Tecnologie innovative di criomacerazione

Vito Michele Paradiso¹*, Massimo Tripaldi², Maurizio Frati³, Ilaria Prezioso¹ , Gabriele Fioschi¹ , Giuseppe Gambacorta⁴ , Mirella Noviello⁴

¹ Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali, Laboratorio di Microbiologia agraria e Tecnologie alimentari, Università del Salento, Campus Ecotekne, 73100 Lecce (LE), Italia 
² Centro Servizi Enologici S.r.l., Via per Avetrana 57, 74024 Manduria Ta, Italia 
³ SIAD Spa, Via S. Bernardino 92, 24126 Bergamo 
⁴ Dipartimento di Scienze del Suolo, della Pianta e degli Alimenti, Università degli Studi di Bari Aldo Moro, Via Amendola 165/a, 70126 Bari (BA), Italia 

E-mail: *vito.paradiso@unisalento.it 

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Introduzione 

I vini rosati occupano un segmento di mercato molto appetibile per le aziende, ma allo stesso tempo non di facile accesso. Una indagine condotta nel 2019 tra i Millennial italiani (Iazzi et al., 2019) ne evidenziava una maggiore disponibilità a spendere rispetto ai corrispettivi francesi: essa era influenzata significativamente da numerose variabili, le più influenti delle quali erano la cultivar e le caratteristiche sensoriali del vino.  
Riguardo alla prima di queste variabili, l’Italia, e la Puglia in particolare, godono di una notevole riserva di risorse genetiche. Il Bombino nero, ad esempio, è una cultivar a bacca nera annoverata tra le cultivar minori (865 ha coltivati nel 2016), ammessa nella produzione di due DOP e di tutte le IGP pugliesi, e alla base della DOCG Castel del Monte Bombino Nero, riservata a vini rosati prodotti nell’area del centro-nord della regione (Anderson and Nelgen, 2020; De Lorenzis et al., 2019; La Notte et al., 2012). 
In merito alle caratteristiche sensoriali dei vini rosati, le operazioni prefermentative, e tra esse la macerazione pellicolare, costituiscono uno strumento di modulazione delle caratteristiche cromatiche, olfattive e gustative del vino, specie se svolte con tecnologie che consentano la gestione delle temperature e dell’esposizione all’ossigeno atmosferico (Salinas et al., 2005). La criomacerazione, che consiste in una macerazione pellicolare condotta su pigiato raffreddato con l’aiuto di un agente criogeno, è uno degli approcci più impiegati per modulare l’estrazione di sostanze volatili e non volatili dalle bucce (Martínez-Lapuente et al., 2023; Piombino et al., 2010).   
Il presente articolo riporta gli esiti di una indagine preliminare riguardante l’effetto di tre tecniche di gestione del pigiadiraspato sulla frazione fenolica, sui composti volatili e sulle caratteristiche sensoriali di vini rosati ottenuti da uve Bombino Nero attraverso macerazione pellicolare in pressa. In particolare, sono stati posti a confronto il raffreddamento del pigiadiraspato con scambiatori di calore, la sola deaerazione con basso dosaggio di anidride carbonica liquida iniettata nel flusso del pigiadiraspato (tecnologia Kryos®) e la simultanea deaerazione e refrigerazione del pigiato con un dosaggio più elevato della. 
 

Materiali e metodi

1. Piano sperimentale 

La sperimentazione è stata condotta presso la Cantina di Ruvo di Puglia soc. coop. agr. (Ruvo di Puglia, BA, Italia) nel corso della vendemmia 2022 (Figura 1). Le uve di Bombino nero sono state lavorate in quantità sufficienti da ottenere almeno 130 hL di mosto per ciascuna tesi. 
Per il trattamento del pigiadiraspato sono stati impiegati in alternativa uno scambiatore a fasci tubieri e un impianto Kryos (Società Italiana Acetilene e Derivati S.I.A.D. S.p.A., Bergamo, Italia). 
La tecnologia Kryos (Figura 1A-B) per deaerare e refrigerare il pigiato, ideata e sviluppata da SIAD, è costituita da un impianto che opera in continuo e completo automatismo posto a valle della diraspapigiatrice dalla quale riceve il pigiato, rimuove completamente l’aria disciolta, abbassa la temperatura fino al valore programmato, lo satura di CO₂ e lo trasferisce allo stadio successivo di lavorazione. 

Figura 1 – Impianto Kryos (A) e schema di funzionamento (B). 

