Se annusando un vino non emerge l’aspetto varietale né alcun sentore da precursori aromatici, e neanche la mineralità del territorio di appartenenza, prevalgono gli aromi secondari, detti anche fermentativi, poiché generati nella fase di vinificazione dall’attività dei lieviti e di altri microrganismi presenti nel mosto che sta diventando vino. L’aroma secondario – o fermentativo – compare, appunto, nel corso della fermentazione. È quell’odore vinoso intenso che si sviluppa sotto l’azione dei lieviti, poi dei batteri, e la cui volatilità durante le vendemmie riempie le cantine. Questo fenomeno è stato denominato “fermentazione aromatica“. Le trasformazioni batteriche utili affinano in seguito questi aromi fermentativi con note supplementari più sottili. Essi possono essere dominanti in alcuni vini bianchi moderni, dagli aromi burrosi.
Dal punto di vista chimico, i principali prodotti volatili che derivano dal metabolismo dei lieviti sono etanolo, glicerolo e anidride carbonica, che apportano un contributo limitato, seppur fondamentale, all’aroma del vino. Alcuni composti, quando eccessivi, possono essere considerati indesiderabili come l’acetaldeide, acido acetico, acetato di etile, alcoli superiori e diacetile; quelli maggiormente negativi derivano dalla riduzione di composti solforati, idrogeno solforato, sulfuri organici e tioli oppure da formazione di fenoli volatili (etil-fenoli).
Sono odori monocorde, elementari e tipicamente giovanili; la definizione del loro insieme, criticata dagli esperti per la banalità del significato, è “vinoso”, termine che vuole evidenziare la semplicità di questa 
categoria. Ancora migliore è l’aggettivo “comune” che indica una generica sensazione alcolica e che contrasta con la finezza dei profumi primari e dei successivi odori terziari. Nei vini bianchi la vinosità si esprime attraverso note di lieviti, come pane fresco o non ancora infornato; nei rossi è invece un sentore vago di cantina o di vino caduto sul pavimento. Sovente gli aspetti fermentativi sono meno gradevoli, assumono note chimiche e pungenti come di smalto per unghie o acetone, che deprimono la qualità dell’odore perché non si trasformano in aromi di maggiore nobiltà. Questa tipologia non ha un grande fascino né concorre in modo significativo allo sviluppo olfattivo del vino, eppure non può essere considerata un fattore negativo in senso assoluto. Se preponderanti, gli odori fermentativi non aiutano un vino con grandi potenzialità di evoluzione, ma sono normali in vini appena prodotti oppure meno impegnativi. Una prevalenza di profumi secondari non concede spazio a tutti quei sentori specifici dell’ambiente in cui il grappolo d’uva si è formato ed è maturato. Essi rivelano i loro limiti in un vino in fase di invecchiamento, poiché non si affinano in bottiglia; nella migliore delle ipotesi, infatti, si conservano senza trasformarsi in modo nobile, assumendo sentori grevi (di chiuso, vernice, cartone, ecc.) che invadono il naso e non permettono la nascita della complessità.
Durante la fermentazione alcolica, i lieviti non solo sono responsabili della trasformazione degli zuccheri in etanolo ed anidride carbonica, ma producono numerosi componenti volatili minori, ma importanti dal punto di vista sensoriale, che incidono fortemente sulle proprietà organolettiche del vino. Allo stesso modo, durante la fermentazione malolattica, i batteri non provvedono soltanto alla disacidificazione del vino, quando è richiesta, ma contribuiscono ad aumentare la complessità aromatica
Gli alcoli superiori sono classificati in alifatici ed aromatici. Gli alcoli alifatici comprendono 1-propanolo, 2-metil-1-propanolo (isobutanolo), 2 e 3-metil-1-butanolo (alcoli isoamilici). Gli alcoli aromatici consistono nel 2-feniletanolo e tirosolo. Generalmente il livello di alcoli superiori è correlato negativamente alla qualità del vino, vari autori riportano che livelli di concentrazione superiori ai 300-400 ppm nel vino ne potrebbero diminuire drasticamente la qualità apportando un odore ed un gusto pungente e/o vinoso, tuttavia livelli di concentrazione <300 ppm possono contribuire anche in maniera positiva all’aroma del vino con note fruttate.
