Tecnologia delle bevande alcoliche - Prof. Ivano De Noni

Tecnologia delle bevande alcoliche

Prof. Ivano De Noni

Appunti esame opzionale del corso opzionale di tecnologia delle bevande alcoliche del corso di laurea triennale in Scienze e Tecnologie Alimentari del professore Ivano De Noni. Argomenti: vino, birra, distillati

Leonardo Cerana
Studente STAL – Università degli Studi di Milano

Breve introduzione

Con il termine bevanda alcolica si intende qualsiasi bevanda che contiene alcol etilico. Una bevanda alcolica si può ottenere mediante:

• Fermentazione alcolica degli zuccheri contenuti in frutti o nei cereali
• Distillazione di bevande fermentate e residui della produzione delle bevande stesse
• Aromatizzazione di alcoli con essenze vegetali

Vino

Il vino è il prodotto ottenuto esclusivamente dalla fermentazione alcolica parziale o totale di uve fresche, pigiate e non, o di mosti di uve secondo il Reg. 479/2008. Titolo alcolometrico volumico effettivo: il numero di parti in volume di alcol puro alla temperatura di 20 °C contenute in 100 parti in volume di prodotto alla medesima temperatura. Il titolo alcolometrico volumico effettivo è seguito dal simbolo ‘% vol’ ed è indicato per unità o mezza unità di percentuale del volume. L’unità di tolleranza ammissibile tra il grado alcolometrico effettivo e il grado dichiarato in etichetta è di mezzo grado. Per alcune particolari categorie di vini come i vini DOP e IGP conservati in bottiglia per oltre 3 anni, i vini spumanti, spumanti di qualità, spumanti gassificati, vini frizzanti gassificati, vini liquorosi e vini di uve stramature la tolleranza scende al 0,8% vol.

Titolo alcolometrico volumico potenziale: il numero di parti di alcol puro ad una temperatura di 20°C, che possono essere prodotte dalla fermentazione totale degli zuccheri contenuti in 100 parti in volume del prodotto considerato a quella temperatura. Titolo alcolometrico volumico totale: è la somma dei titoli alcolometrici volumici effettivo e potenziale.

Regolamento 479/2008

Il vino deve avere:

• Titolo alcolometrico effettivo non inferiore a 8,5% vol (zone viticole A e B), non inferiore a 9% vol per altre zone viticole (tra cui è presente l’Italia).
• Se DOP o IGP il titolo alcolometrico effettivo non inferiore a 4,5 % vol.
• Titolo alcolometrico totale non superiore a 15% vol, tale limite può essere superato solo se il vino in questione è DOP e prodotto senza alcun arricchimento.

Il vino generico senza D.O.P o I.G.P è l’ex “vino da tavola”. Può riportare l’indicazione “Vino varietale” quando preparato dai seguenti 7 vitigni: Cabernet franc, Cabernet sauvignon, Cabernet, Chardonnay, Merlot, Sauvignon e Syrah (se 1 vitigno almeno 85% uve, se 2 o più vitigni 100% uve). Per i vini spumanti generici in etichetta possono figurare anche altri vitigni (ad esempio Malvasia, Pinot bianco, Pinot nero, Moscato, Grecanico etc.)

Varietà di uve utilizzate: raramente vengono utilizzati ibridi produttori diretti ottenuti per incrocio con viti americane allo scopo di ottenere viti capaci di resistere alla fillossera (dannoso insetto fitofago che danneggia le radici di Vitis Vinifera) e alle malattie crittogamiche (malattie parassitarie tipiche dei vegetali) e che non devono essere innestate, in quanto in genere questi ibridi presentano aromi anomali e una modesta resistenza a parassiti e malattie. Sempre secondo il regolamento comunitario 479/2008 le varietà di uve utilizzate per la vinificazione devono appartenere alla specie Vitis vinifera e altre specie del genere Vitis. È vietata severamente la vinificazione di uve proveniente da varietà classificate unicamente come uve da tavola!

Gli ‘ibridi produttori diretti’ e le uve da tavola hanno un elevato contenuto di pectine che durante il processo di vinificazione possono liberare nel vino alcol metilico.

Acidità totale: è la somma dell’acidità fissa + quella volatile, viene espressa in acido tartarico non inferiore a 3,5 g/L, ossia 46,6 milliequivalenti/L. Varia tra i 4 ai 15 g/L e viene misurata per titolazione a pH 7 con NaOH e blu di bromotimolo come indicatore.

Acidità fissa: è rappresentata da tutti gli acidi non distillabili presenti nel vino (tartarico, malico, succinico, citrico e lattico), viene espressa in grammi litro di acido tartarico ed è calcolata come la differenza tra acidità totale e acidità volatile.

