Roberto
lorrher
Giorgio
llicolini
* luco Anoldi
tlorio tlolocorne
Tiziono
Nordin
lnboratorio Chinúco e Consulenza Enologica, FEM-IASMA, C e nt ro Trasfe rime nt o Te c no I o g ic o San Michele all'Adige (TN) * Laurea in Viticoltura e Enolosia
Da sinistra: G. Nicolini, M. Malacarne, T. Nardin, R. Larcher
INDAGINE
SUllE CESSIONI
ÍENOIICHE
DA IAPPI DI SUGHERO
PRESENII
SUl IIIERCAIO
Dei fenoli a basso peso molecolare analizzati
con un nuovo metodo in
HPLC-ECD,
da tappi monopezzo
o agglomerati
si estraggono
in quantita
decrescente
acido protocatechico,
acidi ellagico e gallico, vanillina
e acidi vanillico,
caffeico e ferulico. Sensorialmente,
le cessioni sono
da ritenersi
poco significative,
vanillina
e, talora, eugenolo esclusi.
lnlroduzione
Le problematiche più in-d a g a t e l e g a t e a i t a p p i in-d i s u g h e r o s o n o i n d i s c u t i b i l -mente riconducibili ad aspet-ti meccanici e di tenuta - e relativi ben noti problemi di colatura, perdite di pressio-ne, permeabilità all'ossigeno p r e s e n z a d i o s s i d a n t i -sbiancanti e residui di tratta-m e n t i , n o n c h é c e s s i o n e d i odori anomali.
In relazione in particolare a quest'ultimo aspetto la let-teratura è fiorente, peraltro
adeguatamente rivisitata in u n a r e v i e w r e l a t i v a m e n t e recente di Sefton e Simpson
(200s).
A ri.guardo, questi autori r i a s s u m e v a n o n e l l a l i s t a seguente - cui vanno aggiun-t i s o s aggiun-t a n z i a l m e n aggiun-t e s o l o a l c u n i b r o m o a n i s o l i ( C h a -tonnet et al., 2004) - i princi-pali composti o classi di essi c h e , i n q u a l c h e m o d o , c o n -tribuiscono a determinare le sensazioni da tappo-muffa-fungo-terra: 2,4- e 2,6-diclo-r o a n i s o l i ; 2,4,6-t2,6-diclo-riclo2,6-diclo-roani- 2,4,6-tricloroani-solo ; 2,3,4,6 -tetracloroaniso-lo e pentac-tetracloroaniso-loroaniso-tetracloroaniso-lo; geo-s m i n a ; 2 - m e t i l i geo-s o b o r n e o l o ; l o c t e n 3 o n e e l o c t e n 3 o l o ; g u a i a c o l o ; 2 m e t o s s i 3 , 5 d i m e t i l p i r a z r n a e 2 -meto s si - 3 - i sopropilpir azina; c i s - 1 , 5 - o c t a d i e n - 3 - o n e e c i s
-I,5-octadien-3-olo.
N a t u r a l m e n t e , v i s t a l ' i m -portanza tecnologica dell' ar-gomento, non mancano nella l e t t e r a t u r a e n o l o g i c a a n c h e studi sulle cessioni di com-p o s t i f e n o l i c i d a i t a com-p com-p i d i sughero (Mazzoleni et al., 1 9 9 8 ; C o n d e e t a l . , 1 9 9 8 ; P e f r a - N e i r a e t a l . . 1 9 9 9 : .
L'ENOLOGO tr DICEMBRE 2OO9
fob. | - Condizioni
slrunentoli: tempi, flussi e grodienti (SDS
= sodio dode.
cil solfotol
Eluente A
Eluente B
Time
(ml/min)
Flow
30 mM sodio fosfato
12 mgtL SDS pH 3.45
100 mM sodio fosfato
12 mslL SDS pH 3.45
VoL VoB0,5
1 0
0,5
1 0
90
5,5
0,5
94
1 0
0,5
85
t5
1 5
0,5
45
0,5
23
77
55
0,5
90
t 0
0,5
1 0
68
0,5
100
69
0,5
100
90
t 0
0,5
1 0
75
0,5
90
Varea et al., 2001).Il lavoro presenta la messa a p u n t o d i u n a m e t o d i c a HPLC con detector elettro-c h i m i elettro-c o elettro-c o u l o m e t r i elettro-c o e l a sua applicazione all'analisi d e l l e c e s s i o n i d i c o m p o s t i f e n o l i c i a b a s s o p e s o m o -lecolare da tappi commercia-li monopezzo e agglomerati birondellati presenti sul mer-cato nazionale.
lUlqteriqli
e metodi
In 12 diverse cantine sono s t a t i p r e l e v a t i 3 1 c a m p i o n i d i t a p p i d e l l e t i p o l o g i e monopezzo (n=17) e agglo-merato birondellato (n=14) commerciahzzatt da 12 pro-duttori.
