project - EIP-AGRI Operational Group

Integrity and stability of the Tuscan wines (VINTEGRO)
Integrità e stabilità del vino toscano (VINTEGRO)

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Completed | 2019 - 2021 Italy
Completed | 2019 - 2021 Italy
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Objectives

The aim of the project is to improve the quality and the image of Tuscan wine:
- By obtaining a naturally more stable wine, thus avoiding unwanted precipitation and turbidity in the bottle
- Reducing the use of chemical-physical treatments on wine, with less removal of positive compounds and a decreased concentration of possible allergens in the finished product
- Reducing the overall environmental impact of wine, with lower consumption of energy and water resources for wine stabilization treatments and for its inadequate transport and distribution protection.
- Reducing production costs

Objectives

Obiettivo del progetto è quello di migliorare la qualità e l’immagine del vino toscano:
- Ottenendo un vino naturalmente più stabile, quindi evitando precipitazioni e intorbidimenti indesiderati in bottiglia
- Riducendo il ricorso a trattamenti chimico-fisici sul vino, con minore rimozione di composti positivi e una diminuita concentrazione di possibili allergeni nel prodotto finito
- Riducendo l’impatto ambientale complessivo del vino, con inferiore consumo di risorse energetiche e idriche per i trattamenti stabilizzanti de vino e per la sua protezione infase di trasporto e distribuzione.
- Riducendo i costi di produzione

Activities

- develop a stability test and to use it to identify the winemaking practices that mostly affect the macromolecular stability of a wine;
- experimental activities on a new additive for tartaric stabilization, i.e. potassium polyaspartate (KPA);
- draw the guidelines for the production of naturally stable wines;
- specific actions for prompt introduction of the innovation in the production process of Operational Group partners, and disseminate the new findings to a wide number of Tuscan wineries;
- training program targeting cellar and vineyard

Activities

- messa a punto di un test di stabilità ed il suo impiego per identificare le pratiche enologiche che maggiormente influiscono sulla stabilità macromolecolare di un vino;
- attività di sperimentazione di un nuovo additivo enologico per la stabilizzazione tartarica, il poliaspartato di potassio;
- tracciare linee guida per la produzione di vini naturalmente stabili;
- introduzione dell’innovazione nelle aziende partner e divulgazione delle nuove conoscenze;
- formazione dei cantinieri e degli operatori di vigneto

Contexte

The project deals with the problem of wine instability, and particularly of precipitation of macromolecules (flavanols, flavonols, polysaccharides, proteins). In the setting up phase, the stakeholders of the wine industry indicated this problem as the one that mostly needs innovation.
Wine macromolecules are in a state of metastable colloidal equilibrium, and stay in solution till when the equilibrium is broken due to reactions and interactions among them, thee last depending on the environmental conditions and on wine composition. If the equilibrium breaks when the wine is already on the market, the haze that appears in the bottle is cause of refuse by consumers. The wine is therefore object of controversy, with important economic and commercial consequences.
Presently, without the possibility to foresee if a wine will form precipitates in bottle, and in order to avoid risks, the winemakers has the tendency to exaggerate with the stabilizing treatments, being them physical (filtration, cold stabilization etc.) or chemical (bentonite fining, protein fining etc.). These practices are not dangerous for human health, although can deprive the wine of some of its native constituents and involve relevant economic and environmental costs.
During the setting up phase, improved and reliable analytical techniques (dynamic light scattering, Z potential) and accelerating methods (climatic chambers, concentration) were identified; through them become feasible the development of a laboratory test able to predict the instability of a wine, through a rapid and inexpensive procedure suitable to be applied at every lot of wine in every phase of its life.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014IT06RDRP010 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Toscana
Emplacement
Main geographical location
Siena
Other geographical location
Firenze

