La fermentazione alcolica è uno dei processi biologici più antichi e affascinanti, alla base di bevande come vino, birra, sidro, idromele e, indirettamente, di distillati e liquori.
Avviene grazie all’azione di microrganismi, in particolare i lieviti, che trasformano gli zuccheri in etanolo e anidride carbonica. Un meccanismo che unisce scienza e cultura, capace di cambiare il corso della storia alimentare e sociale dell’umanità.
Indice
I principi della fermentazione alcolica
Il ruolo dei lieviti
Protagonisti della fermentazione sono i lieviti, microrganismi unicellulari in grado di metabolizzare gli zuccheri. Il più noto è il Saccharomyces cerevisiae, usato da millenni nella panificazione, nella vinificazione e nella produzione della birra.
La loro caratteristica principale è di essere anaerobi facoltativi: possono vivere sia in presenza di ossigeno (modalità aerobica) sia in sua assenza (modalità anaerobica). In ambiente aerobico il metabolismo del lievito punta alla crescita cellulare e alla produzione di energia tramite respirazione; in assenza di ossigeno, invece, attivano la fermentazione alcolica, trasformando gli zuccheri in alcol ed anidride carbonica come sottoprodotti.
Capire e conoscere questo meccanismo è importante perché ci aiuta a comprendere come nascono le fermentazioni alcoliche spontanee, alla base di molte preparazioni home made fermentate.
Il metabolismo degli zuccheri
Il saccarosio (zucchero comune) non viene metabolizzato (consumato) direttamente dai lieviti: deve prima essere trasformato nei suoi due componenti, glucosio e fruttosio. Questo avviene all’esterno della cellula grazie all’enzima invertasi.
Il glucosio è lo zucchero preferito dai lieviti: entra rapidamente nei canali metabolici ed è il primo a essere consumato. Il fruttosio, invece, viene metabolizzato più lentamente, ma anch’esso trasformato in etanolo e anidride carbonica.
Attraverso la glicolisi, una via metabolica, i lieviti convertono questi zuccheri semplici in una molecola intermedia chiamata piruvato.
- In condizioni aerobiche (in presenza di ossigeno), il piruvato viene ossidato per produrre energia sotto forma di ATP.
- In assenza di ossigeno, invece, entra nel percorso della fermentazione alcolica, generando etanolo (alcol etilico) e anidride carbonica (CO₂).
In molte fermentazioni gli zuccheri fermentabili, come saccarosio, glucosio e fruttosio, sono già presenti nella materia prima. Ad esempio, nel succo di canna da zucchero non serve aggiungere nulla né ricorrere a processi complessi. Con cereali o patate, invece, la situazione è diversa: qui gli zuccheri non sono subito disponibili e devono essere liberati dagli amidi.
Vediamo quindi quali sono le principali fonti di zuccheri nella fermentazione alcolica.
Da dove arrivano gli zuccheri che servono alla fermentazione alcolica
Perché i lieviti possano lavorare, è necessario partire da una materia prima ricca di zuccheri fermentabili. Le fonti sono numerose e dipendono dalle tradizioni alimentari e dalle risorse disponibili in ogni regione del mondo.
Frutta e fermentazioni
L’uva è la regina delle fermentazioni: contiene glucosio e fruttosio già pronti, perfetti per essere trasformati in vino. Anche mele, pere, bacche e frutti tropicali possono essere fermentati per produrre sidri e bevande alcoliche locali.
Cereali e trasformazione degli amidi
Orzo, frumento, segale, riso, mais e altri cereali non contengono zuccheri liberi, ma amidi. Per renderli fermentabili è necessario trasformarli in zuccheri semplici tramite la maltazione: i chicchi vengono fatti germinare, liberando enzimi capaci di scindere l’amido. È il principio base della produzione della birra o del mosto con cui si producono i whisky scozzesi.
In alcune culture tradizionali, prima della diffusione della maltazione, questo processo avveniva in modo ancora più diretto: i chicchi venivano masticati e poi raccolti in un recipiente. L’amilasi salivare presente nella bocca scindeva l’amido del cereale (come il mais nella chicha sudamericana), rendendo disponibili gli zuccheri per la fermentazione.
