Tecnologie di trasformazione dell’uva · acido oleanolico PAS 2013-14_Tecnologie alimentari A058....

- Enzimi - Vitamine - Carotenoidi - Pruina - Sostanze aromatiche - Composti polifenolici

PAS 2013-14_Tecnologie alimentari A058

Tecnologie di trasformazione dell’uva

Composizione chimica dell’uva

Gli enzimi dell’uva:

Gli enzimi (en znmh, nel lievito) sono “catalizzatori biologici”, accelerano le reazioni chimiche senza mutare lo stato di equilibrio termodinamico e senza partecipare stechiometricamente alla reazione: si ritrovano inalterati nel mezzo.

Per questo essi agiscono in piccole quantità.

Sono molto sensibili alle variazioni di tamperatura e di pH (T>60° e pH<4 li inattivano) e sono dotati di un’elevata specificità, cioè ogni enzima catalizza una particolare reazione chimica ed esplica la sua azione su un determinato gruppo di composti che hanno fra loro una stretta analogia strutturale (deve esistere una relazione stereochimica tra enzima e substrato-del tipo chiave serratura).

L’attività enzimatica si estrinseca in una combinazione tra enzima e substrato che attiva il substrato, esaltandone la reattività. Contemporaneamente allo svolgersi della reazione specifica si ha la liberazione dell’enzima, che si fissa nuovamente su un’altra aliquota di substrato.



Fra i più importanti enzimi endogeni ricordiamo:

• Invertasi - inverte il saccarosio scindendolo in glucosio e fruttosio.

• Ossidoriduttasi – appartengono alle ossigeno trasferasi che catalizzano la fissazione di ossigeno sul substrato; si distinguono in:

- tirosinasi – propria dell’uva stessa

- laccasi – prodotta dalla Botrytis C. può attaccare più o meno intensamente i grappoli.

Le ossidoriduttasi esercitano la loro azione su molte sostanze ossidabili ed in particolare sui polifenoli.

N.B. La laccasi non è in grado di attaccare la tirosina, peraltro è meno specifica della tirosinasi, perciò molto più pericolosa, nel senso che ossida un gran numero di composti fenolici.



• Enzimi pectolitici – scindono le pectine:

- pectinmetilesterasi – libera CH3OH dai gruppi carbossilici metilati delle catene poligalatturoniche.

- poligalatturonasi – scinde le catene galatturoniche, liberando acido galatturonico.

Operano prevalentemente sulle pectine acide.

N.B. Un’altra famiglia importante di enzimi endogeni dell’uva è quella delle diossigenasi coinvolte nel meccanismo di formazione di alcuni aromi varietali.


Le vitamine dell’uva:

Vitamine: sostanze indispensabili alla vita degli organismi (lieviti e batteri), in quanto agiscono come catalizzatori esogeni dei processi metabolici. Esplicherebbero dunque un’azione analoga a quella degli ormoni (che però sono endogeni).

• Acido ascorbico-vitamina C: valori massimi attorno a 90 mg/kg.

• presenti le 10 vitamine ascritte al gruppo B, importanti come fattori utili a regolare l’attività dei lieviti e quindi lo sviluppo della fermentazione alcolica.

Tiamina-Vitamina B1 253 ug

Riboflavina–Vitamina B2 3,6 ug

Ac. pantotenico 660 ug

Nicotamide 700 ug

Piridossina – Vitamina B6 260 ug

Biotina 2,2 ug

Mesoinosite 297 mg

Ac. amminobenzoico 14 ug

Ac. folico 1,3 ug

Colina 24 mg

Vitamine B nell’uva matura

Valori medi per 1000 acini

N.B. Nel passaggio da mosto a vino il tenore vitaminico, già esiguo, si abbassa ulteriormente.

Tra i pregi del vino non si può vantare quello di essere una bevanda vitaminica.


Dal punto di vista strutturale sono divisi in due grandi gruppi

licopene

-carotene

Caroteni Xanthofille

HO

OH

lutein

Frank, H. et al. Carotenoids in photosynthesis London 1993

I carotenoidi sono pigmenti naturali di struttura terpenica (tetraterpeni C40) che conferiscono colorazioni variabili dal rosso al giallo.

Il cromoforo è costituito dal sistema di doppi legami coniugati e dai vari gruppi funzionali contenuti nella molecola.

