Impiego del ceppo Torulaspora delbrueckiiNSTD per il miglioramento sensoriale dei vini.
Dipartimento Tecnico Agrovin S.A
Noi di AGROVIN siamo consapevoli che i cambiamenti climatici stanno influenzando la moderna enologia, rendendo necessario lo sviluppo di prodotti adatti alle uve del XXI secolo. Negli ultimi anni sono stati osservati alcuni cambiamenti nel processo di maturazione dell’uva. Si osserva una tendenza di sfasamento tra la maturazione più precoce del contenuto zuccherino e la maturazione più tardiva di aromi e polifenoli. Pertanto, risulta difficile determinare il momento di raccolta ottimale, perché se abbiamo la gradazione probabilmente adeguata, la massima intensità aromatica non è ancora stata raggiunta e i tannini sono ancora verdi. Questa discrepanza rappresenta una sfida per i viticoltori, poiché i consumatori preferiscono vini con aromi intensi e freschi, tannini maturi e un contenuto alcolico inferiore.
Bisogna considerare che il contenuto di azoto nell’uva dipende dal terreno, dalla coltura, dalla concimazione e dall’irrigazione, dal carico, dalla varietà e naturalmente dall’annata meteorologica. Particolarmente importanti sono le condizioni ambientali dell’estate prima e durante l’invaiatura. Anni piovosi in primavera, ma estati molto secche, determinano una minore concentrazione di azoto nell’uva.
La composizione azotata dell’uva è un fattore essenziale per sviluppare le attitudini qualitative dei vini. Favorisce l’intensità dell’attività microbiologica durante la fermentazione alcolica. Il fabbisogno di azoto aumenta quando la concentrazione di zuccheri nell’uva è elevata, poiché occorrono più generazioni di lievito per consumare tutti gli zuccheri, quindi la richiesta di azoto è maggiore. Gli ultimi grammi di zuccheri vengono fermentati da una popolazione al limite della sopravvivenza, in un ambiente molto alcolico, che, se non dispone del necessario azoto, non può portare a termine il suo lavoro fino in fondo.
D’altra parte, la distribuzione dell’azoto nell’acino è eterogenea e varia a seconda delle condizioni di coltivazione. La maggior parte dei composti azotati si trova nella buccia (50-55%), mentre il resto è distribuito tra la polpa e i semi. Durante l’invaiatura, il contenuto di sostanze azotate aumenta e diminuisce con la maturazione dell’uva. Nelle uve troppo mature raccolte alla ricerca della maturità fenolica e aromatica, che a causa dei cambiamenti climatici si verifica più tardi, la frazione di azoto diminuisce drasticamente e le fermentazioni di queste uve sono soggette a problemi di fermentazione, non solo per la concentrazione di zuccheri, ma anche per lo squilibrio tra questi e la frazione di azoto.
Effetto sensoriale del nutrimento biologico.
Genesi di aromi fermentativi: Gli amminoacidi sono alla base dei composti volatili prodotti dai lieviti. Un terzo degli alcoli superiori viene prodotto durante l’inizio della fermentazione alcolica a partire dagli aminoacidi. L’esterificazione di questi alcoli dà origine ad aromi fruttati che aggiungono complessità e longevità al vino.
Aumento degli aromi varietali: gli amminoacidi (presenti nel nutrimento biologico) accentuano anche la complessità aromatica, aumentando i registri varietali. Una buona nutrizione azotata determina un rendimento ottimale degli enzimi (proteine) responsabili del rilascio dei precursori aromatici presenti nell’uva: ß-glicosidasi e ß-liasi, aumentando i registri varietali del vino.
L’espressione aromatica varietale è legata alla presenza di tioli varietali, al di là delle cosiddette varietà denominate tioliche (Sauvignon Blanc, Verdejo), che contribuiscono al carattere varietale dei vini di tutte le varietà di uva sia bianca che rossa.
I tioli varietali 4MMP, 3MH e 3MHA sono aromi determinanti nei vini bianchi e rossi, perché, nonostante la loro bassa concentrazione nel vino, hanno una bassa soglia di percezione sensoriale. Nell’uva, questi tioli sono legati agli aminoacidi, in una forma non volatile. I lieviti sono in grado di internalizzare questi precursori, scinderli grazie alla loro attività di β-liasi e rilasciare i tioli volatili corrispondenti.