Le prestazioni di tale impianto in termini di frigorie scambiabili e pigiadiraspato trattabile possono arrivare fino a 500.000 Fr/h e 350 q/h. 
I consumi di anidride carbonica liquida per la sola deaerazione sono nell’intorno di 2kg/q, mentre per la refrigerazione sono necessari 1,1-1,2 kg/q per abbassare di 1°C la temperatura. 
I trattamenti del pigiato a confronto erano i seguenti (Figura 2): 

• Deaerazione con sistema Kryos (D, temperatura in uscita 19,2±1,6 °C,) 
• Deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos (K, temperatura in uscita 10 °C)  
• Refrigerazione con scambiatore a fasci tubieri (S, temperatura in uscita 10 °C). 

Le operazioni successive di pressatura, illimpidimento e fermentazione alcolica sono state svolte con i medesimi protocolli per le tre tesi a confronto. 
I vini ottenuti sono stati analizzati imbottigliati e analizzati in duplicato. 

 Figura 2 – Piano sperimentale 

2. Analisi del colore e della frazione fenolica 

L’intensità colorante (A420nm+A520nm+A620nm), la tonalità (A420nm/A520nm), i polifenoli totali, gli antociani totali, i flavonoidi totali e i flavani reattivi alla vanillina (FRV) sono stati determinati per via spettrofotometrica (Gambacorta et al., 2019).  

3. Analisi dei composti volatili 

L’analisi dei composti volatili è stata effettuata con tecnica SPME-GC-MS (Lukić and Horvat, 2017). La quantificazione si è basata sull’uso di dieci standard interni e di rette di calibrazione degli analiti. Gli odor activity values (OAV) degli analiti sono stati calcolati sulla base delle soglie di percezione indicate in letteratura (Capone et al., 2013; Ferreira et al., 2002).  

4. Analisi sensoriale 

Lo spazio sensoriale dei vini è stato analizzato coinvolgendo un gruppo di 10 panelisti esperti. È stata adottata la tecnica check-all-that-apply (CATA) su una lista predeterminata di descrittori. I descrittori riportati nell’analisi sensoriale e le loro frequenze sono stati analizzati con analisi di corrispondenza (Barbe et al., 2021). 

5. Analisi statistica 

L’analisi della varianza a una via con test post-hoc di Tukey e l’analisi delle componenti principali sono state effettuate con il software Origin Pro 2023 (Originlab, Hewhampton, MA, USA). L’analisi di corrispondenza è stata effettuata attraverso il software KH Coder 3 (http://khcoder.net/en/). 

Risultati e discussione 

1. Colore e composti fenolici

Le tre tesi a confronto hanno dato risultati significativamente differenti per tutti gli indici analitici considerati (Figura 3).  

Figura 3 – Indici del colore e dei composti fenolici nei vini in esame. L’etichetta di ogni punto riporta i risultati del test di Tukey per i confronti multipli: lettere diverse indicano differenze significative per p < 0,05. La lettera maiuscola si riferisce alla variabile in ascissa, la lettera minuscola si riferisce alla variabile in ordinata. D, Deaerazione con sistema Kryos; K, Deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos; S, Refrigerazione con scambiatore a fasci tubieri; IC, intensità colorante; Ton, tonalità; PFT, polifenoli totali; FRV, flavani reattivi alla vanillina. 

I valori di intensità colorante e tonalità (Fig. 3A) oscillavano rispettivamente tra 0,55 e 0,75 e tra 0,67 e 0,94 e rientravano nella fascia medio-bassa dei range tipicamente riportati per i vini rosati, inclusi quelli da Bombino nero (Di Stefano, 2013; Lovino e Ceci, 2009; Salinas et al., 2005; Suriano et al., 2015). In particolare, il vino K (deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos) presentava una intensità del colore inferiore del 25% a quella degli altri due vini. Per contro, il vino della tesi S presentava il valore di tonalità più basso.

Le differenze riscontrate nel contenuto in antociani totali (Fig. 3B) rispecchiavano quanto osservato sull’intensità colorante (20 mg L-1 nel vino K contro i circa 50 mg L-1 degli altri due vini). Quanto al contenuto in polifenoli totali, flavonoidi totali e flavani reattivi alla vanillina (Fig 3B-C), il vino della tesi D si staccava nettamente dagli altri due, caratterizzati da bassi livelli dei tre indici.

