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GRILLO ET AL., EFFETTO DI TEMPO E TEMPERATURA SU VINO ROSSO CON TAPPO A VITE, PAG. 1

WWW.INFOWINE.COM – RIVISTA INTERNET DI VITICOLTURA ED ENOLOGIA, 2012, N. 6/1

EFFETTO DEL TEMPO E DELLA TEMPERATURA SULLA CONSERVAZIONE DI VINO ROSSO BARBERA TAPPATO CON CHIUSURE A VITE Elena GRILLO*, Angela SILVA Istituto di Enologia ed Ingegneria Agro-Alimentare, Università Cattolica del Sacro Cuore, Via Emilia Parmense, 84, 29122 Piacenza *[email protected] Tel: +39 0523 599230 Fax: +39 0523 599232

Lavoro presentato alla 7^ edizione di Enoforum, Arezzo, 3-5 maggio 2011

Introduzione I problemi associati all’uso del sughero ed all’incidenza del “sapore di tappo” vengono continuamente ed ampiamente analizzati e trovare una soluzione non è semplice [1, 2]. La ricerca di soluzioni alternative è piuttosto interessante ma non sempre dà buoni risultati. Inoltre l’Italia, così come gli altri paesi di antica tradizione enologica, non è molto aperta ai cambiamenti radicali e, per questo motivo, è necessario valutare scientificamente la reale efficienza delle chiusure alternative. Per le chiusure sintetiche cilindriche, diversi studi mostrano come esse siano utili nel ridurre l’incidenza del sapore di tappo; tuttavia, altri componenti della chiusura possono migrare nel prodotto nel tempo, le chiusure sono maggiormente permeabili all’ossigeno e il materiale plastico potrebbe assorbire/adsorbire sostanze volatili del vino [3]. Per quanto attiene le chiusure a vite nell’ultimo decennio sono stati pubblicati numerosi studi comparativi tra vini tappati con chiusure a vite e sughero. Nel caso dei vini bianchi, diversi autori hanno messo in luce che il tappo a vite mantiene livelli più elevati di anidride solforosa (SO2) e di acido ascorbico e che la velocità di imbrunimento è minore rispetto alle chiusure sintetiche o ai tappi in sughero tradizionale o tecnico [4, 5, 6, 7]. All’analisi sensoriale, generalmente, il vino con il tappo a vite ha il punteggio più basso per gli attributi “evoluto/ossidato”, il più alto per il carattere fruttato; tuttavia i campioni, dopo 18 mesi di stoccaggio in bottiglia, hanno la nota di “ridotto” più intensa [4, 5, 7]. In effetti, uno studio del 2005 ha rilevato che la concentrazione di tioli volatili era dal 18 al 23% più bassa per i prodotti tappati con il sughero, probabilmente a causa di un fenomeno di assorbimento di composti volatili da parte del sughero [5]. Non molto numerose sono le sperimentazioni che prendono in considerazione la conservazione in bottiglia di vini rossi con differenti tappi; i risultati ottenuti in tale ambito hanno evidenziato che il profilo sensoriale e l’evoluzione del colore del vino erano piuttosto simili qualsiasi fosse la chiusura applicata [7]. Per quanto attiene l’ossigeno, diversi autori [8, 9, 10, 11, 12] hanno verificato che la velocità di ingresso dell’ossigeno nelle bottiglie attraverso le chiusure era più bassa per i tappi a vite ed i tappi tecnici, intermedia per il sughero naturale e più alta per le chiusure sintetiche; la posizione di stoccaggio delle bottiglie non era correlata con tale parametro [8]. Non sempre in letteratura c’è accordo nei dati relativi a tale aspetto. Ad esempio, Mas et al. (2002) [13] hanno messo in luce che la performance della chiusura a vite era simile a quella delle chiusure sintetiche nell’evoluzione di vini bianchi e rossi e che la posizione di stoccaggio delle bottiglie risultava discriminante per il livello di ossidazione del vino. A tale proposito va ricordato che ogni reazione chimica che si instaura durante la conservazione del vino in bottiglia avviene ad una certa velocità, è condizionata dai cambiamenti di temperatura poiché deve essere fornita l’energia necessaria all’attivazione della reazione stessa. Considerando l’equazione di Arrhenius, che stabilisce che la costante di velocità di una reazione chimica è legata esponenzialmente alla temperatura del sistema, alcuni autori hanno trovato che le velocità relative di assorbimento di ossigeno, di imbrunimento e di calo dell’ SO2 nel vino divenivano rispettivamente 270, 20.7 e 4.8 (rosso) o 1.7 (bianco) volte più veloci a 40°C rispetto alle stesse a 10°C [14, 15, 16]. Un altro aspetto da considerare è che i cambiamenti nella temperatura comportano significative variazioni del volume occupato dal vino nella bottiglia e, di conseguenza, della pressione dell’aria nello spazio di testa, attivando scambi di gas con



l’ambiente esterno. Questo fenomeno può portare alla perdita di sostanze volatili in caso di aumento della temperatura o favorire l’ingresso di aria nella bottiglia quando le temperature si abbassano [17, 18]. In queste condizioni la shelf life del vino viene sicuramente modificata Questo studio prende in considerazione l’influenza dell’imbottigliamento in atmosfera ambiente con diverse tipologie di chiusure sull’evoluzione della composizione del vino Barbera sottoposto a diverse temperature di stoccaggio. In letteratura sono disponibili solo pochi studi sui cambiamenti nella composizione di vini rossi stoccati a diverse temperature [19]. Materiali e metodi Le chiusure In totale le chiusure utilizzate per questo studio sono risultate essere in numero di sette. La chiusura di riferimento è un tappo tecnico in sughero agglomerato (24x44 mm), le altre sei sono tappi a vite che si differenziano per la tipologia di liner ed il sistema di chiusura – imbottigliamento. I tappi a vite sono tutti delle stesse dimensioni (30x60 mm); la differenza nel

