Procedimento per la procedura di produzione di un condimento agrodolce invecchiato di mosto d'uva cotto

Procedimento per la produzione di un condimento agrodolce invecchiato a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico, ottenuto da mosto d’uva Lemmetti Federico – Via Irnerio 5, Bologna Giudici Paolo – Via SS Grisante e Daria 7, Reggio Emilia RIASSUNTO Un procedimento per la produzione di un condimento agrodolce a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico (SSGC), a partire da mosto d’uva comprende, nell’ordine, una prima fase di preparazione del mosto concentrato/cotto (MC); una seconda fase di preparazione del vino base dolce a ridotto contenuto di glucosio (VB); una terza fase di preparazione dell’aceto base a ridotto contenuto di glucosio e ad alto contenuto di acido gluconico (ABG), una quarta fase di invecchiamento dell’ aceto (ABG) ed ottenimento del condimento agrodolce (SSGC). Nella prima fase il succo delle uve viene concentrato in depressione fino al raggiungimento di contenuto zuccherino compreso fra 30,0 e 45,0 gradi Brix; quindi viene decantato e sottoposto a trattamento termico tramite scambiatore di calore, a una temperatura massima di 100°C, e successivamente raffreddato, decantato e filtrato a 0,45 μm. Nella seconda fase viene realizzata una fermentazione alcolica del mosto concentrato/cotto (MC) con lieviti selezionati (osmofili e glucosofili), che viene arrestata tramite filtrazione quando il grado alcolico è compreso fra il 6% e il 10%. Nella terza fase viene sottoposta a fermentazione acetica il vino base (VB) con colture di batteri acetici selezionati (osmotolleranti e produttori di acido gluconico); successivamente avviene la fermentazione ossidativa di parte del glucosio residuo dell’aceto base (AB) e produzione di acido gluconico in concentrazione superiore al 2% in peso. Nella quarta fase si effettua l’invecchiamento dell’aceto a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico (ABG) per l’ottenimento del condimento agrodolce (SSGC), ponendolo in barili o altri contenitori idonei che sono mantenuti ad una temperatura compresa fra 15°C e 30°C e umidità relativa compresa fra 30% e 80%, fino a raggiungere un peso specifico del prodotto maggiore o uguale a 1,15 e acidità titolabile maggiore o uguale al 6%. DESCRIZIONE Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo “Procedimento per la produzione di un condimento agrodolce invecchiato a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico, ottenuto da mosto d’uva.” A nome: Dott. Federico LEMMETTI c.f. LMMFRC77H29G628Z di nazionalità Italiana residente a Bologna, Via Irnerio 5 Prof. Paolo GIUDICI c.f. GDCPLA52C11C669D di nazionalità Italiana residente a Reggio Emilia, Via SS. Grisante e Daria 7 Inventori: Dott. Federico LEMMETTI Prof. Paolo GIUDICI Forma oggetto del presente trovato un procedimento per la produzione di un condimento agrodolce invecchiato a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico, ottenuto da mosto d’uva concentrato o concentrato e cotto. Sono già note procedure per la produzione di condimenti agrodolci da mosto d’uva, raggruppabili in due categorie principali in base ad alcune caratteristiche peculiari. La prima comprende i prodotti che sono noti sul mercato come “aceti balsamici tradizionali”, con le seguenti caratteristiche: - viene utilizzato esclusivamente mosto d’uva (senza l’aggiunta di altri ingredienti e/o additivi) - la concentrazione del mosto d’uva avviene per cottura a fuoco diretto a pressione atmosferica - la fermentazione alcolica per la produzione di vino base avviene sul mosto concentrato ad alta gradazione zuccherina - la fermentazione acetica avviene sul vino base a basso tenore alcolico e alta gradazione zuccherina - l’invecchiamento, responsabile anche della concentrazione del prodotto finito, avviene con un metodo di travasi annuali tipo “Solera”, e richiede almeno 12 anni e molto lavoro. La seconda categoria comprende i cosiddetti “balsamici industriali”, come l’Aceto Balsamico di Modena e altri condimenti, che condividono una o più delle seguenti caratteristiche: - possono contenere altri ingredienti oltre al mosto d’uva (ad esempio caramello) - la concentrazione del mosto d’uva è effettuata in depressione a temperatura relativamente bassa e la successiva cottura avviene per mezzo di scambiatori di calore - l’acidità del prodotto finale non si ottiene dalla fermentazione alcolica e acetica diretta del mosto concentrato e/o cotto, ma per miscelazione del mosto concentrato con aceto secco di vino ad alto tenore di acido acetico - l’invecchiamento può essere molto breve Il metodo relativo ai prodotti della prima categoria è