I carotenoidi


Proprietà dei carotenoidi: -Sono associati alla clorofilla: fungono da “energy transfer”. -Hanno funzione protettiva per l’apparato fotosintetico: riducono reattività O2 sing. e clorofilla eccitata. -Sono componenti essenziali di alcuni complessi proteina-pigmento (LHCs) e sono precursori dell’ABA. -Hanno funzione nutrizionale: antiossidanti e provitamina A (il -carotene viene metabolizzato a retinolo). -Sono precursori di aromi.


Principali carotenoidi presenti nelle uve

In genere sono presenti in quantità notevoli prima dell’invaiatura ed il loro livello decresce durante la maturazione; fa eccezione la luteina-5,6-epossido.

Razungle,A. et al. Am.J.Enol.Vitic. 39(1), 1988, 44-48 Razungles, A. et al. J.Agric.Food Chem. 44, 1996, 3821-3825.

Le concentrazioni di carotenoidi nelle uve sono comunque influenzate dal tipo di cultivar, dal grado di esposizione alla luce e dalla regione viticolturale.

HO

OH

lutein

-carotene

C

HOOHOH

O

neoxanthin

HO

OH

O

lutein-5,6-epoxide


• I carotenoidi di tutte le quattro varietà tendono a degradarsi durante la maturazione dell’uva, e si nota, particolarmente dai dati raccolti nella seconda campagna, come i tenori di carotenoidi totali nelle varietà a bacca rossa siano maggiori rispetto a quelli di Chardonnay in tutti gli stadi di maturazione.

• La causa di questo decremento è imputabile al fatto che al termine dell’invaiatura i cloroplasti, presenti negli acini, non vengono più sostituiti dai cromoplasti in grado di sintetizzare i carotenoidi che vengono quindi liberati nella cellula vegetale e possono subire degradazione chimica e/o enzimatica.


• -carotene e la luteina: l’evoluzione durante la maturazione rispetta sostanzialmente il trend analizzato nei carotenoidi totali con comportamenti meno regolari delle concentrazioni dei due isoprenoidi estratti da campioni del 2006/07.

• alla raccolta, per tutte le quattro varietà, il -carotene risulta dalle 3 alle 6 volte più concentrato rispetto alla luteina, al contrario di quanto accade per situazioni colturali più nordiche per cui è la xantofilla a prevalere sul carotene.

Razungles, A. et al. Vitis, 26, 1987, 183-191. Razungles, A. et al. Am. J. Enol. Vitic. 39(1), 1988, 44-48. .


Gli elementi della cellula deputati alla sintesi dei carotenoidi sono i cromoplasti

COOH

O

OP

O

OH

TPP

ac.piruvico gliceraldeide

3-fosfato

O

OH

OH

OP

1-deossi-D-xilulosio-5-fosfato

DXP

OPP

isopentenil pirofosfato

IPP

OPP

IPP

isomerasi

OPP

isopentenil pirofosfato

IPP

prenil

trasferasi

3IPP

OPP

geranilgeranil pirofosfato

GGPPdimetiallil pirofosfato

DMAPP

OPP2

geranilgeranil pirofosfato

GGPP

15-cis-fitoene

-4H

licopene

-carotene

-carotene

ciclizzazionienzimatiche

Biosintesi carotenoidi


La degradazione ossidativa dei carotenoidi dà origine alla formazione di composti aromatici C13 , ormoni C15 e retinoidi C20

12

34

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

C10

C13 composti aromatici

C15 ormoni

C20 retinoidi


La pruina:

Pruina: strato di sostanza cerosa che ricopre la buccia dell’acino conferendogli un aspetto vellutato e influendo sul colore del grappolo.

Strutturalmente, al microscopio, la pruina si presenta come una serie di foglietti lobati, impilati gli uni sugli altri.

E’ costituita:

• 2/3 di acido oleanolico (di struttura simile agli steroli) un attivatore di fermentazione.

• 1/3 da un centinaio di composti, fra cui alcoli, esteri, acidi grassi ed aldeidi a lunga catena.

HO

CH3

CH3

CH3

CH3 CH3

COOH

CH3CH3

acido oleanolico


Le sostanze aromatiche:

L’aroma dei vini è costituito da alcune centinaia di composti volatili i cui tenori variano da diversi mg/L (ppm) a qualche ng/L (ppt); il loro impatto olfattivo dipende sia dalla loro concentrazione, sia dalla loro natura (soglia di percezione).