liner è dovuta alla presenza / assenza di un film di stagno (20 µm) accoppiato con strati di

polietilene (2 mm, a contatto con la bocca della bottiglia) e polivinilidene cloruro (PVDC, 19 µm) [20]. Per le caratteristiche strutturali delle due tipologie di capsule a vite utilizzate (la classica ROTE ed una nuova chiusura, brevettata dalla Guala Closures, chiamata Wak) si sono resi necessari due differenti sistemi di tappatura. La capsula ROTE, per la quale la tenuta è assicurata dalla compressione in testa ed intorno al collo della bottiglia, è stata tappata con un comune tappatore monotesta. Una bottiglia tappata con capsula Wak è esteticamente molto simile ad una tappata con sughero; per ottenere questo effetto, le scanalature necessarie alla tenuta sono poste nella parte interna della capsula ed il sistema di applicazione è diverso. Essa è prima compressa in testa e poi avvitata sulla bottiglia applicando una determinata coppia di forza (16 o 18 Kg nel nostro caso). Il materiale plastico tra la chiusura e la bottiglia assicura un perfetto contatto (aderenza) con il vetro. Nella tabella 1 è riportato un piano schematico delle chiusure utilizzate nella prova.

Il vino Il vino usato nella sperimentazione era un vino rosso, Barbera Oltrepò Pavese della Cantina Sociale Intercomunale di Broni. All’imbottigliamento il vino all’analisi visiva presentava un colore rosso rubino intenso, brillante, con una buona viscosità. Al naso era fine, intenso, pulito. Al palato aveva una medio-buona struttura, una buona acidità ed una medio-lunga persistenza. L’imbottigliamento è stato fatto per tutte le tipologie di chiusure nello stesso giorno in modo da ridurre al minimo la variabilità dovuta alle condizioni di imbottigliamento. Non sono stati utilizzati sistemi di pre-evacuazione del gas in bottiglia o di saturazione dello spazio di testa con gas inerti, quindi era presente aria nello spazio di testa. Per ciascuna tipologia di chiusura sono state tappate circa 160 bottiglie che erano successivamente trasferite e conservate in una cantina dell’Istituto di Enologia e Ingegneria Agro-alimentare alla temperatura di 16°C; per ogni chiusura una metà delle bottiglie erano conservate in posizione verticale ed una metà in posizione orizzontale.

Closure Type Liner Screwing Force (Kg)

N° of bottles Acronym

Cork Agglomerated - - 151 Cork

Screw cap ROTE Tin foil - 156 30x60 Tin

Screw cap ROTE Saranex - 153 30x60 Sar

Screw cap Wak Tin foil 16 156 Wak Tin 16

Screw cap Wak Tin foil 18 160 Wak Tin 18

Screw cap Wak Saranex 16 160 Wak Sar 16

Screw cap Wak Saranex 18 160 Wak Sar 18

Tabella 1: Chiusure utilizzate nello studio



Trattamenti termici All’imbottigliamento, dopo 12, 24 e 28 mesi di stoccaggio a 16°C, un paio di bottiglie per ogni chiusura e posizione di stoccaggio erano poste in un termostato condizionato a 45°C ed un’altra coppia in una cella refrigerata a 5°C e conservate per 30 giorni alle rispettive temperature (dettaglio in figura 1). Queste temperature sono state scelte per simulare erronee condizioni di stoccaggio del prodotto. Campionamento ed analisi Il campionamento per le analisi chimiche era fatto in maniera del tutto casuale. In caso di evidenti anomalie (perdite di liquido, difetti della chiusura) le bottiglie venivano escluse dall’analisi ma solo un numero limitato di bottiglie ha mostrato tali difetti in fase di conservazione, alla temperatura di

160 bottles

Vertical storage (80) 16°C Horizontal storage (80) 16°C

Sampling for thermal

treatments:

- 2 bottles at 5°C

- 2 bottles at 45°C

bottling bottling Sampling for thermal

treatments:

- 2 bottles at 5°C


Chemical analyses of the bottles

30 days

12

months

24

months

28

months

12

months

24

months

28

months


treatments:

- 2 bottles at 5°C



treatments:

- 2 bottles at 5°C



treatments:

- 4 bottles at 5°C



treatments:

- 2 bottles at 5°C



treatments:

- 2 bottles at 5°C



treatments:

- 4 bottles at 5°C



End of the treatment


Chemical analyses of the bottles Chemical analyses of the bottles


30 days

30 days 30 days

30 days

30 days

30 days

30 days

5 months

at 16°C

Chemical analyses

of 2 bottles

Chemical

analyses of

2 bottles

36

MONTHS

OF

STORAGE

AT

16°C

Chemical

analyses of

2 bottles

End of the treatment

Chemical analyses

of 2 bottles

5 months

at 16°C

Figura 1: schema delle condizioni di stoccaggio e campionamento per i trattamenti termici



