Evoluzione dei costituenti dell -...

Cod. EM1U2

Evoluzione dei costituenti dell´uva

Rosario DI GAETANO Scuola Enologica di Conegliano

Prof. Rosario DI GAETANO Scuola Enologica di Conegliano

Vigneto: qui nasce il vino(Origine ed evoluzione dei costituenti dell’uva)


(Origine ed evoluzione dei costituenti dell’uva)

Vigneto: qui nasce il vino


Fotosintesi….l’origine di tutto!

Fotosintesi Glucidi

Amido

Pectine (Xilosio, Galattosio,

Ac. Gatatturonico,

Ramnosio, Arabinosio

Ac. PEP

Ac.Piruvico

Acetil CoA

C. Krebs

AmminoacidiAntocianineLignine (Alcol Ar)Ormoni auxinici

Acido latticoProteine

Ac. grassi (pruina)IsoprenoidiFlavonoidi

ProteineAcidi variAlcaloidiCitocromi

EnergiaATP, NADH, FADH, ecc

Fotosintesi Glucidi

Amido

Pectine (Xilosio, Galattosio,

Ac. Gatatturonico,

Ramnosio, Arabinosio

Ac. PEP

Ac.Piruvico

Acetil CoA

C. Krebs

AmminoacidiAntocianineLignine (Alcol Ar)Ormoni auxinici

Acido latticoProteine

ProteineAcidi variAlcaloidiCitocromi

EnergiaATP, NADH, FADH, ecc


Giugno Luglio Agosto Settembre Ottobre

Volume

1° fase

(45-65 gg )3° fase

(35-55 gg )

2° fase

(8-15 gg )

Il percorso di sviluppo dell’acino


1° Fase (fioritura – accrescimento)

Rapida crescita stimolata da citochinine e gibberelline

2° Fase (Inizio invaiatura)

Rallentamento della crescita, inizia l’invaiatura, si ha produzione di acido abscissico

3° Fase (Maturazione)

Ripresa della crescita, diminuisce l’intensità respiratoria ma cresce l’attività enzimatica con forte accumulo di principi nutritivi

Le Fasi


Acino

Peduncolo

Racimolo

Pedicello

Struttura del grappolo

Raspo Cercine

Fasci fibrovascolariBuccia

PolpaVinaccioli


Polpa

(mesocarpo)

Pruina

Cuticola

Epidermide Buccia

Ipoderma (Esocarpo)

Cellule poligonali

Cellule allungate

Vinaccioli (endocarpo)

Morfologia dell’acino


Parti del frutto

e loro peso quantitativo

Raspo Vinaccia Polpa Vinaccioli

36 % 69 % 7985 % 36 %

Peso medio grappolo

300 500 g [501000]

[100 – 200 acini max qualità]

Peso medio acino

1,5 4 g


Localizzazione quantitativa in % dei principali costituenti

Raspo Vinaccia Polpa Vinaccioli

(36) (69) (7985) ( 36)

Acqua 7580 7080 7285 3040

Polifenoli (antoc. E tann) 23,5 0,21,8 0,10,2 46

Sali minerali 22,5 1,52 0,20,6 13

Sost.Azotate 11,5 1,52 0,020,1 56

Glucidi vari ~1+1540 1520 13,525 3436

Ac.Organici 0,30,6 ~ 1 0,451,2 ~ 0,3

Lipidi ~ 0 ~ 0 ~ 0 714


Es. di distribuzione quantitativa di un costituente del grappolo ( % polifenoli totali )

495 82

Flavonoidi

Tannini

Condensati

Tannini

idrolizzabili

6

3

1

Composizione % del grappolo


Zone => esterna mediana interna [g/l].-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Zuccheri 180 187 166

Acidità 4,6 8,7 13,5

Polifenoli ricca povera media

distribuzione media

nella polpa matura


Glucidi:

Sono di origine fotosintetica diretta e accumulati in forme diverse (glucosio,

fruttosio, maltosio, amilosio, amilopectine, amido, ecc. ) nelle varie parti della

pianta (tralci, tronco, radici, foglie) durante il ciclo vegetativo della vite.

Ai fini della produzione vinicola gli zuccheri più importanti sono: Glucosio e

fruttosio

Prima dell’invaiatura detti zuccheri sono presenti nell’acino nella quantità dell’1%

con netta prevalenza del glucosio rispetto al fruttosio.

Durante l’invaiatura, attraverso una serie di reazioni enzimatiche a carico dei vari

glucidi di riserva presenti nel ceppo e nelle foglie, si forma glucosio che migra

negli acini insieme a quello che contemporaneamente si forma per fotosintesi

(trasformato in saccarosio) e per metabolismo dell’ac. malico.

In questa fase, di intenso apporto glucidico, cresce il rapporto Fruttosio - Glucosio

che da ~0,2 a maturazione tende a 1 e viene superato in caso di surmaturazione.


