Evoluzione del vino bianco: casi di studio relativi al pinking e alla shelf life secondaria

The maintenance of the wine quality during conservation is an important feature which represents one of the main tasks of the winemaker. Among the different quality indices for the white wine, the colour is a parameter which can vary as a consequence of oxidation, that can lead to browning or even pinking. Pinking is responsible for the colour change, from yellow to pink, and its appearance after the bottling does not allow for remedial operations. Though is already known that pinking is caused by oxidation processes, the compounds and reactions involved still need to be clarified. In this context, the aim of the thesis was the evaluation of pinking formation in model solutions, adopting accelarated oxidative conditions by the addition of p-benzoquinone (pBQ). Sulfur compounds, such as cysteine (Cys), glutathione (GSH) and ethanthiol (EtSH), phenols (catechin and caffeic acid) and copper were added to the simil-wine, singularly and in combination. The experiments were firstly carried out using high concentrations of sulfur compounds, then performed at oenological concentrations adopting oxyc and anoxic conditions. The spectrophotometric results highlighted the formation of a peak with maximum at 505 nm whose intensity increased in presence of Cys and GSH and was not modified by the presence of EtSH. Catechin was the phenol involved in pinking and the absorbance values increased when oxidations were favoured by the presence of copper. In anoxic conditions, pink appearance took place immediately as a consequence of pBQ addition, suggesting that the reaction is kinetically favoured by reductive conditions. The chromatographic analysis revealed a peak whose spectrum had a maximum at 505 nm. This peak showed m/z 449 Da, determined using UPLC-HRMS, corresponding to a raw formula C19H17N2O9S. To disclose the molecular structure, an NMR analysis was carried out, which evidenced the peculiar signal of anthocyanins and the characteristic spin systems of Cys and catechin. Considering the Strecker reaction and the higher reactivity of the B ring of catechin, the hypothesized structure contains the flavan-3-ol quinone and Cys bonded via sulfur to the B ring. However, considering the low conversion yield of catechin and estimated concentration and poor stability of the unknown molecule, further studies are necessary to adequately purify the molecule in order to obtain both purity and concentration enough high to confirm the hypothesis. In addition to the primary shelf life investigation, secondary shelf life studies (SLS) are becoming of interest in order to understand the wine evolution following the bottle opening. The secondary aim of the thesis has been the evaluation of the parameters that can work as indicators of SLS. White wine bottles from different grape varieties (Trebbiano, Muller Thurgau, Pinot Bianco and Gewurztraminer) were opened, and daily aliquots were drawn up to 14 days in order to determine sulfur dioxide, colour, acetaldehyde, total acidity and total polyphenol index. From the trials emerged that sulfur dioxide decreased during SLS, while the other parameters did not show any change. This preliminary screening constitutes the basis for the study of white wine SLS. Further investigations will be carried out to identify other markers that, with sulfur dioxide, allow for the monitoring of SLS

Il mantenimento della qualità del vino durante la conservazione è un aspetto importante che rappresenta uno degli obiettivi principali dell'enologo. Tra gli indici di qualità per il vino bianco, il colore è il parametro che può variare a seguito di ossidazioni causa di imbrunimento, ma anche del pinking. Il pinking è responsabile del cambiamento del colore da giallo a rosa la cui comparsa post-imbottigliamento non consente l'applicazione di operazioni correttive. Seppur sia noto che il pinking avvenga a seguito di ossidazioni, le reazioni e i composti coinvolti non sono ancora completamente chiariti. L'obbiettivo della tesi è stato la valutazione della formazione del pinking in soluzione modello in condizioni ossidative accelerate mediante aggiunta di p-benzochinone (pBQ). Il simil-vino è stato addizionato di composti solforati, quali cisteina (Cys), glutatione (GSH) ed etantiolo (EtSH), fenoli (catechina e acido caffeico) e rame, singolarmente e in combinazione. Gli esperimenti sono stati eseguiti con elevate concentrazioni dei composti solforati ed a concentrazioni enologiche considerando le condizioni di ossigenazione ed anossiche. La lettura spettrofotometrica evidenzia la formazione di un picco avente un massimo a 505 nm la cui intensità è maggiore in presenza di Cys e GSH, mentre EtSH non ha effetto. La catechina è il fenolo coinvolto e i valori di assorbanza sono maggiori nel caso in cui le ossidazioni siano favorite dalla presenza di rame. In condizioni anossiche, la comparsa del rosa avviene immediatamente a seguito dell'aggiunta del pBQ suggerendo che la reazione sia cineticamente favorita da condizioni di riduzione. L'analisi cromatografica rivela un picco il cui spettro ha un massimo a 505 nm e con m/z determinata con UPLC-HRMS pari a 449 Da la cui formula bruta plausibile è C19H17N2O9S. Al fine di chiarire la struttura della molecola, è stata eseguita l'analisi NMR dalla quale si evince il segnale caratteristico degli antociani ed i sistemi di spin caratteristici della Cys e della catechina. Considerando la reazione di Strecker e la maggiore reattività dell'anello B della catechina, la struttura ipotizzata include il chinone del flavan-3-olo e la Cys legata via solfo sull'anello B. Tuttavia, data le basse resa di conversione della catechina e concentrazione stimata della molecola ignota e la sua scarsa stabilità, ulteriori studi sono necessari per purificare stabilmente la molecola al fine di ottenere grado di purezza e concentrazione maggiori per poter confermare tale ipotesi. Oltre all'indagine della shelf life primaria, studi di shelf life secondaria (SLS) stanno assumendo crescente interesse per comprendere l'evoluzione del vino a seguito dell'apertura della bottiglia. Secondo obbiettivo della tesi è stata la valutazione preliminare dei parametri che possono fungere da indicatori della SLS. Bottiglie di vino bianco prodotto da varietà di uva diverse (Trebbiano, Muller thurgau, Pinot bianco e Gewurtraminer) sono state aperte e sono state eseguiti prelievi giornalieri fino a 14 giorni per determinare l'anidride solforosa, colore, acetaldeide, acidità e indice di polifenoli totali. Dalle prove è emerso che l'anidride solforosa diminuisce durante la SLS, mentre gli altri parametri non hanno mostrato variazioni. Tale screening preliminare costituisce la base per lo studio della SLS del vino bianco. Ulteriori indagini saranno eseguite per individuare altri marker che, con l'anidride solforosa, consentano di monitorare la SLS.