16°C. Le analisi chimiche venivano eseguite in triplicato per ogni chiusura e posizione di stoccaggio, secondo i metodi ufficiali di analisi [21, 22]. Prima e dopo i trattamenti termici i vini venivano analizzati per i caratteri chimici. Inoltre venivano registrati i cambiamenti nel livello del liquido durante i trattamenti applicati; l’altezza dello spazio di testa veniva misurata a 20°C prima del trattamento termico, subito dopo il trattamento (5° o 45°C) e, dopo il trattamento, quando i campioni avevano nuovamente raggiunto la temperatura di 20°C. Analisi dell’ossigeno disciolto L’analisi dell’ossigeno disciolto nel vino veniva effettuata utilizzando un elettrodo Orbisphere 3650 Micro Logger. La bottiglia veniva aperta e velocemente richiusa con un tappo a vite, costruito allo scopo, che era dotato di due tubi: il primo per l’uscita del vino, pompato tramite una pompa peristaltica allo strumento, il secondo per il ricircolo del vino nella bottiglia. I tubi erano in poliuretano, con una permeabilità all’ossigeno molto bassa. Prima di iniziare la misura, nell’intero circuito veniva flussato azoto per rimuovere l’aria presente; la misura era effettuata dopo che il sistema era stato condizionato con il vino ed aveva raggiunto una certa stabilità del flusso (30 mL/min). L’analisi veniva completata quando erano fluiti circa 400mL di vino [23]. Analisi statistica Le medie e le deviazioni standard sono state calcolate e i dati sono stati elaborati statisticamente usando il software PAWS Statistics 18.0 (SPSS Inc., Chicago, Illinois). Le procedure utilizzate sono state l’analisi della varianza (ANOVA), il test di Duncan e l’analisi delle componenti principali (PCA). Risultati e discussione Evoluzione della composizione del vino Barbera conservato a 16°C I caratteri generali del vino al momento dell’imbottigliamento sono riportati nella tabella 2.

Il vino presentava una buona alcolicità ed estratto; l’acidità totale non era molto alta poiché il vino aveva subito la fermentazione malolattica. Il livello di acidità volatile era basso ed il colore intenso era tipico di un vino Barbera. Il contenuto in ossigeno disciolto nel vino era relativamente alto poiché l’imbottigliamento era stato fatto in atmosfera ambiente. Durante i 36 mesi di conservazione a 16°C, si è verificata una piccola riduzione nel tenore alcolico e nell’intensità colorante dei vini, un forte calo dell’SO2 totale ed un incremento dell’acidità volatile e della tonalità di colore. L’evoluzione nel tempo del contenuto in SO2

totale è riportata nella figura 2.

Parameters Value

Alcoholic strength 12.72 + 0.02 % vol

Reducing sugars 4.46 + 0.14 g L-1

Total extract 28.1 + 0.01 g L-1

pH 3.39 + 0.01

Total acidity 5.7 + 0.01 g L-1

Volatile acidity 0.26 + 0.01 g L-1

Total SO2 61 + 1.53 mg L-1

Free SO2 15 + 0.58 mg L-1

Acetaldehyde 16+ 1.00 mg L-1

OD 420 nm 3.382 + 0.042

OD 520 nm 6.672 + 0.149

OD 620 nm 1.063 + 0.020

Colour Index 11.117 + 0.189

Tint 0.507 + 0.010

Dissolved oxygen 0.19 + 0.01 mg L-1

Tabella 2: caratteri compositivi del vino Barbera misurati all’imbottigliamento



Il grafico mostra i valori medi di tutte le chiusure (7 chiusure x 3 bottiglie = 21 dati) per ogni campionamento con le barre di errore. L’SO2 totale subisce un calo nei primi 8 mesi di conservazione per tutte le chiusure e le differenze tra i campioni sono minime. I nostri risultati confermano quanto già evidenziato da altri autori [3, 4, 5, 6, 7]. Dopo 8 mesi le variazioni nel contenuto di SO2 sono meno rilevanti e verso i 32-36 mesi aumenta la variabilità nel comportamento delle diverse chiusure anche in relazione alla posizione di stoccaggio. In

particolare i vini stoccati in posizione orizzontale mantengono livelli leggermente più alti di SO2. Questo andamento concorda con i risultati di studi riportati in letteratura [4, 13]. In effetti durante i primi mesi di conservazione la posizione della bottiglia non sembra influenzare la concentrazione in SO2 totale poiché l’effetto del tempo é più rilevante rispetto alle piccole differenze tra le chiusure. Il livello di SO2 libera all’imbottigliamento era basso e si é mantenuto pressoché costante per tutto il periodo di stoccaggio dei prodotti (figura 3).

Dopo 12 mesi di conservazione l’SO2 libera raggiunge il minimo tra i livelli misurati; tra 12 e 24 mesi si evidenzia un lieve incremento fino ad avere, dopo 36 mesi in bottiglia, valori simili a quelli all’imbottigliamento. Le differenze tra le chiusure o per la posizione di stoccaggio non sono risultate statisticamente significative, probabilmente perché il livello di SO2 all’imbottigliamento era piuttosto basso (15 + 1 mg L-1). Nel primo periodo di conservazione in bottiglia molte reazioni possono avvenire e condurre ad una riduzione consistente di SO2. Il calo dell’SO2 potrebbe essere legato alla elevata quantità di ossigeno disponibile all’imbottigliamento, dovuta alla presenza di aria nello spazio di testa. Una

Figura 2: Impatto del tempo di conservazione sul contenuto in SO2 totale del vino Barbera Oltrepò Pavese. Valori medi di tutte le chiusure rilevati ad ogni tempo. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard. Le medie seguite dalla stessa lettera non sono statisticamente diverse (test di Duncan; p<0.05).

Figura 3: Impatto del tempo di conservazione sul contenuto in SO2 libera del vino Barbera Oltrepò Pavese. Valori medi di tutte le chiusure rilevati ad ogni tempo. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard. Le medie seguite dalla stessa lettera non sono statisticamente diverse (test di Duncan; p<0.05).



tendenza ad una maggiore riduzione del contenuto di SO2 in presenza di quantità maggiori di ossigeno disciolto è stata osservata anche da altri autori, poiché l’SO2 esplica la sua azione antiossidante proteggendo il vino da degradazioni ossidative, anche se non c’è una relazione diretta tra i due parametri [4, 5]. Dopo il primo periodo l’aumento dell’SO2 potrebbe essere correlato alla riduzione del livello di acetaldeide e delle antocianine. L’acetaldeide, effettivamente, si riduce ad un terzo del suo valore iniziale dopo 8 mesi (figura 4) e potrebbe essere coinvolta in reazioni di ossidazione e/o di combinazione tra tannini ed antociani, determinando un nuovo equilibrio tra SO2 libera e combinata; questa ipotesi potrebbe essere confermata anche dalla consistente riduzione di densità ottica a 520 nm osservata dopo 12 mesi di conservazione [24, 25].

