Fare il vino: arte.. scienza..?

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1 Fare il vino: arte.. scienza..? In vino veritas..ma per le vie del borgo dal ribollir de' tini va l'aspro odor dei vini l'anime a rallegrar G. Carducci

2 Grappolo d'uva raspo o graspo acini acino buccia vinaccioli polpa

3 BUCCIA (8-20% del peso dell acino) Pruina: sostanza cerosa che ricopre la buccia dell acino; impedisce l evaporazione dell acqua. 2/3 acido oleanolico (attivatore della fermentazione) 1/3 alcoli, esteri, acidi carbossilici, aldeidi a lunga catena Lieviti indigeni sostanze fenoliche 1) Acidi fenolici (sono presenti come glucosidi od esteri) C C acido p-idrossibenzoico acido p-idrossicinnamico Nei vini bianchi concorrono a conferire l aroma e a determinare l imbrunimento per ossidazione

4 2) Flavonoli: pigmenti gialli, sono presenti come glucosidi Quercetina 3) Tannini condensati: sono polimeri di due isomeri flavan-3-oli la catechina e l epicatechina Catechina cianidine Per ossidazione liberano catechine e cianidine

5 4) Antociani o antocianine: sono i coloranti delle uve rosse; sono glucosidi delle antocianidine Malvidina C 3 C 3 + C 3 C 3 C 3 C 3 glucosio glucosio glucosio forma chinonica catione flavilio pseudobase viola rossa incolore A p 4 prevale la forma chinonica blu, A p 3 prevale la forma cationica rossa. Reagiscono con bisolfito dando composti incolori

6 Sostanze aromatiche: terpenoli (citronellolo, linalolo, geraniolo) esteri metilici ed etilici dell'acido antranilico odori floreali e di frutta tannini sapore astringente, amaro Sostanze azotate: sono essenziali ai lieviti durante la fermentazione ed influiscono sulle caratteristiche organolettiche del vino. azoto ammoniacale (sali di ammonio) azoto organico (amminoacidi, peptidi)

7 Pectine: a partire dall invaiatura, le pareti della buccia principalmente costituita da cellulosa si arricchiscono di pectine. Le pectine sono polimeri dell acido galatturonico e di zuccheri come galattosio, ramnosio arabinosio. I gruppi sono liberi oppure esterificati con C 3 in ragione del %.

8 PLPA : è costituita prevalentemente dal succo succo 70-85% di acqua 15-24% di zuccheri 0,5-1,5% acidi organici sostanze minerali vitamine ed enzimi Zuccheri: durante la maturazione dell uva il saccarosio, prodotto nelle foglie dalla fotosintesi clorofilliana, viene trasportato nell acino dove si scinde in glucosio e fruttosio. (glucosio/fruttosio circa 0,9) + piccole quantità di pentosi (arabinosio, xilosio..) Il glucosio è il precursore dell acido citrico, malico, succinico, tartarico C C 2 1 C 2 2 D-glucosio D-fruttosio 1C 5 C 2 C C 2 2 C 1 C 2 2 C 2 Saccarosio

9 Acidi organici: principalmente acido tartarico, acido malico (che rappresentano in media il 90%) e acido citrico C C C C C C C C 2 C C 2 C C C C L-(R,R)-(+) acido tartarico L-(S)-(-)- acido malico acido citrico Durante la maturazione si ha un calo del contenuto di acido malico perchè consumato nelle respirazione e per produrre glucosio. Questi acidi si trovano anche in forma parzialmente salificata (es tartrato acido di potassio) e conferiscono al mosto un p compreso tra 3 e 3,6, fondamentale per il processo fermentativo. I tartrati (cremor tartaro) diventano meno solubili con l aumentare del grado alcolico e con la diminuzione della temperatura e tendono a precipitare.