Acidità volatile: è rappresentata dall’insieme degli acidi volatili prevalentemente quello acetico e gli altri acidi distillabili. Viene calcolata mediante la titolazione con NaOH e l’utilizzo di fenoftaleina, si esprime in milliequivalenti. I limiti di legge sono:

• Max 18 meq/L (1,08 g/L di acido acetico) per mosti d’uva parzialmente fermentati, vini bianchi e rosati
• Max 20 meq/L (1,2 g/L) per vini rossi

Mosto di uve: il mosto di uve è il prodotto liquido ottenuto naturalmente o con procedimenti fisici da uve fresche. Per il mosto di uve è ammesso un titolo alcolometrico effettivo pari o inferiore a 1 % vol.

Mosto di uve concentrato: il mosto di uve concentrato è il mosto di uve non caramellizzato ottenuto mediante disidratazione parziale del mosto di uve effettuata con qualsiasi metodo autorizzato, escluso il fuoco diretto, in modo che il valore indicato alla temperatura di 20 °C dal rifrattometro non sia inferiore a 50,9 %. Per il mosto di uve concentrato è ammesso un titolo alcolometrico effettivo pari o inferiore a 1 % vol.

Fecce di vino:

• Il residuo che si deposita nei recipienti contenenti vino dopo la fermentazione, durante l’immagazzinamento o dopo un trattamento autorizzato;
• Il residuo ottenuto dalla filtrazione o dalla centrifugazione del prodotto di cui alla lettera a);
• Il residuo che si deposita nei recipienti contenenti mosto di uve durante l’immagazzinamento o dopo un trattamento autorizzato;
• Il residuo ottenuto dalla filtrazione o dalla centrifugazione del prodotto di cui alla lettera c).

Vinaccia: il residuo della torchiatura delle uve fresche, fermentato o no.

Vino alcolizzato: è un prodotto avente un titolo alcolometrico effettivo non < a 18 % vol e non > a 24 % vol, viene ottenuto esclusivamente mediante aggiunta di un prodotto non rettificato, proveniente dalla distillazione di vino e avente un titolo alcolometrico effettivo massimo di 86 % vol, a un vino non contenente zucchero residuo. Il prodotto finale ha un’acidità volatile massima espressa in acido acetico di 1,5 g/l.

Partita (cuvée):

• Il mosto di uve;
• Il vino;
• Il risultato della miscela di mosti di uve e/o di vini con caratteristiche diverse, destinati all’elaborazione di un tipo determinato di vino spumante.

Maturazione dell'uva

Invaiatura (viraggio di colore): in questo periodo (8-15 gg o più) si ha la formazione dei pigmenti varietali; la buccia diventa traslucida e compare la pruina. Aumenta progressivamente il contenuto in zuccheri e contemporaneamente diminuisce l'acidità libera per parziale salificazione. Per fenomeni respiratori a carico degli acidi, in particolare dell'acido malico, ma anche per diluizione. Durante questa fase gli zuccheri migrano dalle foglie sotto forma di saccarosio. In questa fase aumenta il quoziente respiratorio.

Maturazione: in questa fase (35-55 gg) l'acino si arricchisce rapidamente in zuccheri, in sostanze azotate e minerali che vanno a salificare ulteriormente gli acidi organici. Si assiste ad una migrazione di zuccheri verso l’acino e le radici. A maturità la % di fruttosio è maggiore di quella del glucosio.

Surmaturazione: l'uva non viene raccolta, il raspo lignifica impedendo qualsiasi apporto di sostanze nutritive; gli acini subiscono una perdita di acqua per evaporazione mentre per fenomeni respiratori si ha una parziale distruzione di zuccheri e soprattutto di acidi organici.

L’ingrossamento dell’acino d’uva segue un andamento regolare, possiamo dividere il processo di ingrossamento in tre fasi:

• Ingrossamento dipende dalla presenza dei vinaccioli che rilasciano ormoni.
• Rallentamento durante l’invaiatura, cessa la produzione delle sostanze di crescita.
• Durante la maturazione l’ingrossamento dipende dai fenomeni di accumulo (acqua, zuccheri…). La dimensione finale è anche in funzione del numero di vinaccioli.

Come si evolvono i composti fenolici con il tempo? Gli antociani aumentano raggiungendo il picco massimo di concentrazione in fase di maturazione per poi diminuire. I tannini nelle bucce aumentano fino alla surmaturazione, mentre quelli presenti nei vinaccioli hanno una concentrazione piuttosto costante nel tempo.