L’isobutanolo, gli alcoli isoamilici, il tirosolo ed il 2-fenietanolo si originano, nella cellula del lievito mediante la via di Ehrlich, attraverso una deaminazione seguita da una decarbossilazione e successiva riduzione degli aminoacidi valina, leucina, isoleucina, tirosina e fenilalanina, o da degradazione di carboidrati, anche se c’è un altro gruppo di molecole eterogenee che provengono anch’esse dagli aminoacidi del mosto (vedi schema).
In presenza di sostanze azotate facilmente assimilabili (sali d’ammonio, acido aspartico, acido glutammico) o di un giusto equilibrio tra aminoacidi, la produzione di alcoli superiori non è favorita, tuttavia, in particolari condizioni, quali elevata torbidità del mosto, elevata temperatura del mosto, aerazione del mosto e come principale sorgente di azoto una fonte amminoacidica, è favorita la formazione di alcoli superiori.
Questi «aromi ubiquitari» sono comuni a tutti i vini e derivano dalla presenza di alcooli superiori (prodotti secondari di fermentazione) . Con una quantità da 100 a 120 grammi di etanolo per litro, i lieviti formano più di una ventina di alcol detti “secondari”, a seconda della quantità di etanolo, o “superiori” (vale a dire con più di due atomi di carbonio, come l’etanolo) aventi degli odori “grassi, oleosi…”, sgradevoli a dosi appena elevate. Altri sono più gradevoli dal punto di vista aromatico, con odori di rosa (triptofolo), di fungo (3-otten-1-olo) e svolgono un loro ruolo nelle acqueviti, dove sono concentrati della distillazione.
La miscela di alcool superori è detta anche olio di fusello.
I 2-metil e il 3-metil butanolo, definiti come isopentanoli, hanno un ruolo importante fra gli odori dei vini, giacché il loro odore, che non è gradevole, viene indicato come «amilico», provoca una caduta delle caratteristiche aromatiche del vino ed è tipico dei vini comuni (vini senza aroma).
A livelli inferiori di concentrazione, < di 200 mg/l, essi esercitano una funzione positiva partecipando alla costituzione del carattere detto «vinosità». I vini con tenori in alcoli superiori > di 150-200 mg/l presentano note odorose aggressive con il cosiddetto «gusto amilico».
Il 2-fenil etanolo, invece, ha, un odore che ricorda quello della rosa.
Questi profumi non devono prevalere nei vini di qualità, anche perché non si attenuano nel tempo, e sono dovuti sopratutto a una fermentazione del mosto in condizioni non ottimali (es. alte temperature, pochi nutrienti, ecc.) . È stato infatti osservato infatti che mosti che hanno subito un razionale sfecciamento danno vini meno ricchi di alcoli superiori. Il contenuto di questi composti varia anche in funzione del ceppo di lieviti, della disponibilità di azoto, del pH del mosto, della temperatura e della velocità di fermentazione.
Se la quantità di azoto ammoniacale (NH4+) è bassa i lieviti attaccano gli amminoacidi e liberano gli alcooli isoamilici.
Dal punto di vista sensoriale gli alcoli isoamilici ed il 2-metil-1-propanolo hanno un odore sgradevole definito alcolico e/o cimice schiacciata e/o formaggio, viceversa il 2-feniletanolo è caratterizzato da un gradevole odore di rosa è può, quindi, contribuire positivamente all’aroma del vino.
Questi aromi molto marcati a fine fermentazione, anche a partire da una semplice soluzione di zuccheri, costituiscono l’aroma vinoso, la vinosità. Si attenuano rapidamente nel corso del tempo, in alcuni mesi, più velocemente a temperature elevate, due volte più velocemente quando tale temperatura si alza di circa 7 °C soltanto.
I lieviti possono formare acidi grassi a media catena mediante due diverse vie:
i) ossidazione delle aldeidi;
ii) idrolisi dell’Acil-S-CoA, proveniente dal metabolismo dei lipidi, con formazione di acido butanoico, esanoico, ottanoico ecc.
Oltre agli acidi lattico, acetico, succinico, i più abbondanti, le fermentazioni formano numerosi acidi, in deboli quantità, che possono intervenire nel gusto e quindi nell’aroma del vino, direttamente o dopo la trasformazione. È, in particolare, il caso degli acidi grassi derivati dai lipidi della buccia delle uve, la pruina, e dai lieviti con un ruolo, a seconda dei casi, attivatore o inibitore nei confronti di lieviti e batteri. A dose appena elevata, soltanto di alcuni milligrammi per litro, si producono degli odori lievemente saponosi.
