Fermentazione alcolica e malolattica

UTILIZZATA PER PRODURRE ENERGIA, A PARTIRE DA SOSTANZE

ORGANICHE(IN QUESTO CASO ZUCCHERI), IN ASSENZA DI OSSIGENO.

FERMENTAZIONE ALCOLICA:

LA FERMENTAZIONE ALCOLICA E' L'ESSENZA DELLA VINIFICAZIONE: ESSA HA

INFATTI LO SCOPO DI TRASFORMARE GLI ZUCCHERI(ESOSI, PENTOSI NON SONO

FERMENTSCIBILI) IN ETANOLO, IN MODO DA PRODURRE LA MINORE QUANTITA' DI

SOTTOPRODOTTI INDESIDERATI, PRESERVANDO AL MEGLIO L'AROMA ED IL FLAVOR

NATURALI DELL'UVA, CHE CONTRIBUIRANNO AD EVIDENZIARE IL CARATTERE

UNICO DEL VINO.

!!! E' stato studiato che 180g di zuccheri, producono circa 92g di etanolo, che corrispondono al 51%

del peso zuccherino. NON TUTTI GLI ZUCCHERI PRESENTI VENGONO TRASFORMATI IN

ETANOLO: CIRCA IL 5% DEGLI ZUCCHERI E' UTILIZATO PER PRODURRE

SOTTTOPRODOTTI QUALI GLICEROLO, AC.SUCCINICO, AC.LATTICO, IL 2,3-

BUTANDIOLO, L'AC.ACETICO; ALTRI 2,5% E' CONSUMATO DAI LIENITI COME FONTE

DI CARBONIO.

La fermentazione è composta da un numero di reazioni biochimiche enzimatiche che avvengono

secondo una specifica sequenza: esse sono 7. LA FERMENTAZIONE ALCOLICA E'

CONSIDERATA A TUTTI GLI EFFETTI UNA FERMENTAZIONE, IN QUANTO SI HA

+ +

PRODUZIONE DI ENERGIA SOTTOFORMA DI ATP. IL NAD E IL NADH+H , SONO

AGENTI BICHIMICHE CHE PARTECIPANO DURANTE LE REAZIONI DI OSSIDO-

+ +

RIDUZIONE(NAD FORMA OSSIDATA, NADH+H FORMA RIDOTTA) CHE HANNO

LUOGO CON LA DEGRADAZIONE DEI CARBOIDRATI.

!!!La fermentazione segue le fasi della glicolisi: il passaggio fondamentale è la divisione del

fruttosio 1,6-bifosfato in gliceraldelde 3-fosfato e in diidrossiacetone fosfato: essi sono due forme

isomere. Se prosegue la glicolisi, si ha l'utilizzo della gliceraldeide 3-fosfato, con produzione di

ac.piruvico, decarbossilazione del piruvico(liberazione di CO ) e formazione di acetaldeide; in

2 +

seguito l'acetaldeide, viene ridotta a etanolo tramite in NADH+H . QUEST'ULTIMA REAZIONE

NON E' FONDAMENTALE AL FINE DI PRODURRE ENERGIA, MA E' DI VITALE

IMPORTANZA PER RIPRISTINARE NAD+ PER FARE CONTINUARE LA GLICOLISI.

ALL'INIZIO DI FERMENTAZIONE, QUANDO NON SI HA QUANTITA' SUFFICIENTE DI

+

ACETALDEIDE, ESISTE UN ALTRO MODO DI RIPRISTINARE IL NAD : DURANTE LA

SCISSIONE DEL FRUTTOSIO 1,6-BIFOSFATO, SI HA LA PRODUZIONE DI

DIIDROSSIACETONE FOSFATO E GLICERALDEIDE 3- FOSFATO: IL DIIDROSSIACETONE

+

FOSFATO E' IN GRADO DI REAGIRE CON IL NADH+H ACCUMULATO, E PRODURRE

GLICEROLO FOSFATO, CHE IN SEGUITO ALLA PERDITA DEL GRUPPO FOSFATO,

DIVENTA L'ALCOOL GLICEROLO. Il glicerolo ci può interessare perché è un polialcol che ha

una densità maggiore di quella della soluzione idroalcolica, per cui tende a rendere il prodotto

più”grasso”, cioè tende a riempire di più la struttura del prodotto, ha un sentore dolciastro e quindi

tende a rendere il nostro vino più strutturato, rotondo e morbido. Questo processo è noto come

fermentazione glicero-piruvica.