Nel complesso, i tre trattamenti del pigiato hanno fornito vini con peculiari caratteri cromatici e della frazione fenolica. Il trattamento con scambiatore, combinando l’effetto della bassa temperatura e di una maggiore sollecitazione meccanica del pigiato, ha fornito un vino caratterizzato da maggiore intensità di colore e bassi livelli di sostanze fenoliche con potenziale impatto su astringenza e amaro (Guaita et al., 2017; Rinaldi et al., 2019). Le temperature relativamente elevate del trattamento D, al contrario, hanno determinato una maggiore estrazione di flavonoidi e in particolare di monomeri e oligomeri delle catechine (espressi dall’indice FRV), suggerendo l’ipotesi, da verificare, dell’interessamento dei vinaccioli (Guaita e Bosso, 2019). Ciò, al di là del potenziale impatto sensoriale (da valutare ma verosimilmente limitato, visti i bassi livelli riscontrati), implicherebbe una differenza rilevante nelle cinetiche estrattive indotte dal trattamento con CO2 liquida rispetto al raffreddamento indiretto. 

Il trattamento K, infine, combinando le basse temperature con una ridotta sollecitazione meccanica del pigiato, ha fornito un vino con bassi livelli di estrazione delle diverse frazioni fenoliche. Ciò potrebbe consentire di protrarre i tempi di macerazione pellicolare in pressa e di modulare opportunamente, quindi, l’estrazione di aromi varietali e loro precursori. 

2. Composti volatili 

L’analisi SPME-GC-MS ha consentito di rilevare e quantificare nei vini 118 composti volatili. Tra essi sono stati selezionati 74 composti per i quali è stato possibile ottenere in bibliografia la soglia di percezione e quindi calcolare gli odor activity values (OAV). La selezione è stata ulteriormente ristretta a 30 composti per i quali sono stati determinati OAV ≥ 1 (ovvero una concentrazione superiore alla soglia di percezione).  

Figura 4 – Analisi delle componenti principali dei composti volatili con odor activity values (OAV) > 1 dei vini in esame. D, Deaerazione con sistema Kryos; K, Deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos; S, Refrigerazione con scambiatore a fasci tubieri. 

Tale scelta è chiaramente arbitraria, dato che le conoscenze attuali evidenziano che le interazioni con gli altri componenti volatili e non volatili possono determinare sinergie o effetti cumulativi o soppressivi (Cooke et al., 2009; Van Leeuwen et al., 2020): per tale motivo si è ritenuto di includere nell’analisi successiva anche alcuni composti per i quali sono stati rilevati OAV di poco inferiori a 1 e per i quali sono noti effetti cumulativi con omologhi della medesima classe chimica (Cooke et al., 2009).

L’analisi delle componenti principali (Figura 4) ha evidenziato in maniera lampante come la tesi K abbia fornito al vino un profilo volatile più ricco rispetto alle altre due tesi, con livelli maggiori per buona parte dei composti volatili esaminati, sia di origine varietale (C13-norisprenoidi, terpeni, esteri varietali), sia di origine fermentativa (esteri etilici, esteri acetici). L’impiego dello scambiatore, invece, ha determinato livelli più elevati di acidi grassi a media e corta catena. La sola deaerazione del pigiato, infine, sembra aver spostato il bilancio degli esteri etilici a favore di quelli a catena carboniosa più corta, alla luce della forte correlazione negativa tra etil-esanoato e etil-decanoato. Il solo composto varietale rilevato in maggior misura nel vino da tesi D era il limonene che, essendo un idrocarburo terpenico e quindi poco polare, potrebbe essersi giovato della temperatura più elevata del pigiato. 

In Figura 5 sono riportati i valori di OAV rilevati per alcuni composti chiave. Furaneolo e b-damascenone (Fig. 5A-B) sono aromi primari associati direttamente o come elicitori di sentori fruttati, floreali, indicati come composti chiave per la qualità olfattiva dei vini rosati (Masson e Schneider, 2009; Wang et al., 2016a, 2016b).  

Figura 5 – Odor activity values (OAV) di alcuni composti volatili analizzati nei vini in esame.Lettere diverse indicano differenze significative per p < 0,05 (test di Tukey). D, Deaerazione con sistema Kryos; K, Deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos; S, Refrigerazione con scambiatore a fasci tubieri. 