descritto nel brevetto IT BO20110132, mentre alcuni aspetti innovativi per i prodotti della seconda categoria si possono trovare ad esempio nei brevetti EP 1 213 257 A1 (crio-concentrazione del mosto e dell’aceto secco di vino) e EP 1 325 952 A1 (fermentazione alcolica dei mosti concentrati). I condimenti agrodolci definiti “balsamici”, sia di tipo tradizionale che industriale, hanno valori comparabili dei parametri chimico-fisici macroscopici (acidità titolabile, concentrazione di zuccheri, pH, peso specifico) ma la qualità sensoriale è fortemente incrementata a favore dei prodotti “tradizionali” della prima categoria, con conseguente aumento del valore commerciale. È noto che la complessità aromatica degli aceti è legata alla presenza di composti minoritari, quali gli acidi organici diversi dall’acido acetico, alcoli superiori, esteri, aldeidi, prodotti di degradazione zuccherina, composti derivanti dalle reazioni di Maillard e relativi prodotti di polimerizzazione. I fattori principali che accentuano la presenza di tali composti sono: a. la composizione chimica della materia prima (qualità delle uve) b. la cottura del mosto c. la produzione di composti secondari del metabolismo dei lieviti e dei batteri acetici d. l’invecchiamento prolungato del prodotto finito Di seguito sono elencati i vantaggi ottenibili operando sui suddetti punti e gli eventuali svantaggi riscontrabili: a. l’utilizzo di mosti ad alta acidità aumenta l’acidità fissa del prodotto finito per la presenza di acidi organici, principalmente acido malico e acido citrico; tali mosti hanno però un costo elevato oppure sono carenti di zuccheri con conseguente diminuzione della resa in concentrazione b. la cottura del mosto innesca reazioni di imbrunimento non enzimatico e produce composti sensorialmente positivi; la cottura prolungata ad alta temperatura genera però quantità rilevanti di sostanze tossiche derivati del furano c. i lieviti e i batteri acetici possono produrre un gran numero di composti organici sensorialmente attivi, sia come prodotti secondari del loro metabolismo principale (produzione di etanolo e acido acetico) che per azione su substrati diversi da quelli principali; in generale si potrebbero ottenere anche composti sgradevoli ed è quindi necessario operare in condizioni controllate con ceppi selezionati di microrganismi specifici d. l’invecchiamento in barili conferisce aromi sensorialmente positivi all’aceto e favorisce il processo di concentrazione per evaporazione; il tempo richiesto dal processo è però generalmente di diversi anni e quindi economicamente oneroso Il processo complessivo di produzione è schematicamente descrivibile come articolato in quattro fasi principali: 1. preparazione del mosto concentrato o concentrato e cotto (MC) dal mosto fresco (MF) 2. fermentazione alcolica del MC a vino base a ridotto contenuto di glucosio (VB) 3. fermentazione acetica del VB ad aceto base (AB)e fermentazione ossidativa dell’AB ad aceto base a ridotto contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico (ABG) 4. invecchiamento in barili dell’ABG a condimento agrodolce a basso contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico(SSGC) Il presente procedimento di produzione si propone di fornire chiare metodiche e strumenti di controllo in grado di migliorare significativamente le proprietà sensoriali dei condimenti agrodolci ottenuti da mosti d’uva, per mezzo di processi innovativi nelle fasi di fermentazione microbica e invecchiamento (punti 2, 3 e 4). Un oggetto del presente trovato consiste nella produzione di vino base dolce (VB) ad alterato rapporto fra le concentrazioni di glucosio e fruttosio, ottenuto inoculando il mosto d’uva concentrato con ceppi di lievito selezionati, in grado di consumare preferenzialmente il glucosio. Gli zuccheri inizialmente presenti nel mosto d’uva sono glucosio e fruttosio in rapporto 1:1. I lieviti comunemente utilizzati per le fermentazioni alcoliche sono fruttosofili, da cui si ottengono vini dolci con prevalenza di glucosio; con il procedimento della presente invenzione si ottengono vini dolci con prevalenza di fruttosio, con i seguenti vantaggi: - ridotto apporto calorico dovuto al minor contenuto calorico e maggior potere dolcificante del fruttosio rispetto al glucosio - migliore stabilità del prodotto finito in fase di concentrazione per invecchiamento, a causa della maggiore solubilità del fruttosio rispetto al glucosio - rilascio nel mezzo di prodotti minoritari tipici del metabolismo dei lieviti che incrementano la complessità sensoriale Un altro oggetto del presente trovato consiste nella produzione di aceto base a ridotto contenuto di glucosio e alta