IMPACT OF SEQUENTIAL INOCULATION OF STARMERELLA LACTIS-CONDENSI, SACCHAROMYCES CEREVISIAE AND LACTIC ACID BACTERIA ON QUALITY OF NERELLO MASCALESE WINE IN SICILY

The effects of global warming on viticulture and oenology have been the focus of considerable research in recent decades. A notable consequence is the earlier harvest dates observed over the past three decades, which has resulted in a discrepancy between the phenolic maturity of the grapes and their technological ripeness, particularly in warmer climates. Consequently, wines produced from these grapes may exhibit unbalanced phenolic profiles, leading to instability or poor color, negatively affecting wine quality. As color is the first organoleptic attribute perceived by consumers, various strategies have been developed to enhance wine color. These include vineyard practices and enological techniques, such as the addition of pectinolytic enzymes, oenological tannins, mannoproteins, oak chips, or winemaking by-products like grape seeds and overripe grapes. It has been demonstrated that microorganisms involved in the winemaking process can influence the color of wine. Several non-Saccharomyces yeast strains have been shown to positively influence the color profile of wines. However, color loss is often observed in wines undergoing malolactic fermentation. An alternative approach involving co-inoculation of bacteria and yeasts showed a lower degree of color loss compared to traditional sequential inoculation. The influence of microbial interactions during the fermentation process on the sensory characteristics of wines is a subject that requires further attention. This study aimed to investigate the effect of sequential inoculation of a non-Saccharomyces yeast strain with a Saccharomyces cerevisiae strain, and lactic acid bacteria (LAB) on the quality of wine. Nerello Mascalese grapes, a southern Italian red grape variety that thrives in the Etna Volcano area, were used in this study. The grapes were destemmed and treated with 2 g/hL of potassium metabisulphite, after which the resulting must was distributed into 500 L tanks. Yeast inoculation was performed at a concentration of about 6 Log CFU/mL. Initially, Starmerella lactis-condensi MN412 strain was inoculated, followed by the addition of S. cerevisiae PNM12 strain after 48 hours, in coinoculation with LAB. In particular, Oenococcus oeni MLB6 TM strain and Lactiplantibacillus plantarum MLPK45HTM strain were used in different trials. The control treatment involved the use of only the S. cerevisiae strain. All fermentations were carried out at a constant temperature of 24°C. The color was evaluated using Chroma Meter CR-400C based on the CIE L*a*b* color system. A sensory evaluation was carried out by a panel of trained tasters. In line with previous research, the co-inoculation of S. cerevisiae with L. plantarum resulted in a more intense wine color than the co-inoculation of S. cerevisiae and O. oeni. Specifically, the highest a* values, indicative of a more intense red hue, were observed in the treatments with L. plantarum. In contrast, the lowest a* values were found in the treatments with O. oeni, which also exhibited higher L* values and lower C* values, suggesting a lighter wine color and less intensity. In the sensory analysis, all experimental trials exhibited enhanced fruitiness and floral notes, as well as greater complexity compared to the control trials. Significant differences were found in terms of volatile organic compounds among trials. These findings suggest that the strategic use of sequential inoculation can be an effective method to improve the aroma, volatilome, and potentially the color characteristics of wines, particularly from varieties like Nerello Mascalese, which are known for their naturally low anthocyanin content

Gli effetti del riscaldamento globale sulla viticoltura e sull'enologia sono stati al centro di numerose ricerche negli ultimi decenni. Una conseguenza notevole è l'anticipo della data di raccolta osservato negli ultimi tre decenni, che ha portato a una discrepanza tra la maturazione fenolica e maturazione tecnologica delle uve, in particolare nei climi più caldi. Di conseguenza, i vini prodotti da queste uve possono presentare profili fenolici sbilanciati, con conseguente instabilità o scarsa colorazione, che influisce negativamente sulla qualità del vino. Poiché il colore è il primo attributo organolettico percepito dai consumatori, sono state sviluppate diverse strategie per migliorare il colore del vino. Queste includono pratiche in vigneto e tecniche enologiche, come l'aggiunta di enzimi pectinolitici, tannini enologici, mannoproteine, trucioli di quercia o sottoprodotti della vinificazione come i vinaccioli e l'uva surmatura. È stato dimostrato che i microrganismi coinvolti nel processo di vinificazione possono influenzare il colore del vino. Diversi ceppi di lievito non-Saccharomyces possono influenzare positivamente il profilo cromatico dei vini. Tuttavia, la perdita di colore è stata spesso osservata nei vini sottoposti a fermentazione malolattica. Un approccio alternativo che prevede il coinoculo di batteri e lieviti ha mostrato un minor grado di perdita di colore rispetto al tradizionale inoculo sequenziale. L'influenza delle interazioni microbiche durante il processo di fermentazione sulle caratteristiche sensoriali dei vini è un argomento che richiede ulteriore attenzione. Questo studio ha voluto indagare l'effetto dell'inoculo sequenziale di un lievito non-Saccharomyces con un ceppo di Saccharomyces cerevisiae e di batteri lattici (LAB) sulla qualità del vino. In questo studio sono state utilizzate uve Nerello Mascalese, un vitigno a bacca nera dell'Italia meridionale che prospera nell'area del vulcano Etna. Le uve sono state diraspate e trattate con 2 g/hL di metabisolfito di potassio, dopodiché il mosto risultante è stato distribuito in serbatoi da 500 L. I lieviti sono stati inoculati ad una concentrazione di circa 6 Log CFU/mL. Inizialmente è stato inoculato il ceppo Starmerella lactis-condensi MN412, seguito dopo 48 ore dal ceppo S. cerevisiae PNM12 in co-inoculo con i LAB. In particolare, sono stati utilizzati i ceppi Oenococcus oeni MLB6TM e Lactiplantibacillus plantarum MLPK45HTM. Il trattamento di controllo ha previsto solo l’impiego del ceppo di S. cerevisiae. Tutte le fermentazioni sono state condotte a una temperatura costante di 24°C. Il colore è stato valutato con il Chroma Meter CR-400C, basato sul sistema di colore CIE L*a*b*. La valutazione sensoriale è stata effettuata da un panel di assaggiatori addestrati. In linea con le ricerche precedenti, il coinoculo di S. cerevisiae con L. plantarum ha prodotto un colore del vino più intenso rispetto al coinoculo di S. cerevisiae e O. oeni. In particolare, i valori a* più elevati, indicativi di una tonalità rossa più intensa, sono stati osservati nei trattamenti con L. plantarum. Al contrario, i valori a* più bassi sono stati riscontrati nei trattamenti con O. oeni, che hanno anche mostrato valori di L* più alti e di C* più bassi, suggerendo un colore del vino più chiaro e meno intenso. Nell'analisi sensoriale, tutte le prove sperimentali hanno evidenziato un aumento del fruttato e delle note floreali, nonché una maggiore complessità rispetto alle prove di controllo. Sono state riscontrate differenze significative in termini di composti organici volatili tra le prove. Questi risultati suggeriscono che l'uso strategico dell'inoculo sequenziale può essere un metodo efficace per migliorare l'aroma e le caratteristiche cromatiche dei vini, in particolare in varietà come il Nerello Mascalese, note per il loro basso contenuto di antociani.