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"MilleVigne - Dicembre 2023, Numero 4" di Vignaioli Piemontesi è un numero che offre una ricca panoramica su viticoltura, enologia, economia e cultura del vino. L'editoriale "Di deroga in deroga" introduce il numero, seguito dalla sezione "Dalla Ricerca" che esplora gli ultimi progressi scientifici. In "Viticoltura," si discute l'importanza delle analisi pre-impianto per conoscere il terreno, l'uso delle macchine per la potatura, e le innovazioni nella viticoltura dell'Alta Langa. Articoli su tecnologie per la sicurezza in vigneto, la variabilità climatica nelle aree UNESCO e le antiche varietà lombarde offrono spunti per progettare i vini del futuro. La sezione "Enologia" affronta temi come l'instabilità del vino, l'uso delle mannoproteine, gli ingredienti e additivi, e l'enologia dei vini rifermentati in autoclave. Si analizzano anche gli effetti del Mosto Cristallino sulla filtrabilità dei vini, l'automazione nelle cantine piemontesi, e le differenze tra botte e chips supportate dalla ricerca. In "Economia," si esplora il ruolo del Social Media Manager nel settore vinicolo, la polarizzazione del mercato e le strategie per aprire e gestire un agriturismo. La sezione "Cultura e Società" celebra figure come Domizio Cavazza, riflette sui 60 anni della Legge delle DOC vinicole italiane, e presenta articoli su "Der Wein" e il progetto "Drinking Lady." Il numero si conclude con l'Osservatorio Progetti, offrendo una visione delle iniziative attuali nel settore vitivinicolo. "MilleVigne - Dicembre 2023, Numero 4" è una risorsa imprescindibile per professionisti e appassionati del mondo del vino.

EDITORIALE

Di deroga in deroga

DALLA RICERCA

Due passi nella scienza

VITICOLTURA

Analisi pre-impianto: conoscere il terreno e preparare la “casa” del vigneto

Potare il vigneto con l’aiuto delle macchine

Alta Langa: dalla viticoltura di ieri a una nuova idea di vino

Soluzioni e tecnologie per una maggiore sicurezza in vigneto

La variabilità del clima nelle aree del Sito UNESCO Langhe Roero e Monferrato

Le antiche varietà della Lombardia per progettare i vini del futuro

ENOLOGIA

Quando il vino è instabile

Le mannoproteine, una risorsa nascosta nella feccia?

Ingredienti, additivi e coadiuvanti: è il momento di non avere più dubbi

L’enologia dei vini rifermentati in autoclave

Effetti del Mosto Cristallino sulla torbidità e sulla filtrabilità dei vini

Tecnologie informatiche e automazione per le cantine piemontesi

La botte e i chips: come distinguerli con il supporto della ricerca

ECONOMIA

Il ruolo del Social Media Manager nell’industria del vino

E se il mercato si polarizza?

Aprire e far funzionare un agriturismo

CULTURA E SOCIETÀ

Domizio Cavazza, uno scienziato al servizio degli agricoltori

I 60 anni della Legge delle DOC vinicole italiane (1963-2023)