concentrazione di acido gluconico/gluconato (ABG), ottenuto per fermentazione ossidativa di aceto base (AB) con batteri acetici selezionati in grado di trasformare parte del glucosio in acido gluconico. La suddetta fermentazione ossidativa con produzione di acido gluconico presenta i seguenti vantaggi: - ulteriore riduzione del contenuto di glucosio nel prodotto finito - miglioramento delle proprietà sensoriali del fermentato, grazie alle proprietà organolettiche dell’acido gluconico (dolce e acido) nonché del suo effetto di riduzione del pH e aumento dell’acidità fissa - rilascio nel mezzo di prodotti minoritari tipici del metabolismo dei batteri acetici che incrementano la complessità sensoriale Un ulteriore oggetto del presente trovato consiste nel concentrare l’aceto base a ridotto contenuto di glucosio e alta concentrazione di acido gluconico/gluconato (ABG) ponendolo in barili o altri idonei contenitori mantenuti in ambienti a temperatura e umidità relativa controllate, in modo da accelerare il processo di evaporazione e invecchiamento. Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente ritrovato più chiaramente appariranno dalla descrizione dettagliata che segue di una forma preferita di realizzazione dello stesso per l’illustrazione della quale vengono proposte come ausilio alla descrizione le allegate figure in cui: - le figure 1 e 2 mostrano attraverso l’utilizzo di schemi le principali fasi di attuazione del procedimento. Il procedimento si sviluppa su quattro fasi principali: La fase 1 di preparazione del mosto concentrato/cotto (MC) comprende: 1.1 Concentrazione del mosto fresco (MF) La concentrazione del MF in depressione a freddo è la tecnica preferita per non danneggiare termicamente il mosto. Il processo termina quando il grado zuccherino è compreso fra 30 e 45 °Bx (gradi Brix rifrattometrici); il limite superiore è imposto dalle capacità di fermentazione dei lieviti nella fase successiva. 1.2 Cottura del mosto concentrato Il trattamento termico preferito avviene con scambiatori di calore a mantello o in controcorrente che consentono l’innesco dell’imbrunimento del mosto concentrato con il minor stress termico; la temperatura massima del concentrato è di circa 100°C. Il MC, defecato e filtrato, viene utilizzato direttamente per la fase 2. La fase 2 consiste nella preparazione del vino base a ridotto contenuto di glucosio (VB). Per vino base si intenda il prodotto risultante dalla fermentazione alcolica del MC ad opera dei lieviti. La fase 2 comprende: 2.1 Fermentazione alcolica del MC Il MC defecato e filtrato viene inoculato con una coltura di lieviti selezionati, osmofili e glucosofili, in grado cioè di fermentare un mezzo ad alta concentrazione zuccherina e consumare preferenzialmente il glucosio rispetto al fruttosio. Tali inoculi si ottengono ad esempio dai ceppi B8805=UMCC 294 e B8815=UMCC 332, conservati presso la collezione microbica del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Modena e Reggio Emilia (www.umcc.unimore.it). 2.2 Arresto della fermentazione alcolica e stabilizzazione del VB La fermentazione viene arrestata tramite microfiltrazione quando il grado alcolico, misurato con la bilancia idrostatica, è compreso fra il 6% e il 10% (v/v). Il rapporto fra le concentrazioni residue di fruttosio e glucosio, per succhi d’uva fermentati con questi lieviti, è superiore a 1,3, contrariamente alle fermentazioni con comuni lieviti osmofili dove il glucosio è lo zucchero residuo predominante. La fase 3 consiste nella preparazione dell’aceto base a basso contenuto di glucosio e alto contenuto di acido gluconico/gluconato (ABG). L’aceto base è il prodotto derivante dalla fermentazione acetica del vino base (VB) e serve per alimentare i barili in cui si effettua l’invecchiamento a SSGC. La fase 3 comprende: 3.1 Innesco della fermentazione acetica del VB All’inizio della produzione è necessario avviare il processo ossidativo attraverso l’inoculo del VB con colture di batteri acetici selezionati, osmotolleranti e produttori di acido gluconico. Le caratteristiche peculiari di questi microrganismi sono due: fermentare substrati alcolici molto zuccherini e rilasciare acido gluconico per ossidazione del glucosio una volta esaurito l’etanolo. La coltura si ottiene ad esempio dai ceppi AB0220=UMCC 1754 e AB0246=UMCC 1772, conservati presso la collezione microbica del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Modena e Reggio Emilia (www.umcc.unimore.it). Nel primo step fermentativo classico di produzione di acido acetico e consumo di etanolo, l’incremento progressivo del volume fermentante di aceto base (AB) avviene seguendo un processo di scaling-up che prevede