Microbiologia e vinificazione: quali parametri monitorare?

La crescente richiesta di prodotti di qualità, con particolare riferimento a quelli dal forte legame col territorio di origine delle materie prime e della zona di lavorazione, sta aprendo ormai da diversi anni nuovi scenari e notevoli segmenti di mercato nell’universo food che, nel settore enologico in particolare, trova terreno fertile nelle zone a forte vocazione vitivinicola. La ricerca e lo sviluppo nell’ambito delle vinificazioni coinvolge anche la fase cardine del processo produttivo ovvero la fermentazione: il controllo qualità e la ricerca di ceppi autoctoni di lieviti idonei a condurre questa trasformazione coinvolge diversi test al fine di saggiare le caratteristiche fenotipiche, metaboliche e tecnologicamente utili.

Figura 1 - le buone pratiche di vinificazione influenzano fortemente il microbiota della vita e dell'uva
Figura 1 – le buone pratiche di vinificazione influenzano fortemente il microbiota della vite e dell’uva 

Analisi sui mosti d’uva

Al fine di monitorare lo stato di salute dell’uva, nelle cantine di medio-grandi dimensioni vengono di norma effettuati nelle prime fasi pre-vendemmia appositi campionamenti per condurre analisi chimico-fisiche. I controlli su pH, acidità totale, grado zuccherino mediante mostimetro di Babo e analisi approfondite su polifenoli totali, contenuto in acidi (malico, tartarico) e rapporto glucosio/fruttosio contribuiscono a realizzare uno screening completo che offre uno spaccato sullo stato di salute dell’uva ma anche su quello della pianta: stress dovuti a carenze idriche o carenze in minerali (pratiche di viticoltura inadeguate, irrigamento e/o concimazione insufficienti o annate sfavorevoli) possono ripercuotersi su valori anomali di acidità totale e pH. Analogamente, la scarsa presenza o in taluni casi addirittura l’assenza di acido malico sono dovute spesso a periodi di caldo intenso al di fuori dei valori considerati normali per un determinato vitigno. I valori raccolti in queste fasi sono fondamentali per stabilire anche la politica di produzione di una cantina, per comprendere quali vini destinare ai diversi segmenti di mercato o all’invecchiamento.

Di pari passo a queste analisi, si può scegliere di procedere ulteriormente con l’indagine microbiologica.

Analisi microbiologiche sui mosti d’uva

In prima battuta, lo scopo dell’analisi microbiologica è anche in questo caso il controllo dello stato di salute dell’uva: trattamenti insufficienti e scorrette pratiche di raccolta e stoccaggio delle bacche si ripercuotono su alti valori di CAT (Conta Aerobica Totale, condotta generalmente su terreno Wallerstein Laboratory con o senza aggiunta di cloramfenicolo, antibiotico che permette lo screening dei lieviti senza far crescere batteri). L’utilizzo di antifungini riduce la presenza di funghi quali lieviti e muffe, come Botrytis cinerea e Plasmopara viticola (meglio nota come peronospora della vite). Grappoli d’uva con uno stato di salute buono presentano una carica microbica totale di circa 105-106 UFC/mL di mosto; valori superiori come 108 possono indicare errori nel trattamento o stoccaggi inadeguati (uva ammassata in cassette non aerate, con conseguente sviluppo di attività fermentativa) o ancora solfitaggio insufficiente. Valori più bassi, invece, possono al contrario essere indice di mancati trattamenti.

Figura 2 - le analisi sensoriali sui mosti in fermentazione permettono un tempestivo intervento in caso di problemi di fermentazioni
Figura 2 – le analisi sensoriali sui mosti in fermentazione permettono un tempestivo intervento in caso di problemi di fermentazioni 

