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Tecnologie e chimica enologica

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Enological Chemistry and Technology

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Anno accademico 2021/2022

Codice dell'attività didattica
AGR0072
Docente
Prof. Enzo Cagnasso (Contratto)
Corso di studi
[001702] VITICOLTURA ED ENOLOGIA
Anno
2° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
AGR/15 - scienze e tecnologie alimentari
Modalità di erogazione
Convenzionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto più orale obbligatorio
Prerequisiti

Sono competenze propedeutiche obbligatorie quelle afferenti alla Chimica generale e Chimica organica.

Those relating to General chemistry and Organic chemistry are compulsory preparatory skills.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Gli obiettivi formativi dell’insegnamento ricadono nell’area “Enologia e gestione della qualità”. Nello specifico l’insegnamento si propone di far conseguire conoscenze e competenze sufficienti per descrivere la composizione dei mosti e dei vini a livello qualitativo, quantitativo e di sicurezza, attraverso l'illustrazione delle principali classi di composti presenti nei prodotti enologici, dei processi biochimici legati al metabolismo dei microrganismi e dei fenomeni chimico-fisici coinvolti nella loro evoluzione.

 

The course objectives belong to the “Enology and quality control” learning area. Specifically, the course aims to achieve sufficient knowledge and skills to describe the composition of musts and wines at a qualitative, quantitative and safety level, through the illustration of the main classes of compounds present in oenological products, of the related biochemical processes and chemical-physical phenomena involved in their evolution.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Conoscere la composizione dei principali prodotti di interesse enologico (uva, mosto, vino e derivati) e le relazioni esistenti tra le diverse classi di composti presenti. Conoscere i principali fenomeni biochimici, chimico-fisici che caratterizzano la produzione e l’evoluzione del vino.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Capacità di mettere in relazione le caratteristiche compositive del vino con i parametri di qualità sensoriale, di individuare gli effetti conseguenti alle scelte operative sulla qualità e sicurezza del vino.   Capacità di spiegare i processi di evoluzione del vino. Capacità di applicare le conoscenze fondamentali per risolvere problemi numerici relativi alle pratiche enologiche.

Autonomia di giudizio

Occorrerà dimostrare di saper analizzare e valutare criticamente i dati sperimentali, relativi alla composizione dei prodotti enologici, per pianificare una migliore gestione del processo di vinificazione in termini di qualità dei prodotti e di sicurezza alimentare.

Abilità comunicative

L’insegnamento favorisce lo sviluppo di abilità comunicative fornendo un appropriato e coerente lessico di settore.

Capacità di apprendimento

L’insegnamento stimola ad applicare il ragionamento come strumento di lavoro, al fine di definire le relazioni logiche tra i diversi argomenti e valutare gli effetti delle scelte operative sulla qualità del vino in situazioni complesse. Inoltre, la componente studentesca sarà in grado di proseguire nell’attività di aggiornamento tecnico-scientifico del settore chimico-enologico.

Knowledge and understanding

The student must know the composition of the main oenological products (grapes, must, wine and derived products) and the relationships between the different classes of compounds, beside the main biochemical, chemical-physical phenomena that characterize the production and evolution of wine.

Applying knowledge and understanding

The student must be able to relate the compositional characteristics of the wine with the sensorial quality parameters and to identify the effects resulting from technical choices on the quality and safety of wine.  Furthermore, he must apply fundamental knowledge to solve numerical problems related to oenological practices. The student will acquire the skills to explain the evolution processes of the wine.

Making judgement

The student must be able to analyze and evaluate critically the experimental data, relating to the composition of the wine products, to plan better management of the winemaking process in terms of product quality and food safety.

Communication skills

The course promotes the development of communication skills by providing an appropriate and consistent language of the sector.

Learning skills

The course stimulates the student to apply reasoning as a working tool, in order to define the logical relationships between the different topics and evaluate the effects of operational choices on wine quality in complex situations. In addition, the student will be able to continue his technical-scientific updating in the chemical-oenological field.

