L’impatto del cambiamento climatico sull’industria del vino deve ancora essere valutato in modo completo. La ricerca sta già valutando ciò che gli enologi possono fare per mitigare il potenziale impatti, identificando il ruolo che possono svolgere sia le moderne tecnologie sia gli additivi enologici.
In viticoltura, l’impatto del riscaldamento globale richiede di rivalutare gli attuali modelli di produzione del vino. Considerando la forte influenza dei fattori meteorologici e climatici sulla resa della vite, sulla qualità degli acini e sulle loro caratteristiche, il cambiamento climatico può effettivamente avere un impatto significativo sulle tecnologie di vinificazione. Le recenti annate hanno mostrato chiaramente una pronunciata estensione della stagione vegetativa a causa delle variazioni delle temperature medie, nonché delle variazioni dei livelli e della frequenza delle precipitazioni. Questi fattori hanno influenzato la tipicità del vino in alcune delle regioni vinicole più rinomate del mondo. Inoltre, diversi scenari di cambiamento climatico prevedono un peggioramento delle condizioni di stress per la crescita della vite fino alla fine del secolo. Sebbene la tecnologia offra un certo aiuto, la chiara evidenza di significativi cambiamenti climatici nei prossimi decenni sollecita l’adozione da parte degli enologi di misure per adattarsi e mitigare questi effetti nella vinificazione.
Nei futuri scenari di cambiamento climatico, l’aumento delle temperature può modificare i tempi di maturazione dell’uva e la conseguente data di raccolta e può influire sulla qualità e sulla resa dell’uva. Il clima più caldo porta a una maggiore concentrazione di zucchero nell’uva/mosto e quindi a vini con un livello di etanolo più elevato.
L’aumento della gradazione alcolica dei vini è segnalato in tutto il mondo, ad esempio in Italia (Abruzzoi e Pugliaii), Francia (Côtes du Rhoneiii, Alsaceiv), Californiav (Napa Valleyvi) ed Australia.vii
L’accumulo di alcol può essere un fattore di stress significativo durante la fermentazione. Sebbene il Saccharomyces cerevisiae sia altamente tollerante all’etanolo, concentrazioni di alcol relativamente elevate inibiscono la crescita e la vitalità cellulare, rendendo difficile il completamento delle fermentazioni.
Questa rappresenta una vera sfida per i viticoltori, che cercano di produrre vini secchi nonostante l’alto livello iniziale di zuccheri.
Sebbene negli ultimi decenni siano stati compiuti sforzi significativi per studiare la risposta allo stress da etanolo, i meccanismi di tolleranza all’alcol non sono completamente chiariti.
È noto che il metabolismo del lievito di Saccharomyces cerevisiae senza ossigeno richieda numerosi adattamenti. È stato anche chiaro che in condizioni anaerobiche il lievito non sia in grado di sintetizzare steroli e acidi grassi insaturi, e che per la crescita anaerobica questi debbano essere aggiunti mediante nutrienti. Più recentemente è stato riscontrato che molti più fattori giocano un ruolo fondamentale, infatti anche molte altre reazioni biosintetiche richiedono ossigeno molecolare e il lievito deve avere alternative per potersi svviluppare correttamente. Inoltre la composizione delle pareti e delle membrane cellulari delle cellule aerobiche e anaerobiche a confronto mostrano grandi differenze.
La capacità di fermentare in condizioni di alti livelli di alcol è diversa a seconda dei ceppi di lievito. Questa variabilità si manifesta con differenze nella capacità di mantenere la velocità di fermentazione durante la fase stazionaria. Infatti la maggior parte della fermentazione alcolica avviene durante la fase stazionaria ed una forte capacità fermentativa durante questo periodo ha un grande effetto sul tempo necessario ad esaurire gli zuccheri.
La capacità della membrana cellulare del lievito di mantenere la sua fluidità in un ambiente ad alto contenuto di etanolo è stata correlata alla tolleranza all’alcol.
In dettaglio il Saccharomyces cerevisiae non ha bisogno di ossigeno per ottenere energia durante la fermentazione del mosto. Tuttavia ci sono alcuni percorsi biosintetici essenziali che utilizzano l’ossigeno come substrato, come la biosintesi degli steroli e degli acidi grassi insaturi. Durante la fase di crescita, mentre la moltiplicazione cellulare è attiva, il lievito ha bisogno di costruire continuamente nuove membrane plasmatiche. Per questo motivo i lieviti devono sintetizzare grandi quantità di steroli, acidi grassi e fosfolipidi durante le prime fasi della fermentazione alcolica.
Fonte: Characterization and Role of Sterols in Saccharomyces cerevisiae during White Wine Alcoholic Fermentation Giovana Girardi Piva Erick Casalta, Jean-Luc Legras, Catherine Tesnière, Jean-Marie Sablayrolles, David Ferreira, Anne Ortiz-Julien, Virginie Galeote and Jean-Roch Mouret.