La complessità dell’aroma è conseguenza:

• metabolismo dell’uva caratteristico della varietà ma influenzato anche dalle condizioni pedoclimatiche (aroma varietale)

• fenomeni biochimici prefermentativi (ossidazioni, idrolisi), che scattano al momento della pigiatura e durante la macerazione (aroma prefermentativo)

• metabolismo dei microrganismi (lieviti e batteri) che conducono la fermentazione alcolica e malolattica (aroma fermentativo)

• reazioni chimiche ed enzimatiche che avvengono in fase di affinamento (aroma postfermentativo)


Il carattere aromatico dell’uva è dovuto alla sinergia di composti volatili, di diversa natura chimica, presenti come agliconi prevalentemente sulla buccia ma anche nella

polpa.

I composti odorosi che provengono dall’uva costituiscono l’aroma varietale

• il loro profilo qualitativo è sotto il controllo della componente genetico-varietale;

• la loro concentrazione è influenzata in modo sensibile dall’ambiente, dalle condizioni pedoclimatiche e dalle pratiche colturali.

Lo studio dei composti volatili varietali permette in primo luogo di suddividere le uve:

• aromatiche (caratterizzate dalla presenza di terpenoli sia liberi, di primario interesse nel caso delle uve da tavola, sia glicosilati o almeno di terpenoli glicosilati in quantità considerevoli);

• a sapore semplice.

Principali composti aromatici a carattere varietale:

• monoterpenoli;

• norisoprenoidi C13;

• pirazine.


Le sostanze aromatiche – moterpenoli:

I terpeni costituiscono una grande famiglia di composti (circa 4000), largamente diffusi nel regno vegetale.

I monoterpeni (C10) e i sesquiterpeni (C15) sono i composti odorosi.

I monoterpenoli (alcoli C10), che ricordano essenze floreali, sono presenti nell’uva (in genere negli strati interni della buccia) soprattutto in forma glicosilata (perchè maggiormente idrosolubili), ma anche in forma libera e si accumulano nell’acino durante la maturazione a partire dall’invaiatura.

Durante la vinificazione il contributo alla liberazione dei terpenoli (e degli altri aromi) dai loro eterosidi, delle -glucosidasi endogene (dell’uva) ed esogene (dei lieviti) è limitato, essenzialmente perchè tali enzimi sono poco reattivi a pH<5.

Sostanzialmente i terpenoli “liberi” presenti nel vino sono quelli “liberi” già presenti

nell’uva.

OH

OH

OH

HO

HO

OH

geraniolo

citronellolo

nerolo linalolo

OH-trienolo -terpineolo

*

*


Le sostanze aromatiche – norisoprenoidi C13:

Molto abbondanti nel tabacco, esistono nell’uva come precursori non volatili, i carotenoidi, da cui derivano per degradazione ossidativa.

Presentano notevole impatto olfattivo a causa delle loro basse soglie di percezione; ricordano essenze di tabacco e di frutti esotici.

12

34

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

C10

C13 composti aromatici

C15 ormoni

C20 retinoidiO

7 9

O

-damascenone

Serie damascone

-ionone

Serie ionone

Forme megastigmane ossigenate

O

O OH

TDN1,1,6-trimetil-1,2-diidronaftalene

Vitispirani Actinidoli

Forme non megastigmane


Oltre alla degradazione chimica, il clevage enzimatico dei carotenoidi, catalizzato da

sistemi diossigenasi, è un pathway importante nella formazione dei

norisoprenoidi.

Bezman et al. J.Agric.Food Chem. 53, 2005, 9199-9206. Enzel, C. et al. Pure&Appl. Chem. 57, 1985, 693-700.

C

HOOHOH

O

CO

O

HO OHOH O

enzimatic carotenoid cleavage

neoxanthin

grasshopper ketone

enzimatic reduction epoxide ring opening

COH

HO

OHO

OHHO

OH

allenic triol

glicosylation enzimatic reduction

HO

OHHO

glicosylation

COGl

HO

OH

GlO

OHHO

winemaking

process

winemakingprocess

O

-damascenone

O

Vitispirano

Glicosilazione: -assicura maggiore solubilità in ambiente

acquoso -favorisce l’accumulo e la conservazione

-aumenta la stabilità (come per gli antociani)



