Aspetti fisico-chimici dei composti aromatici dei vini

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Una serie di sostanze chimiche costituiscono la frazione aromatica dei vini.
Nel 1989 se ne conoscevano già circa 800 e il loro numero è cresciuto ancora un po’ negli ultimi anni, parallelamente al progresso dei metodi di analisi, nello specifico la cromatografia gassosa attualmente associata alla spettrometria di massa.
Se consideriamo, inoltre, tutte le molecole chimiche con proprietà odorifere, se ne conoscono attualmente circa 1500.
Nonostante la maggiore conoscenza dobbiamo ancora delucidare il ruolo che esercita esattamente ciascuno di questi composti.
In questo affascinante mondo degli aromi del vino si realizza il paradosso di Chandler: “A una maggiore ampiezza di conoscenze corrisponde un’area di incertezze maggiore“.
Questo problema si risolve poco a poco grazie all’ingegno dei ricercatori e al progresso tecnologico.
La cromatografia gassosa si è rivelata come il metodo ideale di studio, anche se presenta delle limitazioni.
Grazie al cromatografo è possibile separare i diversi composti aromatici del vino, identificarli e quantificarli e, tramite un dispositivo che consente di annusarli all’uscita della colonna cromatografica, si possono identificare sensorialmente.
Ciò è valido, di norma, per tutte quelle molecole con potere odorifero che, di per sé stesse, conferiscono un aroma caratteristico, come ad esempio la vanillina (vaniglia) o l’anetolo (anice).
Tuttavia, quando una certa sensazione aromatica si produce tramite l’interazione di diverse molecole il quadro si complica enormemente.
Questo è il caso dell’aroma del limone. L’aroma del limone si apprezza quando compaiono contemporaneamente diverse sostanze in precise concentrazioni.
Si parla anche di aromi semplici e di aromi composti. In tal modo, i più di 800 aromi citati si sono ridotti a poco più di 50-60 specie chimiche con carattere odoroso, il che consente di approfondire la loro conoscenza.
È necessario, tuttavia, fare una riflessione: da un lato l’evidente mancanza di allenamento e, dall’altra, il fatto che gli aromi giungendo alla pituitaria vengono identificati in modo discreto e discontinuo a causa della peculiare struttura anatomica dell’organo olfattivo risulta difficile la loro idendificazione.
Basandosi su un numero ridotto di aromi, è necessario conoscere i fenomeni di sinergia e di antagonismo che avvengono tra gli stessi, il che obbliga ad effettuare lavori di laboratorio realmente laboriosi. In pratica, una volta conosciuti i principali componenti aromatici di un vino, bisogna procedere alla loro ricostruzione nella provetta o eliminarli selettivamente da un vino mediante procedure di sottrazione. In tal modo si può valutare l’apporto reale di ogni componente nella miscela.
Esempi di ciò li troviamo nell’impatto aromatico di alcune molecole sull’insieme, con il loro carattere dominante.
Ad esempio il linaiolo nell’aroma tipico del moscato. Invece, la presenza di una determinata molecola può avere un effetto negativo sull’insieme, con una notevole riduzione di una sensazione specifica e tipica di una molecola odorante.
I farmacisti ne sanno molto in merito, dal momento che utilizzano questo fenomeno per “deodorare” principi attivi di alcuni farmaci aggiungendo una determinata sostanza aromatizzante o, in altri casi, una sostanza che renda più complessa o mascheri la sensazione odorosa. Se così non fosse, nessuno sarebbe capace di ingerire anche una pur minima quantità di vitamina B6 o B12.
Un esempio di ciò nei vini, è la presenza di 4-etilguaiacolo e di 4-etilfenolo in confronto alla vaniglia. Il 4EG e il 4EF sono sostanze che compaiono come conseguenza di un inquinamento da lieviti del genere Brettanomyces.
La loro rilevazione da parte dell’olfatto è possibile se la loro presenza supera il limite; ciò non è così quando si tratta di un vino rosso con un contenuto elevato di vanillina che ne può mascherare la presenza.