Potenziale aromatico del vino:

• Aromi varietali (primari) presenti nelle uve che persistono durante i processi di vinificazione
• Aromi fermentativi (secondari), prodotti principalmente durante la fermentazione attraverso l’azione dei lieviti (qualitativamente e quantitativamente sono i principali composti volatili presenti nel vino)
• Aromi post-fermentativi (terziari), prodotti durante i processi di maturazione e invecchiamento del vino, in botte o in bottiglia

Il potenziale aromatico dell’uva è dovuto a:

• Composti liberi e volatili (terpeni)
• Composti non volatili e non aromatici (acidi fenolici, acidi grassi)
• Precursori non volatili e non aromatici (acidi fenolici, acidi grassi)
• Composti aromatici glicosilati che liberati dello zucchero si trasformano in altri prodotti aromatici (terpenoli, norisoprenoidi)

Terpeni: sono presenti nell’uva soprattutto come eterosidi glicosilati e solo in piccola parte in forma libera, i più importanti sono linalolo, nerolo e geraniolo. Solo l’idrolisi del terpene glicosilato porta alla sua percezione gustativa. La sintesi dei terpeni inizia dopo l’invaiatura e termina prima della maturazione tecnologica, avvenendo a temperature più basse di quelle per la sintesi di antociani.

Norisoprenoidi: derivano dalla degradazione dei carotenoidi che sono presenti soprattutto nella buccia (presenti anche nell’acino ancora verde, sono beta-carotene e xantofille). Si trovano soprattutto in forma glicosilata.

Metossipirazine: sono composti eterociclici azotati, provenienti dal metabolismo degli amminoacidi, si trovano nell’uva non matura e diminuiscono durante la maturazione.

Tioli: sono composti solforilati, si trovano soprattutto nei vini di uve Sauvignon, contribuiscono a dare l’aroma, sono presenti nell’uva come precursori, liberati dall’attività di S. Cerevisiae, sensibili all’ossigeno.

Sostanze minerali e azotate: si ha un accumulo di potassio in grado di salificare l’acido tartarico. Decremento del livello di ammonio e incremento dell’N amminoacidico che a maturazione costituisce il 50-90% dell’N totale del succo d’uva. Lo stesso succo contiene tuttavia solo il 20% dell’N totale dell’acino, la restante parte è presente nella buccia e nei vinaccioli.

Maturazione e appassimento

La maturazione enologica viene valutata in base al rapporto glucosio/fruttosio o al rapporto zuccheri/acidità. Talvolta per particolari tipi di vino si desidera che l’acino vada in sovramaturazione, questa fase comporta una disidratazione dello stesso e l’accumulo di sostanze zuccherine. Le tecniche utilizzate sono:

• Appassimento naturale sulla pianta: richiede attenzione per sviluppo muffe, necessità varietà a buccia spessa.
• Appassimento naturale postraccolta: per esposizione al sole (Passito di Pantelleria), con uve stese su graticci o appese al riparo per diverse settimane (vin Santo, Recioto).
• Appassimento artificiale: si fa circolare aria secca e calda sull’uva raccolta disposta in cassette o ripiani, processo costoso che comporta una maggior solubilizzazione delle sostanze fenoliche.
• Marciume nobile: Il fungo Botrytis cinerea, responsabile della muffa grigia sulla vite, trova le condizioni migliori per il suo sviluppo in primavera, con temperature medie (optimum 18-20°C), abbondante umidità (>95%) e piogge prolungate. Sulle foglie della vite i danni consistono in macchie brune, non di rado ricoperte dalla tipica muffa grigia. Verso il mese di giugno il fungo colpisce le parti del grappolo dove troverà poi le condizioni ottimali di crescita fino a provocare gravi marciumi.

Le modificazioni indotte da Botrytis riguardano: la riduzione in volume e peso dell’acino, l’aumento del tenore zuccherino e la riduzione dell’acidità, il consumo di glucosio per produzione di acido gluconico (ossidazione del glucosio) e produzione di glicerolo durante la fase iniziale di crescita dentro l’acino e in presenza di minor ossigeno. Altre modificazioni sono: la riduzione delle sostanze azotate assimilabili, produzione di sostanze antibiotiche produzione di laccasi e degradazione dei terpeni liberati in sostanze meno aromatiche.

