Enologia 1

A.A. 2019/2020
10
Crediti massimi
96
Ore totali
SSD
AGR/15
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
L'insegnamento si propone di fornire agli studenti un'approfondita comprensione dei principi scientifici sottesi alla produzione enologica, sulla base dei fondamenti biologici, fisici e chimici necessari per la loro comprensione. In particolare Enologia 1 si propone di fornire agli studenti le conoscenze per operare efficacemente la trasformazione dell'uva in vino in cantina di vinificazione. Le attività di didattica frontale permetteranno di conoscere e gestire sia le macchine usate nella filiera della vinificazione che i fenomeni fisici, biologici e chimici in essa coinvolti, al fine di comprendere il ruolo di ogni singola fase di processo ed il suo effetto sulle caratteristiche del prodotto. Le attività di esercitazione consolideranno le abilità di calcolo applicate alla soluzione di problemi relativi ai bilanci di materia, energia e cinetica. L'insegnamento costituirà inoltre propedeuticità per comprendere le tecniche di produzione specifiche per la realizzazione di vini con caratteristiche sensoriali ottimali affrontate nel successivo insegnamento di Enologia 2.
Risultati apprendimento attesi
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere la composizione dell'uva matura e in maturazione, come pure il ruolo di ciascun costituente dell'uva nelle caratteristiche finali del vino. Inoltre dovrà conoscere gli effetti delle operazioni di vendemmia, conferimento dell'uva, e cantina sui singoli costituenti dell'uva, del mosto e del vino nonché sulle proprietà sensoriali. Lo studente sarà in grado di gestire la fermentazione alcolica e le variabili tecniche ad essa connesse. Dovrà inoltre conoscere e dimensionare le macchine usate in cantina comprendendone il funzionamento e gli effetti sul prodotto finale. Dovrà acquisire proprietà di linguaggio tecnico. Lo studente sarà capace di dimensionare le macchine enologiche e i flussi di massa ed energia connessi. Sarà in grado di valutare le caratteristiche sensoriali di un vino, di descriverlo e utilizzare tali dati per modulare il processo di produzione. Lo studente sarà in grado partecipare competentemente ai processi di vinificazione e di operare scelte coerenti con il risultato produttivo atteso. Infine, sarà in grado di partecipare al tirocinio aziendale obbligatorio previsto al termine dell'insegnamento comprendendo le attività assegnategli, svolgendole correttamente e valutandole criticamente. Dovrà anche essere in grado di relazionare tecnicamente il lavoro svolto durante il tirocinio in cantina ai fini della stesura dell'elaborato di laurea.
Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Periodo
annuale
Programma
Programma dell'unità didattica 1 (Operazioni unitarie).
- Definizione della filiera enologica.
- Grandezze. Unità di misura, dimensioni, analisi dimensionale. Esercizi numerici.
- Bilanci di materia: Introduzione ed esercizi numerici.
- Bilanci di energia: Introduzione ed esercizi numerici.
- Richiami di trasporto di calore per conduzione e per convezione. Bilanci energetici nelle operazioni di riscaldamento e raffreddamento. Tabella del vapore. Scambiatori di calore. Esercizi numerici.
- Evaporazione. Tipi di evaporatori. Bilanci di massa e di energia nell'evaporazione. Economia di calore ed ottimizzazione. Esercizi numerici.
- Richiami di meccanica dei fluidi. Pressione idrostatica. Esercizi numerici.
- Dinamica dei fluidi. Moto laminare e moto turbolento. Equazione di Bernoulli e perdite di carico. Trasporto dei fluidi. Esercizi numerici.
- Sedimentazione: teoria ed apparecchiature. Esercizi numerici.
- Centrifugazione: teoria ed apparecchiature. Esercizi numerici.
- Filtrazione: teoria ed apparecchiature. Esercizi numerici.
- Distillazione: teoria ed apparecchiature. Esempi di distillati e di esercizi numerici.

