GLI AMMINOACIDI

La loro struttura
Da un punto di vista strutturale, i venti amminoacidi maggiormente riscontrati e rappresentati nei mosti e nei vini sono, esclusi l'acido g-amminobutirrico e la b-alanina, sono a-amminoacidi, cioè composti aventi i gruppi amminico -NH₂ (basico) e carbossilico -COOH (acido) legati allo stesso atomo di carbonio. 

Per tale caratteristica, gli amminoacidi sono molecole anfotere. Il carbonio a cui sono legati i gruppi funzionali -NH₂ e -COOH e il radicale R è di tipo chirale.

Fa eccezione la glicina o glicocolla, prototipo degli amminoacidi e costituente di numerose proteine, in cui il radicale R è rappresentato da un atomo di idrogeno. Si ritrova così, anche in questi composti, l'asimmetria tipica delle molecole d'interesse biologico. Gli amminoacidi naturali sono tutti di configurazione assoluta L. La loro attività ottica dipende dalla natura del radicale R, ma anche dal solvente e dal pH della soluzione.
Esistono anche amminoacidi trifunzionali nei quali il radicale R è portatore di un gruppo acido o basico: i primi sono rappresentati dall'acido aspartico e dall'acido glutammico; i secondi dalla lisina, dall'istidina, dall'ornitina, dalla citrullina e dall'arginina. Altri amminoacidi trifunzionali non hanno carattere acido o basico ma possiedono un gruppo idrossile (serina, treonina, tirosina) o un gruppo tiolo o solfuro (cisteina, metionina). Solo questi amminoacidi trifunzionali sono implicati nelle proprietà di catalizzatori degli enzimi, di cui si conosce la natura specifica. Ci si può, d'altra parte, stupire del numero molto limitato di questo tipo di amminoacidi riscontrati nei siti degli enzimi in cui avviene la catalisi, in confronto al numero molto elevato di enzimi presenti in una cellula (almeno 2.500 allo stato latente).
Un amminoacido in soluzione può essere rappresentato da due stati di equilibrio (Fig. 5.3) in cui la ionizzazione avviene sulla funzione acida o sulla funzione basica.

La possibilità di esistenza di ognuna delle due forme dipende dal pH del mezzo. Al pH in cui le cariche positive e negative si equilibrano, cioè al punto isoelettrico, gli amminoacidi presentano una solubilità minima e non migrano più quando sono sottoposti all'azione di un campo elettrico, come nell'elettroforesi. Il loro carattere più o meno ionizzato, ad un dato pH, è utilizzato per la loro fissazione e soprattutto per la loro separazione e il loro dosaggio su resine scambiatrici forti di cationi (resine solfoniche).

La loro presenza nei mosti e nei vini
Gli amminoacidi liberi del succo d'uva rappresentano dal punto di vista quantitativo la frazione più importante dell'azoto totale; il loro tenore, infatti, varia da una vendemmia all'altra da 1 a 4 g/L e costituisce, allo stato di maturità dell'uva, generalmente, da 30 a 40% dell'azoto totale. Tenuto conto dell'interesse, per l'alimentazione dei lieviti e per l'andamento della fermentazione, di questa forma di combinazione dell'azoto, numerosi metodi analitici sono stati proposti; essi completano il dosaggio dell'azoto totale e del catione ammonio. Come esempio, si può citare la determinazione dell'azoto amminico libero (free a-amino nitrogen, FAN) per reazione con ninidrina, o ancora dell'azoto assimilabile per formoltitolazione (metodo di Sörensen). Quest'ultimo, con cui si dosano globalmente gli amminoacidi liberi e lo ione ammonio presenti nel mosto, si rivela interessante e utile per la conoscenza del carattere fermentescibile di un mosto o di un vino. In questa determinazione, non viene inclusa la prolina che, di solito, è l'amminoacido quantitativamente più importante dei mosti e dei vini. I lieviti, però, non assimilano la prolina in assenza di ossigeno, per cui, dopo fermentazione alcolica, il contenuto di questo amminoacido nel vino può essere maggiore di quello del mosto di partenza. Il metodo di Sörensen si basa sulla neutralizzazione delle funzioni amminiche ad opera dell'aldeide metanale, così le funzioni acide non sono più influenzate dalla presenza delle funzioni basiche e sono titolabili con soda. Il dosaggio individuale di ciascun amminoacido presente in un mosto o in un vino, per cromatografia su resina scambiatrice di cationi forte, con ninidrina come reattivo colorante, è diventato una tecnica automatizzata di routine e fornisce utili informazioni. 

La tabella sottostante dà un esempio dell'evoluzione dei tenori di una ventina di amminoacidi allo stato libero nei mosti di tre varietà per champénois durante la maturazione. Caratteristica nella vendemmia 1986 era la ricchezza in azoto del mosto.

L'esame della tabella, permette di constatare che certi amminoacidi predominano, in particolare l'a-alanina, la serina, l'arginina e la prolina, insieme all'acido glutammico e alla sua ammide, la glutammina, a cui si attribuisce il ruolo di trasportatrice d'ammonio. L'arginina e la prolina rappresentano caratteristiche varietali. Lo Chardonnay, il Cabernet sauvignon e il Merlot sono cultivar a predominanza di prolina, mentre il Pinot noir, e l'Aligoté appaiono come vitigni a predominanza di arginina. Al contrario della prolina, questo amminoacido è utilizzato dai lieviti e dai batteri lattici. Una terza informazione fornita dai dati della tabella, è rappresentata dall'aumento del tenore in amminoacidi liberi e totali nel corso della maturazione dell'uva. Si osserva effettivamente un aumento di un fattore superiore a 2, fra l'inizio della maturazione e la data della vendemmia. Questo aumento si verifica ogni anno, ma non deve portare alla conclusione affrettata che il potenziale di fermentescibilità del mosto cresca con l'aumento del grado di maturazione. Infatti, l'esame più dettagliato dei tenori di ciascun amminoacido, in particolare dell'arginina e della prolina, mette in evidenza che quest'ultima subisce un netto aumento una quindicina di giorni prima della data della vendemmia.
È stata verificata, su tre annate e per le due varietà champénois principali (Millery et al., 1986), l'esistenza di una correlazione lineare fra la concentrazione in prolina e il rapporto zuccheri/acidi, cioè l'indice di maturità (IM) di un mosto. La correlazione fra questi parametri verifica la relazione:

Log [prolina] = a[IM] + b

Nella tabella seguente sono riportati i dati che dimostrano la correlazione osservata nel 1983. La prolina appare, pertanto, come un indicatore di maturità. Si spiega così la diminuzione del potenziale di fermentescibilità di un mosto nel corso della maturazione.

Soprattutto negli anni in cui si raggiunge una buona maturità, appare importante determinare il tenore in azoto dei mosti per integrarlo, eventualmente, con fosfato o solfato biammonico. Questo controllo è particolarmente importante per le varietà come lo Chardonnay ricche di prolina che, durante la quindicina di giorni precedenti la vendemmia, subisce un aumento molto marcato, mentre l'arginina resta sensibilmente stazionaria.

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