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• grape metabolism
• nitrogen maceration
• carbonic maceration
• sostenibilità. Gamay
• metabolismo uve
• macerazione azotata
• macerazione carbonica
• Gamay

ITALIANO
La tecnica della macerazione carbonica viene effettuata ponendo grappoli interi all'interno di serbatoi a tenuta di gas, per avere un'atmosfera, naturale o creata artificialmente, di anidride carbonica. Lo scopo di questo studio è stato quello di confrontare la macerazione carbonica (CM) con la macerazione azotata (NM), da un punto di vista qualitativo e biochimico, per evidenziare le differenze nel metabolismo delle uve, dovute all'utilizzo di un gas o di un altro, e di individuare le potenzialità di una tecnica alternativa alla macerazione carbonica, anche nell'ottica di una maggiore sostenibilità del processo. L’ipotesi è che la tipologia di Volatile Organic Compounds (VOCs) del vino cambierà, così come le altre caratteristiche dell'uva e del vino, durante i due tipi di macerazione, perché i due gas agiscono in modo diverso sulla cellula dell'acino. Grappoli del vitigno a bacca rossa (Vitis vinifera L.), cv Gamay teinturier, sono stati raccolti a mano presso Fattoria di Calappiano (Sensi Vigne & Vini, Lamporecchio, Pistoia, Italia). Dopo la vendemmia, le uve sono state selezionate per forma omogenea del grappolo ed assenza di difetti visivi o malattie evidenti, e immediatamente portate al laboratorio (DAFE, Università di Pisa, Pisa, Italia) per effettuare tutte le determinazioni analitiche. Successivamente i grappoli sono stati posti intatti all'interno di due diversi serbatoi a tenuta di gas da 120L, uno collegato ad anidride carbonica e l'altro ad azoto. I due serbatoi sono stati saturati con CO2 o N2, a seconda della tesi, e sono iniziati i processi di macerazione carbonica e azotata. Per assicurare la saturazione dei serbatoi con CO2 o N2, è stata monitorata la concentrazione di questi due gas e di O2 tramite un analizzatore di gas portatile (Helpy, Marvil Eng, BZ, Italia). Durante il periodo di macerazione ogni due giorni veniva effettuata la saturazione con gas delle vasche, preceduta da un flussaggio con CO2 o N2, a seconda della tesi, per rimuovere l’ossigeno eventualmente presente. La macerazione è durata 8 giorni a 21°C. Per avere un ulteriore termine di paragone è stata anche eseguita una vinificazione classica delle uve raccolte. Al termine del periodo di macerazione, la gradazione alcolica sviluppata all'interno degli acini era leggermente superiore per la tesi N2, mentre il contenuto di antociani e polifenoli totali era più elevato per le uve da macerazione carbonica. Le uve sono state poi diraspa-pigiate, con l’ausilio in questa fase del ghiaccio secco per allontanare l’ossigeno, ed il mosto-vino messo nelle stesse vasche in acciaio usate per la macerazione a grappolo intero. Per la fermentazione sono stati inoculati 20g/hl di lieviti selezionati Zymaflore. Durante il periodo di macerazione sulle bucce sono state effettuate follature delle vasche in presenza di flusso di gas, a seconda della tesi, sempre per lavorare in assenza di ossigeno e con successiva saturazione dell’ambiente. Le vasche sono poi state svinate e, dopo un periodo di stabilizzazione a freddo, travasate e sfecciate. I vini sono poi stati filtrati ed è stato possibile effettuare le varie analisi. Le determinazioni effettuate sono state: analisi eno-chimiche di base, analisi Wine Scan, analisi HPLC, analisi dei VOCs, misurazioni E-nose e analisi di metabolomica.
Visto lo scopo di individuare una tecnica di macerazione delle uve sostenibile, è stato anche tenuto in considerazione un possibile andamento LCA (Life Cycle Assessment), per valutare l’impronta ambientale delle due tecniche confrontate.