La presenza degli acidi grassi, anche se apportano note sgradevoli descritte come formaggio e/o rancido, sono correlati positivamente alla qualità dei vini in quanto vengono prodotti in quantità maggiori in vini di qualità simultaneamente agli esteri etilici di cui è ben dimostrato che sono correlati agli acidi stessi. Infatti, per esterificazione tra alcool etilico e gli acidi carbossilici presenti sotto forma di Acil-S-CoA, si formano i principali esteri del vino (butanoato, esanoato, ottanoato, decanoato di etile) caratterizzati da un aroma genericamente definito come fruttato.
La formazione di ESTERI è la principale fonte di aromi secondari, le note odorose tipiche che si sviluppano durante la fermentazione sono dovuti alla formazione di esteri di acidi grassi, da C4 a C12 , con alcool etilico.
Si ha dalla combinazione di alcoli derivanti dal metabolismo dei lieviti e di acidi costitutivi dell’uva (tartarico, malico, citrico) oppure da acidi derivanti dalla fermentazione (acetico, succinici, lattico, gluconico). La formazione di esteri è favorita dalle basse temperature di fermentazione e dalla presenza di ossigeno, mentre è sfavorita dall’aggiunta eccessiva di solfiti e dall’azione della Botrytis.
Gli alcol e gli acidi dei vini formano degli esteri generalmente volatili e “profumati”. L’estere più 
abbondante è l’acetato di etile, dal tipico odore detto di “acescenza”, caratteristico dell’aceto. Presente in tutti i vini, e in tutte le bevande fermentate, esso contribuisce alla complessità olfattiva a partire da 50-60 mg/L, poi alla durezza verso 80-100 mg/L, prima di essere identificato in modo sgradevole a partire dai 120-150 mg/L a seconda dei vini. Il suo tenore aumenta in caso di “spunto acetico” ma anche in caso di sviluppo di certi lieviti, a volte anche prima dell’inizio della fermentazione.
Dall’esterificazione tra alcoli isoamilici (2,3-metil-1-butanolo) e l’acetil-CoA ha origine l’acetato di isoamile (2,3-metilbutil acetato) responsabile dell’odore di banana mentre tra l’etanolo e l’acetil-CoA ha origine l’acetato di etile.
La presenza nel vino di tali composti è auspicabile, in quanto conferiscono al vino odori di frutta fresca e di frutta esotica, ad eccezione dell’acetato di etile che quando supera la concentrazione di 100 mg/L in vino risulta avere un odore sgradevole. Gli esteri etilici e gli acetati costituiscono la trama degli odori fermentativi di tipo floreale, “etereo”.
Il livello di questi componenti odorosi nel vino è influenzato dalle modalità di conduzione della fermentazione alcolica. Il ceppo di lievito, la mancanza di amminoacidi, l’elevato livello di ioni ammonio o asparagina, le basse temperature di fermentazione, le strette condizioni di anaerobiosi durante la fermentazione ed il basso pH del mosto sono alcuni dei principali fattori che conducono ad una minore o maggiore produzione dei prodotti di fermentazione nel vino.
I lieviti all’origine di tali profumi lavorano in modo diverso: ciascuna specie ha il suo modo particolare di elaborare gli zuccheri, di formare prodotti secondari e quindi di produrre sostanze odorose.
Difatti oggi è possibile, con l’uso di lieviti selezionati diversi, ottenere vini con prevalenza di alcuni profumi rispetta ad altri
Aromi da fermentazione presenti nei vini
Aromi da fermentazione rilevati in vini Chardonnay
Esteri degli acidi grassi: note di cera e miele
Etil butanoato ed esanoato: frutta, buccia di mela, fragola
Isoamil acetato: banana fresca
Esil acetato: frutta, erba, mela
Sono sostanze abbastanza volatili e tendono a diminuire con il tempo, d’altra parte sono più intensi in vini ottenuti da fermentazioni condotte a basse temperature. Questi aromi esterici scompaiono inevitabilmente col tempo, per idrolisi chimica e/o enzimatica naturale, in modo accelerato a temperatura elevata e/o in presenza di esterasi derivanti dal marciume. Sono praticamente assenti dai caratteri olfattivi dei vini con più di due/tre anni.
