Contexto

O teor de polifenóis é um fator importante na contribuição para a qualidade de vinhos tintos, uma vez que é responsável pela sua cor (antocianinas) e propriedades organoléticas (taninos)¹. Estes compostos encontram-se na pele das uvas e difundem-se no mosto durante a maceração e posterior fermentação. De um modo geral, as antocianinas são extraídas durante a primeira fase de vinificação (num meio aquoso) e depois readsorvidas no bagaço da uva, enquanto a extração de taninos aumenta à medida que o teor alcoólico aumenta durante a fermentação. Não se consegue prever exatamente a velocidade da extração de polifenóis e a quantidade extraída, visto que estas dependem de vários parâmetros relacionados com a casta e o método de vinificação². Atualmente, são utilizadas diversas técnicas para aumentar a extração de polifenóis, incluindo a termovinificação e a flash détente. No entanto, estes processos têm a desvantagem de serem caros e de requererem temperaturas elevadas que podem ter um impacto negativo nos aromas do vinho³. O desenvolvimento de estratégias sustentáveis para uma extração de polifenóis melhorada é, assim, uma questão importante para a indústria vinícola.

Método experimental

Foram desengaçadas, esmagadas e sulfitadas a 5&nbspg/hL, para as microvinificações, 30&nbspkg de uvas Pinot Noir maduras e saudáveis. 35&nbsp% do mosto lágrima foi então purgado dos tanques (uma proporção concebida para limitar o entupimento durante a NF). O presente estudo não incluiu a maceração pré-fermentação, de modo a assegurar que apenas a extração durante a TV seria tida em conta. Para os ensaios de NF, o mosto lágrima foi filtrado através de uma membrana de NF (200-400 Da). O concentrado (a fração que não passa através da membrana), rico em compostos polifenólicos, foi imediatamente devolvido ao tanque. O permeado (a fração que passa através da membrana), baixo em polifenóis, foi armazenado a 10&nbsp°C (para estabilidade microbiológica) e devolvido ao bagaço de uva em três fases diferentes durante a fermentação alcoólica, correspondentes às seguintes densidades: 1,060&nbspg.cm^-3 (NF1060), 1,030&nbspg.cm^-3 (NF1030) e 1,000&nbspg.cm^-3 (NF1000). O teor alcoólico difere nestes três níveis de densidade, e a sua influência na difusão de polifenóis é notória. Para o ensaio de TV, as uvas esmagadas e desengaçadas foram aquecidas no tanque a 80&nbsp°C durante 30&nbspminutos. A fermentação realizou-se então na fase líquida, de modo a evitar a extração de polifenóis do bagaço durante a vinificação. Para ambos os ensaios de NF e TV, a fermentação foi desencadeada por inoculação com a estirpe S. cerevisiae F33 (Laffort) a 20&nbspg/hL e a temperatura foi mantida a 25&nbsp±&nbsp3&nbsp°C. À medida que a fermentação alcoólica progredia, foram medidas as alterações no Índice Total de Polifenóis (TPI), na intensidade da cor e na concentração de antocianinas. Para avaliar a reatividade e o grau de polimerização dos taninos, mediram-se os índices dialítico e gelatinoso. O impacto dos tratamentos nas características organoléticas foi avaliado por um painel de 8 júris especialistas que classificaram os vinhos utilizando uma escala de 1 (baixo) a 5 (alto) pontos.

Influência dos tratamentos na composição polifenólica geral e análise organolética

O impacto dos tratamentos de NF e TV na extração de polifenóis (TPI, antocianinas e intensidade da cor) foi avaliado durante a fermentação alcoólica (Figura&nbsp1, A, B, C). Todas as análises descritas foram efetuadas em duplicado em duas repetições de vinificação e os resultados registados como a média ± desvio padrão. A existência de diferenças significativas entre cada tratamento de NF e TV foi estimada através do cálculo dos intervalos de confiança de 95&nbsp% da diferença entre as médias. Os resultados mostram que o teor de polifenóis (TPI e antocianinas) é estável no ensaio de termovinificação e mais elevado no tratamento NF1030 (adição de permeado a meio da fermentação e, assim, na presença de álcool). Neste caso, a difusão de compostos polifenólicos é afetada pelo aumento no teor alcoólico durante a fermentação e pelo aumento no gradiente de concentração dos polifenóis entre o bagaço e o mosto em fermentação resultante da adição de permeado. O permeado é uma fase aquosa, o que favorece a extração de antocianinas. O ensaio de TV, em que a pele das uvas se encontra danificada, favorece a extração de antocianinas no mosto. A sua concentração diminui rapidamente devido à ausência de taninos estabilizadores (mais facilmente detetáveis num meio álcool-água). Relativamente à alteração na intensidade da cor (Figura&nbsp1, C), esta é estável para TV e comparável aos tratamentos de NF.

