Lisa Solieri, PhD UMCC – Dept. of Life Sciences, University of Modena and Reggio Emilia 1 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio.

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1 Lisa Solieri, PhD UMCC – Dept. of Life Sciences, University of Modena and Reggio Emilia Email: lisa.solieri@unimore.it 1 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

2 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

3 VINOABT si (per vini rossi) ? no? VINOABT si? CompostiVINOABT Higher alcohols si (< limiti soglia) ? Esters and fatty acids si (fruttato) ? Lactones si (in vini frizzanti) ? Monoterpenes Si (floreale) ? S-compounds no ? 3 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia Fonte: Figura modificata da Carrau et al. 2015

4 4 Aceto Balsamico Mosto cotto ? …… e dopo? Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

5 5 Definizione di Indicatori di qualità Definizione di Indicatori dell’età Controllo dei processi tecnologici Definizione dei microrganismi dell’aceto Identificazione del loro “potenziale metabolico” Studio delle interazioni lieviti-batteri acetici Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

6 Mosto cotto pHpH zuccherizuccheri temperaturatemperatura acidità fissaacidità fissa ratio zuccheri/acidità fissaratio zuccheri/acidità fissa Fermentato base etanoloetanolo zuccherizuccheri acido aceticoacido acetico acidità fissaacidità fissa Aceto base zuccherizuccheri pH≤ 3.5pH≤ 3.5 ratio glucosio/fruttosioratio glucosio/fruttosio acido aceticoacido acetico acidità fissaacidità fissa ABT Fermentazione alcolica (FA) Fermentazione ossidativa (FO) Invecchiamento (I) pH ≤ 3.5pH ≤ 3.5 ratio glucosio/fruttosioratio glucosio/fruttosio rapporto Rrapporto R acidità (>4.5 g/100 gr; >5g/100 gr)acidità (>4.5 g/100 gr; >5g/100 gr) densità ≥ 1.24; ≥1.20; 20° Cdensità ≥ 1.24; ≥1.20; 20° C 6 Fonte: Solieri L, Gullo M, Giudici P. 2012. Traditional Balsamic Vinegar: A Microbiological Overview. In: Handbook of Plant-Based Fermented Food and Beverage Technology

7 etanolo acido acetico zuccheri etanolo FO lieviti batteri acetici FA 7 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia Fonte: Giudici P, Gullo M, Solieri L (2009). Traditional Balsamic Vinegar

8 aceto di vino mosto cotto Blending Cottura eccessiva del mosto 8

9 9 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

10 Elevato contenuto di glucosio Transizione stato liquido-stato solido elevate concentrazioni di zuccheri elevate concentrazioni di acido acetico Inibizione della FA Elevate concentrazioni di zuccheri Mancanza di etanolo Inibizione della FO Mancata formazione di acidi organici da parte di lieviti e AAB Aumento del rapporto R Perdita di acidità totale Eccessiva amarezza Perdita di complessità sensoriale Cristallizzazione in bottiglia e/o barile Mancata biotrasformazione Generale diminuzione della qualità del prodotto finale; appiattimento verso ABM 10

11 PROCONTRO Appiattimento sensoriale Perdita di acidità fissa Mancanza dei processi biologici Cristallizzazione Semplicità gestionale Rapidità 11

12 PROCONTRO Tempistiche lunghe Mancato innesto fermentativo o arresti fermentativi Difficoltà gestionale Complessità sensoriale Elevata acidità fissa Mancanza di cristallizzazione 12 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

13 VINOABT si (per vini rossi) ? no? VINOABTsi? CompostiVINOABT Higher alcohols si (< limiti soglia) ? Esters and fatty acids si (fruttato) ? Lactones si (in vini frizzanti) ? Monoterpenes Si (floreale) ? S-compoundsno? 13 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

14 1.Definizione dei lieviti dell’aceto 2.Identificazione del loro “potenziale metabolico” 3.Studio delle interazioni lieviti-batteri acetici 14 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

15 15 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia Fonti: Solieri et al. 2006; 2007; Solieri and Giudici, 2008.

