© The Authors, published by EDP Sciences, 2019

1. Introduzione

L'esposizione alla luce del vino bianco, in particolare, le lunghezze d'onda nella regione del visibile comprese tra 370 nm e 450 nm, è responsabile di numerose reazioni foto-indotte che causano importanti modifiche delle caratteristiche sensoriali note come difetto di luce [1, 2, 3]. In queste condizioni, il vino risulta impoverito delle note fruttate e floreali e possono comparire odori di cavolo cotto, uova marce, cipolla. I composti associati a tale difetto sono metantiolo (MeSH) e dimetildisolfuro (DMDS) [4, 5] che si formano a seguito della reazione tra riboflavina (RF), una vitamina altamente fotosensibile, e metionina (MET). I complessi meccanismi delle reazioni foto-indotte provocano la riduzione di RF a seguito dell'acquisizione di due elettroni equivalenti dalla MET che genera metionale [5]. Il metionale, a sua volta, è instabile e fotosensibile e si decompone in MeSH ed acroleina attraverso una reazione di retro-Michael. In seguito due molecole di MeSH possono condensare originando DMDS [5]. Il MeSH è altamente volatile, con un punto di ebollizione pari a 37 ^∘C, una bassa soglia di percezione (0.3 μg/L in soluzione modello; 2–10 μg/L in vino) ed è responsabile delle note di “cavolo” o “uova marce”. Il DMDS è meno volatile del MeSH, ma la soglia di percezione è ancora bassa (20–45 μg/L) ed è responsabile della comparsa di odori descritti come “cavolo cotto” o “cipolla” [6]. Inoltre, in presenza di ossigeno, la foto-eccitazione della RF dallo stato basale allo stato eccitato può portare alla formazione di ossigeno singoletto, un elettrofilo capace di reagire con numerosi composti, tra cui gli amminoacidi [7]. Oltre alla foto-degradazione della RF, le reazioni foto-indotte a carico dell'acido tartarico in presenza di ferro portano alla formazione di acido gliossilico che, a sua volta, genera ioni xantilio responsabili dell'imbrunimento [8].

Numerosi vini hanno mostrato la tendenza a sviluppare il difetto di luce e il rischio tale alterazione decresce per concentrazioni di RF inferiori a 50–80 µg/L [9, 10]. La presenza di RF nel vino è dipendente dal ceppo di lievito Saccharomycesutilizzato per la fermentazione alcolica [11, 12] dal momento che la RF nell'uva è presente in quantità generalmente intorno a poche decine di μg/L [13].

Le azioni volte ad impedire e limitare la comparsa del difetto di luce includono la protezione del vino dalla luce, l'impiego di un ceppo di lievito basso produttore di RF, una caratteristica ceppo-dipendente [12], e la rimozione anche solo parziale della RF prima dell'imbottigliamento. Quest'ultimo obbiettivo può essere raggiunto mediante trattamento del vino con bentonite (100 g/hL) [10] e, ancor più, con carbone attivo in quantità relativamente basse (10 g/hL). Tali coadiuvanti si sono dimostrati capaci di rimuovere la RF fino al 70% [12]. Recenti studi hanno dimostrato che l'impiego di tannini idrolizzabili possiedono l'abilità di limitare la formazione dei composti solforati associati al difetto in soluzione modello [14]. La loro azione protettiva sembra essere duplice. Da un lato, i tannini idrolizzabili potrebbero svolgere la funzione donatori di elettroni competendo con la MET dal momento che tale amminoacido è risultato meno degradato quando i tannini sono presenti [14, 15]. Inoltre, i tannini ossidati a chinoni dall'ossigeno singoletto potrebbero combinarsi con MeSH contrastando così la formazione di DMDS [15].

L'evoluzione del difetto di luce nel corso della conservazione del vino bianco non è nota. È necessario comprendere quali siano i cambiamenti a carico del vino bianco conservato al buio a seguito dell'esposizione alla luce e se il difetto permanga nel tempo.

Al fine di chiarire questi aspetti, nello studio presentato è stato valutato il difetto di luce nel vino bianco addizionato di RF e MET, esposto alla luce e successivamente conservato al buio per 24 mesi. Inoltre, è stato valutato l'eventuale effetto protettivo di alcuni antiossidanti, quali anidride solforosa, glutatione e tannino di castagno, singolarmente o in combinazione fra loro, che hanno portato ad una limitata comparsa del difetto di luce in soluzione modello [16].