Figura 1. Alteração no teor de polifenóis (A: TPI, B: Antocianinas totais, C: Intensidade da cor) durante a fermentação alcoólica após o tratamento de TV e NF). Os valores registados são a média ± desvio padrão das 3 análises para cada vinificação. (Adaptado de Nioi et al., 2020)⁴.

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As análises de taninos (Tabela&nbsp1) mostram que o teor é mais elevado para os tratamentos NF1030 e NF1000. Um aumento na extração de taninos pode ser bastante positivo para um vinho Pinot Noir, de modo a melhorar a sua estabilidade da cor⁵. Os índices dialítico e gelatinoso são mais baixos após os tratamentos NF1030 e NF1000, ou seja, com a adição de permeado no final da fermentação. O tratamento NF1060 é comparável à TV. Estes índices estão relacionados com a estrutura dos taninos e o seu grau de polimerização. O índice gelatinoso está geralmente associado à perceção de adstringência⁶.

Figura 2. O teor de taninos e os índices dialítico e gelatinoso dos vinhos após os diferentes tratamentos (termovinificação: TV e nanofiltração: NF). Os valores registados são a média ± desvio padrão das 3 análises para cada vinificação.

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Estes resultados encontram-se em conformidade com a análise organolética. De um modo geral, os júris atribuíram classificações mais elevadas aos vinhos resultantes do tratamento de NF (4,5 pontos em 5 para o NF1060 e 4 em 5 para o NF1000, comparado com 4 em 5 para a TV) e em particular do NF1030 (5 pontos em 5) (Figura&nbsp2). O tratamento de NF e a reintrodução de permeado a meio da fermentação promove, provavelmente, a extração gradual de antocianinas e a sua estabilização gradual por taninos. Esta composição química tem um impacto no equilíbrio gustativo do vinho, que é considerado menos adstringente (de acordo com o índice gelatinoso) e menos ácido. A classificação mais elevada de acidez nos vinhos de outros tratamentos pode também contribuir para o aumento da sensação de adstringência. Novos estudos acerca da composição polifenólica específica do vinho após o tratamento de NF ajudarão a explicar melhor o impacto deste processo recente e a otimizar a sua implementação.

Figura 3. Perfis organoléticos dos vinhos após os diferentes tratamentos. (Adaptado de Nioi et al., 2020⁷).

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Conclusão

O presente estudo mostra o potencial de um novo processo para a extração de polifenóis utilizando a nanofiltração. O processo inovativo alcança um desempenho comparável à termovinificação relativamente à extração de antocianinas, taninos e intensidade da cor. O intervalo de tempo da adição do permeado da NF durante a fermentação alcoólica tem um impacto significativo na quantidade e na qualidade de polifenóis extraídos, bem como no perfil organolético dos vinhos daí resultantes. Os resultados são promissores em relação ao desenvolvimento desta alternativa à termovinificação. Este tipo de abordagem poderia ser utilizado para alcançar diferentes perfis organoléticos dependendo do intervalo de tempo da adição do permeado. Adicionalmente, esta estratégia poderia ser aplicada à extração de matérias corantes em variedades de uvas híbridas com um baixo potencial corante. Além disso, esta tecnologia cumpre os requisitos para um processo sustentável, com um consumo de energia de 0,8&nbspkWh/hL em comparação com 11,6&nbspkWh/hL para o processo termal⁸. A aplicação a larga escala confirmou estes resultados. Estão planeados estudos para otimizar o processo e o seu impacto nos componentes polifenólicos extraídos. Estes estudos irão permitir a escolha da membrana (material e limiar) a ser adaptada, de forma a ampliar o processo ao limitar o entupimento e a retenção de compostos de interesse organolético.