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La rimozione dell’ossigeno disciolto nei vini:
studio sull’e�etto dei trattamenti di cantina nella dissoluzione dell’ossigeno e applicazione della tecnologia
a membrana per prevenire l’ossidazione
rev.2 – 29.03.2010
La rimozione dell’ossigeno disciolto nei vini: studio sull’effetto dei trattamenti di cantina nella dissoluzione dell’ossigeno e applicazione della tecnologia a membrana per prevenire l’ossidazione Introduzione L’effetto dell’ossigeno nel vino è ancora un argomento molto discusso dagli autori, in riferimento alla sua efficacia in vinificazione e la sua influenza sull’evoluzione dei vini. Rimane però indubbiamente necessario proteggere i vini dall’ossigeno, specialmente quelli da consumare giovani, per preservarne la freschezza e le caratteristiche sensoriali. L’ossidazione molto spinta compromette molto la qualità dei vini e alcune fra le principali pratiche enologiche che si eseguono comunemente in cantina, apportano notevoli quantità di ossigeno; per questo motivo è necessaria una strumentazione di cantina in grado di rilevare la quantità di ossigeno disciolto nel vino e una tecnologia impiantistica in grado di eliminare l’ossigeno in eccesso. Esaminando longitudinalmente il processo della produzione del vino, dal grappolo d’uva fino alla bottiglia, possiamo immaginare di dividerlo in due parti. La prima in cui la presenza di ossigeno è cercata e voluta, per favorire alcuni processi fisici e chimici, ma anche per migliorare le caratteristiche organolettiche del vino, in particolare per i rossi, attraverso apporti contenuti di ossigeno: la microssigenazione, i rimontaggi e l’affinamento in contenitori di legno hanno la funzione di arieggiare il mosto e il vino per favorire alcuni processi importanti. Micro e macrossigenazione agevolano lo sviluppo e l’attività dei lieviti, favoriscono la combinazione degli antociani e la stabilizzazione del colore, aiutano a diminuire l’astringenza dei vini rossi contribuendo all’affinamento strutturale dei tannini. La seconda parte della vita del vino è invece caratterizzata dalla necessità di protezione dall’ossigeno e dal rischio che esso possa compromettere la qualità del prodotto. Travasi, centrifugazioni, filtrazioni, apportano quantità di ossigeno notevoli al vino, che dipendono dalle condizioni di lavoro con le quali avviene il movimento del liquido. Nota scientifica: Solubilitàedissoluzionedell’ossigeno Gliscambigassositravinoeariasonoregolatidall’equilibriodellepressioniparziali.LaleggedellepressioniparzialidiDaltonèlaleggecheaffermache:Lapressionetotaleesercitatadaunamiscelaidealedigasidealièugualeallasommadellepressioniparzialichesarebberoesercitatedaigassefosseropresentidasoliinunegualevolume.Lapressioneparzialediuncomponentediunamisceladigasèlapressionechequestoavrebbequaloraoccupasse,dasolo,ilvolumeadisposizionedell'interamiscela.Questosignificacheognigas inunamiscela idealeagiscecomese l'altrogasnonfossepresenteepertanto lepressionidiciascungaspossonoesseresemplicementesommate.Comesidissolvel’ossigenonelvino?L'ossigeno, sostanza apolare,manifesta una debole tendenza a disciogliersi nei liquidi e la sua solubilità dipende da duefattori:latemperaturaelapressioneparzialedell'ossigenonellafasegassosaacontattoconilliquido.Immaginandodiportareacontattounacertaquantitàdi liquido(nelquale l'ossigenoall'iniziosiatotalmenteassente)condell'aria,dicui l'ossigenoèunodeiprincipalicostituenti, incorrispondenzadellasuperficiedicontattotraleduefasipotràavvenireilpassaggiodimolecoleO2dallafasegassosaallafaseliquida:
O2(gas)‐‐>O2(liq)La velocità di questa reazione dipende dalla pressione parziale dell'ossigeno nella fase gassosa, grandezza direttamenteproporzionale alla concentrazione molare, e poiché la pressione parziale dell'ossigeno rimane praticamente costante, lavelocitàdiquestareazionesipuòritenerecostante.LasolubilitàdeigasinunliquidoèregolatadallaleggediHenry.Inparticolareessasostieneche:
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ungascheesercitaunapressionesullasuperficiediunliquido,vientrainsoluzionefinchéavràraggiuntoinquelliquidolastessapressionecheesercitasopradiesso.LaleggediHenrydicecheatemperaturacostante,lasolubilitàdiungasèdirettamenteproporzionaleallapressionecheilgasesercitasullasoluzioneeraggiuntol'equilibrio, il liquidosidefiniscesaturodiquelgasaquellapressione.Talestatodiequilibrio permane fino a quando la pressione esterna del gas resterà inalterata, altrimenti, se essa aumenta, altri gasentrerannoinsoluzione;sediminuisce,illiquidositroveràinunasituazionedisovrasaturazioneeilgassilibereràtornandoall'esternofinoaquandolepressionisarannonuovamenteequilibrate.UnaespressionematematicadellaleggediHenrypuòesserelaseguente:
P=kCdovePèlapressionedelgassullasoluzione,Cèlaconcentrazionedelgasnellasoluzioneekèunacostantetipicadiciascungas che correla la pressione del gas sulla soluzione e la sua concentrazione, ad esempio per l’ossigeno: k = 4.34×104L∙atm/molIl valore del coefficiente k varia al variare del solvente e della temperatura.Un aumento di temperatura, provocando unaumentodell'energiacineticadelgas,provocaunadiminuzionedisolubilitàper l'effettodiallontanamentodellemolecolegassosedallafaseliquida.A25°C,infatti,lasolubilitàdell'ossigenodiscioltoè8,3mg/L,mentrea4°C,13,1mg/L.E'interessanteteneresottocontrollolatemperaturapoichéincidefortementesulladissoluzionedell’ossigenonelvino.Lavelocitàdidissoluzionedell’ossigenonelliquidoèdescrittadallaleggedidiffusionediFick:
dc/dt=k1∗a(C‐C1)La velocità di dissoluzione dipende dalla concentrazione del gas all’equilibrio (C), dalla concentrazione iniziale del gasdisciolto(C1),daunacostantediequilibrio(k)edallasuperficiedelgas(a).La legge dimostra che la velocità di dissoluzione è essenzialmente proporzionale alla superficie di contatto gas/liquido(m2/m3)edallaconcentrazioneinizialedelgascheagiscesulliquido.L’arricchimentodiunvinoinossigenosarà,dunque,tantopiùrapidoquantopiùgrandeèlasuperficiedicontattoconilvinoequantopiùbassaèlaconcentrazionediossigenoinizialepresentenelvino.
Come si arricchisce il vino in ossigeno?
La concentrazione di ossigeno nel vino viene misurata in varie fasi: produzione, stoccaggio e confezionamento. Ogni vino reagisce all’ossigeno in modo unico e differenziato, per cui è necessario verificare che il dosaggio non sia mai eccessivo e che non si abbiano accumuli di ossigeno disciolto nocivi alla qualità. Quando il vino esce dalla fase di fermentazione (in cui è protetto dalla CO2 di fermentazione che il lievito produce) e passa a quella di stabilizzazione, subisce uno in seguito all’altro dei trattamenti attraverso i quali si arricchisce in ossigeno. Ciò avviene principalmente nelle prime fasi dei trasferimenti della massa da un contenitore ad un altro, specialmente se il circuito non è inertizzato. La tabella riporta per alcune delle pratiche di cantina la quantità massima di ossigeno disciolto nel vino misurata dopo il trattamento.
