Gli enzimi nella vinificazione in bianco e in rosso

Nella vinificazione in bianco, l’azione degli enzimi si situa principalmente sulle cellule della polpa per facilitare l’estrazione del succo evitando di applicare delle pressioni troppo forti (vantaggi qualitativi e quantitativi). Le rese in succo di sgrondo sono più elevate e l’estrazione dei composti erbacei è ridotta. L’estrazione del succo è facilitata nel caso di vitigni ricchi in pectine e acini grassi (Muscat, Sylvaner).

L’azione sulle cellule della pellicola avviene solo se è sufficientemente lungo il tempo di macerazione e la macerazione è richiesta (vitigni aromatici). In ogni caso, l’uso di preparati pectolitici per la macerazione o per la pressatura facilita anche la chiarifica del mosto ottenuto (succo di sgrondo e prime pressate). L’aggiunta di preparati pectolitici per la chiarifica si giustifica unicamente sui succhi delle ultime pressature, essendo questi più ricchi in sostanze pectiche.

L’uso di enzimi nella vinificazione in bianco permette di ottenere un’estrazione controllata di molte sostanze favorevoli alla qualità del vino e di avere tutta una serie di vantaggi che si possono sintetizzare in:

• Una quantità più elevata di mosto a parità di pressione esercitata nella pressa, oppure la possibilità di utilizzare pressioni decisamente inferiori (questo fatto è particolarmente importante nell’uva parzialmente colpita da marciume)
• Un mosto sempre più ricco in zuccheri (+ 0.2 – 0.3° alcool potenziale)
• Maggior resa in mosto fiore (+ 2 – 5%)
• Un mosto con basso tenore di composti erbacei e vegetali (esanolo e cis-3-esenolo) che interferiscono con gli aromi varietali
• La chiarificazione del mosto senza l’aggiunta di altri prodotti o altri enzimi
• Una composizione del mosto più equilibrata e più idonea ad una fermentazione regolare
• Un vino con maggiore intensità aromatica globale e in particolare con maggiori aromi varietali e loro precursori.

Nell’esempio della figura, l’uso di enzimi nella pressa permette di aumentare dell’8% in volume il succo estratto durante la prima pressatura e di ottenere, con una scarsa pressione (circa 0,2 bar), l’80% del rendimento in succo.

L’effetto ottenuto dipende dalla quantità di pectine presenti nell’uva (variabile in funzione della maturità e del tipo di vitigno), dalla qualità della preparazione enzimatica utilizzata (tipo di attività enzimatica presente) e dalle condizioni d’uso della preparazione (tempo di contatto, temperatura, pH, presenza di sostanze inibitrici).
Globalmente, l’aumento del rendimento in succo di sgrondo può essere del 10% o più, e la durata della pressatura può esser ridotta dal 20 al 50%.
È possibile fare variare l’intensità dell’azione degli enzimi in funzione della qualità dell’uva e del risultato ricercato. Il tempo di contatto dell’enzima con l’uva è determinato dal tempo trascorso tra l’aggiunta dell’enzima e la fine della pressatura. Più questo tempo di contatto è lungo, più l’enzima agisce in profondità nella pellicola.
Ad esempio, senza macerazione pellicolare, gli enzimi sono aggiunti nella pressa e la pressatura si fa senza aspettare.
Durante una macerazione pellicolare, gli enzimi possono essere incorporati al momento del ricevimento dell’uva vendemmiata; il tempo di macerazione pellicolare, in presenza di enzimi, può essere limitato a 3-4 ore con una temperatura superiore a 20°C o a 6-10 ore con una temperatura inferiore a 15°C.
Per l’elaborazione di vini bianchi e rosati, è raccomandato utilizzare dei preparati enzimatici purificati in attività cinnamilesterasi, in modo da evitare la formazione in quantità troppo importante di fenoli volatili. Questi ultimi, responsabili d’odori farmaceutici o simili alla tempera, possono provocare una perdita di freschezza dei vini bianchi.
Per l’elaborazione dei vini bianchi e rosati, i preparati pectolitici offrono due possibilità d’utilizzo. La prima è qualitativa, l’enzima permette di realizzare delle macerazioni pellicolari più corte e delle pressature più morbide. I rischi di ossidazione sono tenuti sotto controllo e i vini di sgrondo sono generalmente di migliore qualità, perché gli aumenti di pressione sono meno forti. Possono essere migliorate l’estrazione degli aromi come pure certe caratteristiche organolettiche.

La seconda è tecnologica, l’uso dell’enzima permette di caricare maggiormente la pressa (o centrifuga) e di ottenere dei tempi di pressatura più corti così da facilitare l’utilizzazione delle attrezzature. In ambedue i casi, oltre all’effetto sulla macerazione e la pressatura, l’enzima facilita notevolmente la sfecciatura e la chiarifica dei succhi estratti.