2. Materiali e metodi

Un vino bianco giovane prodotto da uve Trebbiano (vendemmia 2016) è stato addizionato di RF (200 μg/L), non rilevata nel vino tal quale, e MET (4 mg/L) la cui concentrazione iniziale era pari a 5.62 ± 0.45 mg/L. Aliquote di vino bianco (400 mL), già contenente SO₂ (SO₂ totale: 80 ± 2 mg/L), sono state addizionate di un ulteriore aliquota di anidride solforosa (SO₂; 20 mg/L), glutatione (GSH; 50 mg/L), assente nel vino tal quale, e tannino di castagno (T; 50 mg/L), singolarmente o in combinazione, come riportato in Tabella 1. Tali aliquote sono state poste in 3 bottiglie chiuse ermeticamente (100 mL) ed esposte alla luce per 2 ore utilizzando una lampada fluorescente (6500 lm) con 6500 ^∘ K di temperatura di colore. Successivamente, le bottiglie sono state conservate al buio per 24 mesi alla temperatura di 18 ±2 ^∘C. Analoghe aliquote non illuminate sono state mantenute al buio e conservate nelle stesse condizioni come controllo. Per tutti i campioni sono stati determinati: GSH, RF, MET ed il profilo amminoacidico, l'indice di polifenoli totali (IPT) a 280 nm, i flavonoidi (espressi come mg/L di catechina) ed il colore (assorbanza a 420 nm). Le determinazioni di GSH, RF, MET e gli amminoacidi (metionina, acido aspartico, acido glutammico, asparagina, serina, glutammina, istidina, treonina, arginina, alanina, tirosina, valina, fenilalanina, isoleucina, leucina, ornitina, lisina) sono state eseguite in UPLC-UV. Il colore, IPT e i flavonoidi sono stati determinati per via spettrofotometrica. La comparsa del difetto di luce è stata valutata sia sensorialmente che analiticamente mediante determinazione di MeSH e DMDS tramite SPME/GC-MS. Ciascuna condizione è stata preparata in triplicato.

Inoltre, è stata valutata l'eventuale influenza degli antiossidanti testati sulla formazione di sotolone. Le aggiunte degli antiossidanti sono state eseguite nel vino bianco seguendo lo stesso piano sperimentale riportato in Tabella 1 ed i campioni di vino sono stati conservati per 24 mesi alla temperatura di 18 ± 2 ^∘C.

3. Risultati e discussione

Come atteso, nei campioni esposti alla luce la RF è risultata completamente degradata indipendentemente dalla presenza degli antiossidanti.

Per la MET, invece, la diminuzione è dipendente dalla formulazione di antiossidante aggiunta, ed è compresa tra 21% nella prova con GSH e SO₂ e 38% dove è stata addizionata SO₂ come unico antiossidante. Sono state osservate variazioni del profilo amminoacidico dipendenti dalla presenza di antiossidanti. In generale, la concentrazione di 6 amminoacidi, quali serina, acido aspartico, isoleucina, valina, alanina e lisina, è diminuita a seguito dell'esposizione alla luce in tutte le condizioni saggiate. Per altri amminoacidi, quali istidina, fenilalanina e tirosina, la diminuzione è influenzata dagli antiossidanti aggiunti; in particolare, l'ulteriore aggiunta di SO₂ e in combinazione con i tannini porta a decrementi minimi e trascurabili. Questi risultati suggeriscono che altri amminoacidi possano fungere da donatori di elettroni per riportare la RF allo stato ridotto. Non solo, Min e Boff [17] riportano che l'ossigeno singoletto reagisce principalmente con 5 amminoacidi (triptofano, istidina, tirosina, metionina e cisteina). Pertanto, la diminuzione di istidina, tirosina e metionina potrebbe essere dovuta anche alla reazione con l'ossigeno singoletto. Mentre il triptofano non è stato rilevato in nessun campione, incluso il vino tal quale, i decrementi della concentrazione di cisteina osservati sono supportati da quanto indicato da Min e Boff [17]. La cisteina non è stata rilevata a seguito dell'illuminazione, eccetto per i campioni in cui era stato aggiunto GSH. Quest'ultimo, assente nel vino tal quale, potrebbe essere degradato a seguito dell'illuminazione portando alla liberazione di cisteina, presente in concentrazioni comprese tra 5.24 ± 0.04 mg/L e 7.69 ± 1.28 mg/L rispettivamente nei campioni VB + GSH e VB + T + SO₂ + GSH.