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(trattato di enologia vol.2 – P. Ribereau-Gayon, Y. Glories, A. Maujean, D. Dubordieu.) La quantità di ossigeno che si discioglie nel vino e che può causare danni qualitativi è principalmente dovuta ai tempi di avviamento e fermo degli impianti; per quanto riguarda ad esempio le operazioni di pompaggio e travaso le fasi critiche sono l’avviamento e la fine dell’operazione. L’arricchimento di ossigeno è dovuto pertanto al contatto con l’aria che si trova nel volume vuoto del circuito all’inizio e alla fine del pompaggio. I principali travasi e pompaggi della massa, soprattutto nelle realtà industriali, riguardano quelli dalla vasca alla cisterna stradale, e dalla cisterna alla vasca vuota. La concentrazione in ossigeno disciolto dei vini trasportati per mezzo delle cisterne al loro ricevimento dipende quasi sempre dal livello di riempimento del compartimento; Vidal e Moutounet nella ricerca INRA del 2001, “Les apports d’oxigène au cours des traitements des vins”, in una cisterna (temperatura del vino 18°C) misurano l’ossigeno disciolto di un vino bianco; a cisterna piena l’ossigeno è pari a 0,4 mg/l mentre a cisterna vuota per il 20% misurano una concentrazione di ossigeno disciolto pari a 1,4 mg/l. Lo stesso accade in una cisterna di vino rosso; a cisterna piena l’ossigeno disciolto è pari a 0,7 mg/l mentre a cisterna vuota del 30% è di 3,3 mg/l. La quantità di ossigeno disciolto nel vino dipende anche dal tipo di pompa utilizzata: in uno studio comparativo condotto nel 2004 su 17 diverse pompe presenti in commercio, Desseigne evidenzia che una leggera aerazione del vino nella fase di partenza del pompaggio è inevitabile; Vidal e Moutonet sostengono che è preferibile utilizzare pompe monovite, poiché inducono meno turbolenza di altre, come per esempio quelle a pistoni. Da evitare le pompe centrifughe, che apportano anche 2-3 mg/l di ossigeno, a causa della cavitazione che si forma all’inizio e alla fine del pompaggio, portando nel vino notevoli volumi d’aria; ciò si può evitare applicando alla pompa un variatore di frequenza (inverter). È inoltre importante evidenziare che durante i travasi, se la vasca viene riempita dall’alto, l’altezza della caduta influenza in maniera importante la dissoluzione dell’ossigeno dovuta alla velocità lineare del liquido in caduta che provoca turbolenza nella canalizzazione. Secondo uno studio condotto da Soberka e Warzecha nel 1987, sembra che per evitare turbolenza del liquido in velocità, questo debba muoversi con velocità pari a 0,1 m/s, cosa praticamente incompatibile con le logiche industriali, a meno che non si utilizzi una sezione del tubo molto grande. Altre operazioni di cantina apportano quantità significative di ossigeno, tra queste la chiarifica; la centrifugazione con separatore autopulente, che lavora in continuo, porta al vino trattato quantità di ossigeno in media pari a 1 mg/l. In basso, graficamente viene proposto un test condotto da Vidal e Moutonet dove viene misurato l’ossigeno disciolto in un vino rosso in ingresso e in uscita della centrifuga:
• 0,07 mg/l in ingresso • 1 mg/l in uscita, con picchi ogni 15 minuti di 4-5 mg/l in corrispondenza della ripresa di
alimentazione che segue l’eliminazione della feccia dalla “camera fanghi”.
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Nello stesso studio viene considerata anche l’incidenza dei filtri per l’apporto di ossigeno disciolto nel vino; viene pertanto misurato l’ossigeno, prima, durante e in uscita, del vino che passa da un filtro a piastre orizzontali (filtro ad alluvionaggio); i dati nella tabella mostrano che anche la pratica della filtrazione arricchisce il vino in ossigeno e anche in questo caso, come nel travaso, la fonte principale di arricchimento in ossigeno è dato dall’accumulo di ossigeno all’avvio e allo svuotamento
della pompa, fino a raggiungere 4,20 mg/l in fase di svuotamento, mentre in lavorazione l’apporto di ossigeno è minore, dato dal funzionamento in continuo del flusso.
Apporto di ossigeno nel vino con filtro ad alluvionaggio Apporto di ossigeno nel vino con filtro tangenziale in continuo e in discontinuo
Anche la microfiltrazione tangenziale è una pratica che apporta quantità di ossigeno che dipendono dalle condizioni operative; ancora una volta sono di notevole importanza l’inizio e la fine del trattamento. Ecco quindi che il volume trattato è il fattore che influenza l’arricchimento globale. Fra le pratiche di cantina che maggiormente provocano dissoluzione dell’ossigeno, vi sono la stabilizzazione tartarica, il sistema Venturi per l’addizione di prodotti enologici, la lunghezza e la natura dei tubi. Per quanto riguarda la stabilizzazione tartarica a freddo, considerando una refrigerazione in continuo con l’utilizzo di uno scambiatore a piastre e un cristallizzatore ad agitazione continua, Vidal e Moutonet dimostrano che il tenore medio in ossigeno disciolto nel vino nella prima fase è di 2,35 mg/l e alla fine del trattamento la concentrazione sale a 4,85 mg/l. Si ha pertanto un arricchimento medio in vasca di 2,50 mg/l.
90
c
BO40 50 60 70
Temps (min)
3020lO
25 en /15 250 4.3 0,7 1,7
20 en / ts 500 2,1 0,2 0,4
19 en / ti 600 2,6 0,3 0,7
19 en I U 300 2,6 0,3 1,2
18 alI ts 150 0,6 < 0,1 0,1
18 ali ts 150 0,5 . < 0,1 0,1
o
6
4
2
oà 20 Début 60 3.70
21 à 74 Fonctionnement 167 0.70continu
90 à 96 Vidange 19 4.20de la cloche
Oà 96 Total 246 1.70
Quatre enregistrements font suite à un encoUage du filtre (en),
deux font suite à un simple alluvionnage (al), d'une durée de
10 minutes, d'un gateau déjà préparé. Nous n'avons pas cher-
ché à prendre en compte le type de kieselguhr utilìsé, on peut
préciser que deux fittrations sont pratiquées sur ������ lache
��� darcys) et les quatre autres sur terre serrée « 2 darcys). les
préparations du gateau de filtralion se font avec le vin à filtrer.
Total volume et moyennes .de, apports 1950 2,1 0.3 0.7'
?' Surface Opération ': Volume· Appart d'oxygène mg/I" du filtre nr -'. filtré hl--; ���
' ..' ����� [ . • ������ ������� lS mn contlnu .
Durée Commentaire Volume Apport 'mn . . pompé hl d'oxygène mg/l
Tableau 5· Evolution de l'apporl en oxygène dissous du vin au (ours de
la fittralion sur kieselguhr.
12 °2 dissous (mg/ll _ Entr e
A Le vin commence sortir du fil M'e- ������
lO 860 hl de vin filtr (20) r.::l
C Mise en by-pass du filtre lQj
DVidange de la cloche l'air comprim �
figure 4· Concentralion en oxygène ������� du vino mesurée en entrée
et en sortie d'Un filtre kieselguhr.
la sonde en sortie a mesuré des teneurs en oxygène dìssouspendant les 2 premières minutes, supérieures à la saturation en
air d'un vin à la pression atmosphérique, soìt 8.4 mg/l, car desbulles d'air circulaient à ce moment là.
Bilan général et dlseussion
les filtres sont constitués d'une pompe d'alimentation, en
général une pompe centrifuge, d'une pompe doseuse pour
alluvionner en permanence la pré-couche et d'un élément
support, habituellement des tissus en fils d'ader inoxydable.
les équipements testés soot des filtres verticaux à plateaux hori·
zontaux avec des surfaces de filtratìon de 18, 19, 20 et 25 m1•
Six filtrations sont présentées (tableau 6).
