Come si migliora la spumantizzazione in enologia?

Pupitre di Metodo Classico

Molte nuove tecniche enologiche e applicazioni sono state introdotte per ottimizzare la produzione dei vini spumante. Alcune di queste nuove importanti applicazioni includono procedure per accelerare il processo di autolisi e il miglioramento dei lieviti utilizzati per la fermentazione secondaria. Poiché l’autolisi è un processo lento, si è cercato di acceleralo aggiungendo al vino autolisato lievito insieme al liquor de tirage, e aumentando la temperatura durante l’invecchiamento. Infatti, la temperatura alla quale un vino è invecchiato è uno dei principali fattori limitanti l’autolisi, in entrambi i casi i risultati non sono stati soddisfacenti.

È chiaro che un lievito con una nota capacità autolitica può migliorare decisamente la qualità di un vino spumante rispetto ad un lievito con scarsa capacità. L’autofagia (dal greco “mangiare se stessi”) è un processo catabolico che interviene nel turnover di macromolecole ed organelli non più funzionanti, in S. cerevisiae l’autofagia è attivata in condizioni di carenza nutrizionale ed è considerata una risposta adattiva che permette la sopravvivenza delle cellule a seguito del riciclaggio di macromolecole, derivanti dalla loro stessa degradazione. Le vie autofagiche meglio caratterizzate sono la macroautofagia, la microautofagia e l’autofagia chaperone-mediata. Esse si differenziano per i componenti intracellulari degradati, per come vengono indirizzati ai lisosomi e per i meccanismi molecolari alla base della loro regolazione. La più studiata è la macroautofagia in cui porzioni di citoplasma ed organuli sono sequestrati all’interno di vescicole a doppia membrana chiamate autofagosomi e trasportati nei lisosomi o nei vacuoli per la degradazione e l’eventuale riciclaggio. Studi genetici condotti sul S. cerevisiae hanno portato all’identificazione di circa  geni coinvolti nell’autofagia denominati ATG (Autophagy Related Genes).

Molti di questi geni intervengono anche nel traffico vescicolare intracellulare, indicando una stretta correlazione tra questi due processi. Il cvt permette il trasporto di specifiche idrolasi dal citoplasma al vacuolo dove vengono attivate e si occupano della degradazione di organelli ed altre componenti cellulari.
Nello specifico il processo autofagico può essere suddiviso nelle seguenti fasi:

  • Induzione: i meccanismi di trasduzione del segnale che regolano l’autofagia sono regolati dall’enzima Tor (serina-treonina chinasi). Generalmente, questo enzima è attivo quando le cellule si trovano in condizioni nutritive ottimali, mentre è inibito in assenza di nutrienti. Tor inibisce l’autofagia sia regolando la trascrizione e la traduzione dei geni ATG, che inducendo modificazioni alle proteine Atg.
  • Formazione del vacuolo autofagico iniziale: inizialmente porzioni citoplasmatiche e organelli vengono messi all’interno di una struttura a doppia membrana chiamata fagoforo, che chiudendosi forma il vacuolo autofagico iniziale. Nei lieviti le membrane che costituiscono il fagoforo derivano dal reticolo endoplasmatico e dal Golgi e sono organizzate in una struttura chiamata Pas. Le proteine maggiormente coinvolte in questo processo sono Atg9p, Atg6p, e un a fosfatidilinositolo 3chinasi, in particolare la nucleazione dell’autofagosoma prematuro è promossa dall’interazione tra Vps34 e Atg6p.
  • Formazione dell’autogosoma maturo: la proteina maggiormente coinvolta in questo processo è Atg8p.
  • Degradazione: una volta che l’autofagosoma si fonde con il vacuolo prende il nome di corpo autofagico. La degradazione di quest’ultimo è mediata sia da specifiche idrolasi che dalla proteina Atg15p, una lipasi essenziale per la degradazione del corpo autofagico. Si tratta di una permeasi che regola il riciclaggio degli amminoacidi che sono essenziali per la sopravvivenza delle cellule in assenza di nutrienti.

