Gusto di luce
Il gusto di luce (LST: Light-struck taste) è un difetto che si manifesta in maniera preponderante nei vini bianchi. È erroneamente chiamato gusto dato che questo senso viene relativamente intaccato mentre è molto più depauperato l’aspetto olfattivo. La comparsa di metantiolo (MeSH) e dimetildisolfuro (DMDS) con le loro bassissime soglie di percezione (2-10 e 20-45 µg/L) portano alla comparsa di sentori nauseabondi di uova marce, cavolo cotto e cipolla.
Questi composti derivano dall’interazione di 3 elementi: la riboflavina, la metionina e la luce. Lo stato di eccitazione della riboflavina attraverso energia luminosa innesca delle reazioni a carico della metionina. Questo amminoacido reso instabile porta, attraverso altre reazioni ed interazioni con i composti del vino, alla produzione dei sopraccitati off-flavour.
Cos’è la riboflavina e la sua chimica
La riboflavina (RF), conosciuta anche come vitamina B2, è un composto solubile in acqua che può essere sintetizzato dalle piante e dai microorganismi. È il precursore dei coenzimi, flavina mononucleotide (FMN) e flavina adenina dinucleotide (FAD).
Questi agiscono sia come cofattori di ossidoriduzione che come gruppo prostetico per enzimi coinvolti in meccanismi di β-ossidazioni. La RF è stata menzionata per la prima volta da Blynt nel 1879, isolando una sostanza fluorescente gialla dal siero del latte e che venne chiamata lattocromo. Ci sono voluti circa 50 anni prima che questa vitamina fosse isolata e la sua struttura descritta. Dopo la sua caratterizzazione, la vitamina B2 è stata chiamata ufficialmente riboflavina (dal latino “flavus” per giallo e “ribo” per la catena laterali di ribitolo) dal Consiglio di Farmacia e Chimica dell’associazione medica Americana. Le soluzioni di RF presentano 4 caratteristiche bande di assorbimento nello spettro UV/visibile a 220, 266, 375 e 447nm. La RF può essere opportunamente misurata usando il suo naturale spettro di fluorescenza gialloverde. La caratteristica che più ci interessa, perché implicata nella rilevazione del gusto di luce è quella di essere fotosensibile.
La sua esposizione alla luce, specialmente alle lunghezze d’onda ultraviolette ad alta energia, eccita la RF in uno stato ad alta energia. Da questo stato eccitato, la RF può dissipare il suo eccesso di energia in diverse maniere:
- Emettendo luce attraverso fluorescenza o fosforescenza;
- Rilasciando energia termica;
- Trasferendo energia cinetica tramite collisioni con molecole per le quali ha determinate affinità.
Come viene prodotta, pathway di formazione
La formazione di riboflavina è ad opera dei lieviti, questi infatti sono capaci di sintetizzarla.
La biosintesi di una molecola di RF richiede una molecola di guanosina trifosfato (GTP) e due di ribulosio-5-fosfato. L’anello imidazolico del GTP viene idrolizzato ed aperto, producendo 4,5 – diamminopirimidina che viene convertita in 5-ammino-6-ribitylammino-2,4 (1H,3H)-pirimidindione a seguito di una sequenza di deamminazione, riduzione della catena e defosforilazione.
La condensazione di quest’ultimo con il 3,4-diidrossi-2-butanone-4-fosfato ottenuto dal ribulosio-5-fosfato fornisce 6,7-dimetil-8-ribitillumazina. La dismutazione del derivato della lumazina produce riboflavina e 5-ammino-6-ribitylammino-2,4 (1H,3H)-pirimidindione, che viene riciclato nella via biosintetica.
Dal punto di vista genetico, i geni che codificano la produzione di enzimi nel pathway di produzione della RF, nel Saccaromyces Cerevisiae è il gene RIB5. Evidenze supportano che questo gene è costitutivamente espresso a bassi valori in questa specie.
