La tecnologia dei campi elettrici pulsati (PEF, Pulsed Electric Fields) si basa sull’applicazione, per tempi brevissimi (micro o millisecondi) di impulsi, di alta tensione a un alimento posto tra due elettrodi. In termini fisici si tratta di un campo elettrico di intensità compresa tra 0,5 e 10 kV/cm, erogato in forma pulsata. Un’energia controllata e ripetuta nel tempo.
Calando la tecnologia nel mondo enologico, possiamo dire che l’effetto che esercita sul mosto è duplice: da un lato la rottura selettiva delle membrane cellulari facilita l’estrazione di composti aromatici e fenolici, dall’altro la maggiore disponibilità di nutrienti nel mezzo può influenzare l’attività dei lieviti e la cinetica fermentativa.
Come agisce
Il principio fisico chiave del trattamento PEF è la creazione di una differenza di potenziale transmembrana: quando il campo elettrico supera la soglia critica (circa 0,5-1 Volt attraverso la membrana cellulare, che è spessa solo 5-10 nanometri), induce una riorganizzazione dei fosfolipidi che compongono la membrana stessa.
Nel caso dell’uva, il campo elettrico attraversa le cellule del pigiato provocando un fenomeno chiamato “elettroporazione”: le cariche elettriche che si accumulano sulla membrana cellulare generano un differenziale di potenziale che porta alla formazione di micropori temporanei o permanenti. La dimensione e la reversibilità di questi pori dipendono dai parametri applicati: intensità di campo (kV/cm) ed energia specifica (kJ/kg). Parametri moderati causano elettroporazione reversibile (le cellule possono rigenerarsi), mentre parametri elevati portano a una disintegrazione cellulare irreversibile, che è l’effetto desiderato per ‘estrazione in enologia.
Questa distinzione tra elettroporazione reversibile e irreversibile è cruciale in ambito enologico, poiché consente di calibrare il trattamento in base al risultato desiderato: massima estrazione nei rossi strutturati o una leggera permeabilizzazione nei bianchi aromatici e semi-aromatici.
Questa alterazione della permeabilità cellulare facilita il passaggio di alcune molecole, aromi, antociani, polifenoli, acidi, zuccheri, dal vacuolo e dal citoplasma verso il mosto, migliorando i fenomeni di estrazione e omogeneizzazione.
È importante distinguere i PEF dalle altre tecniche fisiche, quali microonde o ultrasuoni: qui non vi è riscaldamento del prodotto, ma un effetto elettrofisico mirato, che mantiene integre le proprietà termolabili del frutto. Per questo i PEF rientrano tra le cosiddette “tecnologie atermiche” considerate oggi strumenti di frontiera nelle trasformazioni alimentari.
Le prospettive
Il futuro dei campi elettrici pulsati in enologia dipenderà dalla capacità di coniugare ricerca e standardizzazione. Oggi le evidenze tecniche ne dimostrano la validità, ma la ricerca si sta orientando verso la definizione di protocolli “tailor – made” per ogni vitigno e stile di vino, ottimizzando parametri di trattamento per esaltare caratteristiche specifiche. Dal punto di vista tecnologico si prevede l’integrazione dei PEF con altre pratiche “dolci”, come la micro-ossigenazione o l’uso di lieviti non-Saccharomyces per valorizzare i composti aromatici e migliorare la stabilità del colore. Un’altra frontiera è l’applicazione del PEF non solo sul mosto ma anche sulle vinacce o in post - fermentazione, per favorire l’estrazione di composti ancora più specifici e per modularne il profilo sensoriale in fasi successive. Si stanno inoltre valutando applicazioni combinate del PEF con gas inerti o lieviti immobilizzati, per ampliare la modulazione aromatica e ridurre ulteriormente l’uso di coadiuvanti.
Davide Camoni è Docente di Chimica Enologica presso l'Accademia Symposium e titolare di DOC Srls
Sintesi di articolo tratto da VVQ 8/2025