-6,0-5,0

-4,0-3,0

-2,0-1,0

0,01,0

2,03,0

4,05,0

Factor 1: 56,06%

-5,0

-4,0

-3,0

-2,0

-1,0

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

Fa

cto

r 2

: 2

8,5

8%

-damascenone

3-OH--damascone

C

TDN

vitispirane

3-OH-7,8-dihydro-

-ionol -ionone

2,3-dehydro-4-oxo--ionol

3-oxo--ionol 3-oxo-7,8-dihydro--ionol

C06 C07

M07

M06

P06

P07

N06

N07

To

tal n

ori

so

pre

no

ids

(mg

/L)

C (mg/kg)

Norisop. = 10,499 + ,27675 * C

Correlation: r = ,92605; p = ,000956

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45000

200

400

600

800

1000

1200

1400

Le sostanze aromatiche – pirazine:

Sono composti eterociclici azotati, provenienti dal metabolismo degli amminoacidi; possiedono un odore vegetale che ricorda il peperone verde, l’asparago, note

terrose.

Dotate di soglie di percezione particolarmente basse, caratteristiche dei vitigni Sauvugnon, Cabernet Sauvignon, Cabernet Franc, Merlot.

N

N R

OCH3

-CH3

-CH2CH3


Le sostanze aromatiche – analisi:

La determinazione delle sostanze volatili si effettua per gascromatografia, impiegando preferenzialmente la versione accoppiata con la spettrometria di massa (GC-MS) che permette di identificare strutturalmente le numerosissime e spesso assai complesse sostanze volatili presenti nell’uva e nel vino.

Per effettuare l’analisi delle componenti volatili, è bene effettuare un pretrattamento per isolare soltanto la frazione che li contiene ed evitare di mandare in colonna sostanze non volatili come i composti

fenolici o le sostanze inorganiche. Per questo motivo si è soliti estrarre la frazione volatile con un’estrazione liquido-liquido in

solventi organici (come CH2Cl2) o con metodi SPE ed SPME.



Nell’estrazione in fase solida (SPE) il campione di vino è fatto fluire attraverso una colonna contenente materiale sorbente, in grado di trattenere selettivamente alcune classi di sostanze, le quali sono poi desorbite con un opportuno solvente. Il solvente può essere iniettato in colonna con maggiore facilità in quanto avrà un contenuto di

sostanze disciolte nettamente inferiore rispetto al campione originario

Attivazione del materiale sorbente

Passaggio del campione sulla colonnina con trattenimento

selettivo degli analiti

Lavaggio per eliminare specie

indesiderate

Desorbimento (eluizione) degli analiti trattenuti con un opportuno

solvente


5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

2500e3

5000e3

7500e3

10.0e6

12.5e6

15.0e6

1 2 3 4


Nella microestrazione in fase solida (SPME) una fibra ricoperta di materiale sorbente è immersa nel campione di vino oppure nello spazio di testa in

recipiente chiuso (1); le sostanze che hanno affinità per la fase sorbente vengono estratte (2) e possono essere rilasciate per riscaldamento della fibra (3), cosa che può avvenire nell’iniettore di un gascromatografo (4). In questa tecnica, il carico di sostanze disciolte nella colonna è del tutto irrilevante, in

particolare nella versione che agisce sullo spazio di testa



Quale che sia il tipo di pretrattamento, l’analisi GC-MS dei composti volatili permette di determinare un numero elevato di sostanze, quindi di caratterizzare l’ampio quadro aromatico. In un vino sono determinabili 50-100 sostanze aventi caratteristiche di volatilità, in prevalenza alcoli, terpeni ed esteri. Con opportuni trattamenti, è possibile ampliare il

gruppo di composti, con la

possibilità di caratterizzare le varietà

Nella figura è riportato un esempio di analisi GC-MS di un estratto SPME da vino Nebbiolo


I polifenoli:

Dopo i carboidrati e gli acidi, i polifenoli o composti fenolici sono il gruppo più abbondante di costituenti chimici dell’uva.

Nel vino hanno un ruolo importantissimo:

• sono responsabili delle differenze tra vini bianchi e vini rossi (i primi ne hanno un contenuto inferiore), soprattutto per colore e sapore, in particolare contribuendo al gusto amaro e all’astringenza del vino;

• hanno un ruolo primario nella conservazione e nell’invecchiamento del vino

A livello macroscopico, i polifenoli rappresentano la parte colorata e colorante del vino.

Sono composti contenuti (soprattutto) nella buccia dell'uva e la loro presenza nel vino dipende dalla tecnica di vinificazione. Il contatto più o meno

prolungato del mosto con le bucce ne determina il contenuto nel mosto e quindi nel vino.


I polifenoli:

E’ ormai largamente condivisa la teoria che il vino abbia una notevole azione cardioprotettiva.

