università del piemonte orientale – facoltà di scienze – anno accademico 2006-2007 il vino...

Università del Piemonte Orientale – Facoltà di Scienze – anno accademico 2006-Università del Piemonte Orientale – Facoltà di Scienze – anno accademico 2006-20072007

Il vinoIl vinoSecondo le normative CE, si definisce vino “Secondo le normative CE, si definisce vino “...il prodotto ...il prodotto ottenuto esclusivamente dalla fermentazione totale o ottenuto esclusivamente dalla fermentazione totale o parziale degli zuccheri contenuti nelle uve fresche pigiate o parziale degli zuccheri contenuti nelle uve fresche pigiate o non, o di mosti di uve, che si trasformano in alcole non, o di mosti di uve, che si trasformano in alcole attraverso la cosiddetta fermentazione alcolica...attraverso la cosiddetta fermentazione alcolica...””

Il vino è senza dubbio uno dei prodotti alimentari di maggior Il vino è senza dubbio uno dei prodotti alimentari di maggior valore sotto molti punti di vista. Innanzitutto è legato alla valore sotto molti punti di vista. Innanzitutto è legato alla tradizione: in tutto il mondo, esso è il simbolo dell’Italia, che tradizione: in tutto il mondo, esso è il simbolo dell’Italia, che è sè stata sempre riconosciuta come terra di elezione per la tata sempre riconosciuta come terra di elezione per la vite, basti pensare al termine Enotria (terra del vino) con cui vite, basti pensare al termine Enotria (terra del vino) con cui era nota in epoca greca.era nota in epoca greca. Dal punto di vista commerciale Dal punto di vista commerciale esso rappresenta un settore in cui convergono grandi esso rappresenta un settore in cui convergono grandi interessi e grandi investimenti. Poi è un alimento che negli interessi e grandi investimenti. Poi è un alimento che negli ultimi anni ha visto crescere vertiginosamente le produzioni ultimi anni ha visto crescere vertiginosamente le produzioni ad alta qualità, anche dal punto di vista della sicurezza. ad alta qualità, anche dal punto di vista della sicurezza. Infine, presenta aspetti molto interessanti anche dal punto Infine, presenta aspetti molto interessanti anche dal punto di vista nutrizionale (considerandone un’assunzione di vista nutrizionale (considerandone un’assunzione moderata) per via delle sostanze moderata) per via delle sostanze nobili nobili che contiene, come i che contiene, come i polifenoli, il resveratrolo e i composti aromaticipolifenoli, il resveratrolo e i composti aromatici

Il vino come prodotto di Il vino come prodotto di qualitàqualità

Come un buon olio si ottiene da buone olive e un corretto Come un buon olio si ottiene da buone olive e un corretto trattamento, così un buon vino si ottiene da materie prime buone e trattamento, così un buon vino si ottiene da materie prime buone e dal buon impiego delle pratiche vinicole, a partire dal vigneto per dal buon impiego delle pratiche vinicole, a partire dal vigneto per arrivare all’imbottigliamento. La qualità del vino non si può arrivare all’imbottigliamento. La qualità del vino non si può improvvisare. L’epoca del vino al metanolo è forse un lontano improvvisare. L’epoca del vino al metanolo è forse un lontano ricordoricordo

Inoltre, le esigenze dei consumatori sono in continuo aumento, Inoltre, le esigenze dei consumatori sono in continuo aumento, anche perchè la anche perchè la cultura del buon berecultura del buon bere si sta diffondendo, si sta diffondendo, soprattutto tra i consumatori giovani. Diventa sempre più difficile soprattutto tra i consumatori giovani. Diventa sempre più difficile ingannare i clienti, che col tempo sono stati educati ad esigere ingannare i clienti, che col tempo sono stati educati ad esigere prodotti di qualità anche a costo di un prezzo maggiore. Va anche prodotti di qualità anche a costo di un prezzo maggiore. Va anche considerato che il mercato del vino ha un considerato che il mercato del vino ha un indotto indotto (turismo (turismo enogastronomico, manifestazioni fieristiche) in grande evoluzioneenogastronomico, manifestazioni fieristiche) in grande evoluzione

Un vino DOC, vinificato come si deve, sarà sempre riconosciuto Un vino DOC, vinificato come si deve, sarà sempre riconosciuto come prodotto di grande affidabilità, mentre un vino da battaglia come prodotto di grande affidabilità, mentre un vino da battaglia non può avere vita lunganon può avere vita lunga

Importanza commercialeImportanza commerciale

Dal punto di vista commerciale, il Dal punto di vista commerciale, il vino è uno dei punti di forza vino è uno dei punti di forza dell’economia italiana e in dell’economia italiana e in particolare piemontese. Nella particolare piemontese. Nella nostra regione la produzione di nostra regione la produzione di vino si aggira sui 3.3 milioni di vino si aggira sui 3.3 milioni di ettolitri annui, ma quello che ettolitri annui, ma quello che impressiona di più è il dato impressiona di più è il dato qualitativo: oltre il 70% della qualitativo: oltre il 70% della produzione è rappresentata da produzione è rappresentata da vini di categoria V.Q.P.R.D., vini di categoria V.Q.P.R.D., ovvero vini DOC (44 ovvero vini DOC (44 denominazioni) e vini DOCG (7 denominazioni) e vini DOCG (7 denominazioni)denominazioni)

Si tratta quindi di un comparto di Si tratta quindi di un comparto di altissimo livello, che richiede altissimo livello, che richiede quindi investimenti conseguenti quindi investimenti conseguenti dal punto di vista della ricerca a dal punto di vista della ricerca a supporto della produzionesupporto della produzione

Le tipologie di vini presenti sul mercato sono varie e differiscono per la Le tipologie di vini presenti sul mercato sono varie e differiscono per la qualità:qualità:

L'Unione Europea riunisce in un'unica categoria i vini da tavola ed i vini ad L'Unione Europea riunisce in un'unica categoria i vini da tavola ed i vini ad indicazione geografica (I.G.T.) nella categoria dei indicazione geografica (I.G.T.) nella categoria dei vini da tavolavini da tavola, mentre i vini , mentre i vini D.O.C. e D.O.C.G. sono riuniti nella categoria dei D.O.C. e D.O.C.G. sono riuniti nella categoria dei vini di qualità prodotti in vini di qualità prodotti in regioni determinate regioni determinate (V.Q.P.R.D.)(V.Q.P.R.D.)

Una collocazione particolare hanno poi i vini speciali e fra questi un ruolo Una collocazione particolare hanno poi i vini speciali e fra questi un ruolo importante per tradizione e nobiltà rivestono i Vini Spumanti e i Vini importante per tradizione e nobiltà rivestono i Vini Spumanti e i Vini Frizzanti, naturali e gassificatiFrizzanti, naturali e gassificati

Classificazione dei viniClassificazione dei vini

• Vini da Tavola: sono vini senza alcuna indicazione di provenienza o nome Vini da Tavola: sono vini senza alcuna indicazione di provenienza o nome di vitigno o annata di raccoltadi vitigno o annata di raccolta

• Vini a Indicazione Geografica Tipica (I.G.T.): provengono per almeno l'85% Vini a Indicazione Geografica Tipica (I.G.T.): provengono per almeno l'85% dalla zona geografica di cui portano il nome e devono rispondere ad alcuni dalla zona geografica di cui portano il nome e devono rispondere ad alcuni parametri indicati nei parametri indicati nei disciplinari di produzionedisciplinari di produzione

• Vini a Denominazione Origine Controllata (D.O.C.): si tratta di vini di Vini a Denominazione Origine Controllata (D.O.C.): si tratta di vini di qualità, originari di una regione ben determinata, le cui caratteristiche qualità, originari di una regione ben determinata, le cui caratteristiche enochimiche ed organolettiche devono rispettare i parametri dettati dai enochimiche ed organolettiche devono rispettare i parametri dettati dai disciplinari di produzionedisciplinari di produzione

• Vini a Denominazione Origine Controllata e Garantita (D.O.C.G.): sono Vini a Denominazione Origine Controllata e Garantita (D.O.C.G.): sono prodotti di particolare pregio sottoposti a regole di produzione più severe prodotti di particolare pregio sottoposti a regole di produzione più severe rispetto ai vini a denominazione di origine controllatarispetto ai vini a denominazione di origine controllata

In dipendenza del grado alcolico (e con conseguenze non indifferenze dal In dipendenza del grado alcolico (e con conseguenze non indifferenze dal punto di vista fiscale) possiamo classificare i vini come segue:punto di vista fiscale) possiamo classificare i vini come segue:

Classificazione per grado Classificazione per grado alcolicoalcolico

Vini da TavolaVini da Tavola: titolo alcolometrico non inferiore a 8.5%; per i vini prodotti : titolo alcolometrico non inferiore a 8.5%; per i vini prodotti su talune superfici viticole da stabilirsi il titolo alcolometrico volumico su talune superfici viticole da stabilirsi il titolo alcolometrico volumico totale può essere portato ad un massimo di 17% (Puglia, Basilicata, totale può essere portato ad un massimo di 17% (Puglia, Basilicata, Calabria, Sicilia, Sardegna) ad altitudine inferiore a 600 m s.l.mCalabria, Sicilia, Sardegna) ad altitudine inferiore a 600 m s.l.m

Vini LiquorosiVini Liquorosi: titolo alcolometrico minimo stabilito non inferiore 15% ne : titolo alcolometrico minimo stabilito non inferiore 15% ne superiore a 22%. Si distinguono dai vini passiti anche per l'aggiunta di superiore a 22%. Si distinguono dai vini passiti anche per l'aggiunta di mosto di uve concentrato e/o di alcolmosto di uve concentrato e/o di alcol

Vini Passiti e VinsantiVini Passiti e Vinsanti: non esistendo una normativa generale specifica, : non esistendo una normativa generale specifica, rientrano quei vini che hanno un tasso alcolico minimo stabilito dai rientrano quei vini che hanno un tasso alcolico minimo stabilito dai disciplinari di produzione anche se con tasso alcolico effettivo oltre 15% disciplinari di produzione anche se con tasso alcolico effettivo oltre 15% vol. Questi vini non possono essere aggiunti di concentrati o di alcol vol. Questi vini non possono essere aggiunti di concentrati o di alcol perchè in tal caso rientrerebbero automaticamente nella categoria dei vini perchè in tal caso rientrerebbero automaticamente nella categoria dei vini liquorosiliquorosi

Vini aromatizzatoVini aromatizzato: vini speciali aventi un contenuto in alcol inferiore a : vini speciali aventi un contenuto in alcol inferiore a 21%, costituiti in prevalenza da vino addizionato o non di alcole e di 21%, costituiti in prevalenza da vino addizionato o non di alcole e di saccarosio ma di sostanze permesse dalle vigenti disposizioni e normative, saccarosio ma di sostanze permesse dalle vigenti disposizioni e normative, atte a conferire al prodotto particolari odori e sapori estraneiatte a conferire al prodotto particolari odori e sapori estranei

Vini FrizzantiVini Frizzanti: titolo alcolometrico effettivo non inferiore a 7%: titolo alcolometrico effettivo non inferiore a 7%

Esempio di disciplinareEsempio di disciplinareOgni vino V.Q.P.R.D è soggetto ad un disciplinare di produzione che ne vincola la Ogni vino V.Q.P.R.D è soggetto ad un disciplinare di produzione che ne vincola la commercializzazione al rispetto di regole precise, riguardanti l’origine delle uve, il commercializzazione al rispetto di regole precise, riguardanti l’origine delle uve, il metodo di trattamento, ecc.; curiosamente, dal punto di vista analitico i parametri da metodo di trattamento, ecc.; curiosamente, dal punto di vista analitico i parametri da rispettare sono pochissimi. Nell’esempio è riportato il disciplinare D.O.C.G. del Barolorispettare sono pochissimi. Nell’esempio è riportato il disciplinare D.O.C.G. del Barolo

D.P.R. 1 luglio 1980: Riconoscimento della denominazione di origine controllata e D.P.R. 1 luglio 1980: Riconoscimento della denominazione di origine controllata e garantita del vino Barologarantita del vino Barolo

Art. 2.Art. 2. - - IlIl BaroloBarolo deve essere ottenuto esclusivamente dalle uve del vitigno deve essere ottenuto esclusivamente dalle uve del vitigno NebbioloNebbiolo delle sottovarietà delle sottovarietà MichetMichet, , LampiaLampia e e RosèRosè prodotte nella zona di origine prodotte nella zona di origine

Art. 3Art. 3. - . - La zona di origine delle uve atte a produrre il La zona di origine delle uve atte a produrre il BaroloBarolo, comprendente i territori , comprendente i territori dei comuni di Barolo, Castiglione Falletto, Serralunga d'Alba ed in parte il dei comuni di Barolo, Castiglione Falletto, Serralunga d'Alba ed in parte il territorio dei comuni di Monforte d'Alba, Novello, La Morra, Verduno, Grinzane territorio dei comuni di Monforte d'Alba, Novello, La Morra, Verduno, Grinzane Cavour,Diano d'Alba, Cherasco e Roddi ricadenti nella provincia di CuneoCavour,Diano d'Alba, Cherasco e Roddi ricadenti nella provincia di Cuneo

Art. 4. - Le condizioni ambientali e di coltura dei vigneti destinati alla produzione del Art. 4. - Le condizioni ambientali e di coltura dei vigneti destinati alla produzione del "Barolo" devono essere quelle tradizionali della zona e comunque unicamente "Barolo" devono essere quelle tradizionali della zona e comunque unicamente quelle atte a conferire alle uve ed al vino derivato le specifiche caratteristiche quelle atte a conferire alle uve ed al vino derivato le specifiche caratteristiche di qualità. Sono pertanto da considerarsi idonei unicamente i vigneti collinari di qualità. Sono pertanto da considerarsi idonei unicamente i vigneti collinari di giacitura ed orientamento adatti ed i cui terreni siano preminentemente di giacitura ed orientamento adatti ed i cui terreni siano preminentemente argilloso-calcarei. La produzione massima ad Ha in coltura specializzata non argilloso-calcarei. La produzione massima ad Ha in coltura specializzata non deve essere superiore a q.li 80 di uva. A tale limite, anche in annate deve essere superiore a q.li 80 di uva. A tale limite, anche in annate eccezionalmente favorevoli, la produzione dovrà essere riportata attraverso eccezionalmente favorevoli, la produzione dovrà essere riportata attraverso un'accurata cernita delle uve purché la produzione non superi del 20% il limite un'accurata cernita delle uve purché la produzione non superi del 20% il limite massimo sopra stabilitomassimo sopra stabilito

Esempio di disciplinareEsempio di disciplinareArt. 6.Art. 6. - - Le operazioni di vinificazione e di invecchiamento obbligatorio devono essere Le operazioni di vinificazione e di invecchiamento obbligatorio devono essere

effettuate nella zona delimitata nell'art. 3. Il Ministero dell'Agricoltura e delle effettuate nella zona delimitata nell'art. 3. Il Ministero dell'Agricoltura e delle Foreste, sentito il parere del comitato nazionale per la tutela delle Foreste, sentito il parere del comitato nazionale per la tutela delle denominazioni di origine dei vini può altresì consentire che le suddette denominazioni di origine dei vini può altresì consentire che le suddette operazioni di vinificazione e di invecchiamento obbligatorio siano effettuate operazioni di vinificazione e di invecchiamento obbligatorio siano effettuate dalle aziende che, avendo stabilimenti situati nei territori delle provincie di dalle aziende che, avendo stabilimenti situati nei territori delle provincie di Cuneo, Asti, Alessandria inclusi nell'art. 4 del disciplinare annesso al D.P.R. 23 Cuneo, Asti, Alessandria inclusi nell'art. 4 del disciplinare annesso al D.P.R. 23 aprile 1966, dimostrino che già effettuarono tali operazioni, previa aprile 1966, dimostrino che già effettuarono tali operazioni, previa attestazione della competente camera di commercioattestazione della competente camera di commercio

Art. 7.Art. 7. - - Le uve destinate alla vinificazione, sottoposte a preventiva cemita, se Le uve destinate alla vinificazione, sottoposte a preventiva cemita, se necessario, devono assicurare al vino una gradazione alcolica complessiva necessario, devono assicurare al vino una gradazione alcolica complessiva minima naturale di gradi 12,5. Nella vinificazione sono ammesse soltanto le minima naturale di gradi 12,5. Nella vinificazione sono ammesse soltanto le pratiche enologiche leali e costanti, atte a conferire al vino le sue peculiari pratiche enologiche leali e costanti, atte a conferire al vino le sue peculiari caratteristiche. La conservazione e l'invecchiamento del vino devono essere caratteristiche. La conservazione e l'invecchiamento del vino devono essere effettuate secondo i metodi tradizionali. Il vino deve essere sottoposto ad un effettuate secondo i metodi tradizionali. Il vino deve essere sottoposto ad un periodo di invecchiamento di almeno tre anni e conservato per almeno due periodo di invecchiamento di almeno tre anni e conservato per almeno due anni di detto periodo in botti di rovere o di castagno. Il periodo di anni di detto periodo in botti di rovere o di castagno. Il periodo di invecchiamento decorre dal 10 gennaio successivo all'annata di produzione invecchiamento decorre dal 10 gennaio successivo all'annata di produzione delle uve. È consentita l'aggiunta, a scopo migliorativo, di Barolo più giovane delle uve. È consentita l'aggiunta, a scopo migliorativo, di Barolo più giovane ad identico Barolo più vecchio o viceversa nella misura massima del 15%.ad identico Barolo più vecchio o viceversa nella misura massima del 15%.In etichetta, dovrà figurare il millesimo relativo al vino che concorre in misura In etichetta, dovrà figurare il millesimo relativo al vino che concorre in misura preponderante. Il vino a denominazione di origine controllata e garantita preponderante. Il vino a denominazione di origine controllata e garantita BaroloBarolo ultimato il periodo di invecchiamento obbligatorio, dovrà essere ultimato il periodo di invecchiamento obbligatorio, dovrà essere sottoposto alla prova di degustazionesottoposto alla prova di degustazione

Art. 8.Art. 8. - - IlIl BaroloBarolo, all'atto dell'immissione al consumo, deve rispondere alle seguenti , all'atto dell'immissione al consumo, deve rispondere alle seguenti caratteristiche:caratteristiche:

Art. 9.Art. 9. - - Il Il BaroloBarolo sottoposto ad un periodo di invecchiamento non inferiore a cinque sottoposto ad un periodo di invecchiamento non inferiore a cinque anni può portare come specificazione aggiuntiva la dizione anni può portare come specificazione aggiuntiva la dizione riserva. riserva.

Art. 10. - La denominazione Art. 10. - La denominazione Barolo chinatoBarolo chinato è consentita per i vini aromatizzati è consentita per i vini aromatizzati preparati utilizzando come base vino preparati utilizzando come base vino BaroloBarolo senza aggiunta di mosti o vini non senza aggiunta di mosti o vini non aventi diritto a tale denominazione e con una aromatizzazione tale da aventi diritto a tale denominazione e con una aromatizzazione tale da consentire, secondo le norme di legge vigenti, il riferimento nella consentire, secondo le norme di legge vigenti, il riferimento nella denominazione alla chinadenominazione alla china

Esempio di disciplinareEsempio di disciplinare

colore: rosso granato con riflessi arancione;colore: rosso granato con riflessi arancione; odore: profumo caratteristico, etereo, gradevole, intenso;odore: profumo caratteristico, etereo, gradevole, intenso; sapore: asciutto, pieno, robusto, austero ma vellutato, armonico;sapore: asciutto, pieno, robusto, austero ma vellutato, armonico; gradazione alcolica minima complessiva: gradi 13;gradazione alcolica minima complessiva: gradi 13; acidità totale minima: 5 per mille;acidità totale minima: 5 per mille; estratto secco netto minimo: gr. 23/litroestratto secco netto minimo: gr. 23/litro

Art. 11. - È vietato usare assieme alla denominazione Art. 11. - È vietato usare assieme alla denominazione BaroloBarolo qualsiasi qualificazione qualsiasi qualificazione aggiuntiva diversa da quelle previste dal presente disciplinare, ivi compresi gli aggiuntiva diversa da quelle previste dal presente disciplinare, ivi compresi gli aggettivi: aggettivi: extraextra, , finefine, , sceltoscelto, , selezionatoselezionato e similari. È tuttavia consentito l'uso e similari. È tuttavia consentito l'uso di indicazioni che facciano riferimento a nomi, ragioni sociali, marchi privati, di indicazioni che facciano riferimento a nomi, ragioni sociali, marchi privati, consorzi, non aventi significato laudativo e non idonei a trarre in inganno consorzi, non aventi significato laudativo e non idonei a trarre in inganno l'acquirente.l'acquirente.È consentito altresì l'uso di indicazioni geografiche e toponomastiche che È consentito altresì l'uso di indicazioni geografiche e toponomastiche che facciano riferimento a comuni, frazioni, poderi, tenute, tenimenti, cascine e facciano riferimento a comuni, frazioni, poderi, tenute, tenimenti, cascine e similari, nonché delle sottospecificazioni geografiche, bricco, costa, vigna e similari, nonché delle sottospecificazioni geografiche, bricco, costa, vigna e altri sinonimi di uso locale, costituite da aree, località e mappali inclusi nella altri sinonimi di uso locale, costituite da aree, località e mappali inclusi nella zona delimitata nel precedente art. 3 e dalle quali effettivamente provengono zona delimitata nel precedente art. 3 e dalle quali effettivamente provengono le uve da cui il vino cosi qualificato è stato ottenutole uve da cui il vino cosi qualificato è stato ottenuto

Art. 12.Art. 12. - - Sulle bottiglie o altri recipienti contenenti il Sulle bottiglie o altri recipienti contenenti il BaroloBarolo deve sempre figurare deve sempre figurare l'indicazione veritiera o documentabile della annata di produzione delle uve.l'indicazione veritiera o documentabile della annata di produzione delle uve.La denominazione di origine controllata e garantita La denominazione di origine controllata e garantita BaroloBarolo deve essere sempre deve essere sempre messa in evidenza, comunque deve figurare con caratteri di altezza e di messa in evidenza, comunque deve figurare con caratteri di altezza e di larghezza non inferiori a 2/5 di quelli massimi di ogni altra indicazione che larghezza non inferiori a 2/5 di quelli massimi di ogni altra indicazione che compaia sull'etichetta principale della bottigliacompaia sull'etichetta principale della bottiglia

Art. 13.Art. 13. - - Chiunque produce, vende, pone in vendita, o comunque distribuisce per il Chiunque produce, vende, pone in vendita, o comunque distribuisce per il consumo con la denominazione di origine controllata e garantita consumo con la denominazione di origine controllata e garantita BaroloBarolo vini vini che non rispondono alle condizioni ed ai requisiti stabiliti dal presente che non rispondono alle condizioni ed ai requisiti stabiliti dal presente disciplinare di produzione, è punito a norma dell'art. 28 del D.P.R. 12 luglio disciplinare di produzione, è punito a norma dell'art. 28 del D.P.R. 12 luglio 1963, n. 9301963, n. 930

Esempio di disciplinareEsempio di disciplinare

L’etichetta di un vinoL’etichetta di un vinoIn questa figura è riportata l’etichetta In questa figura è riportata l’etichetta di un vino di classe V.Q.P.R.D. In rosso di un vino di classe V.Q.P.R.D. In rosso sono riportate le indicazioni sono riportate le indicazioni obbligatorieobbligatorie, in nero quelle , in nero quelle facoltativefacoltative

1.1. Nome della regione determinataNome della regione determinata

2.2. Dicitura speciale (D.O.C. o Dicitura speciale (D.O.C. o D.O.C.G.)D.O.C.G.)

3.3. Nome dell’imbottigliatoreNome dell’imbottigliatore

4.4. Sede dell’imbottigliatoreSede dell’imbottigliatore

5.5. Stato di appartenenza (se Stato di appartenenza (se esportato)esportato)

6.6. Volume nominaleVolume nominale

7.7. Titolo alcolimetrico effettivoTitolo alcolimetrico effettivo

8.8. Indicazioni ecologicheIndicazioni ecologiche

9.9. LottoLottoC.C. Titolo alcolimetrico totaleTitolo alcolimetrico totale

G.G. SottozonaSottozona

H.H. DistinzioniDistinzioni

L.L. Annata di raccolta delle uveAnnata di raccolta delle uve

O.O. Menzione vignaMenzione vigna

Q.Q. Menzioni complementari (es. Menzioni complementari (es. RiservaRiserva, , superioresuperiore, , classicoclassico, ecc.), ecc.)