Tableau 6· Bilan des apports d'oxygène après tiltration sur kiesetguhr
(en ; encollage, fìltralion après ptéparalion d'un nouveau
gàteau ; al : filtralion après simple alluvionnage sur un gateau
déjà formé ; ti : terre làche ; u : terre ���������
On visualise la saturation du vin en sortie de filtre au début des
opérations, pendant 15 minutes, puis !'enrichissement en fone-
tionnement continuo Quand la cuve est vide, le fil tre est mis en
by-pass 15 mn. la cloche de filtration est vidangée, dans ce cas,
à l'air comprimé. On peut appréder l'apport d'oxygène (tableau 5).
602 dissous (mgl1)
_En'"
5-Sortie
4
3
2
• '-- '----- L- _-O 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temps (min)
Figure 3- Concenlralion en oxygène dissous du vin, mesurée en entrée
et cn sortie d'un clarfficateur ���������������
Tableau 4· E.volulion de l'apport en oxygène dissous du vin au cours de
la centrifugation.
Des mesures dans deux cuves de réception de 600 hl avec la
sonde Moca donnent des valeurs d'oxygène dissous de 1 mg/l
dans les deux caso le remplissage de la cuve de réception et la
pompe d'alimentation ne provoquent pas d'enrichissements
supplémentaires significatifs.
Des ess-ais complémentaires sur cet appareil sont prévus. IIs
concement l'influence du débit et de l'utilisation de l'azote comme
gaz d'inertage du bol par rapport. à l'air. Il serait égalementintéressant de contr61er des clarificateurs hautes perlormances.
2.2.2· FUtre il olluvionnage
Exemple : filtralion sur kieselguhr de 246 hl de vin rosé
Apparei/ testé -l'équipement testé est un fiJtre vertical à plateaux
horizontaux, de 25 m1 de surface de filtration. le débit de
fonctionnement est de 200 hl/h. la capacité de la cloche du
filtre est de 18 hL
Conditions opérotoires - l'appareH est contrOlé au cours de la
filtration d'un lot de 246 hl de vin rosé 11.6 % vol. 25 kg de terre
bianche (1 darcy) et 25 kg de terre rose (0.25 darcy) oot servi à
eocoller le filtre. l'encollage se faìt à l'aide du vin brut.
l'alluvionnage est ensuìte poursuivi seulement avec la terre rose.
la température du vin dans la cuve de départ était de 19,6"'C.
Résultats .
Au début du contrOle, la teneur en oxygène dissous du vin à la
sortie de la (Uve de départ était de 2.7 mg/I (sonde Wall
logger). A la fin de l'opération, la concentration dans la cuve
de réception est montée à 4.4 mg/I (sonde Moca).
l'enrichissement globat est de 1.7 mg/l.
la figure 4 est un exemple caraetéristique des mesures d'oxygène
dìssous pratiquées en contìnu sur un filtre à alluvionnage.
Malgré la dissolution d'oxygène au cours de celte phase opéra·
tionnelle, j'enrichissement global en oxygène à la sortie du clari·
ficateur est voisin de 1 mg/I (tableau 4).
Résultats .
Au début du contr6le, la teneur en oxygène dissous du vin à la
sortie de la cuve de départ était de 0.07 mg/I (sonde Wall
Logger).
Sur la figure �� on peut observer une dissolution régulière d'oxy-
gène toutes les 15 minutes. l'enrichissement en oxygène cor-
respond à la reprise d'alimentation qui suit le débourbage de la
chambre de ������ alors qu'en fonetionnement continu,
l'apport moyen n'est que de 0.7 mg/l.
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Nel corso della prima fase, cioè quella d’ingresso, il vino viene pompato e portato a temperature vicine al congelamento; qui l’ossigeno disciolto raggiunge i 2 mg/l, arricchimento anche dovuto al fatto che i primi ettolitri sono spesso introdotti in un circuito non inerte; successivamente si raggiungono i 2,71 mg/l a causa di fenomeni di turbolenza durante l’operazione di svuotamento totale dei cristalli depositati con la stabilizzazione. Nella stabilizzazione a freddo di un vino, poiché la solubilità dell’ossigeno aumenta con il diminuire della temperatura, il vino è particolarmente sensibile quando si trova a temperature vicine a 0°C, agitato nel cristallizzatore o in una vasca di stabulazione, e filtrato per l’eliminazione dei cristalli. La cristallizzazione e la filtrazione, in ambiente non inerte, sono responsabili di un arricchimento in ossigeno disciolto superiore a 2 mg/l. E’ evidente quindi che per questo tipo di trattamento è necessario proteggere il vino con l’utilizzo di gas inerte. L’uso di azoto o di anidride carbonica per rendere inerte la vasca di ricezione permette una maggiore protezione del vino da eventuali ossidazioni. La fase successiva alla stabilizzazione e alla filtrazione è senz’altro una delle fasi più critiche nella gestione dell’ossigeno in cantina; si tratta dell’imbottigliamento, o meglio del confezionamento in bottiglia, Bag In Box, brick, Pet o Kegs.
Il grafico mostra la concentrazione in ossigeno disciolto di un vino rosato in uscita dal serbatoio polmone di pre-imbottigliamento e nella bottiglia chiusa. Il tenore medio di ossigeno disciolto in uscita è di 3,41 mg/l, mentre in bottiglia il valore sale a 4,04 mg/l, con un arricchimento di 0,63 mg/l. Lo stesso studio (Vidal e Moutounet, 2004) conferma che maggiore è la concentrazione in ossigeno disciolto nel vino, più elevata è la quantità di fenomeni
ossidativi che si riscontrano nel vino in bottiglia, e l’intensità dipenderà dal tipo di vino (bianco, rosato o rosso) e dalla sua suscettibilità di evoluzione verso l’ossidazione (contenuto in molecole ossidanti e antiossidanti). L’imbottigliamento, fisso o mobile, è il momento in cui la dissoluzione dell’ossigeno è tra le più forti, ma è anche il più critico giacché la quantità di ossigeno introdotta in questa fase non può essere tolta o ridotta, e rimane contenuta nello spazio di testa o disciolta nel vino.
Già alcuni autori, ( Muller-Spaeth, 1966 – Vivas e Glories, 1996) avevano riportato nei loro lavori sull’ossigeno, che l’apporto può raggiungere valori intorno ai 3 mg/l. In aggiunta a questo, lo studio di Vidal e Moutonet evidenzia l’importanza delle condizioni operative e quantifica gli arricchimenti dei momenti e dei luoghi critici, analizzando anche le differenti performance di un imbottigliamento mobile rispetto a quello fisso.
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Come evolve l’ossigeno disciolto nel vino?
La serbevolezza di un vino nel tempo di conservazione si determina soprattutto attraverso la concentrazione di ossigeno disciolto, poichè possono verificarsi processi di ossidazione che influiscono negativamente sul vino, quali l’imbrunimento ossidativo, la moltiplicazione di microrganismi, la perdita di freschezza e aroma e l’evoluzione precoce del gusto. Ecco perché durante le fasi finali e soprattutto durante l’imbottigliamento, si deve evitare un incremento di ossigeno. L’ossigeno disciolto viene progressivamente consumato da diverse sostanze presenti nel vino, principalmente dai polifenoli, dall’SO2 e dalle molecole aromatiche. Gli aromi floreali sono i primi a risentire della presenza dell’ossigeno nel vino e in genere le alterazioni aromatiche sorgono prima delle alterazioni cromatiche.