16 Specie 350 g/l 400 g/l 450 g/l G/F Ethanol (v/v) FR FR FR Z. bailii (19)7.00.67.20.75.90,49.24 Z. sapae (4)6.30.36.50.26.30.25.36 Z. rouxii (1)5.30.45.70.45.30.43.02 Z. mellis (3)5.70.46.00.45.70.34.90 Z. bisporus (1)5.80.56.10.44.60.33.05 C. stellata (2)7.31.87.81.76.80-615.65 C. lactis-condensi (1) 7.41.88.21.97.30.8122.1 0 H. osmophila (1)5.01.45.31.54.40.70.75 H. valbyensis (1)5.41.15.20.94.00.60.79 S. ludwigii (2)9.72.18.11.44.40.70.45 S. cerevisiae (7)8.62.08.21.95.91.00.44 lieviti osmotolleranti e fruttosofili lieviti osmotolleranti e glucosofili Abbreviazioni: FR, velocità di fermentazione calcolata come g di CO 2 rilasciata per 100 ml di mosto cotto dopo 72 h di fermentazione in presenza di 350, 400 and 450 g/L di zuccheri; G/F, rapporto glucosio/fruttosio, calcolato sulla base degli zuccheri residui a fine fermentazione nella condizione di 350g/L di zuccheri iniziali. Fonti: Solieri e Giudici 2008; Giudici et al. 2004 16

17 SpecieTAAcido succinico (g/L) Acido acetico (g/L) Glicerolo (g/L) Z. bailii9.908 a 1.49 c 0.244 c 4.248 a Z. sapae9.628a1.074 b 0.104 b 5.692 b Z. bisporus9.748a1.06 b 0.274 c 3.486 a C. stellata9.897 a 0.367 a 0.337 cd 6.19 b S. ludwigii9.587 a 0.61 a 0.453 d 3.80 a S. cerevisiae8.2 b 0.45 a 0.08 ab 3.53 a TA, acidità titolabile espressa come g/L di acido tartarico 17 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia Fonte: Gobbi et al. 2014. European Food Research And Technology, 238:41-48.

18 Fonti: Giudici P. (1990) “Inibizione dell’acido acetico sull’attività dei lieviti osmofili isolati dall’aceto balsamico tradizionale”. Industrie delle bevande. XIX: 475-478. Giannattasio et al. Front. Microbiol., 20 February 2013. Saccharomycodes ludwigii 18

19 Abbreviazioni: ET-OH, etanolo; ACD, acetaldeide; GLY, glycerolo; DHA, diidrossiacetone lievitoBattere acetico 19 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

20 Il glicerolo è un substrato ossidabile dai batteri acetici a dihydroxyacetone (DHA) L’acido acetico in quantità limitate stimola la crescita dei batteri acetici L’etanolo in concentrazioni ≥ 6-7% inibisce i batteri acetici 20 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

21 VINOABT si (per vini rossi) si nosi VINOABT si (in quantità > 6-7% (v/v)) si (in quantità ≤ 6-7% (v/v)) CompostiVINOABT Higher alcohols si (< limiti soglia) ? Esters and fatty acids si (fruttato) ? Lactones si (in vini frizzanti) ? Monoterpenes Si (floreale) ? S-compounds no ? 21 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

22 PROCONTRO Complessità sensoriale Elevata acidità fissa Mancanza di cristallizzazione Facilità di gestione dei processi fermentativi 22 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia

23 Mosto cotto pHpH zuccherizuccheri temperauratemperaura Fermentato base etanoloetanolo zuccherizuccheri acido aceticoacido acetico acidità fissaacidità fissa Aceto base ABT FA 1.Limitato potere alcoligeno 2.Potere fermentativo 3.Osmotolleranza 4.Resistenza all’acido acetico 1.Glucosofilia 2.Alta produzione di acidità fissa 3.Alta produzione di acido acetico 4.Stimolo alla crescita dei batteri acetici FO I 23 Abbreviazioni: FA, fermentazione alcolica; FO, fermentazione ossidativa; I, invecchiamento; ABT, aceto balsamico tradizionale

24 1.Glucosofilia 2.Alta produzione di acidità fissa 3.Alta produzione di acido acetico 4.Stimolo alla crescita dei batteri acetici √ √ √ √ 1.Limitato potere alcoligeno 2.Potere fermentativo 3.Osmotolleranza 4.Resistenza all’acido acetico √ √ √ √ Saccharomycodes ludwigii Mosto cotto non eccessivamente concentrato No tagli con aceto di vino 24

25 25 Lisa Solieri, Modena, 21 Maggio 2016 –– Il trasferimento della ricerca alla produzione di aceto UMCC- Universit à degli Studi di Modena e Reggio Emilia