In de wijnbouw, wordt onderscheid gemaakt tussen omgevingsgisten, die van nature aanwezig zijn in wijnkelders, wijngaarden en op de druiven zelf (soms ook wel “bloei” of “blos” genoemd), en gekweekte gisten, die speciaal worden geïsoleerd en geënt voor gebruik bij de wijnbereiding. De meest voorkomende genera van wilde gisten die bij de wijnbereiding worden aangetroffen, zijn Candida, Klöckera/Hanseniaspora, Metschnikowiaceae, Pichia en Zygosaccharomyces. Wilde gisten kunnen wijnen van hoge kwaliteit produceren met een unieke smaak; ze zijn echter vaak onvoorspelbaar en kunnen minder gewenste eigenschappen in de wijn introduceren, en zelfs bijdragen tot bederf. Weinig gist-, en melkzuur- en azijnzuurbacteriekolonies leven van nature op het oppervlak van druiven, maar traditionele wijnmakers, vooral in Europa, pleiten voor het gebruik van omgevingsgist als kenmerk van het terroir van de regio; niettemin geven veel wijnmakers er de voorkeur aan de gisting te beheersen met voorspelbare gekweekte gisten. De gekweekte gisten die het meest bij de wijnbereiding worden gebruikt, behoren tot de soort Saccharomyces cerevisiae (ook bekend als “suikergist”). Binnen deze soort bestaan honderden verschillende giststammen die tijdens de gisting kunnen worden gebruikt om de warmte of de kracht van het proces te beïnvloeden en bepaalde smaakkenmerken van het druivenras te versterken of te onderdrukken. Het gebruik van verschillende giststammen draagt in belangrijke mate bij tot de diversiteit van wijn, zelfs binnen een en dezelfde druivensoort. Alternatieve gisten, niet-Saccharomyces cerevisiae, worden steeds vaker in de industrie gebruikt om de wijn complexer te maken. Nadat een wijnmakerij een aantal jaren in bedrijf is, zijn er nog maar weinig giststammen actief betrokken bij het gistingsproces. Het gebruik van actieve droge gisten vermindert de verscheidenheid aan stammen die bij spontane gisting ontstaan, doordat zij de van nature aanwezige stammen verdringen.
Bij toevoeging van gekweekte gist wordt de gist gewoonlijk eerst gedroogd of “inactief” gemaakt, waarna hij in warm water of verdund druivensap wordt gereactiveerd voordat hij aan de most wordt toegevoegd. Om te kunnen gedijen en actief te zijn tijdens de gisting, moet de gist toegang hebben tot een voortdurende aanvoer van koolstof, stikstof, zwavel en fosfor, alsook tot verschillende vitaminen en mineralen. Deze componenten zijn van nature aanwezig in de druivenmost, maar de hoeveelheid kan worden gecorrigeerd door nutriënten aan de wijn toe te voegen, om een gunstiger omgeving voor de gist te creëren. Speciaal voor wijngistingen vervaardigde, nieuw samengestelde voedingsstoffen met geleidelijke afgifte bieden de gunstigste omstandigheden voor de gist. Zuurstof is ook nodig, maar bij de wijnbereiding moet de blootstelling aan zuurstof tot een minimum worden beperkt wegens het risico van oxidatie en het gebrek aan alcoholproductie door gist met zuurstof.
Als actieve gisten aan de druivenmost worden toegevoegd, worden fosfaten aan de suiker gebonden en worden de suikermoleculen met zes koolstofatomen gesplitst in stukken met drie koolstofatomen en ondergaan ze een reeks herschikkingsreacties. Tijdens dit proces komt het carboxylkoolstofatoom vrij in de vorm van kooldioxide en worden de resterende componenten omgezet in acetaldehyde. Door de afwezigheid van zuurstof in dit anaërobe proces kan het aceetaldehyde uiteindelijk, door reductie, worden omgezet in ethanol. Tijdens de omzetting van aceetaldehyde wordt een kleine hoeveelheid door oxidatie omgezet in azijnzuur, dat in overmaat kan bijdragen tot de wijnfout die bekend staat als vluchtige zuurheid (azijngeur). Nadat de gist zijn levenscyclus heeft beëindigd, valt hij op de bodem van de gistingstank als bezinksel, dat wijnmoer wordt genoemd. De gist staakt zijn activiteit wanneer alle suiker in de most is omgezet in andere chemicaliën of wanneer het alcoholgehalte 15% alcohol per volume-eenheid heeft bereikt; een concentratie die sterk genoeg is om de enzymatische activiteit van bijna alle giststammen te stoppen.
Andere betrokken verbindingen
Het metabolisme van aminozuren en de afbraak van suikers door gisten heeft tot gevolg dat andere biochemische verbindingen worden gevormd die kunnen bijdragen tot de smaak en het aroma van wijn. Deze verbindingen kunnen worden beschouwd als “vluchtig” zoals aldehyden, ethylacetaat, esters, vetzuren, foezeloliën, waterstofsulfide, ketonen en mercaptanen of “niet-vluchtig” zoals glycerol, azijnzuur en barnsteenzuur. Gist heeft ook het effect tijdens de fermentatie van het vrijgeven van glycoside hydrolase die de smaak precursors van aliphatics (een smaak component die reageert met eikenhout), benzeen derivaten, monoterpenen (verantwoordelijk voor bloemige aroma’s van druiven zoals Muscat en Traminer), norisoprenoids (verantwoordelijk voor sommige van de kruidige noten in Chardonnay), en fenolen kan hydrolyseren.
Sommige giststammen kunnen vluchtige thiolen produceren die bijdragen aan de fruitige aroma’s in veel wijnen, zoals de kruisbessengeur die vaak met sauvignon blanc wordt geassocieerd.
Brettanomyces-gisten zijn verantwoordelijk voor het “boerenerfaroma” dat kenmerkend is voor sommige rode wijnen, zoals bourgogne en pinot noir.
Methanol is geen belangrijk bestanddeel van wijn. De gebruikelijke concentratie ligt tussen 0,1 g/liter en 0,2 g/liter. Deze kleine sporen hebben geen nadelige invloed op mensen en geen direct effect op de zintuigen.