€ 367226

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

Ressources

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3 Practice Abstracts

Wines of Sangiovese, Merlot, Cabernet Sauvignon, Cabernet Franc and Syrah varieties were analysed at various stages of production: pre-stabilisation, pre- and post-bottling. Proteins are present at all stages of vinification and in all wines analysed within the project. No significant correlation was found between the protein content of the wines and hot and cold turbidity. The protein content of wines correlates positively and significantly with many parameters related to phenolic composition, indicating that grape maturity and variety may play an important role in determining the protein content of must and wine.  Wines in the pre-stabilisation phase contain various proteins and glycoproteins. The proteins are partly attributable to grape proteins (molecular weights between approximately 60 and 10 kDalton); larger proteins (> 60 kDalton) confirm the presence of aggregates with other molecules/particles of various natures in the wine. The wines analysed in the pre-stabilisation phase present different electrophoretic profiles that are related to the different susceptibility to form turbidity. The type of wine seems to be the variable that most affects the development of turbidity in the hot test.

The results obtained with the VINTEGRO project fit well into the model that predicts the formation of soluble PROTEINS/TANNINS/POLYSACCHARIDES complexes.

Sono stati analizzati vini di varietà sangiovese, merlot, cabernet sauvignon, cabernet franc e syrah in varie fasi della produzione: pre-stabilizzazione, pre e post imbottigliamento. Le proteine sono presenti in tutte le fasi della vinificazione e in tutti i vini analizzati in seno al progetto. Non si sono trovate correlazioni significative fra il contenuto proteico dei vini e la torbidità a caldo e a freddo. Il contenuto proteico dei vini correla positivamente e significativamente con molti parametri relativi alla composizione fenolica, indicando che la maturità dell’uva e la varietà possono giocare un ruolo importante nel determinare il contenuto proteico del mosto e del vino.  I vini in fase di pre-stabilizzazione contengono diverse proteine e glicoproteine. Le proteine sono in parte riconducibili alle proteine dell’uva (pesi molecolari compresi fra circa 60 e 10 kDalton); quelle più grandi (> 60 kDalton) confermano la presenza nel vino di aggregati con altre molecole/particelle di varia natura. I vini analizzati in fase di pre-stabilizzazione presentano diversi profili elettroforetici che sono in relazione con la diversa suscettibilità a formare torbidità. La tipologia di vino sembra la variabile che incide maggiormente sullo sviluppo di torbidità nel test a caldo

I risultati ottenuti con il progetto VINTEGRO si inseriscono bene nel modello che prevede la formazione di complessi solubili PROTEINE/TANNINI/POLISACCARIDI.

The lesser use of additive and / or subtractive oenological practices constitutes one of the fundamental objectives of Tuscan oenology which operates with a view to safeguarding the heritage represented by the combination of varietal expression, territorial typicality and uniqueness of the wines produced. In this context, the wine supply chain is facing the lack of suitable tools to predict the evolution of the wine profile over time. The aim of the project is to develop a predictive test of the instability of a wine. During the first year of activity, protocols were defined to be applied to a series of preliminary samples, with different theoretical stability, provided by the companies participating in the project. In particular, tests were carried out in climatic chambers, concentration by ultrafiltration and use of chemical agents capable of inducing chemical (oxidation) and / or physical phenomena (agglomeration, precipitation). The wines before and after the treatments were subjected to a vast panel of chemical analyzes, both through classic analytical techniques and new methods capable of better characterizing the particle aggregation, such as DLS (dynamic light scattering) and the Zeta potential. Methods for the evaluation of the protein content and for the removal of the phenols that could interfere with the dosage of the proteins have been developed. The statistical analysis of the preliminary results was carried out. The cellar tests to be carried out in the coming months and the conditions for laboratory tests on the next samples have been established.