Analisi microbiologiche sui vini in fermentazione

In seguito alle fasi iniziali di pigiatura-diraspatura e ammostamento, nei mosti in fermentazione vi si ritrova una grande diversità a livello di genere, specie e ceppo. Se nelle prime fasi (i primi 2 giorni) la popolazione di lieviti raddoppia, all’interno di questo macro-gruppo genetico è possibile fare già una distinzione preliminare: nelle fermentazioni spontanee i lieviti apiculati (Hanseniaspora uvarum, Dekkera bruxellensis/Brettanomyces, Schizosaccharomyces pombe, Metschinikowia pulcherrima), mediante metabolismo fermentativo, producono alcol a partire da glucosio ma fino a circa il 7-8% vol. Dopo questo valore soglia, grazie anche alla produzione del fattore killer, prende il sopravvento Saccharomyces cerevisiae; arrivati a questo punto, la variabilità a livello di ceppo apre grandi scenari che si ripercuotono inevitabilmente sulla produzione di vini di qualità. Nel caso di fermentazioni guidate, i ceppi selezionate di Saccharomyces cerevisiae sono presenti già in rapporto 1:1 con altre specie fermentanti dopo soli due giorni, a testimonianza dell’importanza per le pratiche di cantina di virare su ceppi affidabili capaci di condurre la fermentazione senza produzione di alcoli superiori, esteri, acidi volatili e altre molecole indesiderate prodotte da lieviti non tecnologicamente utili. Nelle fasi post-fermentazione alcolica, può essere invece determinante la ricerca di batteri acetici produttori di acido acetico (Acetobacter) e, soprattutto, la ricerca di batteri lattici come Oenococcus responsabili della fermentazione malo-lattica.

Selezione dei ceppi

A questo punto, nel caso di una vinificazione con fermentazione spontanea, si può prendere in considerazione l’ipotesi di ricercare quel ceppo in grado di condurre la fermentazione, con la finalità di selezionare e promuovere l’adozione di lieviti del tutto autoctoni. A tale scopo, effettuare la ricerca microbiologica sul mosto mediante CAT ha il duplice scopo di quantificare la presenza del lievito principale e generare per l’appunto colonie da isolare in coltura pura, sequenziare geneticamente per constatarne l’unicità e portare ad esempio in tubi di arricchimento (solitamente Yeast Peptone Dextrose) per l’allestimento di test tecnologici, alcuni dei quali:

  • resistenza all’etanolo
  • potere fermentativo
  • vigore fermentativo
  • resistenza all’acidità in combinazione con etanolo
  • resistenza all’anidride solforosa
  • metabolismo del glucosio e del fruttosio
  • capacità proteolitica
  • produzione di idrogeno solforato
  • produzione di glicerolo
Figura 3 - colonie di lieviti in piastre WL agar
Figura 3 – colonie di lieviti in piastre WL agar 

Si evince che le prime caratteristiche da ricercare sono la capacità di portare “a secco” la fermentazione, prendere il sopravvento su altri lieviti, resistere all’anidride solforosa ma soprattutto all’etanolo; in particolare, la resistenza ad alte percentuali (14%) è da considerarsi fondamentale per la produzione di vini di alta qualità da destinare all’invecchiamento. A tale scopo, analogamente, è importante monitorare la produzione, solitamente tardiva e quindi proprio nell’affinamento, di idrogeno solforato, noto responsabile di off-flavour.

Questi primi test tecnologici permettono già di delineare dei primi fondamentali requisiti per la scelta del ceppo autoctono; scelta che, ricordiamo, deve essere necessariamente subordinata al tipo di vinificazione (in rosso o in bianco dove, ad esempio, è importante la produzione di esteri e molecole aromatiche volatili). I successivi passi vedono l’allestimento di piccoli batch in cui vengono separatamente aggiunti i lieviti con diversi tassi di inoculo. Questi ultimi, appositamente “rinfrescati” in brodi di arricchimento, possono essere aggiunti mediante coltura pura o in co-inoculo con altre specie fermentanti come, ad esempio, Kazachstania exigua, ritrovabile anche in altri ambienti quali la fermentazione del Kefir.

Fonti

  • Trattato di enologia, P. Ribereau-Gayon, 2003
  • Microbiologia enologica, Tofalo R. e Suzzi G., 2018
  • Enologia, con elementi di chimica viticolo-enologica, G. Sicheri, 2015
  • Una nuova frontiera per l’enologia: utilizzo dei lieviti non-Saccharomyces, E- Garcia Moruno, E. Vaudano, 2014
  • Controlled mixed culture fermentation: a new perspective onthe use of non-Saccharomyces yeasts in winemaking, Ciani M, Comitini F, Mannazzu I, Domizio, P. 2010
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Marco Cozzolino

Sono Marco Cozzolino, laureato in Scienze e Tecnologie alimentari al Dipartimento di Agraria dell'Università degli studi di Napoli Federico II. Mi appassiona la scienza degli alimenti: la chimica, le trasformazioni, le tecnologie e gli aspetti fondamentali di sicurezza di tutto ciò che si può definire alimento. In particolare, mi affascina l'interazione che c'è tra questi e l'infinitamente piccolo. La birrificazione e la microbiologia birraria, unitamente a quella enologica, occupano attualmente le mie giornate e la divulgazione è il coronamento di tutto ciò: condividere informazioni e conoscenze è per me il fine ultimo di ogni ricerca ed esperimento.

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