Ciascun campione è stato ottenuto prelevando 25 tappi con criterio casuale da alme-no 5 sacchi.
I tappi sono stati macinati e setacciati per avere granuli compresi tra 1,5 e 3 mm di diametro.
La strumentazione analiti-ca ha visto I'uso di un HPLC con detector elettrochimico c o u l o m e t r i c o ( E C D ) e q u i -p a g g i a t o d i u n a r r a y d i 8 elettrodi singolarmente set-tabili a diversi potenziali di ossidazione.
È stata utthzzata una colonna in fase inversa tipo LiChroCart 125-3 Purospher R P - C 1 8 , 5 p m , i l t u t t o g e s t i t o d a i s o f t w a r e s E m p o w e r P r o 5 , W a t e r s C o r -poration (USA) per I'HPLC e C o u l A r r a y W i n 3 1 , E S A I n c . ( U S A ) p e r I ' E C D . Eluenti, tempi di iniezione, flussi e gradienti sono ripor-tati in Tab. l.
La Tab. 2 dettagha - con-g i u n t a m e n t e a i t e m p i d i r i t e n z i o n e e d a l p o t e n z i a l e d i o s s i d a z i o n e m a s s i m o applicato all'elettrodo (mV) - i 21 composti eluiti in 7 5 minuti e le performance del metodo, espresse attraverso il detection limit (DL, mg/I-) valutato come 3o e la ripetib i l i t à d e l l a m e t o d i c a a n a -litica (espressa come RSDTo) valutata iniettando consecuti-v a m e n t e 9 consecuti-v o l t e l o s t e s s o campione.
Tob. 2 - Peúormon(e
del metodo.
(RSD%:
deyiozione
slondord
perrentuole
su 9 ripetizionif
Composto
Tempo dÍ
Potenziale
Detection
ritenzione
ossidativo
Limit
(min)
massimo (mV)
(mg/L)
RSD 7o
acido gallico2,56
200
0,02
1 , 1 5
acido protocatechico4,98
300
0,005
3,33
acido gentisico6,03
0,02
4 , L 3
aldeide protocatechica8,07
500
0,01
1 , 8 3
4-idrossibenzoico9,55
700
0,06
5 , 1 5
acido vanillico16,22
500
0,01
2,84
esculetina16,'l
300
0,03
3,70
acido caffeicor7,66
200
0,04
3,42
acido siringico19,2
500
0,01
4,44
vanillina21,71
500
0,005
r , l 4
acido p-cumarico25,33
600
0,015
2,83
guaiacolo25,63
500
0,015
3,90
siringaldeide2 6 , 1 6
500
0,01
4,74
scopoletina29,7
500
0,005
2,23
acido ferulico31,2
500
0,01
3,49
acido sinapico3 3 , 8
300
0,02
7,86
coniferaldeide37,92
500
0,005
3,28
sinapaldeide4 1 , 5 8
300
0,01
3,86
acido ellagico42,6
300
0 , 1
8,88
eugenolo55,66
500
0,01
5,79
isoeugenolo56,33
300
94
0,01
3 , 1 2
Tob. 3 - Composti
o bosso
peso molerolore
eslrotti doi toppi di sughero
composto
(mg/100 g sughero)
Min
L0"
percentile
inferiore
Quartile
MedianaQuartile
90o
superiore
percentile
Max
acido gallico l , l 4
l , 7
r
3 , 1 5
4,00
4,93
5,43
1 1 , 0 8
acido protocatechico5,68
6,80
7,70
9,38
10,63
12,83
19,90
aldeide protocatechica0,62
0,67
0,93
1 , 1 3
1,69
r,82
2,07
acido vanillico1 , 3 5
1 , 8 2
2,r0
2,63
3,30
3,40
3,93
esculetina0 , 1 6
0,25
0,27
0,32
0,37
0,39
0,58
acido caffeico0,23
0,69
l , 2 r
2,21
3,28
3,73
4,75
acido siringico0 , 1 1
0,21
0,23
0,29
0,34
0,35
0,40
vanillina1,84
2,04
2,27
2,85
3 , 1 3
3,50
5,80
acido p-cumarico (*) <DL<DL
<DL0,06
0 , 1 0
0 , 1 3
0,25
siringaldeide0,04