Molti autori hanno verificato che appena 2 mg/l di ossigeno in più su vini bianchi causano modifiche sensoriali significative appena dopo qualche mese. Un vino saturo consuma l’ossigeno da una a qualche settimana e la cinetica di consumo è più veloce con i vini rossi che con quelli bianchi. La velocità di consumo dell’ossigeno aumenta quando anche la temperatura aumenta e se la quantità di aria introdotta si rinnova, il consumo di ossigeno prosegue; la capacità totale di
assorbimento del vino è pari a circa 80 mg/l per i bianchi e fino a 800 mg/l per i vini rossi. Il consumo di ossigeno nel vino confezionato Dal momento in cui il vino è confezionato, il tenore in ossigeno della fase gassosa e di quella liquida diminuisce nel corso dei primi due mesi e la cinetica dipende dalla temperatura. In seguito, questa diminuzione rallenta fino a che le concentrazioni si stabilizzano progressivamente a valori inferiori a 0,1 mg/l per il vino e a 1% v/v per lo spazio di testa nella bottiglia. Inoltre, la percentuale di saturazione in ossigeno dello spazio di testa è sempre superiore a quella del vino; ciò significa che, per la ricerca di equilibrio, avviene il trasferimento di ossigeno dallo spazio di testa al vino. Inoltre, man mano che il vino consuma l’ossigeno che contiene, vi è una dissoluzione dell’ossigeno dello spazio di testa al vino attraverso la superficie di contatto gas-liquido. All’imbottigliamento, la quantità di ossigeno intrappolato nello spazio di testa non è trascurabile. Uno studio condotto da Vidal e Moutounet in cui viene monitorato l’ossigeno in fase liquida e gassosa
nella bottiglia, la quantità di ossigeno varia da 0,50 a 4,77 mg/l; la quantità dipende dal tipo di tappo, dal volume dello spazio di testa, dal riempimento e dalla tecnica di protezione utilizzata contro l’ossigeno (gas inerte). Per quanto riguarda la scelta del tappo, uno studio condotto da A. Hart e A. Kleining sul ruolo dell’ossigeno nell’affinamento in bottiglia del vino Penfolds Bin 389, mostra che anche la scelta del tappo, sintetico, tappo a vite (ROTE) o sughero, incide sull’evoluzione del vino e in particolare sul consumo di SO2 libera; le bottiglie tappate con il
sughero sono però soggette a una “ossidazione randomizzata” che dipende, non tanto dalla natura del tappo, ma piuttosto dal livello di ossidanti e antiossidanti presenti nel vino e incorporati al momento dell’imbottigliamento.
Temperatura origini: RIBEREAU-GAYON et al Tempo di consumo
dalla saturazione 13º 25 giorni
17º 18 giorni
20º 4 giorni
30º 3 giorni
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Dalle tabelle che sono riportate qui a lato e nella pagina successiva (Vidal, Moutonet 2006) si apprende che il volume dell’ossigeno occupato nello spazio di testa (ml) e la modalità di riempimento della bottiglia, agiscono sulla quantità di ossigeno disciolta nel vino. Di notevole efficacia è la tecnica di riempimento utilizzata nei campioni 9 e 12 che prevede l’iniezione di gas inerte (N2 o CO2) dopo il riempimento della bottiglia, abbassando la quantità di ossigeno nello spazio di testa (nel campione 12) da 14,8 a 3,06 v/v di ossigeno e la quantità di ossigeno disciolto, da 5,88 mg/75 cl a 3,34 mg/75 cl.
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Nota scientifica: Comereagiscel’ossigenoconicompostidelvino?
L’ossigenodisciolto,nelcorsodeidiversitrattamentienologicireagisceconicostituentidelvino.Il legame fra vino e ossigeno è molto forte, ma benché esso sia indispensabile alla maturazione del vino, si combinarapidamenteconmoltideglielementicontenuti inesso,portandoareazionidiossidazione.L'ossidazionenelvinoriguardaessenzialmentealcunisuoicomponenticomel'acidotartarico,l'alcol,lesostanzepolifenoliche,lemolecolearomaticheelesostanzecoloranti.L'acidotartarico‐ insoluzionepura‐nonèsoggettoadalcunaossidazione,tuttaviacon lapresenzadiferrooramesiverificalasuaossidazioneelasuadegradazione.L'ossidazionedell'acidotartaricoèmoltoimportanteperlosviluppodeicosiddettiaromiterziari,cioèquegliaromichesiformanoinseguitoallamaturazione.Ancorpiùimportanteinvecel'ossidazionedellesostanzepolifenolicheecoloranti.L'ossidazionedellesostanzepolifenoliche(tannini)riguardaprevalentementeivinirossi.
L’ossigenoagiscesulvinoattraversoossidazionichimichenonenzimatiche:
Ifenoli,edinparticolareipolifenoli,subisconofacilireazionidiossidazionechesonoparticolarmentediffuseeimportantineisistemibiologici.Ilmeccanismodellareazioneèsolitamenteradicalicoepassaattraversoilradicalefenossido,stabilizzatoperrisonanza.Ichinonisonoilprodottodell'ossidazionedeifenoli.
Perquantoriguardaaltricomposti,traquestiglialcoli,laconservazioneinbottigliapuòdeterminarenaturalimodifichenelcontenuto aromatico di questi composti. Prove di conservazione, di ossidazione e d’invecchiamento veloce non hannoprodottosoltantoirispettiviossidi,mahannomostratoanchelacomparsadialtricomposticiclicichespessohannounvaloresogliapiùaltoe la loroformazioneèsicuramentedamettere inrelazionecon ladiminuzioneo laperditadeltipicoaromafruttatoefloreale,checomeènotosiverificadurantel’ossidazioneol’invecchiamentodiquestivini.L’etanolo,pereffettodel legameconl'ossigeno,siossidaeproduceacetaldeide,chesuccessivamentesitrasformainacidoacetico. etanolo acetaldeide acidoaceticoNei vini bianchi, il colore assume tonalità più scure tendenti al giallo dorato,mentre nei rossi la tonalità vivace è prestosostituita dal rosso rubino, quindi granato seguito dal rosso mattone. Nei vini bianchi il colore può variare anche inconseguenzadell'ossidazionedell'alcol,provocandoundeciso cambiodi tonalità su tintegiallodorato intensooambrato,accompagnato talvolta da difetti come lo spunto. Il risultato di questi fenomeni è comunemente detto maderizzazione.L'esterificazione è un altro importante fenomeno che si sviluppa durante la maturazione del vino. Responsabiledell'esterificazione è la reazione che si verifica fra l'alcol e gli acidi presenti nel vino e che danno origine ad esteri, comel'acetatodietileeillattatodietile,alcunideiqualisonoresponsabilidiaromipocogradevoli.Lo sviluppo dell'ossidazione è determinato dalla presenza di alcuni fattori, tra i quali temperatura, pH, concentrazione dianidridesolforosaeluce.Lealdeidi,ilcuicontenutoèelevatoneivinifortificatiditipoossidato,siritrovanoinmodestequantitàneivininaturali.Atalproposito vi sono due ipotesi per spiegare la presenza delle aldeidi nel vino, ed entrambe implicano l’intervento indirettodell’ossigeno,dicompostifenolici,diacquaossigenatae,comesubstratoultimo,deglialcoli.Secondolaprimaipotesi,alcunicomposti fenolici verrebbero ossidati dall’ossigeno, con formazione di acqua e ossigeno atomico. L’ossigeno atomicoreagirebbepoiconl’acquaperformareacquaossigenata;quest’ultimaessendounenergicoossidante,ossiderebbeglialcoliadaldeidifinchéèpresentenelmezzo.La seconda ipotesi, più recente, implica un meccanismo più complicato: l’ossigeno disciolto nel vino formerebbe acquaossigenataeradicaliliberi,conlapartecipazionediioniH+(ioniidrogeno)edielettronicedutidacatalizzatorimetallici(Cue
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Fe). In seguito i composti fenolici interverrebbero a ridurre i catalizzatori ossidati, ossidandosi a loro volta in compostichinonici, che tra l’altro determinanoancheun incupimentodel colore. Per reazionedei radicali liberi così formatisi ed inpresenzadiacquaossigenata,glialcoliverrebberoossidatiadaldeidi.Le reazioni descritte sono inibite dalla presenza dell’anidride solforosa libera che si combina di preferenza con l’acquaossigenata. Un dato fondamentale è il fatto che la formazione di aldeidi volatili nel vino non dipende solamente dallapresenzadiossigenoedicomposti fenolici,maanchedall’effettivaossidabilitàdiquestiultimi: ipiùattivi inquestosensosembranoessereipolifenolidi‐etri‐vicinali,deltipoprocianidineecatechine.
