PROBLEMATICHE DOVUTE ALLE MODIFICAZIONI CLIMATICHE NEL CASO
DELL’APPASSIMENTO DELLE UVE DESTINATE ALLA PRODUZIONE DI VINO
AMARONE DELLA VALPOLICELLA
R. Ferrarini, A. Padovani, F. Peretti, L. Cisamolo, M. Cipriani, G. B. Tornielli
Università degli Studi di Verona c/o Villa Ottolini-Lebrecht via della Pieve 70 CAP 37029
San Floriano, Verona (Italia) - E-mail: [email protected], Tel: +39045 683 5626
Withering, grape metabolism, drying kinetics, overripening, post-harvest
RIASSUNTO
Il consenso avuto nell’ultimo decennio dal vino Amarone costituisce un fenomeno
interessante nel panorama del mercato internazionale; esso è dovuto ai fattori del territorio e
in particolare alla tecnica di appassimento delle uve di cui si avvale.
Questo vino, prodotto nell’area della Valpolicella (Verona, Italy), viene ottenuto da uve rosse
di vitigni autoctoni vinificate dopo appassimento condotto in fruttai che tradizionalmente si
protraeva anche fino al mese di febbraio.
Le tecniche più accurate di gestione del vigneto congiuntamente alle modifiche del clima che
sono intervenute nell’ultimo ventennio, hanno portato ad un anticipo dell’epoca di
maturazione e ad un conseguente anticipo del periodo di appassimento in fruttaio con tempi e
condizioni termiche di permanenza in fruttaio diverse da quelle del passato.
La sperimentazione di cui si riportano i risultati si è articolata con lo sviluppo di protocolli per
valutare l’impatto delle diverse condizioni termoigrometriche sulle cinetiche di disidratazione
e il loro effetto sul metabolismo delle uve.
Si riportano i dati di una vasta sperimentazione pluriennale che ha studiato le cinetiche di
disidratazione delle uve e l’influenza dei fattori che le condizionano: temperatura, umidità
relativa, ventilazione e caratteristiche morfologiche delle uve; per le tre uve prese in
considerazione (Corvina, Corvinone, Rondinella) sono stati formulati modelli matematici in
grado di meglio gestire il processo.
Vengono inoltre riportati i dati relativi allo studio dell’effetto delle cinetiche di disidratazione
sul metabolismo dell’acino, valutato con una approfondita analisi delle modificazioni dei
diversi costituenti e cataboliti della bacca, attraverso la misura dei gas scambiati dall’acino.
I risultati ottenuti hanno consentito un miglioramento della gestione dei processi di
appassimento delle uve destinate alla produzione del vino Amarone della Valpolicella.
Abstract
The success of Amarone, an interesting phenomenon of the last ten years in the international
market, is most probably due to territory factors and in particular to the technique of grape
withering.
This wine is produced in Valpolicella (Verona-I), from locally grown grapes, that are
processed after a period of post-harvest drying in ventilated rooms called “fruttai”. The
traditional process could last up to four months, from harvest to February.
A better vineyard management together with the recent climate changes, caused in the last
twenty years the general anticipation of the period of maturity and a consequent anticipation
of the period of post-harvest withering.
1
Here we report the result of experiments set up to estimate the effect of different thermalhygrometric conditions on withering kinetics and their effect on the metabolism of grapes.
It’s a pluriennial experimentation in which the withering kinetics of different grapes were
studied and the factors that have an effect on this kinetics have been evaluated: the influence
of temperature, relative humidity, ventilation and morphologic traits of the grapes (Corvina,
Corvinone, Rondinella), have been quantified and used in a mathematical model.
Moreover, results of the relation between kinetics of withering and grape berry metabolism
will be presented, with special regard to the analysis of the different berry constitutive
metabolites and substances derived from their catabolism.
The metabolism of grapes is also studied by measures of berry gas exchange.
The result of this experimentation will allow a better management of the withering process of
grapes for the production of Amarone of Valpolicella.
RISULTATI E DISCUSSIONE
Le modifiche del clima che sono intervenute nell’ultimo ventennio, hanno portato ad un
anticipo dell’epoca di maturazione. Attualmente, rispetto alle condizioni tradizionali, che in
Valpolicella prevedevano la vendemmia nel mese di ottobre con un appassimento di 90-120
giorni, l’uva è raccolta con un anticipo di circa un mese e vinificata nel mese di dicembregennaio, con tempi e condizioni termiche di permanenza in fruttaio diverse da quelle del
passato.