La fase di estrazione e la scelta delle tecnologie e delle biotecnologie adatte per ottenere vini colorati e stabili, con struttura morbida e complessa, sono sicuramente le tappe fondamentali per la qualità dei vini rossi e i presupposti indispensabili per la gestione di un corretto affinamento.
L’applicazione dei preparati enzimatici sulle uve rosse ha lo scopo di estrarre non soltanto le sostanze coloranti (antociani) ma anche quello di rompere le strutture della parete della buccia ed estrarre le sostanze polifenoliche di maggiore qualità.
A questo scopo i preparati utilizzati devono avere azione selettiva sulle strutture che trattengono e legano i polifenoli contenuti nelle cellule della buccia. Per capire quali attività devono o non devono essere presenti in un preparato adatto a questo scopo è necessario fare qualche richiamo sulla distribuzione dei composti fenolici all’interno dell’acino d’uva. I composti fenolici presenti nell’acino d’uva (buccia, polpa e semi) possono essere raggruppati in due grandi classi, quella dei flavonoidi, che comprende antociani, catechine, proantocianidine e flavonoli, e quella dei non flavonoidi composta da acidi fenolici, acidi idrossi-cinammil tartarici e fenoli volatili.
Altri composti di natura fenolica come i tannini idrolizzabili o ellagici possono essere presenti nel vino in quanto provenienti da apporti di natura esogena (tannini enologici o fusti di conservazione in legno) ma non sono naturalmente presenti nell’uva.
I composti di maggiore interesse, e cioè gli antociani, responsabili del colore rosso, e i flavonoidi con maggiore grado di polimerizzazione sono contenuti nelle cellule della buccia, allo stato libero nel succo vacuolare, in grado di formare granuli o ammassi di dimensioni sempre maggiori negli strati di cellule più esterni.
Nelle membrane vacuolari e nelle pareti delle cellule della buccia i tannini sono infine presenti in forma legata con altre macromolecole, polisaccaridi e proteine.

I tannini contenuti nel vinacciolo sono caratterizzati da un basso grado di polimerizzazione (catechine, epicatechine e proantocianidine oligomere e polimere) che conferisce loro un elevata reattività e una forte sensazione di astringenza.
Per ottenere un vino morbido e allo stesso tempo equilibrato è necessario estrarre il più possibile la prima classe di tannini (quelli contenuti nella buccia) senza incrementare nella stessa misura la seconda (quelli presenti nei vinaccioli).
L’intensità e la durata della macerazione consente solo in parte di raggiungere questo obiettivo: l’uso di un preparato enzimatico selettivo in grado di estrarre tutte le classi di sostanze fenoliche della buccia, permette di migliorare sia l’estrazione complessiva sia i rapporti tra le diverse classi di sostanze tanniche.
Tannini e antociani presenti nel succo vacuolare in forma libera vengono liberati rapidamente a seguito dell’apertura nella membrana vacuolare e nella parete cellulare di varchi, anche di piccole dimensioni, agevolata dall’azione delle attività pectolitiche del preparato enzimatico specifico.
La liberazione dei flavonoidi legati ai polisaccaridi è possibile solo attraverso varchi di misura maggiore, aperti dalla presenza di attività secondarie di tipo cellulasico ed emicellulasico, che sono tuttavia ancora insufficienti per estrarre i tannini legati alle proteine della parete, di dimensioni ancora maggiori: in questo caso sarà necessaria la presenza di attività di tipo proteasico, in grado di scindere il legame del tannino con la parte proteica.
Appare evidente quindi che nel profilo delle attività enzimatiche di un preparato specifico per la produzione di vini rossi devono essere presenti, accanto al pool principale delle pectinasi anche attività secondarie come cellulasi, emicellulasi e proteasi, tale da non limitarsi ad una cessione più rapida di colore e pertanto alla possibilità di ridurre il tempo di macerazione, effetto dovuto alla sola attività pectolitica, ma anche ad un’estrazione complessiva maggiore di tutte le classi di composti fenolici (e aromatici) contenute nella buccia, vantaggio evidente anche nel caso di macerazioni lunghe.
Ma c’è di più: se l’estrazione è la tappa fondamentale e il presupposto del processo produttivo di un vino rosso di qualità, la stabilizzazione e la conservazione dei composti estratti ne è sicuramente il suo punto critico, sul quale l’intervento dell’enzima utilizzato non sempre è chiaro. Le molecole degli antociani presenti nell’uva di Vitis vinifera europea sono antocianine monoglucosidi, costituite da una parte di natura fenolica (l’antocianidina aglicone) e da una molecola di glucosio.
Gli antociani estratti dall’uva sono solubili in fase acquosa e sono presenti nel vino in forma libera, estremamente suscettibile di degradazioni e alterazioni di vario tipo (ossidazione, degradazione dovuta alla temperatura, foto-ossidazione e degradazione enzimatica).
La possibilità di rendere stabile la colorazione ottenuta con l’estrazione degli antociani dall’uva risiede nella formazione di legami forti, mediati dall’acetaldeide, con i tannini.
La degradazione enzimatica degli antociani è legata all’attività β-glicosidasica, in grado di scindere la parte glucidica dall’antocianidina (aglicone) la cui configurazione elettronica è estremamente instabile e che di conseguenza si degrada rapidamente trasformandosi in calcone incolore.