Programma dell'unità didattica 2 (Principi ed Elementi di Enologia).
Descrizione della filiera di vinificazione con macerazione. Struttura e composizione del grappolo, e della bacca. Composizione centesimale. Caratteristiche e ruolo enologico dei monoscaccaridi, degli acidi organici, dei sali e degli antociani. I flavanoli dell'uva e le proantocianidine: localizzazione, struttura, composizione, dimensione, proprietà. Concetto di tannini. Polisaccaridi e struttura parietale cellulare. Interazioni polisaccaridi e tannini. Evoluzione di zuccheri ed acidi in maturazione. Le relazioni fra acidità e gusto acido. I fenomeni della maturazione e il loro ruolo enologico: l'evoluzione dei cationi, dei polisaccaridi di parete cellulare, gli enzimi pectolitici endogeni, le forme antocianiche e proantocianidiniche di bucce e semi. I concetti di maturità fenolica e di maturità cellulare. La determinazione della maturità fenolica: i metodi spettrofotometrici, gli indici di colore, la quantificazione dei flavonoidi, gli aspetti critici ed i limiti. Confronto fra vendemmia manuale e meccanica. Gli effetti della vendemmia sulle caratteristiche dell'uva. Ruolo delle operazioni di conferimento delle uve sulla microflora autoctona. Il ruolo della SO2 nel controllo microbico. I sistemi di trasporto raffreddato e anossico nella tutela del vendemmiato. Sistemi di cernita e lavaggio delle uve. Ruolo della diraspatura e macchine per realizzarla. La pigiatura. Gli enzimi polifenolo ossidasici: azione, distribuzione, meccanismo di azione, affinità di substrato, fattori di inibizione. Meccanismi diretti e indotti di ossidazione fenolica Il ruolo della SO2, le sue modalità d'uso. Gli antiossidanti: ascorbato e glutatione. La gestione della SO2 nei mosti. L'arricchimento: l'uso di saccarosio, CM e RCM e la loro produzione. L'evaporazione sotto vuoto, l'osmosi inversa. I filtri a spirale. Esercizi di calcolo sull'arricchimento. L'essiccazione degli RCM con spraizzatore. La correzione dell'acidità dei mosti: finalità dell'acidificazione e della disacidificazione. L'uso di acidi e sali alcalini e limiti di legge. La gestione della SO2 nei mosti. La gestione della FA: il ruolo del lievito oltre alla FA, l'effetto della temperatura su saccharomyces e sui lieviti autoctoni, il ruolo della carica microbica sulla prevalenza del lievito fermentativo. La competizione di substrato per i lieviti. Approccio metodologico al monitoraggio del decorso fermentativo. I prodotti della fermentazione alcolica: la CO2 e il rischio sicurezza in fase vinificazione. La produzione di calore e l'effetto della temperatura sulle membrane cellulari. L'azione dell'etanolo e della temperatura: i lipidi insaturi di membrana e il ruolo degli steroli. Il ruolo dell'O2 nella formazione dei lipidi insaturi. Aspetti quali/quantitativi dell'ossigenazione del mosto. L'azoto assimilabile ed il suo ruolo nella moltiplicazione cellulare. La cinetica del consumo di azoto e le modalità di integrazione nutrizionale. Il ruolo dell'APA nella formazione di alcoli superiori e dell'idrogeno solforato. Il metabolismo degli aminoacidi solforati e i difetti di riduzione indotti dalla FA. Ruolo dell'APA sulla produzione di idrogeno solforato. Il dosaggio dell'APA e gli integratori azotati salini. Esercizio di calcolo. La gestione degli inoculi di fermentazione (con esercizi di calcolo), la gestione delle fermentazioni incomplete. Generalità della filiera di vinificazione senza macerazione. Le proprietà sensoriali principali dei vini bianchi. La gestione della vendemmia per la vinificazione senza macerazione. La pressatura: criteri di realizzazione. Le presse pneumatiche a polmone, i torchi verticali e la pressa Coquard. Le presse continue: a vite archimedea e la pressa Branco. La chiarifica dei mosti e il suo ruolo nelle caratteristiche aromatiche del vino. La modalità di misura della torbidità in enologia. Il principio fisico della chiarifica e la legge di Stokes. Il ruolo degli enzimi pectolitici esogeni. La sfecciatura dei mosti per sedimentazione statica e per flottazione. Le tecniche di flottazione. La filtrazione delle fecce di chiarifica mediante filtro a tamburo a tamburo sotto vuoto. La macerazione pellicolare per i vini bianchi. Calcolo del bilancio termico nell'impiego di ghiaccio secco. Effetti della macerazione pellicolare nell'estrazione dei terpeni.