10 sostanze minerali: i cationi più importanti sono il potassio, il calcio e il magnesio, il sodio, il ferro. Tra li anioni prevalgono i fosfati, i solfati e i cloruri vitamine: vitamine del gruppo B (tiamina, riboflavina), la C, la nicotinamide enzimi: invertasi (che scinde il saccarosio in glucosio e fruttosio) ssidasi (ossida composti fenolici) Pectolitici ( che idrolizzano strutture pectiche e liberano metanolo da esteri metilici) VINACCILI: sono il 3-6% del peso dell acino lipidi % cellulosa, amido proteine tannini lignina sostanze minerali

11 GLI AGENTI DELLA FERMENTAZINE ALCLICA: i lieviti Schizosaccharomyces pombe Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces oviformis Kloeckera apiculata Candida mycoderma produce alcol anche a partire da acido malico produce elevate quantità di alcol e pochi acidi a basso peso molecolare. Tollera fini al 13% di alcol tollera fini al 17-18% di alcol, per cui è il lievito che termina la fermentazione inizia la fermentazione, produce poco alcol e notevoli quantità di acidi volatili è responsabile della fioretta. Scarso potere fermentativo, produce molti acidi volatili ed esteri Le muffe e i batteri sono ospiti indesiderati e dannosi, fatta eccezione per i batteri della fermentazione malo-lattica Tutti i microrganismi necessitano per il loro sviluppo di nutrimento fornito, oltre che dagli zuccheri, da sostanze azotate, vitamine e sali minerali ( a volte si aggiunge ammonio fosfato bibasico e tiamina)

12 temperatura: l'optimum 25 C (max 40 C, min 5-7 C) ossigeno: serve per la riproduzione dei lieviti, ma ostacola la fermentazione fattori che influenzano l'attività tenore zuccherino: i saccaromiceti tollerano fino al 30% di contenuto glucidico; un contenuti del 50-70% sono infermentescibili (soluzione ipertonica per pressione osmotica crea plasmolisi delle cellule) alcol etilico: in quantità troppo elevata inibisce l'arttività dei lieviti ( i saccoromiceti hanno maggiore resistenza, 13-18%) anidride carbonica: solo a elevate concentrazioni la C 2 inibisce l'attività dei lieviti acidi: l'acido acetico svolge un'azione antifermantativa e fungistatica antisettici: i microrganismi presentano una diversa resistenza alla S 2

13 LA VINIFICAZINE vinificazione in bianco: separazione delle vinacce dal mosto prima della fermentazione. vinificazione in rosso: vinificazione in rosso: fermentazione con vinacce.

14 La macerazione carbonica (il vino novello): l uva intera viene lasciata fermentare entro grandi cisterne chiuse saturate con anidride carbonica. Una minima parte dell uva, quella più in basso, resta schiacciata dal peso dell uva sovrastante e libera mosto che inizia la fermentazione. L uva intera inizia un tipo di fermentazione intracellulare: l acido malico viene metabolizzato ad alcol etilico, gli zuccheri producono alcol, glicerina, ed altri prodotti secondari tipici della fermentazione classica. L idrolisi delle pectine delle pareti cellulari delle bucce provoca il passaggio di antociani e sostanze fenoliche nella polpa. Si ha maggior produzione di esteri ed altri prodotti volatili che aumentano l aroma. Dopo 1-3 settimane a 30-35% si svina, si spreme l uva e le due parti vengono riunite in modo che la fermentazione si concluda in maniera rapida. Il vino viene travasato, decantato a freddo, filtrato e messo in commercio a partire dal 6 novembre. Il vino così ottenuto presenta: colore porpora-vermiglio profumo fruttato basso livello di tannini morbidezza e rotondità di gusto Il profumo ha durata limitata, meglio consumarlo entro la fine dell inverno.

15 uva intera imbottigliamento macerazione uva intera in anidride carbonica filtrazione pressatura stabilizzazione a freddo fermentazione in bianco fermentazione malolattica

16 L azione dell anidride solforosa L anidride solforosa è normalmente aggiunta ai mosti sotto forma di S 2 gassosa o di metabisolfito di potassio (pirosolfito di potassio K 2 S 2 5 ) La S 2 può anche essere prodotta da alcuni ceppi di Saccharomyces cerevisiae per la riduzione di ioni solfato durante la fermentazione. Lo ione bisolfito reagisce in modo reversibile con i composti aldeidici e chetonici, quindi anche con gli zuccheri. K 2 S KS 3 S S S 2 (acq.) + 2 R S C S R C addotto bisolfitico S 2 (gas )

