La fermentazione

La fermentazione è il processo mediante il quale i lieviti trasformano gli zuccheri presenti nel mosto in alcol. In questo processo, ogni molecola di zucchero (un esoso) viene convertita in due molecole di etanolo e due molecole di CO2. Sebbene questa sia la principale via metabolica, nel processo si possono formare anche altri composti come glicerolo, acetaldeide o acido acetico, che contribuiscono a fornire specifiche caratteristiche organolettiche di grande rilevanza.

Ci sono diversi generi di lievito presenti nella buccia. La maggior parte presentano un metabolismo ossidativo (Kloeckera, Hanseniospora, Candida, Pichia), altri hanno metabolismi fermentativi (Saccharomyces, Brettanomyces). Questi ultimi sono responsabili della trasformazione degli zuccheri in alcool, anidride carbonica e altri intermedi metabolici che forniscono aromi (a volte indesiderati, come i Brettanomyces) e consistenza nel vino.

La fonte di carbonio proviene dagli zuccheri (glucosio e fruttosio) presenti nel mosto. Il contenuto alcolico finale dipenderà in prima istanza dalla concentrazione degli zuccheri iniziali. Ad esempio, un mosto contenente tra 170 e 250 g/L di zucchero potrà produrre vini tra il 10 e il 15% di alcol in volume. Concentrazioni più elevate di zucchero possono causare uno shock osmotico ai lieviti, influenzando negativamente la loro crescita. Allo stesso modo, quando la concentrazione di alcol supera il 15%, la vitalità dei lieviti è compromessa.

Qualcosa di più complicato è quello di garantire la fonte di azoto, dal momento che ci sono importanti differenze nelle funzioni della forma di coltivazione, la varietà dell’uva, le condizioni climatiche o lo stato sanitario della stessa, quindi è essenziale assicurarsi prima che i livelli di azoto assimilabile, proveniente da amminoacidi e ammonio, raggiungano un minimo intorno a 230-240 mgN/L. Una diminuzione dei livelli di azoto al di sotto di un valore limite può causare un arresto improvviso della fermentazione. Allo stesso modo, non è raccomandabile un eccesso di azoto, poiché in tal caso si verificano fermentazioni molto violente, con aumenti di temperatura molto forti, e si promuove la sintesi di urea, che fornisce aromi negativi. Il controllo dell’azoto assimilabile disponibile, indipendentemente dalla sua fonte, è quindi fondamentale durante tutto il processo di fermentazione.

Nel processo di vinificazione, si susseguono diverse fasi. All’inizio, la concentrazione di lievito è insufficiente a produrre un significativo tasso di conversione di zucchero in alcol. La prima fase, quindi, è di favorire la crescita dei lieviti regolando adeguatamente le condizioni di temperatura (tra 13 e 30 ºC) per favorire il metabolismo ossidativo (chiaramente molto più efficiente in termini energetici) e, tramite rimontaggio, mantenere un contributo sufficiente ossigeno.

C’è quindi una forte competizione tra lieviti e batteri esistenti. I primi lieviti da moltiplicare sono quelli del genere Kloeckera, il più abbondante nelle bucce, ma non sono molto interessanti in quanto producono poco alcol e un eccesso di acido acetico ed etilico. Essendo particolarmente sensibili alla presenza di solfiti, un potente antisettico, è possibile controllarli e impedire loro di competere con Saccharomyces per i componenti essenziali. Di fatto, una pratica abituale, nel caso in cui l’enologo decida di utilizzare ceppi commerciali di lievito al posto di quelli naturali, è quello di aggiungere solfiti durante la fase di pressatura, mantenendo il mosto in condizioni completamente asettiche fino al momento in cui il ceppo di lievito scelto viene inoculato.

Lieviti e batteri sono anche sensibili alla presenza di alcol, quindi, non appena i livelli di alcol superano i 3-4°, molti dei lieviti iniziano a morire. Il saccharomyces è molto più resistente all’alcol e può accelerarne lo sviluppo, prima lentamente ma poi esponenzialmente. Sono questi lieviti che inizieranno il processo di fermentazione, riducendo l’apporto di ossigeno disponibile, e questo porterà alla fine della fermentazione, in cui, quando i nutrienti si esauriscono, finiranno per morire.

Al termine della fermentazione, il livello di zuccheri rimasto nel vino deve essere sufficientemente basso in modo che il processo di fermentazione non venga riavviato di nuovo (solitamente con valori di glucosio/fruttosio inferiori a 0,5 g/L). Nel caso di vini dolci, tuttavia, il contenuto di zuccheri può essere molto più alto. In questo caso, una nuova fermentazione è impedita solo dall’effetto dell’alto contenuto di etanolo, quindi sono solitamente vini con il 15° o più.

Terminata la fermentazione alcolica, i vini rossi subiscono un ulteriore processo di fermentazione in cui l’acido malico viene trasformato in acido lattico. Questo tipo di fermentazione è effettuato da batteri lattici, in particolare quelli del genere Oenococcus (il più rilevante), Pediococcus e Lactobacillus. Questa trasformazione ha importanti implicazioni sulle caratteristiche del vino, che aumenterà il suo pH (l’acido malico è molto più acido dell’acido lattico) mentre aumenta la sua stabilità generale.

Lo sviluppo di Oenococcus è favorito dal mantenimento del pH del vino inferiore a 3,2 e da un alto contenuto di alcol. In queste condizioni, questo batterio diventa dominante alla fine della fermentazione alcolica, migliorando notevolmente lo sviluppo della fermentazione malolattica e riducendo la produzione di acido acetico. Ad un pH superiore a 3,6, tuttavia, le condizioni sono idonee per lo sviluppo di Lactobacillus e Pediococcus, che agiscono, oltre che sugli zuccheri residui, anche sull’Acido Tartarico (riducendo ulteriormente acidità) e sul Glicerolo, aumentando la produzione di acido acetico. Con valori di pH vicini a 4.0, il rischio di tagli al lattico è già molto importante. I livelli di Acido D-Lattico sono un chiaro indicatore di questo problema.