Conference Proceedings Terracotta and Wine Impruneta - Fornace Agresti 22/11/2014 Experiences of winemaking from around the world Gathered together in this document are the interventions which took place during the conference held at the Fornace Agresti Impruneta during the third exhibition of "Terracotta and Wine" organized by Artenova of Leonardo Parisi. The speakers were: Prof. Christophe Caillaud, director of the Gallo-‐Roman Museum of Vienne The use of Terracotta for the transport and processing of wine: from Roman amphorae to the tinajas of Spain Dott. Luigi Armanino Preliminary investigation on the evolution of Barbera d'Asti in terracotta. Prof. Antonio Tirelli, University of Milan, Faculty of Agriculture Characterization of “Cerasuolo di Vittoria” in terracotta Les céramiques et le vin : élaboration, stockage, commerce, de l’Antiquité à l’époque moderne, de l’amphore aux tinajas. 1er Colloque International, La terra cotta e il vino, Artenova, Impruneta Samedi 22 novembre 2014 Christophe Caillaud Assistant de Conservation Musée gallo-romain de Saint-Romainen-Gal – Vienne (69), France Tessons de jarres provenant du site de Hajji Firuz Tepe avec résidu de tartrate de potassium. Iran, 5400-5000 av. J.-C. Exposition « Le Vin, Nectar des Dieux, Génie des Hommes », musée Henry Prades, Lattes. ). © ). © Les Jarres, pour le transport et le commerce en Phénicie, Égypte… Jarre cananéenne. Seconde moitié du IIe millénaire av. J.-C. © A. Marangou Jarres égyptiennes (Époque thinite, 3100-2700 av. J.-C. Abydos, tombeaux des rois des deux Ières dynasties) Musée du Louvre, Paris. Fresque du tombeau de Khâemouaset, 4e fils de Ramsés II (Louxor vers 1500 av. J.-C.) Les amphores (à partir du VIIIe s. av. J.-C.) Du grec signifiant« vase porté des deux côtés » Amphores de Chios (fin VIIe s.- fin IVe s. av. J.-C. © A. Marangou) Amphores athéniennes à figures noires (VIe s. av. J.-C.) Les amphores de la péninsule italique Amphore étrusque (500 av. J.-C., épave du Grand Ribaud F) Var, dépôt DRASSM, Musée d’Histoire de Marseille Cargaison reconstituée d’amphores italiques (Amphores type Dressel 1, IIe-Ier s. av. J.-C.) Exposition « Le Vin, Nectar des Dieux, Génie des Hommes », musée Henry Prades, Lattes. Pompéi Stèle de Neumagen, Les amphores « Gauloises » Ier-IIe s. ap. J.-C. Les terres cuites vinaires antiques méditerranéennes Les pithoi (pithos) grecs et crêtois Pithos, fouloir et cuve de recueil du moût Musée archéologique d’Héraklion, Crête Les pithoi du IIe millénaire av. J.-C. jusqu’au XXe s. Musée archéologique d’Héraklion et site de Phaïstos (Crête) Eurysthée caché dans un pithos Vase à figures noires, v. 530 av J.-C., Cerveteri, Musée du Louvre. Grande jarre traditionnelle crétoise ou pithos L’élaboration du vin à l’époque romaine Évènement annuel de reconstitution : les « Vinalia » Vendanges à la romaine, musée gallo-romain de Saint-Romain-en-Gal - Vienne, France Jarres de vinifications et de stockage d’époque romaine Du IIIe s. av. J.C. env. jusqu’à la fin de l’Antiquité : Les dolia (dolium) Dolia, Musée gallo-romain de Saint-Romain-enGal - Vienne Chai à dolia, Villa Regina de Boscoreale près de Pompéi Chai à vins romain National Museum of Liverpool Mosaïque du « calendrier rustique » découverte à Saint-Romain-en-Gal (M.A.N.) Mosaïque du foulage Musée gallo-romain de Lyon - Fourvière Chai à dolia de la villa des Toulons (Rians, Var. Ier-IIIe s. ap. J.-C.) Thermopolium Herculanum Préparation du defrutum ? Mosaïque de Cherchell, Algérie Recettes d’agronomes romains Reconstitution d’un bateau à dolia Ier s. ap. J.-C. Les tonneaux dès le Ier s. av. J.