La tabella 1, riportata come esempio, mostra i dati di temperatura e umidità relativa medie,
registrati in località Marano (VR). Risulta visibile che il valore della temperatura media
riferita al periodo ’99-’05 è generalmente superiore rispetto alla mediana calcolata sul periodo
1992-2005, mentre per l’umidità relativa media calcolata riferita al periodo ’99-‘05 risulta
inferiore rispetto alla mediana calcolata nell’arco delle 14 annate considerate.
Tab. 1 – Temperature e umidità relative medie rilevate in località Marano (VR) dal 1992 al 2005 (cv. Corvina).
Conseguentemente a queste variazioni anche all’interno del fruttaio si notano differenze a
livello delle condizioni termoigrometriche come si nota nella Fig. 1 che prende in
considerazione l’annata 1977 a confronto con le medie delle annate dal 1999 al 2005 rilevate
durante il periodo dell’appassimento.
2
Questo ha stimolato un approfondimento dello studio sull’influenza di diverse condizioni
termoigrometriche nei confronti delle cinetiche di disidratazione dell’uva e degli eventi
metabolici che avvengono all’interno dell’acino.
Ur nel corso dell'appassimento
100
16
90
14
80
70
12
10
Ur (%)
Temeperatura (°C)
T emperatura nel corso dell'appassimento
18
77
99-05
8
6
60
77
50
99-05
40
30
4
20
2
10
0
0
0
20
40
60
80
100
120
0
140
20
40
60
80
100
120
140
Giorni di a ppassimento
Giorni di a ppa ssime nto
Fig. 1 Confronto fra le condizioni termoigrometriche rilevate all’interno di un fruttaio nel corso
dell’appassimento nelle annate 1977 e medie del periodo 1999-2005 (cv. Corvina).
Per valutare gli effetti delle condizioni ambientali sulla cinetica di disidratazione, grappoli di
cv. Corvina sono stati incubati a diverse combinazioni di temperatura, umidità relativa e
ventilazione.
È stato osservato che generalmente la velocità di disidratazione non subisca notevoli
variazioni nel corso dell’appassimento per temperature comprese tra 5 e 20 °C. A temperature
superiori, invece si nota un iniziale incremento della velocità che poi diminuisce e rimane
costante nel tempo (Fig. 2a). Questo può essere dovuto al fatto che le temperature più alte
determinano una maggiore disgregazione della buccia con conseguente aumento della sua
permeabilità. Va osservato che alla fine del periodo considerato l’uva ha subito un calo
ponderale variabile ma sempre inferiore al 40% del peso iniziale.
La Fig. 2b mette in evidenzia come l’umidità relativa influisce sulla velocità media di calo
peso giornaliera. Si nota alle umidità più basse un andamento della velocità di tipo
esponenziale col crescere della temperatura. All’umidità relativa del 76% invece questo
andamento è meno evidente.
Velocità di disidratazione
5°C
1
0,8
10°C
0,6
0,4
20 °C
0,2
0
30 °C
15°C
25 °C
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Tempo (giorni)
b
2,500
2,000
giorno)
1,4
1,2
Velocità di
Velocità calo peso (%/giorno)
a
disidratazione
% al
Velocità
calo peso(calo
(%/giorno)
Velocità di disidratazione
76 % Ur
1,500
33 % Ur
1,000
0 % Ur
0,500
0,000
0
10
20
30
40
Temperatura (°C)
Fig. 2 a) Confronto fra le velocità di disidratazione nel corso dell’appassimento a diverse temperature in
ambienti con Ur di 76% (cv. Corvina).
b) Confronto fra le velocità di disidratazione media giornaliere registrate alle diverse condizioni di T e Ur.
Il vapore acqueo lasciando il prodotto tende a stagnare nello strato di aria prossimo alla
superficie determinando una diminuzione della pressione di vapore tra aria e acino.
Aumentando la velocità dell’aria si riduce lo strato di aria ferma sulla superficie del prodotto
che funge da barriera al trasferimento del vapore, si ha una maggiore quantità di vapore che
man mano che lascia la superficie viene allontanato e quindi si mantiene un più elevato
gradiente di pressione con un aumento della velocità di evaporazione dell’acqua dovuto anche
ad un miglior trasferimento di calore.