Da qui deriva un’altra delle cause che spiega le diverse sensibilità degli assaggiatori.
Ancor più complessi sono i fenomeni di pseudodominio caratterizzati dal fatto che in questi casi non si rileva l’aroma puro di per sé stesso, ma piuttosto un attributo primario di questo, come nel caso del whiskylattone e degli aromi di legno.
Un vino invecchiato in barrique non ha odore di whiskylattone, ma di legno.
La vanillina, il ß-ionone e l’eugenolo rafforzano questa sensazione. Quando si assaggia un vino e si percepisce il legno subito si pronuncia a parola magica: “note di vaniglia”, quando in realtà stà rilevando un complesso aromatico che non ha niente a che fare con la vaniglia.
Bisogna considerare, inoltre, che la vaniglia non si avverte in concentrazioni inferiori a 320 mg/l nei vini rossi e 400 mg/l nei vini bianchi e che, statisticamente, circa il 50 % degli assaggiatori non la avverte a concentrazioni leggermente superiori a quella del limite.
Forse per il fatto di non utilizzare o utilizzare male la via retronasale dal momento che la vanillina, molto idrofila, si rileva nel vino principalmente tramite questa via.
La vaniglia agisce anche completando il ß-damascenone che identifichiamo come frutta e viene accompagnato da vanigliato di metile e acetoina.
Il caso dei cioccolato è identico. Quante volte abbiamo sentito dire che in un certo vino rosso si apprezzano aromi di cioccolato.
Ma che cos’è in realtà il cioccolato? Acqua, farina, burro di cacao, cacao, emulsionante (lecitina) e sostanza aromatizzante di vaniglia che molte volte non è di origine naturale.
Perciò non è corretto parlare di cioccolato come aroma, ma di aroma di vaniglia o di aroma di cacao. È necessario distinguere gli aromi come un musicista distingue le note.
Un’altra peculiarità della percezione degli aromi è la difficoltà che ha l’olfatto umano nel riconoscere odori in una miscela. È dimostrato che anche un assaggiatore esperto non è in grado di riconoscere più di tre o quattro odori in una miscela di dieci se tutti gli odori della miscela sono equilibrati in intensità.
Quando il numero di composti aromatici è maggiore – e questo è il caso dei vino – si può identificare solo un odore se questo è significativamente più intenso degli altri.
Questo fenomeno è noto in neurofisiologia come fenomeno di compensazione.
Un altro effetto da tener presente è che se due sostanze odorose si preparano a concentrazioni superiori al limite di percezione e si miscelano, l’intensità odorosa di questa miscela binaria è inferiore al valore atteso (Legge della potenza degli odori di una miscela). È il cosiddetto fenomeno di soppressione.
Ci sono anche fenomeni additivi ma sono molto rari.
Questi effetti non dipendono solamente della natura delle sostanze ma anche dalle persone.
È anche molto importante e sempre legato alla percezione degli aromi la maggiore o minore facilità di volatilizzarsi. Fenomeno che in fisico-chimica è noto come tensione di vapore. Quanto più elevato è il valore di tensione di vapore di una molecola, tanto più facile è rilevare la sua presenza dal momento che c’è un maggiore numero di molecole per unità di volume d’aria.
Ciononostante, questo parametro è solo una proprietà in più, dal momento che l’acqua ha un valore di tensione di vapore a 20°C di 17,5 hPa, molto superiore a quello dei 4-etilfenolo (0.9 hPa) – venti volte – per citare un esempio, e noi non rileviamo l’acqua, ma rileviamo il 4-etilfenolo.
Questo è dovuto, come già sappiamo, al fatto che l’acqua non possiede alcun gruppo osmoforo né una stereochimica adeguata.
Per quanto riguarda l’etantiolo la sua tensione di vapore è di 586 hPa a 20°C, cioè un valore 650 volte superiore a quello dei 4-etilfenolo e per contro i valori soglia di rilevazione non mantengono la stessa proporzione 0,7 μg/l e 0,7 mg/l rispettivamente; vale a dire, una differenza di 1000 volte.