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Modalità di insegnamento

 L'insegnamento consiste di complessive 60 ore di lezioni frontali, esercitazioni numeriche oltre ad una esercitazione di riconoscimento dei principali aromi e difetti sensoriali del vino. La frequenza è facoltativa.

 

The teaching consists of 60 hours of lectures, numerical exercitations and one exercitation on principal aromas and sensory defects of wine. Attendance to the course activities is not mandatory.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

The final exam involves the assessment of the knowledge and skill acquired in Wine Chemistry and consists of a test (20 multiple choice questions), the maximum achievable score is 10 (0,5 for each question). If the score is less than 6 then the test is failed.

An oral interview follows the test, the student can take only with a positive outcome of the preliminary test. The oral interview, in addition to the discussion of the test, provides for the verification of the reasoning ability and connection between the knowledge acquired. The final evaluation will also take into account the outcome of the test (maximum 10/30).

The exam usually takes place in presence. In the cases provided for by current dispositions, it can be done remotely on the webex platform.

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Attività di supporto

Il materiale didattico fornito e gli articoli scientifici consigliati dal docente verranno caricati sulla piattaforma Moodle.

Scientific papers indicate by the teacher and materials provided by the teacher will be loaded on the Moodle platform.

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Programma

  1. Importanza e finalità della chimica enologica. La qualità del vino e la composizione dell'uva.
  2. Caratteristiche dei carboidrati. Pentosi ed esosi nei prodotti enologici. Aspetti chimico-fisici della correzione del tenore zuccherino. Metodi densimetrici in enologia. Disaccaridi e polisaccaridi. I colloidi glucidici dei mosti e dei vini.
  3. Acidi dei mosti e dei vini. Equilibri acido-base nei vini. Frazioni molari degli acidi in funzione del pH. Parametri analitici descrittivi dello stato acido dei vini. Potere tampone dei vini. Aspetti chimico-fisici delle pratiche di acidificazione e disacidificazione. Sostanze minerali del mosto e del vino. Rapporti isotopici degli elementi minerali. Il diossido di zolfo in enologia: caratteristiche chimico-fisiche e tecnologiche.
  4. I polifenoli dell'uva: classificazione e principali e proprietà. Maturità fenolica. Ossidazione enzimatica dei mosti.
  5. Sostanze odorose  e loro precursori: classificazione e principali proprietà. Sostanze odorose delle uve e di origine pre-fermentativa.
  6. I composti azotati dell'uva. Azoto ammoniacale, aminoacidi, peptidi e proteine. Sostanze non proteiche. Enzimi di interesse enologico.
  7. Biochimismo della fermentazione alcolica e formazione di prodotti se condari. Fermentazione malo-alcolica. Metabolismo dei composti azotati e dello zolfo da parte dei lieviti. Conseguenze tecnologiche del fenomeno fermentativo. Metabolismo dei batteri lattici di interesse enologico. Metabolismo dei batteri acetici e relative conseguenze.
  8. Componenti fermentativi del vino. Alcoli e polialcoli nei vini. Altri composti di fermentazione.
  9. Dissoluzione dei gas nel vino. Ossigeno e meccanismi di reazione nel vino. Potenziale redox dei vini e fenomeni ossido-riduttivi. Meccanismi di azione degli antiossidanti enologici. Ruolo del diossido di carbonio e dei gas inerti nel vino.
  10. La composizione e l'evoluzione polifenolica dei vini. Equilibri degli antociani in soluzione. Fenomeni di copigmentazione. Reazioni degli antociani e dei tannini. Proprietà sensoriali dei polifenoli.
  11. Evoluzione dei composti volatili nell'affinamento. Sostanze volatili cedute dal legno.
  12. Insolubilizzazioni: precipitazioni tartariche. Equilibri di precipitazione e temperatura di saturazione. Sistemi metastabili e temperatura di cristallizzazione. Aspetti chimico-fisici della stabilizzazione tartarica dei vini.
  13. Fenomeni colloidali ed intorbidamenti nei vini. Casse proteica e casse di origine metallica. Aspetti chimici della demetallizzazione.
  14. Contaminanti e composti all'origine di difetti sensoriali nei vini.

