DERIVATI DI LIEVITO “CONVENZIONALI” E PROCESSO X-PRO®: LA RISPOSTA NATURALE PER ESALTARE E PROTEGGERE L’IDENTITA’ DEL VINO

di Gianmaria Zanella, Fabrizio Minute, Enrico D’Andrea

Il R&S Vason Group studiando l’enorme potenziale del lievito, nel proteggere in modo naturale i vini attraverso la tecnica della sosta “sur lies”, rinnova le fasi di produzione dei derivati a partire da lieviti freschi e attivi. L’innovativo Processo X-PRO®, origina una serie di prodotti con le più diverse specificità d’azione, atti a coadiuvare l’enologo nelle varie tempistiche di produzione e stabilizzazione del vino.

 

 width=

 

NUOVE PROPRIETA’ STABILIZZANTI E CRITICITA’ DEI DERIVANTI DI LIEVITO 

La capacità antiossidante dei lieviti inattivi e dei derivati di lievito (DL) è l’ultima delle molteplici proprietà di tali prodotti ad essere stata individuata in termini di tempo.Le prime osservazioni relative a questi aspetti risalgono al primo decennio degli anni 2000 quando è stato osservato che alcuni di questi prodotti, ricchi naturalmente in glutatione (GSH), erano in grado di ridurre la perdita di composti volatili durante la conservazione del vino (Andújar-Ortiz et al., 2010). Sulla scia di questi risultati, il GSH è stato pertanto ritenuto (almeno inizialmente) il principale responsabile della capacità antiossidante dei DL. Approfondimenti successivi hanno dimostrato che, oltre al tripeptide, altre molecole possono contribuire a tale capacità, in particolare alcuni peptidi contenenti metionina, triptofano e tirosina (Rodríguez-Bencomo et al., 2014).

In analogia con la feccia, la componente tiolica del lievito sembra comunque avere un ruolo chiave nella definizione delle proprietà antiossidanti dei lieviti inattivati. Secondo Gallardo-Chacón et al. (2010), infatti, la presenza di gruppi tiolici parietali rappresenta una delle componenti antiossidanti più attive della feccia fresca; questa componente si ritrova anche nei DL. I prodotti presenti in commercio presentano tenori diversi in tioli totali, oscillanti rispettivamente fra 0 e 15 mg/g per la componente solubile (es. GSH) e fra 0 e 3 mg/g per la frazione legata ai residui delle pareti cellulari (Molteni, 2018). Nonostante tali concentrazioni siano apparentemente basse, la presenza di quantità elevate di tali molecole nei DL si ripercuote positivamente sulla loro capacità protettiva ed anti-imbrunimento nei confronti delle sostanze fenoliche. I prodotti che presentano una componente tiolica ben rappresentata svolgono infatti nei vini un’azione per certi versi simile a quella dei solfiti, comportandosi da scavenger dei chinoni (Molaro, 2017; Comuzzo e Toniolo, 2018) e proteggendo i vini dall’imbrunimento durante la conservazione (Comuzzo et al., 2015a; Rosso, 2017). Sulla concentrazione di molecole tioli che nei DL, la tecnologia di produzione ha un peso rilevante. È noto infatti come i tioli diminuiscano sensibilmente in seguito all’esposizione all’ossigeno; questo avviene normalmente durante l’affinamento su feccia, tanto che la capacità antiossidante della feccia fresca diminuisce progressivamente con il progredire dell’élevage (Gallardo-Chacón et al., 2010). L’impiego di tecniche di lisi convenzionali, basate sull’utilizzo di temperature di processo elevate (es. termolisi), può ridurre significativamente il contenuto in GSH e molecole tioliche nei DL (Ferretti, 2014), diminuendo di conseguenza anche la capacità riducente del prodotto stesso nei confronti dei chinoni e il suo potenziale anti-imbrunimento. Recentemente, alcune tecnologie cosiddette non-termiche, quali ultrasuoni (US), campi elettrici pulsati (PEF) e tecnologie basate sull’impiego alte pressioni (HP), stanno riscuotendo notevole interesse nel settore del vino e pur non essendo ancora utilizzabili direttamente in cantina per limitazioni di tipo legislativo, possono vantare numerosi studi su scala pilota e di laboratorio, relativi alla loro efficacia come alternativa ai tradizionali trattamenti termici. Molte di queste tecnologie hanno dimostrato un chiaro effetto nell’indurre l’autolisi del lievito enologico (Cacciola et al., 2013; Comuzzo et al., 2015b, 2017) e pertanto, possono risultare di interesse notevole per la produzione “non-termica” di derivati di lievito ed autolisati ad uso enologico. Recenti esperienze hanno dimostrato come alcune di queste tecnologie siano potenzialmente in grado di portare alla produzione di DL caratterizzati da una bassa vitalità cellulare residua (in linea con quanto stabilito dall’OIV), una dotazione in polisaccaridi solubili comparabile con quella di prodotti ottenuti mediante termolisi, e una maggiore quantità di composti tiolici, rispetto ai convenzionali termolisati (Ferretti, 2014). Questo si riflette potenzialmente in una capacità antiossidante più elevata per i DL ottenuti.  In aggiunta, la riduzione delle temperature di processo sembra avere un impatto potenzialmente favorevole sul mantenimento della componente aminoacidica e sulla riduzione dell’impatto olfattivo che molti DL presentano una volta aggiunti al vino stesso (Voce, 2014). Quest’ultima criticità (ovvero il possibile apporto di off-flavors da parte dei DL) è stata evidenziata da diversi autori, e sarebbe attribuibile a meccanismi di diffuso danneggiamento di strutture molecolari legati anche ma non solo al decorso della reazione di Maillard (Tirelli et al., 2009), originata dai trattamenti termici più o meno intensi che caratterizzano la produzione “convenzionale” di DL.