Inoltrel’ossidazionedell’etanoloadacetaldeidesembraesserelacausaresponsabilediundifettochealcuniautorichiamano“malattiadellabottiglia”,chespessosiinstaurainseguitoall’imbottigliamento.Anchealtrealdeidipossonoformarsitramitele suddette reazioni; sono state ritrovate apprezzabili quantità di esanale, ottanale e decanale, come prodottidell’ossidazionedeicorrispondentialcoli, inunvinobiancoChardonnayconservatoinfustidiroverenuovi,particolarmentepermeabiliall’aria.
Ingenere,quindi,durante laconservazionee l’invecchiamento, ilcontenuto inaldeidiaumentaqualoravisiacontattoconl’aria; tra l’altro questi composti hanno una bassa soglia olfattiva e quindi possono avere una forte influenza sull’aromaancheaconcentrazionirelativamentebasse.
Per inciso può essere utile ricordare che aldeidi tipo l’isobutirrica e l’isovalerianica si formano nei vini maderizzati econtribuisconoall’odoredi“rancio”(ossidato).
Qual è l’effetto dell’ossigeno disciolto nel vino sull’anidride solforosa?
In precedenza abbiamo visto che l’ossigeno è una molecola indispensabile nella vita e nell’evoluzione del vino. Una volta imbottigliato però, l’ossigeno è il principale nemico della serbevolezza dei vini: ogni milligrammo di ossigeno disciolto è capace di ossidare 4 mg di SO2:
2 moli SO2 = 128 g 1 mol O2 = 32 g 1mg O2 consuma 4 mg di SO2
diminuisce così l’effetto conservante; vini con basso contenuto in SO2 e quantità di ossigeno eccessive, possono soffrire fenomeni di ossidazione indesiderabile e presentare aromi eccessivamente evoluti; la tonalità di colore può cambiare verso toni meno gradevoli. Per questo è consigliato stabilizzare e minimizzare quanto più possibile il tenore di ossigeno nei vini al fine di evitare i processi di ossidazione indesiderati che deteriorano le caratteristiche organolettiche del prodotto. D. Jacobs in una sperimentazione ha misurato il consumo di anidride solforosa libera e totale per combinazione con l’ossigeno, attraverso 3 tesi.
A: 1,5 mg/l [O2] B: 5,3 mg/l [O2] C: 7,9 mg/l [O2] Il grafico rappresenta la combinazione dell’anidride solforosa libera con livelli crescenti di ossigeno e mostra la rapida caduta della solforosa libera in bottiglia per le tesi B e C con maggiori quantità iniziali di ossigeno. La precipitazione del contenuto in SO2 libera in bottiglia è proporzionale alla concentrazione in ossigeno. Nella tesi A, in cui l’ossigeno in bottiglia è pari a 1,5 mg/l, il consumo di anidride solforosa è pari a 8 mg/l con un residuo di 35 mg/l di SO2 libera che si sono stabilizzati tra l’80esimo e il 90esimo giorno in bottiglia; per le tesi B e C l’SO2 si combinano quantità oltre i 20 mg/l. 7,9 mg/l precipitano la solforosa libera da 45 mg/l a 15 mg/l.
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Lo studio analizzato in precedenza condotto da A. Hart e A. Kleining sul ruolo dell’ossigeno nell’affinamento in bottiglia del vino Penfolds Bin 389, ha considerato, oltre l’evoluzione dell’anidride solforosa libera, anche la solforosa totale.
La presenza dell’ossigeno in bottiglia influenza, infatti anche il contenuto in SO2 totale, che segue lo stesso trend della libera: precipita fortemente nei primi 3 anni (imbottigliamento in data 12/2007 con 87 mg/l di SO2 totale e 30 mg/l di libera) di conservazione e diminuisce gradualmente nel corso di altri 4 anni, fino a raggiungere livelli vicini allo 0 per esempio nelle bottiglie confezionate con il tappo sintetico.
In questo lavoro abbiamo riportato le esperienze descritte in alcuni studi scientifici e sperimentali di alcuni autori e ricercatori del settore impiantistico enologico. Essi rimarcano spesso l’importanza di lavorare in cantina con le maggiori precauzioni per evitare arieggiamenti o qualsiasi contatto del vino con l’aria attraverso gli spazi vuoti delle attrezzature, al fine di raggiungere la fase di imbottigliamento con la più bassa concentrazione in ossigeno disciolto possibile in bottiglia. Bibliografia: VIDAL J.C., DUFOURCQ T., BOULET J.C, MOUTOUNET M. (2001). Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site, 1ère partie. Revue Française d’OEnologie, 2001, 190, 24-31. VIDAL J.C., BOULET J.C, MOUTOUNET M. (2003). Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site, 2ème partie. Revue Française d’OEnologie, 2003, 201, 32-38. VIDAL J.C., BOULET J.C., MOUTOUNET M. (2004) 1. Les apports d’oxygène au cours des traitements des vins. Bilan des observations sur site. 3ème partie. Revue Française d’OEnologie 2004, 205, 25-33. CASTELLARI M., SIMONATO B., TORNIELLI G.B., SPINELLI P., FERRARINI R. (2004). Effects of different enological treatments on dissolved oxygen in wines. Italian Journal of Food Science. 2004, 16(3), 387-396. VIDAL J.C., MOUTOUNET M. (2006). Monitoring of oxygen in the gas and liquid phases of bottles of wine at bottling and during storage. Journal International des Sciences de la Vigne et du Vin 2006, 40 n°1, 35-45. SOBERKA R.,WARZECHA A. (1987). Influence de certains facteurs sur le taux d’oxygène dissous au cours de la fabrication de la bière. 4ème partie. Bios, 1987, vol 18, 10, 39-53. RIBEREAU-GAYON J. (1931). Contribution à l’étude des oxydations et réductions dans les vins. Thèse Sciences Physiques. Delmas. Bordeaux, 56-58. BOULET J.C., Vidal J.C. (1999). Dissolution d’oxygène à la mise en bouteille. Compte rendu d’expérimentation INRA UE PR Gruissan. ESCUDERO A., ASENSIO E., CACHO J., FERREIRA V. Sensory and chemical changes of young white wines stored under oxygen (2002). An assessment of the role played by aldehydes and some other important odorants. Food Chem. 2002, 77, 325-331. SINGLETON V.L. (1987). Oxygen with phenols and related reactions in musts, wines and model systems: observations and practical implications. Am. J. Enol. Vitic. , 38, 69-77. DAVID D. JACOBS (1976) Effect of dissolved oxygen on free sulfur dioxide in red wines. American Journal of oenology and viticultur. Vol. 27 ALLEN HART, ANDREW KLEINIG . The Role of Oxygen in the Aging of Bottled Wine
over time during the first 3 years after bottling. This may be due to a combination of
early SO2 loss reactions (e.g. dissolved oxygen and other oxidative species in the wine
at bottling) and also reduced SO2 reaction rates (oxidative and non-oxidative) due to
the reduced concentration of SO2 limiting the rate of reaction. The continual loss of
free and total SO2 occurring in the ROTE bottles may be due to small but finite levels
of oxygen ingress, or through other non-oxygen related SO2 reactions.
Whilst the concentrations of total SO2 in the wine were relatively consistent between
bottles for the synthetic and ROTE closures at all tastings, the natural cork had highly
variable total SO2 results (eg individual bottles had levels of 22, 38, 41 mg/L in 2000;
12, 21, 27 mg/L in 2002; 13, 13, 18 mg/L in 2004), with the highest total SO2 results
comparable to the ROTE total SO2, and the lowest total SO2 results comparable to the
synthetics total SO2. This variability in SO2 levels observed in individual bottles
under cork is of particular interest as Casey (4) has argued that “random oxidation” is
more about the level of oxidants present in a wine and incorporated at the point of
bottling rather than the closure type used. The evidence presented here confirms that
there is the potential for considerable variability within cork populations to oxygen
ingress and that this variability is a most likely contributor to “random oxidation”.
