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Fermentazione alcolica o primaria

…ma per le vie del borgo dal ribollir de’ tini va l’aspro odor de i vini l’anime a rallegrar.
(G. Carducci)


La vendemmia volge al termine, in cantina nei tini avviene la una magia...l'uva si trasforma in vino...
Ma come avviene questa magia, come fa l'uva a trasformarsi in vino...“Nettare degli Dei”?
Semplice...avviene grazie alla fermentazione.
Ma che cosa si intende per fermentazione?
Cosa succede?


Dopo avere pigiato l’uva, ottenuto il mosto e provveduto a operare le opportune correzioni, è giunto ora il momento di fare intraprendere al succo dell’uva il viaggio che, attraverso vari e complessi processi chimici, lo trasformerà in vino.

Questa trasformazione passa prima dalla fermentazione alcolica o primaria un processo fondamentale per la produzione del vino, il suo ruolo non si limita unicamente alla trasformazione dello zucchero in alcol e anidride carbonica e altri sotto prodotti,
Glucosio = 2Alcol etilico (o etanolo) + 2Anidride carbonica
C6H12O6 = 2 CH3CH2OH + 2 CO2

ma è ciò che definisce, o meglio rivela, le qualità organolettiche dell’uva.


Infatti, tutte le qualità potenziali di un vino sono, per così dire, nascoste nell’uva: queste si riveleranno oppure scompariranno per sempre attraverso la fermentazione alcolica e durante le altre fasi della vinificazione.
Il ruolo della fermentazione alcolica è determinante per la formazione delle qualità aromatiche e gustative del vino, non a caso si dice che “gli aromi primari sono nascosti nell’uva, ma è la fermentazione che li rivela”.

Ma facciamo un passo indietro...non di molto solo di qualche ora...il nostro succo d'uva è nei tini...ma non parte subito la fermentazione alcolica, il succo d'uva non ha ancora abbastanza energia per far partire la fermentazione i lieviti devono anche moltiplicarsi per dar vita alla magia...

Vediamo cosa avviene dopo che il succo d'uva è giunto nei tini...

Nelle prime 8-10 ore i lieviti utilizzano il glucosio per riprodursi poi successivamente avviene un processo biochimico, la glicolisi, che trasforma il glucosio in acido piruvico con produzione anche di energia, successivamente avviene un altro processo chimico, ciclo di Krebs, dove l'acido piruvico si trasforma in L-Malato ed energia, questa energia servirà per far partire la fermentazione alcolica o primaria dove il risultato finale sarà la trasformazione in etanolo e liberazione di anidride carbonica.

La glicolisi e il ciclo di Krebs sono due processi chimici molto complessi da spiegare, vi farò vedere il processo chimico attraverso l'immagine schematica di entrambi.

Glicolisi

 
Ciclo di Krebs

Quando si parla di fermentazione è un po' generico, di processi chimici ne avvengono tanti e di fermentazioni ben due, quella primaria o alcolica e quella secondaria o malo-lattica.

Dopo i processi di glicolisi e ciclo di Krebs, parte la fermentazione alcolica, la temperatura per ottenere una fermentazione ottimale è compresa tra 10°C e 32/34°C, la temperatura ottimale per i vini bianchi è di 18-20 °C e per i vini rossi è di 25-28°C.

La fermentazione alcolica dura mediamente 7-10 giorni e si può controllare la durata agendo sulla temperatura del mosto, la fermentazione prevede una fase iniziale (24-36 ore), una fase definita tumultuosa (7-10 giorni) e una fermentazione lenta che continua dopo la svinatura per alcune settimane, fino a quando i residui di zucchero, di solito non oltre il 2%, non vengono trasformati, poi il vino è messo nei vasi vinari per concludere la fermentazione e iniziare la stabilizzazione e l'eventuale invecchiamento.

La fermentazione è un processo estremamente complesso che si sviluppa in oltre trenta reazioni successive provocate dagli enzimi dei lieviti, i microorganismi unicellulari che sfruttano gli zuccheri presenti nel mosto per assicurare la propria crescita e moltiplicazione, il tipo di lievito più comunemente utilizzato in enologia è il Saccharomyces Cerevisiae, utilizzato anche per la fermentazione della birra e per la lievitazione del pane.
L’intero processo è svolto in condizioni anaerobiche, cioè in assenza di ossigeno, pertanto i lieviti producono energia attraverso la conversione di zuccheri.
Nelle fasi iniziali della fermentazione, i lieviti svolgono una respirazione aerobiotica, utilizzano cioè l’ossigeno presente nel mosto, trasformando gli zuccheri in acqua e anidride carbonica, quando nel mosto si esaurisce l’ossigeno, inizia la fermentazione vera e propria, un processo svolto in condizioni anaerobiche, durante la quale i lieviti producono energia attraverso l’ossidazione degli zuccheri trasformandoli in alcol etilico, anidride carbonica e altri prodotti secondari o sottoprodotti, che svolgono un ruolo essenziale nelle qualità aromatiche e gustative del vino, i più importanti: acetaldeide, acido acetico, acetato d’etile, glicerolo e altri tipi di alcol, questi prodotti “secondari” sono infatti essenziali allo sviluppo delle qualità aromatiche di ogni vino e gli aromi possono affinarsi oppure deteriorarsi.

