Impatto della composizione macromolecolare sullo stato colloidale dei vini rossi

Red wine is a made of water, alcohols, organic acids, and other large and small molecules such as phenolic compounds, proteins and polysaccharides, all contributing to the wines’ organoleptic properties that are in constant evolution during aging. This evolution implies that wines need to be stabilised against several potential instabilities before being bottled. Among these instabilities, red wine colloidal stability needs to be secured so that the wine does not form a precipitate during the period of storage after bottling to its consumption. The appearance of turbidity in red wine can be triggered by different molecules such as proteins, polysaccharides, and phenolic substances, which interacting with each other over time, increase in size and become insoluble, thus causing haze in the bottled product. Indeed, wine proteins and polysaccharides interact differently with polyphenols, forming complexes of different sizes and properties. In this context, wine colloids can modify the physico-chemical properties of wines as their assembly can influence wine stability, colour, taste, and mouthfeel. This thesis investigates, by means of colorimetric and chromatographic techniques, the impact of the macromolecular composition on the colloidal state of red wines monitored during aging at different temperatures and submitted to 4 different treatments able to modify the initial wine macromolecular content. The data obtained allow us to record different behaviours in the macromolecular composition of wines, caused by different effects such as: maceration, heat-treatment (thermos-vinification), deproteinization and storage at different temperatures. In general, the samples that have undergone maceration in contact with the skins displayed a higher Colour Index and polyphenol content than the heat-treated samples, a fact attributable to the longer contact time with the skins allowing more pigments to be extracted. In addition, from the electrophoretic analysis it appears that the thermovinified samples contained free proteins, with an electrophoretic profile similar to those of white wines, while the samples produced with skin maceration showed only protein material in aggregated form. When looking at the particle size of the colloids present in the wine, it generally appeared that larger colloids were present in samples treated with bentonite and Proctase, as the latter are treatments aimed at reducing the number of proteins. In fact, it is hypothesized that colloids made up of just tannins and polysaccharides are less compact than those containing proteins as well. Probably, the smaller size of colloids would make the wine less stable due to a lower risk of precipitation phenomena, a theory that, however, needs to be further tested. Finally, the stability tests indicate that storage at cellar temperatures makes the wine more stable than storage at room temperature. This could have implications in the marketing phase of the product.

Il vino rosso è composto da acqua, alcoli, acidi organici e altre molecole grandi e piccole come composti fenolici, proteine e polisaccaridi, che contribuiscono alle proprietà organolettiche dei vini, le quali sono in continua evoluzione durante l'invecchiamento. Questo cambiamento implica che i vini debbano essere stabilizzati contro diverse potenziali instabilità prima di essere imbottigliati. È quindi necessario assicurare la stabilità colloidale del vino rosso, affinché non si formino precipitati durante il periodo di conservazione fino al momento del consumo. La comparsa di torbidità nel vino rosso può essere innescata da diverse molecole come proteine, polisaccaridi e sostanze fenoliche, che, interagendo tra loro nel tempo, aumentano di dimensioni e diventano insolubili, provocando torbidità del prodotto imbottigliato. Infatti, le proteine e i polisaccaridi del vino interagiscono con i polifenoli, formando complessi di diverse dimensioni e proprietà. In questo contesto, i colloidi possono modificare le proprietà fisico-chimiche dei vini poiché il loro assemblaggio può influenzare la stabilità, il colore, il gusto e la sensazione in bocca. Questa tesi indaga, mediante tecniche colorimetriche e cromatografiche, l'impatto della composizione macromolecolare sullo stato colloidale dei vini rossi monitorati durante l'affinamento a diverse temperature e sottoposti a 4 differenti trattamenti in grado di modificare il contenuto macromolecolare iniziale del vino. I dati ottenuti hanno consentito di riconoscere diversi comportamenti causati da diversi effetti quali: macerazione, trattamento termico (termovinificazione), deproteinizzazione e conservazione a diverse temperature. In generale, i campioni che hanno subito la macerazione a contatto con le bucce hanno mostrato un Indice di Colore e un contenuto di polifenoli più elevati rispetto ai campioni trattati termicamente, dato attribuibile al maggiore tempo di contatto con le bucce, che consente di estrarre un maggior numero di pigmenti. Inoltre, dall'analisi condotta mediante il metodo gel-elettroforesi risulta che i campioni termovinificati contengono proteine libere, aventi un profilo elettroforetico simile a quello dei vini bianchi, mentre i campioni prodotti con fermentazione a contatto con le bucce mostrano solo materiale proteico in forma aggregata. Osservando la dimensione delle particelle dei colloidi presenti nel vino, è generalmente emerso che nei campioni trattati con bentonite e Proctase sono presenti colloidi più grandi, poiché questi ultimi sono trattamenti volti a ridurre il numero di proteine. Si ipotizza infatti che i colloidi costituiti solo da tannini e polisaccaridi siano meno compatti di quelli contenenti anche proteine. Probabilmente, le minori dimensioni dei colloidi renderebbero il vino meno stabile a causa di un minor rischio di fenomeni di precipitazione, teoria che però necessita di essere ulteriormente verificata. Infine, i test di stabilità indicano che la conservazione a temperatura di cantina rende il vino più stabile rispetto alla conservazione a temperatura ambiente. Ciò potrebbe avere implicazioni nella fase di commercializzazione del prodotto.