 

UN NUOVO PROCESSO DECISIVO PER L’OTTENIMENTO DI PRODOTTI DI ALTO PROFILO 

A fronte di queste chiare indicazioni provenienti dalla bibliografia più attuale, da più di 5 anni il comparto R&S Vason Group si è impegnato in un originale percorso di ricerca in collaborazione con le migliori Università e con la GiottoConsulting, società multidisciplinare e di consulenza viti-vinicola con sede in provincia di Treviso. Si è partiti dalla scelta dei ceppi di lieviti più adatti a conferire stabilità ai vini attraverso dei test di affinamento mirati. Poi tutto il lavoro si è orientato all’osservazione delle variabili che si manifestavano nella produzione dei DL, privilegiando a questo punto i processi di lisi più rispettosi della struttura originaria delle componenti più preziose contenute nelle cellule fresche di lievito. Da questi test eccelle il Processo denominato X-PRO® nel quale la lisi viene condotta con metodi fisici in ambiente anaerobio e a basse temperature. Questo processo esclusivo dà un vantaggio enorme al ricercatore in quanto i parametri applicati alla tecnica di estrazione, entro certi margini, possono essere modificati conservando le potenzialità dei prodotti ottenuti, ma differenziandone leggermente le caratteristiche. Come detto in precedenza, anche la scelta del lievito di partenza, amplifica la diversità di comportamento dei prodotti una volta a contatto con mosto o vino. Per questi motivi, per i diversi prodotti finali esistono delle specificità, che pur mantenendo la sorprendente reattività nel gestire l’equilibrio redox in modo ottimale e migliorando la stabilità tartarica dei vini, interagiscono positivamente sulla stabilità del colore (Identity Red), sulla stabilità proteica (Identity White) e sulla persistenza e finezza della spuma di spumanti e frizzanti (Finesse).

 