 

Course Topics

  1. Importance and purpose of wine chemistry. Wine quality and grape composition.
  2. Carbohydrate properties. Grape monosaccharides. Physico-chemical aspects of sugar correction. Densimetric methods in winemaking. Disaccharides and polysaccharides. Glycan colloids in grapes and wine.
  3. Grape and wine acids. Acid-base equilibrium in wine. Acid fraction changes by pH. Wine buffer capacity. Physico-chemical aspects regarding acidity correction in wine. Mineral compounds. Isotopic ratio of mineral elements. Sulphur dioxide: chemical characteristics and properties.
  4. Grape phenols: classification and principal properties. Phenolic maturity. Enzymatic oxidation of musts.
  5. Grape odorous compounds and wine aroma precursors: classification and main properties. Pre-fermentative volatile compounds.
  6. Grape nitrogen compounds. Ammonium derivatives. Amino acids, peptides and proteins. Non-protein compounds. Enzymes in winemaking.
  7. Biochemistry of alcoholic fermentation and secondary products formation. Malo-alcoholic fermentation. Nitrogen compound and sulphur metabolism by yeasttts. Technological consequences of alcoholic fermentation. Changes during wine fermentation. Biochemical transformation by lactic bacteria. Acetic acid bacteria metabolism. Wine spoilage.
  8. Fermentation compounds of wine: alcohols and polyalcohols, acetals and esters.
  9. Gas dissolution in wine. Oxygen reactivity. Redox potential of wines and redox phenomena. Antioxydant mechanism of ascorbic acid e sulphur dioxide. Role of carbon dioxide in wine.
  10. Evolution of phenolic compounds in wine aging. Anthocyanin equilibrium in wine. Anthocyanin combination reactions. Sensory changes.
  11. Volatile compounds during wine aging. Volatile substances released by the wood.
  12. Salt precipitation. Precipitation equilibrium and saturation temperature. Chemical and physical aspects of the wine tartaric stabilization.
  13. Colloidal phenomena in wines. Metal and protein stability. Chemical aspects of transition metal removal from wines.
  14. Origin of wine sensory defects.

 

Testi consigliati e bibliografia

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    • Moreno, R. Peinado, Enological Chemistry. Elsevier, 2012.
    • Ribéreau-Gayon P., Glories Y., Maujean A., Dubourdieu D., Trattato di enologia. Vol. 2: Chimica del vino, stabilizzazione e trattamenti. (4° ed.), Edagricole-New Business Media, 2018.
    • Ribéreau-Gayon P., Glories Y., Maujean A., Dubourdieu D., Trattato di enologia. Vol. 1: Microbiologia del vino e vinificazioni. (4° ed.), Edagricole-New Business Media, 2017.
    • Castino, Appunti di Chimica Enologica, Università di Torino, a.a. 2008-9 (disponibile sulla piattaforma moodle).
  •  

 

  • Moreno, R. Peinado, Enological Chemistry. Elsevier, 2012.
  • Ribéreau-Gayon P., Glories Y., Maujean A., Dubourdieu D. -2006 - Handbook of enology vol. I and II - John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, England.
  • Castino, Appunti di Chimica Enologica, Università di Torino, a.a. 2008-9 (available on Moodle).



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Note

Il corso si svolge presso la sede di Alba (CN).

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso. In ogni caso è assicurata la modalità a distanza per tutto l'anno accademico.

 

The course takes place in Alba (CN).

The methods of carrying out the teaching activity may vary according to the limitations imposed by the current health crisis. In any case, the remote mode is ensured througouth the academic year.

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Ultimo aggiornamento: 24/09/2021 14:02
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