Studi epidemiologici e prove sperimentali condotte sull'uomo hanno dimostrato che il vino rosso riduce l'incidenza dell'arteriosclerosi coronarica più di ogni

altra bevanda alcolica. Successive indagini hanno altresì provato che i polifenoli hanno una potente azione antiossidante capace di inibire la

formazione di lipoproteine ossidate (LDL) nell'uomo. Gli studiosi sembrano unanimamente concordi nell'attribuire tale importante azione terapeutica ai polifenoli e principalmente al resveratrolo, composto contenuto nella buccia

dell'uva (che induce nella bacca un tipo di resistenza ad infezioni da funghi).


I polifenoli:

Il termine French paradox (Paradosso francese) è stato coniato nel 1991 a proposito del fatto che, nella popolazione francese, l'incidenza di infarto del miocardio è circa la metà rispetto agli Stati Uniti e al Nordeuropa, nonostante la dieta del Francesi sia basata su un consumo di burro ed altri grassi animali altrettanto elevato

Ormai è acclarato che la spiegazione consiste nell'abitudine diffusa ad un moderato consumo di vino rosso, alimento ricco di sostanze antiossidanti come sono i polifenoli


I polifenoli - classificazione:

Chimicamente i polifenoli si distinguono per la presenza di due o più gruppi fenolici, e sono suddivisibili nelle seguenti

famiglie:

Flavonoidi, sostanze pigmentate con struttura caratteristica costituita da due gruppi benzenici uniti da un eterociclo con un atomo di ossigeno (comprendono anche antociani e flavan-3-oli)

Acidi fenolici, come gli acidi benzoici e gli acidi cinnamici

Derivati degli acidi fenolici, come gli stilbeni tra cui il resveratrolo

OH

OH

OH

OH

HO

OH

OH

OR

R1 O

R2

R3

R4

R5

R6A

B

7

5 4

3

2

1

2'3'

4'

5'

C


I polifenoli – analisi UV-Vis:

Come per gli zuccheri e per l’acidità, la determinazione dei polifenoli ha significato a livello dei singoli composti oppure sull’insieme dei composti della

medesima famiglia

Per quanto riguarda la determinazione totale dei composti fenolici, il metodo più noto è quello dell’Indice di Folin-Ciocalteau, nel quale si utilizza la spettrofotometria UV-visibile. Si utilizza il reattivo di Folin-Ciocalteau (miscela di acido fosfotungstico, H3PW12O40, e acido fosfomolibdico,

H3PMo12O40) che in presenza di composti fenolici si riduce a miscela di ossidi di tungsteno e molibdeno (W8O23 e Mo8O23); la colorazione blu sviluppata ha un massimo di assorbimento a 750 nm. Convenzionalmente il risultato della misura

spettrofotometrica si esprime in mg di acido gallico per litro di vino (GAE)

Il metodo è molto pratico da eseguire, anche se ha scarsa selettività, in quanto misura il numero di gruppi fenolici presenti nel campione, quindi anche

quelli dei monoidrossifenoli, ed è inoltre sensibile a sostanze facilmente ossidabili come l’acido ascorbico, l’anidride solforosa e gli zuccheri riducenti

nei vini dolci


I polifenoli – analisi HPLC:

In questo esempio è riportato il cromatogramma di una miscela standard di polifenoli (A) separati su colonna C18 con una fase fissa acqua/metanolo/acido acetico in gradiente di metanolo. La rivelazione è spettrofotometrica a 280 nm

I polifenoli separati sono di tipo flavonoide e non flavonoide. Nel cromatogramma B è mostrata l’analisi di un vino rosso iniettato direttamente in colonna; il risultato migliora nettamente dopo estrazione liquido-liquido con dietiletere (C). Si noti il picco del resveratrolo (13)


I polifenoli – i flavonoidi:

Sono pigmenti di colore giallo più o meno intenso e presentano una struttura caratterizzata da due anelli benzenici uniti per mezzo di un eterociclo

ossigenato, derivante sia dal nucleo 2-fenil cromone (flavoni e flavonoli), sia dal nucleo 2-fenil cromanone (flavanoni e flavononoli).

Nelle uve si trovano sotto forma eterosidica.

