This study investigates the colour stability of red wine by assessing the impact of oxygenation and pH on its chemical stability and evaluating the potential role of mannoproteins (MPs) in enhancing colour colloidal stability. Two trials were conducted: an oxidation trial and a mannoprotein trial. In the oxidation trial, wines at different pH levels (3.30 and 3.60) were exposed to increasing oxygenation levels, and their phenolic and colour composition was monitored over time. Results confirmed that oxygen consumption was faster at higher pH, aligning with previous findings on pH-dependent oxidation kinetics. Polyphenol indicators (TPI, TA, TF) decreased with oxygen exposure, while polymeric pigment (PP) formation increased, particularly at lower pH, suggesting that anthocyanin loss was driven more by condensation reactions than oxidative degradation. Color intensity (CI) increased with polymeric pigment formation, whereas higher oxygenation led to a loss of vibrancy and a shift toward orange-brown hues. These results confirm that pH not only influences the rate of oxidation but also the pathways by which colour stabilizes during aging. In the mannoprotein trial, three different MPs were tested at two concentrations in Barbera and Grenache-Syrah wines. The study aimed to determine whether MPs enhanced colour stability by preventing precipitation and improving colloidal properties. Results showed that MPs had no significant positive impact on colour stabilization, as polymeric pigment formation was independent of MP type or dose. Moreover, MPs affected colloidal stability inconsistently, with some treatments exacerbating turbidity. These results, combined with previous studies, suggest that the effects of MPs are highly dependent on factors such as the wine matrix, initial stability, storage conditions, physicochemical properties of MPs, and the timing of their addition. While MPs may improve stability in certain wines, they do not necessarily act as universal stabilizers. These findings provide insights into red wine ageing and colour stability, emphasizing pH's role in oxidative changes and the need to explore how MPs affect wine colloidal properties. They offer practical implications for winemaking strategies to preserve colour and optimize ageing.

Questo studio esamina la stabilità del colore del vino rosso valutando l'impatto dell'ossigenazione e del pH sulla sua stabilità chimica e valutando il potenziale ruolo delle mannoproteine ​​(MP) nel migliorare la stabilità colloidale del colore. Sono stati condotti due studi: uno studio di ossidazione e uno di mannoproteine. Nello studio di ossidazione, i vini a diversi livelli di pH (3,30 e 3,60) sono stati esposti a livelli di ossigenazione crescenti e la loro composizione fenolica e di colore è stata monitorata nel tempo. I risultati hanno confermato che il consumo di ossigeno era più rapido a pH più elevato, in linea con i precedenti risultati sulla cinetica di ossidazione dipendente dal pH. Gli indicatori di polifenoli (TPI, TA, TF) sono diminuiti con l'esposizione all'ossigeno, mentre la formazione di pigmenti polimerici (PP) è aumentata, in particolare a pH più basso, il che suggerisce che la perdita di antocianine è stata guidata più dalle reazioni di condensazione che dalla degradazione ossidativa. L'intensità del colore (CI) è aumentata con la formazione di pigmenti polimerici, mentre una maggiore ossigenazione ha portato a una perdita di vivacità e a uno spostamento verso tonalità arancio-marroni. Questi risultati confermano che il pH non solo influenza la velocità di ossidazione, ma anche i percorsi attraverso cui il colore si stabilizza durante l'invecchiamento. Nella sperimentazione sulle mannoproteine, sono stati testati tre diversi MP a due concentrazioni nei vini Barbera e Grenache-Syrah. Lo studio mirava a determinare se gli MP migliorassero la stabilità del colore prevenendo la precipitazione e migliorando le proprietà colloidali. I risultati hanno mostrato che gli MP non hanno avuto un impatto positivo significativo sulla stabilizzazione del colore, poiché la formazione di pigmenti polimerici era indipendente dal tipo o dalla dose di MP. Inoltre, gli MP hanno influenzato la stabilità colloidale in modo incoerente, con alcuni trattamenti che hanno esacerbato la torbidità. Questi risultati, combinati con studi precedenti, suggeriscono che gli effetti degli MP dipendono fortemente da fattori quali la matrice del vino, la stabilità iniziale, le condizioni di conservazione, le proprietà fisico-chimiche degli MP e il momento della loro aggiunta. Mentre gli MP possono migliorare la stabilità in alcuni vini, non agiscono necessariamente come stabilizzatori universali. Questi risultati forniscono spunti sull'invecchiamento del vino rosso e sulla stabilità del colore, sottolineando il ruolo del pH nei cambiamenti ossidativi e la necessità di esplorare come gli MP influenzano le proprietà colloidali del vino. Offrono implicazioni pratiche per le strategie di vinificazione per preservare il colore e ottimizzare l'invecchiamento.

