Importanza enologica dei polifenoli

I composti polifenolici sono responsabili di importanti caratteristiche sensoriali del vino quali il colore, l’astringenza e l’amaro. Essi vengono estratti dalle diverse parti dell’acino d’uva durante la vinificazione e, poiché sono substrati di un gran numero di reazioni chimiche, subiscono diverse variazioni di struttura nel corso dell’affinamento e dell’invecchiamento del vino modificandone le caratteristiche organolettiche. 
Pertanto, la stima della quantità e della qualità dei polifenoli dell’uva che possono essere estratti durante la vinificazione, e anche la conoscenza della ripartizione di questi composti tra bucce e vinaccioli possono aiutare l’enologo a impostare in maniera ottimale la vinificazione in rosso.

Lo studio dei composti fenolici dell’uva e del vino si presenta alquanto complesso e articolato per l’ampia diversità di strutture che ne fanno parte e del diverso contributo sensoriale da queste fornite. Il colore dei vini rossi dipende principalmente dal contenuto di antociani, dalla loro composizione, dal pH, dall’anidride solforosa e dai fenomeni di copigmentazione in cui tali molecole sono coinvolte. In un vino rosso invecchiato la stabilità del colore dipende dalla formazione di pigmenti polimerici ottenuti principalmente dalla condensazione tra antociani e proantocianidine condensate e da tutte quelle reazioni che conducono alla formazione di strutture molecolari in grado di preservare la carica positiva degli antociani e stabilizzare così il colore del vino. 
La struttura e il corpo del vino rosso, ma anche il gusto amaro e la sensazione di astringenza sono dovuti a una importante classe di composti fenolici, le proantocianidine o tannini condensati. Tali composti sono una miscela di oligomeri, costituiti da catene di monomeri di flavan-3-oli, legati principalmente attraverso legami tra il carbonio C4 di una unità e il carbonio C8 (o C6) di un’altra unità. 
Le proprietà delle proantocianidine dipendono dalla loro struttura e, in particolare, dal loro grado di polimerizzazione. I monomeri sono più amari che astringenti, all’aumentare del peso molecolare aumentano le proprietà astringenti. La sensazione di astringenza (dovuta all’interazione tra i polifenoli e le proteine e glicoproteine della saliva, con conseguente perdita delle proprietà lubrificanti di quest’ultima) è strettamente correlata alla natura molecolare dei tannini.

Per avere alta affinità con le proteine, i tannini devono avere: dimensioni opportune per legare tra loro molecole proteiche adiacenti; un numero di gruppi fenolici sufficienti a permettere la formazione di legami con le catene proteiche in più di un punto. 
Se le molecole tanniche sono troppo grandi, esse non riescono a penetrare nella regione interfibrillare della molecola proteica; se, invece, sono troppo piccole, possono entrare nella struttura proteica ma non sono in grado di formare legami stabili con la proteina. 
I composti polifenolici più importanti per i vini bianchi sono gli acidi cinnamici. Una delle proprietà più importanti dei polifenoli del vino è la loro capacità di ossidarsi a chinoni in presenza di ossigeno. Tale reattività è molto importante per gli esteri degli acidi cinnamici ed è alla base dei fenomeni di imbrunimento dei mosti e dei vini bianchi a seguito dell’azione di enzimi ossidasici. 

Estraibilità dei polifenoli dalla bacca come carattere varietale 
L’estrazione dei polifenoli dall’uva al vino è essenzialmente un processo di diffusione, e la quantità estratta dipende dalla concentrazione di polifenoli nell’uva, dalla composizione della parete cellulare della bacca e dai metodi di vinificazione. Per quanto concerne gli antociani è noto che uve molto colorate non necessariamente producono vini molto colorati, in quanto l’intero processo è determinato dalla facilità con cui gli antociani vengono estratti dalle bucce d’uva nel mosto.
L’estrazione dei tannini dai vinaccioli, molecole reattive nei confronti delle proteine (pertanto più astringenti), dipende dalla composizione della cuticola dei semi e dalla loro solubilità nel mezzo. Uno degli aspetti più studiati è stato l’estraibilità degli antociani. Essi si trovano nei vacuoli delle cellule della buccia, in forma libera, e diffondono nel mosto e nel vino durante la fase di macerazione.