17 S 2 libera S 2 combinata S 2 libera bisolfito combinazioni instabili con zuccheri, altri composto carbonilici S 2 libera: dipende dal contenuto di zuccheri e dal p (valori bassi di p favoriscono la S 2 libera) Azione antisettica selettiva: inibisce alcuni microrganismi (batteri lattici ed acetici). Dosi superiori a g/quintale rendono il mosto infermentescibile (mosto muto) Azione antiossidante: protegge dalla ossidazione i composti fenolici a chinoni Azione antiossidasica: inibisce enzimi ossidasici (laccasi) Problemi Reagisce con antocianine monomero (forma cationica) causando parziale sbiancamento. C 3 + glucosio S colorarto C 3 S incolore C 3 glucosio C 3 Aspetti sanitari: dosi rilevanti creano cefalee, irritazione gastrica,, scarsa secrezione di pepsina.

18 LA FERMENTAZINE La fermentazione è una ebullizione causata da spiriti che, cercando una via di uscita da qualche corpo e incontrando delle parti terrestri e grossolane che si oppongono al loro passaggio, fanno gonfiare e rarefare la materia fino a quando essi si siano staccati. ra, in questo distacco, gli spiriti dividono, assottigliano e separano i principi, rendendo così la materia di natura diversa da quella che era precedentemente Lémery, 1684

19 La fermentazione alcolica: è la trasformazione degli zuccheri del mosto in alcol etilico, anidride carbonica ed altri componenti secondari ad opera di lieviti unicellulari appartenenti per lo più al genere Saccharomyces. I lieviti della fermentazione alcolica attraversano principalmente due fasi Fase aerobia: i lieviti della fermentazione vinaria sono aerobi facoltativi e in presenza di ossigeno, il glucosio viene metabolizzato come fonte di energia volta alla riproduzione dei lieviti stessi. Questa fase è detta di respirazione e porta alla produzione di una grande quantità di energia. La seguente reazione riassume il processo: C C Energia (ATP) E C Kcal /mole 38 ATP 38 ADP + 38 P i 285 Kcal /mole 6 C Nell' ATP viene immagazzinata circa il 40% dell'energia disponibile

20 Fase anaerobia: in assenza di ossigeno i lieviti utilizzano il glucosio ma con un rendimento molto più basso che non consente la riproduzione ma solo la fase vegetativa. Questa è la fase della fermentazione alcolica, la quale si può riassumere con la seguente reazione: C C C 2 + Energia (ATP) 180 g 92 g 88 g resa teorica: 51% in peso 65% in volune La formazione dei prodotti secondari consente una resa più bassa(~ 60% in vol ) 1 ml di alcol su 100 ml = 1 grado alcolico Esempio: mosto con 20% di zuccheri vino con 12% volume di alcol etilico

21 E C Kcal /mole 2 ATP 2 C C 2 2 ADP + 2 P i 15 Kcal /mole Nell' ATP viene immagazzinata circa il 26% dell'energia disponibile La demolizione del glucosio ad acido piruvico (glicolisi) avviene attraverso numerosi passaggi catalizzati ciascuno da un enzima specifico. Nella glicolisi non è necessario ossigeno. In seguito l acido piruvico subisce la fermentazione alcolica Vediamo le fasi fondamentali:

22 Glucosio + 2 ATP Fruttosio 1,6 difosfato + 2 ADP glicolisi (guadagno di 2 ATP) 2NAD P 4 2 (1,3-Difosfoglicerato) + 2NAD ADP (1) (2) 2 acido piruvico 2 acetaldeide + 4 ATP 2 C 2 2NAD + 2 etanolo fermentazione alcolica L enzima-chiave di questa fermentazione alcolica e la piruvato decarbossilasi (1) il quale richiede il coenzima tiamina pirofosfato e che decarbossila il piruvato ad acetaldeide. In seguito l alcol deidrogenasi (2) catalizza la riduzione dell acetaldeide ad etanolo; questa reazione di ossidoriduzione è accoppiata all ossidazione del NAD (nicotinammide adenina dinucleotide ridotto)

23 tiammina pirofospato Prodotti secondari della fermentazione: glicerina, acido succinico, acido acetico, aldeide acetica, acetoino, butilenglicole. Altri prodotti secondari derivanti dal metabolismo degli amminoacidi: 1-propanolo, 2-metil-1-propanolo, 3-metil-1-butanolo (isoamilico), 2-metil-1-butanolo, isobutanolo. Sono chiamati alcoli superiori (per il numero di carboni superiori all alcol etilico) e rivestono importanza sotto il profilo aromatico. Si formano inoltre piccole quantità di alcol metilico per idrolisi dei gruppi esterei delle sostanze pectiche presenti nelle bucce.