L'esposizione alla luce causa una perdita di GSH mediamente del 90% (3.71 ± 0.17 − 5.58 ± 1.11 mg/L residui rispettivamente nei trattamenti VB + GSH e VB + T + SO₂ + GSH) Il fatto che la quantità residua di GSH sia maggiore in presenza di tannini e di SO₂ suggerisce la loro attività scavenger dell'ossigeno e/o quencher dei composti fenolici con un effetto protettivo, seppur di piccola entità, nei confronti del GSH. Nei campioni conservati al buio il GSH residuo è circa il doppio (5.82 ± 0.29–9.42 ± 0.47 mg/L rispettivamente nei trattamenti VB + GSH e VB + T + SO₂ + GSH). Il forte decremento del GSH (–85% medio), probabilmente dovuto alla sua ossidazione [18], si evidenzia anche al buio. I tannini e maggiori concentrazioni di SO₂ hanno consentito di preservare maggiori quantità di GSH.

Le differenze dovute all'esposizione alla luce per IPT e flavonoidi sono trascurabili. Al contrario, il colore è risultato significativamente più giallo e meno imbrunito nei campioni esposti alla luce dato il minor valore di assorbanza a 420 nm. Ciò suggerisce che i fenomeni ossidativi, potenzialmente causa di imbrunimento, non sono favoriti dalla luce. Inoltre, la SO₂ ha svolto il maggior effetto protettivo nei confronti del colore se presente come unico antiossidante (0.059 ± 0.001 AU), seguita dal GSH, singolarmente ed in combinazione con SO₂ (0.072 ± 0.000 AU). In presenza di tannini, l'assorbanza a 420 nm è risultata superiore (0.098 ± 0.006 AU), ma comunque dimezzata rispetto ai campioni analoghi conservati al buio.

Quantità variabili di MeSH e DMDS erano presenti nei campioni di vino, dipendentemente dall'antiossidante aggiunto. Contrariamente a quanto osservato nella soluzione modello [16], il dimetiltrisulfuro non è stato rilevato. Nei campioni VB + T,VB + GSH,VB + SO₂+GSHeVB + T + SO₂ MeSH e DMDS erano assenti o in concentrazione inferiore alla soglia di percezione. Tale risultato è supportato anche dall'analisi sensoriale: non sono state osservate differenze significative tra i vini così preparati. Il MeSH è rilevato oltre la soglia di percezione solo nei campioni VB e VB + SO₂, mentre il DMDS solo nel campione contenente i tre antiossidanti indagati. Non è possibile escludere che l'azione antiossidante di SO₂, se presente in concentrazioni intorno a 100 mg/L, possa limitare la capacità dei tannini nel contrastare la formazione del difetto di luce. Considerando i tre antiossidanti aggiunti singolarmente, l'ordine di efficacia nel prevenire la formazione del difetto di luce è risultato tannino di castagno ≥ glutatione >anidride solforosa.

Il solotone è la molecola che causa l'invecchiamento ossidativo o atipico del vino bianco [19]. Studi precedenti hanno mostrato che impiego di preparati a base fenolica come possibili sostituti della SO₂ possa portare ad un incremento del contenuto di sotolone [20]. Nelle condizioni sperimentali adottate, il sotolone è stato rilevato in quantità trascurabili in tutte le condizioni saggiate. La maggiore concentrazione è stata osservata nel campione VB + T + SO₂+ GSH (2.53 ± 0.53 μg/L). Tale concentrazione è poco più della metà rispetto al campione privo di antiossidanti (3.94 ± 0.74 μg/L). In ogni caso, è possibile affermare che con nessuno degli antiossidanti saggiati emerga l'invecchiamento atipico dal momento che la concentrazione di sotolone è risultata in tutti i casi inferiore alla soglia di percezione olfattiva (7–8 μg/L) nel vino bianco [21].

4. Conclusioni

I tannini idrolizzabili hanno mostrato di possedere un effetto protettivo verso la formazione del difetto di luce nel vino bianco. La contemporanea aggiunta di tannino e SO₂ ha prodotto effetti diversi dal solo tannino. I risultati ottenuti suggeriscono che la SO₂ non svolga un effetto protettivo contro la comparsa del difetto di luce in vino bianco nel corso della conservazione, contrariamente a quanto precedentemente osservato in soluzione modello [16]. L'impiego di tannini idrolizzabili prima dell'imbottigliamento potrebbe effettivamente prevenire la comparsa del difetto di luce. Al tempo stesso, i fenomeni ossidativi responsabili di alterazioni sensoriali non sono stati osservati. Prove future verranno eseguite in condizioni di produzione reali.

Acknowledgments

Il supporto economico di Piano di Sostegno alla Ricerca 2015/2017 – Linea 2 – Università degli Studi di Milano.

Riferimenti

Tutte le tabelle