Ancora un altro fenomeno incide sulla percezione olfattiva. Si tratta dell’azione dei Fissatori. Come nel caso dei profumi, nel vino esistono sostanze che appaiono nella fermentazione alcolica il cui significato è poco noto o solo parzialmente noto. Ad esempio il glicerolo o glicerina. Il glicerolo agisce come fissatore di aromi, vale a dire che diminuisce la tensione di vapore di diverse molecole ritardando la loro evaporazione e facendo sì che si percepiscano a lungo nel bicchiere. Questo effetto si verifica solo per quelle molecole che sono solubili nel glicerolo, praticamente tutte le sostanze polari.
Nell’analisi olfattiva di un vino di grande qualità, cioè che tra le altre virtù presenta un’armonia perfetta, bisogna riconoscere chiaramente che forse in nessun istante della sua lenta volatilizzazione una sola molecola odorifera riesce a predominare, perché la complessazione ed il fissaggio degli aromi impedisce questa possibilità.
Questa miscela di sostanze odorifere provoca in definitiva una percezione olfattiva omogenea e inequivocabile e che, di conseguenza, può essere caratterizzata da una semplice denominazione. È la vera personalità di un vino.
Tutto ciò che è stato detto ci porta a considerare che raramente si riconoscono delle molecole odorifere isolate e, generalmente, solo i complessi olfattivi.
La maggiore permanenza della sensazione olfattiva in un vino rosso rispetto ad un vino bianco, nonostante il fatto che venga degustato a temperatura più alta, si potrebbe giustificare con una maggiore concentrazione di glicerolo nei vini rossi, generalmente il doppio che nei vini bianchi.
Quando si percepisce un aroma negativo lo si percepisce poiché risulta estraneo al vino, perché rompe in modo evidente la sua armonia, dal momento che la molecola responsabile appare in una concentrazione superiore al suo limite.
Quando studiamo la maggiore o minore probabilità di rilevare un aroma dobbiamo tenere presenti i seguenti fattori:
– natura della molecola
– la sua tensione di vapore
– la sua concentrazione nel vino
– temperatura dei vino
– fenomeni di compensazione
– fenomeni di soppressione.
Questi parametri determineranno una soglia di rilevazione da intendersi come la concentrazione minima della sostanza in grado di essere percepita da una media della popolazione.
Da qui nasce il Valore di Aroma. Il Valore di Aroma si definisce come il rapporto tra la concentrazione della sostanza e la sua soglia olfattiva e si esprime in unità di aroma. Si considera che una sostanza non partecipa all’aroma di un vino se il suo Valore di Aroma è minore di uno. La sua partecipazione è tanto più grande quanto maggiore è il suo Valore di Aroma. Il Valore di Aroma d’altra parte, implica che la percezione sia direttamente proporzionale alla intensità dello stimolo, la qual cosa non è esatta. Bisogna effettuare una correzione per trasformare il valore di aroma in Intensità Aromatica. Nel caso del vino, questa è uguale al Valore di Aroma elevato a 0,6. Ovviamente senza dimenticare nulla circa lo stato fisico-psicologico dell’assaggiatore.
Tuttavia anche nelle migliori condizioni fisiche e psichiche, un valore di aroma 1 è molto basso dal momento che in questo caso la concentrazione di sostanza è uguale al suo limite e quindi un 50% degli assaggiatori probabilmente non la rileveranno.
Un caso emblematico è la percezione del TCA (tricoloroanisolo – odore di muffa-tappo). C’è chi ne rileva 5 ng/l e c’è chi lo rileva al di sopra di 10 ng/l, vale a dire, un valore di aroma di 1 o 2 rispettivamente se la concentrazione riscontrata nel vino fosse di 5 ng/l.

È possibile osservare in questa tabella che una piccola variazione della struttura molecolare può significare a volte una grande differenza nei valori della tensione di vapore e nella soglia sensoriale. Questo è il caso del dietilsolfuro e del dimetilsolfuro.