In effetti, la riduzione dell’acetaldeide e delle antocianine in forma libera rende una parte dell’SO2 nuovamente disponibile e ciò potrebbe giustificare il leggero aumento dell’SO2 libera che si verifica nella nostra sperimentazione oltre i 12 mesi di conservazione in bottiglia dei vini. Per quanto concerne l’evoluzione del colore a 620 nm (figura 5), possiamo notare come per tutte le chiusure, con piccole differenze, si verifichi un aumento fino ad 8 mesi dall’imbottigliamento seguito da un periodo di stabilità (fino a 24 mesi) e da una piccola riduzione finale.

L’assorbanza a 620 nm è un indice dei composti colorati che danno al vino sfumature violacee; questi composti possono essere formati, in fase di conservazione del vino, dalla combinazione tra antocianine e tannini mediata da acetaldeide. Questa reazione è in genere favorita dalla

Figura 4: Evoluzione del contenuto in acetaldeide del vino Barbera durante i 36 mesi di conservazione. Valori medi per tutte le chiusure a ciascun controllo. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard. Le medie seguite dalla stessa lettera non sono significativamente diverse (test di Duncan; p<0.05).

Figura 5: Evoluzione dell’assorbanza a 620 nm del vino Barbera durante i 36 mesi di conservazione. Valori medi per tutte le chiusure a ciascun controllo. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard. Le medie seguite dalla stessa lettera non sono significativamente diverse (test di Duncan; p<0.05).



presenza di ossigeno, come dimostrato in studi precedenti [24, 25]. L’ipotesi della formazione di questi composti è supportata dall’evoluzione del contenuto in acetaldeide, che cala in maniera consistente nei primi 12 mesi di stoccaggio fino a diventare non più rilevabile dopo 24 mesi [23] nelle nostre condizioni sperimentali. Per quanto attiene le assorbanze a 420 nm e 520 nm, esse rispettivamente aumentano e diminuiscono durante tutto il periodo di conservazione, con un regolare aumento di tonalità. L’analisi dell’ossigeno disciolto ha evidenziato il differente comportamento dei prodotti che , in funzione dell’evoluzione di tale parametro, possono essere suddivisi in due gruppi in base al momento in cui si ha il massimo valore misurato. Il primo gruppo (figura 6) raggiunge il massimo in posizione orizzontale dopo 16 mesi di conservazione, mentre per la posizione verticale la situazione è più variabile, con il livello massimo dopo 8-12 mesi.

Nel secondo gruppo (figura 7) il massimo di ossigeno disciolto viene misurato ad 8 mesi ed il livello si mantiene più alto fino ai 16 mesi.

Figura 7: Evoluzione dell’ossigeno disciolto nel vino Barbera tappato con capsule 30x60 e Wak Tin durante i 36 mesi di conservazione. Le barre indicano le misure fatte all’imbottigliamento, dopo 16, 20, 24, 32 e 36 mesi di conservazione. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard.

L’aumento dell’ossigeno disciolto misurato è legato alla grande quantità di ossigeno disponibile nello spazio di testa delle bottiglie. Nel primo anno di conservazione l’ossigeno disciolto aumenta con tempi e quantità leggermente differenti per le diverse chiusure e posizioni di stoccaggio. E’ evidente che la quantità di ossigeno disponibile nello spazio di testa delle bottiglie può favorire un’importante dissoluzione del gas nel liquido e, una volta disciolto, l’ossigeno può reagire con diversi composti, come composti fenolici e SO2. Nel primo anno di conservazione, in ogni caso, il fenomeno della dissoluzione sembra prevalere sulle reazioni di consumo con il conseguente

Figura 6: Evoluzione dell’ossigeno disciolto nel vino Barbera tappato con sughero e capsule Wak Saranex durante i 36 mesi di conservazione. Le barre indicano le misure fatte all’imbottigliamento, dopo 16, 20, 24, 32 e 36 mesi di conservazione. Le barre di errore rappresentano la deviazione standard.



incremento dell’ossigeno disciolto. Dopo 8 o 16 mesi, le reazioni di consumo prevalgono, sebbene con differenze tra le due posizioni di stoccaggio, ma l’evoluzione è simile per tutte le chiusure, con valori finali compresi nel range di 0.07 – 0.10 mg L-1 ed una certa tendenza a valori più bassi per le bottiglie conservate in posizione orizzontale. L’analisi statistica delle componenti principali (PCA) dei dati raccolti durante i 36 mesi di conservazione a 16°C è riportata in figura 8. Il vino all’imbottigliamento si trova nella zona del piano fattoriale caratterizzata da valori più alti di SO2 totale e DO a 520 nm. Dopo 4 mesi c’è una chiara separazione dei prodotti rispetto all’imbottigliamento, principalmente dovuta al consistente calo dell’anidride solforosa. Successivamente il tempo continua ad essere il principale fattore di separazione tra i prodotti anche se, dopo 12 mesi di stoccaggio, le differenze sono meno evidenti.

Figura 8: Grafico dell’analisi delle componenti principali per i caratteri chimici del vino Barbera conservato a 16°C.

In particolare i vini a 12-16 mesi presentano livelli più alti di assorbanza a 620 e 420 nm mentre successivamente acidità volatile e tonalità predominano. In linea generale l’evoluzione dei prodotti verso valori più alti di acidità volatile e tonalità di colore è giustificata dalla presenza di una elevata quantità di ossigeno disponibile in bottiglia e, in ogni caso, è la naturale evoluzione dei vini in presenza di aria nello spazio di testa, come osservato da diversi altri autori [3, 4, 5, 6, 7, 13]. Per periodi di conservazione più lunghi (24-36 mesi) i dati sono maggiormente dispersi: ciò dimostra che la chiusura e/o la posizione di stoccaggio cominciano a rivestire un ruolo significativo nella differenziazione dei prodotti. Dopo 36 mesi si rende evidente la separazione del sughero dalle altre chiusure per un contenuto più alto in acidità volatile.