Composizione del grappolo

• Raspo 2,5-8% ha composizione simile alle foglie, pH intorno a 4-4,5; non contiene zuccheri fermentescibili ma elevato contenuto in polifenoli (tannini).
• Acino 92-97,5% a sua volta suddiviso in:
• Buccia: pH 3,8-4,3, è la sede dei precursori di aromi e colore. Vi troviamo composti fenolici che andranno a costruire gran parte della struttura fenolica del vino. Assenza di zuccheri ma presenti sostanze che favoriscono la crescita di lieviti. Nell’uva sono presenti sostanze polifenoliche che si possono raggruppare in non flavonoidi (acidi fenolici e idrossistilbeni) e flavonoidi (antociani, flavonoli, flavanoli). Esse determinano diverse caratteristiche del vino, tra cui il colore, il sapore e la possibilità di alcuni trattamenti di chiarifica quali il collaggio, poiché elettronegativi.
• Polpa: 75-85% del peso dell’acino ha pH basso (2,8-3,5) perché ha un maggior rapporto di acidi liberi e acidi salificati, sono presenti anche acidi fenolici e aromi. È nella polpa che sono presenti gli zuccheri fruttosio e glucosio che così come gli acidi non sono ripartiti in modo omogeneo nell’acino. Gli acidi presenti sono:
  • Acido malico: è un composto intermedio del metabolismo dell’uva, viene sintetizzato dalle foglie durante la fotosintesi. La concentrazione è influenzata da fattori climatici, colturali, escursione termica notte-giorno e fattori genetici.
  • Acido tartarico: (1-8 g/L mosto) controllato da fattori genetici è un prodotto secondario del metabolismo degli zuccheri. È caratteristico dell’uva, è l’acido più forte e facilmente salificabile a dare tartrato e bitartrato di potassio.
  • Acido citrico: presente in minor quantità nel mosto, forma complessi con metalli può essere fermentato dai batteri lattici. La polpa contiene anche il 25% dell’azoto dell’acino sotto forma di ammonio e amminoacidi e poche proteine solubili.
• Vinaccioli: sono i semi dell’uva, ricchi di polifenoli e lipidi, tra i polifenoli in particolare tannini molto astringenti.

Di grande importanza sono anche gli enzimi presenti nell’uva matura, questi si distinguono in tre categorie:

• Pectolitici: degradano la maggior parte delle pectine localizzate prettamente nella buccia dell’uva. L’attività di questi enzimi è importante perché determina una riduzione della viscosità del mosto, avviene così uno spontaneo processo di chiarifica del mosto. Inoltre nella vinificazione in rosso aumenta l’estrazione degli antociani rendendo più facile la loro dissoluzione.
• Ossidativi:
  • Lipossigenasi: sono utilizzate per l’illimpidimento del mosto nella vinificazione in bianco.
  • Tirosinasi: provocano ossidazione di alcuni composti come gli acidi cinamnici.
  • Laccasi: non sono propri dell’uva ma derivano da attacchi fungini, possono ossidare antociani e tannini.

Per limitare l’azione di questa classe di enzimi si utilizzano varie tecniche: l’aggiunta di anidride solforosa che ha azione antiossidante e antiossidasica, l’illimpidimento con la rimozione delle fecce, la cura della sanità dell’uva.

• Proteolitici

Fermentazione alcolica

La fermentazione alcolica è un processo di degradazione anaerobica del glucosio e del fruttosio del mosto di uva con produzione di etanolo, CO₂ e altri componenti secondari ed energia in parte sotto forma di ATP e in parte di calore. La fermentazione è operata da lieviti unicellulari appartenenti per lo più al genere Saccharomyces.

I lieviti che troviamo durante il processo di produzione variano:

• Nell’acino maturo (10³-10⁵) – la maggior parte sono lieviti apiculati distribuiti in modo non omogeneo sull’acino.
• Nel mosto (10⁶-10⁸/mL) – prevalenza di S. Cerevisiae dovuta a contaminazione ambientale e espressione selettiva esercitata da anaerobiosi, solfitaggio e le elevate concentrazioni di zucchero e etanolo.
• Nelle settimane successive – la popolazione di S. cerevisiae scende a 10²/mL

Durante la fermentazione possono avvenire altre fermentazioni indesiderate: a partire dal piruvato si generano composti come acido lattico, acido acetico, diacetile.

Principali fattori influenzano fermentazione alcolica:

• Aerazione: l’ossigeno favorisce la sintesi di steroli e acidi grassi insaturi, l’aerazione momentanea del mosto è il procedimento più efficace per controllare la fermentazione del mosto stesso.
• Temperatura: influisce sulla attività fermentativa in termini di velocità e limite di fermentazione, influenza l’attività enzimatica, il consumo di ossigeno e la dissoluzione di sostanze aromatiche e polifenoliche. Per la vinificazione in rosso: 25-30°C si ha un buon compromesso per avere una fermentazione rapida e una buona macerazione. Vinificazione in bianco 18-20°C per rispettare e conservare gli aromi.
• Sostanze azotate: la carenza di azoto determina un rallentamento della fermentazione, l’aumento di fermentazioni secondarie indesiderate.