capitolo 10 TAPPI DI SUGHERO Caratteristiche del sughero Valeria Mazzoleni cellule suberose, aderenza, lignina, suberina KEYWORDS Struttura fisica del sughero Il sughero è un tessuto costituito da cellule morte di forma prismatica (40-200 milioni per cm ) sovrapposte in piani ordinati e regolari senza alcuno spazio intercellulare (Fialho, 2001); in più anni di crescita regolare, il suo spessore può raggiungere alcuni centimetri (Pereira, 1992). Le cellule suberose vengono prodotte dal fellogeno in strati annuali ben riconoscibili (anelli di crescita), con spessore variabile in funzione di fattori climatici ed eco-pedologici. Fenomeni accidentali, come la defogliazione causata da parassiti, provocano accrescimenti più contenuti. Le pareti si presentano più o meno ondulate, in virtù del periodo di accrescimento, che influisce sulla densità del tessuto (Baptista e Vaz, 1993). 3 La del sughero influisce sulle sue proprietà meccaniche e fisiche , quali ad esempio la densit e l’elasticità. Il sughero è un materiale molto leggero, la cui densità varia da 120 a 240 kg/m in funzione di: dimensione delle cellule, rapporto tra cellule primaverili ed autunnali, grado di corrugazione della parete, volume delle lenticelle, presenza di inclusioni legnose (Cumbre ., 2000, Pereira, 2007). Anche il processo di lavorazione incide in maniera determinante sulla densità, in quanto la bollitura riduce l’ondulazione della parete cellulare facendo aumentare il volume vuoto della cellula. struttura cellulare (A, B) à 3 et al Nel sughero sono presenti, in senso radiale (ossia nello spessore della plancia), dei canalicoli detti preposti ai necessari scambi gassosi della pianta con l’esterno e che, nel tappo monopezzo, risultano sempre disposti nel senso della larghezza (Gil, 1998). Al loro interno è contenuta una polvere bruno-rossiccia, costituita da cellule morte (polvere rossa), che va allontanata durante la lavorazione del tappo, per evitare la sua caduta nel vino durante la tappatura. lenticelle : la composizione della parete cellulare (presenza di suberina, cere, ecc.) conferisce al sughero una bassissima permeabilità a gas e liquidi, che diminuisce ulteriormente quando il tappo viene compresso nel collo della bottiglia. : quando eccessiva è imputabile a cellule di grandi dimensioni, prodotte dalla pianta cresciuta in ambienti freschi e fertili, meno provviste di suberina e non in grado di assicurare un’adeguata tenuta. Per contro, tessuti troppo compatti risultano quasi legnosi e poco elastici. : rappresenta la capacità del tappo di riprendere la forma originaria dopo essere stato compresso ed è un importante fattore di tenuta del turacciolo. L’indice di resilienza è dato dal rapporto tra l’area di compressione (diminuzione di volume) e l’area di rilassamento (volume di ritorno). L’elasticità, spesso utilizzata come sinonimo di resilienza, concorre ad una perfetta aderenza del tappo contro il collo della bottiglia e si mantiene a lungo se il tappo conserva una buona umidità, che può dipendere dalle condizioni di stoccaggio delle bottiglie. : dovuta alla frizione tra il vetro e le cellule (tagliate in sezione) presenti sulla superficie esterna della chiusura, le quali agiscono come ventose contro il collo della bottiglia. Tale attrito può essere contrastato dalla lubrificazione del tappo. Una sufficiente aderenza viene indicata da valori di forza di estrazione compresi fra 20 e 35 kg per tappi monopezzo e tra 25 e 40 kg per tappi tecnici (valori indicativi per vini tranquilli) (Federlegno Assolegno, 2011). Valori inferiori non garantiscono la tenuta del tappo, mentre se superiori indicano una crescente difficoltà di estrazione (B). : un buon sughero oppone una resistenza alle sollecitazioni di trazione e torsione sufficiente per consentire l’estrazione del tappo senza danneggiarlo e senza lasciar cadere frammenti nel vino. : il sughero inizia a perdere elasticità indicativamente dopo 15-20 anni, per cui le bottiglie stoccate per periodi maggiori dovrebbero venire ritappate. (A) - Alcune proprietà fisiche e meccaniche del sughero Impermeabilità Sofficità Resilienza (ritorno elastico) Aderenza Resistenza meccanica Durata (B) - Pressioni crescenti da 5 a 15 bar riducono il volume dal 25% all’85%; terminata la sollecitazione il sughero tende a riprendere la dimensione originale, in tempi