Effetto delle variazioni di temperatura sulla conservazione del vino Barbera I cambiamenti nell’evoluzione del vino dovuti ai trattamenti termici sono illustrati nella Tabella 3.

bottling 12 months 24 months Parameters

16°C 5°C 45°C 16°C 5°C 45°C 16°C 5°C 45°C

Total SO2 mg L-1

61 c 46b 36a 28 a 35 b 30 a 42 b 35 a 35 a

Free SO2 mg L-1

15 b 11 a 11 a 12 a 15 c 13 b 19 b 17 a 17 a

A 420 nm 3.382 a 3.544 b 3.431a 3.803 b 3.625 a 3.786 b 3.866 b 3.564 a 3.874 b

A 520 nm 6.672 c 6.500 b 4.683a 5.789 c 5.498 b 4.723 a 5.494 c 4.999 b 4.622 a

A 620 nm 1.050 a 1.166 b 1.063a 1.316 c 1.275 b 1.096 a 1.301 c 1.164 b 1.090 a

CIa 11.12 b 11.22 b 9.16 a 10.91 c 10.40 b 9.61 a 10.66 b 9.72 a 9.59 a

Tb 0.51 a 0.54 b 0.73 c 0.66 a 0.66 a 0.80 b 0.70 a 0.71 a 0.84 b

a = colour index; b = colour tint

Le tre situazioni considerate (conservazione a 16°C con o senza trattamenti termici a 45°C e a 5°C per un mese all’imbottigliamento, dopo 12 mesi e dopo 24 mesi) originano prodotti diversificati nel tenore di anidride solforosa e nei parametri del colore. Le differenze sono significative a tutti i tempi considerati in particolare nel caso del vino trattato a 45°C, in cui si registra una netta diminuzione dell’anidride solforosa, un decremento dell’A 520 nm ed un aumento della tonalità. In generale il cambiamento nella temperatura di conservazione (da 16 a 45°C o da 16 a 5°C) ha un impatto differente sulla composizione del prodotto in relazione al momento della conservazione in cui è stato applicato. Infatti, i trattamenti fatti all’imbottigliamento hanno un’influenza maggiore sui vini, mentre le differenze tra i prodotti trattati e non trattati dopo 24 mesi sono meno rilevanti. L’analisi delle componenti principali (PCA) applicata ai dati alle diverse temperature (16°, 5° e 45°C) e ai differenti tempi di stoccaggio, mostra che all’imbottigliamento i trattamenti causano una separazione netta dei vini in tre gruppi in funzione della temperatura applicata (figura 9).

Figura 9: Grafico dell’analisi delle componenti principali dei dati relative a tutte le condizioni di stoccaggio (5°, 16° e 45°C) considerando l’imbottigliamento, 12 e 24mesi di conservazione.

I prodotti conservati a 16°C sono correlati all’indice di colore (IC) mentre i campioni trattati a freddo si separano per il mantenimento di un maggior livello di SO2 totale e di IC e di una tonalità di colore (T) più bassa. I vini trattati a caldo si spostano nella zona del piano fattoriale dominata

1 2

Volatile acidity -0.365 0.650

Total SO2 0.077 -0.440

A 420 nm 0.514 0.806

A 520 nm 0.915 -0.382

A 620 nm 0.953 0.059

CI 0.987 -0.126

T -0.691 0.694

Component

t = test

c = cold

w = warm



dalle variabili che pesano sulla componente 2, cioè tonalità ed acidità volatile. Dopo 12 e 24 mesi i prodotti correttamente conservati si spostano nel piano fattoriale verso valori maggiori di assorbanza a 420 e 620 nm: i vini si separano nettamente dai prodotti trattati a caldo mentre la separazione non è netta per i campioni trattati a 5°C che, però, presentano valori più bassi di IC. La componente 1, che rappresenta il 51.4% della variabilità totale, può essere utile per spiegare l’effetto delle diverse temperature di stoccaggio mentre la componente 2, che spiega il 27.3% della variabilità totale, può essere indicativa per valutare l’evoluzione dei prodotti nel tempo. Considerando le condizioni estreme di trattamento (5° e 45°C) ai diversi tempi di conservazione (0, 12, 24 e 28 mesi) l’analisi statistica dei dati (PCA, figura 10) evidenzia che, a qualsiasi tempo il trattamento venga applicato, i campioni si separano nettamente soprattutto in relazione ai parametri che pesano sulla componente 1, cioè SO2 totale, DO a 520 nm, IC e, inversamente, T. Come si può vedere dal grafico, i vini trattati a freddo si collocano nell’area del piano fattoriale caratterizzata da più elevati valori dei parametri citati, cioè sono direttamente correlati all’SO2, all’IC. I prodotti trattati a caldo compongono un’area nel piano fattoriale con livelli più bassi dei parametri citati e sono spostati nella zona caratterizzata dalla tonalità. Naturalmente, se questa è la tendenza generale, differenze sono rilevabili in funzione del momento in cui è stato effettuato il trattamento nel corso della conservazione. L’influenza del tempo può essere dedotta dalla componente 2 della PCA, dove pesano in modo più rilevante acidità volatile, SO2 libera, alcool e, in minor misura, DO a 620 nm. Risulta evidente, infine, a conferma dell’elaborazione ottenuta considerando le tre temperature di conservazione, che il riscaldamento – raffreddamento effettuato al tempo zero e dopo 12 mesi influenza maggiormente la macrocomposizione del vino rispetto allo stesso trattamento applicato a 24 mesi di conservazione in bottiglia..

