L’EVOLUZIONE ORGANOLETTICA
DELLE UVE IN FUNZIONE DELLE
CONDIZIONI DI MATURAZIONE
In accordo con il REG 822/2001/CE – diretto a
regolamentare produzione e commercio del vino:
"IL VINO E' IL PRODOTTO OTTENUTO
ESCLUSIVAMENTE DALLA FERMENTAZIONE
ALCOLICA TOTALE O PARZIALE DI UVE
FRESCHE PIGIATE O NON PIGIATE, O DI
MOSTI D'UVA"
Nel regolamento vengono inoltre definiti i Titoli
Alcolometrici, l'elenco delle zone vinicole europee,
l'elenco delle pratiche enologiche autorizzati.
Tipologia di
vino desiderata
Modalità di
vinificazione impiegata
Richiesta del
mercato
Qualità dell’uva
da vinificare
SCOPO
un vino ricco in:
aromi
(profumi);
polifenoli
(colore e struttura);
polisaccaridi
(sapore);
componenti probiotici (antiossidanti);
sostanze per lo più presenti nelle
parti solide delle uve
Composti importanti per la
qualità di un vino:
sensazioni olfattive
(aromi)
sensazioni visive
(colore)
sensazioni gustative
(gusto)
composti volatili (aromi)
composti fenolici (colore e struttura)
composti non volatili diversi da quelli
fenolici (mannoproteine, glicerina)
Distribuzione dei principali soluti all’interno dell’acino
Antocianine, Flavonoli
Acidi:
•Tartarico (4-8 g/L)
•Malico (variabile)
•Citrico (0,5-1 g/L)
Flavani
Acidi idrossicinnamil
tartarici
Acido gallico
(+) catechina
(-) epicatechina
Zuccheri riducenti
(tot. circa 200g/L):
•Glucosio
•Fruttosio
proantocianidine
Acidi benzoici
Fenoli Totali:
Acidi fenolici
69%
Vinaccioli
30%
Bucce
1%
Polpa
La struttura della buccia dell’acino
(10% in peso)
Cuticola
Aromi
Sostanze
coloranti
Epidermide
Pruina
Il processo di maturazione delle uve “a grandi linee”
Frutto duro, acido e verde
Maturazione
Frutto soffice, colorato, ricco
in zuccheri e aromi.
Maturità tecnologica = [Zuccheri]/[Acidità titolabile]
Maturità fenolica = Evoluzione della [Fenoli totali]
Maturazione
Accumulo progressivo di grandi quantità di soluti,
principalmente zuccheri, nonostante il
contemporaneo incremento del volume degli acini
per effetto della distensione cellulare
conseguente all’accumulo di acqua.
% invaiatura
peso e volume medio di 100 acini
peso (g) e volume (ml) medio
240
peso medio 100 acini
200
160
Volume medio 100 acini
120
100%
% acini invaiati
80
40
0
0
10
20
30
40
tempo (giorni)
50
60
70
% peso secco
15
40
35
10
25
20
15
5
10
5
0
0
0
10
20
30
40
50
60
tempo (giorni)
1 - accumulo dei fotosintetati
2 - distensione cellulare (accumulo H2O)
70
mm H2O
peso secco (%)
30
Andamento della concentrazione zuccherina con il
procedere della maturazione del frutto.
ZUCCHERI [mmoli/100acini]
zuccheri (mmoli/100acini)
250
200
Glucosio+Fruttosio
150
Fruttosio
100
Glucosio
50
0
0
Saccarosio
10
Glucosio
Fruttosio
20
30
40
tempo (giorni)
50
60
70
Andamento della concentrazione acidica con il
procedere della maturazione del frutto.
pH e acidità [g/100acini]
acidità totale, acido malico,
acido tartarico (g/100 acini)
4,00
pH
3,50
3,00
2,50
ac.totale
2,00
1,50
~ 8g/L
ac.tartarico
1,00
0,50
ac.malico
0,00
0
10
20
30
40
tempo (g)
50
60
70
[D-glucosio + D-fruttosio] ~ 200 mmoli/100acini ~ 180g/L
Andamento della concentrazione fenolica con il
procedere della maturazione del frutto.