Per avere vini con una buona componente aromatica derivante da odori secondari, bisogna spingere sugli esteri e tenere bassi gli alcool superiori , il ΔES/AS ( rapporto esteri totali/alcoli superiori) deve essere spinto al massimo. Questo lo si fa fornendo il mosto di azoto prontamente assimilabile (APA > 100 mg/l) utilizzando soprattutto NH4+ , e fermentando a basse temperature ( 15-18 °C per i bianchi e 22-25°C per i rossi).
Secondo un’osservazione comune, la ripresa della fermentazione in un vino che ha conservato un residuo zuccherino è generatrice di elementi odorosi supplementari e produce un’esaltazione aromatica. Alcune speciali tecnologie si basano sulla rifermentazione o sulla doppia fermentazione. È il caso dello 
champagne e dei vini spumanti, che sono affinati aromaticamente da una seconda fermentazione, che produce contemporaneamente la spuma. È anche il caso della pratica del governo, in Toscana. Secondo tale procedimento, una certa proporzione di uve viene conservata in un locale aerato, su dei graticci: le uve così distese surmaturano e si concentrano. In marzo, esse sono scelte, pigiate e aggiunte al vino nuovo. Si riavvia così una seconda fermentazione che dà al vino una leggera carbonicazione e accentua il carattere fruttato, prima di imbottigliarlo in fiaschi. Alcuni aromi secondari di fermentazione danno al vino caratteri passeggeri più o meno gradevoli. Sono odori di fermento, di lievito fresco o secco (che ricorda quello della tiamina o vitamina B1), di pasta fermentata, di frumento, di pane.
Evoluzione Quadro Aromatico
In generale le modifiche d’aroma subite da un vino durante l’invecchiamento sono caratterizzate, essenzialmente, dall’attenuazione delle note odorose fruttate, a causa dell’idrolisi degli esteri di origine fermentativa responsabili di tali odori, e dall’incremento degli odori floreali, di frutta secca e di miele, dovuto al rilascio di agliconi odorosi e/o all’accumulo di prodotti di degradazione dei carotenoidi (precursori di aromi).
La fermentazione malolattica comporta:
– formazione di acetoino e diacetile (odori burrosi)
– riduzione dell’acidità
– riduzione degli aromi erbosi
Nei vini in cui è avvenuta la fermentazione malolattica appaiono anche composti quali il pentandiolo, che proviene dal pentandione, ammine biogene e composti carbonilici come il gliossale, metilgliossale.
Il 2,3-butandione (diacetile) è uno dei principali componenti aromatici dei prodotti lattiero caseari. Il diacetile contribuisce all’aroma del vino con un odore di burro se è presente in concentrazione non superiore ai 5-7 mg/L diversamente risulta essere indesiderato. I lieviti ed i batteri malolattici contribuiscono entrambi alla produzione del diacetile nel vino, tuttavia la concentrazione del diacetile prodotta dai lieviti durante la fermentazione alcolica è normalmente inferiore alla soglia di percezione. Al contrario, i batteri malolattici producono grandi concentrazioni di diacetile durante la fermentazione malolattica, risultando uno dei principali componenti volatili prodotti da Oenococcus oeni. La formazione e la degradazione del diacetile è direttamente legata al metabolismo degli zuccheri, acido malico ed acido citrico dei batteri. Esso è prodotto come metabolita intermedio nella reazione di riduzione dell’acido piruvico a 2,3-butandiolo.
La fermentazione malolattica non è solamente un modo per ammorbidire i grandi vini, ma anche un processo di affinamento dei loro aromi, accentuandone il carattere vinoso. Viene considerata a giusto titolo come la prima tappa della maturazione gustativa dei vini destinati all’invecchiamento.
I fenoli volatili ed i derivati fenolici quali etilfenoli, vinilfenoli, eugenolo, isoeugenolo, metossieugenolo, guaiacolo, siringolo, cresolo, benzaldeide e vanillina sono altri componenti volatili che incidono sull’aroma del vino. Non tutti hanno influenza positiva sull’aroma del vino, in particolare il 4-etilfenolo ed il 4-etilguaiacolo nei vini rossi sono stati ritenuti responsabili degli “off-flavours” tipicamente descritti come fenolico ed animale. Generalmente nei vini rossi la concentrazione degli etilfenoli è più elevata rispetto a quella dei vinilfenoli (4-vinilfenolo, 4-vinilguaiacolo) mentre questi ultimi sono presenti in concentrazioni più elevata nei vini bianchi a cui conferiscono note speziate.