Il minore ricorso a pratiche enologiche additive e/o sottrattive costituisce uno dei fondamentali obiettivi dell’enologia Toscana che opera nell’ottica di salvaguardare il patrimonio rappresentato dall'insieme di espressione varietale, di tipicità territoriale e di unicità dei vini prodotti. In tale contesto la filiera vitivinicola si trova a fronteggiare la mancanza di strumenti idonei a prevedere l’evoluzione nel tempo del profilo del vino. Scopo del progetto è la messa a punto di un test predittivo dell'instabilità di un vino. Durante il primo anno di attività sono stati definiti i protocolli da applicare a una serie di campioni preliminari, a diversa stabilità teorica, forniti dalle aziende partecipanti al progetto. In particolare sono stati effettuati: test in camere climatiche, concentrazione per ultrafiltrazione ed uso di agenti chimici in grado di indurre fenomeni chimici (ossidazione) e/o fisici (agglomerazione, precipitazione). I vini prima e dopo i trattamenti sono stati sottoposti ad un vasto panel di analisi chimiche, sia tramite tecniche analitiche classiche che nuove metodiche in grado di meglio caratterizzare l’aggregazione particellare, come la DLS (dynamic light scattering) e il potenziale Zeta. Sono state messe a punto le metodiche per la valutazione del contenuto proteico e per l’allontanamento dei fenoli che potrebbero interferire con il dosaggio delle proteine. È stata effettuata l’analisi statistica dei risultati preliminari. Sono state stabilite le prove di cantina da effettuare nei prossimi mesi e le condizioni per i test da effettuare in laboratorio sui prossimi campioni.

The VINTEGRO project has the objective to bring to the consumer wines with important organoleptical qualities, reducing the enological practices (based on addition or removal) that can decrease integrity, varietal expression or territorial typicity therefor qualitative heritage of grapes. To reach this objective a predictive test of wine instabilities, simple, reliable and based on innovative technics will be developed. In the past months several analytical trials were performed using both traditional and innovative methods in order to define an analytical protocol draft. The wine went through analysis for general characterization as well as color, stability and particulate determination. Moreover, physical and chemical tests were used to investigate the wine stability. Analyzing the results of these first trials, it was decided to go on with the characterization of stability using the innovative technic Z sizer to perform analysis on wine tests produced during the 2019 harvest. Together with the project wineries some protocols were defined in order to produce some test wines using key parameters to investigate their contribution on wine natural stability and to be used as a base to develop the stability predictive test. Moreover, a protocol was written to study the proteins impact on wine stability.

Il progetto VINTEGRO ha l’obbiettivo di portare al consumatore un vino di qualità organolettica ottimale riducendo al minimo le pratiche enologiche additive o sottrattive che possono ridurre nel vino l’integrità, l’espressione varietale e la tipicità territoriale, cioè il patrimonio qualitativo dell’uva. A tale scopo si prevede la messa a punto di un test predittivo delle instabilità del vino, semplice, affidabile e basato su tecniche analitiche innovative. Sono state realizzate diverse prove sia con metodi tradizionali che con metodi innovativi in modo da potere definire una bozza di protocollo analitico. I vini sono stati sottoposti ad analisi per la caratterizzazione generale, quella del colore, della stabilità e del particolato. Inoltre, sono stati esperimentati vari test sia fisici che chimici per indagare la stabilità del vino. Analizzando i risultati di queste prime prove si è deciso di proseguire con la caratterizzazione della stabilità mediante la tecnica innovativa Z sizer effettuando una serie di prove su vini prodotti durante la vendemmia 2019. Insieme alle cantine partner del progetto sono state definiti dei protocolli atti a produrre dei vini test facendo variare alcuni parametri chiavi in modo tale da investigare il loro contribuito sulla stabilità naturale del vino e da servire di base per lo sviluppo del test predittivo di stabilità. Inoltre, è stato redatto un protocollo per lo studio del ruolo delle proteine sulla stabilità dei vini.

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Contacts

Project coordinator

  • Baldetti Gianfrancesco

    Project coordinator

Project partners

  • Fia Giovanna

    Project partner

  • Fossi Olivia

    Project partner

  • Giustiniani Matteo

    Project partner

  • Panattoni Fabrizio

    Project partner

  • Tranchida Antonino

    Project partner

  • Trioli GIanni

    Project partner