Decorso dei precursori degli aromi tiolici nell'ammostamento dell'uva Grillo

The wine varietal thiols are sulphur-containing compounds associated with aromas such as boxwood, passion fruit and citrus notes. They are 3-mercaptohexan-1-ol (3MH) and 3-mercaptohexylacetate (3MHA). These compounds occur as non-volatile sulphide precursors in grape, where they share their sulphur atom with a cysteine residue. In particular, the following can be found, 3MH bound with cysteine (Cys-3MH), glutathione (GSH-3MH) and cysteine-glycine (CysGly-3MH). Recently, the aldehydic form S-3-(hexan-1-al)-glutathione (GSH-3MHAI) was reported. These compounds were been detected in the autochthonous Sicilian cultivar Grillo grape, where they were found to steadily decrease as result of the grape pressing. This research investigated the influence of pre-fermentative operations at Tasca d'Almerita winery and under laboratory conditions, evaluating either air-free or air-exposed must. In the industrial trials, must samples were collected after grape crashing, from drained must, at pressing yield of 20%, 40%, 60% and end of pressing, at the uploading valve of the clarification tank, from the clarification tank and just after the clarification. In the laboratory trials the following conditions were investigated: the influence of solid parts, PPO inhibition with EDTA and NaF, copper depletion by rinsing and drying the bunches and SO2 addiction (50 mg/L). Thiols precursors were assessed in SPE-purified must samples by UPLC-HRMS: three thiol compounds were detected: Cys-3MH, GSH-3MH and GSH-3MHAI. A major decrease of thiols content was recorded following to grape crashing under industrial conditions: GSH-3MH (air-exposed) from 146,7 µg/L to 20,9 µg/L at drained must. Whereas, in free-air condition there were 99,5 µg/L after crashing and 7,5 µg/L in the drained must. The precursors levels increased during the pressing system: in air-exposed must GSH-3MH increased from 20,9 µg/L to 142,5 µg/L in 60 % yeld and 192,2 µg/L in ending fraction. The air-free conditions had similar trend, but with lower levels: from 24,3 to 79,8 µg/L in 60%. GSH-3MHAI showed a strong decrease (-93%) after crashing. Comparing air-free and air-exposed samples we found a major thiol precursors concentration in air-exposed (+30 % with GSH-3MH and + 85,5 % with the aldehyde form), in both industrial and experimental thesis. Losses of up to 99% of the precursors were found in the in-lab made samples due to the addition of SO2, confirming and explaining the results of the industrial must. The inhibition of PPO gave higher contents of GSH-3MH (200 µg/L) and GSH-3MHAI (10727 µg/L) in air-exposed musts, whereas they were just 50 % higher in air-free musts. Generally, the extended contact of the juice with the pomace gave higher levels of GSH-3MH (about + 50%) and lower levels of GSH-3MHAI (about -50%), like found in the industrial samples. Furthermore, the thiol distribution of the precursors in the berry was investigated, showing the following percentage: 39 % in skins, 60 % in pulp and 1 % in seeds. For the must production in industrial conditions particular attention should be paid to the grape pressing for preventing the loss of thiol precursors. The air-exposure of must has a limited positive influence on thiol precursor since the removal of solid parts with the clarification is responsible for their further loss. The proper management of these winemaking steps could allow to preserve major levels of thiol precursors.

In questo studio è stata monitorata la concentrazione dei precursori tiolici durante le condizioni di pressatura su scala industriale e in condizioni di laboratorio, in anossia ed esposizione all'aria. Nel primo caso i campioni sono stati prelevati dall'uscita della diraspa-pigiatrice, dalla vasca di raccolta della pressa a diverse rese di mosto (sgrondo, 20%, 40%, 60% e pressato), dall'entrata della vasca di chiarifica, dalla vasca di chiarifica e dal mosto chiarificato. Per i mosti di laboratorio, sono state indagate l'influenza delle parti solide, delle polifenolossidasi (PPO), inattivate con EDTA e NaF, del rame, ottenuta mediante il lavaggio dell'uva, e dell'SO2. I campioni di mosto sono stati analizzati con la tecnica UPLC-HRMS previa purificazione SPE. Precursori rilevati: Cys-3MH, GSH-3MH e GSH-3MHAI. In generale, in condizioni di esposizioni all'aria le concentrazioni dei precursori tiolici erano superiori. Nei mosti industriali è stato osservato un decremento dei precursori tiolici dopo la prima fase di lavorazione: nel caso del GSH-3MH, esposto all'aria, da una concentrazione di 146,7 µg/L all'uscita della diraspa-pigiatrice si ha una riduzione a 20,9 µg/L nello sgrondo (-86%); in condizioni di anossia il decremento è inferiore rispetto alla condizione di esposizione all'aria, seppur di elevata entità (-75%). La concentrazione del precursore GSH-3MH è aumentata con il procedere della pressatura: ritrovando nei campioni esposti all'aria da 20,9 a 142,5 µg/L col 60 % in resa e 192,2 µg/L nel pressato. Inferiori quantità, ma con analogo decorso, sono state rilevate nei mosti prodotti in condizioni anossiche: da 24,3 a 79,8 µg/L per la resa al 60%. Similmente, è stata osservata una forte riduzione (-93%) di GSH-3MHAI dopo la diraspa-pigiatura in entrambe le condizioni. Nei mosti sperimentali sono state evidenziate perdite fino al 99 % dei precursori, in particolare dove è stata aggiunta SO2, indicando la forte influenza dell'antiossidante sul contenuto dei precursori tiolici, in particolare GSH-3MHAl. L'inibizione delle PPO ha permesso un accumulo di GSH-3MH pari a 200 µg/L e 10.7 mg/L per la forma aldeidica in condizioni di esposizione all'aria, mentre in anossia si è registrato un accumulo minore rispetto alle concentrazioni con il blocco delle PPO. In generale, la permanenza sulle parti solide ha permesso di ottenere più GSH-3MH (circa +50 %) e meno GSH-3MHAI (circa -50 %). Similmente a quanto osservato per i mosti prodotti industrialmente, la quantità di precursori era maggiore nei campioni esposti all'ossigeno rispetto a quelli in anossia (circa + 30 % nel caso del GSH-3MH e fino all'85,5 % in più nel caso dell'aldeide).Inoltre, è stata studiata la ripartizione dei precursori in buccia, polpa e semi pari rispettivamente al 39 %, 60 % e 1 %.Da questo studio si evince che i processi antecedenti alla chiarifica con l'esposizione all'aria non porta alla perdita dei precursori, al contrario, è stato osservato un aumento. Con l'eliminazione delle fecce di chiarifica dal mosto si ha la diminuzione dei precursori, si conferma che le lipossigenasi, svolgono una forte influenza sul contenuto dei precursori. Inoltre, l'aggiunta dell'SO2 comporta una perdita di questi composti. Infine, viene mostrato, che la presenza del rame non influisce negativamente sul contenuto di tali molecole. È possibile affermare che una macerazione prefermentativa, l'esposizione all'aria e l'inibizione dell'attività delle PPO aumentano la loro concentrazione