S.S. Tipo di elaborazione (es. Tipo di elaborazione (es. PassitoPassito, , vino novellovino novello, ecc.), ecc.)

Il vino oggetto di studiIl vino oggetto di studi

Oltre che essere alimento di grande diffusione e consumo in tutto il Oltre che essere alimento di grande diffusione e consumo in tutto il mondo, il vino è anche, probabilmente, l’alimento più studiato dal mondo, il vino è anche, probabilmente, l’alimento più studiato dal punto di vista scientifico. Il numero di studi scientifici pubblicati punto di vista scientifico. Il numero di studi scientifici pubblicati ogni anno è impressionante e riguarda argomenti vari nel campo ogni anno è impressionante e riguarda argomenti vari nel campo della chimica, della microbiologia, della medicina, dell’agronomia, della chimica, della microbiologia, della medicina, dell’agronomia, ecc.ecc.

Ma è soprattutto la chimica enologica la disciplina che attrae il Ma è soprattutto la chimica enologica la disciplina che attrae il maggior numero di ricercatori in tutto il mondo. Sarà probabilmente maggior numero di ricercatori in tutto il mondo. Sarà probabilmente per il grande fascino che esercita la chimica del vino, così per il grande fascino che esercita la chimica del vino, così complessa e in parte ancora inesploratacomplessa e in parte ancora inesplorata

Il Professor Amerine, luminare della University of California a Davis, Il Professor Amerine, luminare della University of California a Davis, dichiarò che se fosse stato un giovane in procinto di intraprendere dichiarò che se fosse stato un giovane in procinto di intraprendere l’attività di produttore di vino, avrebbe dapprima studiato chimica, l’attività di produttore di vino, avrebbe dapprima studiato chimica, in modo da capire a livello microscopico i processi che favoriscono in modo da capire a livello microscopico i processi che favoriscono la nascita di un buon vinola nascita di un buon vino

Analisi del vinoAnalisi del vinoCome per molti altri alimenti, le analisi sul vino riguardano più Come per molti altri alimenti, le analisi sul vino riguardano più aspetti:aspetti:• l’aspetto normativo, legato a parametri analitici che ogni prodotto l’aspetto normativo, legato a parametri analitici che ogni prodotto

enologico deve rispettare per poter essere commercializzato: enologico deve rispettare per poter essere commercializzato: grado alcolico, acidità totale, parziale e fissa, estratto secco, ecc., grado alcolico, acidità totale, parziale e fissa, estratto secco, ecc., anche se i disciplinari di produzione sono poco restrittivi da anche se i disciplinari di produzione sono poco restrittivi da questo punto di vistaquesto punto di vista• l’aspetto nutrizionale, legato alle l’aspetto nutrizionale, legato alle proprietà benefiche (o anche proprietà benefiche (o anche malefiche) che il vino apporta alla malefiche) che il vino apporta alla nostra salute, attraverso l’assunzione nostra salute, attraverso l’assunzione di sostanze antiossidanti come i di sostanze antiossidanti come i polifenoli che può essere interessante polifenoli che può essere interessante dosare nelle varie classi in cui esistonodosare nelle varie classi in cui esistono

• l’aspetto qualitativo, legato l’aspetto qualitativo, legato principalmente all’aroma e al bouquet principalmente all’aroma e al bouquet del vino e quindi alle centinaia di del vino e quindi alle centinaia di sostanze volatili di cui è ricco il vino, sostanze volatili di cui è ricco il vino, sostanze in parte ancora non ancora sostanze in parte ancora non ancora identificate e quantificateidentificate e quantificate

Alcune applicazioni Alcune applicazioni analiticheanalitiche

Le analisi sono importanti in più punti della filiera del vino, dal Le analisi sono importanti in più punti della filiera del vino, dal prelievo delle uve alla commercializzazione del prodotto prelievo delle uve alla commercializzazione del prodotto imbottigliato:imbottigliato:• Controllo di qualità: valutare il grado di maturazione delle uve, Controllo di qualità: valutare il grado di maturazione delle uve,

l’effetto dei vari passaggi del processo, il grado di invecchiamentol’effetto dei vari passaggi del processo, il grado di invecchiamento• Riduzione dei processi degradativi: identificare le sostanze che Riduzione dei processi degradativi: identificare le sostanze che

apportano contributi negativi al vino e capirne l’origineapportano contributi negativi al vino e capirne l’origine• Miscelazione: stabilire, attraverso la misurazione di parametri ben Miscelazione: stabilire, attraverso la misurazione di parametri ben

precisi, quali siano i rapporti ottimali di miscelazione per ottenere precisi, quali siano i rapporti ottimali di miscelazione per ottenere un prodotto con le caratteristiche desiderateun prodotto con le caratteristiche desiderate

• Certificazione per la commercializzazione: poter soddisfare i Certificazione per la commercializzazione: poter soddisfare i requisiti richiesti per l’ottenimento della D.O.C.requisiti richiesti per l’ottenimento della D.O.C.

• Certificazione per l’esportazione: poter soddisfare i requisiti Certificazione per l’esportazione: poter soddisfare i requisiti richiesti per l’esportazione dei prodotti sui mercati esteririchiesti per l’esportazione dei prodotti sui mercati esteri

Normative sui metodi di Normative sui metodi di analisianalisi

A livello di Comunità Europea, il Regolamento CE n.2676/90 A livello di Comunità Europea, il Regolamento CE n.2676/90 determina i metodi d’analisi comunitari da utilizzare nel settore del determina i metodi d’analisi comunitari da utilizzare nel settore del vino. In questa normativa, tutti i parametri importanti per gli aspetti vino. In questa normativa, tutti i parametri importanti per gli aspetti di sicurezza alimentare sono descritti nei minimi particolari. di sicurezza alimentare sono descritti nei minimi particolari. Successivi aggiornamenti hanno apportato modifiche ai metodi o Successivi aggiornamenti hanno apportato modifiche ai metodi o hanno introdotti metodi nuovi, in conseguenza dell’evoluzione degli hanno introdotti metodi nuovi, in conseguenza dell’evoluzione degli studi scientifici in campo enochimicostudi scientifici in campo enochimico

La legislazione Italiana, come quelle di altri paesi europei, fa La legislazione Italiana, come quelle di altri paesi europei, fa riferimento a quella comunitaria, recependone i regolamenti per riferimento a quella comunitaria, recependone i regolamenti per quanto riguarda i metodi d’analisi da utilizzare. Per quanto riguarda quanto riguarda i metodi d’analisi da utilizzare. Per quanto riguarda i limiti massimi di concentrazione per le sostanze indesiderate nel i limiti massimi di concentrazione per le sostanze indesiderate nel vino, invece, non ci sono ancora regole comuni. Al proposito, è vino, invece, non ci sono ancora regole comuni. Al proposito, è sufficiente valutare i limiti massimi per il contenuto di metalli nel sufficiente valutare i limiti massimi per il contenuto di metalli nel vino, mostrati nelle tabelle seguenti in cui sono confrontati i limiti vino, mostrati nelle tabelle seguenti in cui sono confrontati i limiti stabiliti da alcuni paesistabiliti da alcuni paesi

Limiti per metalli non Limiti per metalli non tossicitossici

NNaazziioonnii AAgg AAll BB CCaa CCrr CCuu FFee NNaa SSbb SSee SSnn TTii ZZnn

AArrggeenntt iinnaa 00..2255 11..00 223300

AAuussttrraalliiaa 55..00 00..1155 00..22 5500..00 55..00 CCaannaaddaa 00..55 2200..00 550000 00..0022 55..00

GGeerrmmaanniiaa 88..00 8800..00 22..00 11..00 11..00 55..00

II ttaalliiaa 1100..00 55..00

NNuuoovvaa ZZeellaannddaa 22..00 00..1155 4400..00 55..00

RRuussssiiaa 55..00 1100..00

SSuudd AAff rr iiccaa 8800..00 11..00 1100..00 110000 11..00 110000..00 55..00

SSvviizzzzeerraa 8800..00 11..00 6600 55..00

UUSSAA 00..55

FFAAOO// WWHHOO

EEUU 11..00

OOII VV 1100..00 00..11 11..00 6600 00..2200 00..11 55..00 55..00

FAO/WHO: Food and Agricolture Organization / World Health OrganizationFAO/WHO: Food and Agricolture Organization / World Health Organization

OIV: Organisation International de la Vigne et du VinOIV: Organisation International de la Vigne et du Vin

Limiti per metalli tossiciLimiti per metalli tossici

FAO/WHO: Food and Agricolture Organization / FAO/WHO: Food and Agricolture Organization / World Health OrganizationWorld Health Organization

OIV: Organisation International de la Vigne et du OIV: Organisation International de la Vigne et du VinVin

NNaazziioonnii AAss CCdd HHgg PPbb

AArrggeenntt iinnaa 00..0011 00..2200

AAuussttrraalliiaa 00..11 00..0055 00..003300 00..2200 BBrraassiillee 00..2200 00..5500 CCaannaaddaa 00..11 00..5500 00..110000 00..2200 GGeerrmmaanniiaa 00..11 00..0011 00..001100 00..2255 II ttaalliiaa 00..3300 MMaallttaa 00..22 00..2200 NNuuoovvaa ZZeellaannddaa 00..22 00..2200 RRuussssiiaa 00..22 00..0033 00..000055 00..3300 SSuudd AAff rr iiccaa 00..22 00..0011 00..005500 00..2200 SSvviizzzzeerraa 00..22 00..0011 00..1100 UUSSAA 00..3300

FFAAOO// WWHHOO 00..2200

EEUU 00..2200

OOII VV 00..22 00..0011 00..002200 00..2200

Composizione del vinoComposizione del vinoNel vino sono presenti centinaia di composti diversi (attualmente Nel vino sono presenti centinaia di composti diversi (attualmente sono note non meno di 600 sostanze) ed è interessante notare che sono note non meno di 600 sostanze) ed è interessante notare che le proprietà organolettiche non sono influenzate soltanto dai suoi le proprietà organolettiche non sono influenzate soltanto dai suoi componenti maggiori, cioè acqua e alcol etilico, ma anche dai componenti maggiori, cioè acqua e alcol etilico, ma anche dai componenti minori e persino da quelli presenti in tracce e componenti minori e persino da quelli presenti in tracce e ultratracce. Per esempio, è sufficiente una concentrazione di poche ultratracce. Per esempio, è sufficiente una concentrazione di poche decine di ng/l di 2,4,6-tricloroanisolo per impartire al vino il classico, decine di ng/l di 2,4,6-tricloroanisolo per impartire al vino il classico, sgradevole gusto di tapposgradevole gusto di tappo

È piuttosto difficile delineare una descrizione della composizione È piuttosto difficile delineare una descrizione della composizione media del vino, viste le numerose possibilità di tecniche di media del vino, viste le numerose possibilità di tecniche di vinificazione. Sono sempre presenti composti delle seguenti classi: vinificazione. Sono sempre presenti composti delle seguenti classi: AcquaAcqua Alcoli: etanolo, metanolo, Alcoli: etanolo, metanolo,

alcoli superiori, glicerinaalcoli superiori, glicerina Acidi organici: tartarico, Acidi organici: tartarico,

malico, citrico, lattico, aceticomalico, citrico, lattico, acetico Zuccheri: glucosio, fruttosioZuccheri: glucosio, fruttosio Gomme e pectineGomme e pectine

Polifenoli: antociani, tanniniPolifenoli: antociani, tannini Sostanze minerali: anioni, Sostanze minerali: anioni,

cationicationi Sostanze volatili: acidi volatili, Sostanze volatili: acidi volatili,

esteri, aldeidi, terpeniesteri, aldeidi, terpeni VitamineVitamine Gas disciolti: anidride Gas disciolti: anidride

carbonica, anidride solforosa, carbonica, anidride solforosa, ossigenoossigeno

Composizione e qualitàComposizione e qualità

Ogni produttore di vino sa che per fare un buon prodotto è Ogni produttore di vino sa che per fare un buon prodotto è necessario realizzare l’armonia tra i vari componenti del vino. Ad necessario realizzare l’armonia tra i vari componenti del vino. Ad esempio, aumentare artificialmente la gradazione alcolica del vino esempio, aumentare artificialmente la gradazione alcolica del vino serve a poco se questo non è bilanciato da un equivalente corredo serve a poco se questo non è bilanciato da un equivalente corredo di sostanze aromatichedi sostanze aromatiche

A livello chimico, la qualità di un vino è determinata da una serie di A livello chimico, la qualità di un vino è determinata da una serie di sostanze tra le quali hanno particolare importanza le seguenti:sostanze tra le quali hanno particolare importanza le seguenti:• Alcol etilico• Estratto secco netto• Zuccheri (fruttosio, glucosio) (fruttosio, glucosio)• Acidità (acidi carbossilici) (acidi carbossilici)• Polifenoli (antociani, stilbeni, flavanoli, ecc.) (antociani, stilbeni, flavanoli, ecc.)• Anidride carbonica• Composti aromatici (terpeni, esteri, alcoli superiori, aldeidi, ecc.) (terpeni, esteri, alcoli superiori, aldeidi, ecc.)

Alcol etilicoAlcol etilico

La sua importanza, dal punto di vista merceologico e commerciale, La sua importanza, dal punto di vista merceologico e commerciale, è determinanteè determinante essendo la sostanza a maggior concentrazione essendo la sostanza a maggior concentrazione dopo l’acqua e quindi influenza notevolmente tutto il complesso dei dopo l’acqua e quindi influenza notevolmente tutto il complesso dei caratteri organolettici. Oltre al sapore dolce, l’alcol etilico o etanolo caratteri organolettici. Oltre al sapore dolce, l’alcol etilico o etanolo è responsabile della è responsabile della morbidezzamorbidezza del vino. È inoltre importantissima del vino. È inoltre importantissima la sua capacità di solubilizzare la sua capacità di solubilizzare tutti i composti importanti ai fini tutti i composti importanti ai fini della costituzione del della costituzione del bouquetbouquet, che non sarebbero solubili in un , che non sarebbero solubili in un mezzo esclusivamente acquosomezzo esclusivamente acquoso. Infine è decisivo. Infine è decisivo dal punto di vista dal punto di vista della genuinitàdella genuinità, in quanto è possibile riconoscere l’addizione di , in quanto è possibile riconoscere l’addizione di zuccherozucchero non provenient non provenientee dall'uva dall'uva per aumentare il grado alcolico per aumentare il grado alcolico in base alla misura di parametri analitici sull’alcolin base alla misura di parametri analitici sull’alcol

L’alcol etilico o L’alcol etilico o etanolo etanolo si forma dalla fermentazione alcolica del si forma dalla fermentazione alcolica del glucosio presente nel mosto, favorita dall’azione dei lieviti glucosio presente nel mosto, favorita dall’azione dei lieviti Saccharomyces CerevisiaeSaccharomyces Cerevisiae::

CC66HH1212OO66 2C 2C22HH55OH + 2COOH + 2CO22

Titolo alcolometricoTitolo alcolometrico

Il contenuto di etanolo nel vino si esprime attraverso il Il contenuto di etanolo nel vino si esprime attraverso il titolo titolo alcolometrico volumicoalcolometrico volumico, di cui è bene distinguere tre varianti:, di cui è bene distinguere tre varianti:• Il titolo alcolometrico Il titolo alcolometrico potenzialepotenziale, che quantifica l’alcol , che quantifica l’alcol

potenzialmente sviluppabile da zuccheri non ancora fermentati, e potenzialmente sviluppabile da zuccheri non ancora fermentati, e si misura moltiplicando per 0.06 la quantità nel vino di zuccheri si misura moltiplicando per 0.06 la quantità nel vino di zuccheri riduttori, espressa in g/l; questo fattore moltiplicativo deriva dalle riduttori, espressa in g/l; questo fattore moltiplicativo deriva dalle unità Brix necessarie per generare un volume di etanolo pari a 1% unità Brix necessarie per generare un volume di etanolo pari a 1% (v/v) attraverso la fermentazione alcolica. L’unità Brix esprime la (v/v) attraverso la fermentazione alcolica. L’unità Brix esprime la percentuale di solidi totali in soluzione, calcolata in g di soluto/100 percentuale di solidi totali in soluzione, calcolata in g di soluto/100 g di soluzione; nel mosto, il 95% dei solidi disciolti è zucchero che g di soluzione; nel mosto, il 95% dei solidi disciolti è zucchero che quindi esprime quasi interamente i Brixquindi esprime quasi interamente i Brix

• Il titolo alcolometrico Il titolo alcolometrico effettivoeffettivo, che quantifica l’etanolo presente, che quantifica l’etanolo presente• Il titolo alcolometrico Il titolo alcolometrico totaletotale, dato dalla somma del titolo effettivo , dato dalla somma del titolo effettivo

e potenzialee potenziale

Determinazione Determinazione dell’etanolodell’etanolo

Il metodo più semplice per determinare il grado alcolico di un vino è Il metodo più semplice per determinare il grado alcolico di un vino è quello ebullioscopico, nel quale cioè si misura il punto di ebollizione quello ebullioscopico, nel quale cioè si misura il punto di ebollizione del campione. Considerando il vino una miscela binaria acqua-del campione. Considerando il vino una miscela binaria acqua-etanolo, è possibile risalire alla % di etanolo nel campione in base etanolo, è possibile risalire alla % di etanolo nel campione in base alla temperatura alla quale esso bolle, facendo riferimento al alla temperatura alla quale esso bolle, facendo riferimento al grafico sottostante; l’abbassamento delgrafico sottostante; l’abbassamento delpunto di ebollizione punto di ebollizione dell’acqua dell’acqua ((abbassamento abbassamento ebullioscopicoebullioscopico) è infatti ) è infatti funzione quasi lineare funzione quasi lineare dell’aggiunta di un altro dell’aggiunta di un altro componentecomponente

In alternativa si può In alternativa si può eseguire l’analisi GC, eseguire l’analisi GC, determinando l’etanolo determinando l’etanolo insieme agli altri alcoli, insieme agli altri alcoli, oppure l’analisi HPLCoppure l’analisi HPLC

Misura densimetrica Misura densimetrica dell’etanolodell’etanolo

Un altro metodo semplice e correntemente utilizzato per Un altro metodo semplice e correntemente utilizzato per determinare il titolo di etanolo è quello densimetrico, che si basa determinare il titolo di etanolo è quello densimetrico, che si basa cioè sulla misurazione della densità. Il valore di densità di una cioè sulla misurazione della densità. Il valore di densità di una miscela binaria acqua-etanolo èmiscela binaria acqua-etanolo ècorrelabile al grado alcolico; la misura si correlabile al grado alcolico; la misura si effettua a 20°C, oppure apportando una effettua a 20°C, oppure apportando una correzione se a temperatura diversa. Il vino in correzione se a temperatura diversa. Il vino in esame è sottoposto a distillazione per esame è sottoposto a distillazione per eliminare tutte le sostanze non volatili; nel eliminare tutte le sostanze non volatili; nel distillato si concentrano anche composti distillato si concentrano anche composti omologhi dell’etanolo nonchè gli esteri etilici, omologhi dell’etanolo nonchè gli esteri etilici, che contribiscono quindi al valore finale. che contribiscono quindi al valore finale. Attraverso la determinazione della densità del Attraverso la determinazione della densità del distillato con bilancia idrostatica, si estrapola distillato con bilancia idrostatica, si estrapola da tabelle di riferimento il valore del grado da tabelle di riferimento il valore del grado alcolico effettivoalcolico effettivo

La bilancia idrostatica funziona in base al La bilancia idrostatica funziona in base al principio di Archimede, secondo cui un corpo principio di Archimede, secondo cui un corpo immerso in un liquido riceve una spinta immerso in un liquido riceve una spinta verticale uguale al peso del liquido spostato. Il verticale uguale al peso del liquido spostato. Il peso diviso il volume impiegato darà il valore peso diviso il volume impiegato darà il valore della densitàdella densità

Altri alcoliAltri alcoli

Il vino contiene altri alcoli che possono influenzarne la qualità, in Il vino contiene altri alcoli che possono influenzarne la qualità, in senso positivo o negativo. Tra quelli apprezzabili vi è la senso positivo o negativo. Tra quelli apprezzabili vi è la glicerinaglicerina o o glicerologlicerolo, prodotta come l’etanolo nella fermentazione alcolica, prodotta come l’etanolo nella fermentazione alcolica

Un altro alcol, questa volta meno desiderabile, è l’Un altro alcol, questa volta meno desiderabile, è l’alcol metilicoalcol metilico o o metanolometanolo (CH (CH33OH) che si forma dall’idrolisi enzimatica della OH) che si forma dall’idrolisi enzimatica della pectina, un polisaccaride presente nell’uva. Pur essendo tossico, il pectina, un polisaccaride presente nell’uva. Pur essendo tossico, il suo contenuto nel vino non costituisce rischio, a meno di quantità suo contenuto nel vino non costituisce rischio, a meno di quantità fraudolentemente aumentate (come nel caso tristemente noto di fraudolentemente aumentate (come nel caso tristemente noto di Narzole). La sua determinazione si effettua normalmente per GCNarzole). La sua determinazione si effettua normalmente per GC

CH2

CH

CH2

OH

OH

OH

La glicerina impartisce al vino un sapore La glicerina impartisce al vino un sapore marcatamente dolciastro e contribuisce a marcatamente dolciastro e contribuisce a migliorarne l’equilibrio e il corpo. Essendo un migliorarne l’equilibrio e il corpo. Essendo un composto non troppo volatile, la sua determinazione composto non troppo volatile, la sua determinazione si effettua per separazione HPLCsi effettua per separazione HPLC

Alcoli superioriAlcoli superioriI cosidetti I cosidetti alcoli superiorialcoli superiori o o fusel oilsfusel oils, cioè alcoli con più di due , cioè alcoli con più di due atomi di carbonio, si originano dagli aminoacidi presenti nell’uva: atomi di carbonio, si originano dagli aminoacidi presenti nell’uva: nel vino i più importanti sono 1-propanolo, 2-metil-1-propanolo, 3-nel vino i più importanti sono 1-propanolo, 2-metil-1-propanolo, 3-metil-1-butanolo e 2-metil-1-butanolometil-1-butanolo e 2-metil-1-butanolo

