aromatiche.
11
ANALISI E CORREZIONE DEL MOSTO
Si filtra e si analizza il campione valutando:
• Contenuto di zuccheri: viene spesso aumentato con:
filtrato dolce (mosto parzialmente fermentato)
mosto muto (mosto parzialmente fermentato in cui si è messa SO2)
mosto concentrato (ottenuto per evaporazione di mosto con max l’1% vol.)
• Grado di acidità: viene aumentato con aggiunta di acido tartarico che in parte precipita
come tartrato (si facilita la fermentazione e si solubilizzano di più le sostanze coloranti);
l’attenuazione viene eventualmente fatta sul vino (tartrato neutro di K, KHCO3, K2CO3,
CaCO3).
• Sostanze azotate (spumanti): aumento con sali d’ammonio
diminuzione con aggiunta di tannini o centrifugazione;
• Sostanze coloranti: si prolunga (o diminuisce) il contatto con le vinacce o si taglia con
mosto molto colorato;
• Tannini: si può vinificare con i raspi o aggiungere tannino enologico.
12
SO4=
SO2 in enologia
Nei mosti e nei vini si ritrova:
SO2 (gas)
Maggiore azione
antisettica
SO2 (acq) + H2O
HSO3- + H+ bisolfito
HSO3- + HSO3-
S2O5= + H2O metabisolfito o pirosolfito
HSO3-
SO2 (acq)
Effetti collaterali:
irritante,
ha sapore sgradevole,
causa mal di testa, ecc.
• in forma libera:
pH > 5
SO3= + H+ solfito
• in forma legata:
OH
O
R
forme
instabili
(zuccheri,
acidi
uronici,
ecc.)
SO3- Acido idrossisolfonico
R
H
• 5-30 g/hl: azione antisettica selettiva (i saccaromiceti non
vengono distrutti);
anidride
solforosa
attiva
bisolfito
forme stabili
(aldeide)
H
+ HSO3-
• 130-180 g/hl: il mosto diventa infermentescibile (mosto
muto);
• l’azione della SO2 dipende da:
sua concentrazione, tipo, quantità e stato del microrganismo,
13
temperatura, acidità, composizione del mosto.
Azione dell’anidride solforosa:
• antisettica selettiva;
• solubilizzante (acidifica…);
• acidificante (diretta e indiretta: inibisce la fermentazione malo-lattica);
• defecante;
• antiossidante: proprietà riducenti, soprattutto nei confronti dei perossidi formatisi dai
polifenoli; inattiva inoltre le ossidasi che intorbidano il vino.
- Può essere utilizzata in vari modi (gassosa, liquida, solida); i piccoli produttori
generalmente usano sali di bisolfito, solfito…; può essere utilizzata in varie fasi, ma si
preferisce prima dell’inizio della fermentazione.
- Si usa in maggiori quantità per la vinificazione in bianco per ostacolare l’imbrunimento
e la fermentazione malolattica.
SO2 max:
160mg/l rossi
200mg/l bianchi
Sorbati e acido sorbico
(max 200mg/l)
Coadiuvanti dell’SO2, ma
non sono selettivi.
- L’SO2 resta ancora il miglior additivo in enologia.
Acido ascorbico
come antiossidante
(Fe, Cu); mantiene
l’ambiente riducente
favorendo l’aroma.
14
VINIFICAZIONE
Si effettua in contenitori di legno di quercia (tradizionali, ora superati), di cemento o di acciaio
(validi ma costosi).
Vinificazione in rosso
• Si effettua in presenza di vinacce per estrarne le sostanze colorate ed ottenere vini rossi;
• la fermentazione è tumultuosa perché il vino è molto più ricco di sostanze (lieviti, acidi,
tannini,…) e più limpido;
• il tempo di contatto con le vinacce varia a seconda della colorazione desiderata;
• durante la fermentazione le vinacce riaffiorano in superficie e vanno periodicamente
reimmerse per ossigenare e quindi riattivare l’azione dei lieviti ed evitare l’inacidimento delle
vinacce.
Vinificazione con riscaldamento
Precede la fermentazione che si effettua una volta raffreddato il mosto e separato dalle
vinacce. Si riscaldano a 45-70°C mosto e vinacce; in tal modo
- si estraggono più sostanze coloranti;
- l’aroma è migliore (fruttato);
- i tempi di macerazione si riducono.
se T<70°C si inattivano le ossidasi, ma non gli
enzimi pectolitici (importanti per la limpidezza).