Luglio Agosto Settembre Ottobre

[%P/P]

20

15

10

5

Zuccheri totali

Fruttosio

Glucosio

Andamento Glucosio - fruttosio


Acidi

Gli acidi organici si formano prevalentemente con l’attività respitratoria cellualare,

i più importanti sono: il malico e il citrico che si formano, il primo nelle foglie e il

secondo nelle radici, e il tartarico che si origina dagli zuccheri presenti nelle foglie.

Prima dell’invaiatura, l’acidità titolabile può raggiungere i 30 g/l.

Con l’invaiatura, termina l’accumulo degli acidi, per cui:

- l’acido tartarico e l’acido citrico restano invariati nella loro quantità assoluta,

- l’acido malico, se la temperatura supera i 25 °C, subisce in parte l’azione

dell’attività respiratoria, e prende la via della sintesi glucidica.

Altri fattori che determinano il calo del titolo acidico sono:

- diluizione degli acidi per l’aumento di volume degli acini;

- neutralizzazione per scambio con ioni metallici assorbiti.

Prima dell’invaiatura l’acido malico, quantitativamente, è nettamente maggiore

dell’acido tartarico; alla maturazione, invece, si equivalgono salvo una leggera

prevalenza del tartarico negli ambienti più caldi e del malico in quelli più freschi.

Complessivamente, a maturazione delle uve, il tenore acidico risulta nettamente

diminuito, per cui si evidenzia:

a) aumento della frazione acidica dissociata;

b) aumento del pH;

c) minore solubilità dei bitartrati e quindi aumento degli acidi salificati.



[g/l]

20

15

10

5

Acidità totale

Tartarico

Malico

Evoluzione degli acidi titolabilidurante la maturazione



20

15

10

5

Zuccheri %p/p

Acidi titolabili g/l

Evoluzione degli zuccheri e degli acidi durante la maturazione


sono sintetizzati nelle foglie a livello di cloroplasti, hanno funzione cromatica

oltre che di difesa verso alcune alterazioni. La produzione è stimolata dalla

luce in particolare quella con lunghezza d’onda del blu e del rosso.

La carenza di azoto o di fosforo come pure le basse temperature ne

incrementano la produzione e l’accumulo

•Flavonoidi (antocianine, flavonoli e flavoni) [Glicosidi = aglicone + glucide]

.Antocianine o antociani, solubili in acqua,conferiscono colore all’acino dal

blu violaceo al rosso. Flavonoli, sono simili alle antocianine, conferiscono

all’acino colore giallo paglierino.

•Tannini idrolizzabili (tannini del raspo e del legno di quercia) [gallotannini ed

ellagitannini]. Si accumulano nei raspi; per quantità prodotte e importanza sono

trascurabili, al contrario di quelli prodotti nelle galle delle querce.

•Tannini condensati (proantocianidine o leucoantociani o flavan 3,4-dioli

e catechine o flavanoli). Simili agli antociani, i più stabili sono dati da 2-8 unitàmonomeriche. Caratterizzano molti sapori di frutta e di bevande.

Si accumulano principalmente nella buccia e in maniera significativa nei

vinaccioli; nella polpa, invece, si trovano quantità non rilevanti.

Polifenoli


Agosto Settembre Ottobre

mg/Kg

2500

2000

1500

1000

500

Tannini bucce

Tannini vinaccioli

Antociani

Evoluzione di antociani e tanninidurante la maturazione


Sono polimeri dell’acido galatturonico (galattosio col C6 trasformato in -COOH)

e i carbossili sono parzialmente (70-80%) metilati (-COOCH3 )

Si trovano nelle lamelle mediane delle cellule, in particolare in quelle dell’acino.

Nella prima fase vegetativa il numero delle unità polimeriche è molto elevato, e i

carbossili sono altamente metilati (protopectina), ciò conferisce al polimero un

carattere idrofobico; per cui gli acini non maturi presentano una struttura resistente

e compatta.

Durante la maturazione alcuni enzimi riducono la catena polimerica (protopectinasi)

e staccano quasi tutti i gruppi metilici (pectina-metilesterasi) producendo acidi

pectinici solubili e acidi pectinici colloidali. Se l’azione enzimatica è spinta si

producono acidi galatturonici liberi (rammollimento dell’acino).

Pectine


Pectina: attacchi enzimatici durante la maturazione dell’acino

protopectinasi

pectina-metilesterasi

protopectina

Ac. pectici colloidali

Ac. pectici solubili


Nell’uva esistono strutture più complesse dei polimeri di acido galatturonico,

con la presenza di Ramnosio, Arabinosio, Galattosio e Xilosio, e vanno sotto il

nome di sostanze pectiche (es. gomme, mucillaggini, emicellulosa).