Gli alcoli superiori influenzano in vario modo il gusto del vino; nel Gli alcoli superiori influenzano in vario modo il gusto del vino; nel Cabernet Sauvignon ne è stato identificato uno particolare,Cabernet Sauvignon ne è stato identificato uno particolare, il il 3-3-metiltio-1-propanolo metiltio-1-propanolo (CH(CH33-S-CH-S-CH22-CH-CH22-CH-CH22-OH) che deriva -OH) che deriva dall’aminoacido metionina e impartisce al vino una forte nota dolcedall’aminoacido metionina e impartisce al vino una forte nota dolce

La determinazione degli alcoli La determinazione degli alcoli superiori si può effettuare per superiori si può effettuare per GC. Nel cromatogramma GC. Nel cromatogramma sono riconoscibili i seguenti sono riconoscibili i seguenti composti, in ordine di composti, in ordine di eluizione: 1-propanolo, etil eluizione: 1-propanolo, etil acetato (un estere), 2-metil-acetato (un estere), 2-metil-1-propanolo, 1-butanolo 1-propanolo, 1-butanolo (standard interno), etil (standard interno), etil acetale (un etere), 3-metil-1-acetale (un etere), 3-metil-1-butanolo e 2-metil-1-butanolobutanolo e 2-metil-1-butanolo

Estratto secco nettoEstratto secco nettoÈ un parametro importante: dà l'idea della È un parametro importante: dà l'idea della robustezzarobustezza del vino. Ad esso del vino. Ad esso contribuiscono le sostanze non volatili lasciate dopo l’evaporazione contribuiscono le sostanze non volatili lasciate dopo l’evaporazione dell’etanolo, quindi composti diversi come gli acidi fissi tartarico, malico e dell’etanolo, quindi composti diversi come gli acidi fissi tartarico, malico e lattico, la glicerina, le materie coloranti, i tannini, le sostanze minerali e gli lattico, la glicerina, le materie coloranti, i tannini, le sostanze minerali e gli zuccheri, anche se questi ultimi contribuiscono più correttamente all’estratto zuccheri, anche se questi ultimi contribuiscono più correttamente all’estratto secco secco apparenteapparente, potendo generare altro etanolo, potendo generare altro etanolo

L'estratto secco netto, il cui valore si esprime in g/l, è legato al tipo di vino L'estratto secco netto, il cui valore si esprime in g/l, è legato al tipo di vino ed alla tecnica di vinificazione. I vini rossi, a causa della presenza delle ed alla tecnica di vinificazione. I vini rossi, a causa della presenza delle materie coloranti e dei tannini, hanno solitamente un estratto superiore a materie coloranti e dei tannini, hanno solitamente un estratto superiore a quello dei bianchi. L'estratto secco netto è uno dei parametri previsti dai quello dei bianchi. L'estratto secco netto è uno dei parametri previsti dai disciplinari dei vini D.O.C. e D.O.C.G., ed entra quindi a far parte degli disciplinari dei vini D.O.C. e D.O.C.G., ed entra quindi a far parte degli elementi di giudizio sulla genuinità. Ciò è particolarmente vero per quanto elementi di giudizio sulla genuinità. Ciò è particolarmente vero per quanto riguarda la correlazione fra il valore dell'estratto e il valore delle ceneri di un riguarda la correlazione fra il valore dell'estratto e il valore delle ceneri di un vino. Infatti il contenuto in ceneri di un vino è normalmente circa 1/10 del vino. Infatti il contenuto in ceneri di un vino è normalmente circa 1/10 del valore dell'estratto secco nettovalore dell'estratto secco netto

La determinazione si effettua per densitometria, misurando la differenza tra La determinazione si effettua per densitometria, misurando la differenza tra la densità del campione di vino e quella del distillato alcolico (privo delle la densità del campione di vino e quella del distillato alcolico (privo delle sostanze che compongono l’estratto). Nell’effettuare la determinazione, è sostanze che compongono l’estratto). Nell’effettuare la determinazione, è necessario porre attenzione a non arricchire il distillato in sostanze necessario porre attenzione a non arricchire il distillato in sostanze debolmente volatili come l’acido malico, il glicole etilenico o la stessa acquadebolmente volatili come l’acido malico, il glicole etilenico o la stessa acqua

ZuccheriZuccheriRappresentano una parte importante del mosto e quindi del vino e Rappresentano una parte importante del mosto e quindi del vino e sono costituiti principalmente da sono costituiti principalmente da fruttosio fruttosio (levulosio) e (levulosio) e glucosioglucosio (destrosio):(destrosio):

O

HOH

OH H

CH2OHH

HOCH2 OH

O

CH2OH

H

OH

HOH

H

HO

H H

OH

il primo ha struttura il primo ha struttura furanosidicafuranosidica, cioè a 5 atomi , cioè a 5 atomi di carbonio, mentre il secondo ha struttura di carbonio, mentre il secondo ha struttura piranosidicapiranosidica, cioè a 6 atomi di carbonio. I due , cioè a 6 atomi di carbonio. I due zuccheri vengono fermentati dai lieviti zuccheri vengono fermentati dai lieviti naturalmente presenti nel mosto con naturalmente presenti nel mosto con produzione di alcol; quando la fermentazione è produzione di alcol; quando la fermentazione è terminata non sono più presenti o si ritrovano in terminata non sono più presenti o si ritrovano in tracce. Altri zuccheri piranosidici nel mosto sono tracce. Altri zuccheri piranosidici nel mosto sono il il ramnosioramnosio, l’, l’arabinosioarabinosio e lo e lo xilosioxilosio

Oltre ai monosaccaridi citati, nell’uva sono Oltre ai monosaccaridi citati, nell’uva sono presenti disaccaridi come il presenti disaccaridi come il saccarosiosaccarosio (fruttosio (fruttosio + glucosio) e polisaccaridi come la + glucosio) e polisaccaridi come la pectinapectina (acido galatturonico) e le gomme (arabinosio, (acido galatturonico) e le gomme (arabinosio, galattosio)galattosio)

Secondo il tenore di zuccheri presenti i vini Secondo il tenore di zuccheri presenti i vini vengono classificati come secchi, amabili, dolci, vengono classificati come secchi, amabili, dolci, ecc.;ecc.;

fruttosio

glucosio

ovviamente i vini dolci e liquorosi contengono una quantità di ovviamente i vini dolci e liquorosi contengono una quantità di zuccheri non fermentati più elevata che ne conferisce il sapore zuccheri non fermentati più elevata che ne conferisce il sapore dolcedolce

Rapporto glucosio/fruttosioRapporto glucosio/fruttosioGlucosio e fruttosio nel mosto si trovano inizialmente in quantità Glucosio e fruttosio nel mosto si trovano inizialmente in quantità pressoché uguali per cui il loro rapporto varia tra 0.7 e 1.1, a pressoché uguali per cui il loro rapporto varia tra 0.7 e 1.1, a seconda di fattori come il grado di maturità delle uve, le condizioni seconda di fattori come il grado di maturità delle uve, le condizioni climatiche e naturalmente la varietà di uva. Durante la climatiche e naturalmente la varietà di uva. Durante la fermentazione alcolica, il glucosio viene consumato per primo dai fermentazione alcolica, il glucosio viene consumato per primo dai lieviti: ciò comporta una sua diminuzione e il rapporto fra i due lieviti: ciò comporta una sua diminuzione e il rapporto fra i due zuccheri, al procedere della fermentazione, si allontana sempre di zuccheri, al procedere della fermentazione, si allontana sempre di più dall'unità, fino ad arrivare alla fine attorno a 0.25. Nel caso di più dall'unità, fino ad arrivare alla fine attorno a 0.25. Nel caso di vini dolci e nei casi in cui non è consentita la dolcificazione, il valore vini dolci e nei casi in cui non è consentita la dolcificazione, il valore di questo rapporto può rappresentare un elemento di controllo della di questo rapporto può rappresentare un elemento di controllo della genuinitàgenuinità

Nel vino non è presente naturalmente il saccarosio. Le piccole Nel vino non è presente naturalmente il saccarosio. Le piccole quantità che si trovano nell'uva all'atto della spremitura spariscono quantità che si trovano nell'uva all'atto della spremitura spariscono rapidamente nel giro di qualche ora per idrolisi, quindi un’eventuale rapidamente nel giro di qualche ora per idrolisi, quindi un’eventuale addizione fraudolenta è difficile da rivelare. Nei casi sospetti, la addizione fraudolenta è difficile da rivelare. Nei casi sospetti, la ricerca del saccarosio e dei suoi derivati di idrolisi (glucosio e ricerca del saccarosio e dei suoi derivati di idrolisi (glucosio e fruttosio) è uno dei parametri di controllo della genuinitàfruttosio) è uno dei parametri di controllo della genuinità

InositoloInositoloSempre nell'ambito del controllo della genuinità, un elemento di Sempre nell'ambito del controllo della genuinità, un elemento di notevole valore diagnostico è costituito dalla presenza di due notevole valore diagnostico è costituito dalla presenza di due composti che vengono collocati nel composti che vengono collocati nel quadro zuccherinoquadro zuccherino naturale dei naturale dei vini: vini: mio-inositolomio-inositolo e e scillo-inositoloscillo-inositolo. La determinazione del . La determinazione del contenuto di questi due polialcoli ciclici e il rapporto fra le loro contenuto di questi due polialcoli ciclici e il rapporto fra le loro concentrazioni assume un significato rilevante agli effetti del concentrazioni assume un significato rilevante agli effetti del controllo della genuinitàcontrollo della genuinità

mio-inositolomio-inositolo scillo-inositolo scillo-inositolo

Determinazione degli zuccheri Determinazione degli zuccheri riducentiriducenti

La determinazione degli zuccheri si può effettuare con tecniche diverse. Una La determinazione degli zuccheri si può effettuare con tecniche diverse. Una determinazione classica è quella degli determinazione classica è quella degli zuccheri riducentizuccheri riducenti: essendo il glucosio : essendo il glucosio e il fruttosio composti riducenti in virtù del gruppo alcolico e del gruppo e il fruttosio composti riducenti in virtù del gruppo alcolico e del gruppo aldeidico, è possibile determinarne la quantità totale (comprensiva anche aldeidico, è possibile determinarne la quantità totale (comprensiva anche dei pentosi, zuccheri non fermentabili ma ugualmente riducenti) mediante il dei pentosi, zuccheri non fermentabili ma ugualmente riducenti) mediante il metodo di Rebelein che consiste nel fare reagire gli zuccheri con una metodo di Rebelein che consiste nel fare reagire gli zuccheri con una soluzione di Cusoluzione di Cu2+2+ in ambiente basico: in ambiente basico:

Zucchero + CuZucchero + Cu2+2+ prodotto ossidato + Cu prodotto ossidato + Cu++

Lo ione CuLo ione Cu2+2+ è addizionato in quantità nota sotto forma di è addizionato in quantità nota sotto forma di reattivo di Fehlingreattivo di Fehling, , composto da due soluzioni di cui una contenente CuSOcomposto da due soluzioni di cui una contenente CuSO44·5H·5H22O e l’altra O e l’altra contenente tartrato di sodio e potassio in idrossido di sodio. Dopo la contenente tartrato di sodio e potassio in idrossido di sodio. Dopo la reazione redox, l’eccesso di Cureazione redox, l’eccesso di Cu2+2+ è fatto reagire con KI in ambiente di H è fatto reagire con KI in ambiente di H22SOSO44 e si titola lo iodio sviluppatosi con Nae si titola lo iodio sviluppatosi con Na22SS22OO33 in presenza di indicatore salda in presenza di indicatore salda d’amido:d’amido:

2Cu2Cu2+2+ + 2I + 2I-- 2Cu 2Cu++ + I + I22

II2 2 + 2S+ 2S22OO332-2- 2I 2I-- + S + S44OO66

2-2-

Per l’analisi dei vini rossi o di vini ricchi di polifenoli è bene eliminare i Per l’analisi dei vini rossi o di vini ricchi di polifenoli è bene eliminare i polifenoli stessi con carbone attivo, per evitare interferenze positive nella polifenoli stessi con carbone attivo, per evitare interferenze positive nella determinazionedeterminazione

Determinazione Determinazione cromatograficacromatografica

La separazione cromatografica degli zuccheri è possibile con HPLC su La separazione cromatografica degli zuccheri è possibile con HPLC su colonna di silice con gruppi aminici e fase mobile acqua/acetonitrile. colonna di silice con gruppi aminici e fase mobile acqua/acetonitrile. Per la Per la rivelazione si impiega normalmente il detector a indice di rifrazione, basato rivelazione si impiega normalmente il detector a indice di rifrazione, basato sulla capacità di una sostanza in soluzione di deviare un raggio luminoso; in sulla capacità di una sostanza in soluzione di deviare un raggio luminoso; in alternativa, essendo gli zuccheri composti riducenti in virtù del gruppo alternativa, essendo gli zuccheri composti riducenti in virtù del gruppo alcolico e del gruppo aldeidico, è possibile utilizzare un rivelatore alcolico e del gruppo aldeidico, è possibile utilizzare un rivelatore amperometrico nel quale i vari composti separati sono sottoposti ad una amperometrico nel quale i vari composti separati sono sottoposti ad una reazione elettrochimicareazione elettrochimica

1. iso-Eritritolo

2. Fruttosio

3. Sorbitolo

4. Mannitolo

5. Glucosio

6. Inositolo

7. Saccarosio

8. Maltitolo

9. Maltosio

Acidità del vinoAcidità del vinoL'acidità conferisce al vino L'acidità conferisce al vino vivacitàvivacità nel gusto e nel colore: si tratta nel gusto e nel colore: si tratta quindi di un parametro apprezzabile, se dovuto agli acidi quindi di un parametro apprezzabile, se dovuto agli acidi giustigiusti

Gli acidi presenti nel vino sono classificabili in acidi naturali, Gli acidi presenti nel vino sono classificabili in acidi naturali, presenti nell’uva (tartarico, malico e citrico) e in acidi di origine presenti nell’uva (tartarico, malico e citrico) e in acidi di origine fermentativa (acetico, lattico e succinico). Ogni acido conferisce fermentativa (acetico, lattico e succinico). Ogni acido conferisce note particolari e positive se in concentrazione opportuna; l’acido note particolari e positive se in concentrazione opportuna; l’acido malico è preferibilmente convertito ad acido lattico nella malico è preferibilmente convertito ad acido lattico nella fermentazione malolattica in quanto dà note acerbe, mentre l’acido fermentazione malolattica in quanto dà note acerbe, mentre l’acido acetico è ovviamente mantenuto al minimo per evitare l’insorgere acetico è ovviamente mantenuto al minimo per evitare l’insorgere di acescenzadi acescenza

L'acidità totale del vino è costituita dalla somma dell’L'acidità totale del vino è costituita dalla somma dell’acidità acidità volatilevolatile, data principalmente dall’acido acetico, e dell', data principalmente dall’acido acetico, e dell'acidità fissaacidità fissa, , data da acido tartarico, malico, lattico e in misura minore acido data da acido tartarico, malico, lattico e in misura minore acido succinico e altri acidi. L’acidità totale è convenzionalmente succinico e altri acidi. L’acidità totale è convenzionalmente espressa in g/l di acido tartarico in quanto è l’acido presente in espressa in g/l di acido tartarico in quanto è l’acido presente in misura preponderante nell'uva e nel mostomisura preponderante nell'uva e nel mosto

Le tecnologie di trasformazione e di vinificazione influenzano in Le tecnologie di trasformazione e di vinificazione influenzano in modo determinante il quadro acidico finale del vino, che va quindi modo determinante il quadro acidico finale del vino, che va quindi controllato attentamente mediante la determinazione analitica dei controllato attentamente mediante la determinazione analitica dei parametri di acidità (totale, volatile e fissa) e dei singoli acidi parametri di acidità (totale, volatile e fissa) e dei singoli acidi principaliprincipali

L’acidità totale del vino è effettuata con titolazione acido-base con una L’acidità totale del vino è effettuata con titolazione acido-base con una soluzione a titolo noto di NaOH, rilevando il punto di equivalenza in presenza soluzione a titolo noto di NaOH, rilevando il punto di equivalenza in presenza di indicatore blu di bromotimolo oppure seguendo la titolazione per via di indicatore blu di bromotimolo oppure seguendo la titolazione per via potenziometrica con un elettrodo. Normalmente l’analisi si effettua dopo potenziometrica con un elettrodo. Normalmente l’analisi si effettua dopo avere allontanato l’anidride carbonica presente, che potrebbe falsare il avere allontanato l’anidride carbonica presente, che potrebbe falsare il punto di equivalenza. È importantepunto di equivalenza. È importante

L’ acidità fissa, dovuta agli acidi organici non volatili, si misura per differenza L’ acidità fissa, dovuta agli acidi organici non volatili, si misura per differenza tra l’acidità totale e quella volatiletra l’acidità totale e quella volatile

Determinazione dell’aciditàDeterminazione dell’acidità

comprendere la differenza tra comprendere la differenza tra acidità totaleacidità totale e e acidità titolabileacidità titolabile: la prima è il contenuto totale di : la prima è il contenuto totale di acidi organici nel vino, mentre la seconda è la acidi organici nel vino, mentre la seconda è la concentrazione totale di ioni Hconcentrazione totale di ioni H++ nel vino, minore nel vino, minore dell’acidità totale in quanto gli acidi nel vino sono dell’acidità totale in quanto gli acidi nel vino sono in parte neutralizzati da ioni Nain parte neutralizzati da ioni Na++ e K e K++. Quindi . Quindi l’acidità totale è uguale a [Hl’acidità totale è uguale a [H++] + [Na] + [Na++] + [K] + [K++]]

Oltre all’acidità totale, è utile determinare l’Oltre all’acidità totale, è utile determinare l’acidità acidità volatilevolatile dovuta principalmente all’acido acetico. Si dovuta principalmente all’acido acetico. Si misura in maniera analoga all’acidità totale sul misura in maniera analoga all’acidità totale sul distillato ottenuto in corrente di vapore d'acqua, distillato ottenuto in corrente di vapore d'acqua, con l’apparecchiatura mostrata in figura. In questo con l’apparecchiatura mostrata in figura. In questo caso è necessario sottrarre dal valore determinato caso è necessario sottrarre dal valore determinato il contributo di sostanze che passano nel distillato: il contributo di sostanze che passano nel distillato: biossido di zolfo libero e combinato, acido sorbico e biossido di zolfo libero e combinato, acido sorbico e acido salicilico eventualmente aggiunti al vinoacido salicilico eventualmente aggiunti al vino

Determinazione del quadro Determinazione del quadro acidoacido

Oltre ai parametri di acidità, è utile la Oltre ai parametri di acidità, è utile la determinazione dei singoli acidi organici, in quello determinazione dei singoli acidi organici, in quello che è noto come il che è noto come il quadro acidoquadro acido. I principali acidi . I principali acidi che lo compongono sono i seguenti:che lo compongono sono i seguenti:

Acidi minori sono il formico, l’ossalico, il piruvico e il Acidi minori sono il formico, l’ossalico, il piruvico e il gluconicogluconico

Acido tartarico, l’acido caratteristico dell’uva, in Acido tartarico, l’acido caratteristico dell’uva, in parte perso per precipitazione come potassio parte perso per precipitazione come potassio bitartratobitartrato

Acido malico, la cui concentrazione è limitata nei Acido malico, la cui concentrazione è limitata nei vini rossi dalla fermentazione malo-latticavini rossi dalla fermentazione malo-lattica

Acido citrico, la cui presenza è artificiale se al di Acido citrico, la cui presenza è artificiale se al di sopra di 800 mg/lsopra di 800 mg/l

Acido succinico, formato dalla fermentazione Acido succinico, formato dalla fermentazione alcolicaalcolica

Acido lattico, formato dalla fermentazione malo-Acido lattico, formato dalla fermentazione malo-latticalattica

Acido acetico, formato dall’ossidazione Acido acetico, formato dall’ossidazione dell’acetaldeide e dalla fermentazione aceticadell’acetaldeide e dalla fermentazione acetica

COOH

C OHH

C

COOH

HHOCOOH

C HH

C

COOH

HHO

CH2COOH

C COOHHO

CH2COOH COOH

C HH

C

COOH

HH

COOH

C OHH

CH3

CH3COOH

Acido tartaricoAcido tartarico

Acido malicoAcido malico

Acido citricoAcido citrico

Acido latticoAcido lattico

Acido succinicoAcido succinico

Acido aceticoAcido acetico

Quadro acido con HPLCQuadro acido con HPLCLa determinazione del quadro acido si effettua con tecniche La determinazione del quadro acido si effettua con tecniche cromatografiche. Si può utilizzare la cromatografia HPLC, separando cromatografiche. Si può utilizzare la cromatografia HPLC, separando gli acidi in forma protonata e quindi meno polaregli acidi in forma protonata e quindi meno polare, su una colonna , su una colonna C18 con fase mobile acqua/acetonitrile oppure solo acquosa, e C18 con fase mobile acqua/acetonitrile oppure solo acquosa, e rivelazione spettrofotometrica a 210 nmrivelazione spettrofotometrica a 210 nm

Quadro acido conQuadro acido con IC ICAltra tecnica impiegata è la cromatografia ionica. In questa tecnica, Altra tecnica impiegata è la cromatografia ionica. In questa tecnica, gli acidi sono separati in forma parzialmente ionizzata, utilizzando gli acidi sono separati in forma parzialmente ionizzata, utilizzando una variante nota come una variante nota come esclusione ionicaesclusione ionica. Si utilizza acido . Si utilizza acido eptafluorobutirrico come fase eluente e rivelazione conducimetrica. eptafluorobutirrico come fase eluente e rivelazione conducimetrica. Gli acidi sono eluiti in ordine di pK crescente, ovvero gli acidi più Gli acidi sono eluiti in ordine di pK crescente, ovvero gli acidi più forti per primi e gli acidi più deboli per ultimiforti per primi e gli acidi più deboli per ultimi

Normalmente si Normalmente si effettua una diluizione effettua una diluizione 1:25-1:50 del campione 1:25-1:50 del campione per ridurre la possibilità per ridurre la possibilità di interferenze da parte di interferenze da parte di sostanze fenoliche; di sostanze fenoliche; inoltre, essendo la inoltre, essendo la concentrazione di acido concentrazione di acido tartarico molto elevata, tartarico molto elevata, la diluizione ne riporta la diluizione ne riporta il livello a valori il livello a valori opportuniopportuni

PolifenoliPolifenoli

Dopo i carboidrati e gli acidi, i polifenoli o composti fenolici sono il Dopo i carboidrati e gli acidi, i polifenoli o composti fenolici sono il gruppo più abbondante di costituenti chimici dell’uva. Ngruppo più abbondante di costituenti chimici dell’uva. Nel vino el vino hanno un ruolo importantissimo: innanzitutto sono responsabili hanno un ruolo importantissimo: innanzitutto sono responsabili delle differenze tra vini bianchi e vini rossi, soprattutto per colore e delle differenze tra vini bianchi e vini rossi, soprattutto per colore e aroma, in particolare contribuendo al gusto amaro e all’aroma, in particolare contribuendo al gusto amaro e all’astringenzaastringenza del vino; in secondo luogo, hanno proprietà antiossidanti e del vino; in secondo luogo, hanno proprietà antiossidanti e battericide, particolarmente gradite dal punto di vista salutistico; battericide, particolarmente gradite dal punto di vista salutistico; infine hanno un ruolo primario nella conservazione e infine hanno un ruolo primario nella conservazione e nell’invecchiamento del vinonell’invecchiamento del vino