15
Svinatura
• Il vino-fiore viene trasferito in botti di legno (o vasche di cemento) dove subisce
fermentazione lenta.
• Le vinacce vengono torchiate leggermente per ottenere vino di prima torchiatura che
spesso viene unito al vino-fiore;
• si procede ad una più energica torchiatura per ottenere vinacce e vino destinati alla
distillazione o acetificazione.
Vinificazione in bianco
Si effettuata senza vinacce e facendo attenzione che non si rompano i raspi nella pigiatura;
il mosto viene decantato prima e dopo fermentazione (il minor contenuto in tannini rende
il vino più torbido) aggiungendo SO2 (a volte bentonite) e/o centrifugando.
Trasformazioni nella vinificazione
• Con la pigiatura i lieviti passano dalla buccia al mosto;
- APICULATI: avviano il processo (bassa produzione di alcol ed alta
produzione di acidi volatili; vengono inattivati dalla SO2);
- ELLITTICI: elevata prod. di alcol e pochi acidi a basso PM; fino al 13%;
- OVIFORMI: elevata prod. di alcol, acetato d’etile; fino al 17-18%.
Nei vini
correnti
sono
aggiunti
lieviti
selezionati
per avere
risultati
16
costanti.
1.
All’inizio i lieviti utilizzano gli zuccheri ossidandoli ed in tal modo accrescendosi;
2.
finito l’O2, trasformano gli zuccheri in alcol etilico e CO2 (fermentazione alcolica).
2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 18 Kcal
Glucosio
Alcol deidrogenasi
CH3
O
COOH
Piruvato
decarbossilasi
Acido piruvico
CH3
O
+ CO2
H
Aldeide acetica
Prodotti secondari:
glicerolo, acido
succinico, piruvico,
acetico, formico,...
Attenzione a:
• quantità dei lieviti,
• temperatura,
• arieggiamento,...
•
Trasformazione sostanze azotate: formazione alcoli a 3-5 atomi di carbonio
•
Idrolisi sostanze pectiche: formazione MeOH
•
Il vino fiore (prodotto della svinatura) continua a subire trasformazioni:
•
fermentazione alcolica, lentamente;
•
fermentazione malolattica, ad opera dei batteri lattici (fondamentale per la qualità del
vino, che si ingentilisce, si arrotonda ed il colore si attenua): formazione di acido lattico
(diminuzione dell’acidità).
- fondamentale nei vini rossi
•
17
Precipitazione del tartrato (diminuzione dell’acidità). - da evitare nei vini bianchi
COMPOSIZIONE CHIMICA del VINO
ALCOLI
- alcol etilico: 10-18% (vol./vol.) può essere trasformato ad acido acetico (batteri
acetici), a esteri (aroma).
- glicerolo: 4-15 g/l, sapore dolce, vellutato, morbido;
- alcol metilico: 20-200 mg/l, (max 0.25% di alcol nei rossi, 0.20% di alcol nei bianchi);
-Alcoli superiori: 100-500 mg/l, 1-propanolo, 2-metil-1-propanolo, 3-metil-1butanolo, 2-metil-1-butanolo (alcoli isoamilici), derivano principalmente dalla
degradazione di amminoacidi e possono incidere negativamente sulle
caratteristiche organolettiche;
- butilenglicole: 0,3-0,5 g/l
- inositolo, è già presente nelle uve;
- sorbitolo, presente in piccole quantità nell’uva (maggiori quantità si ritrovano in mele
e pere);
- mannitolo, si può formare dal fruttosio.
CO2
- In parte resta disciolta conferendo gusto acidulo-frizzante. Può essere addizionata a
vini da pasto e spumanti artificiali.
18
ACIDI
Tartarico (2-6 g/l)
Provenienti dall’uva
Malico (0-5 g/l)
Può essere aggiunto
per acidificare
Acidità
fissa
Citrico (0-0,7 g/l)
Succinico (0,6-1,2 g/l)
Provenienti dalla
fermentazione
aroma
Può essere aggiunto
per solubilizzare Fe3+
Lattico (1-5 g/l)
Acetico (0,4-1 g/l)
Acidità
volatile
Indica lo stato di salute del
vino. In g/l, max 1/10 del
grado alcolico in vol. %
19
ZUCCHERI
Esosi (glucosio, fruttosio): 0-2 g/l (vini secchi), 2-50 g/l (vini dolci);
arabinosio, xilosio, ribosio, raffinosio: 0,3-1g/l.