!!! Il bilancio energetico del percorso alcolico è il seguente: nella fase 1vengono impiegati 2

ATP(fosforliare il glucosio e fosforilare il fruttosio 6-fosfato); durante la fase 3 vengono immessi 2

fosfati inorganici(gliceraldeide 3-fosfato e diidrossiacetone fosfato); nella fase 4 e 5 si producono 2

ATP per ogni molecola di gliceraldeide 3-fosfato. SI HA UNA RESA NETTA DI 2 ATP E,

QUINDI, PRODUZIONE DI ENERGIA.

Molto importante nella fermentazione è il ruolo ricoperto dai lieviti: essi agiscono in ambiente

riducente e svolgono la fermentazione per vivere e trarre energia; consumano anche parte degli

zuccheri come riserva di carbonio per il metabolismo. Essi non sono in grado di fermentare tutti gli

zuccheri: infatti solo gli ESOSI(ultimo OH a DESTRA) possono essere fermentati dai lieviti. Oltre

agli zuccheri semplici, glucosio e fruttosio, i lieviti riescono anche a fermentare i composti di questi

zuccheri: il saccarosio(disaccaride) e il maltosio(disaccaride glucosio-glucosio) grazie l'enzima

invertasi, che idrolizza i disaccaridi in monosaccaridi. NON possono,invece, fermentare

l'amido(polisaccaride), a meno che non venga depolimerizzato a monosaccaride.

Il ceppo principale è quello Saccharomyces, le cui specie più importanti sono il cerevisiae e

bayanus; essi poi hanno diverse varietà specifiche. Le diverse varietà differiscono tra loro per la

tolleranza nei confronti del mezzo, della temperatura, del pH, del TAV, della SO2. Inoltre si

distinguono anche per l'apporto all'aroma e al flavour. Dopo l'inoculo(aggiunta dei lieviti), si

possono distinguere 4 fasi: la prima, o lag phase, è la cd fase di latenza, in cui il lievito inoculato si

deve acclimatare nel mosto(elevato grado zuccherino, bassi valori di pH e temperatura e , infine,

presenza o meno della SO2).; la seconda fase è la cd fase di accrescimento esponenziale, ovvero il

lievito si moltiplica in maniera esponenziale, raggiungendo la terza fase, o fase stazionaria, in cui li

lievito ha raggiunto la densità maggiore di popolazione, la sua crescita si arresta e la fermentazione

tende ad avere un rallentamento. L'ultima fase, la cd fase di declino, è caratterizzata da scarso

apporto nutritivo e alto contenuto di sottoprodotti tossici: la popolazione si stabilizza, fino a

decrescere progressivamente.

!!!LE MODERNE TECNICHE DI VINIFICAZIONE INPIEGANO L'INOCULO DI LIEVITI AL

FINE DI SELEZIONARE IL LIVITO GIUSTO PER OGNI TIPO DI ESIGENZA E

FERMENTAZIONE; L'ANTICA TRADIZIONE, PORTATA ANCORA AVANTI IN FRANCIA E

IN CALIFORNIA, PREFERISCE AFFIDARSI AI LIEVITI INDIGENI CHE SI TROVANO IN

VIGNETO: SI HA QUINDI UNA FERMENTAZIONE “NATURALE”; QUESTO SERVE PER

RENDERE PIU' COMPLESSO IL VINO E AUMENTARNE IL VALORE.

Altro fattore importante in corso di fermentazione è la temperatura: LA FERMENTAZIONE

AVVIENE SE LA TEMPERATURA E' COMPRESA TRA I 5 E 38° C: PER VALORI PIU' BASSI

O ALTI, GLI ENZIMI DEI LIEVITI NON SI ATTIVANO.

I vini bianchi tendono a fermentare a temperature più basse: di solito si ha la temperatura intorno ai

8 e 14°C: questo è dovuto al fatto che la caratteristica di fresco e fruttato tipica della bacca bianca,

si conserva meglio a temperature più basse, permettendo quindi un miglior prodotto. Il vino rosso,

invece, ha bisogno di temperature più alte: di solito la fermentazione avviene tra 25 e 30°C: questo

perché l'estrazione delle sostanze fenoliche e del colore è maggiore a temperature più alte. Tuttavia

temperature superiori a 33/35°C sono deleterie per la fermentazione: il lievito, infatti, tende a

morire, provocando un arresto di fermentazione. Infine, è bene ricordare che A TEMPERATURE

PIU' ELEVATE, SI PRODUCONO QUANTITA' MAGGIORI DI GLICEROLO E PERDITE DI

CA 0,5-1,5% DI ALCOOL.