Figura 10: Grafico dell’analisi delle componenti principali dei dati relative ai trattamenti termici (5° e 45°C) fatti all’imbottigliamento, dopo 12, 24 e 28 mesi di conservazione.

Come già ricordato, durante la conservazione dei vini intervengono alcuni importanti cambiamenti. All’imbottigliamento l’SO2 libera era circa un terzo della totale mentre, dopo 12 mesi in bottiglia, essa rappresenta la metà del contenuto totale. Quando viene applicato un periodo di condizionamento delle bottiglie a temperature differenti si ha un rapido declino del livello di SO2 totale, che è più importante per la prova a 45°C effettuata su vino giovane: l’SO2 potrebbe essere direttamente coinvolta in reazioni di ossidazione o volatilizzarsi a causa di scambio di gas con



l’ambiente esterno. Inoltre, il cambiamento di temperatura modifica il rapporto tra SO2 totale e libera. Mentre la densità ottica a 420 nm presenta piccole variazioni dovute alla temperatura o al tempo di stoccaggio, DO a 520 nm mostra variazioni significative dovute ad entrambe le variabili. In particolare i cambiamenti nel vino trattato a 45°C all’imbottigliamento potrebbero essere dovuti in parte all’attivazione di un processo di degradazione termica / ossidazione delle antocianine. In effetti, il �T potrebbe essere sufficiente a fornire l’energia necessaria per l’attivazione del processo, che è stimata essere tra 83.6 - 125.4 KJ mol-1 [14, 17]. Questa ipotesi è confermata dal comportamento della DO a 520 nm a 5°C, la cui variazione è piccola rispetto ai vini conservati a 16°C, e suggerisce che in tale situazione non sia attivata la degradazione delle antocianine. Il terzo componente del colore, DO a 620 nm, subisce piccole variazioni, aumentando principalmente a causa del tempo di conservazione. Ovviamente, la tonalità di colore, che è il rapporto tra 420 e 520 nm, cresce all’aumentare della temperatura, in misura maggiore sul vino giovane, e del tempo seguendo il trend della riduzione della DO a 520 nm. I fenomeni sopra citati potrebbero essere correlati agli effetti che le variazioni di temperatura inducono nel rapporto tra il volume occupato in una bottiglia dal vino ed il volume occupato dall’aria. Ricordando che i liquidi sottoposti ad un aumento di temperatura si espandono e che di conseguenza i gas nello spazio di testa vengono compressi, questo fenomeno provoca un aumento nella pressione dello spazio di testa. Inoltre, ricordando che nello spazio di testa delle bottiglie oggetto dello studio era presente aria (circa 21% di ossigeno), alcuni cambiamenti nella composizione dei vini potrebbero essere legati alle variazioni della pressione nello spazio di testa. Supponendo di trovarci in un sistema chiuso, in effetti, a 45°C lo spazio di testa si riduce a causa dell’espansione del liquido (figura 11), facendo circa triplicare la pressione al suo interno: in queste condizioni la dissoluzione dell’ossigeno, normalmente ridotta dalla temperatura, è favorita dall’aumento della pressione, passando da 5.91 mg L-1 a 17.72 mg L-1 (tabella 4) [26, 27]. Figura 11: altezza dello spazio di testa delle bottiglie misurata prima, durante e dopo il trattamento termico a 45°C (a sinistra: stoccaggio in verticale; a destra: stoccaggio in orizzontale).

Le variazioni della pressione nelle bottiglie, causate dalla temperatura, possono accelerare il graduale declino della capacità di tenuta della chiusura e, di conseguenza, aumentare la suscettibilità alle perdite. Questo aspetto è sottolineato dalle variazione dell’altezza dello spazio di testa misurate a 20°C dopo il trattamento a 45°C. In particolare, alcune capsule Wak sembrano perdere la loro tenuta con successivo scambio di gas (aria o vapore o composti volatili del vino) con l’ambiente esterno [17, 26, 27, 28]. Questo è evidente per le bottiglie conservate in posizione orizzontale poiché fenomeni di colatura si sono verificati per alcune delle chiusure testate con una successiva riduzione del volume del liquido ed un aumento dello spazio vuoto nella bottiglia. I risultati esposti indicano, pertanto, che innalzamenti di temperatura nel corso della conservazione in bottiglia possono avere ripercussioni differenti in relazione alla posizione della bottiglia che, in tali condizioni, potrebbe risultare discriminante, mentre non sembra esserlo quando il vino è mantenuto a 16°C per tutto il periodo della conservazione.



Tabella 4: Solubilità dell’ossigeno in una soluzione modello con salinità pari a 3ppm (dati estrapolati da

http://www.colby.edu/chemistry/CH331/O2%20Solubility.html)

Nella situazione del prodotto trattato a 5°C, dopo differenti tempi di conservazione a 16°C, la solubilità dell’ossigeno, che dovrebbe essere favorita dall’abbassamento della temperatura, raggiunge valori solo leggermente più elevati di quelli a 16°C (tabella 4) se , come nel nostro caso, si verifica una leggera depressione causata dalla contrazione del liquido (figura 10).

Figura 11: altezza dello spazio di testa delle bottiglie misurata prima, durante e dopo il trattamento termico a 5°C (a sinistra: stoccaggio in verticale; a destra: stoccaggio in orizzontale).