In questo contesto, è stato osservato che la maggior parte dei ceppi di Saccharomyces cerevisiae, rilascia solo il 10% massimo di questi precursori tiolici in condizioni di fermentazione. Questa inefficienza enzimatica ci ha portato ad approfondire la capacità di rilascio dei tioli varietali in diverse specie non-Saccharomyces.
Nell’accezione Non-Saccharomyces, sono inclusi diversi generi e specie di lieviti presenti nel processo naturale di vinificazione e diversi dalla specie fermentativa per eccellenza che è Saccharomyces cerevisiae.
Negli ultimi anni, il settore enologico si è orientato verso l’utilizzo delle risorse offerte da questa diversità biologica. È ormai noto che le proprietà benefiche di questi microrganismi devono essere specificate a livello di ceppo e non di specie.
In questo contesto, il ceppo Torulaspora delbrueckii NSTD presenta caratteristiche sensoriali insolite, dimostrate in diversi anni di ricerca. Inoltre, questo ceppo, a differenza di altri ceppi della stessa specie, è altamente prevalente nella fermentazione alcolica.
Studi preliminari con T. delbrueckii NSTD hanno dimostrato che questo ceppo è in grado di eliminare completamente gli zuccheri presenti nel mosto, anche se hanno richiesto più tempo rispetto ai ceppi S.cerevisiae, lasciando solo alcuni zuccheri residui a 16°C in alcuni casi. Per quanto riguarda i composti di interesse alla fine della fermentazione, va notato che T. delbrueckii NSTD produce quantità significativamente inferiori di acido acetico rispetto a S. cerevisiae, grazie alla sua capacità di fermentare gli zuccheri lentamente.
Ciò indica la possibilità di utilizzare il NSTD in coltura mista fin dall’inizio, insieme al ceppo S. cerevisiae desiderato, consentendo di aumentare i registri sensoriali del vino.
Viniferm NSTD di Agrovin conferisce complessità e intensità aromatica
Noi di Agrovin studiamo da decenni gli effetti dei cambiamenti climatici sull’uva, analizzando ogni singola circostanza in cui si verificano nelle varie zone vitivinicole per offrire soluzioni adatte a ciascun viticoltore, con l’obiettivo di aiutarlo a migliorare la qualità dei proprivini, ottenendo in ogni caso il tipo di vino che desidera ottenere.
A tal fine, abbiamo sviluppato il lievito No Saccharomyces Viniferm NSTD di Agrovin, un ceppo di Torulaspora delbrueckii selezionato per la sua capacità di migliorare la qualità sensoriale dei vini. Grazie a questo lievito, otteniamo un aumento della complessità dei registri aromatici del vino, intensificando allo stesso tempo le qualità varietali. Si distingue per il suo forte impatto gustativo, che accentua le sensazioni di volume e morbidezza in bocca, riducendo le sensazioni di astringenza e prolungando il retrogusto.
Il ceppo NSTD migliora il carattere varietale grazie alla sua potente attività β-liasica (Figura 1), che si manifesta con il rilascio di precursori tiolici. Tra questi, l’NSTD si distingue per la produzione di 4-mercapto-metil-pentanone (4MMP), descrittori associati a note di bosso o fiori di ginestra.
Figura 1. Attività β-liasica di diversi lieviti non-Saccharomyces. Ceppi diversi della stessa specie mostrano una diversa attività dell’enzima β-liasi. Spicca l’attività della B-liasi del ceppo Torulaspora delbrueckii Viniferm NS-TD. Belda et al. (2006) [4].
I ceppi Saccharomyces a carattere tiolico sono produttori di mercapto esanolo (3MH o 3SH) o del suo acetato (3MHA o 3SHA), con caratteristici aromi fruttati (pompelmo, frutto della passione). Pertanto, la combinazione di Saccharomyces di carattere tiolico in coltura mista con il ceppo Torulaspora delbrueckii NSTD, comporta un aumento complessivo dei descrittori tiolici caratteristici (Figura 2).
