CAMBIAMENTO CLIMATICO E RISCHI PER UVA E VINI

Quali rischi chimici causa il cambiamento climatico ad uva e vino?

cambiamento climatico e rischi per uva a vini

Il giorno 11 novembre 2021 Grape è stata invitata a intervenire in un Webinar di Confindustria Cuneo sui rischi microbiologici del vino associati al cambiamento climatico; in tale occasione abbiamo potuto approfondire:

  • l’impatto sui rischi chimici associati allo sviluppo e alla maturazione dell’uva ed alla produzione di vino;
  • la maniera in cui influisce sui rischi chimici associati al consumo di vino, relativi sia a sviluppo e maturazione dell’uva, sia alla contaminazione microbica.

I rischi chimici possono essere raggruppati in tre classi di composti:

  • composti che si formano nell’uva a seguito di pratiche agricole, condizioni ambientali o contaminazione fungina, metalli pesanti, pesticidi o micotossine;
  • quelli chimici di origine microbiologica, ovvero etilcarbammato e ammine biogene (BA) prodotti dall’attività microbiologica di lieviti e batteri durante la fermentazione;
  • molecole chimiche utilizzate come parte del processo di vinificazione potrebbero presentare, ad esempio, l’anidride solforosa e il materiale chiarificante proteico;

In questo articolo studieremo in particolare i meccanismi di produzione di etilcarbammato; prossimamente ci concentreremo nuovamente sulle  ammine biogene (BA) e analizzeremo i meccanismi di produzione delle micotossine.

L’impatto del clima sullo sviluppo dell’uva e sulla produzione di vino

Dalla metà dell’800 al 2018 la temperatura media superficiale è aumentata di circa 1 °C a causa delle emissioni derivanti da attività umana. Si stima che la resa agricola mondiale si ridurrà del 6,9% nel 2050 a causa dall’aumento della frequenza di eventi legati al calore (come la siccità) e dei cambiamenti delle precipitazioni, portando sia alla desertificazione che alle inondazioni dei campi.

grafico temperatura aria su superficie terrestre 1850-2018
Andamento della temperatura dell’aria sulla superficie terrestre dal 1850 al 2018 (https://data.giss.nasa.gov).

 

La vite è una delle colture più sensibili a piccoli cambiamenti delle condizioni climatiche, perciò  la produzione di vino è pesantemente influenzata dal cambiamento che ha un impatto iimportante sullo sviluppo della vite e sulla composizione dei frutti.

Tre sono le variabili fortemente legate alla qualità dell’uva da vino, che portano a mosti con un più alto contenuto di zuccheri, pH più alti e una minore acidità:

  • la quantità d’acqua;
  • l’irraggiamento solare;
  • l’aumento della temperatura.

Una delle principali conseguenze dell’aumento della temperatura è l’anticipo dell’invaiatura, in cui avviene il cambiamento di colore dell’acino e l’inizio dell’accumulo di zuccheri.
Questo fa sì che l’enologo debba scegliere tra vendemmia tardiva, dando origine a vini di alto grado alcolico e amari o vendemmia anticipata, producendo vini con bassa densità di colore e scarsa intensità e complessità aromatica.

Oltre alla concentrazione alcolica nei vini, l’innalzarsi della temperatura globale, fa aumentare anche il pH.
Questo può favorire la crescita microbica sull’uva, quindi la produzione di tossine presenti nella materia prima e di conseguenza nel vino. Favorisce inoltre e la proliferazione di ceppi di lieviti deterioranti non patogeni come i Brettanomyces.
La quantità di composti azotati, inoltre, aumenta durante la maturazione delle uve surmature e ciò può portare alla formazione di ammine biogene.

Rischi che hanno origine con la fermentazione

È raro trovare microrganismi patogeni nei vini, essendo riconosciuti come alimenti microbiologicamente a basso rischio, poiché contengono componenti come l’etanolo che prevengono la crescita di agenti patogeni.
Pertanto i rischi possono provenire solo da microrganismi non patogeni il cui metabolismo rilascia determinati prodotti tossici.

Il carbammato di etile (o uretano) è stato riclassificato nel 2007 da “possibile a probabile” agente cancerogeno per l’uomo secondo l’Agenzia Internazionale per la Ricerca contro il Cancro (Gruppo 2A, nel 2007).
Si forma durante la fermentazione alcolica e durante l’invecchiamento  mediante reazione chimica spontanea di etanolo con carbamil composti, principalmente urea, rilasciati dal metabolismo dei lieviti, ma anche citrullina, rilasciato da batteri lattici e carbamil fosfato.

Urea e citrullina sono in parte derivati dal metabolismo dell’arginina uno degli amminoacidi più presenti nell’uva. Pertanto, una varietà di uva contenente dosi maggiori di questo amminoacido o sottoposta a fertilizzazione estensiva con composti azotati, può avere un alto potenziale per sviluppare carbammato di etile.

Il cambiamento climatico a volte costringe l’enologo a raccogliere in date anticipate, quando lo sviluppo desiderato non è ancora stato raggiunto.
L’aggiunta di base di azoto fertilizzanti porta ad una migliore formazione di composti volatili nell’uva (Gutiérrez-Gamboa, Garde-Cerdán, Carrasco-Quiroz, Martínez-Gil, & Moreno-Simunovic, 2018).
Questa fertilizzazione aumenta l’accumulo di amminoacido nei frutti, in particolare arginina, portando ad un’alta probabilità di formazione di carbammato di etile nei vini risultanti.

Le molecole che costituiscono un importante rischio chimico,  prodotte direttamente dai microrganismi durante la vinificazione, sono principalmente le ammine biogene.
Queste molecole derivano dal catabolismo microbico in condizioni di stress, e la loro formazione comporta la decarbossilazione degli amminoacidi. Sono prodotte principalmente durante la fermentazione malolattica nel vino.
Prossimamente approfondiremo l’impatto del cambiamento climatico sui meccanismi della loro produzione.

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