0,08
0,09
0 , 1 2
0 , 1 4
0 , 1 9
0,23
scopoletina (**) <DL0,03
0,03
0,05
0,05
0,09
0 , 1 3
acido ferulico0,09
0,91
1 , 3 0
2,00
3 , 3 8
3,73
6,35
coniferaldeide0 , 1 0
0 , 1 5
0 , 1 9
0,25
0,32
0,38
0,58
acido ellagico0,06
1,00
1 , 5 6
6,30
9,93
15,33
18,50
eugenolo0,03
0,06
0,06
0,07
0,08
0,08
0 , 1 5
*, *x - rispettivamente 13 e I campioni computati come uguali a metà del DL poiché < DL
Cinetiche di estrazione. A l f i n e d i o t t i m i z z a r e l e condizioni di estrazione dei composti fenolici dai tappi macinati è stato rcalizzato uno studio di cinetiche.
Sono stati utilizzati 6 grammi di campione maci-n a t o p o s t i i maci-n e s t r a z i o maci-n e imaci-n soluzione idroalcolica a tre l i v e l l i ( 1 5 7 o , 4 5 V o e 9 0 V o vol.) mantenendo in agita-z r o n e c o s t a n t e p e r 3 6 0 minuti.
S o n o s t a t e p r e l e v a t e a l i -q u o t e d i 2 m l d i s o l u z i o n e d o p o 5 - l 5 - 4 5 - 9 0 - 1 8 0 - 3 6 0 min e dopo 22 ore. Le ali-quote sono state filtrate con filtri PTFE 0,45 pm e suc-cessivamente anal izzate per HPLC- ECD.
Si è potuto osservare che, rispetto al grado alcolico, i composti presentavano cine-tiche estrattive diversificate d e l l e q u a l i s i r i p o r t a n o i n Fig. 1, a titolo esemplificati-vo, quelle degli acidi feruli-co e vanilliferuli-co. Come miglior c o m p r o m e s s o tr a l e c i n e t i -che dei composti e le condi-zioni enologiche di uso dei tappi, si è scelto di operare c o n 6 g d i c a m p i o n e a l 5 % o vol. alcol e 360 minuti.
G i e s t r a t t i d e i t a p p i . N e g l i e s t r a t t i i d r o a l c o o l i c i dei 3l campioni di tappi di sughero commerciali si sono potuti quantificare 15 com-posti. Come mostrato in Tab. 3 , I ' a c i d o p r o t o c a t e c h i c o è s t a t o q u e l l o e s t r a t t o i n m a g g i o r q u a n t i t à , c o n u n v a l o r e m e d i a n o d i 9 . 3 8 mg/100 g di sughero. I n o r d i n e d e c r e s c e n t e d i q u a n t i t à s i o s s e r v a n o l e estrazioni degli acidi ellagi-co e galliellagi-co ellagi-con mediane di 6.30 e 4.00 mgll00 g rispet-tivamente.
A concenftaziom ulterior-m e n t e ulterior-m i n o r i s i c o l l o c a n o v a n i l l i n a , a c i d o v a n i l l i c o , acido caffeico e acido feruli-c o . feruli-c o n m e d i a n e t r a 2 . 8 5 e 2.00 mg/100 g sughero.
Confronto tra tipologie. D e i 1 5 c o m p o s t i f e n o l i c i presenti in quantità misurab i l i n e g l i e s t r a t t i , d a l c o n -fronto tra tappi monopezzo (peso medio 3.7 gltappo) e agglomerati birondellati (5.6 g/tappo) sono emerse diffe-renze statisticamente signifi-cative - almeno con p<0.05 s i a a l t e s t d i T u k e y c h e a l t e s t U d i M a n n W h i t n e v
-per 7 di essi (aldeide proto-c a t e proto-c h i proto-c a . a proto-c i d i v a n i l l i proto-c o . siringico, p-cumarico, vanil-lina, scopoletina, conit-eral-deide).
