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Nuove norme e tecnologie per la tutela del settore vitivinicolo
Per una maggiore tutela e valorizzazione di questo prodotto, simbolo indiscusso del Made in Italy, nel 2017 entra in vigore il Testo unico della vite e del vino (Legge 238 del 12/12/2016), prima e unica raccolta normativa del settore vitivinicolo, che con la sua entrata in vigore mira a rappresentare l’importanza della produzione vitivinicola italiana non solo da un punto di vista economico ma anche culturale ed ambientale.
Il suo campo di applicazione riguarda la produzione, la commercializzazione, le denominazioni d’origine (DO), le indicazioni geografiche (IG), l’etichettatura, i controlli e il sistema sanzionatorio. In merito alla lotta alla contraffazione, Il Registro Unico dei Controlli ispettivi è una delle sostanziali novità introdotte per assicurare la tutela, la tracciabilità e l’identificazione geografica di un prodotto come il vino.
Tuttavia, per far fronte alle frodi di questo settore, lo sviluppo di metodi analitici robusti attraverso la ricerca di parametri chimici traccianti o loro combinazioni, è una condizione imprescindibile a supporto dei moderni strumenti legislativi.
Le tecniche analitiche più promettenti utilizzate finora prevedono la determinazione di diversi parametri tra i quali macro e microelementi, rapporti isotopici (leggeri e pesanti) per l’identificazione geografica e il DNA, profilo aromatico e degli antociani per la determinazione varietale.
La necessità di garantire la tracciabilità del vino ha portato all’ideazione di strategie più affidabili per affrontare questo problema, tra cui, l’integrazione di un approccio bidimensionale: il primo per la determinazione dell’origine geografica e l’altro per l’identificazione e la quantificazione varietale. Questo tipo di approccio è già stato suggerito da Fernandes et al. [1] che ha analizzato la composizione varietale della vite attraverso analisi di tipo genetico (DNA) di polifenoli ed aromi, mentre per l’identificazione geografica vengono analizzati parametri per la determinazione geochimica (Rapporti Isotopici, analisi multielementari) (Figura 1).
Di seguito sarà evidenziato come elementi chimici e isotopici, analizzati con particolari tecniche analitiche, possano generare dati utili da cui ricavare informazioni utili per la determinazione e l’identificazione geografica di un vino.
Tra la composizione chimica del vino e quella del suolo, esiste una correlazione diretta e ciò gioca un ruolo primario nella determinazione della provenienza geografica. In particolare, la determinazione delle variazioni nel rapporto isotopico [2] e nella concentrazione di oligoelementi [3, 4], attraverso l’elaborazione dei dati con tecniche di statistica avanzata (Machine Learning, Reti Neurali) risultano estremamente interessanti per risolvere il problema della determinazione dell’origine geografica di un vino.
Gli isotopi e la tracciabilità del vino: l’origine geografica
In natura lo stronzio ha quattro isotopi stabili: 88Sr, 87Sr, 86Sr e 84Sr. Tre di questi 88Sr, 86Sr e 84Sr non sono radiogenici, mentre 87Sr è il prodotto del decadimento spontaneo di 87Rb, che si trasforma in 87Sr con un’emivita T1/2 di 4,7 x 10¹° anni.
La composizione isotopica dello stronzio nei suoli dipende dall’età e dalla composizione (rapporto Sr / Rb) del suolo. Caratteristiche diverse dei suoli, quindi, possono generare differenze nel rapporto 87Sr / 86Sr.
Queste piccole differenze possono essere sfruttate per la determinazione dell’origine geografica. Studi scientifici hanno infatti dimostrato che i processi biologici, come il metabolismo delle piante, non influenzano significativamente gli isotopi dello stronzio e che i rapporti 87Sr / 86Sr dei prodotti agricoli riflettono le fonti di stronzio disponibile nel suolo.
Il rapporto isotopico per determinare l’origine di un vino
Esistono tre diversi tipi di fonti di stronzio nei suoli: le frazioni scambiabili (generalmente considerate biodisponibili), le frazioni carbonatiche ed i residui (frazioni silicatiche). Recenti studi [5] hanno dimostrato che le piante assorbono preferibilmente lo stronzio dalla frazione biodisponibile piuttosto che dalla frazione silicatica e carbonatica. Tutto ciò fa sì che il rapporto isotopico dello stronzio possa essere utilizzato come tracciante in quanto si trasmette dal terreno al vino, costituendo una vera e propria impronta digitale (Figura 2).
La possibilità di discriminare origini geografiche diverse utilizzando variazioni del rapporto isotopico richiede tecniche analitiche molto precise, in grado di rilevare piccoli intervalli di variazione. La spettrometria di massa nelle sue varianti TIMS (Spettrometria di Massa a Ionizzazione Termica) e MC-ICP-MS (Spettrometria di Massa Multicollettore con Ionizzazione al Plasma Indotto) è riconosciuta come la tecnica di riferimento per questo tipo di misure
Elementi chimici al servizio della tracciabilità del vino
La tracciabilità può essere valutata mediante la determinazione degli elementi chimici (Alcalino-Alcalino Terrosi, Metalli e Terre Rare) nelle varie fasi della filiera. Se la concentrazione di un elemento non viene alterata dal processo produttivo è possibile che essa si ritrovi nel prodotto in maniera proporzionale alla concentrazione esistente nel terreno.