Tuberi e radici fermentabili
Patate, manioca e altri tuberi sono ricchi di amido, che può essere convertito in zuccheri fermentabili con tecniche enzimatiche o con malti. Da queste materie prime si ottengono bevande tradizionali e basi per distillati.
Koji e fermentazioni asiatiche
Nelle tradizioni asiatiche, il riso e i cereali vengono inoculati con il koji (Aspergillus oryzae), una muffa che produce enzimi capaci di degradare l’amido. È la chiave per produrre sake, shochu, miso e altri fermentati tipici del Giappone e della Cina.
Miele e idromele
Il miele, ricchissimo di glucosio e fruttosio, è stato la base della più antica bevanda alcolica conosciuta: l’idromele. La sua fermentazione non richiede trasformazioni complesse, poiché gli zuccheri sono già disponibili per i lieviti.
Melassa e zuccheri industriali
Dalla lavorazione della canna da zucchero e della barbabietola si ottengono melassa e sciroppi zuccherini, utilizzati come base per fermentazioni destinate alla produzione di rum e di etanolo industriale.
Fattori che influenzano la fermentazione alcolica
Non tutte le fermentazioni alcoliche sono uguali: le condizioni ambientali in cui i lieviti lavorano possono determinare la velocità del processo, il profilo aromatico e persino la qualità della bevanda finale. I principali parametri da considerare sono i seguenti:
Temperatura
I lieviti hanno un intervallo ottimale di crescita e attività enzimatica, generalmente compreso tra i 15 e i 35 °C.
- A temperature elevate la fermentazione procede più rapidamente, ma aumenta anche la produzione di sottoprodotti che possono essere indesiderati perché possono alterare il profilo aromatico (alcoli superiori, esteri o composti solforati) .
- A temperature più basse la fermentazione è più lenta, ma il risultato tende a essere più pulito e bilanciato, con aromi fruttati e freschi. Per questo motivo le birre “ale” fermentano in alto a 18–22 °C, mentre le “lager” in basso a 7–12 °C, sviluppando caratteristiche sensoriali molto diverse.
pH e nutrienti
Un ambiente leggermente acido (pH compreso tra 3,5 e 5,5) è ideale per lo sviluppo dei lieviti e contribuisce anche a limitare la crescita di microrganismi indesiderati.
Oltre al pH, i lieviti necessitano di nutrienti essenziali come azoto, vitamine e minerali (magnesio e zinco). Un mosto o un impasto povero di nutrienti può portare a fermentazioni lente, incomplete o con difetti aromatici.
Ossigeno e fermentazione alcolica
Nelle fasi iniziali i lieviti hanno bisogno di ossigeno per moltiplicarsi e produrre lipidi di membrana (steroli e acidi grassi insaturi) fondamentali per la vitalità cellulare.
Una volta avviata la fermentazione, però, il processo diventa anaerobico: in assenza di ossigeno il metabolismo del lievito devia dalla respirazione alla fermentazione alcolica, producendo etanolo e CO₂.
Un eccesso di ossigeno nelle fasi successive non solo blocca la produzione di alcol, ma può anche ossidare la bevanda, peggiorandone stabilità e gusto.
Altri fattori
Anche la pressione osmotica (legata alla concentrazione di zuccheri iniziali) e il tenore alcolico raggiunto possono condizionare il lavoro dei lieviti. Un mosto molto zuccherino può stressare le cellule, mentre concentrazioni elevate di etanolo diventano tossiche per i microrganismi, arrestando il processo.
Nei passiti per esempio si usano lieviti osmoresistenti, adatti cioè a fermentare anche ad alte concentrazioni zuccherine.
Modalità di fermentazione
Una volta disponibile la materia prima zuccherina, la fermentazione può essere avviata in modi diversi. Storicamente si distingueva tra fermentazioni spontanee, affidate ai microrganismi naturalmente presenti, e fermentazioni condotte con ceppi selezionati di lievito.
Oggigiorno anche le fermentazioni spontanee possono essere guidate e controllate, regolando parametri come temperatura, pH e nutrienti, così da orientare lo sviluppo microbico e ottenere risultati più stabili senza perdere la ricchezza aromatica tipica di questo approccio.
