E. Brenon¹, S Panigai², D Brosseau², C Pascal¹, H Mahé^2
1 Vinventions – Equipe Œnologica, Nîmes, Francia
² Ufficio Interprofessionale dei Vini di Borgogna, Beaune, Francia

Il vino è il risultato di un complesso equilibrio di composti influenzati da pratiche interagenti. Nel 2020, il Bureau Interprofessionnel des Vins de Bourgogne ha lanciato un progetto volto a comprendere come si costruisce la longevità dei vini bianchi di Borgogna, con l’idea chiave di valutare in quali fasi del processo di vinificazione si costruisce ed anche come la longevità dei vini bianchi di Borgogna.

La longevità di un vino è legata alla sua sensibilità intrinseca all’ossidazione ed alle condizioni più o meno ossidative a cui è sottoposto durante lo stoccaggio. La letteratura descrive in dettaglio l’impatto dell’ossigeno sull’evoluzione dei vini in bottiglia, sia che l’apporto di ossigeno sia legato all’imbottigliamento sia che avvenga tramite l’otturatore ([1]-[11]). Oltre al contributo dell’ossigeno, è stato dimostrato che i polifenoli sono coinvolti nei meccanismi di ossidazione del vino ([12]-[14]), che possono portare a un deterioramento delle proprietà organolettiche del prodotto finale, sia esso rosso, bianco o rosato.

Uno degli obiettivi di questo progetto era studiare l’estrazione di polifenoli durante la pressatura di uve Chardonnay bianche della Borgogna e raccogliere più dati possibili sulla concentrazione di questi composti nella vasca di decantazione prima della fermentazione alcolica.

Questo lavoro è stato realizzato nell’ambito del progetto VOLTA, in collaborazione con una quarantina di cantine partner distribuite su tutto il territorio della Borgogna (da Mâcon a Chablis) e rappresentative delle diverse tipologie di aziende vinicole della regione (négociants, caves coopératives, domaines). Le misurazioni sono state effettuate nelle cantine per avere la migliore idea possibile delle pratiche effettive della Borgogna, utilizzando una tecnologia che consente di effettuare le misurazioni senza una preparazione preliminare del campione (elettrochimica) e su un numero sufficientemente elevato di succhi per consentire l’elaborazione statistica dei dati. I risultati presentati di seguito corrispondono a quattro annate di raccolta dati (dal 2020 al 2023). Essi evidenziano i 3 tipi di estrazione dei polifenoli durante la pressatura in Borgogna, nonché l’impatto delle pratiche di pre-pressatura, come la solfitazione o la raccolta meccanica, sulle concentrazioni di polifenoli nel succo appena prodotto e poi nelle vasche di decantazione.

Materiali e metodi

Le concentrazioni di polifenoli sono state misurate utilizzando un potenziostato, il Polyscan (WQS Vinventions), su elettrodi stampati (elettrodo di lavoro in carbonio, Vinventions) mediante voltammetria a scansione lineare (0-1200 mV, 100 mV/s, passi di 10 mV). L’analisi è stata effettuata dopo aver depositato una goccia di succo sull’elettrodo subito dopo il campionamento. L’indicatore di concentrazione PhenOx (polifenoli totali, espressi come mg/L di acido gallico equivalente) è stato calcolato dai dati grezzi come descritto da Ugliano et al ([15]).

Le misurazioni del mosto nella vasca di decantazione sono state effettuate subito dopo il prelievo al rubinetto di degustazione, che era stato avvinato in precedenza, oppure il prelievo avveniva nella parte superiore della vasca, ad almeno 50 cm sotto la superficie del liquido. In totale sono state effettuate 153 misurazioni nel 2020, 105 nel 2021, 142 nel 2022 e 25 nel 2023.