[fenoli totali] (g/L di catechina)
4,5
4
3,5
9 Ottobre
3
2,5
10 Settembre
2
1,5
1
0,5
0
0
5
10
15
20
25
30
tempo (gg)
Effetto delle condizioni
metereologiche sull’accumulo
delle sostanze fenoliche:
EFFETTO ANNATA
t e m p e ra t u r e m e d ie
g io r n a lie re
Andamento delle temperature medie giornaliere e delle precipitazioni
in funzione dell’annata considerata: 2000, 2001 e 2002
32
27
22
17
12
7
01-lug 08-lug 15-lug 22-lug 29-lug 05-ago 12-ago 19-ago 26-ago 02-set 09-set 16-set 23-set 30-set
Precipitazioni totali
(m m/mese)
250
200
150
100
50
0
luglio
agosto
settembre
mesehaha
dipresentato
Agosto del
stato
daha
valori
di
2001
presentato
luglioè
più
caldocaratterizzato
eesecco
che
ha
rallentato
Il Il2000
unun2002
luglio
più
piovoso
fresco
che
favorito
temperatura
ridotti
da un
precipitazioni
decisamente
piùche
copiose
l’accumulo
di più
fotosintati
ed
settembre caldi
fresco
e piovoso
e, di
l’attività
fotosintetica
e uneagosto/settembre
e asciutti
hanno
che
hanno
il processo
di maturazione
conseguenza,
condizioninotevolmente
climatiche meno
favorevoli
al termine della
permesso
unacondizionato
maturazione
ottimale
maturazione.
Polifenoli totali (mg/l GAE)
Andamento nel tempo della resa di estrazione
in polifenoli totali durante la macerazione di
uve Sangiovese provenienti dallo stesso vigneto
in tre annate successive (2000, 2001 e 2002 )
2500
2000
1500
1000
500
0
0
1
2
3
4
5
6
7
tempo (giorni)
8
Evoluzione della parete della buccia con
la maturazione
Le sostanze pectiche
Polimero (α; 1→4) dell’acido D-galatturonico con grado di
polimerizzazione elevato (n ~ 200 ÷ 3000; PM = 35000
530000 g/mole)
÷
Propectina = polimero originale insolubile legato alla cellulosa
(esterificato con metanolo);
Idropectina = deriva dalla propectina solubile in acqua non è più
legato alla cellulosa ma è esterificato con MeOH;
Ac.pectinici = derivati idrosolubili dalla propectina in acqua
parzialmente esterificati con MeOH;
Ac.pectici = derivati idrosolubili completamente demetilati.
Le sostanze pectiche sono presenti in quasi tutti i
tessuti vegetali e in forma colloidale nei succhi di
frutta
Sono presenti nelle strutture portanti dei frutti per
cui concorrono a determinarne la consistenza
La loro depolimerrizzazione e idrolisi che procede con
la
maturazione
determina
una
perdita
nella
consistenza del frutto (evoluzione che viene assunta
come marker della maturazione)
La
loro
depolimerrizzazione
induce
una
destrutturazione dell’epidermide dell’uva e favorisce
così l’estrazione dei componenti pregiati (aromi,
sostanza colorante) in questa presenti durante la fase
di macerazione.
