Ultime novità 2020

Individuare e trattare Brett: stato dell’arte e ultime novità del 2020

L’industria del vino è ad oggi in forte crescita in tutto il mondo, con una produzione di 267 milioni di ettolitri e un valore di mercato del 28,9 miliardi di euro nel 2016.

Negli ultimi decenni, uno sforzo considerevole è stato dedicato allo sviluppo di metodi di analisi affidabili per il controllo di processo e la garanzia della qualità nell’industria vinicola [1]. In particolare, grande attenzione è stata posta su nuovi approcci per l’individuazione e la quantificazione dei ceppi di lievito coinvolti nel processo di produzione del vino, così come per i lieviti da deterioramento che potrebbero alterare la qualità del prodotto finale. Brettanomycesbruxellensis (Brett) è la fonte più importante per il deterioramento del vino rosso [2] che influisce sulle proprietà organolettiche influendo sulla trasformazione dei vinilfenoli in etilfenoli. Il 4-vinilfenolo, 4-vinilcatecolo e 4-vinilguaiacolo impartiscono infatti un aroma fenolico caratteristico descritto come “Odore di Brett”.

Come faccio a capire se c’è Brett nel vino?

METODI TRADIZIONALI

Convenzionalmente vengono utilizzati metodi microbiologici basati sull’utilizzo di terreni di coltura. Ad esempio le analisi che si svolgono in laboratorio o i dispositivi pronti all’uso, come il nuovissimo Self-Brett®, consentono di rilevare la contaminazione e di quantificare il contenuto totale di lieviti nel vino, ma questi, seppur molto economici come metodi, sono limitati dal tempo di crescita dei microrganismi che non può essere velocizzato.

PRO: Costi bassi
CONTRO: Velocità nell’ottenimento del risultato

METODI DI BIOLOGIA MOLECOLARE

I metodi di biologia molecolare come la PCR, invece, sono utilizzati come alternativa più veloce, ma richiedono strumenti e reagenti costosi e personale specializzato. Sono di solito effettuati in laboratori specializzati, pertanto è necessario inviare il campione di vino ed attendere un referto. Esistono tuttavia alcune attrezzature basate su questa tecnica, utilizzabili direttamente in cantina, con delle cartucce/stick usa e getta (es. Invisible Sentinel Veriflow commercializzato da Enartis )

PRO: Velocità nell’ottenimento del risultato
CONTRO: Costi molto alti

NOVITA’ 2020

Uno studio molto recente (pubblicato nel Giugno 2019) condotto congiuntamente da ricercatori cubani e spagnoli, (Villalonga e colleghi) descrive la messa a punto di un sistema sensibile e veloce per l’identificazione e la quantificazione dei lieviti nei vini tramite l’utilizzo di biosensori elettrochimici [3]. L’approccio, non di facile intuizione, si basa sulla cattura iniziale delle cellule di lievito per mezzo delle nanoparticelle super-paramagnetiche Fe3O4@SiO2  funzionalizzate con specifici biorecettori. Utilizzando degli elettrodi chiamati “Con-AY sensors” è possibile determinare il contenuto totale di lieviti nel vino, mentre utilizzando degli anticorpi specifici per il Brett, chiamati “Ab-B sensor”, è possibile determinare il contenuto di Brettanomyces nel vino (Figura 1).

Immagine Biosensore amperometrico lieviti totali nel vino e Brettanomyces
Figura 1: Funzionamento schematico del biosensore amperometrico per la determinazione della quantità di lieviti totali nel vino e per il contenuto di Brettanomyces spp. [3]

Successivamente, sui complessi lievito-NanoCaptors risultanti, sarà effettuata la rilevazione amperometrica dei lieviti catturati con l’aggiunta di H2O2/idrochinone alla cella elettrochimica, alla presenza di perossidasi di rafano.

E se sappiamo di avere Brett nel vino, cosa si può fare?

A causa del grave impatto sulla qualità del vino e delle conseguenti perdite economiche subite dalle cantine, sono stati sviluppati diversi trattamenti in soccorso ai produttori di vino.

Questi trattamenti possono essere divisi in due gruppi principali:

  • Tecniche di eliminazione di Brettanomyces spp nel vino come solfitazione, trattamenti ad alta pressione (HPP), termosonicazione, ozonazione o trattamenti termici [4];
  • Tecniche per l’eliminazione degli effetti sgradevoli dovuti alla presenza di fenoli volatili (VPs) nel vino. Tra queste distinguiamo:
    • Le tecniche non estrattive: destinate a diminuire il contenuto dello spazio di testa diminuendo i loro coefficienti di partizione del gas senza modificare il contenuto totale di (VPs) dei vini utilizzando additivi come la colla di pesce, la carbossimetilcellulosa (CMC) e il chitosano;
    • Le tecniche estrattive: destinate ad eliminare i VPs dai vini, diminuendone il contenuto e la loro concentrazione nello spazio di testa utilizzando agenti di fining.

Tuttavia, anche se in alcuni trattamenti è stato dimostrato un significativo miglioramento della qualità del vino diminuendo l’aroma dei fenoli volatili, si è notata pure una diminuzione dell’aroma fruttato e di attributi floreali, data la mancanza di specificità di questi trattamenti. Questo effetto collaterale rende necessario quindi intervenire in maniera diversa nel trattamento dei vini contaminati.

Il lavoro di L. Filipe-Ribeiro e colleghi del 2020 riporta un interessante nuovo metodo per la produzione di polimeri a impronta molecolare (MIP) che potrebbero ridurre o addirittura rimuovere i VPs dal vino in modo specifico ed efficiente [5]. Questa potrebbe essere una soluzione per debellare questo difetto aromatico (Figura 2). I MIP sono materiali sintetici con siti di legamespecifici per riconoscere la sostanza di interesse, solitamente chiamata molecola modello, in sostituzione di altri analoghi strutturali.

 

Dai primi test effettuati sembra che i MIP garantiscano l’eliminazione di una grande quantità di composti fenolici dal vino, il che li rende potenzialmente interessanti per applicazioni future su scala industriale, mentre per la possibilità di avere in commercio biosensori pronti, economici e affidabili bisognerà attendere ancora un pò.

Immagine produzione MIP
Figura 2: Schema di produzione dei MIP e struttura dei monomeri funzionali (1-3) e del cross-linker (4).

 

Fonti:

[1]       P. A. Kilmartin, “Electrochemistry applied to the analysis of wine: A mini-review,” Electrochem. commun., 2016.

[2]       D. Wedral, R. Shewfelt, and J. Frank, “The challenge of Brettanomyces in wine,” LWT – Food Science and Technology. 2010.

[3]       M. L. Villalonga et al., “Disposable electrochemical biosensors for Brettanomyces bruxellensis and total yeast content in wine based on core-shell magnetic nanoparticles,” Sensors Actuators, B Chem., 2019.

[4]       L. Pinto, F. Baruzzi, L. Cocolin, and M. Malfeito-Ferreira, “Emerging technologies to control Brettanomyces spp. in wine: Recent advances and future trends,” Trends in Food Science and Technology. 2020.

[5]        L. Filipe-Ribeiro, F. Cosme, and F. M. Nunes, “New molecularly imprinted polymers for reducing negative volatile phenols in red wine with low impact on wine colour,” Food Res. Int., 2020.

 

Simona Campolongo
A cura di Simona Campolongo
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