Per il monitoraggio della pressa, sono state effettuate circa dieci misurazioni durante il processo di pressatura. La prima analisi è stata effettuata sul succo raccolto all’avvio della pressa. Le analisi successive sono state effettuate sui succhi ottenuti un minuto dopo il raggiungimento della pressione target per la fase in questione, al fine di raccogliere i succhi quando la portata all’uscita della pressa è elevata, il che consente di ottenere un campione rappresentativo di quella fase e di limitare l’ossidazione del campione a causa del contatto succo/aria. Sono stati monitorati 70 cicli di pressatura nel 2020, 31 nel 2021, 15 nel 2022 e 7 nel 2023. I mosti delle presse monitorate sono stati prelevati anche dalle vasche di decantazione. L’inizio della pressatura è stato definito come la fase compresa tra la prima pressurizzazione e il 25% del tempo di pressatura. La fine della pressatura è stata definita come la fase oltre il 75% del tempo di pressatura. I valori medi di PhenOx per ciascuna di queste fasi (inizio, metà, fine) della pressatura sono stati calcolati per ogni pressa monitorata. In questo modo è stato possibile calcolare le variazioni di PhenOx. Il calcolo di queste variabili ha permesso di confrontare diversi cicli di pressatura, sia in termini di durata che di livelli di pressione (numero, pressione, numero di rilavaggi), ma anche con diversi monitoraggi (numero e distribuzione dei campionamenti).

A partire da queste misurazioni è stato compilato un database, integrato con dati qualificanti le pratiche enologiche da cui sono stati prelevati i campioni: solfitazione, tempi e dosi di solfitazione, tipo di ciclo di pressatura, tipo di pressa (a gabbia aperta, a gabbia chiusa, pneumatica, con vassoi), tipo di raccolta (manuale, a macchina), raffreddamento della raccolta, tempo di riempimento delle presse.

L’elaborazione matematica e statistica dei dati è stata effettuata con Excel (Microsoft), R e RStudio.

Risultati

Panoramica delle concentrazioni di polifenoli nelle vasche di decantazione

Per ciascuna delle annate dal 2020 al 2023, le misurazioni sono state raggruppate in classi di 100 unità PhenOx. I risultati delle misurazioni per il 2020 è molto vicina a quelli ottenuti per tutte le misurazioni Polyscan sul succo di Chardonnay, in tutte le regioni viticole, tra il 2015 e il 2020 (oltre 3.000 misurazioni). Al contrario, i risultati delle misurazioni del 2021, 2022 e 2023 sono spostate verso le classi PhenOx più basse. L’annata 2020 è stata molto calda in Borgogna. Le viti hanno sofferto di stress idrico (secondo i dati dell’Observatoire du Millésime del BIVB), una condizione nota per portare a una maggiore concentrazione di polifenoli nel succo ([16]). Al contrario, l’annata 2021 è stata un’annata più fresca, coerente con livelli più bassi di polifenoli. Infine, l’annata 2022 è stata un’annata calda, ma in cui è stato osservato uno scarso stress idrico (comunicazione 2023 dell’Observatoire du Millésime du BIVB) e un elevato carico di uva sulle viti, che potrebbe contribuire a una diluizione di questi composti. In 3 delle 4 annate misurate, i mosti di Chardonnay della Borgogna presentavano carichi di polifenoli inferiori a quelli osservati per la stessa varietà di uva, in tutte le aree di produzione.

Dinamica di estrazione dei polifenoli durante la pressatura

L’osservazione dei vari cicli di pressatura monitorati durante il ciclo ha rivelato una variabilità di livelli di PhenOx e di dinamiche di estrazione di PhenOx.

Ciascuna delle 70 presse monitorate nel 2020 è stata caratterizzata da 3 variabili, ovvero il PhenOx del succo libero, la variazione di PhenOx tra l’inizio e la metà della pressatura e tra la metà e la fine della pressatura, come indicato nei materiali e metodi.