3
La Fig. 3 mette a confronto la velocità di disidratazione dell’uva Corvina in ambiente non
ventilato con quella registrata in ambiente ventilato a diverse temperature.
La ventilazione determina un generale aumento della velocità di disidratazione che nel caso
della temperatura più elevata ha un andamento decrescente poiché la maggior parte dell’acqua
presente nell’acino viene rimossa nei primi giorni di appassimento e gli acini raggiungo ben
presto livelli di disidratazione superiori al 40% del loro peso iniziale.
UR 76% Ventilati
UR 76% Non Ventilati
AMBIENTE VENTILATO
AMBIENTE NON VENTILATO
2.5
5°C
10°C
15°C
20°C
2
1.5
Velocità Calo Peso
Velocità Calo Peso
2.5
1
0.5
5°C
10°C
15°C
20°C
2
1.5
1
0.5
0
0
0
20
40
60
0
80
20
40
60
80
GG
GG
Fig. 3 Effetto della ventilazione sulla velocità di calo peso nel corso dell’appassimento alle diverse temperature
in ambienti con Ur di 76% (cv. Corvina).
È stato rilevato inoltre come la velocità di disidratazione siano decisamente differenti a
seconda della varietà d’uva e fortemente legate alla dimensione media dell’acino (Corvinone>
Corvina>Rondinella)
Anche l’annata influisce sulla velocità media di disidratazione e in particolare in Corvina e
Rondinella è risultata più elevata nel 2005 rispetto alla stessa varietà raccolte nell’anno
precedente.
Velocità media calo peso % 76% Ur 15°C
Velocità media calo peso % 55% Ur 10°C
Rondinella 05; 0,448
Rondinella 05; 1; 0,560
Rodinella 04; 0,369
Rodinella 04; 0,440
Corvinone 05; 0,330
1
Corvinone 05; 0,371
Corvinone 04; 0,321
1
Corvinone 04; 0,374
Corvina 05; 0,415
Corvina 05; 0,419
Corvina 04; 0,316
Corvina 04; 0,407
0,000
0,000
Corvina 04
0,100
Corvina 05
0,200
Corvinone 04
0,300
Corvinone 05
0,400
Rodinella 04
0,500
0,050
0,100
0,150
0,200
0,250
0,300
0,350
0,400
0,450
0,500
0,600
Rondinella 05
Corvina 04
Corvina 05
Corvinone 04
Corvinone 05
Rodinella 04
Rondinella 05
Fig. 4 Velocità media di disidratazione delle cv. Corvina, Corvinone, Rondinella, rilevata nel corso
dell’appassimento nell’annata 2004 e 2005 a diverse condizioni termoigrometriche.
Dai dati raccolti nelle tre annate di riferimento 2004, 2005 e 2006, nei diversi ambienti e per
le diverse cultivar, è stato definito un modello matematico teorico per descrivere l’andamento
della velocità di disidratazione in funzione dei due principali driver di processo (Ur e
temperatura), dal quale si ottengono parametri di correlazione elevati come evidenziato
nell’esempio riportato in figura 5.
I dati relativi allo studio dell’effetto delle cinetiche di disidratazione sul metabolismo
dell’acino ha evidenziato alcune differenze tra l’ambiente non ventilato, in cui l’uva è
appassita più lentamente, rispetto a quello ventilato, caratterizzato da una cinetica di
disidratazione più elevata.
Mentre per quanto riguarda il tenore di acido tartarico (Fig. 6) e zuccheri (dato non mostrato)
non sono state notate differenze sostanziali tra le due modalità di appassimento, si è osservata
una più rapida degradazione dell’acido malico nel caso dell’uva posta in ambiente ventilato.
4
Rondinella 2004
Rank 1 Eqn 2501 z=appass vpd()
z = a +(becx)(y-100)
r^2=0.95646825 DF Adj r^2=0.94014384 FitStdErr=0.083831334 Fstat=98.872827
a=0.16886784 b=-0.0024090879
c=0.096980764
1.5
1.25
1.5
1
0.75
0.5
0.75
0.25
0.5
0
22.5
20
17.5
15
12.5
10
0.25
T
50
60
U.R. (%)
55
70
65
80
75
90
85
(°C
0
)
V m edia
1
z = velocità media di calo peso (%/giorno)
x = temperatura (°C)
y = umidità relativa (%)
V m edia
1.25
Fig. 5 Modello matematico teorico descrittivo della velocità media di disidratazione applicato alle rilevazioni
effettuate su Rondinella nell’annata 2004.