Infine elemento fondamentale per una buona fermentazione è l'apporto di sostanze nutritive e il

contenuto in vitamine presenti nel mosto: le prime, è riscontrabile dalla quantità di azoto, derivato

sia da ammonio che amminoacidi, mentre le seconde sono presenti nel vino in concentrazioni

piccole(microgammi/L), se non per ac.ascorbico, vitamina C e mio-inositolo presenti in

concentrazioni maggiori(mg/L). E' stato tuttavia dimostrato che solo 3 delle 13 vitamine presenti

nel vino, possono provocare la riduzione della velocità di crescita dei lieviti, se totalmente eliminate

e 2 su 3 vitamine sono a base azotata( biotina e acido pantotenico, B3) tendono a ridurre la velocità

di fermentazione. Oramai risulta pratica comune aggiungere sia azoto che vitamine, anche se

quest'ultime non hanno influenza su fermentazione e crescita del lievito.

!!! PER EVITARE UN ARRESTO DI FERMENTAZIONE, SI DEVE QUINDI TENERE

SOTTOCONTROLLO LA TEMPERATURA(NON DEVE ESSERE NE' TROPPO ELEVATA, NE'

TROPPO BASSA), L'OSSIGENO(ANCHE SE LA FERMENTAZIONE AVVIENE IN

ANAEROBIOSI, ALL'INIZIO L'OSSIGENO E' FONDAMENTALE PER ATTIVARE LA

SINTESI DEI LIEVITI E LA LORO CRESCITA) E L'APPORTO DI SOSTANZE

NUTRITIVE(AZOTO).

FERMENTAZIONE MALOLATTICA

LA FERMENTAZIONE MALOLATTICA NON E' UNA VERA FERMENTAZIONE: NON VI E'

PRODUZIONE DI ENERGIA, BENSI' UNA MODIFICAZIONE DI ALCUNI COMPONENTI

CHIMICI. IL TERMINE FERMENTAZIONE E' DUNQUE UTILIZZATO PER EVIDENZIARE

LA FORMAZIONE DI CO2.

La fermentazione malolattica è causata da batteri lattici che appartengono a 3 classi: Lactobacillus,

Pediococcus e Leuconostoc. Tutti e 3 i ceppi possono essere presenti nel vino, ma la specie

principale è Leuconostoc. Anche se i batteri lattici, come altri batteri, si nutrono soprattutto di

glucosio, acidi organici e altri zuccheri, essi sono i principali responsabili della trasformazione

dell'acido malico in acido lattico. QUESTO CONTRIBUISCE A MIGLIORARE

L'AGGREESIVITA' IN BOCCA, CAUSATA DALL'ACIDO MALICO, A FAVORE DI UNA

MAGGIORE ROTONDITA' E MORBIDEZZA: LA RIDUZIONE DELL'ACIDITA' TITOLABILE

PROVOCATA DALLA FML E' DI CIRCA 1-3G/L.

!!! Diversi fattori influenzano la FML: temperatura, pH, SO2, nutrimento e inibitori.

TEMPERATURA: al di sotto dei 15°C, l'indice di crescita è nullo. E' necessario un ambiente più

caldo per stimolare lo sviluppo: tale temperatura è compresa tra 20 e 25°C.

pH: i batteri lattici sono sensibili a un pH basso: il ceppo Leuconostoc può agire anche a pH

compresi tra 3,0 e 3,3; è importante ricordare, che a pH superiore a 3,6, batteri negativi crescono

bene e inquinano il vino, conferendo odore di topo e producendo alte quantità di ac. acetico e di

diacetile.

SO2: è un agente inibitore molto efficace della FML: bastano 30mg/l di SO2 a pH 3,5 per inibire

completamente lo sviluppo dei batteri e la loro attività.

NUTRIENTI: la carenza nutrizionale può inibire la crescita dei batteri lattici. Importante ricordare

che il primo travaso successivo alla fermentazione può impoverire il vino di sostanze nutritive

vitali, e quindi inibire lo sviluppo dei batteri lattici.

INIBITORI: ac.fumarico: a dosi di 600-700mg/L a pH intorno a 3,4, l'acido risulta inibitore della

crescita indesiderata di batteri lattici. Tali aggiunte non devono essere effettuate prima della

fermentazione alcolica, perché tale acido verrebbe degradato durante il processo: è consigliabile

aggiungere l'acido dopo il primo travaso a temperature elevate.

La fermentazione malolattica può essere spontanea oppure indotto per inoculo. Quando è spontanea,

può avvenire in qualunque momento nell'arco della vita del vino nel momento in cui si verificano le

condizioni favorevoli; può avvenire anche quando il vino è già stato imbottigliato. Di solito avviene

a causa della microflora batterica presente naturalmente in cantina. In questo caso è difficil