La riboflavina è presente nei mosti a bassissime concentrazioni, sotto i 10 µg/L, e come accennato precedentemente è legata essenzialmente all’attività fermentativa dei Saccaromyces. La presenza di valori eccedenti la soglia limite, genericamente identificata tra i 40 e 50 µg/L, è ceppo dipendente.
Quale meccanismo alla base del difetto?
La riboflavina ha un ruolo chiave nell’indurre la degradazione della metionina. Se esposta alla luce a lunghezze d’onda comprese tra 370 nm a 450 nm, la riboflavina viene eccita dal suo stato fondamentale (So) allo stato singoletto più reattivo (S1) che può raggiungere lo stato tripletto (T1). In questo passaggio, noto come foto-ossidazione di tipo II, viene generato l’ossigeno singoletto, un elettrofilo in grado di reagire con diversi composti, tra i quali i solfuri. La metionina è stata elencata tra gli amminoacidi che reagiscono principalmente con questo specie di ossigeno ma anche altre specie chimiche sono soggette ad ossidazione. Nella seconda fase, chiamata foto-ossidazione di tipo I, la riboflavina passa dallo stato ad alta energia T1 ad uno stato energetico inferiore che porta alla formazione di riboflavina ridotta. In questa fase, la metionina agisce come donatore di elettroni. Una volta ossidata, una reazione di decarbossilazione la porta ad immina per poi dare origine a metionale. Quest’ultimo composto è fotochimicamente instabile e degrada in metantiolo ed acroleina. Il MeSH viene più o meno ossidato a DMDS, in base al potenziale redox del vino.
Sia il tipo I che il tipo II possono permettere l’ossidazione attraverso la formazione di specie radicaliche reattive e produzione di ossigeno singoletto. La prevalenza dell’uno sull’altro dipende dalla concentrazione di ossigeno e dal tipo e dalla concentrazione dei donatori di elettroni.
A seguito di illuminazione nessun residuo di riboflavina viene ritrovato nei vini nonostante la metionina ossidata potrebbe a sua volta riossidarla per farla tornare allo stato normale. Di fatto, anche da prove effettuate in diverse cantine, l’analisi della riboflavina pre e post illuminazione vede un drastico calo della sua concentrazione ma raramente una sua completa degradazione.
Analizzando i diversi composti possiamo meglio intuire cosa possa accadere e come poter intervenire per limitare il problema. Partendo dalla metionina, questo amminoacido si è dimostrato stabile in soluzione acido idroalcolica priva di riboflavina, poiché non si è verificata alcuna degradazione in vino modello con metionina esposti alla luce per due ore. Al contrario, la presenza di riboflavina ha portata alla degradazione della metionina a seconda delle concentrazioni iniziali dei due composti.
Diverse prove sono state svolte mantenendo una concentrazione costante di uno dei due composti e variando l’altro. Quando la concentrazione di metionina è stata mantenuta costante ed incrementata quella di riboflavina, la quantità relativa alla metionina degradata incrementa in parallelo. Con la procedura inversa, cioè con riboflavina a concentrazione costante e metionina incrementata, la quota relativa alla metionina degradata è molto più alta. I risultati ottenuti confermano il ruolo chiave della riboflavina nell’indurre la degradazione, ma la severità del difetto dipende molto dalla concentrazione nel mezzo di metionina. Inoltre, la metionina è probabilmente coinvolta in altre vie chimiche di degradazione, cioè a seguito della reazione con l’ossigeno singoletto.
Per questo motivo, la percezione di LST aumentata linearmente al crescere della concentrazione di metionina.
Non esistono soglie limite al di sotto delle quali sentirsi al riparo da questo difetto. Tuttavia, nei vini bianchi il problema è limitato e non direttamente associato a questo meccanismo quando sono presenti concentrazioni inferiori a 50 μg/L e 1,5 mg/L rispettivamente per la riboflavina e la metionina.