Il 4-vinilguaiacolo e 4-vinilfenolo, presenti nel mosto in tracce, vengono prodotti principalmente dai lieviti durante la fermentazione, attraverso una decarbossilazione rispettivamente degli acidi trans p-cumarico e trans ferulico. In particolar modo i lieviti Brettanomyces sono noti per la loro abilità a formare i vinilfenoli nel vino. In un secondo momento i vinilfenoli possono essere convertiti per riduzione in etilfenoli. Oltre all’attività metabolica dei lieviti altri fattori come l’affinamento in legno del vino possono determinare un incremento dei fenoli volatili in particolare ciò è stato riscontrato per il 4-etilguaiacolo ed il 4-etilfenolo.
Generalmente i composti solforati, presenti nel vino a bassissime concentrazioni, sono responsabili di odori sgradevoli e sono dotati di soglie di percezione estremamente basse. In base alla loro struttura chimica è possibile distinguerli in cinque categorie: sulfidi, polisulfidi, composti eterociclici, tioesteri e tioli. Uno studio condotto sull’aroma varietale del vino Sauvignon Blanc e successivamente in altri vini ha permesso di identificare molti composti solforati appartenenti alla famiglia dei mercaptani (tioli e tioesteri): 4-mercapto-4-metilpentan-2-one, 3-mercaptoesanolo, 3-mercaptoesilacetato, 3-mercapto-3-metilbutanolo, 4-mercapto-4-metilpentanolo, 2-mercaptoetilacetato, 3-mercaptopropilacetato.
Genericamente i composti solforati vengono associati a seri difetti di odore, questo non è il caso dei mercaptani che al contrario apportano note positive all’aroma de vino.
Lo sviluppo dei lieviti si accompagna a un’importante formazione di composti solforati più o meno volatili, a partire da amminoacidi solforati dell’uva così come da additivi solforati. Si tratta di composti generalmente molto odorosi (soglie di percezione molto deboli, da qualche milionesimo a qualche miliardesimo di grammo per litro), spesso poco gradevoli che provocano il carattere generale di “odore di 
ridotto”, di bock dicono gli Svizzeri, ma anche di tostato, fungo, caucciù, asparago, cavolo, mela cotogna, patata, se non addirittura puzzola. L’odore globale varia molto in base alle concentrazioni di ciascun componente ma anche degli altri composti del vino. Questi composti sono più abbondanti in condizioni riducenti, in assenza di ossigeno, in presenza di fecce che consumano l’ossigeno, sono la causa frequente degli odori di tipo caucciù osservati nei vini bianchi male evoluti, che si degradano con l’età. Sono ossidati, perdendo i loro caratteri “di ridotto”, in presenza di aria. Spesso è così anche per dei vini giovani, o al contrario con alle spalle lunghi anni di bottiglia, che perdono questo carattere di “ridotto”, dopo alcuni minuti nel bicchiere di degustazione. Si accelera il fenomeno mettendo nel bicchiere una posata di rame o, più raramente, d’argento.
Il furfuriltiolo è stato identificato nei vini rossi di Bordeaux, i bianchi Petite Manseng ed anche nel legno tostato. Esso è dotato di una soglia di percezione bassissima di 0,4 ng/L e di un odore tostato che ricorda il caffè. La sua origine in vino è dovuta ad opera dei lieviti alla trasformazione del furfurale durante la fermentazione in botti di legno. Gli stessi autori evidenziarono anche che la produzione del furfuriltiolo è bloccata quando vi è aggiunta di azoto, come asparagina, in quanto la sua produzione è legata agli anioni HS- che non vengono prodotti quando si aggiunge solfato di ammonio durante la fermentazione.
Dal metabolismo della metionina (via di Ehrlich) ha origine il 3-metiltio-1-propanolo responsabile dell’odore di cavolfiore, il quale a sua volta può originare, mediante esterificazione, il 3-metiltiopropil acetato dotato di un odore che ricorda i funghi o l’aglio. Dalla omocisteina e dalla cisteina possono essere sintetizzati dai lieviti il 4-metiltio-1-butanolo e 2-mercaptoetanolo responsabili rispettivamente degli odori di aglio e pollame.
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