Un sorso di Der Wein

Drinking lady, dalla carta al gioiello

OSSERVATORIO PROGETTI

ENOLOGIA Le mannoproteine, una risorsa nascosta nella feccia? RAFFAELE GUZZON Le fecce di fermentazione rappresentano uno dei sottoprodotti della vinificazione meno sfruttati, ma il loro impiego per la produzione di mannoproteine fornirebbe all’industria vinicola un nuovo strumento per migliorare la sostenibilità, ambientale ed economica Si stima che il 40% dei sottoprodotti dell’industria vitivinicola non sia attualmente valorizzato economicamente e debba essere smaltito con oneri a carico delle aziende vinicole e dell’intera comunità. I tipici sottoprodotti di un’azienda vinicola includono le vinacce (in media il 60% del totale dei sottoprodotti della vinificazione), i raspi d’uva (14%), le fecce di lievito (25%), le acque reflue ricche di materiale organici (si calcola ammontino fino a circa 15 litri per ogni litro di vino prodotto), l’anidride carbonica liberata dalla fermentazione alcolica, i coadiuvanti di filtrazione o chiarifica esausti. In un’ottica di economia circolare, alcuni di questi materiali possono essere recuperati con successo, migliorando così la sostenibilità, economica e ambientale, delle attività vitivinicole. FECCE DI LIEVITO, RISORSA O PROBLEMA? Le fecce del vino, i “fanghi” costituiti da cellule di lievito intatte o parzialmente degradate e altre particelle insolubili che si accumulano sul fondo dei serbatoi dopo la fermentazione alcolica, rappresentano una percentuale rilevante dei residui di vinificazione. Questo materiale contiene quantità significative di polisaccaridi, proteine, lipidi e altre molecole organiche che possiedono un elevato COD, l’indice della misura della sostanza organica impiegato per la classificazione delle acque reflue, facendo delle fecce un inquinante ambientale per le attuali normative. La composizione delle fecce di vinificazione dipende da numerosi parametri, legati alle tipologie di lieviti e di uve utilizzate, e al metodo di vinificazione, con una notevole eterogeneità compositiva. Dopo la separazione dal vino mediante travaso, centrifugazione o filtrazione, le fecce possono essere utilizzate per la produzione di compost o di mangimi; tuttavia, oggi queste applicazioni rappresentano più un modo per ridurre i costi di smaltimento che una vera e propria strategia di valorizzazione. Le fecce di vino sono ricche di sostanza organica, di polifenoli idrosolubili e di minerali e hanno un basso pH, caratteristiche che le rendono inadatte per applicazioni agricole dirette. Le elevate concentrazioni proteiche e di aminoacidi essenziali hanno suggerito la possibilità di utilizzare le fecce come fonti proteiche per i ruminanti, ma le elevate quantità di polifenoli legati alle proteine rendono gran parte di queste non assimilabili. Studi più recenti si sono concentrati sulla caratterizzazione dei composti fenolici, individuando le sottoclassi degli acidi fenolici, dei flavonoli, dei flavanoli e degli antociani. Le fecce contengono lipidi che provengono sia dai vinaccioli che dalle pareti cellulari del lievito, tra questi anche acidi grassi di alto valore biologico, l’acido palmitico, linoleico e stearico. Questi lipidi sono oggi estratti utilizzando solventi non alimentari che ne limitano l’utilizzo. Sono dunque necessari studi per avere una visione completa dei composti valevoli di valorizzazione economica presenti nelle fecce di vino e per capire come il ceppo di lievito, il vitigno e il processo di vinificazione ne influenzino concentrazione e disponibilità. La moltiplicazione cellulare, durante la fermentazione alcolica, è parzialmente inibita dal metabolismo prettamente fermentativo del lievito, in assenza di ossigeno e in presenza di elevate quantità di zuccheri. Infatti, raramente si superano i 50 - 60 milioni di cellule per mL di vino, quando in condizioni ideali si potrebbe arrivare fino a una concentrazione almeno 10 volte superiore. La capacità di garantire una buona fermentazione alcolica anche in presenza di una biomassa ridotta potrebbe diventare un carattere utile per la selezione di nuovi ceppi di lievito, in grado di assicurare, oltre all’efficiente fermentazione, una riduzione dei reflui. NATURA E APPLICAZIONI ENOLOGICHE DELLE MANNOPROTEINE Tra tutti i composti presenti nelle cellule dei lieviti, e dunque nella feccia, due componenti principali della parete cellulare, le mannoproteine e i β-glucani, sono stati proposti e impiegati nell’industria alimentare ed enologica, così come nella cosmetica e nella farmaceutica. La parete