Moreover, it was noted by Godden et al (10) that natural cork closures were more
variable in physical properties than either synthetic or ROTE closures.
Bin 389 Analysis / Total SO2
mg
/L
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
i
i
ROTE
Cork
Synthet c 1
Synthet c 2
Initial 2000 2002 2004
Year
Figure 3: Changes in total SO2 concentration over time for Bin 389 (average of 3 bottles).
The results for wine colour density in Figure 4 and wine hue in Figure 5 show that by
2000, the synthetic closures had the greatest expression of wine colour due to
decreases in SO2 bleaching and increased brown (A420 nm) colour. However, this
colour declined rapidly between 2000 and 2004, with the increased brown colour and
decreased red colour (A520 nm) resulting in an increased hue or browning of the wine
(A420 nm/A520 nm). In comparison, the ROTE samples showed a small loss of wine
colour at each assessment (due primarily to loss of red colour) and a minimal increase
in hue. The natural cork samples had an intermediate colour result between that of the
ROTE and synthetic closures. By 2004, the wine colour density of all samples was
relatively similar with trends suggesting that the wines bottled under the ROTE
closure will continue to have a lower hue in subsequent assessments, and with their
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La misurazione degli arricchimenti indesiderati di ossigeno nel vino Perché è fondamentale misurare l’ossigeno disciolto?
Abbiamo visto in precedenza che l’ossigeno libero tende a combinarsi molto rapidamente con i composti del vino. Di conseguenza, l’attuale uso di cantina prevede il monitoraggio della SO2 libera con discreta frequenza e il relativo ripristino a valori di sicurezza. Buona parte di tali aggiunte potrebbe essere utilmente evitata prevenendo la combinazione della SO2 con l’ossigeno che si discioglie nelle varie fasi di lavorazione. Ciò è possibile solo attuando metodi di lavoro che prevengono la dissoluzione dell’ossigeno, o togliendolo repentinamente laddove il suo ingresso sia realmente inevitabile. Per questo motivo si rende fondamentale la misurazione repentina dell’arricchimento in ossigeno ad individuare i punti più critici, consentendo quindi di mettere in atto tutte le precauzioni possibili (inertizzazione di tubi, pompe e contenitori; adeguato dimensionamento dei tubi, specialmente in aspirazione delle pompe per evitare la cavitazione, posizionamento delle pompe stesse, sostituzione di tubazioni mobili con tubazioni fisse, controllo di raccordi e guarnizioni). Misura diretta e indiretta per quantificare l’ossigeno disciolto:
- Misure Indirette: • SO2 libera – valutazione della sua combinazione nel tempo • Etanolo – può combinarsi per formare acetaldeide • Lettura a 420/520/620 nm – evoluzione del colore • Aldeide acetica – valutazione della combinazione dell’ossigeno con l’etanolo • Polifenoli • POM Test: metodo di stima della ossidazione chimica. Rispetto al metodo standard, detto test
di maderizzazione, che consente essenzialmente di valutare l’ossidazione in base alla variazione di intensità di colore (determinata con lo spettrofotometro o in caso estremo a vista), permette una valutazione della possibilità o meno di sottoporre un vino ad invecchiamento. Si tratta quindi di un indice per valutare l’instabilità ossidativa del prodotto di partenza. All’aumentare del valore di POM Test, il vino è maggiormente suscettibile all’ossidazione.
• Indice di SO2 combinabile: è un indice determinato in laboratorio attraverso vari test di reazione e titolazione e rappresenta l’entità di accettori ossidativi. L’indice viene utilizzato per calcolare il livello di solforosa libera che si vuole raggiungere e mantenere stabile:
X= (SO2 libera desiderata – SO2 libera attuale) x indice di SO2 combinabile X: mg di SO2 che si devono addizionare
A parità di SO2 desiderata e SO2 libera presente nel vino, un indice di solforosa combinabile più alto indica una quantità superiore di accettori ossidativi presenti nel vino.
- Misure Dirette: strumenti di misurazione
Per la misurazione dell’ossigeno disciolto esistono
vari strumenti, tra i più semplici ed i più sofisticati. Tuttavia, per una funzionale diagnosi degli arricchimenti in caso di lavorazione, sono più che sufficienti apparecchi portatili di ultima generazione ed idonei a misurare sia in ambiente statico (vasche) che dinamico (flusso a passaggio), grazie alle sue caratteristiche di robustezza, facilità d’uso e scarsa manutenzione. Sono strumenti affidabili; la loro precisione è infatti dell’ordine di 0,01 mg/l.
Il loro costo è assolutamente abbordabile (sotto i € 2000) ed il servizio reso in ottica preventiva è eccellente.
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La tecnologia ISIOX per l’eliminazione dei gas disciolti nel vino Abbiamo visto che ogni milligrammo di ossigeno disciolto è capace di ossidare 4 mg di SO2, diminuendone l’effetto conservante. Per questo, talvolta si può presentare la necessità di sottrarre quantità di ossigeno in eccesso, in prossimità delle fasi terminali di preparazione e soprattutto in fase di confezionamento.
è un’apparecchiatura specifica per la rimozione dell’ ossigeno disciolto nei vini, in particolare prima dell’imbottigliamento. Tra gli obiettivi dell’uso di ISIOX oltre che evitare i fenomeni ossidativi dovuti alla presenza di ossigeno, vi è anche quello di ridurre o eliminare l’aggiunta di anidride solforosa, oggi più che mai sgradita, a tutto vantaggio della salubrità dei vini. ISIOX è una semplice apparecchiatura che consente l’eliminazione di differenti gas a basso peso molecolare disciolti nel vino, tramite un setaccio molecolare a membrana. Un aspetto fondamentale, che deriva dalla legge di Henry, sta nel fatto che ogni gas entra in soluzione o si libera indipendentemente da ciò che fanno gli altri gas presenti. Ossigeno, azoto e/o anidride carbonica possono essere tolti in funzione del gas di processo impiegato. La sottrazione di ossigeno, utilizzando l’azoto, può variare tra 80 e 97%, e quella di CO2 fino al 70%, in funzione della portata e della modalità d’uso.
Litri N2 / Hl
di vino
OD
iniziale
OD
finale
Riduzione
di OD % fonte
1 6 1,4 0,25 82 INRA
2 15 1,4 0,27 81 INRA
3 0 (Vuoto) 3.29 0,99 70
Prove sperimentali condotte da INRA dimostrano che a parità di ossigeno disciolto nel vino iniziale, la quantità di azoto efficace per la sottrazione di ossigeno non è direttamente proporzionale alla concentrazione di ossigeno finale; la riduzione è infatti sempre dell’80% sia lavorando con 6 litri di azoto per ettolitro sia raggiungendo dosaggi superiori, ad esempio 15 litri. È pertanto necessario fare dei test prima di lavorare con le masse, per trovare la quantità esatta di vuoto, azoto o CO2 sufficiente per estrarre la maggior quantità di ossigeno disciolta nel vino.
ISIOX
ISIOX
ISIOX TEBALDI
IS IOX
ISIOX
!
