Gli enzimi sul vino: affinamento, filtrazione e aromi

Gli enzimi di affinamento e di filtrazione possono racchiudere delle attività pectolitiche e delle attività β-glucanasi.
Le pectinasi idrolizzano parzialmente i polisaccaridi provenienti dall’uva, liberando così dei frammenti di polisaccaridi di dimensioni inferiori. Questi polisaccaridi, di struttura lineare, possono ostacolare le varie fasi della filtrazione dei vini.
Occorre dunque eliminarli preventivamente. Le β-glucanasi idrolizzano i polisaccaridi tipo glucani che provengono sia da Botrytis cinerea sia dalla parete dei lieviti. Questi polisaccaridi ad elevatissimo peso molecolare ma anche di struttura lineare rendono le filtrazioni molto difficili e, in certi casi, quasi impossibili. La quantità di glucano liberato nel vino dai lieviti di vinificazione Saccharomyces cerevisiae dipende dal ceppo utilizzato per la fermentazione. Parallelamente all’idrolisi dei glucani del lievito, le β-glucanasi possono aiutare la liberazione di macromolecole parietali, quali le mannoproteine.
Queste sostanze hanno un ruolo importante a livello della stabilizzazione tartarica e proteica dei vini. Intervengono pure come supporto per gli aromi. La riduzione della dimensione di questi composti li rende più solubili, ma soprattutto previene dai rischi d’intasamento e preserva la struttura colloidale dei vini durante la filtrazione.
Nei vini, l’effetto di un’aggiunta d’enzimi in filtrazione è ugualmente molto marcato e può in certi casi essere spettacolare. L’idrolisi delle pectine permette generalmente di filtrare due a cinque volte più vino durante lo stesso ciclo di filtrazione.
Così si ottiene un notevole aumento della capacità delle installazioni e una riduzione dei costi di filtrazione. Sul piano qualitativo, un’idrolisi dei colloidi colmatanti permette di realizzare delle filtrazioni di qualità migliore e così preservare le qualità sensoriali del vino.

È opportuno aggiungere questo tipo di preparati enzimatici a fine fermentazione alcolica così da essere sicuri che la temperatura sia superiore a 15°C. In questo caso il preparato faciliterà l’affinamento e la filtrazione dei vini.
I risultati più interessanti si riscontrano durante la pratica combinata dell’enzimaggio e dell’affinamento su fecce dei vini bianchi come dei vini rossi. Dopo trattamento enzimatico dei vini, le fecce sono rimesse in sospensione insufflando dell’azoto o praticando un rimontaggio di vino con un tubo la cui entrata è posizionata a livello delle fecce ed un’uscita posizionata al centro della vasca.
Questo tipo di affinamento può essere fatto in vasca o in botti e necessita la rimessa in sospensione delle fecce per 3 a 6 settimane: dipenderà dalla degustazione. La fermentazione malolattica non è rallentata da questo trattamento, al contrario.
La solfitazione in presenza di fecce di lieviti morti non crea problemi. Se alla fine di quest’affinamento sono percepibili dei gusti o odori di ridotto, è consigliato arieggiare il vino. Questa tecnica è pure molto interessante per il trattamento separato delle fecce di vino. In tal caso, lo scarso volume delle fecce, autorizza una maggior dose di enzima (20 g/hl). Infine il trattamento con 5 g/hl dei vini rossi di pressa facilita la chiarifica e ammorbidisce questi vini molto carichi e spesso aggressivi.

Da un punto di vista tecnologico, l’uso di questi preparati misti (pectinasi/β-glucanasi) permette la riduzione del tempo d’affinamento, prepara il vino alla chiarifica, facilita ed elimina certe fasi di filtrazione. I vini ottenuti conservano una struttura colloidale stabile, anche dopo filtrazione.
Questo permette di diminuire la sensazione di acidità e di astringenza rispettando il corpo e la struttura dei vini. I vini sono più armoniosi e la loro autenticità è valorizzata.