cellulare di Saccharomyces cerevisiae rappresenta il 15-30% del peso secco della cellula, a seconda delle condizioni di crescita, ed è costituita da polisaccaridi diversi e interconnessi tra loro in diversi strati. Lo strato esterno è costituito da mannoproteine, collegate a una matrice di β-1,3 glucano amorfo, mentre lo strato interno è costituito da β-1,3 glucano fibroso e da chitina. Mannoproteine e β-glucani rappresentano oltre il 90% della parete cellulare del lievito e la loro estrazione consentirebbe di purificare anche gli altri componenti delle fecce, costituiti prevalentemente da etanolo, tartrato e polifenoli. Le mannoproteine sono costituite da polimeri di mannosio, legati covalentemente a una struttura proteica. Grazie alla struttura anfipatica delle mannoproteine (dotate cioè di un gruppo idrofilo e un altro gruppo idrofobo ndr), in cui i polimeri idrofili del mannosio sono legati alle proteine, queste trovano applicazione come emulsionanti in numerosi preparati alimentari e in enologia sono impiegate come stabilizzanti proteici e tartarici, coadiuvanti nella formazione di schiuma e utilizzate per migliorare la morbidezza e consistenza del vino all’assaggio. Le proprietà emulsionanti delle mannoproteine furono descritte alla fine degli anni ’80 del secolo scorso, quando fu dimostrato che queste molecole erano in grado di stabilizzare le emulsioni olio/acqua in un’ampia gamma di condizioni. Le mannoproteine originate dal lievito sono una valida alternativa ad altri emulsionanti commerciali, adatte anche per particolari regimi alimentari, come quello vegetariano e vegano. La biomassa raccolta dopo la fermentazione della birra ad esempio si è rivelata una materia prima adatta a queste applicazioni commerciali e dunque anche le fecce di vino, una volta purificate, possono essere sfruttate per produrre mannoproteine. I β-glucani sono polimeri di glucosio uniti da legami β-glicosidici naturalmente presenti in natura in alcuni cereali come l’avena e l’orzo e nei funghi. I composti di origine fungina sono considerati una classe importante di molecole biologicamente attive, modulatori del sistema immunitario e benefici per la salute. Il meccanismo di azione dei β-glucani è correlato al fatto che sono in grado di attivare il sistema immunitario, rendendolo pronto a reagire in tempi rapidi alle aggressioni esogene ed endogene. Le applicazioni dei β-glucani sono numerose e vanno dal diabete, alle malattie cardiovascolari, autoimmuni, neurodegenerative ed oncologiche. Sono considerati un possibile intervento integrativo a supporto dei trattamenti convenzionali e sono molto studiati in ambito oncologico per potenziare l’effetto delle terapie e ridurre il rischio di resistenza ai farmaci attraverso la modulazione del microambiente tumorale e del microbiota. STABILITÀ FISICA SENZA IMPOVERIMENTO DEL VINO In enologia i preparati di mannoproteine del lievito sono impiegati per la loro attività protettiva verso le precipitazioni tartariche. La precipitazione dei sali di tartrato, principalmente bitartrato di potassio, è una delle principali cause di formazione di sedimenti nel vino in bottiglia. L’instabilità tartarica può essere prevenuta adottando diversi trattamenti fisico-chimici o aggiungendo colloidi protettori come carbossimetilcellulosa o poliaspartato, ma le mannoproteine rappresentano un’interessante alternativa. L’effetto di queste molecole, dovuto alla loro azione colloidale protettiva che permette di ridurre significativamente la nucleazione e la crescita dei cristalli, è riconosciuto dall’Organizzazione Internazionale del Vino e della Vite (OIV) e autorizzato dalla Comunità Europea. L’OIV riconosce anche l’attività protettiva delle mannoproteine contro la formazione di casse proteica. È stato osservato che l’affinamento del vino sulle fecce fini determina una significativa riduzione del rischio di formazione di torbidità proteica e del conseguente fabbisono di bentonite. Tale fenomeno è stato correlato al rilascio di mannoproteine dalle pareti cellulari durante il processo autolitico che avviene nelle cellule di lievito durante l’affinamento sulle fecce. Si ritiene che le mannoproteine, interagendo con le proteine del vino, siano in grado di prevenirne l’aggregazione, aumentando così la stabilità del vino. BOLLE E PALATO MIGLIORI Insieme ai peptidi e agli amminoacidi liberi è noto che la frazione mannoproteica abbia anche un impatto significativo sulla formazione della schiuma nei vini frizzanti e spumanti. Le mannoproteine sono in grado di porsi all’interfaccia