Sostanze pectiche

Sostanze pectiche

acide

basiche

Ac. Galatturonico

Ramnosio

Galattosio

Arabinosio

Galattosio

Arabinosio

GommeSostanze pectiche acide

Pectina


Metil Ac.Galatturonico Ramnosio Arabinosio Galattosio Xilosio

Struttura delle

Sostanze Pectiche:


L’azoto è presente nell’acino sotto forma: ammoniacale, ammine libere e

glicolate, amminoacidi, peptidi e proteine; ovvero tutte le forme intermedie

che vanno dall’assorbimento ai componenti della struttura vegetale.

Nel corso della maturazione il contenuto di azoto totale tende a variare con

leggera diminuzione nella parte finale. L’andamento delle varie frazioni è

riportato nella figura.che segue.

L’importanza dell’azoto, nonostante le modeste quantità presenti

(0,2 0,6 g/l), nasce dall’influenza che esso ha nell’accrescimento dei

lieviti e dei batteri, senza dimenticare che gli eccessi possono dare

problemi di stabilità del colore e della limpidezza dei futuri vini.

Sostanze azotate:


Agosto Settembre Ottobre

[mg/l]

200

150

100

50

totale

peptidico

amminico

ammoniacaleproteico

Evoluzione delle sostanze azotatedurante la maturazione


Le sostanze minerali più importanti dell’uva, che nel loro complessocostituiscono le ceneri, sono:Cationi - potassio, calcio, magnesio, sodio, ammonio, ferro e manganese;Anioni - Fosforo, zolfo e cloro.

La loro concentrazione nell’acino aumenta progressivamente conl’ingrossamento del frutto e accelera durante il periodo della maturazionedove i valori vengono quasi triplicati dall’inizio dell’invaiatura.

Influenzano il pH per effetto della salificazione degli acidipH=f([HTH]/[K])

Si concentrano prevalentemente nelle pareti cellulari per la presenza di pectine (ac. galatturonico), per cui la buccia risulta meglio dotata e a seguire i raspi e la polpa.

Il contenuto totale delle ceneri è strettamente dipendente dalla fertilitàdel terreno.

Sostanze minerali:

Prof. Rosario DI GAETANO Scuola Enologica di ConeglianoAgosto Settembre Ottobre

[g/Kg]

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

meq/Kg

30

27

24

21

18

15

ceneri

K

Ca + Mg

alcalinitàdelle ceneri

[meq/Kg]

Es. di incremento delle ceneridurante la maturazione


Le sostanze che caratterizzano l’aroma varietale sono centinaia, i più importanti sono costituiti da idrocarburi, alcoli, aldeidi, eteri, esteri, isoprenoidi (steroli, carotenoidi, fitoli, terpeni, gomme) aventi p.m. compreso tra 30 e 300.

Sono sintetizzati a livello cellulare a partire dall’AcetilCoenzimaA.Molte di queste sostanze sono percettibili già nell’uva. altri invece sonopotenziali e si manifestano in seguito a modificazione chimica della lorostruttura quasi sempre di natura enzimatica.

Glia aromi percettibili già nell’uva possono essere varietali o non varietalie si classificano principalmente in erbacei, fruttati e floreali.

Inizialmente prevalgono quelli erbacei, nel corso dell’invaiatura questi tendono a diminuire e di pari passo aumentano quelli floreali seguiti in fase di maturazione da quelli fruttati.

Sostanze aromatiche


Luglio Agosto Settembre

Erbacei

Floreali

Evoluzione delle sostanze aromatiche durante la maturazione

Fruttati


I terpeni sono i composti più studiati, la loro unità base è costituita dall’isoprene, composto a 5 atomi di carbonio.

Durante la sintesi si formano monoterpeni e terpeni condensati, con struttura ciclica o aciclica.

I monoterpeni, tra cui gli alcoli terpenici, si possono presentare allo stato libero o in forma legata di natura eterosidica; i primi aumentano progressivamente durante la maturazione, i secondi, invece, pur essendo sempre prevalenti, risultano più abbondanti nell’acino verde durante l’ingrossamento.

I carotenoidi hanno peso molecolare più elevato dei terpeni e sono localizzati principalmente nella buccia.

Durante la maturazione il loro contenuto diminuisce ed aumentano le sostanze aromatiche del tipo Norisoprenoidi.

Da tenere presente che i carotenoidi sono molto sensibili alle ossidazioni (chimiche, fotochimiche, biochimiche)

4-mercapto-4-metil-2-pentanone (che caratterizza l’aroma del Sauvignon) aumenta durante l’ingrossamento dell’acino e diminuisce leggermente in fase di maturazione.

2-metossi-3-isobutil-pirazina (metossipirazina che caratterizza il Cabernet Sauvignon) si riduce fortemente durante la maturazione (tenori elevati si sono riscontrati in uve maturate in zone fredde o prodotte in terreni calcarei, argillo-limosi).

Composti precursori dell’aroma

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