Approccio microbiologico per l'acidificazione di vini Sauvignon blanc mediante inoculo sequenziale di Lachancea thermotolerans e Saccharomyces cerevisiae

In the last few decades the impact of climate changes on grapes and wine composition is began more and more evident and investigated. The results of the current climate framework are musts excessively rich in sugar and poor in total acidity which is the main issue of this project. One of the adjustments that can be made to correct a grape juice with a deficiency in acidity, is the use of mixed culture fermentations. For this purpose the selected principal yeast species of this project was the unconventional yeast Lachancea thermotolerans (L.T.) which can produce L(+)lactic acid during fermentation providing an enrichment of the final wine total acidity. The microbiological acidification with L. thermotolerans is a practice of new generation research: its use in sequential fermentations with S. cerevisiae strains is one of the operations that can exploit for this purpose. L. thermotolerans was used in this thesis in sequential inoculations triplicates with two different Saccharomyces cerevisiae strains in Sauvignon blanc must: S. cerevisiae EC1118 and S. cerevisiae IONYS which was selected in order to obtain an additional acidification due to its higher production of succinic acid during fermentation than others strains of S. cerevisiae. Thiol precursors addition, 4-methyl-4-sulfanyl-2-pentanone-L-glutathione (Glu-4MSP) 3-sulfanylhexan-1-ol-glutathione (Glu-3SH), was done to detect more precisely the release of the respective volatile thiols by the different yeast strains enzymatic activity. In this reasearch work the use of these yeasts species and strains was carried out to correct unbalanced wines, to improve their total complexity and to face the problem of climate changes influence on wine composition. The trials were investigated in triplicate under microbiological scale; analysis at HPLC, FT-IR, gas-chromathography were done on the final wines to detect their composition. Others positive characteristics of L. thermotolerans strains and S. cerevisiae IONYS were investigated like the glycerol production, the aromas release, the deacetification and the dealcoholization activities. From the comparison between the results obtained and those available in the literature, in this study was detected a significant production of L-lactic acid in the trials conducted with L.t->S.c.EC1118; in the trials conducted with S. cerevisiae IONYS in single fermentation was detected a significant high production in succinic acid and glycerol. The synergism between these two species could give a decisive acidity and an overall complexity improvement during fermentation and, if managed in a proper way, it could avoid the need of additional oenological practices regarding the wine acidity correction. However, some criticalities were detected in the use of L. thermotolerans in sequential inoculum with S. cerevisiae IONYS: for this reason further studies of evaluation about the interaction of this two species are requested in order to verify the optimum fermentation conditions needed to induce an efficient and safe microbiological acidification. The release of 4-methyl-4-sulfanyl-2-pentanone and 3-sulfanylhexan-1-ol was shown to be higher in the samples conducted with thiol precursors addition: further analysis of volatile thiols released in the sequential fermentations trials and the analysis of initial must thiol precursors and glutathione will be done after this study due to some problems encountered during the analysis procedure.

I cambiamenti climatici ormai in atto da decenni sul nostro pianeta sono diventati sempre più evidenti e oggetto di ricerche nell'ambito enologico. Le condizioni climatiche attuali determinano la produzione di vini sbilanciati in particolare con bassi livelli di acidità nelle zone viticole più calde. Attualmente una delle pratiche esistenti in enologia per riequilibrare i livelli di acidità dei vini riguarda l'acidificazione microbiologica che rappresenta l'oggetto di studio per questa tesi. Vari studi sono stati condotti tramite l'uso del lievito Lachancea thermotolerans come pratica di ricerca di nuova generazione: il suo utilizzo in inoculi sequenziali con ceppi differenti di Saccharomyces cerevisiae sono un metodo valido per ottenere un'acidificazione naturale dei vini. Per questa tesi sono stati effettuati inoculi sequenziali di L. thermotolerans e due ceppi differenti di S. cerevisiae (EC1118, IONYS): il lievito L. thermotolerans è stato spesso studiato per la sua capacità di produrre acido L(+)lattico durante fermentazione e per le sue attività secondarie come la capacità di deacetificazione, produzione di glicerolo, resa minore in etanolo e rilascio di mannoproteine. Anche il ceppo Saccharomyces cerevisiae IONYS ha un'attività acidificante data la produzione di acido succinico in maggiori quantità durante la fermentazione. Aggiunte di precursori tiolici sono state effettuate nel mosto iniziale Sauvignon blanc per analizzare l'attività enzimatica dei lieviti selezionati in questo progetto di tesi e la produzione dei corrispettivi tioli volatili. Le analisi di mosto e vino dei principali composti sono state effettuate tramite HPLC e spettroscopia trasformata di Fourier (FT-IR). I principali composti volatili derivati dalla fermentazione sono stati determinati mediante gas cromatografia accoppiata con spettrometria di massa (GC-MS). Il sinergismo derivante dalle fermentazioni sequenziali di L. thermotolerans e S. cerevisiae IONYS può portare non solo ad un incremento dell'acidità totale ma anche un miglioramento generale della complessità sensoriale. In questo studio sono stati ottenuti vari livelli di acidificazione: i risultati ottenuti hanno mostrato una produzione di acido L-lattico maggiore nelle prove condotte con inoculo sequenziale tra L.t.->S.c.EC1118 (rispettivamente 0.18-0.27 g/L di acido L-lattico in più rispetto le prove condotte con S. cerevisiae EC1118). Nelle prove condotte in purezza con S. cerevisiae IONYS sono stati rilevati contenuti significativamente maggiori di acido succinico e glicerolo insieme ad una maggiore produzione di 3-sulfanilesil acetato (3SHA) rispetto alle prove condotte con S. cerevisiae EC1118. Un maggior rilascio dei tioli volatili 3-sulfanilesan-1-ol (3SH) e 4-metil-sulfanil-2-pentanone (4MSP) è stato riscontrato in tutte le prove contenenti aggiunta iniziale in precursori tiolici. Sono state riscontrate alcune criticità nelle prove condotte con L.t.->S.c.IONYS: per questo motivo ulteriori studi saranno necessari al fine di considerare gli effetti di interazione tra queste due specie e le condizioni ottimali opportune per provvedere ad una acidificazione microbiologica sicura ed efficiente. L'acidificazione microbiologica, se condotta con la giusta metodologia e accortezza, è un metodo enologico innovativo che permette di bilanciare vini poveri in acidità totale senza ulteriori manipolazioni del prodotto con pratiche enologiche aggiuntive.