aggiunte via via crescenti di VB in quantità tali da mantenere le condizioni migliori di crescita dei batteri acetici. In base al tenore alcolico del VB descritto nella fase 2.2, l’AB avrà acidità titolabile compresa fra 4,0 e 8,0 (espressa in grammi di acido acetico per 100 mL); zuccheri compresi fra il 20% e il 30% in peso, di cui glucosio 8 – 12 % e fruttosio 12 -18 %. Raggiunto il volume richiesto, una parte di AB viene trasferito in un altro contenitore per la fase successiva di ossidazione del glucosio; la parte residua continua ad essere sottoposta a scaling-up. 3.2 Fermentazione ossidativa del glucosio La fermentazione ossidativa del glucosio da parte dei batteri acetici presenti nell’AB si attiva spontaneamente dopo il completo esaurimento dell’etanolo. Quando la concentrazione di acido gluconico (data dalla somma delle concentrazioni della forma aperta e dell’estere ciclico glucono-δ-lattone) raggiunge, ad esempio, 3 g per 100 g, l’ABG avrà zuccheri compresi fra il 17% e il 27% in peso, di cui glucosio 5 – 9 % e fruttosio 12 -18 %. La fase 4 di invecchiamento dell’ABG e ottenimento del condimento agrodolce (SSGC) avviene ponendo l’ABG in barili posti in ambiente condizionato. La fase 4 comprende: 4.1 Concentrazione e invecchiamento I barili, o altri contenitori idonei, vengono riempiti completamente con ABG microfiltrato e posti in ambiente condizionato a temperatura compresa fra 15°C e 30°C e umidità relativa compresa fra il 30% e l’80 %. In queste condizioni si accelera il processo di concentrazione e invecchiamento. 4.2 Prelievo Il prelievo di SSGC per il consumo e la vendita si effettua in base al grado di concentrazione e invecchiamento richiesto, indicativamente quando il peso specifico è compreso fra 1,15 e 1,40 e l’acidità titolabile è compresa fra il 6% e l’8%. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di un condimento agrodolce a base di mosto d’uva comprendente, nell’ordine, una prima fase di preparazione del mosto concentrato/cotto (MC); una seconda fase di preparazione del vino base (VB); una terza fase di preparazione dell’aceto base (ABG); una quarta fase di invecchiamento dell’aceto base (ABG) e ottenimento del condimento agrodolce (SSGC) caratterizzato dal fatto che: - nella seconda fase consistente nella preparazione del VB per mezzo della fermentazione alcolica del MC: • l’inoculo del MC avviene con una coltura di lieviti osmofili e con prevalenza di consumo di glucosio rispetto al fruttosio (glucosofili); • il VB risultante dalla fermentazione ha valore del rapporto fra le concentrazioni di fruttosio e glucosio residui maggiore o uguale a 1,3. - nella terza fase consistente nella preparazione dell’aceto base (ABG) per mezzo della fermentazione ossidativa del vino base (VB): • l’inoculo del VB avviene con una coltura di batteri acetici osmotolleranti e produttori di acido gluconico per ossidazione del glucosio; • l’ABG risultante dalla fermentazione ossidativa ha concentrazione di acido gluconico/gluconato più glucono-δ-lattone maggiore o uguale al 2% in peso. 2. Procedimento come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che: - nella quarta fase consistente nell’invecchiamento dell’ aceto base (ABG) per l’ottenimento del condimento agrodolce (SSGC): • l’ABG viene posto in barili o altri contenitori idonei che sono mantenuti in un ambiente a temperatura compresa fra 15°C e 30°C e umidità relativa compresa fra il 30% e l’80%; • il condimento agrodolce (SSGC), costituito da aceto base (ABG) invecchiato, viene prelevato dai barili solo se il Peso Specifico (PS) è compreso fra 1,15 e 1,40 e l’acidità titolabile è compresa fra il 6% e l’8% (in grammi di acido acetico per 100 mL). 3. Procedimento come alle rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che: • i lieviti della coltura utilizzata per l’inoculo del MC appartengono ai generi Saccharomycodes o Zygosaccharomyces o una miscela di entrambi; • i batteri acetici della coltura utilizzata per l’inoculo del VB appartengono ai generi Acetobacter e Gluconacetobacter o una miscela di entrambi. 4. Procedimento come alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che: • i lieviti della coltura utilizzata per l’inoculo del MC sono scelti fra i ceppi B8805=UMCC 294 e B8815=UMCC 332 conservati presso la collezione microbica del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Modena e Reggio Emilia (www.umcc.unimore.it); • i batteri acetici della coltura utilizzata per l’inoculo del VB sono scelti fra i ceppi AB0220=UMCC 1754 e AB0246=UMCC 1772 conservati presso la collezione microbica del Dipartimento di Scienze della Vita dell’Università di Modena e Reggio Emilia (www.umcc.unimore.it).