Altre applicazioni utili di ISIOX : l’addizione di CO2 al vino L’apparecchio permette di controllare il contenuto di ossigeno ed anche di anidride carbonica disciolto nel vino, in qualunque momento del processo di elaborazione. Combinando le differenti modalità di lavoro, con differenti gas di processo si può:
• Eliminare ossigeno e gran parte o piccole quantità della CO2. • Eliminare ossigeno ed aggiungere piccole quantità di CO2. • Eliminare ossigeno e saturare di CO2 un vino. • Se fosse necessario, si può ossigenare un vino fino ad un livello desiderato
Nel caso del primo cliente che ha commissionato questo tipo di impianto, l’obiettivo principale è aggiungere CO2 al vino e, secondariamente, ridurre il contenuto di ossigeno disciolto. Il PC che governa il sistema deve soddisfare le seguenti funzioni: • Introdurre un quantitativo prestabilito di CO2 disciolto nel vino in uscita modificando in
automatico i parametri necessari, variando pressione e portata della CO2 ed il livello di vuoto. • Il sistema è predisposto in modo che al ricevimento di un segnale esterno, parta un CIP di
pulizia, con chiusura del gas ed azionamento del vuoto al massimo livello. Oltre che direttamente all’imbottigliamento, tale sistema può essere efficacemente utilizzato per mantenere i vini in conservazione saturi di CO2 con funzione antiossidante, specie se in assenza di anidride solforosa. CO2 che può essere completamente rimossa se necessario col sistema in preimbottigliamento. Sono allo studio sistemi di raccolta, purificazione e stoccaggio della CO2 di fermentazione, come utile, ecologico ed economico complemento del processo. Come funziona ?
L’estrazione avviene tramite una corrente di azoto, CO2, vuoto o combinazione tra essi. Il controllo del processo è effettuato da un PC incorporato con una logica di programmazione molto semplice e con sensori specifici che monitorano la temperatura ed il contenuto in ossigeno prima e dopo il processo. Pressostati elettronici controllano la pressione in ingresso e in uscita, così come la pressione del gas di processo ed il livello dell’eventuale vuoto. La portata viene misurata e monitorata per ottimizzare il processo; vi è inoltre un controllo dell’apporto di azoto in relazione alla pressione e portata, attuato tramite un flussostato di massa ed una elettrovalvola proporzionale. Caratteristiche tecniche dello strumento:
- Monitoraggio elettronico di numerose variabili:
1. Ossigeno disciolto e temperatura ingresso / uscita 2. Temperatura di processo 3. Flusso di lavoro 4. Flusso di gas di trascinamento
- Pressostati per monitoraggio di pressione in entrata e uscita, così come nella zona del gas di
processo o vuoto. - Sistema Venturi ad aria per generare autonomamente il vuoto, che permette vari livelli di vuoto,
con elettrovalvole che consentano l’ingresso d’aria nel Venturi con due sezioni distinte e separate.
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- Entrata e uscita del vino da un unico lato con raccordi DIN 80. - Facile gestione attraverso un PC e programmazione in ambiente Windows - Portate disponibili: 60 (max 60 hl/h);
120 (max 120 hl/h); 500 (max 500 hl/h)
Esecuzioni su misura sono facilmente progettabili.
Quali sono i vantaggi più importanti che possiamo ricavare dall’impiego di
• Riduzione della quantità di antiossidanti necessari alla conservazione (SO2, acido ascorbico)
• Aumento della stabilità dei vini bianchi e rosati • Stabilizzazione del colore e della struttura dei vini rossi • Controllo del “profilo aromatico” dei vini bianchi e rosati
Come si utilizza ?
Nel disegno viene esemplificato un utilizzo di in pre-imbottigliamento. La quantità di ossigeno presente in bottiglia dipenderà dall’efficienza dell’impianto di imbottigliamento.
Microfiltrazione!
Imbottigliamento!
Lo schema esemplifica l’utilizzo di in pre-imbottigliamento dopo la microfiltrazione; l’uso di è però consigliato in tutte le fasi di lavorazione in cui si riscontrano arricchimenti di ossigeno nel vino, per prevenire la sua dissoluzione. Per garantire l’efficacia dello strumento è preferibile trattare vini non fecciosi.
Valentina Bolla Responsabile Comunicazione [email protected]
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Tebaldi srl - via Colomba, 14 Colognola ai Colli (Vr) tel. 045 7675023 - fax 0457675380
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La rimozione dell’ossigeno disciolto nei vini:
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PROVE SPERIMENTALI PRESSO ALCUNE AZIENDE IN ITALIA
1. Prova sperimentale condotta in un’azienda di produzione del Veneto (dicembre 2009):
E’ stato considerato un vino Valpolicella con una concentrazione preimbottigliamento in ossigeno pari a 3,14 mg/l; con il riempimento tradizionale senza trattamento con (Valpolicella Testimone) è stato riscontrato una quantità di in ossigeno disciolto in bottiglia pari a i 4,90 mg/l.
Lo stesso vino in preimbottigliamento è stato trattato con dando importanti risultati, sia organolettici che analitici, nonostante che lo strumento abbia lavorato con una portata superiore del 30-40% rispetto a quella massima raccomandata da costruttore (60 hl/h) ed una quantità di aria compressa di 5 bar anzichè 8 bar.
3,14 mg/l 0,95 mg/l
Il trattamento con ha tolto infatti solo il 70% dell’ossigeno disciolto nel vino (il suo potenziale è fino al 97%): abbiamo infatti riscontrato in bottiglia una quantità di ossigeno pari a 2,65 mg/l, che rispetto la prova senza il trattamento con rappresenta il 46% in meno di ossigeno, vale a dire 2,25 ppm, che in termini di salubrità rappresentano quasi 10 mg/l di SO2 in meno necessari per impedire l’ossidazione del vino. Entrambi i vini, il testimone e sono stati analizzati e degustati al momento dell’imbottigliamento e verificati analiticamente dopo 30 giorni. L’analisi sensoriale ha fin da subito messo in evidenza l’efficacia del trattamento con alla prima degustazione il colore del vino trattato era più vivace del testimone, che invece presentava già un debole riflesso aranciato. Al naso il vino trattato con era più fruttato e caratterizzato da una maggiore freschezza degli aromi rispetto il testimone. Nel Valpolicella al momento dell’imbottigliamento la solforosa libera e totale è uguale in entrambe le tesi (testimone e trattato con ; il campione non trattato presenta un indice di SO2 combinabile e un valore POM Test più alto, a testimoniare una quantità di accettori di ossidazione superiore rispetto il campione . Inoltre, a 30 giorni dall’imbottigliamento, la concentrazione di anidride solforosa totale del campione trattato con non è variato, garantendo una maggiore protezione del prodotto nel tempo. Le analisi chimiche effettuate al momento dell’imbottigliamento e 30 giorni dopo evidenziano le diverse evoluzioni dei due vini.
WINEO2
O2
O2
O2
O 2
O2
N or CO2 2a/or Vacum
O ,CO ,H S2 2 2
ISIOX
IS IOX
IS IOX
IS IOX
IS IOX
IS IOX
IS IOX;
IS IOX
IS IOX
IS IOXIS IOX
IMBOTTIGLIAMENTO DOPO 30 GIORNI
vino Valpolicella TQ
Valpolicella Valpolicella TQ 30 gg
Valpolicella 30 gg
O2 in bottiglia (mg/l) 4,90 2,65 (4,90) (2,65)
Indice di SO2 combinabile 2,45 2,24 1,43 1,47
SO2 Totale (mg/l) 106 105 93 105
SO2 Libera (mg/l) 40 40 26,6 31,2
Intensità 5,178 5,163 5,566 5,415
Tonalità 0,861 0,862 0,843 0,851
POM test (%) 17,6 16,6 21,5 20,3
Altre analisi chimiche saranno effettuate a 60, 90 e 120 giorni dall’imbottigliamento per verificare il comportamento delle diverse concentrazioni di ossigeno nei confronti dell’anidride solforosa libera e totale e l’analisi sensoriale dei vini per valutare il grado di ossidazione dei suoi composti. 2. Prova sperimentale condotta in un’azienda piemontese su vino Chardonnay (02/2010) E’ stato considerato un vino Chardonnay in uscita dalla stabilizzazione tartarica in continuo. I dati relativi all’ossigeno tolto durante questa prova, misurati sia con strumento digitale portatile sia con Orbisphere, mostrano la capacità di di rimuovere concentrazioni di ossigeno intorno al 90%. Il vino Chardonnay contenente 0,86 mg/l di ossigeno disciolto è stato trattato con flussi crescenti di azoto fino a che è stato identificata la giusta modalità e quantità di azoto per rimuovere la maggior quantità di ossigeno, diminuendo la sua concentrazione dell’83,7%.