Le percezioni aromatiche tipiche del vitigno sono causate dalla presenza di numerose sostanze di varia natura chimica.
Alcune delle principali classi di sostanze responsabili dell’aroma varietale, quali ad esempio le famiglie dei terpeni (moscato e vitigni aromatici) e dei nor-isoprenoidi (chardonnay e numerose altre varietà anche rosse), presenti in quantità diversa nella gran parte delle uve, si ritrovano nel vino in due forme: la forma libera, che ha proprietà odoranti, e la forma glicosidata, dove la molecola odorifera è legata ad uno o più zuccheri, non è volatile e non è percettibile all’olfatto.
Spesso la quota di aromi legati (precursori di aromi) è quantitativamente molto maggiore di quella libera e così è interessante poter intervenire nel vino e “liberare” gli aromi dai loro legami.

Alla fine degli anni 80, sono stati messi a punto dei preparati enzimatici che possedevano delle attività glicosidasi (β-glucosidasi, α-arabinosidasi, α-ramnosidasi, β-apiosidasi) per rinforzare il profilo aromatico di certi vini, ovvero preparati enzimatici ad attività pectolitica con forte attività secondaria glucosidasica in grado di rompere i legami fra aglicone e zuccheri e di liberare così gli aromi varietali aumentando nel vino intensità aromatica e caratteristiche di tipicità.
Quanto maggiore sarà la riserva di precursori aromatici nel vino tanto maggiore sarà l’effetto di questo trattamento enzimatico. Così, i vini di vitigni che hanno dei precursori di aromi (non odorosi) sotto forma di monosaccaridi (legati al glucosio) o sotto forma di disaccaridi (legati agli arabinosio-glucosio o ramnosio-glucosio ad esempio) come i terpeni-glicosidici possono beneficiare di un trattamento enzimatico con β-glucosidasi.
Questi preparati liberano nei vini trattati dei terpenoli aromatici odorosi e permettono così di valorizzare il potenziale aromatico dei vitigni in questione (Muscat, Gewürztraminer, varietà contenenti dei terpeni).
La preparazione enzimatica viene aggiunta a fine fermentazione alcolica durante la svinatura su vini non trattati con bentonite per evitare che la preparazione sia inibita. Gli enzimi β-glicosidasici vengono inibiti dal glucosio, per questo motivo devono essere usati soltanto nel vino a fine fermentazione alcolica.
Per assicurarsi che il vino contenga i precursori degli aromi da liberare è consigliabile eseguire preventivamente una prova su qualche litro triplicando le dosi e mantenendo il vino a 25 -30°C. Dopo circa una settimana si è già in grado di notare olfattivamente le differenze.
La temperatura ottimale di trattamento deve essere superiore a 15°C e il tempo di contatto da alcune settimane ad un mese. È importante controllare il tenore in SO₂ libera durante il trattamento, poiché tende a scomparire. L’evoluzione degli aromi è seguita dalla degustazione. Il trattamento enzimatico può essere bloccato con un’aggiunta di bentonite. Anche ridotte quantità, circa 20 g/hl, sono sufficienti a bloccare l’attività dell’enzima.