Figura 2. Concentrazione di tioli, 3MH e 4MMP (ng/L), dopo la fermentazione impiegando S. cerevisiae e in combinazione con il ceppo NSTD. Belda et al. (2006) [1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Coltivazione mista: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Coltivazione mista: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación
Il presente lavoro studia l’effetto di un ceppo industriale di Torulaspora delbrueckii Viniferm NSTD sulla produzione di tioli durante la fermentazione dei vini bianchi e il suo impatto sul profilo sensoriale del vino.
Si osserva che i ceppi Saccahromyces cerevisiae Viniferm Diana e soprattutto Viniferm Revelación, entrambi selezionati per la loro elevata attività di ß-liasi, sono in grado di rilasciare una concentrazione significativa di 3MH (3SH), dai registri sensoriali dei frutti tropicali e delle drupacee che aumentano il carattere fruttato.
Quando l’attività di questi ceppi viene combinata con ceppi di T. delbrueckii Viniferm NSTD si verifica anche un forte aumento della concentrazione del tiolo 4MMP (4MSP) con un impatto diretto sul profilo aromatico dei vini, che ne aumenta l’intensità e il carattere varietale con note floreali ed erbacee positive (Figura 3).
Figura 3. Fermentazione su mosto Verdejo, utilizzando S. cerevisiae o in combinazione con il ceppo Viniferm NSTD. Belda et al. (2006) ScD: Viniferm Diana; ScR: Viniferm Revelación; Td…D: Viniferm NSTD + Viniferm Diana ; Td…R: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación La combinazione del ceppo Torulaspora dellbrueckii (Viniferm NSTD) e Saccharomyces a carattere tiolico (Viniferm Diana o Viniferm Revelación) in coltura mista o sequenziale, comporta un aumento complessivo dei descrittori tiolici caratteristici. Per quanto riguarda i composti di interesse alla fine della fermentazione, va notato che T. delbrueckii produce quantità significativamente inferiori di acido acetico rispetto a S. cerevisiae, grazie alla sua capacità di fermentare gli zuccheri lentamente. L’attività combinata di Viniferm NSTD con un ceppo di Saccharomyces cerevisiae, riduce il grado alcolico acquisito. Si verifica un aumento del contenuto di polisaccaridi del vino, in particolare di mannoproteine, che aumenta la sensazione di volume in bocca.
I risultati mostrano la capacità di T. delbrueckiiViniferm NSTD di aumentare la concentrazione di tioli varietali nei vini in fermentazioni congiunte con S. cerevisiae. L’applicazione di NSTD in coltura mista aumenta anche il contenuto di esteri fermentativi, intensificando i registri floreali (Figura 4).
Figura 4. Concentrazione di esteri fermentativi (mg/l), dopo la fermentazione con lievito S. cerevisiae e in combinazione con il ceppo NSTD. Belda et al. (2006) [1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Coltivazione mista: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Coltivazione mista: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación. La combinazione del ceppo di lievito Saccharomyces cerevisiae con il ceppo Viniferm NSTD determina un aumento del contenuto finale di esteri fermentativi.
Viniferm NSTD. Struttura in bocca e profondità del retrogusto.
Si nota un aumento del contenuto di polisaccaridi del vino, in particolare di mannoproteine (Figure 5 e 6), che aumenta la sensazione di volume in bocca. Questo aumento di polisaccaridi svolge anche un ruolo nella stabilizzazione precoce della sostanza colorante e riduce l’astringenza.
Figura 5. Aumento dell’indice di etanolo, che riflette la quantità di tannini combinati con i polisaccaridi. Più alto è il valore, maggiore è la stabilità della sostanza colorante e minore è l’astringenza. Belda et al. (2006) [1]. ScD: Viniferm Diana ScR: Viniferm Revelación Td…D: Coltivazione mista: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana Td…R: Coltura mista: Viniferm NSTD + Viniferm Revelación. Come si può notare, l’inoculazione mista produce indici superiori rispetto alla fermentazione con un singolo ceppo di S. cerevisiae.