Tali composti sono stati rilevati in concentrazioni di molto superiori alla soglia di percezione olfattiva in tutti i vini. Sebbene la elevata variabilità riscontrata non consenta di trarre conclusioni supportate dalla statistica, i risultati di questa prova preliminare evidenziano la necessità di approfondire il potenziale del trattamento di deaerazione e refrigerazione con tecnologia Kryos nell’estrarre aromi primari dalle uve. Alla luce di quanto osservato sull’estrazione dei composti fenolici, appare opportuno indagare anche sull’effetto di un eventuale prolungamento del tempo di stazionamento in pressa. Anche il profilo degli esteri di fermentazione ha risentito delle diverse tecniche prefermentative (Fig. 5C-D). Si osservano, infatti una tendenza allo spostamento del bilancio degli esteri etilici, come anche livelli significativamente più elevati di isoamil acetato nel caso della tesi K. Infine, la Fig. 4E mostra i livelli di g-decalattone nei vini in esame. Sebbene al di sotto della sogli di percezione, tale composto potrebbe avere un significato sensoriale, dal momento che la sua attività olfattiva è amplificata dagli g-lattoni rilevati nei vini (Cooke (Née Brown) et al., 2009). Tale composto è stato rilevato in quantità significativamente più elevate nel caso del trattamento con Kryos a maggior dosaggio di CO₂ (K). I g-lattoni, oltre che dl contatto con il legno, hanno origine varietale, possono contribuire con note fruttate e si formano per ciclizzazione di idrossiacidi in risposta a eventi induttori di stress per la bacca (Miller et al., 2022). Tra i vini più ricchi in lattoni vi sono, ad esempio, gli icewine. I livelli maggiori riscontrati nella tesi K evidenziano, quindi, l’innesco di una risposta metabolica da parte delle cellule allo stress indotto dal contatto con il criogeno. 

3. Analisi sensoriale 

Figura 6 – Spazio olfattivo dei vini in esame. Analisi di corrispondenza applicata alle frequenze dei descrittori riportati da 10 panelisti esperti. D, Deaerazione con sistema Kryos; K, Deaerazione e refrigerazione con sistema Kryos; S, Refrigerazione con scambiatore a fasci tubieri.  

In Figura 6 è rappresentato lo spazio olfattivo (Barbe et al., 2021) derivante dall’analisi di corrispondenza applicata alle frequenze dei descrittori riportati dai 10 panelisti esperti. I descrittori fruttati, dalla ciliegia, alla fragola, alla pesca risultavano sostanzialmente condivisi tra i vini ottenuti con le tre tecniche prefermentative e corrispondevano a quanto atteso (Suriano et al., 2015). Tuttavia, l’analisi ha evidenziato alcuni elementi di differenziazione. La tesi D risultava, infatti caratterizzata prevalentemente dalle note fruttate, con una nota, occasionalmente riportata, di prugna. La tesi S presentava anche note erbacee e agrumate. La tesi K risultava, infine, quella con il profilo più complesso, in quanto aggiungeva alle note fruttate, più spostate verso la fragola e probabilmente esaltate da molecole come il b-damascenone (Pineau et al., 2007), le note agrumate e soprattutto una componente floreale, collegabile ai maggiori livelli di terpeni quali linalolo, geraniolo, a-terpineolo, hotrienolo (Fig. 3) (Bakker e Clarke, 2011). 

Conclusioni  

Le prove preliminari condotte hanno messo in luce alcuni aspetti del potenziale tecnologico della tecnologia Kryos di deaerazione e refrigerazione del pigiato nella produzione di vini rosati. A confronto con la refrigerazione con scambiatore a fascio tubiero, questo approccio ha determinato uno spostamento del pattern di estrazione delle sostanze volatili e non volatili nel corso della macerazione pellicolare. In particolare, ha portato ad una limitata estrazione di antociani e di polifenoli totali, a fronte di un arricchimento del vino in termini di aromi primari. Anche il profilo dei composti volatili di fermentazione è stato influenzato dall’impiego di questa tecnica. Tali effetti si sono riflessi sul profilo olfattivo del vino, reso più complesso e caratterizzato dalla comparsa di note floreali. 

Alcuni indicatori, quali i g-lattoni, invitano ad approfondire l’impatto del contatto dei tessuti con l’agente criogeno e la conseguente reazione metabolica, che potrebbe essere sfruttata per esaltare la componente primaria del profilo olfattivo.  

Per maggiori informazioni sulla tecnologia Kryos  (S.I.A.D. S.p.A., Bergamo, Italia), contattare:
Francesco D’Agostino,  Francesco_DAgostino@siad.eu 

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