A livello macroscopico, i polifenoli rappresentano la parte A livello macroscopico, i polifenoli rappresentano la parte coloratacolorata e e colorantecolorante del vino. Sono composti contenuti nella buccia dell'uva e del vino. Sono composti contenuti nella buccia dell'uva e la loro presenza nel vino dipende dalla tecnica di vinificazione. Il la loro presenza nel vino dipende dalla tecnica di vinificazione. Il contatto più o meno prolungato del mosto con le bucce ne contatto più o meno prolungato del mosto con le bucce ne determina il contenuto nel mosto e quindi nel vino. In base al determina il contenuto nel mosto e quindi nel vino. In base al contenuto di polifenoli si possono classificare i vini come bianchi, contenuto di polifenoli si possono classificare i vini come bianchi, rosati, rossi, rossissimi e torchiati. I vini bianchi hanno un contenuto rosati, rossi, rossissimi e torchiati. I vini bianchi hanno un contenuto in polifenoli inferiore rispetto ai vini rossiin polifenoli inferiore rispetto ai vini rossi

Benefici dei polifenoliBenefici dei polifenoli

In campo enologico ed igienico-sanitario è ormai largamente In campo enologico ed igienico-sanitario è ormai largamente condivisa la teoria che il vino abbia una notevole azione condivisa la teoria che il vino abbia una notevole azione cardioprotettiva. Studi epidemiologici e prove sperimentali condotte cardioprotettiva. Studi epidemiologici e prove sperimentali condotte sull'uomo hanno dimostrato che il vino rosso riduce l'incidenza sull'uomo hanno dimostrato che il vino rosso riduce l'incidenza dell'arteriosclerosi coronarica più di ogni altra bevanda alcolica. dell'arteriosclerosi coronarica più di ogni altra bevanda alcolica. Successive indagini hanno altresì provato che i polifenoli hanno una Successive indagini hanno altresì provato che i polifenoli hanno una potente azione antiossidante capace di inibire la formazione di potente azione antiossidante capace di inibire la formazione di lipoproteine ossidate (LDL) nell'uomo. Gli studiosi sembrano lipoproteine ossidate (LDL) nell'uomo. Gli studiosi sembrano unanimemente concordi nell'attribuire tale importante azione unanimemente concordi nell'attribuire tale importante azione terapeutica ai polifenoli e principalmente al Resveratrolo, composto terapeutica ai polifenoli e principalmente al Resveratrolo, composto contenuto nella buccia dell'uva e che induce nella bacca un tipo di contenuto nella buccia dell'uva e che induce nella bacca un tipo di resistenza ad infezioni da funghiresistenza ad infezioni da funghi

Paradosso franceseParadosso franceseIl termine Il termine French paradoxFrench paradox (Paradosso francese) è stato coniato nel 1991 a proposito (Paradosso francese) è stato coniato nel 1991 a proposito del fatto che, nella popolazione francese, l'incidenza di infarto del miocardio è circa la del fatto che, nella popolazione francese, l'incidenza di infarto del miocardio è circa la metà rispettometà rispetto

Ormai è acclarato che la spiegazione Ormai è acclarato che la spiegazione consiste nell'abitudine diffusa ad un consiste nell'abitudine diffusa ad un moderato consumo di vino rosso, moderato consumo di vino rosso, alimento ricco di sostanze antiossidanti alimento ricco di sostanze antiossidanti come sono i polifenolicome sono i polifenoli

agli Stati Uniti e al Nordeuropa, agli Stati Uniti e al Nordeuropa, nonostante la dieta del Francesi sia nonostante la dieta del Francesi sia basata su un consumo di burro ed altri basata su un consumo di burro ed altri grassi animali altrettanto elevatograssi animali altrettanto elevato

Attività antiossidanteAttività antiossidante

Ormai è acclarato che la spiegazione Ormai è acclarato che la spiegazione consiste nell'abitudine diffusa ad un consiste nell'abitudine diffusa ad un moderato consumo di vino rosso, moderato consumo di vino rosso, alimento ricco di sostanze antiossidanti alimento ricco di sostanze antiossidanti come sono i polifenolicome sono i polifenoli

Per chiarire la potenzialità dei Per chiarire la potenzialità dei polifenoli in termini di salute, polifenoli in termini di salute, valutiamo l’attività antiossidante valutiamo l’attività antiossidante dei vini rossi in confronto con il dei vini rossi in confronto con il loro contenuto di polifenoli totali loro contenuto di polifenoli totali e di antociani. Nell’analisi di 19 e di antociani. Nell’analisi di 19 vini rossi del Trentino, si nota una vini rossi del Trentino, si nota una correlazione strettissima tra i correlazione strettissima tra i parametri consideratiparametri considerati

Chimicamente i polifenoli si distinguono per la Chimicamente i polifenoli si distinguono per la presenza di due o più gruppi fenolici, e sono presenza di due o più gruppi fenolici, e sono suddivisibili nelle seguenti famiglie:suddivisibili nelle seguenti famiglie:

Classificazione dei Classificazione dei polifenolipolifenoli

Flavonoidi, sostanze pigmentate con Flavonoidi, sostanze pigmentate con struttura caratteristica costituita da due struttura caratteristica costituita da due gruppi benzenici uniti da un eterociclo gruppi benzenici uniti da un eterociclo con un atomo di ossigenocon un atomo di ossigeno

Acidi fenolici, come gli acidi benzoici e Acidi fenolici, come gli acidi benzoici e gli acidi cinnamicigli acidi cinnamici

derivati degli acidi fenolici, come gli derivati degli acidi fenolici, come gli stilbeni tra cui il resveratrolostilbeni tra cui il resveratrolo

OH

OH

OH

OH

HO

OH

OH

OR

R1 O

R2

R3

R4

R5

R6A

B

7

5 4

3

2

1

2'3'

4'

5'

C

Nella vinificazione in bianco, essendo scarso l’utilizzo delle bucce Nella vinificazione in bianco, essendo scarso l’utilizzo delle bucce degli acini, passano nel vino principalmente i polifenoli contenuti degli acini, passano nel vino principalmente i polifenoli contenuti nella polpa, che sono prevalentemente di tipo nella polpa, che sono prevalentemente di tipo non flavonoidenon flavonoide. . Prevalgono gli acidi idrossibenzoici (acido gallico, vanillico, Prevalgono gli acidi idrossibenzoici (acido gallico, vanillico, siringico, salicilico, gentisico), gli acidi idrossicinnamici (acido siringico, salicilico, gentisico), gli acidi idrossicinnamici (acido cumarico, caffeico, ferulico) e i loro esteri con l’acido tartarico cumarico, caffeico, ferulico) e i loro esteri con l’acido tartarico (acido coutarico, caftarico, fertarico) che sono i polifenoli (acido coutarico, caftarico, fertarico) che sono i polifenoli maggiori nei vini bianchimaggiori nei vini bianchi

Polifenoli nei vini bianchiPolifenoli nei vini bianchi

COOH

HO

HO

HO

Acido gallico

CHO

H

HO

C

H

COOH

Acido caffeico

CHO

H

HO

C

H

COOC

COOH

H COH

H COOH

Acido caftarico o trans-caffeoiltartarico

HO

OH

O

OH

OH

OH

Catechina

HO

OH

O

OH

OH

OH

HO

OH

O

OH

OH

OH

Oltre ai non flavonoidi, sono presenti polifenoli a struttura Oltre ai non flavonoidi, sono presenti polifenoli a struttura flavonoide chiamati flavonoide chiamati flavan-3-oliflavan-3-oli, tra cui prevalgono la , tra cui prevalgono la catechinacatechina e l’ e l’epicatechinaepicatechina, composti che contribuiscono , composti che contribuiscono significaticamente al profilo sensoriale. Derivati delle significaticamente al profilo sensoriale. Derivati delle catechine sono le catechine sono le procianidineprocianidine e gli esteri con l’acido e gli esteri con l’acido gallicogallico

Procianidina

Nella vinificazione in rosso sono Nella vinificazione in rosso sono presenti tutti i polifenoli citati più presenti tutti i polifenoli citati più altre famiglie di composti altre famiglie di composti flavonoidi che sono contenuti in flavonoidi che sono contenuti in prevalenza nelle bucce. Essi sono:prevalenza nelle bucce. Essi sono:

Polifenoli nei vini rossiPolifenoli nei vini rossi

Flavan-3,4-dioliFlavan-3,4-dioli o o leucoantocianidineleucoantocianidine

FlavonoliFlavonoli, composti che hanno , composti che hanno quasi sempre un residuo di quasi sempre un residuo di glucosio, tra cui la quercetina, la glucosio, tra cui la quercetina, la miricetina e il kaempferolomiricetina e il kaempferolo

AntocianiAntociani, i composti per , i composti per eccellenza legati al colore del eccellenza legati al colore del vino rossovino rosso

TanniniTannini, composti polimerici di , composti polimerici di origine anche non flavonoide e di origine anche non flavonoide e di grande importanza nelle grande importanza nelle caratteristiche organolettiche dei caratteristiche organolettiche dei vini, in particolare di quelli vini, in particolare di quelli invecchiatiinvecchiati

HO

OH

O

OH

OH

R1

OH

R23

4

Flavan-3,4-diolo

HO

OH

O

OH

OH

R1

O

R2Flavonolo

HO

OH

O

OH

OH

R1

R2+

Antocianina

Come per gli zuccheri e per l’acidità, la determinazione dei Come per gli zuccheri e per l’acidità, la determinazione dei polifenoli ha significato a livello dei singoli composti oppure polifenoli ha significato a livello dei singoli composti oppure sull’insieme dei composti della medesima famigliasull’insieme dei composti della medesima famiglia

Per quanto riguarda la determinazione totale dei composti fenolici, Per quanto riguarda la determinazione totale dei composti fenolici, il metodo più noto è quello dell’Indice di Folin-Ciocalteau, nel quale il metodo più noto è quello dell’Indice di Folin-Ciocalteau, nel quale si utilizza la spettrofotometria UV-visibile. Si utilizza il reattivo di si utilizza la spettrofotometria UV-visibile. Si utilizza il reattivo di Folin-Ciocalteau (miscela di acido fosfotungstico, HFolin-Ciocalteau (miscela di acido fosfotungstico, H33PWPW1212OO4040, e acido , e acido fosfomolibdico, Hfosfomolibdico, H33PMoPMo1212OO4040) che in presenza di composti fenolici si ) che in presenza di composti fenolici si riduce a miscela di ossidi di tungsteno e molibdeno (Wriduce a miscela di ossidi di tungsteno e molibdeno (W88OO2323 e e MoMo88OO2323); la colorazione blu sviluppata ha un massimo di ); la colorazione blu sviluppata ha un massimo di assorbimento a 750 nm. Convenzionalmente il risultato della misura assorbimento a 750 nm. Convenzionalmente il risultato della misura spettrofotometrica si esprime in mg di acido gallico per litro di vino spettrofotometrica si esprime in mg di acido gallico per litro di vino (GAE)(GAE)

Il metodo è molto pratico da eseguire, anche se ha scarsa Il metodo è molto pratico da eseguire, anche se ha scarsa selettività, in quanto misura il numero di gruppi fenolici presenti nel selettività, in quanto misura il numero di gruppi fenolici presenti nel campione, quindi anche quelli dei monoidrossifenoli, ed è inoltre campione, quindi anche quelli dei monoidrossifenoli, ed è inoltre sensibile a sostanze facilmente ossidabili come l’acido ascorbico, sensibile a sostanze facilmente ossidabili come l’acido ascorbico, l’anidride solforosa e gli zuccheri riducenti nei vini dolcil’anidride solforosa e gli zuccheri riducenti nei vini dolci

Determinazione dei Determinazione dei polifenolipolifenoli

La determinazione dei singoli polifenoli è piuttosto complessa, in La determinazione dei singoli polifenoli è piuttosto complessa, in quanto non ci sono reazioni selettive che si possano sfruttare per quanto non ci sono reazioni selettive che si possano sfruttare per effettuare ad esempio misure spettrofotometriche. La tecnica più effettuare ad esempio misure spettrofotometriche. La tecnica più idonea a determinare singolarmente i composti fenolici è la idonea a determinare singolarmente i composti fenolici è la cromatografia, e in particolare, essendo i polifenoli composti non cromatografia, e in particolare, essendo i polifenoli composti non volatili, la tecnica HPLCvolatili, la tecnica HPLC

Esistono metodi di separazione HPLC che consentono di Esistono metodi di separazione HPLC che consentono di determinare un quadro polifenolico abbastanza ampio, anche se determinare un quadro polifenolico abbastanza ampio, anche se mai esaustivo: abbiamo visto come sotto la denominazione mai esaustivo: abbiamo visto come sotto la denominazione polifenolipolifenoli rientrino in realtà composti piuttosto diversi, che dal rientrino in realtà composti piuttosto diversi, che dal punto di vista cromatografico hanno comportamento sicuramente punto di vista cromatografico hanno comportamento sicuramente differente. Per cui la separazione cromatografica è possibile per differente. Per cui la separazione cromatografica è possibile per alcuni dei più importanti composti fenolici, generalmente alcuni dei più importanti composti fenolici, generalmente impiegando metodi in gradiente, che consentono nella stessa corsa impiegando metodi in gradiente, che consentono nella stessa corsa cromatografica di modificare le caratteristiche della fase mobile in cromatografica di modificare le caratteristiche della fase mobile in modo da includere nella separazione famiglie diverse di polifenolimodo da includere nella separazione famiglie diverse di polifenoli

In alternativa, esistono metodi di pretrattamento che consentono di In alternativa, esistono metodi di pretrattamento che consentono di isolare una o più famiglie di polifenoli che possono essere poi isolare una o più famiglie di polifenoli che possono essere poi determinate con maggiore accuratezzadeterminate con maggiore accuratezza

Determinazione Determinazione cromatograficacromatografica

In questo esempio è riportato il cromatogramma di una miscela standard di In questo esempio è riportato il cromatogramma di una miscela standard di polifenoli (A) separati su colonna C18 con una fase fissa polifenoli (A) separati su colonna C18 con una fase fissa acqua/metanolo/acido acetico in gradiente di metanolo. La rivelazione è acqua/metanolo/acido acetico in gradiente di metanolo. La rivelazione è spettrofotometrica a 280 nmspettrofotometrica a 280 nm

Esempi di separazione di Esempi di separazione di polifenolipolifenoli

A

B C

I polifenoli separati sono di tipo I polifenoli separati sono di tipo flavonoide e non flavonoide. Nel flavonoide e non flavonoide. Nel cromatogramma B è mostrata l’analisi di cromatogramma B è mostrata l’analisi di un vino rosso iniettato direttamente in un vino rosso iniettato direttamente in colonna; il risultato migliora nettamente colonna; il risultato migliora nettamente dopo estrazione liquido-liquido con dopo estrazione liquido-liquido con dietiletere (C). Si noti il picco del dietiletere (C). Si noti il picco del resveratrolo (13)resveratrolo (13)

Gli antocianiGli antocianiGli antociani sono composti Gli antociani sono composti polifenolici del gruppo dei flavonoidi. polifenolici del gruppo dei flavonoidi. Essi vengono sintetizzati nelle bucce Essi vengono sintetizzati nelle bucce dell’uva, ai cui frutti impartiscono il dell’uva, ai cui frutti impartiscono il colore che, a seconda degli antociani colore che, a seconda degli antociani presenti, può essere verde-giallo, presenti, può essere verde-giallo, rosa, rosso, rosso-violetto, rosso-nero rosa, rosso, rosso-violetto, rosso-nero e blu-neroe blu-nero

Nell’uva Vitis vinifera esistono cinque Nell’uva Vitis vinifera esistono cinque tipi di antocianine: Cianidina, tipi di antocianine: Cianidina, Delfinidina, Malvidina, Peonidina e Delfinidina, Malvidina, Peonidina e PetunidinaPetunidina

Esistono poi alcuni derivati di questi Esistono poi alcuni derivati di questi cinque composti-base, in particolare cinque composti-base, in particolare gli esteri formati dal glucoside con gli esteri formati dal glucoside con l’acido acetico e p-cumaricol’acido acetico e p-cumarico

Gli antociani si trovano in strutture diverse a seconda del pHGli antociani si trovano in strutture diverse a seconda del pH

Equilibrio tra le formeEquilibrio tra le forme

Determinazione degli Determinazione degli antocianiantociani

La determinazione del profilo antocianico è interessante dal punto La determinazione del profilo antocianico è interessante dal punto di vista tassonomico, essendo questi composti tipici delle uve da cui di vista tassonomico, essendo questi composti tipici delle uve da cui deriva il vino e quindi teoricamente utili per riconoscere i vitigni deriva il vino e quindi teoricamente utili per riconoscere i vitigni impiegati.impiegati.

La separazione si effettua con tecnica HPLC su colonna C18 e fase La separazione si effettua con tecnica HPLC su colonna C18 e fase mobile acqua/acetonitrile, normalmente in gradiente di solvente mobile acqua/acetonitrile, normalmente in gradiente di solvente organico. La fase mobile ha pH acido (< 1.5) per avere le organico. La fase mobile ha pH acido (< 1.5) per avere le antocianine omogeneamente in forma di ione flavilio, il quale antocianine omogeneamente in forma di ione flavilio, il quale presenta un massimo di assorbimento a 520presenta un massimo di assorbimento a 520

nm, in particolare a pH molto acidonm, in particolare a pH molto acido

Questa separazione consente di Questa separazione consente di determinare separatamente le 5 determinare separatamente le 5 antocianine e i loro derivati esterei antocianine e i loro derivati esterei con gli acidi acetico, cumarico e con gli acidi acetico, cumarico e caffeicocaffeico

Il più importante tra i polifenoli è sicuramente il composto 3,5,4’-Il più importante tra i polifenoli è sicuramente il composto 3,5,4’-triidrossistilbene, più noto come triidrossistilbene, più noto come trans-resveratrolotrans-resveratrolo, appartente alla , appartente alla classe degli classe degli stilbenistilbeni. Questa sostanza, presente in molte piante ma . Questa sostanza, presente in molte piante ma in misura prevalente nell’uva, è diventata oggetto di in misura prevalente nell’uva, è diventata oggetto di numerosissime ricerche per le sue ormai accertate virtù numerosissime ricerche per le sue ormai accertate virtù medicamentosemedicamentose

Il ResveratroloIl Resveratrolo

L’origine di questo interesse sta nel L’origine di questo interesse sta nel fatto che la sua presenza è stata fatto che la sua presenza è stata identificata in formulazioni erbali della identificata in formulazioni erbali della tradizione popolare giapponese; tradizione popolare giapponese; attualmente, si ritiene che abbia attualmente, si ritiene che abbia proprietà antiinfiammatorie e proprietà antiinfiammatorie e anticoagulanti utili per la protezione anticoagulanti utili per la protezione dall’aterosclerosi e dalle malattie dall’aterosclerosi e dalle malattie cardiovascolaricardiovascolariIn più, sembra che il resveratrolo possa inibire eventi cellulari In più, sembra che il resveratrolo possa inibire eventi cellulari associati all’insorgere e al procedere di tumori e ridurre la morte associati all’insorgere e al procedere di tumori e ridurre la morte cellulare per stress ossidativicellulare per stress ossidativi

In definitiva, si tratta di uno dei composti più In definitiva, si tratta di uno dei composti più nobilinobili presenti nel vino presenti nel vino

Dal punto di vista biochimico, la sintesi del resveratrolo è causata in Dal punto di vista biochimico, la sintesi del resveratrolo è causata in risposta a infezioni microbiche o stress nella vite, ma risposta a infezioni microbiche o stress nella vite, ma paradossalmente si produce anche per trattamenti chimici come paradossalmente si produce anche per trattamenti chimici come l’applicazione di erbicidi e fungicidi, o per esposizione alla luce UVl’applicazione di erbicidi e fungicidi, o per esposizione alla luce UV

Nell’uva, la sintesi del resveratrolo è localizzata prevalentemente Nell’uva, la sintesi del resveratrolo è localizzata prevalentemente nelle cellule della buccia. Nella vinificazione in rosso, quindi, la nelle cellule della buccia. Nella vinificazione in rosso, quindi, la macerazione con le bucce fa sì che i vini rossi abbiano livelli di macerazione con le bucce fa sì che i vini rossi abbiano livelli di resveratrolo maggiori rispetto ai vini bianchiresveratrolo maggiori rispetto ai vini bianchi

Il contenuto di resveratrolo nel vino dipende soprattutto dalle Il contenuto di resveratrolo nel vino dipende soprattutto dalle caratteristiche genetiche del vitigno e dalle condizioni enologiche. caratteristiche genetiche del vitigno e dalle condizioni enologiche. Nei vini americani il livello di resveratrolo è inferiore a 1 mg/l, Nei vini americani il livello di resveratrolo è inferiore a 1 mg/l, mentre nei vini europei la concentrazione è maggiore, soprattutto mentre nei vini europei la concentrazione è maggiore, soprattutto per quelli italiani, francesi e spagnoli. In alcuni casi è stato per quelli italiani, francesi e spagnoli. In alcuni casi è stato verificato l’effetto maggiorativo dell’esposizione solare della viteverificato l’effetto maggiorativo dell’esposizione solare della vite

Il Resveratrolo nel vinoIl Resveratrolo nel vino

Determinazione del Determinazione del resveratroloresveratrolo

La determinazione quantitativa del La determinazione quantitativa del resveratrolo nelle sue varie forme resveratrolo nelle sue varie forme (isomeri liberi e glicosilati) si effettua (isomeri liberi e glicosilati) si effettua mediante separazione cromatografica mediante separazione cromatografica con la tecnica HPLC, utilizzando una fase con la tecnica HPLC, utilizzando una fase fissa Si-C18 e una fase mobile costituita fissa Si-C18 e una fase mobile costituita da un gradiente binario da un gradiente binario acqua/acetonitrileacqua/acetonitrile

L’analisi non si effettua sul campione di L’analisi non si effettua sul campione di vino tal quale, ma su un estratto ottenuto vino tal quale, ma su un estratto ottenuto con SPE, facendo passare il campione su con SPE, facendo passare il campione su una fase adsorbente ed eluendo i una fase adsorbente ed eluendo i composti trattenuti con tetraidrofuranocomposti trattenuti con tetraidrofurano

Utilizzando il convenzionale rivelatore Utilizzando il convenzionale rivelatore UV-visibile a 305 nm si ottiene il UV-visibile a 305 nm si ottiene il cromatogramma (a), mentre con cromatogramma (a), mentre con l’impiego del rivelatore a spettrometria di l’impiego del rivelatore a spettrometria di massa (b) si ha un notevole incremento massa (b) si ha un notevole incremento della sensibilità. Gli analiti separati sono:della sensibilità. Gli analiti separati sono:1.1. trans-resveratrolo glicosidetrans-resveratrolo glicoside

2.2. cis-resveratrolo glicosidecis-resveratrolo glicoside

3.3. trans-resveratrolotrans-resveratrolo

4.4. cis-resveratrolocis-resveratrolo

I.S.I.S. standard interno (acido 3,4,5-standard interno (acido 3,4,5-trimetossicinnamico)trimetossicinnamico)

Anidride carbonicaAnidride carbonicaL’anidride carbonica o biossido di carbonio è un gas che si forma L’anidride carbonica o biossido di carbonio è un gas che si forma come prodotto collaterale durante la già citata fermentazione come prodotto collaterale durante la già citata fermentazione alcolica degli zuccheri:alcolica degli zuccheri:

