Possibile reimpiego enologico del mosto concentrato mediante nanofiltrazione

Higher alcohol levels have been observed in many wine regions in the last 20 years, due to both climatic changes and improvement of agronomical practices. The average growing season temperatures have risen of 1.3°C in the last 50 years and the phonological timing in Europe has showed a relationship with the observed climate warming with 6-25 days earlier. High sugar content can negatively affect the alcoholic fermentation and high alcohol content can lead to difficult malo-lactic fermentation, sensorial problems and healthy issues. The alcohol management, that means produce wines with low ethanol content, is sometime necessary to achieve a right balance in wines. Several techniques have been developed for this purpose processing the must (juice dilution, glucose oxidase enzymes, nanofiltration, GM'yeasts) or the wine (under vacuum distillation, reverse osmosis, osmotic distillation, spinning cone column). In this research work the membrane coupling ultrafiltration-nanofiltration process on white and red musts was studied in order to understand how it affect the must and wine composition, compared to water addition. Moreover the possibility to reuse nanofiltration retentate in must enrichment (comparing with sucrose and rectified concentrated must) and in wines sugaring (comparing with sucrose, grape must and rectified concentrated must) were checked. The results show some criticalities of the ultrafiltration-nanofiltration device like difficulties sometimes to achieve the right sugar levels and oxidation of white must. On the other hand this technique if compared to water addition, in red wines allows to minimize the dilution effect on phenols extraction. The data on a possible usage of nanofiltration retentate demonstrate that it is not the best solution for must enrichment (high polyphenols content, low sugar concentration, storage problems) than rectified concentrated must and sucrose. Finally, the nanofiltration retentate was not considered a viable alternative to sucrose, grape must and rectified concentrated must to increasing residual sugars I wines. Probably it alters excessively the sensorial wine balance by providing compounds such as polyphenols, aromas and aromatic precursors. Moreover an issue for wine conservation arises because of high NOPA content of retentate.

Negli ultimi 20 anni in numerose regioni viticole si è osservato un aumento del grado alcolico dei vini, causato sia da cambiamenti climatici che dal miglioramento delle pratiche agronomiche in vigneto. Le temperature medie durante la stagione vegetativa della vite sono cresciute di 1,3°C negli ultimi 50 anni e le fasi fenologiche hanno subito un anticipo, strettamente correlato all'aumento delle temperature, compreso tra i 6 e i 25 giorni. L'elevato contenuto zuccherino delle uve che ne deriva influenza negativamente la fermentazione alcolica e l'alto contenuto di etanolo prodotto dai lieviti può creare problemi alla fermentazione malo-lattica e portare all'ottenimento di vini sensorialmente squilibrati. Per ovviare a queste problematiche è talvolta necessario ricorrere all'alcohol management, ovvero l'applicazione di tecniche per produrre vini con ridotto contenuto alcolico. Le tecnologie sviluppate negli ultimi anni sono numerose e offrono la possibilità di agire direttamente sul mosto prima o durante la fermentazione (diluizione, aggiunta di glucosio ossidasi, nanofiltrazione, lieviti geneticamente modificati) o sul vino (distillazione sottovuoto, osmosi inversa, distillazione osmotica, spinning cone column), In questa tesi di laurea si è studiato quale è l'effetto sulla composizione chimica-fisica di mosti/vini di due tecniche per la riduzione della concentrazione zuccherina: l'accoppiamento di membrane di ultrafiltrazione con membrane di nanofiltrazione e la diluizione con acqua. I risultati indicano alcune criticità del processo di ultrafiltrazione-nanofiltrazione, come la difficoltà di ottenere la riduzione di zuccheri programmata e l'ossidazione dei mosti bianchi. L'accoppiamento di ultrafiltrazione e nanofiltrazione, se comparato alla diluzione con acqua, permette di minimizzare, nei vini rossi, il calo di estrazione di polifenoli dovuto alla riduzione di etanolo. Inoltre è stata valutata la possibilità di riutilizzare il retentato di nanofiltrazione per l'arricchimento del mosto, comparandolo con saccarosio e mosto concentrato rettificato, e per l'incremento del residuo zuccherino nei vini prima dell'imbottigliamento, confrontandolo con l'uso di saccarosio, mosto d'uva e mosto concentrato rettificato. I dati sul possibile reimpiego del retentato di nanofiltrazione per l'arricchimento dei mosti dimostrano che non si tratta di una soluzione preferibile alle altre in quanto ricco in polifenoli e caratterizzato da una concentrazione zuccherina non elevata (max 500 g/l) che costringe ad elevate diluizioni del mosto da arricchire. Infine il retentato di nanofiltrazione non può essere considerato un'alternativa a saccarosio, mosto d'uva e mosto concentrato rettificato per l'aumento del residuo zuccherino nei vini. Probabilmente questo sottoprodotto altera eccessivamente il profilo sensoriale del vino apportando composti come polifenoli, molecole aromatiche e precursori aromatici. Infine un problema di conservabilità dei vini aggiunti di retentato potrebbe verificarsi visto l'alto contenuto di amino acidi presenti nel retentato.