Per identificare le possibili categorie di pressatura in termini di contenuto di PhenOx e di dinamica di estrazione, è stato utilizzato un metodo statistico multivariato per realizzare dei cluster:

• Analisi delle componenti principali su 3 variabili per ogni pressatura monitorata: le componenti principali sono nuove variabili, indipendenti con varianza massima..
• Classificazione gerarchica ascendente sugli assi dell’analisi delle componenti principali. L’analisi dei cluster viene utilizzata per suddividere un insieme di dati in sottogruppi omogenei.

L’analisi delle componenti principali, le cui prime due dimensioni spiegano circa il 78% della varianza tra gli individui, e la classificazione gerarchica ascendente sono state utilizzate per raggruppare le pressature in 3 cluster (Figura 2). La Figura 3 mostra gli individui rappresentativi di ciascun cluster.

Figura 3: Pressature rappresentative di ciascuno dei 3 cluster definiti da PCA e CAH. Sull’asse delle ascisse, il tempo di pressatura dall’avvio della pressa. In arancione, il valore mediano di PhenOx (660) per un succo di Chardonnay calcolato in base alle misurazioni del database PolyScan, in tutte le regioni di produzione, registrate tra il 2015 e il 2020. I succhi con una concentrazione superiore a questo valore mediano sono qui indicati come “altamente concentrati in polifenoli”.

Il cluster (a) comprende il 28% delle presse ed è caratterizzato da un PhenOx elevato proveniente da succhi fiore e non mostra un aumento di PhenOx durante la spremitura. Il cluster (b) copre il 60% delle presse; i dati di questo cluster hanno un PhenOx basso all’inizio della pressatura, poi mostrano un aumento del PhenOx durante la pressatura. Nonostante ciò, fino alla fine della pressatura, i valori di PhenOx misurati rimangono al di sotto del valore mediano, in tutte le zone di produzione, dal 2015 al 2020. Infine, il cluster (c) raggruppa il 12% delle pressature, che sono caratterizzate da valori di PhenOx bassi o medi all’inizio della pressatura, e mostrano un aumento durante la pressatura fino a raggiungere livelli di PhenOx elevati (superiori a 600).

Il monitoraggio delle pressature per le annate 2021, 2022 e 2023 è stato sottoposto alla stessa elaborazione statistica e ha portato all’identificazione degli stessi 3 tipi di dinamiche di estrazione dei polifenoli nelle pressature della Borgogna. Anche la percentuale di pressature in ciascuno dei cluster è equivalente in tutte le annate.

Come risultato di queste dinamiche di estrazione dei polifenoli, e come è stato convalidato dalla misurazione sulle vasche di decantazione dei liquidi provenienti dalle presse di ciascuno dei cluster (Figura 4), i mosti provenienti dalle pressature del cluster (a), il cui PhenOx viene usato dall’inizio alla fine della pigiatura, sono sistematicamente ricchi di polifenoli nella vasca di decantazione, indipendentemente dal fatto che si effettui o meno una separazione tra il succho fiore e quello di spremitura. I mosti del cluster (b), i cui livelli di PhenOx sono bassi durante tutto il processo di pressatura, sono sistematicamente bassi in concentrazione di polifenoli nella vasca di decantazione. Il liquido provenienti dalle pressate del cluster (c) mostrano una maggiore variabilità di PhenOx nella vasca di decantazione, che sembra coerente con livelli medio-bassi all’inizio della pressatura e un forte aumento durante la pressatura, a seconda che sia stata effettuata o meno una separazione durante la pressatura. È interessante notare che nella pratica, secondo i risultati di un sondaggio BIVB condotto nel 2021 tra i suoi membri (52 intervistati), il 23% dei viticoltori della Borgogna intervistati ha dichiarato di separare sistematicamente il mosto fiore e pressati, non li separano mai al 35% e talvolta li separano al 42%.