OHO

OH

R3

O

OH

R'3

R'5

OHO

OH

R3

O

OH

R'3

R'5

a

b

a) R3=OH

R3' R5' H H CampferoloOH H Quercetina OH OH Miricetina

b) R3=OH

R3' R5' OH H Diidroquercetina (Tassifolina)

a) Flavone (R3=H) e flavonolo (R3=OH); b) Flavononee (R3=H) e flavononolo (R3=OH)


I polifenoli - antociani:

Gli antociani sono i pigmenti rossi delle uve.

Si trovano essenzialmente nella buccia (sono anche presenti nelle foglie, in quantità tanto più importante quanto più la vite è alla fine del ciclo

vegetativo.

La molecola degli antociani è costituita da due anelli benzenici uniti per mezzo di un eterociclo ossigenato, insaturo e dotato di carica positiva, lo ione

flavilio. Sotto forma eterosidica (antocianine), queste molecole sono molto più stabili che sotto forma di agliconi (antocianidine)

N.B. Si presentano in forma monoglucosilata in posizione 3; la presenza di antociani diglucosidi (in posizione 3 e 5) in quantità importante è specifica di Vitis

riparia e Vitis rupestris.

OHO

OH

OGl

OH

R'3

R'5

3

2

5


I polifenoli - antociani:

Nell’uva Vitis vinifera esistono cinque tipi di antocianine: Cianidina, Peonidina, Delfinidina, Petunidina e Malvidina.

Esistono poi alcuni derivati di questi cinque composti-base, in particolare gli esteri formati dal glucoside con l’acido acetico e p-cumarico


Consiglio per la Ricerca e la

sperimentazione in Agricoltura

Istituto Sperimentale per la Viticoltura

Sezione di Turi (BA) I polifenoli - antociani:

Gli antociani si trovano in strutture diverse a seconda del pH

I polifenoli – analisi antociani: La determinazione del profilo antocianico è interessante dal punto di vista tassonomico, essendo questi composti tipici delle uve da cui deriva il vino e quindi teoricamente utili per riconoscere i vitigni impiegati.

La separazione si effettua con tecnica HPLC su colonna C18 e fase mobile acqua/acetonitrile, normalmente in gradiente di solvente organico. La fase mobile ha pH acido (< 1.5) per avere le antocianine omogeneamente in forma di ione flavilio, il quale presenta un massimo di assorbimento a 520 nm, in particolare a pH molto acido

Questa separazione consente di determinare separatamente le 5 antocianine e i loro derivati esterei con gli acidi acetico, cumarico e caffeico


I polifenoli – flavan-3-oli:

Le catechine possiedono due cicli benzenici legati da un ciclo ossigenato saturo (fenil-2-cromano). Questa struttura presenta due C asimmetrici che sono all’origine di

quattro isomeri; la (+)-catechina e la (-)-epicatechina corrispondono alle forme più stabili e quindi più presenti nell’uva.

OHO

OH

OH

OH

OH

3

2

45

6

7

8

*

*

OHO

OH

OH

OH

OH

3

2

45

6

7

8

*

*

(+)-2R,3S-catechina (-)-2R,3R-epicatechina

I tannini condensati dell’uva (presenti sia nella buccia che nei vinaccioli) e del vino sono polimeri più o meno complessi (e da questo dipende il loro carattere di

astringenza) delle catechine, unità monomeriche fondamentali che si legano in C4-C8 o in C4-C6 a dare dimeri (le procianidine) e oligomeri.


I polifenoli – resveratrolo:

Il più importante tra i polifenoli è sicuramente il composto 3,5,4’-triidrossistilbene, più noto come trans-resveratrolo, appartente alla classe

degli stilbeni. Questa sostanza, presente in molte piante ma in misura prevalente nell’uva, è diventata oggetto di numerosissime ricerche per le sue

ormai accertate virtù medicamentose

L’origine di questo interesse sta nel fatto che la sua presenza è stata identificata in formulazioni erbali della tradizione popolare

giapponese; attualmente, si ritiene che abbia proprietà antiinfiammatorie e anticoagulanti utili per la protezione dall’aterosclerosi e dalle malattie

cardiovascolari

In più, sembra che il resveratrolo possa inibire eventi cellulari associati all’insorgere e al procedere di tumori e ridurre la morte cellulare per stress ossidativi

In definitiva, si tratta di uno dei composti più nobili presenti nel vino


I polifenoli – resveratrolo:

Dal punto di vista biochimico, la sintesi del resveratrolo è causata in risposta a infezioni microbiche o stress nella vite, ma paradossalmente si produce

anche per trattamenti chimici come l’applicazione di erbicidi e fungicidi, o per esposizione alla luce UV