Evidentemente, la barriera per questi composti è proprio la parete cellulare della buccia, che è costituita da polisaccaridi, composti fenolici e proteine, ed è stabilizzata da legami ionici e covalenti. I componenti principali della parete cellulare della buccia sono la cellulosa e le pectine che rappresentano circa il 30-40% dei polisaccaridi totali. 
Le pectine sono concentrate nelle pareti della lamella centrale tra le cellule, e l’estrazione degli antociani richiede proprio che questa lamella centrale ricca di pectine sia degradata in modo che le pareti cellulari siano rotte e il loro contenuto vacuolare sia estratto o diffonda nel vino.

Potenziale polifenolico delle uve e qualità del vino rosso: l’esigenza di un’enologia varietale
La biosintesi dei polifenoli, così come la loro estraibilità dalla bacca, è geneticamente determinata, pertanto la cultivar di uva impiegata per la produzione del vino è il principale fattore da cui dipendono le caratteristiche cromatiche e la percettibilità dei composti fenolici del vino rosso. 
Alcune cultivar, come il Cabernet Sauvignon e il Merlot, oltre a essere caratterizzate da una naturale ricchezza polifenolica, presentano un buon equilibrio tra le classi fenoliche e una notevole estraibilità della frazione antocianica; ciò le rende idonee alla produzione di vini rossi di pregio da destinare a lunghi invecchiamenti.

L’Aglianico invece, si presenta meno ricco in antociani estraibili e più ricco in tannini e da tale uva si ottengono vini più sbilanciati verso la componente tannica e meno stabili al colore. Altre varietà possono risultare povere in tutti i composti polifenolici considerati (è il caso della varietà Monastrell o squilibrate per un elevato contenuto di antociani (Syrah) o tannini (Tannat). 
Un esempio particolare è dato dal Pinot noir, tale cultivar non solo è caratterizzata da una bassa concentrazione di antociani e polifenoli totali, ma la sua frazione antocianica, mancando completamente delle forme acilate, è causa di una minore longevità del vino da essa prodotto.
Diverso ancora è il caso dell’uva Primitivo le cui bucce, sebbene presentino livelli di antociani totali comparabili a quelli del Cabernet Sauvignon, sono caratterizzate da una minore percentuale di antocianine più stabili (malvidina glicosilata e relative forme acilate) ed è pertanto più facilmente sensibile a fenomeni di imbrunimento ed evoluzione della tinta verso il giallo. In tutti questi casi è più difficile ottenere un prodotto di qualità e diventano di fondamentale importanza tutte le pratiche viticole ed enologiche in grado di influenzare la composizione fenolica della bacca, l’estrazione dei composti fenolici dall’acino al mosto e l’evoluzione di questi ultimi durante l’affinamento dei vino.

Fattori in grado di modulare la frazione polifenolica del vino 
Grado di maturazione dell’uva. 
Lo stadio di maturazione, incidendo profondamente sulla composizione polifenolica della bacca, influenza in modo significativo la qualità del vino. Nel corso del processo di maturazione, i costituenti polifenolici dell’uva subiscono numerose modificazioni. 
Da un punto di vista generale, dal periodo dell’invaiatura fino alla maturazione tecnologica, definita in base al rapporto zuccheri/acidità totale, la buccia si arricchisce di composti fenolici. Gli antociani, che compaiono all’invaiatura, si accumulano durante tutta la maturazione raggiungendo la massima concentrazione in corrispondenza della maturità tecnologica. 
L’evoluzione dei tannini della buccia è molto simile all’andamento degli antociani, anche se, a differenza di questi ultimi, la concentrazione di tannini è già elevata al momento dell’invaiatura. I tannini presenti nei vinaccioli tendono generalmente a diminuire con il progredire della maturazione dell’uva. In particolare, dopo l’allegagione e fino all’invaiatura si osserva una rapida diminuzione di tali composti, la cui concentrazione rimane poi costante dall’invaiatura alla maturazione.