Nessuna delle pratiche enologiche di pre-pressatura o di pressatura osservate (tipo di raccolta, raffreddamento della vendemmia, solfitazione delle uve, pigiatura) né alcun tipo di pressa o di ciclo di pressatura (gabbia aperta, gabbia chiusa, pneumatica, vassoio, ciclo sequenziale, ciclo automatico, ecc.) è risultata correlata in modo statisticamente significativo (test di Kruskal-Wallis) a nessuno dei cluster sopra descritti. Le procedure di pre-pressatura e pressatura sono costituiti da una successione di operazioni unitarie (raccolta, trasporto, ricevimento, trasferimento, solfitazione, inertizzazione, pressatura, ecc.), ciascuna delle quali può corrispondere a diverse pratiche enologiche. Il risultato di una di queste operazioni sull’estrazione dei polifenoli può influenzare il risultato della successiva, rendendo potenzialmente difficile dimostrare la predominanza di una pratica enologica sulla dinamica dell’estrazione dei polifenoli.

Impatto delle pratiche di pre-pressatura sulla concentrazione di polifenoli nel mosto fiore:

Non essendo dimostrato il legame tra le pratiche enologiche e le dinamiche di estrazione dei polifenoli durante la pressatura, ci si è concentrati su una delle differenze tra i cluster, la loro ricchezza in polifenoli del succo libero, per valutare l’impatto delle operazioni unitarie su questo parametro, che sembra essere più direttamente legato alle pratiche di pre-pressatura.

È emerso un legame statisticamente significativo (test di Kruskal Wallis, sui dati di un’annata: p.value=0,01 sui dati del 2020, p.value=0,02 sui dati del 2021) tra i livelli di PhenOx nel mosto fiore e il metodo di raccolta. La raccolta a macchina porta a livelli più elevati di PhenOx rispetto alla raccolta manuale (Figura 5 a). È stato ipotizzato che questa maggiore estrazione di polifenoli sia legata alla maggiore pigiatura degli acini e alla macerazione degli stessi con il mosto fiore prima della pressatura, soprattutto durante il trasporto.

Allo stesso modo, i lunghi tempi di riempimento e il fatto che il raccolto non venga raffreddato portano a livelli più elevati di PhenOx nel mosto, favorendo a priori la diffusione dei composti per macerazione.

D’altra parte, la pigiatura (figura 5 b) non induce un livello più elevato di PhenOx nel mosto sgocciolato (test di Kruskal Wallis, basato sui dati di un’annata, p.value=0,81 sui dati del 2020, p.value=0,73 sui dati del 2021), è possibile che il liquido estratto durante la pigiatura non sia a contatto con l’uva abbastanza a lungo da favorire l’estrazione dei polifenoli per diffusione.

Caso particolare di pratiche di solfitazione su uva e mosto

La solfitazione pre-fermentativa può essere effettuata sulle uve (prima del trasporto, durante il ricevimento in cantina, nella pressa) o sul mosto dopo la pressatura (nella tramoggia della pressa o nel serbatoio di ricevimento del liquido). Il suo scopo è quello di limitare l’ossidazione enzimatica e lo sviluppo di flora indesiderata. È noto anche che agisce come solvente per i polifenoli.

La solfitazione delle uve prima della pressatura (prima del trasporto, durante il ricevimento in cantina o in pressa) determina un contenuto di PhenOx più elevato nel succo libero (test di Kruskal Wallis, p.value=0,006 su dati 2020, p.value=0,02 su dati 2021). È probabile che l’aggiunta di solfiti all’uva favorisca l’estrazione dei polifenoli dai succhi e ne mantenga la concentrazione limitando l’ossidazione enzimatica attraverso l’inibizione della PPO (enzima polifenolossidasi).

Inoltre, sebbene non abbia alcun legame con la dinamica dell’estrazione dei polifenoli al momento della pressatura, è l’unica pratica enologica pre-fermentativa che ha un impatto significativo sul contenuto di polifenoli nella vasca di decantazione, ovvero sul risultato di tutte le operazioni di pre-pressatura, pressatura ed eventuale separazione del mosto. Tuttavia, i dati raccolti in questo progetto hanno dimostrato che il momento in cui i solfiti vengono aggiunti (alle uve o dopo la pressatura) non ha lo stesso effetto.