liquido/aria, riducendo la tensione superficiale del vino e aumentandone la viscosità. Ritardando così lo scorrimento delle bolle sulle pareti del bicchiere, questo porta come conseguenza all’aumento della stabilità della schiuma. Nei vini spumanti è stata dimostrata anche un’interazione positiva tra le proteine derivanti dall’uva e le mannoproteine liberate dal lievito durante l’autolisi in bottiglia, che ne ha evidenziato l’importanza sia per il volume che per la stabilità della schiuma, suggerendone quindi un uso enologico su larga scala. Sia le mannoproteine estratte termicamente che quelle ottenute per via enzimatica sono state testate per migliorare le proprietà schiumogene dei vini spumanti. In vino modello le mannoproteine estratte termicamente hanno dato risultati migliori in termini di altezza massima, stabilità ed effervescenza della schiuma, confermando che il metodo di preparazione delle mannoproteine ha un ruolo cruciale nel determinarne la funzionalità. L’effetto sulla viscosità del vino delle mannoproteine può anche influenzare le caratteristiche organolettiche di viscosità e astringenza. Diversi studi hanno indagato come le mannoproteine del lievito possano modificare la percezione sensoriale dei vini. I polisaccaridi ad alto e medio peso molecolare come le mannoproteine, hanno dimostrato un effetto sulla viscosità percepita a pH del vino medio-alti e hanno causato la riduzione della sensazione bruciante data dall’etanolo. L’elevata capacità di trattenere l’acqua delle mannoproteine pare essere alla base di questi fenomeni. Le mannoproteine, così come altri polisaccaridi, possono anche interagire con i polifenoli, principalmente con i tannini, riducendone l’aggregazione e la precipitazione e portando a una diminuzione dell’astringenza percepita. È stato ipotizzato che l’interazione tra i polifenoli e i polisaccaridi del vino possa modificarne la struttura, impedendone l’azione chelante verso le proteine salivari, prima causa della sensazione di astringenza del vino. Altri autori suggeriscono che le mannoproteine e altri polisaccaridi possano contribuire alla formazione di complessi ternari polifenoli-polisaccaridi- proteine che, contrariamente ai complessi polifenoli-proteine, sarebbero solubili e contribuirebbero all’azione lubrificante della saliva. In conclusione, anche se l’aggiunta di mannoproteine non può sostituire completamente altri metodi applicati in vinificazione per risolvere il problema dell’instabilità delle proteine e dei tartrati, questi proteoglicani hanno un impatto significativo sulla qualità del vino, al punto che le preparazioni a base di mannoproteine fungine sono ampiamente utilizzate in enologia da quasi almeno tre decenni. Non è da trascurare che le mannoproteine siano già naturalmente presenti nei vini e, quindi possano essere più facilmente accettate anche per i vini biologici e per i consumatori più prudenti. Ad oggi le fecce di fermentazione rappresentano uno dei sottoprodotti della vinificazione meno sfruttati, ma potrebbero diventare una preziosa fonte di questi e di altri composti dall’alto valore tecnologico e biologico. A tal fine devono essere sviluppate le tecnologie per rendere tali prodotti estraibili su scala commerciale in maniera economica, sostenibile e idonea a produrre estratti con le caratteristiche funzionalità attese, e che siano al tempo stesso sicuri per l’impiego alimentare. Lo sviluppo di questo modello di valorizzazione delle fecce di vino fornirebbe all’industria vinicola un nuovo strumento per migliorare la sostenibilità, ambientale Per approfondire Caridi A. (2006). Enological functions of parietal yeast mannoproteins. Antonie van Leeuwenhoek 89, 417–422. Guadalupe Z., Martínez L., Ayestarán B. (2010) Yeast mannoproteins in red winemaking: effect on polysaccharide, polyphenolic, and color composition. American Journal of Enology and Viticulture 61: 191-200. Blasco L., Viñas M., Miquel Villa T.G. (2011) Proteins influencing foam formation in wine and beer: the role of yeast. International Microbiology 14, 61-71. Costa G., Nicolli,K., Welke J., Manfroi V., Zini C. (2018). Volatile profile of sparkling wines produced with the addition of mannoproteins or lees before second fermentation performed with free and Immobilized yeasts. Journal of the Brazilian Chemical Society .9, 1866-1875. Li S., Zhai H., Ma W., Duan C., Yi L. (2023). Yeast mannoproteins: Organoleptic modulating functions, mechanisms, and product development trends in winemaking. Food Frontiers.

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