A parità di peso di sughe-ro. le estrazioni sono risulta-te maggiori dai monopezzo (Fig. 2), confermando prece-denti risultati di Pefla-Neira et al., (1999) e Varea et a1., ( 2 0 0 1 ) .
Tuttavia nella malaugurata estrema ipotesi che I'intero tappo venga imbibito e ceda al vino quantità di composti f e n o l i c i a n a l o g h e a q u e l l e che abbiamo riportato relati-vamente alla soluzione idro-alcolica, le estrazioni rical-c o l a t e p e r " t a p p o m e d i o " , potenzialmente, potrebbero essere maggiori dagli agglo-merati birondellati.
Considerozioni
ronrlusive
Fra i composti acidi ana-lizzati nessuno sembra ragg i u n ragg e r e , a n c h e n e l l a p e ragg -giore delle condizioni, valori c e d i b i l i d a i t a p p i t a l i d a avere un qualche significato tecnologico né rispetto alle
95
i I
L'ENOLOGO tr DICEMBRE 2OO9
Íio. | - Cinetirhe
deoli oridi vonillico
e ferulico
es-lro_tti
do ó gromfii di toppo nocinoto posti
in soluzioni
idioqkooliche
o triyerso
conceillro.
zione
sensazioni acide correlate al pH, né rispetto ad ipotetiche trasform azroîL a opera di migroorganismi quali Sac-charomyces (verso vinilfe-n o l o ) o B r e t t a vinilfe-n o m y c e s ( a etilfenolo).
Un qualche ipotetico effet-to potrebbe essere preso in considera zione relativamen-t e a l s o l o a c i d o f e r u l i c o , nella lontana ipotesi di una
sua totale conversione a 4-vinilguaiacolo.
Relativamente all' eugeno-lo sono riportate soglie orga-n o l e t t i c h e d i 1 5 1 t g l L r orga-n soluzione modello, ma più probabilmente prossime ai 1 0 0 p g / L n e l c a s o d i v i n i reali. Se ne deduce che rara-mente I'eugenolo dal tappo potrebbe influenzare da solo I'aspetto olfattivo.
U n q u a l c h e c o n t r i b u t o o l f a t t i v o p o t r e b b e i n v e c e arrivare dalla vanillina. con-f e r m a n d o o s s e r v a z i o n i d i letteratura, mentre scopoleti-na ed esculetiscopoleti-na non sono a concentra zioni potenziali tali da incidere sulle sensazioni a m a r e . R e l a t i v a m e n t e a coniferaldeide e siringaldei-d e , e s t r a p o l a n siringaldei-d o l e s o g l i e organolettiche di aldeidi a più basso numero di carboni riportate da Bertrand (2003), si ritiene che non abbiano rTlev anza sensoriale apprez-zabile. Ragionando quindi in termini tecnologici e senso-riali, si ritiene di poter con-cludere che, con I'esclusione della vanillina e - in casi del tutto particolari - dell'euge-nolo, alla luce delle soglie organolettiche riportate in letteratura le eventuali ces-sioni sembrano essere senso-rialmente poco significative.
Riossunto
I 1 l a v o r o p r e s e n t a u n a nuova metodica estrattiva ed analitica in HPLC con detec-tor coulometrico e colonna LiChroCaît t25-3 Purospher RP-C18, 5 pm, in grado di q u a n t i f i c a r e 2 1 c o m p o s t i fenolici di basso peso mole-colare negli estratti idroalco-lici (15 Vo vol;360 min) di tappi di sughero previamente m a c i n a t i ( d i a m e t r o I . 2 5 - 3 m m ; 6 g ) .
Sono stati anahzzatr glt estratti di 31 tappi commer-c i a l i d i v a r i p r o d u t t o r i e d e l l e t i p o l o g i e m o n o p e z z o (n=17) e agglomerato biron-dellato (n=14). Indipendentemente dalla t i p o l o g i a , i c o m p o s t i m a g -giormente estratti sono stati, in ordine decrescente, l'aci-do protocatechico, gli acidi e l l a g i c o e g a l l i c o , n o n c h é vanillina e gli acidi vanilli-co, caffeico e ferulico.