La presenza di carbammato d’etile nei vini è regolamentata dal 1985, anno in cui il governo canadese fissò il tenore in carbammato d’etile a 30 μg/l nelle bevande alcoliche. L’origine di questo composto, sostanza cancerogena e mutagena ad elevate dosi, è principalmente l’urea.
Studi fatti nel 1993 hanno dimostrato che su 1800 vini analizzati e provenienti da 16 regioni diverse, i tenori in carbammato d’etile sono molto scarsi. Il tenore medio è di circa 5,8 μg/l. Solamente l’1% dei vini bianchi e il 3% dei vini rossi superano la soglia limite di 30 μg/l. Questi vini sono in maggioranza dei vini settentrionali. Una preparazione enzimatica, sviluppata dai giapponesi, è stata sottoposta a test: si tratta dell’ureasi (EC 3.5.1.5.).
L’enzima catalizza la reazione di idrolisi dell’urea, liberando della CO₂ e dell’ammoniaca. Così l’eliminazione dell’urea, nei vini che ne contengono più di 2 mg/l, permette di limitare la formazione di carbammato d’etile. L’enzima è prodotto da Lactobacillus fermentum. Le raccomandazioni d’uso sono di 25 mg/l per un tempo di contatto di circa quattro settimane. Gli esperimenti fatti in Alsazia e in Borgogna hanno dato dei risultati soddisfacenti. La qualità dei vini non è stata modificata, tranne che per i vitigni aromatici bianchi.
È anche possibile limitare il tenore in urea riducendo la concimazione azotata della vigna, praticando un diraspamento totale in vinificazione in rosso ed evitando le macerazioni finali a caldo.
L’uso dell’ureasi è autorizzato in Francia dal 1997. Tuttavia, quest’enzima non figura nel nuovo regolamento europeo.

La stabilizzazione microbiologica dei vini è abitualmente assicurata aggiungendo della SO₂.
Numerosi lavori condotti dall’ITV (Institut Technique de la Vigne et du Vin – Francia) dimostrano che è possibile assicurare questa stabilizzazione, riducendo le dosi di SO₂, combinando l’uso dell’anidride solforosa con un trattamento enzimatico al lisozima. È utilizzato nell’industria farmaceutica ed agroalimentare (certi formaggi a pasta cotta).
La sua capacità a denaturare la parete dei batteri lattici è ben conosciuta e contrariamente alla SO₂, quando il pH aumenta, l’efficacia del lisozima cresce. La dose d’uso varia da 250 a 500 mg/l. Il lisozima è un enzima scoperto casualmente da Fleming nel 1921, largamente presente in natura, viene isolato ed estratto industrialmente dal bianco dell’uovo. Il suo impiego è abituale nell’industria lattiero-casearia ed in enologia. In quest’ultimo settore è di particolare interesse per la capacità di controllare la flora lattica.
Una sua somministrazione mirata permette di razionalizzare l’impiego della anidride solforosa rendendo più facile il riavvio di una fermentazione alcolica stentata. L’uso, infatti, è consigliato sia per ridurre la quantità di anidride solforosa libera ed è utilizzabile sia nei mosti che nei vini. In base al Reg. CE 2066/2011 la dose massima ammessa è pari a 50 g/hl.
Il trattamento va eseguito prima della chiarifica.
Il trattamento con lisozima è raccomandato nei seguenti casi:

• bloccare la fermentazione malolattica (FML) per i vini bianchi
• stabilizzare i vini rossi dopo FML
• come trattamento per agevolare la fine di difficili fermentazioni alcoliche (FA)
• evitare una FML troppo precoce sui vini novelli.

Fin qui l’utilità, ma in base a un’indagine di Michela Azzolini e del team di ricerca del Centro per la Sperimentazione in Viticoltura della Provincia di Verona, vi sono alcuni fattori, in particolare nella vinificazione in rosso, che possono alterare la sensibilità al lisozima nelle varie specie di batteri lattici. Inoltre, l’interazione con i polifenoli condiziona fortemente la sua capacità di controllo delle contaminazioni pre-fermentative.
In particolare è stato riscontrato che l’uso di lisozima può risultare utile solo allorché la carica di batteri lattici sia inferiore alla soglia di 10000 ufc/mL, indice evidente che la possibilità di utilizzare questo enzima non consente di astenersi da quelle buone pratiche igienico-sanitarie atte a evitare una proliferazione batterica spontanea.
Anche la composizione della popolazione batterica all’interno del mosto pare fondamentale per l’efficacia del lisozima. Una massiccia presenza di L. plantarum potrebbe ridurre l’efficacia del trattamento. In base all’esperienza del centro veronese, su una microvinificazione in cui la fermentazione alcolica è durata 19 giorni, con una carica microbica di 1000 ufc/mL, il trattamento con lisozima, tra l’altro a una dose quadrupla del consentito, avrebbe ridotto solo del 30% la popolazione microbica composta preminentemente da O. oeni, notoriamente batterio sensibile al lisozima.
Va infine sottolineato che il lisozima, sulla base di due indagini del 2009, potrebbe avere effetti allergenici e quindi l’Unione europea potrebbe inserirlo nell’elenco dei potenziali allergeni, con la possibilità che la sua presenza debba essere indicata in etichetta se l’Ue, al termine delle discussioni in atto, dovesse renderne obbligatoria la comunicazione al consumatore.

