Aspetti microbiologici nella produzione di vini a ridotto contenuto di etanolo

The growing demand for low-alcohol wines—driven by health, environmental, and market considerations—has necessitated a rethinking of winemaking practices, with particular attention to the microbiological aspects of the fermentation process. This thesis explores the main microbiological and biotechnological strategies employed to reduce ethanol content in wines, analyzing both traditional and innovative approaches. Starting from the central role of Saccharomyces cerevisiae, the thesis evaluates its genetic modifications (including GMOs and CRISPR/Cas9 technologies) and their impact on alcohol yield and sensory quality. A specific focus is dedicated to the use of non-Saccharomyces yeasts (e.g., Metschnikowia pulcherrima, Torulaspora delbrueckii, Zygosaccharomyces bailii) in mixed or sequential fermentations, which have proven effective in reducing ethanol content by up to 2% vol, while positively influencing the aromatic profile of wines. Less invasive techniques, such as adaptive evolution and the control of fermentation conditions (limited aeration, inoculation timing), are also discussed. The final section of the thesis addresses European regulatory aspects related to the use of genetically modified microorganisms in winemaking. The work is based on a critical review of a selection of recent scientific articles, providing an updated and integrated overview of microbiological possibilities for sustainable winemaking in line with current market demands.

La crescente domanda di vini a basso tenore alcolico, guidata da esigenze salutistiche, ambientali e di mercato, ha reso necessario un rinnovamento delle pratiche enologiche, con particolare attenzione agli aspetti microbiologici del processo fermentativo. Questa tesi esplora le principali strategie microbiologiche e biotecnologiche impiegate per ridurre il contenuto di etanolo nei vini, analizzando sia approcci tradizionali che innovativi. A partire dal ruolo chiave di Saccharomyces cerevisiae, vengono valutate le sue modificazioni genetiche (inclusi gli OGM e le tecniche CRISPR/Cas9) e gli effetti su resa alcolica e qualità sensoriale. Un focus specifico è dedicato all’impiego di lieviti non-Saccharomyces (es. Metschinikovia pulcherrima, Torulaspora delbrueckii, Zygosaccharomyces bailii) in fermentazioni miste o sequenziali, che si sono dimostrati efficaci nella riduzione dell’etanolo fino al 2% vol, con effetti positivi sul profilo aromatico dei vini. Vengono inoltre discusse tecniche meno invasive come l’evoluzione adattativa e la regolazione dell’ambiente fermentativo (aerazione limitata, tempistiche di inoculo). La parte finale della tesi considera gli aspetti normativi europei relativi all’utilizzo di microrganismi geneticamente modificati nella vinificazione. Il lavoro si basa sull’analisi critica di una selezione di articoli scientifici recenti, fornendo un quadro aggiornato e integrato delle possibilità microbiologiche per una vinificazione sostenibile e conforme alle attuali esigenze del mercato.