-C. Oberwinterthur, Kantonsarchäologie, Zurich La Rhétie, origine de la tonnellerie? Stèle de Cabrières d’Aigues Scène de halage. (Musée Calvet, Avignon, France) Les outres : Peinture représentant un culleus, outre de grande taille, d’après une peinture pompéienne disparue La poix et l’étanchéité des amphores, dolia, outres et tonneaux Mosaïque du calendrier rustique découverte à Saint-Romain-en-Gal, (M.A.N.) Four à poix gallo-romain dans les Causses (Lozère) Badigeonnage à la cire Mosaïque du « calendrier rustique », découverte à Saint-Romain-en-Gal, (M.A.N.) Foulage partiel et pigeage Eurysthée caché dans un pithos. (Vase à figures noires, v. 530 av J.-C., Cerveteri, Musée du Louvre) Les étiquettes/marchandising/captation de prestige Les vins en jarre en France en 2013 Des traditions vivantes : Tinajas, talhas, qvevris Espagne Portugal Géorgie© Kvevri.org Les tinajas espagnoles du Moyen-âge au XXIe s. Chai de stockage, Bodegas Miguel Calatayud, Valdepeñas (Esp.) Vue de l'ancien chai à tinajas. Bodegas Cesar Vellasco, Villarobledo (Esp.) Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Santi Cabasa Local de fabrication des tinajas Atelier Antonio Padilla Les tinajas en Italie Azienda Agricola Cos, Azienda Agricola Elisabetta Foradori, Azienda Agricola Frank Cornelissen… © Azienda Agricola Cos Bodega Viñedos Culturales-Bernabé Navarro Chai « à la géorgienne » constitué de tinajas espagnoles Domaine des Miquettes, Ardèche, France Le Portugal, l’Alentejo, le royaume des talhas Herdade Dos Outeiros Altos seul vin Talha 2012 Alentejo Vino de Talha D.O.C. Le phénomène des jarres vinaires en France aujourd’hui Poterie Terres d’Autan, spécialiste des jarres à vin ©Terres d’Autan Le Clos d’un jour A.O.P. Cahors Château Grézan A.O.P. Faugères Le Caveau d’Héraclès Vergèze, Gard Poterie Alain Berthéas Domaine Viret Séguret, Vaucluse Saint-Maurice-sur Eygues, Drôme Le Domaine Stéphane Tissot Montigny-les-Arsures, Jura Les Qvevri aujourd’hui Le Domaine Stéphane Bannwarth Obermorschwihr, Alsace Le Domaine Bernard Valette Lachassagne, Beaujolais Domaine Pierre Gaillard Malleval (Loire) Un nouvel élan en Italie : Artenova, Impruneta (FI). © Artenova © Artenova © Artenova Azienda Agricola Grignanello à Castellina in Chianti, dans la Province de Sienne (Toscane). © Artenova Caratterizzazione del Cerasuolo di Vittoria in terracotta Tirelli A., Gabrielli M. e Piergiovanni L. Properties of vat materials in vinification Proprietà dei materiali usati per le vasche di vinificazione Stainless steel Acciao inox Pros Pro High capacity vats Elevata capacità delle vasche Full control of fermentative conditions (T, O2) Pieno controllo della fermentazione, temperatura e ossigeno Easy menagement of grape solids Facile lavorazione delle uve Easy racking Facilità di travaso Air free conditions easy to apply Facile controllo dell'ossigenazione High mechanical resistance Elevata resistenza meccanica High chemical inertia Elevata inerzia chimica Complete cleaning procedures easy to apply Facilità di pulizia Cons High heat exchange Forti sbalzi termici High cost Costi elevati Properties of vat materials in vinification Concrete Cemento Pros Pro High capacity vats Elevata capacità delle vasche Easy racking Facilità di travaso Air free conditions easy to apply Facilità di ossigenazione High mechanical resistance Elevata resistenza meccanica Good chemical inertia Buona inerzia chimica Low building cost Bassi costi di costruzione Cons Contro Costs of maintance Elevati costi di manutenzione Fermentation/maceration conditions hard to control Difficoltà di controllo della fermentazione e macerazione Cleaning procedures hard to apply Difficolta nelle pulizia Low heat transfer Bassa capacità di