Macerazioni, la novità del sistema a onde disgreganti

Estrarre dal materiale solido durante le vinificazioni in rosso solo le sostanze di interesse enologico e non quelle sgradite. È il principale vantaggio delle infusioni e lisciviazioni indotte da un nuovo metodo che si basa sull’effetto della pressione d’aria pulsata a precise frequenze e lunghezze d’onda. Un sistema che richiede competenza e, magari, sensoristica adeguata per automatizzare il processo.

È l’evoluzione dell’antica pigiatura.

Nelle vinificazioni in rosso, per l’estrazione di sostanze “nobili” durante il periodo di macerazione oggi non si ricorre più a sistemi meccanici, ma si ricorre a metodi meno invasivi ricorrendo all’interazione liquido-solido (rimontaggio, delestage) o al movimento naturale delle bolle di anidride carbonica direttamente prodotte dalla fermentazione (Metodo Ganimede).

L’estrazione con questi metodi però non è completa. Il cappello viene “eroso” infatti in aree privilegiate mentre altre non vengono attaccate. Per risolvere questo inconveniente si stanno sviluppando sistemi alternativi come cosiddetto metodo delle “onde disgreganti”.


Il banco di prova delle "concentrazioni"

Concentrazioni: il nuovo banco di prova per testare l’abilità dell’enologo. E la competenza dei degustatori.

Dai primi vini “mangiaebevi” degli anni ’90, legnosi e allappanti, l’evoluzione è stata netta. Le concentrazioni oggi si ottengono grazie all’attenzione alla gestione delle macerazioni.
Un campo dove le evoluzioni tecniche fanno epoca.

L’ultima in ordine di tempo, ovvero quella dei sistemi estrattivi ad onde disgreganti, è il tema di un recente articolo di Fabio Mencarelli del Dip. Disaaa dell’Università di Pisa, pubblicato sul numero 5/2020 di VVQ, Vigne, Vini &Qualità, che proponiamo in versione sintetica per VVQ digitale.

(L.Tosi)


Massa liquida in risonanza

Nei vinificatori l’onda disgregante si forma a seguito della pressione esercitata dall’aria che, essendo pulsata a una determinata frequenza e lunghezza d’onda, provoca una determinata velocità di propagazione dell’onda, mettendo in risonanza la massa liquida.

Questa inizia a movimentare le parti solide fino a quando le stesse, oscillando, non raggiungono il picco di risonanza, cioè una vibrazione talmente forte che le rompe completamente, ovvero le “disgrega“.

Sintesi dell'articolo uscito sul numero 5/2020 di VVQ

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La lisciviazione del “cappello”

Questa risposta radicale avviene solo se il sistema è fisso, cioè è bloccato da due parti (ad

Fabio Mencarelli, Università di Pisa

esempio un ponte). Se il sistema è invece libero di muoversi, come nel caso del “cappello” di fermentazione, quello che si crea è una movimentazione della massa (liquido-solido) con continua lisciviazione.

Siccome il fenomeno di risonanza si verifica quando la frequenza di oscillazione provocata dagli oscillatori coincide con la frequenza di oscillazione propria di ciascun materiale, il cappello inizia a disgregarsi, e così la parte solida, quando la frequenza dell’onda provocata coincide con la frequenza di oscillazione della componente solida e, questa oscillazione, provoca dei movimenti in tutte le direzioni.

Evitare l’esplosione del cappello

Se il cappello è già formato, più è spesso, a parità di diametro, e più rapidamente entrerà in risonanza.  Nel caso in cui sia auspicata un’estrazione meno invasiva, il cappello non si deve formare, cioè non si deve raggiungere l’accoppiamento della frequenza di risonanza del liquido con quella del solido (il picco presente nella figura sotto). Con questo sistema, le azioni fisiche che vengono privilegiate sono la dissoluzione e la diffusione da parte delle cellule negli spazi intercellulari; una conseguente e continua lisciviazione ne determina la loro estrazione.

Lo schema di funzionamento delle onde disgreganti

I vantaggi

I vantaggi del sistema sono:

1) il continuo movimento del liquido facilita la lisciviazione e quindi anche la diffusione dalla parte solida al liquido;

2) la formazione continua di gradienti di concentrazione che favoriscono la diffusione, impedisce la formazione di sacche termiche evitando così disomogeneità nell’estrazione;

3) nei coefficienti di partizione dei composti volatili, nell’attività dei microrganismi e, inizialmente, anche nell’attività degli enzimi di parete, permette una distribuzione uniforme dell’aria all’interno della massa facilitando l’attività omogenea dei lieviti e la formazione anche di metaboliti di interesse per la sintesi delle sostanze aromatiche.