CC66HH1212OO66 2C 2C22HH55OH + 2COOH + 2CO22

ed ha un ruolo importante nel ciclo di produzione del vino: durante ed ha un ruolo importante nel ciclo di produzione del vino: durante la fermentazione del mosto mantiene infatti un ambiente la fermentazione del mosto mantiene infatti un ambiente favorevole impedendo il contatto con l'aria. La sua presenza favorevole impedendo il contatto con l'aria. La sua presenza diventa di importanza decisiva nel caso di vini spumanti e frizzanti diventa di importanza decisiva nel caso di vini spumanti e frizzanti nei quali l'anidride carbonica diventa elemento distintivo e nei quali l'anidride carbonica diventa elemento distintivo e qualificante. La sua quantità nel prodotto, espressa come pressione qualificante. La sua quantità nel prodotto, espressa come pressione in bottiglia, è soggetta a precise norme nazionali e comunitariein bottiglia, è soggetta a precise norme nazionali e comunitarie

Mediante tecniche analitiche come la spettrometria di massa è Mediante tecniche analitiche come la spettrometria di massa è possibile accertare la provenienza della anidride carbonica presente possibile accertare la provenienza della anidride carbonica presente in uno spumante o in un prodotto frizzante e quindi eseguire un in uno spumante o in un prodotto frizzante e quindi eseguire un accurato controllo di qualità e genuinitàaccurato controllo di qualità e genuinità

Determinazione della CODeterminazione della CO22

La determinazione dell’anidride carbonica si La determinazione dell’anidride carbonica si effettua per volumetria. Si porta il campione di effettua per volumetria. Si porta il campione di vino vino a temperatura prossima a OºCa temperatura prossima a OºC in unin unaa soluzione soluzione a ta titolitolo notoo noto di di NaOHNaOH ((pH 10-11pH 10-11), nella ), nella quale la COquale la CO22 è idratata e convertita ad H è idratata e convertita ad H22COCO33. Si . Si titola titola l’eccesso di NaOH l’eccesso di NaOH con una soluzione acida in con una soluzione acida in presenza di anidrasi carbonicapresenza di anidrasi carbonica per catalizzare per catalizzare l'idratazione dl'idratazione dellaella CO CO22. Il contenuto in CO. Il contenuto in CO22 viene viene ricavato dal volume di soluzione acida impiegato ricavato dal volume di soluzione acida impiegato per passare da pH 8,6 (forma bicarbonato) a pH per passare da pH 8,6 (forma bicarbonato) a pH 4,0 (acido carbonico). Una titolazione di 4,0 (acido carbonico). Una titolazione di riferimento, effettuata nelle stesse condizioni sul riferimento, effettuata nelle stesse condizioni sul vino privato di COvino privato di CO22, permette di tener conto del , permette di tener conto del volume di soluzione di volume di soluzione di NaOH NaOH consumato dagli acidi consumato dagli acidi del vinodel vino

Composti aromaticiComposti aromatici

La qualità di un vino, spesso descrivibile in termini La qualità di un vino, spesso descrivibile in termini organolettici soggettivi, è riconducibile all’effetto che hanno organolettici soggettivi, è riconducibile all’effetto che hanno sui nostri organi alcuni composti che influenzano in sui nostri organi alcuni composti che influenzano in particolare l’odorato e il gusto: i particolare l’odorato e il gusto: i composti aromaticicomposti aromatici. Prima di . Prima di capire quali sono questi composti, chiariamo alcuni termini: capire quali sono questi composti, chiariamo alcuni termini:

Si parla di Si parla di aromaaroma in riferimento al profumo che deriva in riferimento al profumo che deriva dall’uva, e che può variare da vitigno a vitignodall’uva, e che può variare da vitigno a vitigno

Si parla di Si parla di bouquetbouquet in riferimento al profumo che deriva in riferimento al profumo che deriva dalla vinificazione, comprendendo le condizioni di dalla vinificazione, comprendendo le condizioni di fermentazione, i vari processi di cantina e fermentazione, i vari processi di cantina e l’invecchiamento. Il bouquet cambia costantemente man l’invecchiamento. Il bouquet cambia costantemente man mano che un vino giovane diventa invecchiato (a differenza mano che un vino giovane diventa invecchiato (a differenza dell’aroma)dell’aroma)

La determinazione delle sostanze volatili si effettua La determinazione delle sostanze volatili si effettua ovviamente per gascromatografia, impiegando ovviamente per gascromatografia, impiegando preferenzialmente la versione accoppiata con la preferenzialmente la versione accoppiata con la spettrometria di massa (GC-MS) che permette di identificare spettrometria di massa (GC-MS) che permette di identificare strutturalmente le numerosissime e spesso assai complesse strutturalmente le numerosissime e spesso assai complesse sostanze volatili presenti nel vinosostanze volatili presenti nel vino

Per effettuare l’analisi delle componenti volatili, è bene Per effettuare l’analisi delle componenti volatili, è bene effettuare un pretrattamento per isolare soltanto la frazione effettuare un pretrattamento per isolare soltanto la frazione che li contiene ed evitare di mandare in colonna sostanze che li contiene ed evitare di mandare in colonna sostanze non volatili come i composti fenolici o le sostanze non volatili come i composti fenolici o le sostanze inorganiche. Per questo motivo si è soliti estrarre la frazione inorganiche. Per questo motivo si è soliti estrarre la frazione volatile con un’estrazione liquido-liquido o con metodi SPEvolatile con un’estrazione liquido-liquido o con metodi SPE

Determinazione del quadro Determinazione del quadro aromaticoaromatico

Estrazione in fase solida del Estrazione in fase solida del vinovino

Nell’estrazione in fase solida (SPE) il campione di vino è fatto fluire attraverso una Nell’estrazione in fase solida (SPE) il campione di vino è fatto fluire attraverso una colonna contenente materiale sorbente, in grado di trattenere selettivamente alcune colonna contenente materiale sorbente, in grado di trattenere selettivamente alcune classi di sostanze, le quali sono poi desorbite con un opportuno solvente. Il solvente classi di sostanze, le quali sono poi desorbite con un opportuno solvente. Il solvente può essere iniettato in colonna con maggiore facilità in quanto avrà un contenuto di può essere iniettato in colonna con maggiore facilità in quanto avrà un contenuto di sostanze disciolte nettamente inferiore rispetto al campione originariosostanze disciolte nettamente inferiore rispetto al campione originario

Attivazione del Attivazione del materiale materiale sorbentesorbente

Passaggio del Passaggio del campione sulla campione sulla colonnina con colonnina con trattenimento trattenimento selettivo degli selettivo degli

analitianaliti

Lavaggio per Lavaggio per eliminare eliminare

specie specie indesiderateindesiderate

Desorbimento Desorbimento (eluizione) degli (eluizione) degli analiti trattenuti analiti trattenuti

con un opportuno con un opportuno solventesolvente

Microestrazione in fase solida del Microestrazione in fase solida del vinovino

Nella microestrazione in fase solida (SPME) una fibra ricoperta di materiale sorbente è Nella microestrazione in fase solida (SPME) una fibra ricoperta di materiale sorbente è immersa nel campione di vino oppure nello spazio di testa in recipiente chiuso (1); le immersa nel campione di vino oppure nello spazio di testa in recipiente chiuso (1); le sostanze che hanno affinità per la fase sorbente vengono estratte (2) e possono essere sostanze che hanno affinità per la fase sorbente vengono estratte (2) e possono essere rilasciate per riscaldamento della fibra (3), cosa che può avvenire nell’iniettore di un rilasciate per riscaldamento della fibra (3), cosa che può avvenire nell’iniettore di un gascromatografo (4). In questa tecnica, il carico di sostanze disciolte nella colonna è gascromatografo (4). In questa tecnica, il carico di sostanze disciolte nella colonna è del tutto irrilevante, in particolare nella versione che agisce sullo spazio di testadel tutto irrilevante, in particolare nella versione che agisce sullo spazio di testa

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

2500e3

5000e3

7500e3

10.0e6

12.5e6

15.0e6

1 2 3 4

Quale che sia il tipo di pretrattamento, l’analisi GC-MS dei composti Quale che sia il tipo di pretrattamento, l’analisi GC-MS dei composti volatili permette di determinare un numero elevato di sostanze, volatili permette di determinare un numero elevato di sostanze, quindi di caratterizzare ampio il quadro aromatico. In un vino sono quindi di caratterizzare ampio il quadro aromatico. In un vino sono determinabili 50-100 sostanze aventi caratteristiche di volatilità, in determinabili 50-100 sostanze aventi caratteristiche di volatilità, in prevalenza alcoli, terpeni ed esteri. Con opportuni trattamenti, è prevalenza alcoli, terpeni ed esteri. Con opportuni trattamenti, è possibile ampliare ilpossibile ampliare il

Esempio di analisi GC-MSEsempio di analisi GC-MS

gruppo di composti, gruppo di composti, con la possibilità di con la possibilità di caratterizzare le caratterizzare le varietàvarietà

Nella figura è riportato Nella figura è riportato un esempio di analisi un esempio di analisi GC-MS di un estratto GC-MS di un estratto SPME da vino NebbioloSPME da vino Nebbiolo

I composti volatili presenti nel vino sono responsabili del suo I composti volatili presenti nel vino sono responsabili del suo profumo. Essi hanno tendenza ad evaporare e chimicamente profumo. Essi hanno tendenza ad evaporare e chimicamente appartengono, tra le altre, alle famiglie dei terpeni, alcoli, aldeidi, appartengono, tra le altre, alle famiglie dei terpeni, alcoli, aldeidi, chetoni, acidi ed esteri. Sono stati identificati circa 500 composti chetoni, acidi ed esteri. Sono stati identificati circa 500 composti diversi che influenzano il profumo del vino; di questi, soltanto un diversi che influenzano il profumo del vino; di questi, soltanto un centinaio è stato quantificatocentinaio è stato quantificato

I composti volatili sono suddivisibili in tre classi, a seconda della I composti volatili sono suddivisibili in tre classi, a seconda della loro origine:loro origine:

Composti volatiliComposti volatili

Composti primari, detti anche Composti primari, detti anche varietalivarietali perchè caratteristici da perchè caratteristici da varietà a varietà di varietà a varietà di Vitis viniferaVitis vinifera; tipici composti varietali sono ad ; tipici composti varietali sono ad esempio i terpeniesempio i terpeni

Composti secondari, che si sprigionano durante i processi di Composti secondari, che si sprigionano durante i processi di vinificazione, in particolare al momento della pigiatura vinificazione, in particolare al momento della pigiatura (prefermentativi) e durante le fermentazioni (fermentativi)(prefermentativi) e durante le fermentazioni (fermentativi)

Composti terziari, che si generano durante la maturazione e Composti terziari, che si generano durante la maturazione e l’invecchiamento, in relazione anche alle condizioni di l’invecchiamento, in relazione anche alle condizioni di conservazione che possono essere ossidanti (a contatto con l’aria) conservazione che possono essere ossidanti (a contatto con l’aria) o riducenti (in assenza di aria)o riducenti (in assenza di aria)

Sono i composti varietali, presenti nell’uva e caratterizzanti da Sono i composti varietali, presenti nell’uva e caratterizzanti da vitigno a vitigno. La maggior parte dei composti aromatici varietali vitigno a vitigno. La maggior parte dei composti aromatici varietali sono i terpeni, sostanze di varia natura chimica (alcoli, aldeidi, sono i terpeni, sostanze di varia natura chimica (alcoli, aldeidi, idrocarburi, chetoni, ecc.) ma riconducibili all’unità di base idrocarburi, chetoni, ecc.) ma riconducibili all’unità di base isoprenicaisoprenica

una tecnica come la GC-MS è in grado di riconoscerli e determinarli una tecnica come la GC-MS è in grado di riconoscerli e determinarli quantitativamentequantitativamente

Profumi primariProfumi primari

geraniolgeranioloo

nerolonerolo

citronellolcitronelloloo

linalolo linalolo ossido Aossido A

Alcuni esempi di terpeni sono Alcuni esempi di terpeni sono geraniolo, nerolo, citronellolo e linalolo geraniolo, nerolo, citronellolo e linalolo ossidoossido

Nel vino i terpeni, pur avendo un Nel vino i terpeni, pur avendo un impatto sensoriale elevato, hanno impatto sensoriale elevato, hanno concentrazione molto basse, dell’ordine concentrazione molto basse, dell’ordine dei µg/l. Soltantodei µg/l. Soltanto

I profumi secondari, prefermentativi e postfermentativi, sono in I profumi secondari, prefermentativi e postfermentativi, sono in massima parte esteri. Nel vino sono stati identificati circa 300 massima parte esteri. Nel vino sono stati identificati circa 300 esteri, molti dei quali danno al vino le classiche note esteri, molti dei quali danno al vino le classiche note fruttatefruttate. . L’origine degli esteri è in parte dalla fermentazione (L’origine degli esteri è in parte dalla fermentazione (esteri neutraliesteri neutrali o o volatilivolatili), in parte da processi di invecchiamento che coinvolgono ), in parte da processi di invecchiamento che coinvolgono reazioni lente di esterificazione (reazioni lente di esterificazione (esteri acidiesteri acidi o o nonvolatilinonvolatili))

Tra gli esteri del vino ci sono ovviamente molti esteri Tra gli esteri del vino ci sono ovviamente molti esteri etilicietilici, , derivanti dall’etanolo, ed esteri derivanti dall’etanolo, ed esteri metilicimetilici, derivanti dal metanolo, derivanti dal metanolo

Profumi secondariProfumi secondari

Sono i composti che vengono rilasciati o si formano nel corso Sono i composti che vengono rilasciati o si formano nel corso dell’invecchiamento. Essi dipendono strettamente dalle condizioni dell’invecchiamento. Essi dipendono strettamente dalle condizioni di maturazione e dal tipo di recipiente. Ad esempio, nella di maturazione e dal tipo di recipiente. Ad esempio, nella conservazione in barrique si generano nel vino sostanze conservazione in barrique si generano nel vino sostanze estremamente caratteristiche derivanti dal legno e suddivisibili in estremamente caratteristiche derivanti dal legno e suddivisibili in quattro classi:quattro classi:

Alcuni di questi composti sono rilasciati dal legno, altri invece si Alcuni di questi composti sono rilasciati dal legno, altri invece si formano nelle condizioni ossidanti o riducenti, a partire da composti formano nelle condizioni ossidanti o riducenti, a partire da composti già presentigià presenti

Profumi terziariProfumi terziari

FuranFurani, come il i, come il 5.65.6--didiiidrodro--4-met4-metiil-l-2H-p2H-piiran-2-one, ran-2-one, che impartisce al che impartisce al vino un aroma di zucchero filatovino un aroma di zucchero filato

Lattoni, come il Lattoni, come il 3-met3-metiill----ootttanolatanolatttonetone, responsabile , responsabile dell’aroma di noce di coccodell’aroma di noce di cocco

Aldeidi fenoliche, come la vanillina Aldeidi fenoliche, come la vanillina o o 4-4-iidrodrossi-ssi-3-meto3-metossissibenzaldebenzaldeiidede, , che impartisce il tipico aroma di che impartisce il tipico aroma di vanigliavaniglia

Fenoli, come il Fenoli, come il 4-vin4-viniilguaiacollguaiacoloo, , responsresponsaabbiile le della nota di della nota di bruciatobruciato

VanillinaVanillina

4-4-vinviniilguaiacollguaiacoloo

Nota di Nota di kerosenekerosene

La nota di kerosene o asfalto si forma in vini La nota di kerosene o asfalto si forma in vini bianchi invecchiati in botti. I composti bianchi invecchiati in botti. I composti responsabili di questo particolarissimo responsabili di questo particolarissimo carattere sono due norisoprenoidi, il carattere sono due norisoprenoidi, il vitispirano e l’1,1,6-trimetil-1,2-vitispirano e l’1,1,6-trimetil-1,2-diidronaftalene o TDN, derivati dai diidronaftalene o TDN, derivati dai carotenoidi presenti nell’uva. Questi carotenoidi presenti nell’uva. Questi composti hanno una soglia olfattiva di 0.8 composti hanno una soglia olfattiva di 0.8 mg/l e 0.02 mg/l rispettivamente. Benchè la mg/l e 0.02 mg/l rispettivamente. Benchè la nota di asfalto sia considerata spesso nota di asfalto sia considerata spesso un’imperfezione nei vini bianchi, essa è un’imperfezione nei vini bianchi, essa è caratteristica dei Riesling invecchiaticaratteristica dei Riesling invecchiati

La determinazione di questi composti non è La determinazione di questi composti non è semplice, essendo presenti a concentrazioni semplice, essendo presenti a concentrazioni molto basse. Normalmente è necessario uno molto basse. Normalmente è necessario uno stadio di estrazione per isolare gli analiti stadio di estrazione per isolare gli analiti dalla matrice, a cui segue l’analisi dalla matrice, a cui segue l’analisi gascromatograficagascromatografica

O CH3

CH3H3C

CH2

vitispirano

CH3

CH3H3C

TDN

PirazinePirazineLe pirazine sono composti aromatici molto Le pirazine sono composti aromatici molto potenti che si trovano frequentemente in natura potenti che si trovano frequentemente in natura in prodotti come i piselli e i peperoni verdi. Ci in prodotti come i piselli e i peperoni verdi. Ci sono tre tipi di pirazine: la sono tre tipi di pirazine: la isopropilmetossipirazina, prevalente in asparagi isopropilmetossipirazina, prevalente in asparagi e piselli, la isobutilmetossipirazina, prevalente e piselli, la isobutilmetossipirazina, prevalente nei peperoni verdi, e la sec-butilmetossipirazina nei peperoni verdi, e la sec-butilmetossipirazina che si trova prevalentemente nelle barbatietoleche si trova prevalentemente nelle barbatietole

Queste sostanze sono state recentemente Queste sostanze sono state recentemente individuate anche in alcuni vini (Sauvignon individuate anche in alcuni vini (Sauvignon bianco, Merlot nero, Cabernet sauvignon) ai bianco, Merlot nero, Cabernet sauvignon) ai quali conferiscono una nota erbacea o, appunto, quali conferiscono una nota erbacea o, appunto, di di peperone verdepeperone verde in virtù della loro soglia in virtù della loro soglia olfattiva estremamente bassa: 1-2 ng/L nei vini olfattiva estremamente bassa: 1-2 ng/L nei vini bianchi e 10–15 ng/L nei rossi, ovvero bianchi e 10–15 ng/L nei rossi, ovvero l’equivalente di un grappolo su 500.000 l’equivalente di un grappolo su 500.000 tonnellate. Sono quindi sostanze di grande tonnellate. Sono quindi sostanze di grande interesse dal punto di vista aromatico; peraltro i interesse dal punto di vista aromatico; peraltro i consumatori ne gradiscono il contributo nei vini consumatori ne gradiscono il contributo nei vini bianchi ma non nei rossibianchi ma non nei rossi

N

N

OCH3

CHCH3

CH3

N

N

OCH3

CH2CHCH3

CH3

N

N

OCH3

CHCH3

CH2CH3

La determinazione delle La determinazione delle pirazine è complessa a pirazine è complessa a causa della causa della concentrazione, concentrazione, generalmente molto generalmente molto bassa, e della difficoltà di bassa, e della difficoltà di individuarle in mezzo a individuarle in mezzo a centinaia di altre centinaia di altre sostanze volatili. Soltanto sostanze volatili. Soltanto una tecnica potente una tecnica potente come la GC-MS è in come la GC-MS è in grado di identificarle e grado di identificarle e dosarledosarle

Determinazione delle Determinazione delle pirazinepirazine

Nelle figure sono riportati Nelle figure sono riportati i cromatogrammi ottenuti i cromatogrammi ottenuti con SPME-GC-MS in un con SPME-GC-MS in un Merlot nero (alto) e in un Merlot nero (alto) e in un Cabernet Sauvignon (sx). Cabernet Sauvignon (sx). Le pirazine identificate Le pirazine identificate sono presenti a livello di sono presenti a livello di pochi ng/l, concentrazioni pochi ng/l, concentrazioni comunque già attive dal comunque già attive dal punto di vista punto di vista organoletticoorganolettico

Sostanze inorganicheSostanze inorganiche

Le sostanze inorganiche nel vino hanno scarsa importanza dal Le sostanze inorganiche nel vino hanno scarsa importanza dal punto di vista qualitativo, tranne influenzare negativamente i punto di vista qualitativo, tranne influenzare negativamente i caratteri organolettici se presenti in quantità eccessive, es. il sodio caratteri organolettici se presenti in quantità eccessive, es. il sodio in eccesso può dare una nota salata sgradevolein eccesso può dare una nota salata sgradevole

Dal punto di vista analitico possiamo classificare i composti Dal punto di vista analitico possiamo classificare i composti inorganici in tre categorie:inorganici in tre categorie: cationicationi, cioè ioni positivi di metalli, presenti come controioni di , cioè ioni positivi di metalli, presenti come controioni di

composti organici carichi negativamente, come gli acidi composti organici carichi negativamente, come gli acidi carbossilici, oppure come impurezzecarbossilici, oppure come impurezze

anionianioni, cioè ioni negativi, solitamente provenienti dall’addizione di , cioè ioni negativi, solitamente provenienti dall’addizione di composti impiegati nel processo di vinificazionecomposti impiegati nel processo di vinificazione

cenericeneri, l’insieme delle sostanze inorganiche rimaste dopo , l’insieme delle sostanze inorganiche rimaste dopo l’incenerimento dell’estratto seccol’incenerimento dell’estratto secco

CeneriCeneriCon il termine Con il termine cenericeneri si intende l'insieme dei prodotti ottenuti per si intende l'insieme dei prodotti ottenuti per incenerimento del residuo dell'evaporazione del vino (il già citato estratto incenerimento del residuo dell'evaporazione del vino (il già citato estratto secco), trattamento condotto in modo da ottenere la totalità dei cationi (ad secco), trattamento condotto in modo da ottenere la totalità dei cationi (ad esclusione dello ione ammonio) sotto forma di carbonati, di ossidi o di altri esclusione dello ione ammonio) sotto forma di carbonati, di ossidi o di altri sali minerali anidri. L’incenerimento dell'estratto del vino è effettuato fra sali minerali anidri. L’incenerimento dell'estratto del vino è effettuato fra 500 e 550ºC fino a combustione completa dei composti di carbonio. A quelle 500 e 550ºC fino a combustione completa dei composti di carbonio. A quelle temperature tutta la materia organica è decomposta a COtemperature tutta la materia organica è decomposta a CO22, H, H22O e O e sottoprodotti di degradazione termicasottoprodotti di degradazione termica

La determinazione delle ceneri si effettua in modo semplice, dosando un La determinazione delle ceneri si effettua in modo semplice, dosando un volume noto di vino su crogiolo di platino tarato e ponendo il crogiolo prima volume noto di vino su crogiolo di platino tarato e ponendo il crogiolo prima su piastra riscaldante a 200ºC per portare a secco il campione, poi in forno su piastra riscaldante a 200ºC per portare a secco il campione, poi in forno elettrico a 525ºC. Il peso finale, detratto della tara del crogiolo, fornisce il elettrico a 525ºC. Il peso finale, detratto della tara del crogiolo, fornisce il dato delle ceneridato delle ceneri