Per tanto questo è diventato un importante carattere di selezione per la spumantizzazione. Noi ricercatori abbiamo svolto diversi studi per migliorare l’autolisi di ceppi di Saccharomyces attraverso diverse mutazioni indotte generalmente da UV, su geni coinvolti nel processo o attraverso ingegneria genetica, attraverso l’ottenimento di ibridi interspecifici tra ceppi flocculanti di S. cerevisiae e non flocculanti di S. uvarum. Tra le altre proposte per aumentare la velocità di autolisi è l’autofagia, un processo comune nelle cellule eucariote che consiste nella degradazione del citoplasma e degli organelli nel vacuolo.

In S. cerevisiae l’autofagia è indotta da condizioni di carenze nutrizionali ed è considerata una risposta adattiva allo stress che permette la sopravvivenza delle cellule attraverso il riciclaggio di molecole dopo la digestione di alcune di loro. L’induzione dell’autofagia coinvolge delle vescicole a doppia membrana sintetizzata de novo, chiamate autofagosomi, che sequestrano porzioni di citoplasma. La membrana esterna dell’autofagosoma si fonde con la membrana del vacuolo, mentre con il contenuto dell’autofagosoma è liberato nel vacuolo e attaccato dagli enzimi idrolitici. Infine i prodotti di degradazione di questo processo catabolico sono trasportati indietro al citoplasma e riusati dalla cellula. Pertanto l’autofagia sembra essere un meccanismo importante per migliorare le proprietà autolitiche dei ceppi enologici. Le cellule di lievito con una notevole velocità autofagica potrebbero avere anche una morte accelerata e anche un autolisi veloce.

Perché si crea la schiuma nei vini?

La schiuma nei vini è determinata principalmente dalla varietà dell’uva e dal ceppo di lievito, esistono infatti ceppi detti schiumogeni, che hanno la capacità di dare origine a una schiuma persistente.
Il carattere è strettamente legato alla tendenza delle cellule al galleggiamento e alla prerogativa delle stesse di aderire alle bollicine di gas che si formano durante la fermentazione. Il risultato è la formazione di grandi schiume che riducono il volume dei contenitori. Ceppi schiumogeni possono condurre la fermentazione nella produzione di vini frizzanti per rifermentazione spontanea in bottiglia, con formazione, spesso di un velo di cellule che può essere scambiato per un inizio di fioretta. In generale il potere schiumogeno dei ceppi di S. cerevisiae è considerato nella maggior parte dei casi un carattere negativo. La schiuma, invece è positiva nella produzione di spumanti ed è una delle caratteristiche più distintive e attrattive. Le bollicine di ‎CO2 nucleano sulla parete del bicchiere e si liberano lentamente formando come un trenino di bolle di piccole dimensioni e un anello soffice alla superficie. A causa della loro natura idrofobica le mannoproteine liberate nel vino danno stabilità alla schiuma. Quando la bolla di gas si forma la parte idrofobica delle mannoproteine è orientata verso l’interno, mentre quella idrofilica, glicosilata, verso l’esterno. La stabilità della schiuma è data sia dalla regione idrofobica, che incrementa la forza superficiale delle bolle, che da quella idrofilica che incrementa la viscosità. Oltre alle mannoproteine, particelle solide possono costituire siti di nucleazione delle bollicine come pure agire da stabilizzatori a seconda della loro natura, forma e grandezza.

Bio Autore

Sabino Genovese

Sono un enologo, un perito agrario e un instancabile curioso.
Sin da piccolo ho avuto la fortuna di essere guidato da uno dei più grandi vigneron campani, appassionandomi all’enologia italiana ed ai suoi vini.
Più mi formavo più cresceva dentro di me il desiderio di associare la viticoltura intesa come un arte.
Stappare una bottiglia significa conoscere un po’ la storia di chi l’ha creata, versare nel bicchiere ed assaporare le note sensoriali è come affacciarsi nell’anima di un produttore.
Ogni vino è diverso da un altro, ogni vitigno per clima e regione ha delle peculiarità inimitabili.
Sono sempre pronto ad una nuova idea ed un antico vino!

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