Per quanto riguarda la quantificazione del contenuto elementare, quasi mai un solo elemento può essere discriminante tra prodotti di provenienza geografica diversa. È più opportuno focalizzare l'attenzione sulla distribuzione di un insieme di elementi.
Quali sono le variabili importanti
Il legame con il territorio può essere messo in evidenza attraverso la determinazione della distribuzione elementare in un prodotto. Alcuni studi [6, 7] ritengono che la distribuzione elementare presente nel terreno, o almeno parte della distribuzione (es. le Terre Rare), si ritrovi inalterata anche nelle piante che si nutrono da quel terreno, e che quindi essa ne costituisca un’impronta digitale che si trasmette alle piante e ai frutti entrando dunque nella filiera (Figura 2).
Tra i diversi fattori che determinano il contenuto di elementi in un prodotto possiamo considerare:
- la composizione nel terreno;
- la capacità di assorbimento da parte di piante e frutti;
- le fasi del processo produttivo.
La distribuzione finale è quindi il risultato di una somma di fattori, alcuni dei quali sono caratteristici del territorio, altri invece risultano di difficile valutazione e/o non discriminanti. Dal punto di vista della tracciabilità del vino, le variabili più promettenti sono gli elementi che hanno origine prevalentemente naturale, in quanto essi riflettono le caratteristiche del terreno e della materia prima.
È importante, comunque, sottolineare la necessità di disporre di molte variabili per ottenere una buona discriminazione. Le tecniche di analisi maggiormente idonee sono quindi quelle multielementari, come la Spettrometria di Massa con Ionizzazione al Plasma (ICP-MS) o la spettroscopia di emissione atomica con plasma (ICP-AES).
Conclusioni
L’industria alimentare è sempre in cerca di metodi innovativi ed estremamente discriminanti da applicare al monitoraggio e all’autenticazione degli alimenti. Il sistema di tracciabilità del vino non è in grado di controllare in modo efficiente la catena di produzione e distribuzione, per questo si richiedono misure urgenti per rassicurare produttori, distributori e consumatori contro pratiche fraudolente.
Nuove tecniche chimico-analitiche sono state sviluppate per affrontare la problematica dell’autenticazione e della tracciabilità del vino in tutte le sue dimensioni. Alcuni dei possibili approcci analitici per l’identificazione geografica dovrebbero essere considerati dagli enti preposti al fine di essere inseriti in un solido sistema di tracciabilità per il settore vitivinicolo.
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[1] Fernandes, J.R.; Pereira, L.; Jorge, P.; Moreira, L.; Goncalves, H.; Coelho, L.; Alexandre, D.; Eiras-Dias, J.; Braz.o, J.; Clímaco, P.; et al. Wine fingerprinting using a bio-geochemical approach. BIO Web Conf. 2015, 5, 02021.
[2] Marchionni, S., Buccianti, A., Bollati, A., Braschi, E., Cifelli, F.,Molin, P., et al., 2016. Conservation of 87Sr/86Sr isotopic ratios during the winemaking processes of ‘Red’ wines to validate their use as geographic tracer. Food Chem. 190, 777e785.
[3] Baxter, M.J., Crews, H.M., Dennis, M.J., Goodall, I., Anderson, D., 1997. The determination of the authenticity of wine from its trace element composition. Food Chem. 60, 443e450.
[4] Dutra, S.V., Adami, L., Marcon, A.R., Carnieli, G.J., Roani, C.A., Spinelli, F.R., et al., 2013. Characterization of wines according to the geographical origin by analysis of isotopes and minerals and the influence of harvest on the isotope values. Food Chem. 141, 2148e2153.
[5] Song , Ryu, Shin , & Lee, Determination of the source of bioavailable Sr using 87Sr/86Sr tracers: a case study of hot pepper and rice, J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 38, 9232–9238
[6] Maurizio Aceto, Federica Bonello, Davide Musso, Christos Tsolakis, Claudio Cassino and Domenico Osella, Wine Traceability with Rare Earth Elements, Beverages 2018, 4, 23; doi:10.3390/beverages4010023
[7] Shirley Orellanaa, Anne M. Johansena, Carey Gazisb, Geographic classification of U.S. Washington State wines using elemental and water isotope composition, Food Chemistry: X 1 (2019) 100007
Carmela Sorice
Laureata magistrale in Scienze Tecnologie Alimentari. Amante della ricerca e della natura, attualmente incaricata di divulgazione tecnico-scientifica nel settore della viticoltura 4.0, ritiene che la sostenibilità sia la base dell'innovazione.
Marco Ferrante
Se da due elementi chimici per una reazione può prodursi un composto, anche dalla combinazione di dati possiamo produrre informazioni. Questa è l’Alchimia dei Dati. Sono stato sempre affascinato dai dati, dalla loro complessità e dal messaggio che possono nascondere al loro interno. Dopo il PhD in Scienze Fisiche e Chimiche e diversi anni nel settore della ricerca, in cerca di nuovi stimoli ho fatto delle mie passioni una realtà. E’ nata così Trace Technologies.