Le ceneri hanno carattere alcalino, essendo composte prevalentemente da Le ceneri hanno carattere alcalino, essendo composte prevalentemente da ossidi e carbonati. L'ossidi e carbonati. L'alcalinità delle cenerialcalinità delle ceneri è un altro parametro che si misura è un altro parametro che si misura ed equivale alla somma dei cationi, diversi dall'ammonio, combinati agli ed equivale alla somma dei cationi, diversi dall'ammonio, combinati agli acidi organici del vino. La determinazione si effettua per titolazione con acidi organici del vino. La determinazione si effettua per titolazione con NaOH dell’eccesso di acido solforico necessario per solubilizzare a caldo le NaOH dell’eccesso di acido solforico necessario per solubilizzare a caldo le ceneri, in presenza di indicatore metilarancioceneri, in presenza di indicatore metilarancio

Cationi inorganiciCationi inorganiciI cationi hanno funzioni varie nell’uva; nel vino non hanno invece un I cationi hanno funzioni varie nell’uva; nel vino non hanno invece un ruolo di primaria importanza. Si originano nel vino a seguito di ruolo di primaria importanza. Si originano nel vino a seguito di assunzione di sostanze minerali da parte della vite, oppure per assunzione di sostanze minerali da parte della vite, oppure per addizione di composti aventi funzioni varie all’uva, al mosto e al addizione di composti aventi funzioni varie all’uva, al mosto e al vino grezzo. Possiamo distinguere i cationi in tre gruppi:vino grezzo. Possiamo distinguere i cationi in tre gruppi:

La determinazione dei cationi ha importanza soprattutto dal punto La determinazione dei cationi ha importanza soprattutto dal punto di vista sanitario e qualitativo, in quanto molti di questi elementi in di vista sanitario e qualitativo, in quanto molti di questi elementi in concentrazioni eccessive sono dannosi per la salute o comunque concentrazioni eccessive sono dannosi per la salute o comunque per la qualità del vino. Non a caso nel processo di vinificazione si per la qualità del vino. Non a caso nel processo di vinificazione si effettua il passaggio di affinamento noto come effettua il passaggio di affinamento noto come demetallazionedemetallazione, che , che provoca un abbassamento generale del contenuto di metalli provoca un abbassamento generale del contenuto di metalli mediante precipitazionemediante precipitazione

elementi derivanti dal contributo minerale del terreno e dalla elementi derivanti dal contributo minerale del terreno e dalla capacità della vite di assumere sostanze minerali (Al, B, Ba, Li, capacità della vite di assumere sostanze minerali (Al, B, Ba, Li, Mn, Mo, Rb, Si, Sr e Ti o elementi in tracce e ultratracce)Mn, Mo, Rb, Si, Sr e Ti o elementi in tracce e ultratracce)

elementi la cui origine è in parte naturali, in parte artificiale (Ca e elementi la cui origine è in parte naturali, in parte artificiale (Ca e Mg, Cu e Zn, Fe, K e Na, P)Mg, Cu e Zn, Fe, K e Na, P)

elementi di origine quasi esclusivamente artificiale (Pb, Cd, Co, elementi di origine quasi esclusivamente artificiale (Pb, Cd, Co, Cr, Ni)Cr, Ni)

Determinazione di cationiDeterminazione di cationi

Per la determinazione dei cationi, le normative ufficiali prevedono metodi di Per la determinazione dei cationi, le normative ufficiali prevedono metodi di analisi singoli per alcuni elementi, cosa che peraltro rende i tempi di analisi analisi singoli per alcuni elementi, cosa che peraltro rende i tempi di analisi inutilmente lunghi. Le tecniche richieste sono:inutilmente lunghi. Le tecniche richieste sono:

Dal punto di vista pratico ed economico è molto più vantaggioso l’impiego di Dal punto di vista pratico ed economico è molto più vantaggioso l’impiego di tecniche multielementari, cosa che, tra l’altro, permette di determinare un tecniche multielementari, cosa che, tra l’altro, permette di determinare un numero maggiore di elementi oltre a quelli espressamente richiesti dalle numero maggiore di elementi oltre a quelli espressamente richiesti dalle normative. Le tecniche più idonee sono le seguenti:normative. Le tecniche più idonee sono le seguenti:

Fotometria di fiamma per K e NaFotometria di fiamma per K e Na Spettrofotometria di assorbimento atomico con fiamma per Mg, Ca, Fe, Spettrofotometria di assorbimento atomico con fiamma per Mg, Ca, Fe,

Cu, Ag e ZnCu, Ag e Zn Spettrofotometria di assorbimento atomico con fornetto di grafite per Cd Spettrofotometria di assorbimento atomico con fornetto di grafite per Cd

e Pbe Pb

Cromatografia a scambio cationico, per ioni alcalini e alcalino-terrosi e Cromatografia a scambio cationico, per ioni alcalini e alcalino-terrosi e metalli di transizionemetalli di transizione

Voltammetria di stripping anodico per metalli di transizioneVoltammetria di stripping anodico per metalli di transizione Spettrometria di emissione atomica con plasma induttivamente Spettrometria di emissione atomica con plasma induttivamente

accoppiato per tutti gli elementiaccoppiato per tutti gli elementi Spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato per tutti Spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato per tutti

gli elementigli elementi

La cromatografia ionica permette di separare e quantificare ioni in La cromatografia ionica permette di separare e quantificare ioni in soluzione. Nell’analisi del vino è impiegata per determinare cationi soluzione. Nell’analisi del vino è impiegata per determinare cationi alcalini (Lialcalini (Li++, Na, Na++, K, K++, Rb, Rb++), alcalino-terrosi (Mg), alcalino-terrosi (Mg2+2+, Ca, Ca2+2+, Sr, Sr2+2+, Ba, Ba2+2+) e ) e ione ammonio (NHione ammonio (NH44

++). La determinazione si effettua con rivelazione ). La determinazione si effettua con rivelazione conducimetrica sul campione dconducimetrica sul campione diluiiluitoto 1:50 1:50 e con eluente acido e con eluente acido

Determinazione di cationi con Determinazione di cationi con ICIC

Per la determinazione di metalli di transizione (FePer la determinazione di metalli di transizione (Fe2+2+, Co, Co2+2+, Ni, Ni2+2+, Cu, Cu2+2+, , ZnZn2+2+) e metalli pesanti (Pb) e metalli pesanti (Pb2+2+, Cd, Cd2+2+) è necessario un altro tipo di ) è necessario un altro tipo di rivelatore; normalmente si utilizza una reazione di derivatizzazione rivelatore; normalmente si utilizza una reazione di derivatizzazione post-colonna con un legante e rivelazione spettrofotometrica a 530 post-colonna con un legante e rivelazione spettrofotometrica a 530 nmnm

Determinazione di metalli con Determinazione di metalli con ICIC

1. Pb2+

2. Cu2+

3. Zn2+

4. Ni2+

La separazione è preceduta da La separazione è preceduta da un trattamento del campione un trattamento del campione con raggi UV, in modo da con raggi UV, in modo da distruggere i composti organici distruggere i composti organici presenti nel vino che presenti nel vino che interferirebbero pesantemente interferirebbero pesantemente con la separazione con la separazione cromatografica agendo da cromatografica agendo da complessanticomplessanti

Tra le tecniche spettroscopiche per la determinazione degli elementi nel Tra le tecniche spettroscopiche per la determinazione degli elementi nel vino, particolarmente utili sono la spettrometria di massa con plasma vino, particolarmente utili sono la spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato (ICP-MS) e la spettrometria di emissione atomica induttivamente accoppiato (ICP-MS) e la spettrometria di emissione atomica con plasma induttivamente accoppiato (ICP-AES), tecniche che presentano con plasma induttivamente accoppiato (ICP-AES), tecniche che presentano limiti di rivelabilità dell’ordine di ng/l (la prima) e µg/l (la seconda) e quindi limiti di rivelabilità dell’ordine di ng/l (la prima) e µg/l (la seconda) e quindi sono idonee per l’analisi del vino in cui molti elementi sono presenti in tracce sono idonee per l’analisi del vino in cui molti elementi sono presenti in tracce o ultratracce, soprattutto quelli significativi dal punto di vista sanitario (Cd, o ultratracce, soprattutto quelli significativi dal punto di vista sanitario (Cd, Hg, Pb). Le due tecniche presentano il grosso vantaggio di poter determinare Hg, Pb). Le due tecniche presentano il grosso vantaggio di poter determinare sequenzialmente un numero elevatissimo di elementisequenzialmente un numero elevatissimo di elementi

Determinazione di metalli con ICPDeterminazione di metalli con ICP

Schema di funzionamentoSchema di funzionamento

Plasma Monocromatore Detector

Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer

Plasma Analizzatore a quadrupolo Detector

Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer

Esempio di strumento ICP-Esempio di strumento ICP-AESAES

Pompa Pompa peristalticaperistaltica

NebulizzatoreNebulizzatoreCamera di Camera di

nebulizzazionenebulizzazione

Smaltimento Smaltimento fumifumiSistema Sistema

otticoottico

2 canali:2 canali:1 per il 1 per il

campionecampione1 per lo scarico1 per lo scarico

al PCal PCTorcia di Torcia di quarzo in quarzo in posizione posizione assialeassiale

Esempio di strumento ICP-Esempio di strumento ICP-MSMS

Pompa Pompa peristalticaperistaltica

NebulizzatoreNebulizzatoreCamera di Camera di

nebulizzazionenebulizzazione

Smaltimento Smaltimento fumifumi

Spettrometro Spettrometro di massadi massa al PCal PCTorcia di Torcia di quarzoquarzo

InterfacciaInterfaccia

Limiti di rivelabilitàLimiti di rivelabilità

I limiti di rivelabilità I limiti di rivelabilità per la tecnica ICP-MS per la tecnica ICP-MS sono molto più bassi sono molto più bassi rispetto all’ICP-AES e rispetto all’ICP-AES e alle altre tecniche di alle altre tecniche di spettroscopia spettroscopia atomicaatomica

Anioni inorganiciAnioni inorganiciGli anioni inorganici presenti nel vino sono principalmente fosfato, Gli anioni inorganici presenti nel vino sono principalmente fosfato, importante nella fermentazione del mosto, e solfato, importante nella fermentazione del mosto, e solfato, dall’ossidazione dell’anidride solforosa; sono inoltre presenti borato, dall’ossidazione dell’anidride solforosa; sono inoltre presenti borato, silicato e cloruro. Un eccesso di cloruro di sodio può dare una nota silicato e cloruro. Un eccesso di cloruro di sodio può dare una nota salata fastidiosasalata fastidiosa

La determinazione degli anioni si effettua per cromatografia a La determinazione degli anioni si effettua per cromatografia a scambioscambioanionico anionico con eluente con eluente carbonato/bicarbonato carbonato/bicarbonato oppure con eluente oppure con eluente NaOH; laNaOH; la rivelazione rivelazione è è conducimetricaconducimetrica

Nella figura è riportato Nella figura è riportato il cromatogramma il cromatogramma ottenuto dell’analisi di ottenuto dell’analisi di un campione di vino un campione di vino rosso drosso diluiiluitoto 1:10 1:10; gli ; gli anioni sono separati anioni sono separati insieme agli acidi insieme agli acidi carbossilicicarbossilici

Composti indesideratiComposti indesiderati

Nel vino sono a volte presenti sostanze che si formano in condizioni Nel vino sono a volte presenti sostanze che si formano in condizioni particolari e che danno al vino note organolettiche negative. Alcuni particolari e che danno al vino note organolettiche negative. Alcuni esempi di composti indesiderati sono i seguenti:esempi di composti indesiderati sono i seguenti:

• 2,4,6-tricloroanisolo (TCA): è il composto 2,4,6-tricloroanisolo (TCA): è il composto responsabile del famoso responsabile del famoso gusto di tappogusto di tappo, , avente una soglia olfattiva di ~5 ng/l; si avente una soglia olfattiva di ~5 ng/l; si forma nei tappi di sughero a seguito del forma nei tappi di sughero a seguito del trattamento di sbiancamento con trattamento di sbiancamento con ipoclorito, come il suo analogo 2,3,4,6-ipoclorito, come il suo analogo 2,3,4,6-tetraclorofenolotetraclorofenolo

• etilfenoli (4-etilfenolo e 4-etilguaiacolo) e etilfenoli (4-etilfenolo e 4-etilguaiacolo) e vinilfenoli (4-vinifenolo e 4-vinilguaiacolo) vinilfenoli (4-vinifenolo e 4-vinilguaiacolo) si originano dagli acidi cinnamici trans-si originano dagli acidi cinnamici trans-ferulico e trans-p-cumarico, con il ferulico e trans-p-cumarico, con il contributo di lieviti del genere contributo di lieviti del genere Brettanomyces; questi composti sono Brettanomyces; questi composti sono responsabili delle note fenoliche e responsabili delle note fenoliche e medicinali dei vini deterioratimedicinali dei vini deteriorati

Cl

Cl

Cl

OCH3

CH2

OH

CH3

Cl

Cl

Cl

OH

Cl

HC

OH

OCH3

CH2

Determinazione di 2,4,6-Determinazione di 2,4,6-TCATCA

La determinazione del 2,4,6-tricloroanisolo nel vino si può La determinazione del 2,4,6-tricloroanisolo nel vino si può effettuare per GC, impiegando la tecnica SPMEeffettuare per GC, impiegando la tecnica SPME o altre tecniche di o altre tecniche di estrazioneestrazione Nella figura, l’analisi è Nella figura, l’analisi è

effettuata per GC-MS dopo effettuata per GC-MS dopo trattamento SPME con una trattamento SPME con una fibra di polidimetilsilossano, un fibra di polidimetilsilossano, un materiale sorbente avente materiale sorbente avente affinità per i composti organici affinità per i composti organici volatili. Nel cromatogramma A volatili. Nel cromatogramma A è riportata l’analisi di un è riportata l’analisi di un campione di vino addizionato campione di vino addizionato con 40 ng/l di TCA (picco 1) e con 40 ng/l di TCA (picco 1) e 50 ng/l di triclorotoluene (picco 50 ng/l di triclorotoluene (picco 2, standard interno); il TCA non 2, standard interno); il TCA non sembra presente nel campione sembra presente nel campione tal quale (cromatogramma B)tal quale (cromatogramma B)

Determinazione di etil- e Determinazione di etil- e vinilfenolivinilfenoli

Essendo composti volatili, gli etil- e vinilfenoli si determinano per Essendo composti volatili, gli etil- e vinilfenoli si determinano per gascromatografia. L’analisi non è effettuata sul vino tal quale, bensì gascromatografia. L’analisi non è effettuata sul vino tal quale, bensì su un estratto ottenuto per SPE, passando il campione su una su un estratto ottenuto per SPE, passando il campione su una colonnina di polistirene-divinilbenzene ed eluendo i composti polari colonnina di polistirene-divinilbenzene ed eluendo i composti polari trattenuti con diclorometanotrattenuti con diclorometano Nella figura è Nella figura è

riportato il riportato il cromatogramma di cromatogramma di un estratto di fenoli un estratto di fenoli volatili da un volatili da un campione di vino campione di vino Sherry varietà Fino, Sherry varietà Fino, contaminato da lieviti contaminato da lieviti del genere del genere Brettanomyces. I Brettanomyces. I composti rivelati composti rivelati sono:sono:

(1)(1) 4-etilguaiacolo4-etilguaiacolo

(2)(2) 4-etilfenolo4-etilfenolo

(3)(3) 4-vinilguaiacolo4-vinilguaiacolo

(4)(4) 4-vinifenolo4-vinifenolo

Anidride solforosaAnidride solforosa

L’anidride solforosa (SOL’anidride solforosa (SO22) è un composto di grande importanza in ) è un composto di grande importanza in enologia, in quanto, pur essendo utilizzata principalmente come enologia, in quanto, pur essendo utilizzata principalmente come antisettico, svolge anche altre funzioni: asseconda l’estrazione delle antisettico, svolge anche altre funzioni: asseconda l’estrazione delle sostanze coloranti, protegge il mosto dall’ossidazione e, in sostanze coloranti, protegge il mosto dall’ossidazione e, in generale, permette di ottenere vini più sani e serbevoli (cioè le cui generale, permette di ottenere vini più sani e serbevoli (cioè le cui caratteristiche possono conservarsi senza deterioramento per un caratteristiche possono conservarsi senza deterioramento per un certo periodo di tempocerto periodo di tempo). Inoltre, forma composti di reazione con ). Inoltre, forma composti di reazione con sostanze presenti nel vino, che in alcuni casi hanno influenza sostanze presenti nel vino, che in alcuni casi hanno influenza diretta sul gusto e sull’aroma; per questo si è soliti distinguere la diretta sul gusto e sull’aroma; per questo si è soliti distinguere la percentuale di SOpercentuale di SO22 liberalibera e e combinatacombinata. Composti che reagiscono . Composti che reagiscono facilmente sono gli antociani, l’acetaldeide e gli zuccherifacilmente sono gli antociani, l’acetaldeide e gli zuccheri

In realtà, attualmente l’impiego della SOIn realtà, attualmente l’impiego della SO22 è tendenzialmente è tendenzialmente limitato all’addizione in fase di svinatura e imbottigliamento; inoltre limitato all’addizione in fase di svinatura e imbottigliamento; inoltre esistono precisi limiti di legge (160 mg/l per i vini rossi e 200 mg/l esistono precisi limiti di legge (160 mg/l per i vini rossi e 200 mg/l per i bianchi e i rosati) dovuti al fatto che si tratta di una sostanza per i bianchi e i rosati) dovuti al fatto che si tratta di una sostanza che può dare disturbi intestinali o il famoso che può dare disturbi intestinali o il famoso cerchio alla testacerchio alla testa

Determinazione della SODeterminazione della SO22

La determinazione della SOLa determinazione della SO22 si effettua per volumetria, utilizzando si effettua per volumetria, utilizzando una titolazione acido-base oppure una titolazione redoxuna titolazione acido-base oppure una titolazione redox

Nel primo metodo, mediante una corrente di aria o di azoto la SONel primo metodo, mediante una corrente di aria o di azoto la SO22 viene fissata e ossidata per gorgogliamento in una soluzione diluita viene fissata e ossidata per gorgogliamento in una soluzione diluita neutra di Hneutra di H22OO22::

SOSO22 + H + H22OO22 SO SO33-- + H + H22O O H H22SOSO44

L'acido solforico formato viene dosato con una soluzione a titolo L'acido solforico formato viene dosato con una soluzione a titolo noto di NaOH. Questo metodo determina la SOnoto di NaOH. Questo metodo determina la SO22 totale; la frazione totale; la frazione libera viene estratta dal vino per trascinamento a freddo (10ºC)libera viene estratta dal vino per trascinamento a freddo (10ºC)

Nel secondo metodo la SONel secondo metodo la SO2 2 libera è dosata con titolazione libera è dosata con titolazione iodometrica diretta:iodometrica diretta:

HH22SOSO33 + I + I22 H H22SOSO44 + 2HI + 2HI

Si dosa quindi la SOSi dosa quindi la SO22 combinata dopo idrolisi alcalina e la SO combinata dopo idrolisi alcalina e la SO22 totale totale per somma delle due frazioniper somma delle due frazioni

Adulterazione del vinoAdulterazione del vino

Il vino, tra gli alimenti, è uno dei prodotti maggiormente sottoposto Il vino, tra gli alimenti, è uno dei prodotti maggiormente sottoposto a frode. Vini di alta qualità o di annate particolari raggiungono a frode. Vini di alta qualità o di annate particolari raggiungono prezzi elevati, diventando l’obiettivo ideale di pratiche illecite. prezzi elevati, diventando l’obiettivo ideale di pratiche illecite. Nonostante la legislazione sul vino sia una tra le più complete e il Nonostante la legislazione sul vino sia una tra le più complete e il vino sia tra gli alimenti maggiormente analizzati, l’entità delle frodi vino sia tra gli alimenti maggiormente analizzati, l’entità delle frodi è talmente elevata da essere difficilmente quantificabileè talmente elevata da essere difficilmente quantificabile

Le frodi sul vino causano un grande danno di immagine al mercato Le frodi sul vino causano un grande danno di immagine al mercato in termini di fiducia del consumatore, soprattutto nel contesto in termini di fiducia del consumatore, soprattutto nel contesto attuale in cui i prodotti dei Paesi emergenti in campo enologico attuale in cui i prodotti dei Paesi emergenti in campo enologico (Argentina, Australia, Cile, California, Nuova Zelanda) diventano (Argentina, Australia, Cile, California, Nuova Zelanda) diventano competitivicompetitivi

Fino a poco tempo fa, l’unico modo per verificare l’autenticità di un Fino a poco tempo fa, l’unico modo per verificare l’autenticità di un vino consisteva nell’assaggio da parte di esperti. Attualmente, sono vino consisteva nell’assaggio da parte di esperti. Attualmente, sono stati sviluppati metodi che accoppiano strumenti matematici e stati sviluppati metodi che accoppiano strumenti matematici e tecniche analitiche avanzate, permettendo così l’applicazione a tecniche analitiche avanzate, permettendo così l’applicazione a studi di autenticazione e tracciabilità. Il ruolo della chimica analitica studi di autenticazione e tracciabilità. Il ruolo della chimica analitica è quindi evidente e giustificato dal valore del prodottoè quindi evidente e giustificato dal valore del prodotto

Principali frodiPrincipali frodi

Le principali frodi in campo enologico sono:Le principali frodi in campo enologico sono:

• Diluizione con acqua (annacquamento)Diluizione con acqua (annacquamento)• Vini ottenuti dalla fermentazione di zuccheri di natura diversa da Vini ottenuti dalla fermentazione di zuccheri di natura diversa da

quelli dell'uva (pratica vietata in Italia, ma consentita in altri quelli dell'uva (pratica vietata in Italia, ma consentita in altri Paesi) Paesi)

• Aggiunta di sostanze non consentite: alcool, antifermentativi, Aggiunta di sostanze non consentite: alcool, antifermentativi, aromatizzanti, coloranti aromatizzanti, coloranti

• Messa in commercio di vini di qualità differente da quella Messa in commercio di vini di qualità differente da quella dichiarata in etichetta dichiarata in etichetta

• Messa in commercio di vini non conformi alle normeMessa in commercio di vini non conformi alle norme• acescenti (con acido acetico > 1 g/l)acescenti (con acido acetico > 1 g/l)• con contenuto di anidride solforosa eccessivocon contenuto di anidride solforosa eccessivo• con gradazione alcolica inferiore a quella previstacon gradazione alcolica inferiore a quella prevista• vinificato da vitigni non permessi dal disciplinarevinificato da vitigni non permessi dal disciplinare

Metodi per riconoscere le frodiMetodi per riconoscere le frodiLe tecniche maggiormente utilizzate per riconoscere le frodi e le Le tecniche maggiormente utilizzate per riconoscere le frodi e le adulterazioni sono le seguenti, in ordine di importanza:adulterazioni sono le seguenti, in ordine di importanza: Analisi degli isotopi stabili nella versione Isotope Ratio Mass Analisi degli isotopi stabili nella versione Isotope Ratio Mass

Spectrometry (IRMS), tecnica che sfrutta la spettrometria di Spectrometry (IRMS), tecnica che sfrutta la spettrometria di massa per evidenziare le distribuzioni isotopiche caratteristiche di massa per evidenziare le distribuzioni isotopiche caratteristiche di materiali aventi origine diversa; in particolare sono utilizzati gli materiali aventi origine diversa; in particolare sono utilizzati gli isotopi di C, H, O, N, Sr e Pbisotopi di C, H, O, N, Sr e Pb

Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): si tratta di una tecnica Risonanza Magnetica Nucleare (NMR): si tratta di una tecnica potentissima per la differenziazione di prodotti alimentari di potentissima per la differenziazione di prodotti alimentari di origine diversa o ottenute con procedimenti diversiorigine diversa o ottenute con procedimenti diversi

Spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato Spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato (ICP-MS): si tratta di una tecnica elementare, in grado di (ICP-MS): si tratta di una tecnica elementare, in grado di determinare quasi tutti gli elementi del sistema periodico in determinare quasi tutti gli elementi del sistema periodico in concentrazioni estremamente basseconcentrazioni estremamente basse

Cromatografia: il termine riassume un insieme di tecniche di Cromatografia: il termine riassume un insieme di tecniche di separazione, alcune delle quali sono impiegate per la separazione, alcune delle quali sono impiegate per la determinazione di classi di composti che possono essere utilizzati determinazione di classi di composti che possono essere utilizzati nella differenziazione di prodotti alimentarinella differenziazione di prodotti alimentari

Addizione illecita di colorantiAddizione illecita di colorantiAttraverso la determinazione del profilo Attraverso la determinazione del profilo antocianico è spesso possibile riconoscere antocianico è spesso possibile riconoscere l’addizione illecita di sostanze coloranti, l’addizione illecita di sostanze coloranti, impiegata per impartire al vino un colore più impiegata per impartire al vino un colore più attraenteattraente

Gli antociani sono presenti in molti frutti a Gli antociani sono presenti in molti frutti a bacca colorata (ribes, mirtillo, ciliegia, fragola, bacca colorata (ribes, mirtillo, ciliegia, fragola, uva); estratti antocianici sono impiegati uva); estratti antocianici sono impiegati nell’industria alimentare come coloranti nell’industria alimentare come coloranti naturali, ma il loro impiego nel vino è naturali, ma il loro impiego nel vino è ovviamente vietatoovviamente vietato

Il riconoscimento si basa sul fatto che nell’uva Il riconoscimento si basa sul fatto che nell’uva sono presenti 5 antocianine di base (cianidina, sono presenti 5 antocianine di base (cianidina, delfinidina, malvidina, peonidina e petunidina) delfinidina, malvidina, peonidina e petunidina) aventi soltanto residui di glucosio. aventi soltanto residui di glucosio. L’identificazione di antocianine con altri L’identificazione di antocianine con altri residui zuccherini indica l’impiego di estratti di residui zuccherini indica l’impiego di estratti di frutti diversi, come nel caso riportato dove si frutti diversi, come nel caso riportato dove si identifica l’addizione di estratto di bacca di identifica l’addizione di estratto di bacca di sambuco (sambuco (elderberryelderberry in inglese), che contiene in inglese), che contiene cianidina con un residuo di cianidina con un residuo di sambubiosidesambubioside, uno , uno zucchero caratteristico del sambucozucchero caratteristico del sambuco

Tecniche isotopicheTecniche isotopiche

Le tecniche isotopiche sono state sviluppate all’inizio degli anni ’80 Le tecniche isotopiche sono state sviluppate all’inizio degli anni ’80 in Francia (Università di Nantes) e hanno avuto grande applicazione in Francia (Università di Nantes) e hanno avuto grande applicazione in tutti i campi della ricerca scientifica. Attualmente sono in grande in tutti i campi della ricerca scientifica. Attualmente sono in grande espansione grazie all’introduzione di strumentazioni molto espansione grazie all’introduzione di strumentazioni molto sofisticatesofisticate

Isotopo (Isotopo ( + + ) = stesso posto) = stesso posto

La quantificazione del rapporto da due La quantificazione del rapporto da due isotopiisotopi dello stesso elemento dello stesso elemento ha potenzialità notevoli nello stabilire se due oggetti chimicamente ha potenzialità notevoli nello stabilire se due oggetti chimicamente simili hanno provenienza diversa, in relazione alla differenza delle simili hanno provenienza diversa, in relazione alla differenza delle materie prime. Fenomeni di vario tipo influenzano la distribuzione materie prime. Fenomeni di vario tipo influenzano la distribuzione isotopica degli elementi nelle materie prime, determinando isotopica degli elementi nelle materie prime, determinando differenze nei prodotti finali che possono essere rivelate dalle differenze nei prodotti finali che possono essere rivelate dalle tecniche di analisi isotopicatecniche di analisi isotopica

Applicazioni in campo Applicazioni in campo alimentarealimentare

L’analisi degli isotopi stabili è molto importante soprattutto negli L’analisi degli isotopi stabili è molto importante soprattutto negli studi di autenticità degli alimenti e quindi del vino. Essa, sulla base studi di autenticità degli alimenti e quindi del vino. Essa, sulla base dei differenti rapporto isotopici, permette di riconoscere molecole, dei differenti rapporto isotopici, permette di riconoscere molecole, presenti in alimenti, aventi la stessa struttura chimica ma presenti in alimenti, aventi la stessa struttura chimica ma provenienti da materie prime diverse o elaborate con processi provenienti da materie prime diverse o elaborate con processi diversi, per esempio per sintesi biologica o industrialediversi, per esempio per sintesi biologica o industriale

Si possono distinguere:Si possono distinguere: gli aromi naturali (es. vanillina) da quelli di sintesigli aromi naturali (es. vanillina) da quelli di sintesi l’acido acetico proveniente dalla fermentazione acetica da quello l’acido acetico proveniente dalla fermentazione acetica da quello

ottenuto industrialmenteottenuto industrialmente i salmoni selvatici da quelli di allevamento (in base ad un lipide i salmoni selvatici da quelli di allevamento (in base ad un lipide

caratteristico)caratteristico) l’aggiunta di zuccheri diversi da quelli presenti naturalmentel’aggiunta di zuccheri diversi da quelli presenti naturalmente l’annacquamento del lattel’annacquamento del latte la provenienza geografica di alimenti la provenienza geografica di alimenti

Discriminazione di prodotti di differente origineDiscriminazione di prodotti di differente origine biosintetica e geograficabiosintetica e geografica

Controllo di Controllo di frodi alimentarifrodi alimentari

Applicazioni già regolamentate perApplicazioni già regolamentate per vino, aceti, succhi di frutta e miele vino, aceti, succhi di frutta e miele

Studi per nuove applicazioni in olio,Studi per nuove applicazioni in olio,vanillina, caffeina, vegetali, carne,vanillina, caffeina, vegetali, carne,

latte e formaggiolatte e formaggio

Tipicizzazione di alimenti Tipicizzazione di alimenti di origine controllata (es.DOP, IGP,di origine controllata (es.DOP, IGP,

certificazioni di tipo biologico)certificazioni di tipo biologico)

Controllo della composizione Controllo della composizione della dieta animaledella dieta animale

Aggiunta di zucchero esogenoAggiunta di zucchero esogeno

AnnacquamentoAnnacquamento

Grado di utilizzo di mangimeGrado di utilizzo di mangimenell’alimentazionenell’alimentazione

Applicazioni in campo Applicazioni in campo alimentarealimentare

La ricerca di sofisticazioni in enologia si può effettuare con le tecniche isotopiche:La ricerca di sofisticazioni in enologia si può effettuare con le tecniche isotopiche:

Inoltre si può stabilire con discreta approssimazione la zona di provenienza di un vinoInoltre si può stabilire con discreta approssimazione la zona di provenienza di un vino

Per chiarire l’importanza dell’introduzione di queste tecniche va considerato che prima Per chiarire l’importanza dell’introduzione di queste tecniche va considerato che prima del loro avvento, i metodi esistenti per scoprire le sofisticazioni erano abbastanza del loro avvento, i metodi esistenti per scoprire le sofisticazioni erano abbastanza inefficaci. L’addizione di saccarosio ai mosti genera rapidamente per idrolisi fruttosio e inefficaci. L’addizione di saccarosio ai mosti genera rapidamente per idrolisi fruttosio e glucosio, zuccheri già presenti nell’uva e quindi indistinguibili:glucosio, zuccheri già presenti nell’uva e quindi indistinguibili:

Le molecole di fruttosio e glucosio introdotte fraudolentemente hanno però una traccia Le molecole di fruttosio e glucosio introdotte fraudolentemente hanno però una traccia della loro origine, nascosta nella distribuzione isotopica degli elementi che li della loro origine, nascosta nella distribuzione isotopica degli elementi che li costituiscono (carbonio, idrogeno e ossigeno). Questa distribuzione è diversa a costituiscono (carbonio, idrogeno e ossigeno). Questa distribuzione è diversa a seconda dell’origine del saccarosio o del trattamento cui è stato sottopostoseconda dell’origine del saccarosio o del trattamento cui è stato sottoposto

L’analisi isotopica in L’analisi isotopica in enologiaenologia

sofisticazione del vino per aggiunta di zuccheri diversi da quelli presenti nell’uva sofisticazione del vino per aggiunta di zuccheri diversi da quelli presenti nell’uva (bietola, canna, mais), una pratica illecita in Italia(bietola, canna, mais), una pratica illecita in Italia

annacquamento del vinoannacquamento del vino

OO

CCHH22OOHH

HH

OOHH

HHOOHH

HH

HHOO

HH HH OO

HHOOHH

OOHH HH

CCHH22OOHH

HHOOCCHH22 HH

OO

O

CH2OH

H

OH

HOH

H

HO

H H

OH

O

HOH

OH H

CH2OHH

HOCH2 OH

+

Isotopi di uno stesso elemento hanno uguale numero di protoni (e Isotopi di uno stesso elemento hanno uguale numero di protoni (e quindi di elettroni) ma diverso numero di neutroniquindi di elettroni) ma diverso numero di neutroni

hanno lo stesso numero atomico (Z) ma un diverso numero di hanno lo stesso numero atomico (Z) ma un diverso numero di massa (A)massa (A)

massa differentemassa differente

Gli isotopi di uno stesso elemento hanno quindi proprietà chimiche Gli isotopi di uno stesso elemento hanno quindi proprietà chimiche simili, in ragione dello stesso numero di protoni, ma proprietà simili, in ragione dello stesso numero di protoni, ma proprietà fisiche diverse, in ragione della massa differente. Tutti gli elementi fisiche diverse, in ragione della massa differente. Tutti gli elementi (tranne 12) esistono in almeno due forme isotopiche(tranne 12) esistono in almeno due forme isotopiche

Gli isotopiGli isotopi

Esempio: l’idrogenoEsempio: l’idrogenoIdrogenoIdrogeno

1 elettrone (rosso)1 elettrone (rosso)1 protone (verde)1 protone (verde)

DeuterioDeuterio1 elettrone (rosso)1 elettrone (rosso)1 protone (verde)1 protone (verde)1 neutrone (blu)1 neutrone (blu)

TritioTritio1 elettrone (rosso)1 elettrone (rosso)1 protone (verde)1 protone (verde)2 neutrone (blu)2 neutrone (blu)

Il Tritio è artificiale Il Tritio è artificiale e quindi non di e quindi non di interesse in questa interesse in questa tecnica che si basa tecnica che si basa sui soli isotopi sui soli isotopi stabilistabili

Distribuzioni isotopicheDistribuzioni isotopicheLa distribuzione isotopica stabile (non considerando, cioè, gli isotopi La distribuzione isotopica stabile (non considerando, cioè, gli isotopi artificiali) degli elementi dipende strettamente dall’ origine e dall’evoluzione artificiali) degli elementi dipende strettamente dall’ origine e dall’evoluzione biogeochimica dei composti di cui fanno parte. Quindi due composti aventi la biogeochimica dei composti di cui fanno parte. Quindi due composti aventi la stessa formula, es. il biossido di carbonio COstessa formula, es. il biossido di carbonio CO22, possono avere differente , possono avere differente composizione isotopica se la loro origine e/o la loro storia sono diversecomposizione isotopica se la loro origine e/o la loro storia sono diverse

Le proporzioni degli isotopi stabili nei vari composti sono Le proporzioni degli isotopi stabili nei vari composti sono approssimativamente quelle medie esistenti sulla terra, tuttavia le piccole approssimativamente quelle medie esistenti sulla terra, tuttavia le piccole deviazioni dalla media sono la chiave per differenziare un campione deviazioni dalla media sono la chiave per differenziare un campione dall’altrodall’altro

Nell’elenco seguente sono indicate le distribuzioni medie di alcuni elementi; Nell’elenco seguente sono indicate le distribuzioni medie di alcuni elementi; le cifre indicate in rosso sono quelle che contengono l’informazione le cifre indicate in rosso sono quelle che contengono l’informazione discriminantediscriminante

Per poter mettere in risalto le differenze tra le distribuzioni isotopiche di un Per poter mettere in risalto le differenze tra le distribuzioni isotopiche di un elemento in due campioni diversi è necessaria una tecnica in grado di elemento in due campioni diversi è necessaria una tecnica in grado di misurare masse atomiche e molecolari con grandissima accuratezza e misurare masse atomiche e molecolari con grandissima accuratezza e precisione. La tecnica in questione è la spettrometria di massaprecisione. La tecnica in questione è la spettrometria di massa

11H: 99.984%H: 99.984% 22H o D: 0.015H o D: 0.0155757%% 1212C: 98.89 %C: 98.89 % 1313C: 1.111C: 1.1114040%% 1414N: 99.64%N: 99.64% 1515N: 0.366N: 0.3663030%% 1616O: 99.76%O: 99.76% 1717O: 0.04%O: 0.04% 1818O: 0.200O: 0.2000404%% 3232S:95.02%S:95.02% 3333S: 0.75%S: 0.75% 3434S: 4.215S: 4.2150000%% 3636S:0.02%S:0.02%

I rapporti isotopici sono usualmente espressi in termini di valori I rapporti isotopici sono usualmente espressi in termini di valori che che esprimono le deviazioni, in parti per mille, da un materiale di riferimento:esprimono le deviazioni, in parti per mille, da un materiale di riferimento:

o l’espressione equivalente:o l’espressione equivalente:

dove R = rapporto massa isotopo pesante/massa isotopo leggero (es. dove R = rapporto massa isotopo pesante/massa isotopo leggero (es. 1818O/O/1616O)O)

Espressione dei risultatiEspressione dei risultati

1000 x 1Rstandard

RcampioneX

1000 x Rstandard

Rstandard RcampioneX

X > 0 indica un arricchimento dell’isotopo pesante nel campione rispetto X > 0 indica un arricchimento dell’isotopo pesante nel campione rispetto allo standardallo standard

X < 0 indica un impoverimento dell’isotopo pesante o un arricchimento X < 0 indica un impoverimento dell’isotopo pesante o un arricchimento dell’isotopo leggero rispetto allo standarddell’isotopo leggero rispetto allo standard

ElementElementoo

IsotopiIsotopistabilistabili

AbbondanzaAbbondanzanaturale naturale

media (%)media (%)

Valori dei Valori dei rapporti rapporti standardstandard

Standard di riferimentoStandard di riferimentointernazionaleinternazionale

IdrogenoIdrogeno11HH 99.98599.985 22H/H/11H =H =

V-SMOW (Vienna –Standard V-SMOW (Vienna –Standard Mean Ocean Water)Mean Ocean Water)22HH 0.0150.015 0.0003160.000316

CarbonioCarbonio1212CC 98.89298.892 1313C/C/1212C =C = V-PDB (Vienna-Pee Dee V-PDB (Vienna-Pee Dee

Belemnite)Belemnite)Carbonato di calcio fossileCarbonato di calcio fossile

1313CC 1.1081.108 0.01123720.0112372

AzotoAzoto1414NN 99.633799.6337 1515N/N/1414N =N =

AIR (Azoto dell’aria)AIR (Azoto dell’aria)1515NN 0.36630.3663 0.0073530.007353

OssigenoOssigeno1616OO 99.758799.7587 1818O/O/1616O =O = V-SMOW (Vienna –Standard V-SMOW (Vienna –Standard

Mean Ocean Water)Mean Ocean Water)1818OO 0.20390.2039 0.00399480.0039948

ZolfoZolfo3232SS 95.0295.02 3434S/S/3232S =S = V-CDT (Canyon Diablo V-CDT (Canyon Diablo

Troilite)Troilite)3434SS 4.224.22 0.04500450.0450045

Standard di riferimentoStandard di riferimento

N.B. la distribuzione isotopica nei materiali standard di riferimento è N.B. la distribuzione isotopica nei materiali standard di riferimento è differente da quella naturale media!differente da quella naturale media!

La possibilità di differenziare due campioni in base all’analisi La possibilità di differenziare due campioni in base all’analisi isotopica è legata al fenomeno di isotopica è legata al fenomeno di frazionamento isotopicofrazionamento isotopico che che avviene nelle materie prime, ovvero nella deviazione dalla avviene nelle materie prime, ovvero nella deviazione dalla distribuzione isotopica naturale degli elementi in conseguenza a distribuzione isotopica naturale degli elementi in conseguenza a fenomeni biogeochimici naturali o artificialifenomeni biogeochimici naturali o artificiali

Si noti che le variazioni sono misurate rispetto ad un materiale Si noti che le variazioni sono misurate rispetto ad un materiale standard con distribuzione diversa da quella naturalestandard con distribuzione diversa da quella naturale

La variazione naturale di abbondanza isotopica è conseguenza delle La variazione naturale di abbondanza isotopica è conseguenza delle diverse proprietà chimico-fisiche degli isotopi di uno stesso diverse proprietà chimico-fisiche degli isotopi di uno stesso elementoelemento

Frazionamento isotopicoFrazionamento isotopico

EFFETTO CINETICOEFFETTO CINETICO

Differente velocità Differente velocità di reazionedi reazione

EFFETTO TERMODINAMICOEFFETTO TERMODINAMICO

Differente Differente energia energia liberalibera

MassaMassadifferentedifferente

Frazionamento nell’acquaFrazionamento nell’acquaPer valutare le cause e l’evoluzione del frazionamento in relazione Per valutare le cause e l’evoluzione del frazionamento in relazione al ciclo produttivo del vino, consideriamo gli elementi di maggior al ciclo produttivo del vino, consideriamo gli elementi di maggior interesse nei processi biosintetici: idrogeno, carbonio e ossigeno. interesse nei processi biosintetici: idrogeno, carbonio e ossigeno. Questi elementi formano due molecole fondamentali nella vita delle Questi elementi formano due molecole fondamentali nella vita delle piante: acqua e anidride carbonicapiante: acqua e anidride carbonica

H, C, O H, C, O H H22O, COO, CO22

L’acqua tende per natura ad evaporare con una reazione di L’acqua tende per natura ad evaporare con una reazione di equilibrio equilibrio regolata dalla temperaturaregolata dalla temperatura::

HH221818OO(g)(g) + H + H22

1616OO(l)(l) H H221616OO(g)(g) + H + H22

1818OO(l)(l)

All’equilibrio, l’acqua in fase vapore si è arricchita in All’equilibrio, l’acqua in fase vapore si è arricchita in 1616O (O (1818O < 0) O < 0) essendo le molecole di essendo le molecole di 11HH1616O più leggere e quindi più O più leggere e quindi più propensepropense all’evaporazione. Per lo stesso motivo, la fase liquida sarà più ricca all’evaporazione. Per lo stesso motivo, la fase liquida sarà più ricca in in 22HH1616O, O, 11HH1818O e O e 22HH1818O, molecole più pesanti (O, molecole più pesanti (1818O e O e 22H > 0)H > 0)

Ciclo dell’acquaCiclo dell’acquaDurante i fenomeni di evaporazione e precipitazione si verifica Durante i fenomeni di evaporazione e precipitazione si verifica frazionamento isotopico dell’ossigenofrazionamento isotopico dell’ossigeno

L’entità del frazionamento dipende dalla temperatura, la quantità di L’entità del frazionamento dipende dalla temperatura, la quantità di umidità rimossa, il tipo di condensazione (conversione in acqua o in umidità rimossa, il tipo di condensazione (conversione in acqua o in ghiaccio) e altri fattori climatici e geograficighiaccio) e altri fattori climatici e geografici

Effetto della temperaturaEffetto della temperatura

Essendo il frazionamento Essendo il frazionamento dipendente dalla dipendente dalla temperatura, dal punto di temperatura, dal punto di vista geografico il valore di vista geografico il valore di 1818O diminuisce:O diminuisce: all’aumentare della all’aumentare della latitudinelatitudine all’aumentare all’aumentare dell’altitudinedell’altitudine

Frazionamento nei vegetaliFrazionamento nei vegetali

Nel ciclo vegetativo delle Nel ciclo vegetativo delle piante, l’assorbimento di piante, l’assorbimento di acqua dal terreno e il acqua dal terreno e il processo di traspirazione, processo di traspirazione, caratteristico di ciascuna caratteristico di ciascuna specie, causano anch’essi un specie, causano anch’essi un arricchimento di isotopi arricchimento di isotopi pesanti (pesanti (22H e H e 1818O), in O), in dipendenza dalla specie dipendenza dalla specie vegetale e dalle condizioni vegetale e dalle condizioni climatiche (climi freddi, climatiche (climi freddi, piovosi o caldo-aridi)piovosi o caldo-aridi)

Quindi, in dipendenza di Quindi, in dipendenza di questi parametri, le piante questi parametri, le piante hanno a disposizione acqua hanno a disposizione acqua "isotopicamente" diversa, da "isotopicamente" diversa, da utilizzare nella fotosintesiutilizzare nella fotosintesi

Esempi di frazionamento Esempi di frazionamento 1818O/O/1616OO

Ciclo della COCiclo della CO22

L'anidride carbonica, essendo L'anidride carbonica, essendo allo stato gassoso, subisce il allo stato gassoso, subisce il processo di frazionamento per processo di frazionamento per transizione di fase in modo molto transizione di fase in modo molto meno sensibile, anche se dai dati meno sensibile, anche se dai dati acquisiti nel corso degli anni si è acquisiti nel corso degli anni si è potuto osservare che un lieve potuto osservare che un lieve frazionamento è dovuto alla frazionamento è dovuto alla latitudine, probabilmente per latitudine, probabilmente per fattori climatici quali la fattori climatici quali la temperaturatemperatura

Nella tabella sono riportati i Nella tabella sono riportati i valori dei rapporti isotopici di valori dei rapporti isotopici di idrogeno, carbonio e ossigeno idrogeno, carbonio e ossigeno misurati in vini provenienti dalle misurati in vini provenienti dalle regioni italiane per l’annata 1994regioni italiane per l’annata 1994

RReeggiioonnii DD// HH ppppmm CC‰‰ OO‰‰

AAbbrruuzzzzoo 110022..9933 --2244..9933 55..1144 BBaassiilliiccaattaa 110033..9922 --2255..3399 55..4433 CCaallaabbrr iiaa 110033..2222 --2266..6611 66..6677 CCaammppaanniiaa 110022..4400 --2266..3377 33..3344 EEmmiilliiaa--RRoommaaggnnaa 110011..1188 --2266..8899 11..7722 FFrr iiuullii--VV..GG.. 110011..7744 --2255..8811 11..4433 LLaazziioo 110033..0099 --2255..7777 44..8800 LLiigguurr iiaa 110011..0011 --2266..0044 22..0022 LLoommbbaarrddiiaa 110000..1199 --2266..5500 11..1122 MMaarrcchhee 110011..5522 --2266..4422 22..6611 MMoolliissee 110022..6699 --2266..1122 55..3300 PPiieemmoonnttee 9999..9966 --2266..5522 00..7722 PPuugglliiaa 110033..4477 --2244..8877 66..7755 SSaarrddeeggnnaa 110033..2277 --2255..5511 66..3344 SSiicciilliiaa 110044..2211 --2255..3322 77..5544 TTrreenntt iinnoo AA..AA.. 110000..8888 --2266..9966 00..5522 TToossccaannaa 110011..7744 --2255..9911 44..1155 UUmmbbrriiaa 110011..7788 --2266..7799 33..6655 VVeenneettoo 110011..8811 --2266..0066 11..0000