I tappi monopezzo hanno ceduto, per unità di peso di sughero, quantità significati-vamente maggiori di 7 com-posti fenolici.
Le cessioni misurate sono da ritenersi sensorialmente p o c o s i g n i f i c a t i v e , c o n l a p o s s i b i l e e s c l u s i o n e d e l l a vanillina e, in casi del tutto particolari, dell' eugenolo.
Acido
vanillico
trs'/-+
l-o-a5
%volf
l + 9 0 % v o l l
o
E
1 , 6
1 , 4
1 , 2
1 , 0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
500
1000
minuti
Acido
ferulico
Jo
E
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1 , 5
1 , 0
0,5
0,0
500
1000
minuti
1500
96
liq. 2 - Eslrozioni
nedie doi toppi di sughero
espresse
(one mgl | 00 g di
lùgherq (soprol e per
"loppo" iàkolote lullo boie del peso nedio di tÍpo.
logio di toppo (sottol
ric detector and LiChroCart 125-3 Purospher RP-CI8, 5 pm, column was established. The extracts of 31 samples of cork stoppers (17 all-in-one; 14 agglomerate) avail-able on the market and from d i f f e r e n t p r o d u c e r s w e r e analysed.
Whatever the cork type, protocatechuic acid, ellagic and gallic acids, as well as
vanillin and vanillic, caffeic and ferulic acids in decreas-ing order of quantity were e x t r a c t e d . A l l i n o n e t y p e g a v e s t a t i s t i c a l l y s i g n i -f i c a n t h i g h e r e x t r a c t i o n s (mg/100 g cork) of 7 pheno-lic compounds. The extract-ed amounts can be judgextract-ed as sensorially unimportant, with t h e p o s s i b l e e x c l u s i o n o f vanillin and, in very particu-lar cases, eugenol.
I
Bibliogrqfiq
Bertrand A. (2003). Arma-g n a c e W i n e - S p i r i t s . I n : F e r m e n t e d b e v e r a g e p r o -duction, A.G.H. Lea & J.R. Piggot (Eds.), Kluwer Aca-demic / Plenum Publishers, New York: 213-238.
C h a t o n n e t P . , B o n n e t S . , B o u t o n S . . L a b a d i e M . D . (2004). Identification and responsibility of 2,4,6-tnbro-moanisole in musty, corked odors in wine. J. Agric. Food Chem., 52:1255-1262. C o n d e E . , C a d a h í a E . , G a r c í a - V a l l e j o M . C . , J . R . Gon alez-Adrados ( 1998). Chemical characterization of r e p r o d u c t i o n c o r k f r o m S p a n i s h Quercus suber. J. W o o d C h e m . T e c h n o l . . 18(4): 447469. Mazzoleni, V., Caldentey P., Silva A.. (1998). Phenolic compounds of wine stoppers as affected by storage and boiling of cork slabs. Am. J. Enol. Vitic., 49:6-10. Pefla-Neira 4., Hernóndez T . , G a r c í a - V a l l e j o M . C . , C a d a h i a E . , F e r n a n d e z d e S i m o n 8 . , S u a r e z J . A . ( 1 9 9 9 ) . L o w m o l e c u l a r weight phenols in cork stop-pers. Am. J. Enol. Vitic., 50: 285-290.
Sefton M. 4., Simpson R. F. (2005). Compounds caus-ing cork taint and the factors affecting their transfer from natural cork closures to wine - a r e v i e w . A u s . J . G r a p e Wine Res.. ll:226-240.
Varea S., García-Vallejo M. C., Cadahía E., Fernéndez d e S i m ó n B . ( 2 0 0 1 ) . P o l y -phenols susceptible to migra-t e f r o m c o r k s migra-t o p p e r s migra-t o wine. Eur. Food Res. Tech-n o l . . 2 1 3 : 5 6 - 6 1 .
Sumnory
Survey on the extraction of phenols from corks available on the market.
A n e w m e t h o d f o r t h e h y d r o a l c o h o l i c e x t r a c t i o n ( 1 5 V o v o l ; 3 6 0 m i n ) o f 2 I low molecular weight phe-nols from ground cork (I.25-3 m m ; 6 ù a n d a n a l y s i s using HPLC with