Figura 6. Aumento del contenuto di mannoproteine quando si ricorre a una fermentazione mista (Sc+NS-TD) rispetto all’utilizzo del solo Saccharomyces (Sc) Belda et al. (2006) [5]. ScD: Viniferm Diana ScDXNSTD: Coltivazione mista: Viniferm NS-TD + Viniferm Diana. La fermentazione mista produce oltre il 30% in più di mannoproteine rispetto alla fermentazione convenzionale
Viniferm NSTD: adattatia ai vini dei cambiamenti climatici.
L’attività combinata di NSTD in coltura mista con un ceppo Saccharomyces cerevisiae riduce il grado alcolico acquisito. I vini ottenuti presentano un’acidità volatile inferiore (Tabella 1). Inoltre, vista la natura degli aromi esaltati da questo ceppo, sia la complessità aromatica che i descrittori correlati a frutta fresca e carattere varietale vengono accentuati, conferendo una maggiore sensazione di equilibrio e freschezza.
Tabella 1. Produzione di acido acetico e grado alcolico acquisito dopo la fermentazione con Saccharomyces cerevisiae (ScD Viniferm Diana) e dopo la fermentazione mista dello stesso ceppo con NSTD. Belda et al. 2017 [1].
Viniferm NSTD è adatto al lavoro quotidiano nell’azienda vinicola. Da un punto di vista fermentativo, anche l’attività di Viniferm NSTD è insolita rispetto ad altri ceppi Non-Saccahromyces, poiché, come già detto, ha una prevalenza maggiore del solito per questo gruppo durante la fermentazione alcolica. Ciò significa che può essere utilzzato inseme al ceppo di Sacchromyces cerevisae desiderato fin dall’inizio, senza necessità di subordinare quest’ultimo allo sviluppo del primo. In questo modo, si riduce il rischio di deviazioni dovute ad altri microrganismi (batteri lattici, Brettanomyces) che potrebbero approfittare della situazione per aumentare la propria popolazione e causare situazioni problematiche in futuro. Inoltre, il monitoraggio del processo di fermentazione è esente da ulteriori complicazioni legate all’applicazione sequenziale di microrganismi, come competizione per i composti azotati o differenze tra le temperature ottimali di fermentazione.
La sua attività fermentativa arriva fino a una probabile conversione di 10 gradi, quindi può essere utilizzata per la produzione di vini dolci naturali o nella prima fermentazione di produzione di vini spumanti.
In sintesi, si propone l’azione simultanea del ceppo Viniferm NSTD con i ceppi di S. cerevisiae, al fine di aumentare il carattere varietale dei vini, per ottenere vini più aromatici, più voluminosi, più strutturati e in definitiva più complessi.
Bibliografia:
- [1] Influence of Torulaspora delbrueckii in varietal thiol (3-SH and 4-MSP )release in wine sequential fermentations. Belda, I, Ruiz, J, Beisert, Navascués, E., Marquina, D. Calderón F., Rauhut, D., Benito, S. Santos, A. International Journal of Food Microbiology 257 (2017) 183–191
- [2] Microbial Contribution to wine aroma and Its Intended Use for Wine Quality Improvement. Belda, I., Javier Ruiz , Adelaida Esteban-Fernández,, Eva Navascués, Domingo Marquina, Antonio Santos, M. Victoria Moreno-Arribas. Molecules 2017, 22, 189.
- [3] Outlining the influence of non-conventional yeasts in wine ageing over-lees Belda, I., Navascués, E., Marquina, D., Santos, A., Calderón, F., Benito, S Yeast 2016. 33 329-338.
- [4] Improvement of aromatic thiol release through the selection of yeasts with increased β-lyase activity. Belda I., Javier Ruiz , Eva Navascués , Domingo Marquina , Antonio Santos International Journal of Food Microbiology 225 (2016) 1–
- [5] Dynamic analysis of physiological properties of Torulaspora delbrueckii in wine fermentations and its incidence on wine quality. Belda,I., Navascués, E., Marquina, D., Santos A. Calderón, F., Benito, S. Applied Microbiology and Biotechnology 02/2015; 99(4):1911-1922. DOI:10.1007/s00253-014-6197-2.
RINGRAZIAMENTI
Questo lavoro fa parte del progetto NUTRIAROMA (IDI-20160102), finanziato da Agrovin S.A. e CDTI (Ministero dell’Economia, dell’Industria e della Competitività).