Fermentazione alcolica spontanea
È il metodo più antico, basato su lieviti e batteri già presenti sull’uva, sui cereali o nell’ambiente. Produce risultati unici e complessi, spesso meno prevedibili, ma con un carattere irripetibile. Ne sono esempi i vini naturali e i lambic belgi, ma anche preparazioni più rustiche come i vini di frutta – ad esempio un vino di pesche – che si ottengono proprio lasciando lavorare la microflora spontanea. Nel mondo dei fermentati al bar rientra in questa logica anche il ginger bug, uno starter che si sviluppa spontaneamente e viene poi utilizzato per avviare la fermentazione di altre bevande.
Inoculo controllato
Con l’avvento delle pratiche enologiche e birraie moderne, l’uso di ceppi selezionati di lievito è diventato lo standard. Questo approccio garantisce costanza, prevedibilità e controllo aromatico, riducendo il rischio di fermentazioni indesiderate e assicurando prodotti con caratteristiche ripetibili nel tempo. È la scelta tipica dell’industria del vino, della birra e dei distillati quando serve uniformità e sicurezza microbiologica.
Dalla fermentazione alcolica ai prodotti alcolici
La fermentazione alcolica è il primo passo imprescindibile per la produzione di un’enorme varietà di bevande. È in questa fase che non solo si genera etanolo, ma si sviluppa anche gran parte del profilo aromatico che caratterizzerà il prodotto finale.
Bevande fermentate
Sono le più immediate e non prevedono passaggi successivi di distillazione. In questa categoria rientrano:
- il vino, da uva;
- la birra, prodotta a partire dai cereali maltati;
- il sidro, ottenuto da mele o pere;
- l’idromele, derivato dal miele;
- il sake, basato sul riso e sul lavoro del koji;
- vini rustici di frutta, come quelli di ciliegie, more o pesche, fermentazioni semplici ma ricche di identità;
- Tepache, fermentato di ananas e spezie.
Distillati
I grandi distillati del mondo – whisky, rum, grappa, e molti altri – nascono sempre da una base fermentata. È infatti durante la fermentazione che si formano alcoli superiori, esteri e composti aromatici capaci di arricchire il profilo sensoriale. Questo è particolarmente evidente nei rum giamaicani da melassa, spesso prodotti con fermentazioni molto lunghe: qui la complessità aromatica nasce già nel fermentatore, ben prima della distillazione.
La distillazione ha il compito di concentrare l’alcol e selezionare gli aromi, ma senza la ricchezza generata in fermentazione non ci sarebbe materia prima da valorizzare.
Vodka, gin e liquori
Anche quando l’obiettivo è ottenere alcol neutro, come nel caso della vodka o dell’etanolo di base per la produzione di gin e liquori, il punto di partenza è sempre la fermentazione. L’alcol “puro” che funge da solvente per botaniche, spezie o aromi deriva infatti da zuccheri fermentati. Anche se successivamente viene distillato e rettificato fino a eliminare ogni traccia aromatica, la sua origine rimane nella trasformazione biologica degli zuccheri in alcol etilico.
Fermentazione alcolica e cultura
Dai Sumeri agli Egizi, dal sake giapponese alle birre europee, la fermentazione alcolica è una tecnologia universale che ha accompagnato l’uomo per millenni. Non solo ha fornito nutrimento e piacere, ma ha avuto un impatto economico, sociale e persino religioso.
Ancora oggi, conoscere questo processo significa comprendere le radici di molte tradizioni gastronomiche e artigianali.
Conclusione
La fermentazione alcolica è molto più di una reazione chimica: è un patrimonio culturale e scientifico che ha plasmato la storia delle bevande. Senza questo processo non esisterebbero vino, birra, distillati o liquori, e con essi non esisterebbe neppure la cultura del bere miscelato. In altre parole, è proprio la fermentazione che ha reso possibile il lavoro del bartender e la nascita stessa della mixology.
Capire i suoi principi significa avere le basi per esplorare non solo il mondo del vino, della birra e dei distillati, ma l’universo più ampio dei fermentati che arricchiscono la nostra alimentazione e la nostra cultura gastronomica.
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Buona miscelazione,
Giovanni
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