Le preparazioni enzimatiche contenenti β-glucanasi sono utilizzate in modo estensivo in enologia per facilitare la filtrazione dei mosti e dei vini derivati da uve botritizzate e per indurre la cessione di mannoproteine e oligosaccaridi dalle pareti cellulari dei lieviti.
Tuttavia è stato riscontrato, da un team di ricerca dell’Università di Pisa, un possibile effetto inibitorio di alcuni componenti del vino e in particolare dell’etanolo sull’attività β-glucanasi.
A questo scopo, è stata testata l’attività cinetica di una preparazione enzimatica commerciale contenente β-glucanasi utilizzando sia soluzioni modello (soluzione buffer con un pH simile a quello del mosto/vino con o senza 13% di etanolo) sia un vino rosso.
Quando l’etanolo veniva aggiunto alla soluzione modello, sia la costante cinetica k sia la produzione di glucosio avevano una diminuzione di circa il 50% rispetto ai valori rilevati in assenza di etanolo. Un’ulteriore perdita di attività (circa 87%) è stata registrata utilizzando il vino rosso come mezzo di reazione, suggerendo, come già riportato in letteratura, che i fenoli potrebbero agire in modo sinergico con l’etanolo. I risultati ottenuti danno suggerimenti utili da sfruttare in vinificazione.
Per promuovere l’idrolisi di un possibile eccesso di β-glucano proveniente da uve affette da Botrytis cinerea, sarebbe più conveniente aggiungere β-glucanasi prima che un significativo quantitativo di etanolo si accumuli nel mosto/vino, mentre non è possibile evitare l’impatto negativo dell’etanolo o di altri possibili inibitori (fenoli) per promuovere la degradazione dei lieviti nel vino lasciato sulle fecce.

Recenti lavori hanno portato allo sviluppo di una attività enzimatica di natura completamente differente perché non si tratta più di un enzima che appartiene al gruppo degli idrolasi (pectinasi, glucanasi, glucosidasi), ma di un enzima che appartiene al gruppo delle ossidasi. Si tratta più esattamente di una polifenolossidasi di origine fungina proveniente da Myceliophthora thermophila, prodotta da un ceppo di Aspergillus oryzae geneticamente modificato.
Benché quest’applicazione riguardi l’industria del sughero, è interessante menzionarla qui. In effetti, quest’enzima permette di eliminare i composti fenolici in grado di cedere direttamente o indirettamente dopo degradazione, dei cattivi gusti al vino. È utilizzato nel processo di lavaggio dei tappi in sughero.
Questa preparazione originale è stata sviluppata dalla Novo Nordisk ed è commercializzata sotto il nome di Suberase. Il lavaggio Suberase permette una riduzione significativa dei tenori in polifenoli totali estraibili in acqua (che assorbono a 280 nm) comparativamente al sughero greggio non lavato.
Questo lavaggio presenta, per quanto riguarda i fenoli totali, la stessa efficacia del lavaggio al cloro. Ma contrariamente al lavaggio con cloro, conosciuto per favorire la formazione di triclorofenoli (TCP) e in particolare dei tricloroanisoli (TCA), il lavaggio Suberase permette di diminuire il tenore in TCA in confronto al sughero greggio non lavato e soprattutto paragonato allo stesso sughero dopo stoccaggio.