Anche in questo caso la depressione potrebbe promuovere scambi di gas con l’ambiente esterno per richiamo di aria nelle bottiglie. L’effetto dello scambio di gas potrebbe non essere immediatamente evidente poiché la bassa temperatura non favorisce reazioni di ossidazione / degradazione rapide ma può ridurre la shelf life del prodotto. Infine, è ben noto che la superficie disponibile per il trasferimento di massa dell’ossigeno influenza il flusso di assorbimento del gas nel liquido. Lo stoccaggio in posizione orizzontale crea una superficie maggiore rispetto alla verticale (almeno 10 volte più grande) a contatto con i gas dello spazio di testa e ciò aumenta il flusso di assorbimento di ossigeno nel vino [28]. Tutte queste considerazioni, sicuramente da approfondire nel caso specifico della relazione vino-ossigeno-temperatura, potrebbero spiegare le rilevanti modifiche dei caratteri del vino, poiché la

Temperature °C

Headspace Pressure atm

O2 solubility

mg/L

5 0.8 10.21 5 1 12.49

16 1 9.63 45 1 5.91 45 3 17.72



variazione di temperatura ed i conseguenti cambiamenti di pressione nelle bottiglie possono alterare la tenuta della chiusura con effetti immediati e/o mantenerla alterata nel successivo periodo di conservazione. I problemi sono più rilevanti quando il cambiamento di temperatura è rapido e prolungato nel tempo ed avviene su vini giovani. Conclusioni La shelf life è definita come il periodo in cui si ha la sicurezza che il prodotto mantenga le caratteristiche sensoriali, chimiche e fisiche desiderate. La shelf life del vino è molto variabile in funzione della condizione iniziale del prodotto, incluso il packaging, e delle condizioni di conservazione e trasporto. I cambiamenti chimici nel vino possono avvenire con diverse velocità e la costante di velocità della reazione chimica è legata in maniera esponenziale alla temperatura del sistema secondo l’equazione di Arrhenius. La velocità relativa di assorbimento di ossigeno e calo dell’SO2 nel vino aumenterà al crescere della temperatura. L’evoluzione del vino Barbera in condizioni ottimali (T=16°C) è tipica di un prodotto imbottigliato con aria nello spazio di testa, cioè leggermente ossidativa. In tali condizioni il tempo di conservazione è il fattore discriminante mentre il tipo di chiusura e/o la posizione della bottiglia possono predominare sul tempo nel caso di periodi di conservazione prolungati (superiore ai 24 mesi). Le variazioni di temperatura di un vino imbottigliato possono modificare la composizione del vino da un punto di vista macroscopico, in particolare per quanto riguarda il colore. L’invecchiamento in bottiglia è il risultato di molte reazioni ed ognuna di queste reazioni avviene ad una data certa velocità ed è diversamente influenzata dai cambiamenti della temperatura. Variazioni della temperatura durante il periodo di conservazione in bottiglia possono causare cambiamenti nella pressione dello spazio di testa della stessa; in una bottiglia di vino contenente aria nello spazio di testa la solubilizzazione dell’ossigeno dall’aria nel mezzo idro-alcolico viene modificata. Pressioni elevate sono accompagnate da aumento di ossigeno disciolto e sono associate a ossidazioni post-imbottigliamento. Un importante indicatore del danno termico è il colore; per il vino oggetto di questo studio la tonalità di colore aumenta in relazione diretta con l’aumento della temperatura, raggiungendo valori non conformi con i requisiti di qualità di un vino nel suo primo periodo di affinamento in bottiglia quando questo subisce trattamenti a 45°C per periodi lunghi. In tali situazioni il parametro temperatura prevale nettamente sul tipo di chiusura e sulla posizione della bottiglia nel determinare l’evoluzione del vino. Tutte queste considerazioni potrebbero spiegare le rilevanti modifiche dei caratteri del vino poiché la variazione di temperatura ed i successivi cambiamenti di pressione nelle bottiglie possono alterare la tenuta della chiusura con effetti immediati e/o mantenerla alterata nel successivo periodo di conservazione. Per quanto riguarda l’effetto delle diverse chiusure utilizzate, le differenze nella composizione dei prodotti correlate al tipo di chiusura applicata iniziano ad essere evidenti solo in condizioni estreme di stoccaggio, tempi molto lunghi o alte temperature di conservazione. References [1] R. Juanola, D. Subirà, V. Salvado, J.A. Garcia Regueiro, E. Anticò, Migration of 2,4,6-trichloroanisole from cork stopers to wine, Eur. Food Res. Technol. 220 (2004) 347-352 [2] V. Mazzoleni, L. Maggi, Effect of wine style on the perception of 2,4,6-trichloroanisole, a compound related to cork taint in wine, Food Res. Int. 40 (2007) 694-699 [3] A. Silva, M. Lambri, D.M. De Faveri, Evaluation of the performances of synthetic and cork stoppers up to 24 months post- bottling, Eur. Food Res. Technol. 216 (2003) 529-534 [4] P. Godden, L. Francis, J. Field, M. Gishen, A. Coulter, P. Valente, P. HOJ, E. Robinson, Wine bottle closures: physical characteristics and effect on composition and sensory properties of a Semillon wine. 1.Performance up to 20 months post-bottling, Aust. J. Grape and Wine Res. 7 (2001) 64-105 [5] M. Brajkovich, N. Tibbits, G. Peron, C.M. Lund, S.I. Dykes, P.A. Kilmartin, L. Nicolau, Effect of screwcap and cork closures on SO2 levels and aromas in a Sauvignon Blanc wine, J. Agric. Food Chem. 53 (2005) 10006-10011



