Τα σταφύλια αναπτύσσονται σε τσαμπιά, όπου κάθε τσαμπί αποτελείται από ένα κύριο κοτσάνι, το μίσχο, που διακλαδίζεται σε μικρότερους μίσχους οι οποίοι συγκρατούν τις ρόγες. Οι ρόγες αποτελούνται από τρία βασικά μέρη: τη φλούδα (εξωκάρπιο), τη σάρκα (μεσοκάρπιο) και τους σπόρους.
Η φλούδα προστατεύει τον καρπό και καλύπτεται από ένα κηρώδες στρώμα που εμποδίζει την απώλεια υγρασίας, ενώ παράλληλα φιλοξενεί φυσικές ζύμες απαραίτητες για τη ζύμωση. Λίγο κάτω από την επιφάνεια βρίσκονται κύτταρα που συνθέτουν φαινολικές ενώσεις, όπως οι τανίνες και οι ανθοκυάνες, οι οποίες προσδίδουν το χαρακτηριστικό χρώμα στα κόκκινα σταφύλια.
Έπειτα, η σάρκα αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του σταφυλιού και περιέχει χυμό πλούσιο σε σάκχαρα και οργανικά οξέα. Η αναλογία αυτών των σακχάρων με οξέα όπως το τρυγικό και το μηλικό καθορίζει τη γεύση του φρούτου και των κρασιών. Επίσης, η σάρκα είναι πηγή σημαντικών μετάλλων όπως το κάλιο, που επηρεάζουν τη σταθερότητα του κρασιού.
Εν συνεχεία, οι σπόροι βρίσκονται στο κέντρο κάθε ρόγας και είναι πλούσιοι σε τανίνες, ουσίες που προσδίδουν την πικράδα και τη στυφάδα στο κρασί. Περιέχουν επίσης πολύτιμα έλαια με ακόρεστα λιπαρά οξέα όπως το λινολεϊκό, καθώς και πρωτεΐνες και φυτικές ίνες που αξιοποιούνται και εκτός οινοποιίας.
Η ανάπτυξη του σταφυλιού ακολουθεί μια καμπύλη τριών σταδίων: αρχικά μια ταχεία ανάπτυξη μετά την ανθοφορία, ακολουθεί μια φάση σταθεροποίησης και τέλος η ωρίμανση που σηματοδοτείται από τον περκασμό (véraison), όταν οι ρόγες μαλακώνουν και αλλάζουν χρώμα. Κατά την ωρίμανση, η περιεκτικότητα σε σάκχαρα αυξάνεται δραματικά, ενώ τα οξέα μειώνονται.
Στην οινοποίηση, η χημική σύνθεση του σταφυλιού καθορίζει τις διαδικασίες που θα ακολουθηθούν. Τα λευκά κρασιά παράγονται συνήθως με συμπίεση των σταφυλιών ώστε να αποφευχθεί η εκχύλιση χρώματος και τανινών, ενώ στα κόκκινα κρασιά η ζύμωση γίνεται μαζί με τις φλούδες και τους σπόρους για να επιτευχθεί η επιθυμητή δομή και άρωμα.
Η φλούδα έχει καθοριστική σημασία για την ποιότητα του κρασιού, καθώς περιέχει ανθοκυάνες (χρώμα), τανίνες (υφή), φλαβονόλες (σταθερότητα χρώματος) και αρωματικές πρόδρομες ουσίες. Η έκθεση στον ήλιο αυξάνει τις φλαβονόλες, αλλά απαιτεί προσεκτική διαχείριση για να αποφευχθούν ζημιές.
Οι σπόροι είναι επίσης πολύτιμοι, καθώς από αυτούς παράγεται εκχύλισμα (Grape Seed Extract – GSE) που είναι πλούσιο σε προανθοκυανιδίνες, ισχυρά αντιοξειδωτικά με καρδιαγγειακά οφέλη, αλλά και έλαιο με πολυακόρεστα λιπαρά και βιταμίνη Ε.
Το υπόλειμμα της οινοποίησης, γνωστό ως τσίπουρο, αξιοποιείται πλέον ως πηγή φυτικών ινών, φυσικών χρωστικών, αντιοξειδωτικών, ζωοτροφών, και καλλυντικών συστατικών.
Συνοψίζοντας, η επιστημονική έρευνα συνεχίζει να εξερευνά νέες εφαρμογές για τα σταφύλια, ενώ η προσαρμογή στις κλιματικές αλλαγές αποτελεί πλέον βασική πρόκληση για τη διατήρηση της ποιότητας των προϊόντων τους.