24 Fermentazione maloalcolica Questa reazione porta alla formazione di acido piruvico che poi rientra nella normale fermentazione vinaria. Questa fermentazione è di solito evitata perché gli schizomiceti producono sostanze sgradevoli e inoltre il contributo al grado lalcolico è minimo C NAD + C 2 C C ac. malico NAD C 2 C 3 C C 3 C 2 C a. piruvico

25 La fermentazione malolattica Costituisce il primo importante atto del processo di maturazione del vino. Inizia dopo la fermentazione alcolica. In questa reazione l acido L-(-) malico si trasforma in acido L- (+) lattico con produzione di C 2. E una reazione importante dal punto di vista enologico ed è condotta dai batteri lattici come i leuconostoc e i lactobacillus. Secondo alcuni autori il passaggio ad acido lattico è diretto, mentre altri propongono la formazione intermedia di acido piruvico C C C C L-(S)-(-)- acido malico gusto aggressivo C C + C 2 C L-(S)-(+)-acido lattico gusto morbido C NAD + C NAD C C C 2 C 2 C C ac. malico C 2 C NAD NAD + C C C 3 a. piruvico C C 3 ac. lattico

26 L effetto principale della fermentazione è la diminuzione dell acidità (un incremento del p). Il fattore principale dello sviluppo dei batteri responsabili della degradazione dell acido malico è il p: al di sotto di p 3.2 il processo risulta difficile (p ottimale intorno a 4). La fermentazione malolattica si ripercuote positivamente sulle caratteristiche organolettiche: il passaggio dell acido malico all acido lattico (acido meno forte) abbassa l acidità del vino, che così perde il sapore di agro, astringente e si ingentilisce si arrotonda. Si può affermare che la fermentazione malolattica è da evitare per quei vini, specialmente bianchi, che richiedono un maggior tenore di acidità. E invece necessaria per i rossi tannici nei quali si vuole limitare il gusto acidulo

27 La composizione del vino La composizione del vino è condizionata principalmente dalla composizione dell uva, ma anche la fermentazione e la tecnologia di vinificazione giocano un ruolo molto importante. vediamone i principali costituenti:

28 Acqua: 80-90% Alcoli alcol etilico: 9-16 % vol. Per grado o gradazione alcolica si intende la percentuale in volume di alcol riferita al volume di vino (es. 12 = 12 ml di etanolo su 100 ml di vino), che rappresenta la quota di alcol (svolta) effettivamente contenuta nel vino. ( non può essere inferiore a 3/5 della gradazione complessiva: es per 10 complessivi devono esserci almeno 6 gradi svolti). Gradazione alcolica potenziale: si ottiene moltiplicando per 0,6 la percentuale di zuccheri ancora presenti. La somma della gradazione svolta con quella potenziale dà la gradazione alcolica complessiva, utilizzata ai fini della definizione legale di vino ( non deve essere inferiore a 10 ). L etanolo può subire l attacco di batteri acetici che lo ossidano ad aldeide e poi ad acido acetico. Con acidi, da origine ad esteri che concorrono insieme agli alcoli superiori alla formazione dell aroma del vino. glicerina: trialcol dal sapore dolce, prodotto secondario della fermentazione alcolica, che conferisce al vino il sapore morbido e vellutato. metanolo: max 0,3 ml per 100ml di alcol per i vini rossi e 0,2 ml per 100ml di alcol per i bianchi. Gas disciolti anidride carbonica: intorno ai 2 g/l nei vini giovani per arrivare a 50 mg nei vini vecchi. Esalta il profumo, migliora la sapidità ed il colore. anidride solforosa: tenore massimo ammesso 160 mg/l per i vini rossi, 200 mg/l per bianchi o rosati,