Gli enzimi coinvolti e i prodotti della degradazione delle
sostanze pectiche
Pectinmetilesterasi
Endopoligalatturonasi
Pectinliasi
Pectine ed enzimi pectolitici
I° pectinmetilesterasi (produzione fisiologica di MeOH)
II° (endo- e eso-) poligalatturonasi
(riduzione del PM della sostanza pectica)
e
pectinliasi
L’evoluzione del PM medio di questo colloide
in funzione dell’enzima depolimerizzante (endo
o eso poligalatturonasi) coinvolto
endo-galatturonasi
eso-galatturonasi
eso-galatturonasi
L’impiego di enzimi pectolitici in macerazione
La variazione della capacità delle uve a cedere la
componente colorante e, di conseguenza, l’efficienza
dell’utilizzo di enzimi pectolitici è
stata valutata
misurando il grado di estrazione della componente
fenolica da uve sangiovese, provenienti dallo stesso
vigneto e raccolte in tre anni successivi:
•
•
•
2000
2001
2002
Variabilità genetica ~ nulla (stesse piante di vite)
Variabilità trovata ~ variabilità ambientale
Andamento della concentrazione dei fenoli totali estratti
durante la macerazione nei tre anni analizzati
2500
Fenoli totali (mg/l GAE)
2000
1500
Testimone
1000
+ Enzimi
500
2000
0
2500
2000
1500
2001
1000
500
0
2500
2000
1500
2002
1000
500
0
0
2
4
6
t (giorni)
8
Andamento della concentrazione degli antociani in funzione
del tempo di macerazione nei tre anni analizzati
1000
800
Antociani (mg/l malvidina)
600
Testimone
400
2000
+ Enzimi
200
0
1000
800
600
400
2001
200
0
1000
2002
800
600
400
200
0
0
2
4
6
t
(giorni)
8
Andamento delle concentrazione delle procianidine nel mosto
in funzione del tempo di macerazione nei tre anni considerati
3000
2500
Procianidine (mg/l catechine)
2000
1500
1000
500
Testimone
+ Enzimi
2000
0
3000
2500
2000
2001
1500
1000
500
0
2500
2000
1500
1000
2002
500
0
t (giorni)
L’uva del 2000 essendo caratterizzata da un elevato grado di
maturazione libera facilmente le sue sostanze pregiate nel
mosto/vino e rende quindi poco utile l’aggiunta di coadiuvanti che
facilitano l’estrazione;
Nel 2001 l’uso dei preparati enzimatici ha favorito il processo
estrattivo in uve contraddistinte da una limitata tendenza ha
liberare le sostanze pregiate nel mosto/vino;
Nel 2002 l’uva particolarmente provata dagli attacchi microbici ,
dovuti alle avverse condizioni climatiche, esibiva una superficie
ampiamente degradata e quindi predisposta a rilasciare la sua pur
contenuta concentrazione in sostanze pregiate
(polifenoli e sostanze aromatiche).
Effetto della luce sui processi
biochimici della maturazione delle uve
Perché la fotosintesi si realizzi
l’ottimo
dell’irraggiamento
solare
necessario è di circa 700 E/m2/s.
In giornate assolate l’irraggiamento
solare è > 2500 E/m2/s.
In giornate nuvolose l’irraggiamento
solare varia tra 300 e 1000 E/m2/s.
Rispetto ai grappoli direttamente esposti alla
luce solare, i grappoli ombreggiati sono
caratterizzati da un contenuto in zuccheri e un
pH inferiori, accompagnati da una acidità
titolabile maggiore, direttamente correlata a un
maggior contenuto in acido malico.
L’esposizione diretta alla luce solare influenza
positivamente l’accumulo della componente
fenolica e ne promuove la polimerizzazione
Spostandosi verso latitudini maggiori si assiste ad un incremento del
fotoperiodo
Effetto della temperatura sui processi
biochimici della maturazione delle uve
La temperatura influenza direttamente la crescita e lo sviluppo
degli acini:
nella fase di crescita erbacea l’ottimo di temperatura è compreso
tra 20 e 25°C;
durante la maturazione le medie temperature ottimali sono intorno
ai 25°C di giorno e 15°C di notte, mentre temperature
eccessivamente alte (40°c di giorno e 20°C di notte) riduce
drasticamente l’accumulo degli zuccheri nei grappoli e temperature
eccessivamente basse (< 10°C) bloccano lo sviluppo dei grappoli.
Effetto della temperatura sui processi
biochimici della maturazione delle uve
la degradazione dell’acido malico aumenta significativamente con
l’aumentare della temperatura tra i 10 e i 46°C per effetto
dell’incremento dell’attività catalitica dell’enzima malico;
al contrario la concentrazione dell’acido tartarico non è direttamente
influenzata dalla temperatura;
la temperatura influenza direttamente la composizione e la
concentrazione delle sostanze fenoliche negli acini: le temperature
estreme (troppo basse o troppo alte) che riducono l’accumulo degli
zuccheri negli acini e così alimentano la competizione tra metabolismo
primario (crescita) e metabolismo secondario (accumulo dei fenoli e
degli aromi);
le temperature eccessivamente elevate non rappresentano le
condizioni ottimali per la quantità e la qualità della componente
aromatica.
La concentrazione dei composti fenolici è direttamente
influenzata anche dal termoperiodo: l’innalzamento
della temperatura notturna da 15°C a 30°C, anche
mantenendo una temperatura diurna di 25°C risulta in
una riduzione della componente colorante.