L’attività β-glicosidasica in grado di catalizzare questa reazione a carico delle antocianine prende il nome di antocianasi. In alcuni preparati enzimatici non specificamente selezionati per la produzione dei vini rossi, le antocianasi sono presenti come attività secondarie e pertanto il vantaggio di estrazione dovuto all’uso dell’enzima viene annullato dalla presenza di queste attività indesiderate.
L’attività glicosidasica si esercita anche a carico di altri composti nella cui struttura è presente una molecola di glucosio, come avviene per la quercitina glucoside, la cui presenza nel vino è importante trattandosi di un potente agente antiossidante nonché di una molecola responsabile di fenomeni di copigmentazione, in grado di incrementare la percezione visiva della colorazione rossa. La presenza di quercitina aglicone (cioè della parte non glucidica della molecola, peraltro responsabile di spiacevoli sensazioni di amaro e priva delle proprietà antiossidanti e di copigmentazione) è pertanto un indicatore di attività glucosidasica (e antocianasica).
Nella vinificazione in rosso, gli enzimi agiscono sulle cellule della polpa e sulle cellule della pellicola. La preparazione è incorporata allo stesso modo che per i vitigni bianchi, all’inizio del riempimento del serbatoio di macerazione. La dose d’uso dipende della qualità dell’uva vendemmiata (molto matura, matura, poco matura, alterata) e dal tipo di vino che si desidera elaborare (macerazione più o meno lunga).
È importante adattare il binomio dose di enzima/tempo di macerazione.
La dose varia da 2 a 4 g per 100 kg di uva vendemmiata. L’azione selettiva sui polisaccaridi della parete è particolarmente interessante nel caso dei tannini dell’uva rossa. In effetti, sono liberati solamente i tannini liberi nel vacuolo ed i complessi tannini polisaccaridi delle pareti cellulari. Invece sono troppo voluminosi per essere liberati i tannini agglutinati alle proteine dei vacuoli della cellula. Gli studi con microscopio elettronico permettono di visualizzare l’azione degli enzimi di macerazione sulle pareti.
Questi ultimi sono capaci di creare delle microperforazioni nelle pareti, che rendono così le cellule più permeabili al passaggio di certi composti fenolici (tannini vacuolari, tannini legati ai polisaccaridi).

Sembrerebbe che la liberazione di tannini legati ai polisaccaridi abbia un effetto positivo sui vini che sono allora giudicati meno astringenti e meno amari se confrontati ad un vino testimone non trattato.
È possibile variare l’intensità dell’azione dell’enzima in funzione della qualità dell’uva e del risultato ricercato. Più la dose di enzima è elevata, più l’enzima va in profondità nella pellicola e dunque più l’estrazione pellicolare è intensa.
Nel caso dei vini rossi, la scelta del binomio “dose di enzima/tempo di macerazione” offre un’opzione supplementare nella gestione della macerazione. La dose di enzima influenza la partecipazione dei tannini della pellicola; il tempo di macerazione influenza più particolarmente la partecipazione dei tannini dei vinaccioli. Le macerazioni sono più corte, più dolci essendo però più intense. I vini ottenuti sono più concentrati senza essere aggressivi.
Riassumendo, quindi, l’uso di un complesso enzimatico nella macerazione per la vinificazione in rosso favorisce

nei vini rossi giovani:

• la diffusione rapida nel succo di elementi responsabili del volume e della rotondità
• limita l’estrazione di composti responsabili della durezza e “aggressività” del vino
• un’estrazione rapida di un colore più intenso e stabile
• le operazioni di chiarificazione dei vini

Nei vini rossi da invecchiamento:

• consente di ottimizzare la macerazione con l’estrazione del potenziale polifenolico preferenzialmente “dolce”, “grasso” e “rotondo”
• stabilizza il colore e la struttura tannica nobile
• sviluppa meglio le caratteristiche proprie del vitigno
• riduce la quota di torchiato alla pressatura delle vinacce
• predispone la composizione del vino ad un migliore invecchiamento e ad un migliore matrimonio con il legno delle botti