GRANDI RISULTATI FIN DALLE PRIME EVIDENZE SCIENTIFICHE 

Ma è l’aspetto correlato alla gestione positiva dell’equilibrio redox che sorprende con risultati alquanto distintivi. L’obiettivo di tutto il percorso di ricerca è stato di prolungare l’effetto protettivo e stabilizzante della naturale feccia fine presente fin dal termine della fermentazione alcolica. Grande sorpresa invece è emersa dai primi dati ottenuti nelle applicazioni iniziali eseguite su mosti e vini: con i prodotti X-PRO® non solo si raggiungeva l’intento iniziale, ma addirittura era possibile correggere il profilo olfattivo e cromatico di un vino già evoluto. Un esempio classico è l’effetto rinfrescante sull’aroma di un vino proveniente da una bottiglia aperta da qualche giorno; in questo caso il vino trattato, a partire dal suo corrente stato di declino, ritorna ad una situazione di piacevole integrità olfattiva.Ma come sia possibile ottenere risultati così eclatanti da questi particolari derivati di lievito (LIS = Lieviti Inattivati Specifici) non è facile spiegarlo, in quanto i meccanismi d’azione dei lieviti inattivi nella prevenzione dei processi ossidativi, non sono ancora stati del tutto chiariti. Alcuni autori ipotizzano che l’azione dei lieviti inattivati sia d’adsorbimento dei flavani come catechine e epicatechine (Razmkhab et al., 2002), ma nei prodotti X-PRO® ciò non accade, il meccanismo sembra più incisivo, forse le funzioni tioliche delle forme cisteiniche ridotte (FTCR,) presenti nei lieviti inattivati possono fungere da centri nucleofili nei confronti dei chinoni;  sembra molto probabile questa strada per l’elevata reattività delle FTCR a contrastare l’”effetto chinoni” nei confronti di polifenoli, amminoacidi, tioli volatili e le diverse sostanze antiossidanti (solforosa, glutatione, acido ascorbico) (Nikolantonaky et al., 2012). Contrariamente alle attese, però, molti dei lieviti inattivi presenti sul mercato presentano livelli di FTCR molto bassi a causa di danni termici subiti nel corso del processo di produzione adottato per la loro realizzazione. I preparati “convenzionali” sono invece in grado di legare molecole tioliche libere presenti nel vino, con conseguenze negative sia sotto il profilo aromatico (criticità già descritta in precedenza) sia in termini di protezione nei confronti dei processi ossidativi (Tirelli et al., 2010). Come riportato in Fig.1, X-PRO® Protection è caratterizzato da livelli di FTCR molto più elevati rispetto a lieviti inattivati ottenuti tramite trattamento termico, a testimonianza dell’importanza che la temperatura applicata al processo produttivo ricopre nel mantenere intatte le caratteristiche antiossidanti naturali dei lieviti.

 

 width=

 


Si può evidenziare quindi come la tecnica di produzione X-PRO®, svolta in ambiente anaerobio a basse temperature, consenta un’ottimale conservazione dei gruppi tiolici totali rispetto alle tecniche tradizionali di inattivazione (A), sia in termini di composti tiolici (presumibilmente proteine con residui di cisteina) ridotti presenti nelle strutture parietali dei lieviti (B), sia di composti tiolici solubili (es. cisteina e glutatione) nel surnatante (C). Questi dati permettono di superare le storiche osservazioni relative alla necessità di lunghi tempi di contatto (Del Barrio-Galan et al., 2018) per l’ottenimento di risultati apprezzabili, su dosaggi anche molto contenuti di LIS, tali da non alterare pertanto l’identità iniziale del vino.Tutte queste molecole ed altre già accennate in precedenza come peptidi contenenti metionina/triptofano/tirosina, potrebbero essere coinvolte nel determinare il potere antiossidante dei lieviti inattivati (Bencomo et al., 2014).
In quest’ottica sarebbe possibile chiarire il motivo per cui alcuni vini siano in grado di mantenere inalterato il profilo aromatico per anni, mentre altri vadano incontro a rapide alterazioni dopo minime esposizioni all’ossigeno. L’adozione dei LIS al posto degli antiossidanti chimici tradizionali, potrebbe essere considerato un aspetto veramente importante nel meccanismo della gestione naturale dell’equilibrio redox nei vini, e fra questi i prodotti X-PRO® rappresentano la soluzione più soddisfacente, probabilmente proprio per l’elevata presenza di molecole organiche ridotte naturali. Infatti il mercato presenta una serie di prodotti molti dei quali inefficienti allo scopo, in quanto deficitari nella loro composizione delle strutture molecolari attive nei confronti della regolazione dell’equilibrio redox. Solo due preparati commerciali hanno presentato qualche significativa attività in tale senso, pertanto nei test di confronto che seguiranno, solo questi due sono stati presi in considerazione come paragone, in quanto fino ad ora considerabili “i migliori”.I nostri studi si sono pertanto succeduti in rapida serie seguendo i principali parametri analitici correlati al corredo polifenolico, al sistema redox, allo spettro cromatico (CIEL*a*b*) e alle stabilità assimilabili al concetto di “sosta sulle fecce fini” (proteica, tartarica e del colore su tutte).

