Vedremo ora i carboidrati e gluicidi in enologia, in maniera tecnica e approfondita. Per comprendere al meglio questo articolo è bene avere delle basi di chimica, quindi per tutti gli interessanti consigliamo di leggerlo con un libro sotto mano!
Ora un piccolissimo articolo come introduzione all’argomento seguito da un’approdofndimento in cui verranno trattati gli esosi e i pentosi.
CARBOIDRATI E GLUICIDI
Vediamo ora i carboidrati e gluicidi in enologa.
Questi elementi, nel nostro campo, hanno una grandissima diversità e complessità (alcuni semplici altri no) risultando di estrema importanza per l’ottenimento di vini di qualità, intervenendo, praticamente, in tutti i fenomeni molecolari che portano dall’uva al vino con un effetto fondamentale sulla qualità del vino.
I carboidrati possono essere raggruppati in quattro famiglie dipendentemente da come sono costituiti:
- ZUCCHERI SEMPLICI (osi): possono essere compresi sia gli zuccheri fermentescibili, come glucosio e fruttosio, oltre che zuccheri non fermentescibili dai lieviti come i pentosi, quali ramnosio, arabinosio, xilosio, ecc..
- POLISACCARIDI: si trovano principalmente come costituenti della parate cellulare dell’uva, dei lieviti e delle muffe; in passato non erano molto considerati e gestiti ma, ultimamente, si è visto che sono presenti in buone quantità nei vini rossi (macerazione). Diventa importante la gestione visto l’incidenza di questi composti sulla qualità del vino;
- RESIDUI GLICOSIDICI: sono molecole precise con uno zucchero o più attaccato (glucosio o altro) dove l’aglicone potrebbe essere un antociano, i precursori di aromi, acidi nucleici o le glicoproteine; portano tutti uno zucchero attaccato di natura variabile;
- OLIGOMERI[1]: zuccheri che formano piccole catene.
I CARBOIDRATI, o glucidi, contengono atomi di C, H, O, e sono sintetizzati dalla pianta durante il lavoro di fotosintesi:
6CO2 + 6H2O -> C6H12O6+ 6O2
Hanno affinità elevata per l’acqua e quindi sono molto solubili (1.1 kg/L 20° = a 20°) grazie ai molti gruppi funzionali polari (che li rendono di fatto sostanze polari). Grazie a questa caratteristica è possibile osservare la polarizzazione in soluzione acquosa (un gruppo OH è polarizzato negativo OH–).
Sono POLIFUNZIONALI, ossia hanno due gruppi funzionali diversi come OH e gruppi carbonilici (chetonico, aldeidico). Questa caratteristica permette reazioni chimiche e biochimiche che rendono questi composti molto reattivi.
Sono importanti in quanto precursori di ACIDI come il malico, succinico, citrico, tartarico e scichimico, FENOLI e AMINOACIDI AROMATICI quali triptofano, fenilalanina e tirosina.
Sono composti che possono essere fermentati e i microrganismi che riescono a fare ciò sono:
- LIEVITI dando come prodotto alcool e composti secondari che concorreranno alla qualità del vino;
- BATTERI con produzione di acido lattico, mannitolo ed ac. Acetico.
FAMIGLIE DI CARBOIDRATI
Esistono varie tipologie di carboidrati dipendentemente la composizione della molecola presa in considerazione; vediamo, ora, le vari tipologie:
- MONOSACCARIDI
O, zuccheri semplici, sono costituiti da una sola molecola fondamentale di zucchero come glucosio o fruttosio e prendono il nome di esosi o pentosi. Contengono atomi di C, H e O con la caratteristica che non possono essere demoliti per idrolisi. Derivano da un precedente idrolisi di una molecola più complessa come il saccarosio nell’uva, il quale processo da origine a una molecola di glucosio e una di fruttosio.
Nell’uva esistono monosaccaridi sia esosi che pentosi: i più rappresentativi per la famiglia degli esosi sono il glucosio ed il fruttosio, mentre per pentosi si possono trovare arabinosio, ramnosio, ribosio, xilosio, ecc, anche se la concentrazione totale risulta bassa. È fondamentale fare questa distinzione poiché solo gli esosi sono fermentescibili dai lieviti, quindi possono essere trasformati entrando nelle varie vie metaboliche come la FA; i pentosi, invece, sono utilizzati solo dai batteri (lattici eterofermentanti o omofermentanti). Tuttavia entrambi i monosaccaridi hanno la caratteristica di essere zuccheri riducenti grazie alla funzione carbonilica libera la quale ossidansosi ridurrà i sali di rame ( Cu++).
- DISACCARIDI
I disaccaridi sono molecole che fanno parte della famiglia dei carboidrati (oltre che essere la classe più semplice degli oligosaccaridi[2]) e si formano quando due monosaccaridi reagiscono tra loro, il primo con l’ossidrile della sua struttura semiacetalica, mentre il secondo con uno qualsiasi dei suoi ossidrili eliminando una molecola d’acqua.
Il più importante disaccaride in enologia è il saccarosio, che non è fermentescibile se preso come disaccaride ma lo diventa dopo l’idrolizzazione dell legame tra glucosio e fruttosio (fruttosio e glucosio sono fermentescibili). A differenza dei due monosaccaridi che lo compongono non è riducente per i sali di rame non avendo funzioni carboniliche libere perché impegnate nel legame tra i due monosaccaridi.
- POLISACCARIDI
I polisaccaridi costituiscono una classe più ampia dei carboidrati (o glucidi) e sono caratterizzati da un gran numero di unità ripetitive, legate insieme per formare molecole grandi e complesse. Si parte da piccole catene lineari di un minimo di 20 unità ripetitive (sotto questo numero si parla oligosaccaridi) per formare dei polisaccaridi lineari, fino ai cosiddetti polisaccaridi ramificati come, ad esempio, il glicogeno. Nel nostro campo derivano principalmente dalla parete cellulari dell’uva, dei lieviti e delle muffe.
[1] Oligomero: consiste in un numero finito e ridotto di unità monomeriche. In contrapposizione al polimero che consiste in un numero elevato di monomeri.
[2] Oligosaccaridi : costituiscono una classe di composti chimici organici appartenenti alla classe più ampia dei glucidi (o zuccheri o carboidrati). La caratteristica chimica principale degli oligosaccaridi è di essere formati da poche unità ripetitive di monosaccaride. Gli oligosaccaridi possono essere infatti costituiti da un numero massimo di 20 unità ripetitive visto che, superato questo numero, si parlerà di “polisaccaridi“
Buona Lettura
Vino&Viticoltura