Come risolvere il problema o meglio evitare il problema
Il problema del gusto di luce può essere affrontato per via sottrattiva, additiva o preventiva. Un’accurata strategia nel caso si manifestasse il problema deve essere discussa a livello aziendale per limitare al massimo questo inconveniente. Di seguito illustro diverse pratiche che devono essere integrate sapientemente lungo tutta la produzione enologica.
Ovviamente la principale modalità per gestire il problema, o perlomeno limitarlo è quello di adottare bottiglie di colorazione più scura o ambrata. Da evitare le bottiglie extrabianco, mezzobianco ed acquamarina. Tuttavia, anche le bottiglie verdi possono non escluderci dalla possibilità di avere problematiche. I principali motivi riguardano i vini che restano nelle frigo vetrine od in esposizione su scaffali. Questi vini, specialmente se aperti e quindi a contatto con dell’ossigeno, in poche ore possono essere soggetti a questo increscioso inconveniente.
Come evidenziato nell’articolo, i principali produttori di riboflavina sono i lieviti. Varie aziende produttrici di prodotti enologici hanno sperimentato la produzione di ceppi specifici. Contattando loro si possono avere delucidazioni riguardo alcuni ceppo basso produttori.
Anche la nutrizione organica può influire in maniera preponderante sullo sviluppo del problema. Le nutrizioni organiche spinte con attivanti ricchi di amminoacidi solforati possono incrementare il problema arricchendo i mosti in metionina.
Diversi coadiuvanti sono stati testati al fine di diminuire la concentrazione di riboflavina. Tra i vari indagati è stata valutata l’efficacia di bentoniti (sia calciche che sodiche), zeolite, (anche se non ammessa OIV), caolino, PVPP, carbone ed albumina d’uovo.
Tuttavia, i coadiuvanti principali sui quali si hanno forti abbattimenti della RF sono le bentoniti ed il carbone anche se con forti scostamenti rispetto alle diverse ditte fornitrici. Sul mercato si trovano diversi prodotti appositamente studiati dai produttori di coadiuvanti enologici con formulati complessi con miscele dei diversi coadiuvanti.
Tra i coadiuvanti storicamente utilizzati contro il problema RF il rame è il più antico. Ci sono teorici motivi per prevedere che il rame avrà un forte effetto preventivo, grazie alla sua affinità per riboflavina e la sua capacità di complessazione con quel composto. Oltre a ciò, limita la presenza di MeSH ossidandolo a DMDS che ha una soglia più bassa. Tuttavia, conosciamo che questo limiti solamente in parte il problema.
Altri additivi in grado di impedire il difetto del gusto di luce nei vini bianchi includono tannini idrolizzabili e cioè gallotannini da noci di galla ed idrolizzabili da quercia e castagno. Questi sono efficaci a concentrazioni di 40 mg/l. Questa azione dei tannini è dovuta alla loro alta capacità di assorbimento per la luce ultravioletta, in particolare l’assorbimento a 370 nm, che gli impedisce di reagire con la metionina. Oltre a ciò sembra che abbiano un effetto schermante rispetto all’ossigeno singoletto del pathway di tipo II e limitando la degradazione della metionina nel tipo I per competizione.
Un altro coadiuvante per prevenire, o almeno ritardare, lo sviluppo del problema è l’acido ascorbico. La vitamina C è efficace nel prevenire il difetto, grazie alla sua fotosensibilità ed alle sue proprietà riducenti. Le interazione fotochimiche riducono le reazioni tra riboflavina e metionina. La reversibilità di questa reazione, suggerisce che quando i vini non sono più a lungo esposta alla luce, la vitamina C viene totalmente recuperata. Può quindi tornare al suo ruolo di antiossidante.
Anche per questi ultimi additivi, sul mercato si trovano dei complessi nel quale al loro interno le diverse componenti interagiscono per schermare lo sviluppo della problematica. Volevo sottolineare la facilità e la possibilità di limitare il problema con questi additivi, tuttavia, differentemente da altre strategie questa risulta essere un’ultima ratio che potrebbe non portare alla completa scomparsa del problema.
Pedicelli Domenico
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