 

APPLICAZIONE DI  X-PRO® PROTECTION SU MOSTI BIANCHI

Nella vendemmia 2016 sono stati eseguiti i primi test per proteggere dal punto di vista redox mosti appena ottenuti. Questa applicazione deve permettere una significativa diminuzione dell’impatto dei tradizionali antiossidanti chimici (anidride solforosa, acido ascorbico…) contribuendo alla stesura di procedure di vinificazione LOW SO2 o addirittura senza solfiti. Aggiunto a mosti, X-PRO® Protection risulta in grado di garantire un’elevata protezione nei confronti dei processi ossidativi come emerge dallo spostamento del colore nelle tre coordinate CIEL*a*b* a seguito di un’addizione di 10 g/hL di prodotto ben omogeneizzato alla massa (Fig.2). Questi parametri sono stati rilevati a due ore dall’incorporazione di X-PRO® Protection e si ritiene siano importanti parametri-marker, che con una lettura veloce ci possano fornire informazioni preziose in merito alle reazioni che si susseguono nel corso del test (es: effetto su chinoni originati dalle ossidazioni delle molecole polifenoliche).

 

 width=

 

Queste prime valutazioni sono state eseguite su mosti Glera e Garganega: si noti l’effetto migliorativo ottenibile nell’immediato sulle caratteristiche cromatiche dei due mosti con una colorazione più giovane (a* e b* minori, L* maggiore) rispetto ai testimoni e ai mosti trattati con lieviti inattivati in modo “convenzionale” (Tab.1).
In Fig.3 è possibile apprezzare anche visivamente l’effetto anti-imbrunimento: su mosto Glera con delle tonalità tendenti al verde e su mosto Garganega con una riduzione marcata dell’intensità delle note cromatiche ossidate. Gli aspetti sensoriali, pur se non riportati graficamente, si possono intendere come migliorativi, in linea con l’effetto cromatico accertato.

 

 width=

 

 

 width=

 

 

APPLICAZIONE DI X-PRO® PROTECTION SU VINI IN AFFINAMENTO 

Pur possedendo un’estrema velocità di reazione una volta addizionati a vino, la collocazione più classica dei prodotti X-PRO® è naturalmente a supporto di tutte le comuni tecniche di affinamento “sur lies” sia per vini bianchi, che per rossi e rosati. Si conosce da anni l’effetto protettivo che le fecce fini rivestono concorrendo in modo decisivo all’estensione della longevità dei vini. Lavorare con X-PRO® Protection in questa fase ha lo scopo di sorreggere e prolungare questo interessante effetto naturale anti-imbrunimento, di difesa dalle evoluzioni ossidative. Dopo 30 e 60 giorni dall’aggiunta, il vino bianco trattato con X-PRO® Protection mantiene delle caratteristiche cromatiche più fresche, tipiche di vini giovani, con tonalità tendenti al verde ed una luminosità maggiore, sia rispetto a un vino addizionato con un lievito inattivato in modo “convenzionale” sia nei confronti del vino tal quale (Fig.4). La protezione che si osserva nei confronti della tonalità dei vini, si esprime molto bene anche nel profilo olfattivo delle diverse prove, contenendo efficacemente sentori ossidati e facendo emergere freschi sentori floreali e fruttati, assenti nel vino testimone. In nessun caso sono state percepite anomalie olfattive riconducibili all’utilizzo di lieviti inattivi /e o derivati di lievito.

 

 width=

 

Si valuti poi come nel lungo periodo, in un test comparativo su serbatoi reali, a fronte di una piccola aggiunta di prodotto sia possibile mantenere migliori tenori di anidride solforosa, segno tangibile di un redox riequilibrato (Fig.5). Sarà interessante anche la valutazione diretta di questo aspetto per spiegare meglio il meccanismo d’azione di tali prodotti, per ora è di grande soddisfazione osservarne gli effetti più che positivi sulla tenuta dell’integrità e della fragranza dei vini.