In conclusione quindi il lavoro si è basato sul confronto tra macerazione carbonica ed un altro tipo di macerazione in assenza di ossigeno, la macerazione azotata. I risultati hanno mostrato una maggiore concentrazione di polifenoli e antociani nei vini macerati, rispetto alla tesi di vinificazione classica. Il vino da NM ha caratteristiche simili a quello del vino CM, ma con un contenuto più elevato in antociani e leggermente più elevato in polifenoli. Per quanto riguarda i VOCs, il vino CM ha mostrato il contenuto più elevato per le classi di esteri ed acidi volatili. Il vino CM ha avuto più alto contenuto di acidi grassi volatili a catena media. Il vino NM ha mostrato il più alto contenuto di alcoli ed ha garantito all'uva al termine della macerazione una maggiore estrazione di polifenoli e antociani. Le misurazioni dell'E-nose hanno rivelato una chiara separazione tra i campioni e i dati, nel calcolo della PCA, sono stati generalmente sovrapposti con la PCA dell'analisi dei VOCs. La macerazione azotata ha mostrato quindi un potenziale come tecnica ecosostenibile. Pertanto, questa tecnica può essere utile per produrre un nuovo stile di vini macerati e aromatici, con un profilo diverso rispetto ai vini da macerazione carbonica, ma con un alto tasso di sostenibilità ambientale ed economica.

INGLESE
The carbonic maceration technique is carried out by placing whole bunches inside gas-tight tanks, to have an atmosphere, natural or artificially created, of carbon dioxide. The aim of this study was to compare carbonic maceration (CM) with nitrogen maceration (NM), from a qualitative and biochemical point of view, to highlight the differences in grape metabolism, due to the use of one gas or another, and to identify the potential of an alternative technique to carbonic maceration, also with a view to greater sustainability of the process. The hypothesis is that the type of Volatile Organic Compounds (VOCs) of wine will change, as well as the other characteristics of grapes and wine, during the two types of maceration, because the two gases act differently on the berry cell. Bunches of the red grape variety (Vitis vinifera L.), cv Gamay teinturier, were harvested by hand at Fattoria di Calappiano (Sensi Vigne & Vini, Lamporecchio, Pistoia, Italy). After the harvest, the grapes were selected for the homogeneous shape of the bunch and the absence of visual defects or evident diseases, and immediately taken to the laboratory (DAFE, University of Pisa, Pisa, Italy) to carry out all the analytical determinations. Subsequently, the bunches were placed intact inside two different 120L gas-tight tanks, one connected to carbon dioxide and the other to nitrogen. The two tanks were saturated with CO2 or N2, depending on the thesis, and the carbonic and nitrogen maceration processes began. To ensure the saturation of the tanks with CO2 or N2, the concentration of these two gases and O2 was monitored using a portable gas analyzer (Helpy, Marvil Eng, BZ, Italy). During the maceration period, the tanks were saturated with gas every two days, preceded by a flushing with CO2 or N2, depending on the thesis, to remove any oxygen that may be present. The maceration lasted 8 days at 21°C. To have a further term of comparison, a classic vinification of the harvested grapes was also carried out. At the end of the maceration period, the alcohol content developed inside the berries was slightly higher for the N2 thesis, while the content of anthocyanins and total polyphenols was higher for the carbonic maceration grapes. The grapes were then destemmed-crushed, with the help of dry ice in this phase to remove oxygen, and the must-wine placed in the same steel tanks used for maceration in whole bunches. For fermentation, 20g/hl of selected Zymaflore yeasts were inoculated. During the period of maceration on the skins, the tanks were punched down in the presence of gas flow, depending on the thesis, to work in the absence of oxygen and with subsequent saturation of the environment. The tanks were then racked and, after a period of cold stabilization, decanted and racked. The wines were then filtered, and it was possible to carry out the various analyses. The determinations made were: basic oeno-chemical analysis, Wine Scan analysis, HPLC analysis, VOCs analysis, E-nose measurements and metabolomics analysis.
Given the aim of identifying a sustainable grape maceration technique, a possible LCA (Life Cycle Assessment) trend was also taken into account, to assess the environmental footprint of the two techniques compared.
In conclusion, therefore, the work was based on the comparison between carbonic maceration and another type of maceration in the absence of oxygen, nitrogen maceration. The results showed a higher concentration of polyphenols and anthocyanins in macerated wines, compared to the classic winemaking thesis. NM wine has similar characteristics to CM wine, but with a higher anthocyanin content and slightly higher polyphenol content. As far as VOCs are concerned, CM wine showed the highest content for the ester and volatile acid classes. CM wine had the highest content of medium-chain volatile fatty acids. NM wine showed the highest alcohol content and guaranteed the grapes a greater extraction of polyphenols and anthocyanins at the end of maceration. The E-nose measurements revealed a clear separation between the samples, and the data, in the calculation of the PCA, were generally superimposed with the PCA of the VOCs analysis. Nitrogen maceration has therefore shown potential as an environmentally sustainable technique. Therefore, this technique can be useful to produce a new style of macerated and aromatic wines, with a different profile than carbonic maceration wines, but with a high rate of environmental and economic sustainability.