Nessuna estrazione non gradita

Inoltre, la non invasività del processo impedisce l’estrazione di composti non graditi, come ad esempio PA (proantocianidine) dei vinaccioli, nel caso questi non siano perfettamente senescenti (secchi).

Nella condizione di mosti ricchi di zuccheri, come quelli derivanti da uve appassite, in cui la FGP (fermentazione glicero-piruvica) è, nelle fasi iniziali del processo, particolarmente attiva con notevole formazione di acido acetico, la distribuzione uniforme di aria e temperatura permette ai lieviti di “spostarsi” più rapidamente dalla FGP alla FA (fermentazione alcolica).

Gli aspetti da tenere sotto controllo

Gli aspetti negativi del sistema delle “onde disgreganti” sono da individuare in una possibile errata gestione dell’approccio. È opportuno chiarire come le onde non siano in grado di rompere l’acino, ma hanno il ruolo principale di evitare la formazione del cappello; quindi gli acini non possono arrivare completamente integri in macerazione altrimenti il processo di estrazione sarebbe lunghissimo (macerazione per infusione e quindi lisciviazione).

Nel caso in cui anche solo il 30% degli acini arrivi rotto, è opportuno saper dosare la frequenza di pulsazione e i periodi di stasi e ciò dipende da: aspetti varietale delle uve, maturazione (la conoscenza dell’operatore è fondamentale) e dimensione e forma del vaso vinario.

L’erroneità nella gestione, come ad es. la continua movimentazione, può creare della feccia troppo fine esausta, in superficie, che necessita di essere gestita.

L’eccesso di  frequenza d’onda può provocare la disgregazione ma non l’estrazione perché la dissoluzione delle sostanze dipende dal loro livello di legame cellulare, soprattutto per i composti fenolici.

L’eccesso di frequenza d’onda su uve con molti vinaccioli e non senescenti (secchi) può provocare una forte lisciviazione e quindi l’estrazione di composti indesiderati.

Infine, l’eccesso di movimentazione può generare sovrappressione nella massa e quindi fuoruscita di composti volatili che si concentrano nello spazio di testa per cui occorre favorire la loro ridissoluzione mediante sovrappressione nello spazio di testa (sfruttando la legge di Henry).


L’evoluzione dell’estrazione

Lo scopo della macerazione è di trasferire, dal materiale solido al materiale liquido (estrazione), le componenti di interesse eno-chimico presenti nelle uve, principalmente costituenti fenolici e aromatici. I processi fisici che guidano l’estrazione sono: la rottura e la disgregazione delle cellule dell’acino (che facilitano la dissoluzione e la diffusione), l’infusione, la lisciviazione.

I fattori che favoriscono tali processi sono: caratteristiche di tipo varietale, lo stadio di maturazione, i fattori ambientali di campo che influiscono sulla struttura dell’acino, gli interventi postraccolta, gli interventi meccanici o fisici in cantina, le aggiunte volontarie o involontarie (enzimi pectolitici, lieviti, batteri, funghi, solforosa), il processo di fermentazione (pH, etanolo, temperatura)

Enologicamente, il riferimento all’azione di estrazione è stato storicamente descritto come un fenomeno dinamico, fondamentalmente basato su una rottura molto invasiva degli acini (pigiatura con i piedi, pigeage).

Con il passare degli anni, ci si è progressivamente spostati anche verso un’azione meno meccanica ricorrendo all’interazione liquido-solido (rimontaggio, delestage), per confluire poi verso meccanismi ancora meno invasivi basati sul movimento delle bolle di CO2 direttamente prodotte dalla fermentazione (Metodo Ganimede), oppure di gas insufflati dall’esterno (aria, ossigeno, azoto). Il sistema di estrazione basato sulla movimentazione del solido nel liquido tramite bolle, più o meno grandi, di gas si fonda sul principio fisico per cui la bolla, per quanto piccola, agisca creando una pressione sul materiale solido; tale pressione è strettamente dipendente dalla forza di impatto con cui le bolle arrivano sulla componente solida.

Affinché una pressione possa agire necessita di una superficie (infatti viene espressa per unità di superficie) che opponga resistenza; più il cappello è rigido e maggiore sarà la pressione esercitata dalle bolle. Nella pratica comune esiste un limite operativo, determinato dal fatto che, fisicamente, le bolle allo stato gassoso, tendano a ricercare una via di occupazione di tipo preferenziale; vale a dire si spostano laddove la superficie esercita meno pressione. Si evidenzia, per tale ragione, una tendenziale disomogeneità nella fratturazione del cappello, con spostamenti di masse e canali preferenziali sempre più ampi.

Macerazioni, la novità del sistema a onde disgreganti - Ultima modifica: 2020-10-20T16:12:03+02:00 da Lorenzo Tosi

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