Nell’uva, la sintesi del resveratrolo è localizzata prevalentemente nelle cellule della buccia. Nella vinificazione in rosso, quindi, la macerazione con le bucce fa sì che i vini rossi abbiano livelli di resveratrolo maggiori rispetto ai vini

bianchi

Il contenuto di resveratrolo nel vino dipende soprattutto dalle caratteristiche genetiche del vitigno e dalle condizioni enologiche. Nei vini americani il livello di resveratrolo è inferiore a 1 mg/l, mentre nei vini europei la concentrazione è maggiore, soprattutto per quelli italiani, francesi e spagnoli. In alcuni casi è

stato verificato l’effetto maggiorativo dell’esposizione solare della vite.



> 120

< 120

< 100

< 80

< 60

< 40

< 20

> 420

< 420

< 380

< 340

< 300

< 260

I polifenoli – analisi resveratrolo: La determinazione quantitativa del resveratrolo nelle sue varie forme (isomeri liberi e glicosilati) si effettua mediante separazione cromatografica con la tecnica HPLC, utilizzando una fase fissa Si-C18 e una fase mobile costituita da un gradiente binario acqua/acetonitrile

L’analisi non si effettua sul campione di vino tal quale, ma su un estratto ottenuto con SPE, facendo passare il campione su una fase adsorbente ed eluendo i composti trattenuti con tetraidrofurano

Utilizzando il convenzionale rivelatore UV-visibile a 305 nm si ottiene il cromatogramma (a), mentre con l’impiego del rivelatore a spettrometria di massa (b) si ha un notevole incremento della sensibilità. Gli analiti separati sono:

1. trans-resveratrolo glicoside

2. cis-resveratrolo glicoside

3. trans-resveratrolo

4. cis-resveratrolo

I.S. standard interno (acido 3,4,5-trimetossicinnamico)


I succhi di frutta:


Secondo la direttiva 2001/112/CE, con il termine succo di frutta si intende “il prodotto fermentescibile ma non fermentato, ottenuto da frutta sana e matura, fresca o conservata a freddo, appartenente a una o più specie e avente il colore, l’aroma e il gusto caratteristici dei succhi di frutta da cui proviene.

La legislazione italiana ne prevede la commercializzazione di quattro tipi:

• succhi semplici, ottenuti dal solo processo meccanico di spremitura;

• succhi concentrati (concentrazione superiore al 50%), in cui una parte dell’acqua presente viene eliminata;

• succhi disidratati, ridotti in polvere;

• nettari di frutta, ove al succo e alla polpa del frutto (in percentuale variabile dal 30% al 50%) viene aggiunto zucchero diluito in acqua.

Esistono poi le bevande analcoliche alla frutta (aranciate, limonate) in cui la percentuale di succo di frutta scende al 12%. Se risulta inferiore si parla addirittura di bevanda al gusto di….

Succo d’uva


Secondo la stessa direttiva,il termine mosto è un sinonimo di succo d’uva e, per la sua produzione, sono autorizzati la restituzione di tartrato di potassio (E336) [che insieme ad acido ascorbico (E300), acido citrico (E330), acido lattico e carbonato di calcio (E170) sono additivi chimici che possono aggiungersi per legge durante la produzione di succhi] e la aggiunta di SO2 come stabilizzante in quantità non superiore a 10mg/L, ma non l’aggiunta di zucchero.

Gli USA sono i principali consumatori di succo d’uva, proveniente in misura preponderante dall’argentina. Il consumo è invece piuttosto limitato sia nel mercato italiano sia in quello europeo nel suo complesso.

Le motivazioni che devono spingere a favorire la produzione e la commercializzazione di succo d’uva:

• una facile e veloce modalità di consumare l’uva;

• una logica alternativa alla vendita di uva eccessivamente matura;

• un modo per assumere tutto l’anno i costituenti nutraceutici dell’uva.

Metodi di produzione dei succhi d’uva


Le uve sono sottoposte a pigiatura, macerazione a freddo e pressatura soffice dopo aggiunta di enzimi pectolitici che favoriscono l’eliminazione delle pectine. Segue poi la separazione del mosto fiore. Il mosto fiore è generalmente solfitato (per impedirne la fermentazione), filtrato attraverso filtri ad alluvionaggio a farina fossile e trattato con coadiuvanti tecnologici quali bentonite e gelatina (per effettuare la stabilizzazione proteica). Seguono poi la decantazione statica, la filtrazione e la microfiltrazione tangenziale. Il mosto/succo è poi desolforato, eventualmente concentrato, condizionato con gas inerte (N2), sottoposto a stabilizzazione tartarica, ulteriormente filtrato, stoccato a 8-12 °C e confezionato in asettico.