trasferimento del calore Properties of vat materials in vinification Oak wood barrels Botti di rovere Pros Pro Easy racking Facilità di travaso Fermentation conditions easy to control Facilità di controllo delle condizioni di fermentazione Air free conditions easy to apply Facilità di ossigenazione Easy menagement of grape solids Facilità di lavorazione delle bucce Good mechanical resistance Buona resistenza meccanica Cons Contro Low capacity vats Bassa capacità delle vasche Costs of maintance Elevati costi di manutenzione Cleaning procedures hard to apply Difficoltà di pulizia Low heat transfer Bassa capacità di trasferimento del calore Properties of vat materials in vinification Earthenware jars Giare di terracotta Pros Pro Low plant costs (half burried jars) Bassi costi di impianto ( Giare parzialmente interrate) Good heat transfer Buona capacità di trasferimento del calore Cons Contro Low capacity vats Bassa capacità dei recipienti Low mechanical resistence Bassa resistenza meccanica Low chemical inertia Bassa inerzia chimica Fermentation conditions hard to control Difficoltà nel controllare la fermentazione Cleaning procedures hard to apply Difficoltà nella pulizia Air free conditions hard to apply Difficoltà nell'ossigenazione Properties of vat materials in wine aging Proprietà dei differenti materiali nell’invecchiamento del vino Stainless steel Acciao inox Concrete Cemento Properties Proprietà Chemical inertia Inerzia chimica Artificial oxygenation conditions to apply Facilità di ossigenazione artificiale Large volumes to manage Grandi volumi da lavorare No contribution to wine aroma Nessuna cessione di aromi Re-suspension of yeast lees easy to carry out Facilità di affinamento con le fecce Properties of vat materials in wine aging Wood barrel Earthenware jar Botti di rovere . Properties Proprietà Racked wine storage Stoccaggio del vino travasato Natural, slow, mild oxygen permeation Il passaggio di ossigeno si riduce nel tempo Release of flavour compounds Rilascio di componenti aromatiche Release of phenols and salts Naturale lenta e leggera ossigenazione Rilascio di fenoli e sali O2 permeation decreasing with the time High tournover (3-4 years) Elevato ricambio, 3-‐4 anni Buon isolamento termico Proprietà No transfer of material from jar walls Nessun trasferimento di materiali dalle pareti della giara Natural, slow and mild (?) O2 permeation Naturale, lento e leggero passaggio di ossigeno O2 permeation decreasing with the time Il passaggio di ossigeno si riduce nel tempo Low tournover Lunga durata del recipiente Good thermostatting Buon isolamento termico Heat transfer rate of different materials Velocità di trasferimento del calore Material KQ (W/m K) Wall thickness (m) Heat transfer ratio Wood 0.1 – 0.4 0.025 100 Earthenware 0.46 0.02 230 Concrete 0.48 0.12 40 Stainless steel 3.3 0.003 1100 The overall heat transfer decreases as the surface/volume ratio increases. Much lower values of such a ratio are usual for stainless steel or concrete vats. La diminuzione complessiva del trasferimento di calore è proporzionale all’aumento del rapporto superficie/volume Valori molto più bassi di tale rapporto sono tipici nelle vasche di acciao e di cemento O2 permeation properties of earthenware jars Il passaggio dell’ossigeno nelle giare di terracotta Material Kperm g O2/L anno (mol cm/m2 h bar) PET 22 – 29×10-8 HDPE 0.720 – 1.44×10-5 LDPE 1.8 – 2.52×10-5 Earthenware 0.04 – 2.55 Glazed earthenware 0.067 – 0.84 15 ? 