• D/H e D/H e 1313C/C/1212C misurati C misurati nell’etanolonell’etanolo

• 1818O/O/1616O misurato nell’acquaO misurato nell’acqua

Frazionamento biosinteticoFrazionamento biosinteticoIl ciclo della fotosintesi con la produzione di glucosio determina Il ciclo della fotosintesi con la produzione di glucosio determina ancora una modifica isotopica per quanto riguarda il contenuto in ancora una modifica isotopica per quanto riguarda il contenuto in deuterio dell'acqua, ma diventa estremamente selettivo per quanto deuterio dell'acqua, ma diventa estremamente selettivo per quanto riguarda l'anidride carbonica e quindi il rapporto isotopico riguarda l'anidride carbonica e quindi il rapporto isotopico 1313C/C/1212C. Il C. Il cammino fotosintetico per la fissazione della COcammino fotosintetico per la fissazione della CO22 ne è infatti la ne è infatti la principale fonte di variazione. Le piante incorporano COprincipale fonte di variazione. Le piante incorporano CO22 secondo secondo tre meccanismi biosintetici:tre meccanismi biosintetici:

Il meccanismo C3 provoca un frazionamento del carbonio molto più Il meccanismo C3 provoca un frazionamento del carbonio molto più elevato rispetto agli altri due meccanismi. Gli isotopi più pesanti, in elevato rispetto agli altri due meccanismi. Gli isotopi più pesanti, in questo caso il questo caso il 1313C, sono cineticamente meno favoriti e quindi più C, sono cineticamente meno favoriti e quindi più lenti a reagire, per cui, maggiore è il numero dei passaggi di lenti a reagire, per cui, maggiore è il numero dei passaggi di reazione e tanto più sarà selettivo il processoreazione e tanto più sarà selettivo il processo

• il ciclo di Calvin o C3 (es. vite e barbabietola)il ciclo di Calvin o C3 (es. vite e barbabietola)• il ciclo di Hatch-Slack o C4 (es. canna e mais)il ciclo di Hatch-Slack o C4 (es. canna e mais)• il ciclo noto come Crassulean Acid Methabolism o CAM, meno il ciclo noto come Crassulean Acid Methabolism o CAM, meno

comunecomune

Frazionamento di Frazionamento di 1212C e C e 1313CC

Al termine del cicloAl termine del ciclo

Al termine del ciclo sintetico si Al termine del ciclo sintetico si producono molecole di glucosio producono molecole di glucosio che hanno un contenuto che hanno un contenuto isotopico correlato a quello isotopico correlato a quello dell'acqua e dell'anidride dell'acqua e dell'anidride carbonica impiegate, nonché del carbonica impiegate, nonché del ciclo fotosintetico seguitociclo fotosintetico seguito

La successiva fermentazione La successiva fermentazione alcolica che trasforma il glucosio alcolica che trasforma il glucosio ad alcol etilico modifica solo in ad alcol etilico modifica solo in parte i rapporti isotopici parte i rapporti isotopici (maggiormente per D/H), per cui (maggiormente per D/H), per cui essi si ritrovano nelle molecole di essi si ritrovano nelle molecole di alcol etilico prodottealcol etilico prodotte

Parametri D/H nei vegetaliPARAMETRI CHE INFLUENZANO IL RAPPORTO D/H NEI COMPOSTI VEGETALIPARAMETRI CHE INFLUENZANO IL RAPPORTO D/H NEI COMPOSTI VEGETALI

Composizione isotopica dell'acqua di faldaComposizione isotopica dell'acqua di falda effetto latitudineeffetto latitudine

ciclo ciclo planetario planetario dell'acquadell'acqua

effetto geografico - continentaleeffetto geografico - continentale

effetto altitudineeffetto altitudine

Evapotraspirazione fogliareEvapotraspirazione fogliare effetto climatico effetto climatico (temperatura - umidità (temperatura - umidità

relativa) relativa)

bietola, fragola bietola, fragola (91-93 ppm) (91-93 ppm)

piante a ciclo piante a ciclo CC33 ( 96 ÷ 108 ( 96 ÷ 108

ppm )ppm )

mele, pere, mele, pere, ciliegie ( 95 ÷ ciliegie ( 95 ÷

101 ppm )101 ppm ) Provenienza Provenienza

vegetale dell’alcolvegetale dell’alcolvite ( 98 ÷ 108 ppm )vite ( 98 ÷ 108 ppm )

piante a ciclo Cpiante a ciclo C44 (canna da zucchero, (canna da zucchero, mais) (110-115 ppm)mais) (110-115 ppm)

condensazione

condensazione

Esempi di frazionamento Esempi di frazionamento 22D/D/11HH

In definitiva, i fenomeni naturali che si succedono durante il ciclo In definitiva, i fenomeni naturali che si succedono durante il ciclo degli elementi C, H e O sono tali da permettere una differenziazione degli elementi C, H e O sono tali da permettere una differenziazione del prodotto finale. In base al tipo di rapporto isotopico in del prodotto finale. In base al tipo di rapporto isotopico in considerazione, si possono avere le informazioni descritte nella considerazione, si possono avere le informazioni descritte nella tabellatabella

Informazioni fornite dai r.i.Informazioni fornite dai r.i.

RRaappppoorrttoo iissoottooppiiccoo II nnfflluueennzzaattoo ddaa PPuuòò ddeetteerrmmiinnaarree

1133CC// 1122CC,, DD// HH MMeettaabboolliissmmoo

((CC33,, CC44,, CCAAMM))

AAggggiiuunnttaa iilllleecciittaa ddii zzuucccchheerroo ddii ccaannnnaa ee// oo bbaarrbbaabbiieettoollaa

1188OO// 1166OO,, DD// HH OOrriiggiinnee

ddeellll’’aaccqquuaa AAnnnnaaccqquuaammeennttoo

1133CC// 1122CC ,, DD// HH SSiinntteessii cchhiimmiiccaa AAggggiiuunnttaa ddii ssoossttaannzzee ddii ssiinntteessii

1188OO// 1166OO,, DD// HH,, 1155NN// 1144NN,, 1133CC// 1122CC

OOrriiggiinnee ggeeooggrraaff iiccaa

CCaarraatttteerriizzzzaazziioonnee ddii pprrooddootttt ii aadd oorr iiggiinnee pprrootteettttaa ee ccoonnttrroollllaattaa

AntisofisticazioniAntisofisticazioni

La contraffazione dovuta all’addizione di zuccheri di canna o bietola La contraffazione dovuta all’addizione di zuccheri di canna o bietola è relativamente semplice da identificare, in base al rapporto è relativamente semplice da identificare, in base al rapporto isotopico D/H. Il valore dovuto allo zucchero presente naturalmente isotopico D/H. Il valore dovuto allo zucchero presente naturalmente nel vino è 98-102 ppm; valori superiori indicano addizione di nel vino è 98-102 ppm; valori superiori indicano addizione di zucchero di canna e mais, mentre valori inferiori indicano addizione zucchero di canna e mais, mentre valori inferiori indicano addizione di zucchero di bietola. La misura è effettuata normalmente con la di zucchero di bietola. La misura è effettuata normalmente con la tecnica di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR)tecnica di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR)

L'aggiunta di una miscela equivalente di zuccheri di canna e bietola L'aggiunta di una miscela equivalente di zuccheri di canna e bietola non modifica il rapporto isotopico del deuterio, ma è comunque non modifica il rapporto isotopico del deuterio, ma è comunque evidenziabile dall'aumentare del rapporto isotopico evidenziabile dall'aumentare del rapporto isotopico 1313C/C/1212CC

L’annacquamento del vino è rivelabile in base al rapporto L’annacquamento del vino è rivelabile in base al rapporto 1818O/O/1616O: O: infatti l’acqua esterna ha un contenuto in infatti l’acqua esterna ha un contenuto in 1818O minore dell'acqua del O minore dell'acqua del vino e farà diminuire di conseguenza il valore del rapporto isotopico vino e farà diminuire di conseguenza il valore del rapporto isotopico misurato. La misura è effettuata normalmente con una tecnica di misurato. La misura è effettuata normalmente con una tecnica di Spettrometria di MassaSpettrometria di Massa

Le potenzialità dell’analisi isotopica sono tali che nel corso degli Le potenzialità dell’analisi isotopica sono tali che nel corso degli ultimi anni alcuni metodi di analisi sono diventati ufficiali al livello ultimi anni alcuni metodi di analisi sono diventati ufficiali al livello nazionale ed europeonazionale ed europeo

Metodi ufficiali di analisiMetodi ufficiali di analisi

Il Regolamento CEE 2676/90 (determinazione dei metodi Il Regolamento CEE 2676/90 (determinazione dei metodi comunitari di analisi da utilizzare nel settore del vino) prevede la comunitari di analisi da utilizzare nel settore del vino) prevede la rivelazione dell’aumento del titolo alcolimetrico di mosti e vini, rivelazione dell’aumento del titolo alcolimetrico di mosti e vini, ottenuto con addizione fraudolenta di saccarosio, mediante analisi ottenuto con addizione fraudolenta di saccarosio, mediante analisi NMR del rapporto D/HNMR del rapporto D/H

Il Regolamento CEE 822/97 (modifica del Regolamento Il Regolamento CEE 822/97 (modifica del Regolamento precedente) prevede la determinazione del rapporto isotopico precedente) prevede la determinazione del rapporto isotopico 1818O/O/1616O dell’acqua contenuta nei vini per identificare il possibile O dell’acqua contenuta nei vini per identificare il possibile fraudolento annacquamento di un vinofraudolento annacquamento di un vino

Il Regolamento CE 440/2003 (modifica del Regolamento Il Regolamento CE 440/2003 (modifica del Regolamento precedente) prevede la determinazione del rapporto isotopico precedente) prevede la determinazione del rapporto isotopico 1313C/C/1212C dell’etanolo nei vini e nei mosti mediante tecnica IRMS per C dell’etanolo nei vini e nei mosti mediante tecnica IRMS per identificare l’addizione fraudolenta di miscele di saccarosio da identificare l’addizione fraudolenta di miscele di saccarosio da bietola e cannabietola e canna

Banche DatiBanche DatiVa considerato che la variazione dei rapporti isotopici dell'alcol di vino può essere Va considerato che la variazione dei rapporti isotopici dell'alcol di vino può essere oscillante. Ad esempio per il rapporto D/H nei vini italiani, a seconda della latitudine, oscillante. Ad esempio per il rapporto D/H nei vini italiani, a seconda della latitudine, del clima e della piovosità si possono avere valori compresi tra circa 98 e 107 ppmdel clima e della piovosità si possono avere valori compresi tra circa 98 e 107 ppm

Per avere un campione statistico rappresentativo di tutta la produzione viticola italiana Per avere un campione statistico rappresentativo di tutta la produzione viticola italiana è necessario effettuare un'indagine su tutto il territorio nazionale. A questo scopo sono è necessario effettuare un'indagine su tutto il territorio nazionale. A questo scopo sono state costituite, a partire dal 1987, col patrocinio del Ministero delle Politiche Agricole e state costituite, a partire dal 1987, col patrocinio del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali - Ispettorato Centrale per la Repressione delle Frodi, le Banche Dati su Forestali - Ispettorato Centrale per la Repressione delle Frodi, le Banche Dati su campioni di vino sicuramente genuini e provenienti da tutta Italia. Ogni anno vengono campioni di vino sicuramente genuini e provenienti da tutta Italia. Ogni anno vengono raccolti circa 500 campioni di uva da tutte le regioni italiane e per ogni prelievo viene raccolti circa 500 campioni di uva da tutte le regioni italiane e per ogni prelievo viene compilata una scheda con le principali informazioni del vigneto; dati relativi alla compilata una scheda con le principali informazioni del vigneto; dati relativi alla produzione (kg per ceppo, resa per ettaro) eventuale irrigazione, piovosità. Tali uve produzione (kg per ceppo, resa per ettaro) eventuale irrigazione, piovosità. Tali uve vengono successivamente vinificate in laboratorio, ottenendo il vino da analizzarevengono successivamente vinificate in laboratorio, ottenendo il vino da analizzare

Nel caso del Rapporto isotopico del deuterio, la Banca Dati Italiana è stata Nel caso del Rapporto isotopico del deuterio, la Banca Dati Italiana è stata formalmente validata da una Commissione della Comunità Europea, che si avvale del formalmente validata da una Commissione della Comunità Europea, che si avvale del contributo tecnico del Joint Research Centre di Ispracontributo tecnico del Joint Research Centre di Ispra

A livello europeo, dal A livello europeo, dal 1990 esiste un database di vini che raccoglie dati da campioni di 1990 esiste un database di vini che raccoglie dati da campioni di provenienza certa vinificati in Europa, secondo le indicazioni del Regolamento UE provenienza certa vinificati in Europa, secondo le indicazioni del Regolamento UE 2676/90. Oltre ai dati dei valori D/H originariamente previsti, attualmente il database 2676/90. Oltre ai dati dei valori D/H originariamente previsti, attualmente il database comprende anche valori di comprende anche valori di 1313C del’etanolo e di C del’etanolo e di 1818O dell’acqua di vino. Siccome le O dell’acqua di vino. Siccome le possibilità di adulterazione comprendono l’utilizzo di mosti rettificati, zuccheri e possibilità di adulterazione comprendono l’utilizzo di mosti rettificati, zuccheri e prodotti vari da paesi del terzo mondo, si stanno raccogliendo dati anche da vini prodotti vari da paesi del terzo mondo, si stanno raccogliendo dati anche da vini provenienti da questi paesiprovenienti da questi paesi

Determinazione della Determinazione della provenienzaprovenienza

Oltre all’utilizzo nell’identificazione di sofisticazioni, l’analisi Oltre all’utilizzo nell’identificazione di sofisticazioni, l’analisi isotopica è impiegata nella caratterizzazione dal punto geografico isotopica è impiegata nella caratterizzazione dal punto geografico dei prodotti enologici. Come si è detto in precedenza, infatti, uve dei prodotti enologici. Come si è detto in precedenza, infatti, uve cresciute in zone climaticamente diverse daranno vini in cui C, H e cresciute in zone climaticamente diverse daranno vini in cui C, H e O (presenti in etanolo e acqua) avranno subito frazionamenti O (presenti in etanolo e acqua) avranno subito frazionamenti isotopici conseguentemente diversiisotopici conseguentemente diversiNella figura a fianco sono Nella figura a fianco sono riportati i valori di riportati i valori di 1818O O per vini provenienti da:per vini provenienti da:

Le differenze risultano Le differenze risultano essere significativeessere significative

• Paesi europei caldi Paesi europei caldi (Spagna, Portogallo)(Spagna, Portogallo)

• Paesi europei Paesi europei temperati (Francia, temperati (Francia, Italia)Italia)

• Paesi europei freddi e Paesi europei freddi e umidi (Germania, umidi (Germania, Austria)Austria)

Problemi nella determinazione della Problemi nella determinazione della provenienzaprovenienza

Per la determinazione della provenienza regionale, si possono utilizzare gli Per la determinazione della provenienza regionale, si possono utilizzare gli stessi parametri utili a identificare le adulterazioni, cioè stessi parametri utili a identificare le adulterazioni, cioè 1313C e C e 1818O di etanolo O di etanolo e acqua di vino. La base è ovviamente il database UE. La determinazione è e acqua di vino. La base è ovviamente il database UE. La determinazione è però resa problematica dal fatto che i campioni incogniti possono essere però resa problematica dal fatto che i campioni incogniti possono essere stati soggetti ad adulterazione, rendendo difficile la collocazione all’interno stati soggetti ad adulterazione, rendendo difficile la collocazione all’interno del database. Inoltre le variazioni stagionali naturali possono essere del database. Inoltre le variazioni stagionali naturali possono essere significative (figura sotto - significative (figura sotto - 1818O di vini tedeschi della Franconia in annate O di vini tedeschi della Franconia in annate diversediverse

Una misura alternativa può Una misura alternativa può essere la determinazione essere la determinazione del rapporto isotopico del rapporto isotopico dell’azoto (dell’azoto (1515N/N/1414N) dagli N) dagli aminoacidi, che però può aminoacidi, che però può essere influenzato essere influenzato dall’addizione di sali di dall’addizione di sali di ammonio per la ammonio per la fermentazionefermentazione

L’approccio migliore sembra L’approccio migliore sembra quindi essere un impiego di quindi essere un impiego di più variabili, sia isotopiche più variabili, sia isotopiche sia di altro generesia di altro genere

Spettrometria di massaSpettrometria di massa

La spettrometria di massa è una tecnica utilizzata per separare La spettrometria di massa è una tecnica utilizzata per separare molecole cariche, cioè ioni, in base alla loro massa o, più molecole cariche, cioè ioni, in base alla loro massa o, più correttamente, in base al rapporto massa/carica. Quindi è una correttamente, in base al rapporto massa/carica. Quindi è una tecnica in grado di distinguere isotopi dello stesso elemento e di tecnica in grado di distinguere isotopi dello stesso elemento e di calcolarne i rapporti isotopicicalcolarne i rapporti isotopiciI rapporti isotopici degli elementi leggeri (H, O, C, N, S) sono I rapporti isotopici degli elementi leggeri (H, O, C, N, S) sono misurati con la tecnica Isotope Ratio Mass Spectrometry (IRMS) misurati con la tecnica Isotope Ratio Mass Spectrometry (IRMS) mediante trasformazione in gas purimediante trasformazione in gas puriPer gli elementi pesanti (Pb, Sr) sono invece utilizzate la tecnica Per gli elementi pesanti (Pb, Sr) sono invece utilizzate la tecnica Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (ICP-MS) e la Inductively Coupled Plasma –Mass Spectrometry (ICP-MS) e la tecnica Thermal Ionization Mass Spectrometry (TIMS) nelle quali il tecnica Thermal Ionization Mass Spectrometry (TIMS) nelle quali il campione è trasformato in atomi e ionicampione è trasformato in atomi e ioni

Isotope Ratio Mass Isotope Ratio Mass SpectrometrySpectrometry

Nella tecnica Isotope Ratio Mass Spectrometer (IRMS) si utilizza uno Nella tecnica Isotope Ratio Mass Spectrometer (IRMS) si utilizza uno spettrometro di massa avente sensibilità minore ma capacità di spettrometro di massa avente sensibilità minore ma capacità di risoluzione e precisione assai più elevata rispetto agli spettrometri risoluzione e precisione assai più elevata rispetto agli spettrometri convenzionaliconvenzionali

Lo spettrometro IRMS comprende tre parti fondamentali: una Lo spettrometro IRMS comprende tre parti fondamentali: una sorgente di ioni, un analizzatore di massa e un contatore di ionisorgente di ioni, un analizzatore di massa e un contatore di ioni La La sorgente di ionisorgente di ioni ha lo scopo di ionizzare le molecole del ha lo scopo di ionizzare le molecole del

campione (generalmente introdotto in forma gassosa) per campione (generalmente introdotto in forma gassosa) per interazione con un fascio di elettroni che causa la formazione di interazione con un fascio di elettroni che causa la formazione di ioni positivi dai composti del campioneioni positivi dai composti del campione

Gli ioni positivi sono poi accelerati e condotti all’interno Gli ioni positivi sono poi accelerati e condotti all’interno dell’dell’analizzatore di massaanalizzatore di massa, ovvero un campo elettromagnetico , ovvero un campo elettromagnetico dove gli ioni sono separati a seconda del loro rapporto dove gli ioni sono separati a seconda del loro rapporto massa/carica (m/z)massa/carica (m/z)

Infine gli ioni sono raccolti e contati da un Infine gli ioni sono raccolti e contati da un rivelatorerivelatore

Principio di funzionamentoPrincipio di funzionamento

Sorgente ionicaSorgente ionica

MagneteMagnete

m/z 2 (Hm/z 2 (H22))

m/z 3 (HD)m/z 3 (HD)

m/z 4 (Dm/z 4 (D22))

Preparazione del campionePreparazione del campione

Per effettuare la misura con la IRMS è necessario convertire Per effettuare la misura con la IRMS è necessario convertire l’elemento di interesse nel campione in forma gassosal’elemento di interesse nel campione in forma gassosa

Esempio: determinazione del rapporto Esempio: determinazione del rapporto 1313C/C/1212C nel vino (alcol etilico)C nel vino (alcol etilico)

Estrazione e Estrazione e purificazione purificazione del composto del composto di interessedi interesse

TrasformazionTrasformazione del composto e del composto di interesse in di interesse in

gasgas

Separazione e Separazione e quantificazione quantificazione

con con spettrometria spettrometria

di massadi massa

Estrazione Estrazione alcol etilico alcol etilico

dal vinodal vino

Ossidazione e Ossidazione e trasformazione trasformazione

dell’alcol in dell’alcol in COCO22

QuantificazionQuantificazione del rapporto e del rapporto

1313COCO22//1212COCO22

Cosa si misura Cosa si misura effettivamente?effettivamente?

Idrogeno Idrogeno H H22: masse 2, 3: masse 2, 3 2 = 2 = 11HH11HH 3 = 3 = 11HH22DD

Carbonio Carbonio ossidazione con O ossidazione con O22 CO CO22: masse 44, 45, 46: masse 44, 45, 46 44 = 44 = 1212CC1616OO1616OO 45 = 45 = 1313CC1616OO1616O e O e 1212CC1616OO1717OO 46 = 46 = 1313CC1616OO1717O e O e 1212CC1717OO1717OO

Azoto Azoto N N2:2: masse 28, 29, 30 masse 28, 29, 30 28 = 28 = 1414NN1414NN 29 = 29 = 1414NN1515NN 30 = 30 = 1515NN1515NN

Zolfo Zolfo ossidazione con O ossidazione con O22 SO SO2:2: masse 64, 66 masse 64, 66 64 = 64 = 3232SS1616OO1616OO 66 = 66 = 3434SS1616OO1616OO

Specie misurateSpecie misurate

Nelle figure sono riportati due esempi di Nelle figure sono riportati due esempi di spettrometri di massa per analisi IRMS. Si spettrometri di massa per analisi IRMS. Si tratta generalmente di strumenti di costo tratta generalmente di strumenti di costo elevato, accessibile soltanto a laboratori di elevato, accessibile soltanto a laboratori di analisi molto avanzatianalisi molto avanzati

Esempi di strumentiEsempi di strumenti

Molti spettrometri per analisi Molti spettrometri per analisi IRMS sono dotati anche di un IRMS sono dotati anche di un gascromatografo per la gascromatografo per la separazione di specie separazione di specie organiche preliminare organiche preliminare all’analisi degli isotopiall’analisi degli isotopi

IMPORTANTEIMPORTANTE Scrivere meglio volatiliScrivere meglio volatili Scrivere terpeni con cromatogrammiScrivere terpeni con cromatogrammi Scrivere esteri con cromatogrammiScrivere esteri con cromatogrammi

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