 

 width=

 

 width=

 

APPLICAZIONE DI X-PRO®  FINESSE SU SPUMANTI E FRIZZANTI 

Nel caso della produzione di spumanti e frizzanti, il sistema è già ricco di ingenti quantità di lieviti che nel tempo contribuiranno sia a stabilizzare il vino, sia ad una percezione equilibrata della spuma che si andrà a ottenere. L’utilizzo di prodotti X-PRO® è stato testato in più riprese, con l’obiettivo, oltre a garantire un incremento della shelf-life, anche di migliorare le performances della schiuma, aumentandone il volume, la persistenza e perfezionandone la finezza. Attraverso il test Mosalux, che valuta in condizioni standardizzate l’attitudine di un vino a formare una schiuma di un certo spessore (altezza) e la sua persistenza nel tempo, è stato possibile fornire un responso numerico oggettivo al fenomeno della tenuta del perlage (Fig.6). L’incremento dei due parametri in oggetto è più che manifesto, in più X-PRO® Finesse su vini spumanti e frizzanti di pregio, ne affina l’eleganza, con chiari riflessi sulla finezza. Con le sue macromolecole di lisi cedute delicatamente al mezzo poi complessa sensazioni asciutte o troppo acide, contribuendo in modo garbato all’armonia e alla persistenza al palato.

 

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE 

In un futuro prossimo non è escluso che sulle etichette venga richiesta l’indicazione della natura degli ingredienti, infatti la tendenza dei mercati a richiedere meno interventi chimici nei processi di produzione del vino, da anni stimola i ricercatori a individuare le migliori tecniche fisiche o biotecnologiche. Il progetto di ricerca che ha identificato il Processo di produzione X-PRO® è andato in questa direzione e si pensa che di fronte a tutti questi dati così chiari e caratterizzanti, appaia evidente di essere di fronte a una reale innovazione enologica. I prodotti X-PRO® risultano di assoluto interesse per conservare l’identità, la fragranza e l’eleganza dei vini nel tempo: grazie alla loro notevole interazione con il potenziale ossidoriduttivo, concorrono ad un mantenimento ideale dell’equilibrio redox, non ottenibile con prodotti “convenzionali”. È il perfetto supporto naturale, per la stesura di procedure di vinificazione atte alla riduzione dell’uso di solfiti.
L’innovativo Processo di lisi X-PRO®: nessuna sostanza chimica, ma la precisa volontà di Enologica Vason di avvalersi delle innate e ormai ben conosciute capacità stabilizzanti, proprie delle sostanze naturali contenute nei microrganismi dei vini.                                             

 

Si ringrazia il Dott. Piergiorgio Comuzzo dell’Università degli Studi di Udine per il contributo alla parte introduttiva del presente lavoro. Si ringrazia Federico Giotto fondatore della GiottoConsulting per il contributo all’ideazione e allo sviluppo del progetto.

 

 width=

 

X-PRO® – LA TECNICA

L’innovativo processo X-PRO® d’inattivazione dei lieviti avviene in ambienti condizionati, a bassa temperatura e senza interventi enzimatici. La preziosa materia prima viene così protetta da possibili alterazioni e viene differenziata nelle sue caratteristiche diversificate, in base ai parametri applicati al processo. Nessuna sostanza chimica, ma la precisa volontà di Enologica Vason di avvalersi delle innate e ormai ben conosciute capacità stabilizzanti proprie delle sostanze naturali contenute nei micro-organismi dei vini.

 

X-PRO® – LA GAMMA DI PRODOTTI

I prodotti ottenuti con l’innovativo processo X-PRO® sono equilibrati al palato e possiedono attività di conservare la freschezza aromatica e la tonalità nel rispetto dell’identità originaria del vino. X-PRO® PROTECTION possiede la capacità di ristabilire un equilibrio redox ottimale con un’azione specifica anche nel curare le ossidazioni del vino. X-PRO® IDENTITY WHITE e X-PRO® IDENTITY REDcreano un ambiente equilibrato e stabile in affinamento con interessanti funzioni stabilizzanti accessorie. X-PRO® FINESSE invece è ideale per affinare l’eleganza di vini spumanti e frizzanti con chiari riflessi nel miglioramento della finezza e della tenuta del perlage. Secondo quanto prescritto dai Regolamenti di esecuzione UE i prodotti X-PRO® sono autorizzati all’uso per la produzione di vini BIO.