Se la solfitazione viene effettuata prima del trasporto, durante il ricevimento in cantina o in pressa, porta a un livello significativamente più alto di PhenOx (figura 6 a) rispetto al livello osservato durante la stessa annata in vasche di mosto proveniente da un processo che non è stato solfitato durante queste fasi (test di Kruskal Wallis, su dati di un’annata: p.value=0,006 su dati del 2020, p.value=0,007 su dati del 2021). Come descritto per il suo impatto sul mosto fiore, sembra che i solfiti aggiunti all’uva favoriscano l’estrazione dei polifenoli dal mosto libero e proteggano il carico polifenolico dall’ossidazione, aumentandone così la concentrazione. Al contrario, se la solfitazione viene effettuata nella tramoggia della pressa o nella vasca di decantazione, non ha un impatto significativo sul livello di PhenOx (figura 6 b) rispetto al livello del mosto nella vasca di decantazione che non ha ricevuto alcuna solfitazione (test di Kruskal Wallis, su dati di un’annata: p.value=0,11 su dati del 2020, p.value=0,21 su dati del 2021). In questo caso, la SO₂ viene aggiunta dopo la pressatura, cioè dopo che i polifenoli sono stati estratti. Ha quindi solo un ruolo protettivo contro l’ossidazione durante il trasferimento e/o durante il tempo di assestamento nel tino, durante il quale il contatto tra il liquido e l’aria è limitato rispetto alle fasi unitarie precedenti.

Conclusione

Il progetto VOLTA presentato in questo articolo è originale per il suo approccio alla raccolta di dati su larga scala, in situazioni di vinificazione reali, in strutture rappresentative degli attori della Borgogna in termini di geografia, dimensioni o tipologia (produttori, cantine, cantine cooperative). I dati sono stati raccolti nell’arco di 4 anni, consentendo di confermare le conclusioni per annate con temperature e rese variabili.

Questo studio dimostra che i mosti di Chardonnay della Borgogna sono generalmente meno ricchi di polifenoli rispetto ai mosti di Chardonnay di altre zone viticole. L’unica eccezione a questa conclusione è stata osservata nel 2020, un’annata particolarmente calda durante la quale le viti in Borgogna hanno subito uno stress significativo.

Lo studio della pressatura condotto nell’ambito di questo progetto ha evidenziato 3 categorie principali di dinamiche di estrazione dei polifenoli in Borgogna. È stato dimostrato che quasi il 70% delle pressature, tutte  le annate considerate, portano a bassi livelli di concentrazione di polifenoli nelle vasche di decantazione.

Non è stato riscontrato alcun legame statisticamente significativo tra le pratiche di pre-pressatura studiate (tipo di raccolta, solfitazione delle uve, pigiatura, raffreddamento del raccolto, ecc.) e il tipo di estrazione dei polifenoli durante la pressatura, né il contenuto della vasca di decantazione. Queste pratiche hanno, nel migliore dei casi, un impatto significativo sul contenuto di polifenoli del mosto fiore dalle presse. L’unica pratica che porta a un aumento significativo del contenuto di polifenoli nei tini di decantazione è la solfitazione delle uve, sia che venga effettuata nel cassone, all’arrivo in cantina o nella pressa. D’altra parte, la solfitazione post-pigiatura (alla pigiatura o nella vasca di decantazione) non porta a un aumento della concentrazione di polifenoli.

Il resto del progetto è incentrato sulla comprensione di come si costruisce la longevità dei vini bianchi di Borgogna, con l’obiettivo di stabilire il legame tra il contenuto di polifenoli nella vasca di decantazione e la sensibilità dei vini all’ossidazione alla fine della fermentazione alcolica. Verranno poi studiate le fasi di invecchiamento.

Ringraziamenti: gli autori desiderano ringraziare tutte le organizzazioni partner di questo progetto per la loro ospitalità nello svolgimento delle misurazioni e per aver condiviso la loro esperienza in questo settore.