0.04 Barrique 1.5 – 200 Factors affecting permeation properties Porosity (clay composition, oven temperature, glazing) Jar positioning (half burried, sand sourraunded) Air moisture Pores obstruction (precipitation of salts and colloids) Fattori che influenzano la permeabilità dell’ossigeno Porosità ( composizione dell’argilla, temeperatura di cottura,vetrificazione) Posizione della Giara ( metà interrata, circondata da sabbia) Umidità dell’aria Ostruzione dei Pori ( precipitazione di tartrati e colloidi ) O2 behavior in wine aged in wood barrels Comportamento dell’ossigeno nel vino invecchiato in botti di legno O2 behavior in wine aged in wood barrels Comportamento dell’ossigeno nel vino invecchiato in botti di legno o2 Tannins [Tannins] O HO HO O O O OH OH Distance O2 behavior in wine aged in wood barrels Comportamento dell’ossigeno nel vino invecchiato in botti di legno Struttura Composti R1 OH HO O + R OH OH OH OH Anthocyanidins > 0,6 HO O Catechins 0.59 R OH OH O HO Ellagic acid 0.53 O OH HO O OH O E3.5 (V) O2 behavior in wine aged in wood barrels Comportamento dell’ossigeno nel vino invecchiato in botti di legno Fe/Cu Quinones Wood phenolics + O2+ Fe/Cu H2O2 Ethanal + H2O Ethanol Fe/Cu H2O2 Tartaric ac. Lactic ac. Glyoxylic ac. Pyruvic ac. O2 behavior in wine aged in wood barrels Comportamento dell’ossigeno nel vino invecchiato in botti di legno OH OH HO R1 OH + O HO O R2 OH OH OH OH R1 OH OH R1 R + O HO OH CH3 O HO O OH + R2 OH OH HO OH O OH OH Flavanols R2 Pyranoanthocyanidines (Red colored poly mers) (Red-orange colored) Behavior of compounds released from oak Comportamento dei composti rilasciati dal rovere R1 OH Aldehyds with vanilla or toasted flavor Vanillin Syringaldehyde Furfural ….. OH R + O HO OH OH R3 OH HO O OH OH OH O2 behavior in wine aged in earthenware jar Comportamento dell’ossigeno nei vini invecchiati in giare di terracotta o2 Tannins [Tannins] O HO HO O O O OH OH Distance O2 behavior in wine aged in earthenware jar Comportamento dell’ossigeno nei vini invecchiati in giare di terracotta Quinones Wine phenolics + O2+ Fe/Cu H2O2 Ethanal + H2O Ethanol Fe/Cu H2O2 Tartaric ac. Lactic ac. Glyoxylic ac. Pyruvic ac. O2 behavior in wine aged in earthenware jar Comportamento dell’ossigeno nei vini invecchiati in giare di terracotta Quinones Fenols Anthocyanins Anthocyanins Q Quinones + Fenols Brown polymers What’s happens in in-jar winemaking Vinificazione nelle giare di terracotta Hand harvested grape Destemming and mild crushing Grape must in half-burried jars (400 L) Spontaneous fermentation (± 15 days) Fermentation temperature 28-30 C Wine-crushing Sealing of the jar hole 6 months maceration + malolactic fermentation Racking Storage in concrete vat Filtration Bottling • • • • • • • • • • • • Raccolta manuale delle Uve Diraspatura e leggera pigiatura Mosto inviato in Giare da 400 litri parzialmente interrate Fermentazione spontanea ( circa 15 giorni) Temperatura di fermentazione di 28-30 °C Follature Chiusura della giara 6 mesi di macerazione con le bucce e fermentazione malolattica travaso Stoccaggio in vasche di cemento Filtrazione imbottigliamento Comparison – general properties Comparazione di alcuni parametri del vino tra Giare e vasche di cemento Jar Concrete 5.71 5.68 Total acidity (g H2T /L) pH (± 0.02) 3.35 3.20 Volatile acidity (g AcH/L) 0.88 0.69 Sulphur dioxide: (mg/L) free 6 18 overall 22 49 In earthenware jar made wine Higher pH Higher acetic acid SO2 from yeast (> 10 mg/L) Il vino fatto nelle Giare presenta un ph più alto,una acidità volatile più alta. Solforosa prodotta dal lievito superiore a 10mg/l Comparison – free anthocyanines Confronto degli antociani liberi Jar Concrete Anthocyanins (mg/l) Delfinina 0.9 1.1 Petunina 1.7 2.1 Peonina Malvina 16.2 23.4 Acyl-esters Overall 1.7 1.9 3.7 6.3 24.2 34.6 In earthenware jar made wine Lower content