I tannini possono essere distinti in base ad alcune caratteristiche chimiche che ne determinano l’astringenza. Quelli presenti nei vinaccioli sono proantocianidine il cui grado di polimerizzazione è poco elevato all’invaiatura e aumenta nel corso della maturazione, infatti la quantità di dimeri e di trimeri, molecole in grado di determinare una forte astringenza durante l’assaggio del vino, diminuisce del 90%. I tannini delle bucce hanno strutture più complesse. 
Il loro grado di polimerizzazione è poco variabile, la quantità di dimeri e di trimeri è molto bassa all’invaiatura e diminuisce poco nel corso della maturazione. Inoltre, sembra che durante la maturazione i tannini delle bucce siano progressivamente inattivati e di conseguenza perdano la loro astringenza.

Se ne deduce che , a seconda delle condizioni di maturazione e della cultivar, ciascuna uva possiede un potenziale di estrazione o di estraibilità che condiziona fortemente la concentrazione e la composizione dei costituenti polifenolici presenti nel vino al termine della vinificazione. La maturità antocianica si realizza nel periodo della maturazione dell’uva corrispondente a un contenuto totale in pigmenti elevato e a una loro massima capacità di diffusione nel mosto. 
La maturità tannica, invece, corrisponde al momento della maturazione dell’uva in cui è minima la reattività nei confronti di sostanze di natura proteica. E pertanto evidente che da una stessa cultivar è possibile ottenere vini molto diversi a seconda del momento della vendemmia. Va inoltre sottolineato che, sebbene le evoluzioni dei composti polifenolici definite precedentemente siano comuni a tutte le cultivar, esse si differenziano notevolmente per quantità, qualità dei composti polifenolici accumulati nella bacca e per loro estraibilità. 

Durante la lavorazione la fase critica e decisiva per la qualità del vino rosso è la macerazione. Questo complesso meccanismo è il risultato del contatto tra parti solide dell’uva e mosto durante la fermentazione e dei fenomeni di estrazione solido-liquido che l’accompagnano.
 Le condizioni che influenzano l’estrazione dei composti fenolici sono molto variabili e regolate essenzialmente dai seguenti fattori: la concentrazione dei composti nel frutto; la solubilità specifica nei solventi (acqua cellulare ed etanolo); l’entità della plasmolisi dovuta a effetti meccanici prodotti durante l’ammostatura e a effetti chimici (macerazione vera e propria); le interazioni fra i polifenoli e gli altri costituenti cellulari, quali le proteine, la cellulosa e altri polisaccaridi, e con la parete cellulare del lievito.

Risultano pertanto decisivi per l’entità della solubilizzazione delle sostanze fenoliche nel succo la temperatura, il numero e entità dei contatti tra fase solida e liquida (rimontaggi, follature, delestages ecc.), il pH, il tenore in etanolo, il tenore in SO₂ e l’uso di enzimi pectolitici. 
La durata della macerazione e la temperatura di macerazione sono due tra i più importanti fattori in grado di regolare la diffusione dei costituenti fenolici dalle parti solide dell’uva alla fase liquida e, di conseguenza, influenzano notevolmente la qualità polifenolica del vino. 
Numerosi studi sono stati condotti al fine di valutare l’influenza di tali fattori sull’estrazione dei composti fenolici dalle bucce al mosto. I risultati di tali studi hanno messo in evidenza che l’intensità colorante e gli antociani sono risultati aumentati nei primi giorni, per poi diminuire col procedere della macerazione, mentre i tannini delle bucce vengono estratti durante l’intero periodo di macerazione. Solo quando il contenuto alcolico è sufficiente, vengono estratti i tannini dei semi. 
Elevate temperature di macerazione favoriscono l’estrazione delle sostanze fenoliche dalle bucce e dai vinaccioli, in quanto influenzano la permeabilità cellulare e la plasmolisi delle cellule. 
Ovviamente i risultati ottenuti, in termini di colore e composizione polifenolica del vino variano notevolmente in funzione della varietà di uva. 

SISTEMA RAPIDO DI CANTINA PER IL MONITORAGGIO DELLA MACERAZIONE DELLE UVE ROSSE