Effetto dell'ossigeno e del pH sull'evoluzione del colore del vino rosso e l'uso delle mannoproteine ​​come possibili stabilizzatori

FERREIRA MOURA BORGES, GONÇALO MARIA
2023/2024

Abstract

Questo studio esamina la stabilità del colore del vino rosso valutando l'impatto dell'ossigenazione e del pH sulla sua stabilità chimica e valutando il potenziale ruolo delle mannoproteine ​​(MP) nel migliorare la stabilità colloidale del colore. Sono stati condotti due studi: uno studio di ossidazione e uno di mannoproteine. Nello studio di ossidazione, i vini a diversi livelli di pH (3,30 e 3,60) sono stati esposti a livelli di ossigenazione crescenti e la loro composizione fenolica e di colore è stata monitorata nel tempo. I risultati hanno confermato che il consumo di ossigeno era più rapido a pH più elevato, in linea con i precedenti risultati sulla cinetica di ossidazione dipendente dal pH. Gli indicatori di polifenoli (TPI, TA, TF) sono diminuiti con l'esposizione all'ossigeno, mentre la formazione di pigmenti polimerici (PP) è aumentata, in particolare a pH più basso, il che suggerisce che la perdita di antocianine è stata guidata più dalle reazioni di condensazione che dalla degradazione ossidativa. L'intensità del colore (CI) è aumentata con la formazione di pigmenti polimerici, mentre una maggiore ossigenazione ha portato a una perdita di vivacità e a uno spostamento verso tonalità arancio-marroni. Questi risultati confermano che il pH non solo influenza la velocità di ossidazione, ma anche i percorsi attraverso cui il colore si stabilizza durante l'invecchiamento. Nella sperimentazione sulle mannoproteine, sono stati testati tre diversi MP a due concentrazioni nei vini Barbera e Grenache-Syrah. Lo studio mirava a determinare se gli MP migliorassero la stabilità del colore prevenendo la precipitazione e migliorando le proprietà colloidali. I risultati hanno mostrato che gli MP non hanno avuto un impatto positivo significativo sulla stabilizzazione del colore, poiché la formazione di pigmenti polimerici era indipendente dal tipo o dalla dose di MP. Inoltre, gli MP hanno influenzato la stabilità colloidale in modo incoerente, con alcuni trattamenti che hanno esacerbato la torbidità. Questi risultati, combinati con studi precedenti, suggeriscono che gli effetti degli MP dipendono fortemente da fattori quali la matrice del vino, la stabilità iniziale, le condizioni di conservazione, le proprietà fisico-chimiche degli MP e il momento della loro aggiunta. Mentre gli MP possono migliorare la stabilità in alcuni vini, non agiscono necessariamente come stabilizzatori universali. Questi risultati forniscono spunti sull'invecchiamento del vino rosso e sulla stabilità del colore, sottolineando il ruolo del pH nei cambiamenti ossidativi e la necessità di esplorare come gli MP influenzano le proprietà colloidali del vino. Offrono implicazioni pratiche per le strategie di vinificazione per preservare il colore e ottimizzare l'invecchiamento.
Effect of Oxygen and pH on Red Wine Colour Evolution and the use of Mannoproteins as Possible Stabilizers
This study investigates the colour stability of red wine by assessing the impact of oxygenation and pH on its chemical stability and evaluating the potential role of mannoproteins (MPs) in enhancing colour colloidal stability. Two trials were conducted: an oxidation trial and a mannoprotein trial. In the oxidation trial, wines at different pH levels (3.30 and 3.60) were exposed to increasing oxygenation levels, and their phenolic and colour composition was monitored over time. Results confirmed that oxygen consumption was faster at higher pH, aligning with previous findings on pH-dependent oxidation kinetics. Polyphenol indicators (TPI, TA, TF) decreased with oxygen exposure, while polymeric pigment (PP) formation increased, particularly at lower pH, suggesting that anthocyanin loss was driven more by condensation reactions than oxidative degradation. Color intensity (CI) increased with polymeric pigment formation, whereas higher oxygenation led to a loss of vibrancy and a shift toward orange-brown hues. These results confirm that pH not only influences the rate of oxidation but also the pathways by which colour stabilizes during aging. In the mannoprotein trial, three different MPs were tested at two concentrations in Barbera and Grenache-Syrah wines. The study aimed to determine whether MPs enhanced colour stability by preventing precipitation and improving colloidal properties. Results showed that MPs had no significant positive impact on colour stabilization, as polymeric pigment formation was independent of MP type or dose. Moreover, MPs affected colloidal stability inconsistently, with some treatments exacerbating turbidity. These results, combined with previous studies, suggest that the effects of MPs are highly dependent on factors such as the wine matrix, initial stability, storage conditions, physicochemical properties of MPs, and the timing of their addition. While MPs may improve stability in certain wines, they do not necessarily act as universal stabilizers. These findings provide insights into red wine ageing and colour stability, emphasizing pH's role in oxidative changes and the need to explore how MPs affect wine colloidal properties. They offer practical implications for winemaking strategies to preserve colour and optimize ageing.
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