of anthocyanins Lower content of acylated forms Nel vino fatto nelle Giare , il contenuto di antociani è più basso, il contenuto delle forme acilate è più basso rispetto al cemento Comparison – color indices Comparazione con gli indici del colore 420+520 nm 420 nm 520 nm 520 nm 2 Colour indices Jar Concrete Intensity (A ) 0.69 0.61 Hue (A ) / A Coloured anthocyanins (A ) Wine 0.83 0.86 0.335 0.297 wine + SO 0.288 0.219 wine + HCl (pH 1) 0.339 0.319 In-earthenware jar made wine Nei vini affinati in giare di terracotta Higher intensity Intensità colorante più elevata Lower brick hue Bassa tonalità granata High content of stable anthocyanines Elevato contenuto di antociani stabili Comparison – flavanols Vanilline index (A500 nm) Comparazione dei Flavonoli Proanthocyanidins (mg/l) Vanillin index/proanthocyanidins Jar Concrete 0.322 0.278 1640 1280 0.20 0.22 In earthenware jar made wine Nei vini affinati in giare di terracotta Far higher content of grape tannins (proanthocyanidines) Contenuto molto più alto di tanni dell’uva (proantocianidine) Lower mean degree of polymerization Livello di polimerizazzione più basso Comparison – sensory properties Comparazione delle proprietà sensoriali Aftertaste descriptors Turbidity 2.5 Acetic Red fruit 2.0 Visual descriptors Colour intensity Hue 1.5 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 Intensity Mouthfullness Astringency Flavour intensity Off-flavour Acetic Bitter Gustative descriptors Red fruit Olfactory descriptors Salt Green odour Acid Flower Sweet In earthenware jar made wine Perceivable acetic flavor Darker red color Higher body Nei Vini affinati in Giare di terracotta Percepibili sentori acetici Colore rosso più intenso Maggiore struttura e corpo Conclusions Conclusioni Prolonged use of earthenware can hinder O2 access through jars wall Un prolungato uso della terracotta può ostacolare il passaggio dell’ossigeno dalle pareti della giara The deep and long lasting extraction of grape tannins protects wine from O2 entrance Un’estrazione profonda e duratura dei tannini dall’uva protegge il vino dall’ossigeno che entra nella giara The balanced ratio O2/grape flavanols allows an effective protection of anthocyanins L’equilibrato rapporto tra ossigeno e flavonoli permette un’efficace protezione degli antociani Some questions may arise about release of metallic cations from the earthenware Alcune domande possono sorgere riguardo al possibile rilascio di cationi metallic dalla terracotta Still many unsolved questions Alcune domande ancora senza risposta How behave O2 in earthenware vats from European clay? Come si comporta l’ossigeno nelle giare di terracotta con argille Europee? How O2 permeation changes with jar use? Come cambia la permeabilità dell’ossigeno con ‘utilizzo della giara? How clay composition and earthenware production method affect the physical properties of jars? In che modo la composizione dell’argilla e il metodo di fabbricazione della giara possono condizionarne le proprietà fisiche? How the cleaning procedures affect O2 permeation? Che effetto hanno le procedure di pulizia sulla permeabilità dell’ossigeno? Data concerning microbial contaminations (e.g. Dekkera) of earthenware jar walls are still missing Informazioni e dati sulle contaminazioni microbiche ( Dekkera-‐Brettanomyces) delle pareti delle giare in terracotta al momento non sono disponibili. Acknowledgments Ringraziamenti Thanks are due to Giusto Occhipinti for his kind collaboration in this research Un dovuto ringraziamento al Sig. Giusto Occhipinti per la sua gentile collaborazione Thanks for your attention Grazie per l’attenzione Tirelli A, Gabrielli M e Piergiovanni L.