[6] G.K. Skouroumounis, M.J. Kwiatkowski, I.L. Francis, H. Oakey, D.L. Capone, Z. Peng, B. Duncan, M.A. Sefton, E.J. Waters, The impact of closure type and storage conditions on the composition, colour and flavour properties of a Riesling and a wooded Chardonnay wine during five years’ storage, Aust. J. Grape and Wine Res. 11 (2005) 369-377 [7] M.J. Kwiatkowski, G.K. Skouroumounis, K.A. Lattey, E.J. Waters, The impact of closures, including screwcap with three different headspaces volumes, on the composition, colour and sensory properties of a Cabernet Sauvignon wine during two years’ storage, Aus. J. Grape and Wine Res. 13 (2007) 81-94 [8] P. Lopes, C. Saucier, P.L. Teissedre, Y. Glories, Impact of storage position on oxygen ingress through different closures into wine bottles, J. Agric. Food Chem. 54 (2006) 6741-6746 [9] P. Godden, L. Lattey, M. Gishen, G. Cowey, M. Holdstock, E. Robinson, E.J. Waters, G.K. Skouroumounis, M. Sefton, D.L. Capone, M.J. Kwiatkoski, J. Field, A. Coulter, N. D’Costa, B. Bramley, Towards offering wine to the consumer in optimal condition – the wine, the closures and other packaging variables: A review of the AWRI research examining the changes that occur in wine after bottling, Aust. & New Zeal. Wine Ind. J. 20 (2005) 20-30 [10] J.C. Vidal, T. Dufourcq, J.C. Boulet, M. Moutounet, Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site, 1

ère partie, Rev. Fr. Oenol. 190 (2001) 24-30

[11] J.C. Vidal, J.C. Boulet, M. Moutounet, Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site, 2

ème partie, Rev. Fr. Oenol. 201 (2003) 25-33

[12] J.C. Vidal, J.C. Boulet, M. Moutounet, Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site, 3

ème partie, Rev. Fr. Oenol, 205 (2004) 32-38

[13] Mas A., J. Puig, N. Lladò, F. Zamora, Sealing and storage position effects on wine evolution, J. Food Sci. (2002) vol. 67, n°4, 1374-1378; [14] Boulton R.B., V.L. Singleton, L.F. Bisson, R.E. Kunkee, The bottling and storage of wines. In Principles and Practices of Winemaking (1996) pp. 427-447. Chapman & Hall, New York [15] Ribéreau-Gayon J., Contribution à l’étude des oxydations et réductions dans les vins: Application à l’étude du vieillissement et des casses. (1933) Thesis, Université de Bordeaux [16] Ough C.S., Some effects of temperature and SO2 on wine during simulated transport or storage. (1985) Am. J. Enol. Vitic. 36:18-22. [17] Barry S.I., Temperature driven air flow through wine corks, (CTAC2008) Anziam J. 50, C444-C458; [18] Pandell A.J., How Temperature Affects the Aging of Wine, The Alchemist’s Wine Perspective (1996) Issue One – November [19] Robinson A.L., M. Mueller, H. Heymann, S.E. Ebeler, P.K. Boss, P.S. Solomon, R.D. Trengove, Effect of Simulated Shipping Conditions on Sensory Attributes and Volatile Composition of Commercial White and Red Wines, Am. J. Enol. Vitic. (2010) 61:3, 337-347 [20] T. Stelzer, Taming the screw, Wine Press, Brisbane Australia, 2005 [21] EEC Regulation N° 2676/90 published on the Official Gazette L272 the 3 October 1990. [22] OIV, Recueil International des methods d’analyse des vins et des mouts, (2005) [23] J.C. Vidal, C. Toitot, J.C. Boulet, M. Moutounet, Comparison of methods for measuring oxygen in the headspace of a bottle of wine, J. Int. Sci. Vigne Vin, 38 (2004) 191-200 [24] Timberlake C.F., P. Bridle, Interactions between anthocyanins, phenolic compounds and acetaldehyde and their significance in red wines, Am. J. Enol. Vitic. (1976) 27: 97-105 [25] A.L. Waterhouse, V.F. Laurie, Oxydation of wine phenolics: a critical evaluation and hypotheses, Am. J. Enol. Vitic. 57 (2006) 306-313 [26] Berta P., M. Spertino, E. Vallini, Ossigeno e imbottigliamento: determinazioni sperimentali del tenore di ossigeno nei vini e tecnologie di riempimento, Atti del convegno “Giornata di studio: Ossigeno e vino” (1999) 31-40 [27] A.A.V.V. Bouchage à vis metallique pour vin tranquilles, Les Guides de l’embouteillage – Guide n°6 – Draft 1 – Mai 2006 [28] Karbowiak T., Gougeon R.D., Alinc J.B., Brachais L., Debeaufort F., Voilley A., Chassagne D., Wine oxidation and the role of cork, Crit. Rev. Food Sci. Nut. (2010) 50:20-52 Riassunto Il vino Barbera Oltrepò Pavese è stato imbottigliato con sette tipi di chiusure: un tappo tecnico (sughero agglomerato) e sei tappi a vite, differenti tra di loro per il tipo di liner (Saranex o Saran Tin Foil) e la modalità di tappatura (Rote e Wak). Il vino è stato stoccato per 36 mesi in cantina alla temperatura di 16°C. All’imbottigliamento, dopo 12, 24 e 28 mesi di stoccaggio a 16°C, 14 bottiglie per ogni tipo di chiusura sono state campionate e conservate per 30 giorni a 5°C ed altrettante a 45°C. Queste temperature sono state scelte per simulare errate condizioni di stoccaggio. Le performances delle chiusure sono state valutate analizzando l’ossigeno disciolto nel vino, il contenuto in anidride solforosa, l’acetaldeide e gli indici di colore. I risultati mettono in luce che, fino a 24 mesi di stoccaggio, il tempo di conservazione in bottiglia incide in maniera più significativa delle chiusure sull’evoluzione compositiva ed organolettica dei prodotti. Tuttavia, se si prolungano i tempi di conservazione (36 mesi), si evidenzia che la chiusura esercita un effetto di



separazione tra i vini. La temperatura di stoccaggio induce una differenziazione significativa nella composizione dei prodotti fino ai 24 mesi di conservazione, periodo oltre il quale l’effetto è meno rilevante. Parole chiave: vino rosso, tappi a vite, sughero agglomerato, composizione del vino, tempo di conservazione, temperatura di conservazione.

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