Una variante del processo è rappresentata dall’induzione di un processo fermentativo parziale (con lieviti a basso potere alcoligeno, Torulaspora) arrestato ad una concentrazione alcolica di circa 5°. .

NB. La ricerca alimentare si è orientata verso lo sviluppo di succhi a base d’uva ma con aggiunta di succhi di altri frutti e/o ortaggi (ciliegie, finocchi, cetrioli…) che, oltre ad aumentarne l’accettabilità sensoriale, possono determinare un incremento della concentrazione di sostanze nutraceutiche. Miscela maggiormente accettata (75 % succo d’uva e 25% di altri succhi).

Concentrazione e filtrazione


La concentrazione è il processo che riduce, solo parzialmente, l'acqua presente negli alimenti liquidi. La riduzione della quantità di acqua negli alimenti liquidi non serve solo per aumentarne la durata ma anche per diminuirne il peso rendendo più economico lo stoccaggio e il trasporto.

Concentrazione per evaporazione È il metodo classico e più diffuso: l'acqua viene allontanata facendola evaporare, riscaldando l'alimento per aumentare la velocità del processo. Ha il difetto di alterare le caratteristiche degli alimenti sensibili alle alte temperature, e di perdere una quantità rilevante di componenti volatili, con conseguente diminuzione dell'aroma (variante per ridurre l’alterazione, concentrazione per evaporazione sotto vuoto).

Crioconcentrazione Questa tecnica sfrutta la proprietà di una soluzione di abbassare il proprio punto di gelo rispetto a quello del solvente puro (per esempio, il succo di arancia all'11% gela a -2 gradi, al 50% gela a -9 gradi). Quando si scende sotto gli 0 gradi, l'acqua pura si separa dal resto della soluzione sottoforma di ghiaccio. Questo viene rimosso, e la soluzione liquida rimanente diventa più concentrata poiché ha perduto una parte del solvente. Questa tecnica consente di mantenere inalterate le caratteristiche nutrizionali e organolettiche di alimenti sensibili alle alte temperature.

Concentrazione e filtrazione


Concentrazione con processi a membrana Queste tecniche utilizzano le membrane semipermeabili. Esse possono essere considerate speciali setacci che possiedono una trama molto fitta che consente di trattenere le particelle più grandi e far passare quelle più piccole. A seconda della grandezza dei pori della membrana si parla di filtrazione tradizionale, microfiltrazione, ultrafiltrazione e iperfiltrazione (o osmosi inversa). Questi metodi sono molto interessanti poiché sono economici e non alterano le caratteristiche dell'alimento.

Il grado di filtrazione dipenderà dalla

combinazione fra la dimensione dei pori della

membrana e le caratteristiche chimico-

fisiche del fluido da trattare.

Osmosi inversa


L’osmosi inversa è la separazione di un componente della soluzione per mezzo di una pressione esercitata su una membrana semipermeabile (porosità 4-100 Angstrom).

La normale osmosi ha luogo quando l’acqua passa da una soluzione meno concentrata ad una soluzione più concentrata attraverso una membrana semipermeabile. Una certa energia potenziale esiste fra le 2 soluzioni su ogni lato della membrana. La differenza di energia potenziale fra qualsiasi soluzione e l’acqua pura è detta pressione osmostica assoluta. L’acqua passa da una soluzione all’altra per effetto della differenza di potenziale elettrochimico fra le 2 soluzioni.

Osmosi inversa


Le membrane lavorano a flusso tangenziale, cioè il liquido da trattare passa sopra la membrana e solo una parte detta "permeato", la attraversa. La parte restante è un liquido più concentrato. Per effetto della turbolenza il flusso tangenziale pulisce in continuazione la superficie della membrana. La membrana quindi non è un prodotto di consumo, pur avendo un suo degradamento nel tempo. Nel filtro convenzionale invece il liquido passa tutto attraverso la superficie filtrante in senso verticale. Le impurità sono interamente trattenute dal filtro, che va sostituito quando è saturo come un prodotto di normale consumo.

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Tecnologie di trasformazione dell’uva · acido oleanolico PAS 2013-14_Tecnologie alimentari A058....

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