 

 

BIBLIOGRAFIA 

  • Andujar-Ortiz, I., et al. (2010). Role of glutathione enriched inactive yeast preparations on the aroma of wines. In: 33rd World Congress of Vine and Wine – 8th General Assembly of the OIV. June, 20-25 2010, Tiblisi, Georgia, pp 154-161.
  • Cacciola, V. et al. (2013). Study of the ultrasound effects on yeast lees lysis in winemaking. Eur. Food. Res. Technol. 236, 311-317.
  • Comuzzo, P. et al. (2007). Derivati di lievito: caratteristiche compositive e aspetti pratici legati all’impiego enologico. Poster a Enoforum, 13-15 marzo.
  • Comuzzo P. et al. (2011). Interactions between yeast autolysates and volatile compounds in wine and in model solution. Food Chem. 121, 473-480.
  • Comuzzo, P. et al. (2015a). Antioxidant properties of different products and additives in white wine. Food Chem. 168:107–114.
  • Comuzzo, P. et al. (2015b). Potential of high pressure homogenization to induce autolysis of wine yeasts. Food Chem. 185: 340-348.
  • Comuzzo, P. (2017). Application of multi-pass high pressure homogenization under variable temperature regimes to induce autolysis of wine yeasts. Food Chem. 224:105-113.
  • Comuzzo, P., Toniolo, R. (2018). Approccio elettroanalitico per lo studio di antiossidanti ad uso enologico. L’Enologo 5:93-97.
  • Ferretti, D. (2014). Studio della capacità antiossidante di autolisati di lievito prodotti con tecniche diverse. Elaborato per il Conseguimento della Laurea Magistrale, Università di Udine.
  • Gallardo-Chacón, et al. (2010). Antioxidant activity of lees cell surface during sparkling wine sur lie aging. Int. J. Food Microbiol. 143:48-53.
  • Molaro, M. (2017). Derivati di lievito ad uso enologico: aspetti compositivi e attività antiossidante. Tesi di Laurea, Università di Udine.
  • Molteni, B. (2018). Caratterizzazione compositiva di derivati di lievito commerciali. Elaborato per il Conseguimento della Laurea Magistrale, Università di Udine.
  • Nikolantonaki, M., Waterhouse, A. (2012). A method to quanify quinone reaction rates with wine relevant nucleophiles: a key to the understanding of oxidative loss of varietal thiols. J. Agric. Food Chem. 60, 8484-8491.
  • Razmkhab, S.  et al. (2002). Adsorption of phenolic compounds and browning products in white wines by yeasts and their cell walls. J. Agric. Food Chem. 50, 7432-7437
  • Rodríguez-Bencomo, J.J. et al. (2014). Impact of glutathione-enriched inactive dry yeast preparations on the stability of terpenes during model wine aging. J. Agric. Food Chem. 62:1373-1383.
  • Rosso, A. (2017). Potenziale antiossidante di derivati di lievito commerciali: impiego su vini bianchi. Elaborato per il conseguimento della Laurea, Università di Udine.
  • Tirelli, A. et al. (2009). Caratterizzazione di frazioni parietali di lievito in base alle forme cisteiniche ridotte. Poster a Enoforum, 21-23 aprile.
  • Tirelli, A. et al. (2010). Determination of reduced cysteine in oenological cell wall fractions of Saccharmyces cerevisiae. J. Agric. Food Chem. 58, 4565-4570.
  • Del Barrio-Galan, R. et al. (2018). Different application dosages of a specific inactivated dry yeast (SIDY): effects on the polysaccharides, phenolic and volatile contents and color of Sauvignon blanc wines. OENO One 25, 4, 333-346.
  • Voce, S. (2014). Potenzialità di impiego dell’omogeneizzazione ad alta pressione per la produzione di autolisati di lievito ad uso enologico. Tesi di Laurea, Università di Udine.