Infatti, quando la concentrazione di etanolo aumenta progressivamente, i lieviti hanno bisogno di adattare le loro membrane plasmatiche a questo nuovo ambiente più aggressivoviii . La presenza di etanolo nel mezzo altera drasticamente la fluidità della membranaix , e quando c’è carenza di steroli e acidi grassi insaturi l’effetto è una rottura delle cellule di lievito e/o una difficile permeabilità, portando ad una lenta fermentazione.
Il meccanismo delle alterazioni delle proprietà della membrana è fondamentale per capire la tossicità dell’etanolo per il lievito. Anche se cambiamenti fisici che la struttura della membrana subisce a causa della presenza di alcol nel mezzo non sono stati completamente descritti, è accettato che l’etanolo si inserisca fra teste lipidiche della membrana, con il suo gruppo OH associato al gruppo fosfato delle teste lipidiche e le code idrofobiche allineate al nucleo idrofobico della membrana. Quando si verifica questa interazione, le molecole di etanolo sostituiscono le molecole d’acqua interfacciali, generando spazi laterali tra le teste polari e di conseguenza lacune nel nucleo idrofobico. Questo fenomeno crea un’energia sfavorevole, quindi il sistema cerca di minimizzarla creando una fase intermedia. La modificazione della membrana provoca una diminuzione del suo spessore di almeno il 25% e in conseguenza di tale assottigliamento possono verificarsi alterazioni della struttura e della funzione proteica della membrana, portando all’inattivazione cellulare durante il processo di fermentazione.x
I fitosteroli e l’aggiunta di cellule di lievito inattive nel mezzo di fermentazione sono in grado di aumentare la disponibilità di steroli e di ridurre la domanda cellulare di lipidi, che comporta una diminuzione della produzione di acido acetico.xixii
L’integrazione con steroli può anche aumentare la produzione di composti aromatici volatili, come alcoli superiori. Infatti, per l’ergosterolo e per i fitosteroli è stata osservata una correlazione positiva tra la loro concentrazione d una maggiore produzione di aromi.xiii
Fonte: Characterization and Role of Sterols in Saccharomyces cerevisiae during White Wine Alcoholic Fermentation Giovana Girardi Piva Erick Casalta, Jean-Luc Legras, Catherine Tesnière, Jean-Marie Sablayrolles, David Ferreira, Anne Ortiz-Julien, Virginie Galeote, and Jean-Roch Mouret.
L’importanza dell’alimentazione biologica è cruciale anche per altri motivi: la nutrizione azotata senza un corretto equilibrio con i lipidi (acidi grassi insaturi, ergosterolo) potrebbe portare alla morte delle cellule di lievito durante la fermentazionexix . È dimostrato che alcune fonti di azoto, soprattutto inorganico, possono potenzialmente avere un impatto negativo a causa dei loro effetti di “segnalazione di apoptosi”, ed è un fenomeno da tenere in considerazione. Una comprensione approfondita degli effetti specifici di ciascuna fonte di azoto in tali condizioni è necessaria per migliorare la previsione dei rischi associati all’eccesso di azoto nelle fermentazioni con carenza di lipidi.
Una corretta alimentazione con azoto organico, naturalmente associato ai lipidi come lievito inattivato o autolisato, è quindi particolarmente importante durante la fermentazione in condizioni di stress, come nel mosto ad alto contenuto zuccherino.
Gli attivanti di fermentazione Pinnacle forniscono naturalmente tutti i fattori di crescita necessari per una corretta fermentazione in condizioni difficili:
- Pinnacle FermiSafe oltre a fornire un supporto fisico affinché il lievito inoculato si disperda meglio nel mezzo, riducendo così la fase di ritardo della fermentazione, è ricco in fattori di sopravvivenza (steroli) e rilascia gradualmente aminoacidi durante la fermentazione. La cellulosa crea anche siti di nucleazione che evitano l’effetto tossico dell’accumulo di CO2 sul fondo dei vasi di fermentazione.
- Pinnacle FermiFresh è un nutriente organico (senza sali di ammonio) per vini bianchi e rosati. Con il suo rilascio graduale di aminoacidi antiossidanti, acidi grassi insaturi e steroli fornisce come fattori di crescita che permettono una fermentazione completa e sicura.
- Pinnacle FermiTop è una fonte ricchissima di aminoacidi liberi, vitamine, minerali, acidi grassi insaturi e steroli che sono immediatamente disponibili per il lievito e migliorano la moltiplicazione cellulare, la vitalità e la vitalità delle cellule. Fornisce amminoacidi per la sintesi delle proteine di trasporto e degli enzimi. Il rilascio graduale dei fattori di crescita consente una fermentazione completa e sicura. La grande disponibilità di aminoacidi assicura un completo e ricco pool enzimatico per le cellule di lievito che aumentano la sintesi aromatica.
Maggiori informazioni:
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www,pinnaclewineingredients/contact
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xx A set of nutrient limitations trigger yeast cell death in a nitrogen-dependent manner during wine alcoholic fermentation Camille Duc, Martine Pradal, Bruno Blondin
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