SOSTANZE VOLATILI
ALDEIDI: aldeide acetica, propanale, esanale, eptanale,…
CHETONI:principalmente acetilmetilcarbinolo, diacetile.
ESTERI (principali costituenti dell’aroma del vino): acetato d’etile, lattato e succinato d’etile,…
LATTONI: γ-butirrolattone,...
Profumo primario: dovuto ai componenti originari dell’uva
Profumo secondario: dovuto ai prodotti delle trasformazioni
Profumo terziario: dovuto alle trasformazioni dell’invecchiamento e all’odore di legno delle botti
SOSTANZE AZOTATE: polipeptidi, aa, proteine, ammoniaca, ammidi, acido nitroso e nitrico.
SOSTANZE COLORANTI
SOSTANZE PECTICHE GOMME E MUCILLAGINI
SALI MINERALI
Anioni organici (citrato, malato, tartrato, lattato, acetato, succinato)
Anioni inorganici (Cl-, SO4=, PO43-)
Cationi (K+, Na+, Ca++, Mg++, Fe, Cu) Max 5mg/l di Zn, 1 Cu, 0.3 Pb,201 Br.
Cure e correzioni al vino nuovo
• Colmature (con vino della stessa qualità o migliore);
• travasi (per separare la feccia);
• taglio (per migliorare le proprietà e aumentare il grado alcolico);
• rifermentazione (con vinacce fresche o lieviti selezionati, per fermentare zuccheri
rimasti, migliorare le caratteristiche, per diminuire l’acidità volatile,…);
• crio-concentrazione (per aumentare il grado alcolico e far precipitare colloidi…);
• correzione dell’acidità;
• aumento del colore;
• modifica concentrazione di tannini.
Chiarificazione e stabilizzazione del vino
• per rendere il vino limpido (chiarificazione);
Filtrazione
centrifugazione
chiarificazione
refrigerazione
• per mantenere a lungo la limpidezza (stabilizzazione);
Pastorizzazione: determina
l’inattivazione enzimatica e la
21
distruzione microbica.
Invecchiamento
• Per vini rossi che contengono grandi quantità di acidi, alcol, polifenoli e le loro
caratteristiche si affinano con 3,4,5 anni. Tempi più lunghi non hanno più effetti positivi.
Due fasi:
• presenza di O2 (ambiente ossidante) in botti o fusti;
• dopo l’imbottigliamento in assenza di O2 (ambiente riducente).
Trasformazioni:
– polimerizzazione polifenoli, precipitazione, cambiamento di colore;
– cessione di sostanze da parte del legno;
– formazione di acetali (aroma del vino invecchiato);
– resinificazione (condensazione di aldeidi e polifenoli);
– formazione di esteri.
Classificazione dei vini
Vini da taglio o
mezzotaglio
Vini da tavola
(anche IGT)
Vini di qualità:
VQPRD (di qualità prodotti
in determinate regioni)
DOC, DOCG, IGT
Vini speciali:
liquorosi,
aromatizzati,
spumanti 22
TITOLI ALCOLOMETRICI (Regolamento CE 1493/99)
1. Titolo alcolometrico volumico effettivo: il numero di parti in volumi di alcol puro ad
una temperatura di 20°C, contenute in 100 parti in volume del prodotto considerato a
quella temperatura.
2. Titolo alcolometrico volumico potenziale: il numero di parti in volumi di alcol puro ad
una temperatura di 20°C, che possono essere prodotte alla fermentazione totale degli
zuccheri contenuti in 100 parti in volume del prodotto considerato a quella temperatura.
3. Titolo alcolometrico volumico totale: la somma dei due precedenti.
La dizione di legge è “titolo alcolometrico volumico” e non “gradazione alcolica”;
analogamente, non ci si esprime più in “gradi” o “°”, ma in “% vol.”.
23
PRINCIPALI ANALISI CHIMICHE
• Determinazione della gradazione alcolica
• Determinazione dell’acidità totale
• Determinazione dell’acidità volatile
• Determinazione dell’estratto secco
• Determinazione delle ceneri
• Determinazione degli zuccheri riducenti
• Determinazione dell’SO2
• Determinazione dell’alcol metilico
24