brevi fino all’85%, mentre occorrono poche ore per un ritorno del 99%. Pressioni superiori ai 15 bar provocano deformazioni permanenti. Per questi motivi è consigliabile lasciar passare alcuni giorni dall’imbottigliamento prima di conservare le bottiglie in posizione orizzontale, in modo da permettere il perfetto ritorno del sughero. Un tempo si pensava che la conservazione orizzontale fosse la migliore, per mantenere il tappo umido ed efficiente, ma recenti studi hanno confermato l’ininfluenza della posizione verticale od orizzontale. Anzi sembrerebbe che quest’ultima, considerando la variabilità del collo interno delle bottiglie, presenti maggiori rischi riguardanti il trafilamento ed eventuale assorbimento di liquido (Sugherificio Martinese) Struttura chimica del sughero La costituzione chimica del sughero, ampiamente esaminata nel corso del tempo, varia in funzione di diversi fattori quali clima, terreno, dimensione ed età della pianta, se derivante da prima o successive estrazioni (Gil, 1998) . (C) Le principali molecole che, opportunamente strutturate, la compongono sono le seguenti. (D, E, F) : la struttura chimica non è tutt’oggi completamente svelata, ma parrebbe consistere in un poliestere a lunga catena di acidi grassi idrossilati e acidi fenolici, connessi per mezzo di gruppi esteri. I precursori della suberina, ottenuti attraverso differenti tecniche di depolimerizzazione possono ricondursi ad alcaloidi, acidi alifatici, acidi fenolici (Graca e Pereira, 2000). Suberina : come la suberina, anche la struttura della lignina che compone il sughero non risulta del tutto conosciuta, a causa della difficoltà di scindere con precisione le due matrici. I monomeri che costituiscono la lignina del sughero, riconducibili ad acidi fenolici (guaiacolo e acido vanillico) variamente metossilati, forniscono spettri d’assorbimento diversi rispetto alla lignina del legno, a causa della differente struttura delle due matrici. Lignina, suberina ed emicellulose sono unite tra loro da legami covalenti (Rocha ., 2001). Lignina et al : cellulose (omopolimero lineare del β-glucosio) ed emicellulose (eteropolimero a catena ramificata composto da pentosi, esosi, acidi uronici, ecc.) sono presenti in quantità molto differenti da pianta a pianta e in funzione della zona geografica di accrescimento (Pereira, 1988). Polisaccaridi : sono tra le sostanze responsabili dell’impermeabilità del sughero. La loro composizione è riconducibile ad una serie di composti aromatici e alifatici a lunga catena variamente interconnessi. Si tratta, in particolare, di triterpeni, acidi grassi, alcoli, glicerolo e trigliceridi (Castola ., 2002). Cere et al : a basso o medio peso molecolare possono essere estratte dal sughero mediante l’uso di solventi, senza modificarne la struttura cellulare o le propriet meccaniche. Tra queste vi sono composti alifatici, quali triterpeni ed alcani, e composti aromatici quali acidi fenolici, acidi cinnamici, aldeidi benzoiche: fenoli polimeri (tannini) possono essere anche presenti. Sostanze estraibili à Le sostanze fenoliche sono in minima parte cedibili al vino, con un possibile impatto sensoriale (Conde ., 1997, Mazzoleni .,1998). et al et al (C) - La parete delle cellule di sughero è organizzata in tre strati successivi, spesso non perfettamente identificabili. La lignina costituisce la frazione più esterna, mentre internamente sono presenti diversi strati di cellulosa ed emicellulosa. Questi due livelli sono connessi da una lamella di suberina, sostanze cerose e polisaccaridi. Alcuni studi dimostrerebbero come anche la lamella mediana risulti parzialmente lignificata, giustificando le difficoltà nello scindere i tre diversi strati e la composizione chimica degli stessi (D) - Fra le sostanze che compongono la parete delle cellule del sughero la suberina è la molecola più abbondante (circa 45%), seguita da lignina (27%), polisaccaridi (17%) e sostanze estraibili (16%) (Pereira, 2011) (E, F) - Nelle Spermofite il sughero ha il compito di proteggere il fusto dalle perdite d’acqua e dagli attacchi parassitari. È il primo tessuto vegetale la cui struttura sia stata esaminata al microscopio; infatti, già nel 1665, lo scienziato inglese Hooke lo analizzò e, colpito dalla sua regolare struttura poligonale, chiamò cell ciascuna unità (da cui il termine cellula) (Amorim)