Processo chimico della trasformazione del glucosio in alcol etilico o etanolo e anidride carbonica:



La qualità e la quantità delle sostanze primarie e secondarie prodotte durante la fermentazione alcolica, dipendono largamente dalle condizioni che si verificano durante questo processo, è fondamentale che il mosto si trovi nelle migliori condizioni possibili prima dell’avvio della fermentazione, cioè non deve essere ossidato.
Per questo motivo, è molto importante che la fermentazione del mosto sia avviata prima possibile, subito dopo le normali operazioni di stabilizzazione, defecazione (la defecazione di una soluzione consiste nell'eliminazione per precipitazione di sostanze interferenti con un'analisi o un processo produttivo, per quanto riguarda il vino occorre distinguere tra la defecazione del mosto che è la deposizione della feccia, la decantazione di sostanze solide del vino nella botte e la defecazione del vino per l'analisi degli zuccheri) e chiarificazione.
In questa fase il mosto è infatti particolarmente sensibile agli attacchi di batteri, alterazioni causate da attività microbiche e all’ossidazione.

Secondo punto importante è che la  fermentazione sia svolta secondo i tempi tipici di questo processo, un tempo che può variare tra i 5 e i 15 giorni.
Una fermentazione troppo lenta può produrre sostanze secondarie responsabili di gusti e aromi “ordinari” e un’eccessiva quantità di acidità volatile, viceversa, se la fermentazione è svolta troppo rapidamente, questo provocherà un eccessivo aumento della temperatura causando la perdita di aromi con il risultato di ottenere un vino ordinario e privo di qualità organolettiche gradevoli.

Terzo punto la temperatura, la temperatura svolge un ruolo fondamentale per il buon svolgimento della fermentazione.
Dipendentemente dal tipo di vino che si intende produrre, è essenziale che la temperatura sia mantenuta costante entro uno specifico intervallo, una temperatura troppo bassa,  inferiore ai 15° C, impedisce l’avvio e lo svolgimento della fermentazione, aumentando i rischi dell’ossidazione o, nel caso di vini rossi, un’insufficiente estrazione del colore, temperature troppo elevate provocano invece uno svolgimento della fermentazione troppo rapido con il rischio di ottenere un vino grossolano e piuttosto ordinario, privo di ogni qualità di finezza, una temperatura eccessivamente alta provoca inoltre il blocco della fermentazione e addirittura la morte dei lieviti.
La temperatura è inoltre importante durante l’aggiunta dei lieviti selezionati nel mosto.
È importante che la temperatura dei lieviti selezionati sia il più uguale possibile a quella del mosto al quale saranno aggiunti, poiché eccessive differenze di temperatura possono provocare la morte di gran parte dei lieviti, rendendo quindi vana questa operazione.
Infine, è opportuno ricordare che i lieviti selezionati vanno aggiunti al mosto prima dell’inizio della fermentazione.

Controllo della Fermentazione 
Durante la fermentazione alcolica si eseguono 2 controlli importanti: il controllo della temperatura e il controllo della densità.
Questi due controlli sono indispensabili e saranno eseguiti ogni giorno, trascrivendo con cura i risultati su un apposito registro, così da ottenere un andamento della fermentazione e i cambiamenti dei due valori in funzione del tempo.
Il controllo della temperatura è estremamente semplice da effettuare: sarà sufficiente rilevarla dalla massa in fermentazione mediante un termometro.
Qualora la temperatura non fosse compresa entro l’intervallo ottimale per il tipo di vino da produrre, sarà necessario provvedere alla correzione.
Anche il controllo della densità è estremamente semplice da effettuare e consente la verifica del buon andamento della fermentazione e di accorgersi quando questa si blocca prima del termine.
Il controllo della densità può essere semplicemente eseguito utilizzando un comune densimetro o mostimetro, lo stesso utilizzato per la verifica della maturazione dell’uva.







Durante la fermentazione, la densità del mosto diminuisce progressivamente, fino a raggiungere un valore compreso fra 0,990 e 0,995, valori superiori a 1 indicano una presenza di zuccheri, pertanto la fermentazione non è ancora completata, quando la densità si stabilizza su un valore superiore a 1, significa che la fermentazione si è bloccata ed è quindi necessario provvedere alla sua riattivazione.
Spesso la causa più frequente è dovuta a una variazione di temperatura e pertanto sarà opportuno provvedere in modo appropriato.
Questo fenomeno si rileva opportunamente attraverso il controllo della densità poiché, dopo l’arresto della fermentazione, l’anidride carbonica continua a svilupparsi dalla vasca e quando questa cessa completamente è generalmente troppo tardi per rimediare.

Riassumendo in breve l'andamento perfetto della fermentazione alcolica dipende da:
• Temperatura → deve essere 5-38 °C; i vini bianchi fermentano a 8-15 °C, i rossi a 25-30 °C → minori temperature, maggiori tempi, maggiori temperature, maggiore glicerolo
• Apporti nutrizionali → almeno 150 mg/L di azoto assimilabile (amminoacidi e ammonio) totale
• Concentrazione zuccheri → sopra ai 20 °Brix si possono avere problemi
• Fermentazione alcolica pH → pH alti favoriscono
• Vitamine → quelle presenti sono sufficienti; meglio però l’integrazione

Prodotti secondari della fermentazione alcolica:
- Acido acetico
- Glicerina
- Acido succinico
- Alcoli superiori
- Esteri
- Acetaldeide

Vediamo anche la differenza tra i componenti del mosto e quelli del vino:

Costituenti del mosto:


Costituenti del vino:




Prima di vedere cosa accade durante la fermentazione secondaria o malo-lattica vedremo la differenza tra fermentazione nei vini bianchi e quella dei vini rossi.



Curiosità
Anni fa durante la fermentazione, in cantina si entrava con una candela accesa, sapete perchè?
Come abbiamo visto durante la fermentazione si ha produzione di anidride carbonica in una certa quantità, letale per un uomo, quindi la candela serviva come allarme, se la fiamma si spegneva nell'aria c'era anidride carbonica, vietato entrare, bisognava aspettare, la fine della fermentazione.
 



Alla Prossima...