Alla fine dell’appassimento in ambiente ventilato (39 giorni) l’uva aveva raggiunto lo stesso
calo ponderale (c.a. 35%) di quella mantenuta in ambiente non ventilato per 80 giorni. In
ambiente non ventilato i composti fenolici estraibili sono stati maggiormente preservati
durante le prime fasi del processo e nelle fasi successive hanno fatto registrate un aumento.
Ciò è probabilmente dovuto ad una loro maggiore estraibilità nelle uve poste ad appassire per
periodi più lunghi.
ACIDO TARTARICO
ACIDO MALICO
VENTILATO
VENTILATO
NON VENTILATO
8
2,2
6
1,7
mg / acino
mg/acino
NON VENTILATO
4
2
1,2
0,7
0,2
0
0
12
22
39
62
0
84
12
22
39
62
84
giorni di appassimento
giorni di appassimento
VENTILATO
FLAVONOIDI ESTRAIBILI
VENTILATO
FLAVONOIDI ESTRAIBILI
NON VENTILATO
2
2
1,5
1,5
mg/acino
mg/acino
NON VENTILATO
1
0,5
1
0,5
0
0
0
25
50
75
0
100
25
50
75
100
giorni di appassimento
giorni di appassimento
Fig. 6 Modificazioni metaboliche rilevate nel corso di appassimento di uva Corvina a due regimi di ventilazione.
Al termine dei due processi l’uva aveva raggiunto il medesimo calo ponderale.
Si può osservare come, a partire da circa due settimane di appassimento il consumo di
ossigeno risulti generalmente decrescente in accordo con il fatto che l’uva , come tutti i frutti
non climaterici non dovrebbe presentare aumenti del livello di respirazione in corrispondenza
della maturazione e nelle fasi successive. È da rilevare inoltre un forte incremento del
consumo di O2 durante le prime due settimane di appassimento. Questo picco potrebbe
corrispondere allo stesso aumento rilevato da Costantini et al. (2006) nella prima fase delle
prove di condizionamento di uve Malvasia. Misure più dettagliate sono necessarie, non solo
per confermare che anche nella varietà Corvina, nelle primissime fasi di appassimento, si
verifica un sostanziale aumento della respirazione ma anche per determinarne le cause
5
scatenanti (distacco dalla pianta, stress da disidratazione, condizioni ambientali del fruttaio,
ecc.).
Il consumo di ossigeno è risultato più elevato nell’uva mantenuta a 25 °C rispetto a quella
mantenuta a 15 °C rivelando un’attività metabolica maggiore nell’uva appasita a temperatura
più alta.
Il quoziente respiratorio, calcolato come rapporto tre la CO2 prodotta e l’O2 consumato, dopo
una iniziale diminuizione, rimane sostanzialmente stabile durante l’appassimento. A 25 °C
questo parametro è risultato sempre inferiore rispetto quello registrato nell’uva a 15 °C. Le
variazioni del quoziente respiratorio fanno supporre un utilizzo di substrati respirtatori che si
modificano nel corso dell’appassimento e che è leggermente diverso nelle uve condizionate
alle due temperature.
Su questo parametro potrebbe influire anche l’intervento di un metabolismo di tipo
fermentativo il cui studio, per l’uva appassita in post-raccolta, deve essere ancora
approfondito.
Consumo di O2
Quoziente respiratorio
ml kg-1 h-1
35
2,5
30
2
25
1,5
20
15
1
10
0,5
5
0
0
0
7
14
21
28
35
42
49
56
63
70
77
0
84
15 °C
7
14
21
28
35
42
49
56
63
70
77
84
giorni di appassimento
giorni di appassimento
15 °C
25 °C
25 °C
Fig. 7 Attività respiratoria dell’uva nel corso dell’appassimento a 2 diverse temperature in ambienti con Ur di
76% (cv. Corvina).
RINGRAZIAMENTI
Questa ricerca è stata realizzata nell’ambito del progetto AmarOne: Regione Veneto (DGR n.
2633: Ob. 2, Mis. 1.7b); Terre di Fumane s.r.l.; STAR – Parco Scientifico di Verona; Sordato
s.r.l.
BIBLIOGRAFIA
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