n° passaggio Mezzo di riduzione O2 ppm Riduzione %
Entrata 0,86
Uscita 0,37
Entrata 0,37
Uscita 0,25
Entrata 0,25
Uscita DOPO 20 MINUTI 0,20
Entrata 0,20
Uscita DOPO 30 MINUTI 0,18
Entrata 0,18
Uscita DOPO 10 MINUTI 0,17
Entrata 0,17
Uscita DOPO 5 MINUTI 0,14
VUOTO 57,0%1
2
3
+ 10 l/min AZOTO
+ 15 l/min AZOTO
70,9%
76,7%
+ 15 l/min AZOTO 79,1%
5
6
+ 15,9 l/min AZOTO
+ 15,9 l/min AZOTO
80,2%
83,7%
4
IS IOX IS IOX
IS IOX
3. Prova sperimentale condotta in un’azienda piemontese su vino Barbera (02/2010) E’ stato considerato un vino Barbera con una concentrazione preimbottigliamento in ossigeno di 2,01 mg/l. In questa prova è stata valutata la tecnica e la dose ottimale per l’estrazione di ossigeno disciolto. Sono state pertanto analizzate per prima l’applicazione del vuoto per 5 minuti, e in seguito una dose crescente di azoto, da 5 a 15,9 l/min. Si è osservato che in questo vino rosso la riduzione massima di ossigeno disciolto si otteneva con un dosaggio di 10 l/min, oltre il quale - per esempio con 15,9 l/min – l’applicazione di azoto apportava minime quantità di ossigeno. Ciò è dovuto al fatto che l’azoto utilizzato in questa prova non era puro (99,999%) bensì con una concentrazione pari al 99,5%. Si è pertanto scelto di continuare il trattamento con una dose di azoto pari a 10 l/min; l’applicazione di questa dose di azoto associata al vuoto ha permesso di raggiungere una rimozione dell’ossigeno pari al 93,5%.
Nelle prove elencate in seguito, viene cercata per ogni tipo di vino e situazione di cantina, la migliore modalità di estrazione dell’ossigeno, applicando il vuoto oppure la combinazione del vuoto con diversi gas di estrazione, l’azoto o l’anidride carbonica.
4. Prova sperimentale condotta in un’azienda veneta su vino Rosso (02/2010)
Tecnica di estrazione O2 ppm Riduzione %
Entrata: 0.48 ppm prova n° 1 VUOTO
Uscita: 0.25 ppm -48%
Entrata: 0.89 ppm prova n° 2 VUOTO + 10 l/min AZOTO
Uscita: 0.11 ppm -88%
Entrata: 0.72 ppm prova n° 3 5 l/min AZOTO
Uscita: 0.02 ppm -97%
Analisi chimica: confronto tra i campioni Vino Rosso in entrata e in uscita da :
campione SO2 totale (ppm)
SO2 libera (ppm)
densità ottica 420
nm
densità ottica 520
nm
densità ottica 620
nm
Intensità Colorante Tonalità
Rosso entrata 79 6 1,367 2,257 0,395 4,019 0,606
Rosso N2 N2 5 l/min 77 5 1,381 2,265 0,396 4,042 0,610
5. Prova sperimentale condotta in un’azienda trentina su vino Muller Thurgau (02/2010)
La prova su Muller Thurgau è stata effettuata verificando l’estrazione di ossigeno utilizzando per primo il vuoto associato all’azoto, e in seguito il vuoto associato all’ anidride carbonica, valutando anche la sua aggiunta nel vino. 5 a) Test con Azoto
Tecnica di estrazione O2 ppm Riduzione %
Entrata: 1,04 ppm prova n° 1 VUOTO
Uscita: 0,24 ppm -77%
Entrata: 1,04 ppm prova n° 2 VUOTO + 5 l/min AZOTO
Uscita: 0,21 ppm -80%
Entrata: 1,04 ppm prova n° 3 10 l/min AZOTO
Uscita: 0,19 ppm -82%
Analisi chimica: confronto tra i campioni Muller Thurgau in entrata e in uscita da :
campione SO2 totale (ppm) SO2 libera (ppm) densità ottica 420 nm
Muller entrata 78 11 0,060
Muller Vuoto + N2 10 l/m 80 12 0,060
IS IOX
IS IOX
5 b) Test con Anidride Carbonica
Ossigeno CO2
Entrata: 0.82 ppm Entrata: 1,12 g/l prova n° 1 CO2 15,9 l/min
Uscita: 0.30 ppm -63%
Uscita: 1,40 g/l
prova n° 2 VUOTO + CO2 15,9 l/min Uscita: 0.15 ppm -82% Uscita: 1,02 g/l
prova n° 3 VUOTO + CO2 10 l/min Uscita: 0,15 ppm -82% Uscita: 0,97 g/l
Analisi chimica: confronto tra i campioni Muller Thurgau in entrata e in uscita da :
campione SO2 totale (ppm) SO2 libera (ppm) densità ottica 420 nm
Muller Base entrata 78 11 0,060
Muller Base Vuoto + CO2 10 l/m 79 12 0,061
I campioni dei vini in ingresso e in uscita da saranno monitorati attraverso altre analisi chimiche e panel di degustazione per una valutazione nel lungo periodo, in particolare per misurare l’evoluzione in bottiglia dell’anidride solforosa totale e la combinazione della solforosa libera con l’ossigeno e altri ossidanti presenti nel vino.
Tebaldi srl – via Colomba 14 Colognola ai Colli (Vr) tel 045 7675023 fax 045 7675380 www.tebaldi.it - [email protected]
IS IOX
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Si consiglia di misurare l'O2 disciolto dopo le lavorazioni di cantina; le prove da eseguire con IS IOX si de vono fare su vini dopo le lavorazioni stesse.Dopo alcuni giorni l'ossigeno disciolto nel vino viene assorbito dallo stesso e quindi dalla misurazione con ossimetro risulterà vicino a 0 ppm. In realtà, a seguito delle lavorazioni si raggiungono livelli di ossigeno che differiscono a seconda della tecnologia applicata. Alcuni esempi di arricchimento in ossigeno:
- dopo un travaso: da 0,30 a 3,10 ppm- dopo una filtrazione a farina: da 0,7 a 1,7 ppm- dopo la centrifugazione: fino a 1,20 ppm- dopo la microfiltrazione: da 0,6 a 4 ppm- stabilità tartarica: da 2 a 4,50 ppm- elettrodialisi: da 0,6 a 2,1 ppm- aggiunte di coadiuvanti vari: da 0,23 a 3,9 ppm ( metabisolfito di K, tannini, ecc.)- imbottigliamento: da 0,38 a 6 ppm
Fonte: Vidal et al 2001, Valade et al. 2006, Castellari et al. 2004, Alinc et al. 2008
Per effettuare la prova in cantina con IS IOX è necessario che la filtrabilità del vino sia possibilmente di circa 10 micron; IS IOX può lavorare anche su vini grezzi (es.dopo affinamento in barriques) ma non fecciosi.
UTENZEVINO: entrata ed uscita, attacco DN 50 filetto (possibilità attacco garolla 50)ARIA: pressione minima di 8 bar attacco rapido bordo macchina per rilsan diametro 8-6 mm;
AZOTO: pressione minima 4 bar attacco rapido bordo macchina per rilsan diametro 8-6 mm, portata minima 1 m3/ora è preferibile utilizzare azoto con la massima purezza possibile per il miglior rendimento dell'oxy-out
Per il collegamento elettrico è necessaria una presa CEE a 220 V.
La portata oraria massima dello strumento è di 60 hl.
Per il lavaggio a fine lavoro si richiede un passaggio di acqua a 85 °C per 1/2 ora.
Per maggiori informazioni contattate il nostro servizio tecnico.Umberto Cason: 335 7598 673 - email: [email protected]
Requisiti di cantina per il trattamento ISIOX
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