I fenomeni chimico-fisici che regolano la macerazione fermentativa. I fenomeni di co-polimerizzazione fra antociani e proantocianidine: l'origine ossidativa e il ruolo dell'etanale.
Fondamenti dell'evoluzione fenolica ossidativa dei vini rossi. Quadro complessivo dell'invecchiamento ossidativo, il ruolo dei rapporti PACs antociani. Cinetiche di estrazione antocianica e proantocianidinica in macerazione fermentativa.
Ruolo della macerazione nell'evoluzione fenolica dei vini rossi. Comportamento estrattivo delle PACs di buccia e semi. Ruolo dei solidi, della temperatura, dell'etanolo e dell'azione meccanica sulla macerazione e l'estrazione fenolica. Differenze fra rimontaggio e follatura. La dissipazione del calore.
Esercizi di calcolo propedeutici all'esame.
Prerequisiti
I concetti e le informazioni esposte nel corso richiedono adeguate conoscenze di base relative a numerosi argomenti di fisica, metabolismo dei lieviti e chimica dei composti dell'uva e del vino. Pertanto è opportuno che lo studente abbia superato gli esami relativi agli insegnamenti di Fisica e di Chimica Enologica.
Metodi didattici
Lezioni frontali con supporti informatici (presentazioni), esercitazioni di calcolo, esercitazioni di degustazione tecnica del vino, visita didattica ad aziende produttrici di macchine o prodotti per l'industria enologica.
Materiale di riferimento
- Presentazioni PowerPoint usate a lezione e disponibili su portare ARIEL e riferimenti bibliografici riportati nelle presentazioni.
- Carlo Pompei. Operazioni unitarie della tecnologia alimentare. (2009) Casa Editrice Ambrosiana.
- R.P. Singh. Lectures in food engineering. (http://www.rpaulsingh.com/lectures/lecturelist.html).
- Trattato di Enologia, voll. 1 e 2 di Ribereau Gayon et al. (2018). Ed. Edagricole-New Business Media. Edizione 4.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
La verifica dell'apprendimento è composta da due prove parziali: la prima consta di una prova scritta che comprende esercizi di calcolo relativi alle principali operazioni unitarie, la descrizione di processi e la schematizzazione di alcune macchine e del loro principio di funzionamento. La seconda prova consiste in un un esercizio scritto di calcolo relativo a semplici procedure tipiche dell'attività di cantina; la prova, se positiva, è subito seguita da una verifica orale che inizia con l'accurata descrizione di una macchina enologica.
Moduli o unità didattiche
Operazioni unitarie
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 5
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 32 ore

Principi ed elementi di enologia
AGR/15 - SCIENZE E TECNOLOGIE ALIMENTARI - CFU: 5
Esercitazioni: 16 ore
Lezioni: 32 ore

Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Ufficio (Ed. 21040 - ingresso lato aula 4 - I piano)
Ricevimento:
Su appuntamento
Ufficio (Ed. 21040 - ingresso lato aula 4 - piano rialzato)
Ricevimento:
Su appuntamento
Studio del docente