La vinification 
1 Les
différentes vinifications
1.1Vinification en rouge
1.1.1
Macération carbonique
1.1.2 La
vinification continue
1.2 Vinification en blanc retour au début avec Ctrl + Home
1.2.1 Vins
blancs doux
1.2.1.1
Vins doux naturels
1.3 Vinification en rosé
1.4 Vinification champenoise
1.4.1 Asti
spumante
1.4.2
Clairette
1.5 Vins de Porto
1.6 Vins de Xérès
2 Les différentes
étapes pas à pas
2.1 Limpidité
2.2 Sulfitage
2.3 Actions des microorganismes
2.3.1
Transformations chimiques du raisin par BOTRYTIS CINEREA
2.3.1.1
Formation d’acide citrique
2.3.1.2
Formation d’acide gluconique
2.3.2
Glycolyse
2.3.3 La
fermentation alcoolique
2.3.3.1
Formations d’alcools
supérieurs
2.3.3.2 La
formation de glycérol
2.3.3.3
Formation de corps secondaires
2.3.4 La
fermentation malolactique
2.3.4.1
Dégradation de l’acide
citrique
1 Les différentes vinifications
Il existe de
nombreuses façons de faire du vin. Elles dépendent du style de vin recherché et
aussi des régions concernées. Nous allons donc ici essayer de décrire la façon
de faire la plus générale, même si cela
induit que l’on passe à côté de beaucoup de détails.
1.1 Vinification en rouge
Le vin rouge ne
peut être obtenu qu’uniquement à partir de raisin noir. Il est toutefois
fréquent d’y ajouter un peu de raisin bleu
afin de faire
des vins plus fins.
Tout d’abord, le raisin
est, comme pour la vinification en blanc, partiellement égrappé et foulé. Le
moût est extrait du raisin par pression modérée. Il est en effet important de
ne pas écraser les pépins car leurs substances ne doivent pas entrer dans la
composition du moût. Il est toutefois possible de laisser les rafles, celles-ci
n’influencent pas la couleur mais uniquement la teneur
en tanin.
Le raisin, plus ou
moins égrappé et écrasé, est ensuite mis dans une cuve de fermentation où s’effectuent la
fermentation et la macération durant 3 à 21 jours, à une température de
Gay-Lussac (ce
phénomène est décrit dans le point 2.3.3). Il est possible à ce moment là d’effectuer un sulfitage afin d’éliminer les
organismes déjà présents dans les raisins et ainsi d’éviter des
fermentations non contrôlées (voir le point 2.2).
Pendant la
fermentation, la pulpe et la masse de peau, qui donnent couleur et tanin,
flottent sur le jus et forment le " chapeau ". La méthode
la plus courante pour mêler les différents éléments au jus est de pomper le jus
par une ouverture inférieure de la cuve et de le répandre sur le chapeau.
Lorsque la
fermentation est terminée, on soutire le liquide et le chapeau tombe au fond de
la cuve. On presse le résidu pour en extraire le vin qu’il peut encore
contenir. Les produits de ce pressurage seront vinifiés séparément pour faire un vin ordinaire,
appelé vin de presse, à l’usage des ouvriers de la propriété.
Le liquide soutiré,
appelé vin de goutte, est vinifié séparément, il donnera du bon vin qui
vieillira en fût de chêne.
Les deux vins ainsi
obtenus peuvent être soumis, chacun de leur côté, à une fermentation
malolactique, afin de les stabiliser biologiquement. Durant cette dernière
étape, l’acide malique et transformé en
gaz carbonique et acide lactique.
Ainsi, l’acidité du vin baisse ainsi que la probabilité de voir une fermentation
malolactique non contrôlée avoir lieu.
Le vin peut alors
être placé dans des fûts en chêne pour des vins à vieillir ou alors être mis en
bouteille pour être commercialisés comme vins à boire jeunes.
Les vins rouges
sont soutirés régulièrement. C’est cette opération qui permet de séparer le vin clair
de ses dépôts et lies (levures mortes). Il s’agit de transvaser
le vin d’un fût à l’autre en laissant ses divers déchets dans le premier.
Il est fréquent de
rajouter de l’anhydride sulfureux avant la mise en bouteille afin de tuer les derniers
microorganismes et ainsi de stabiliser le vin.
1.1.1 Macération carbonique
La vinification
carbonique est une alternative à la vinification en rouge. Les cépages les plus
couramment utilisés pour cette méthode sont le Carignan, le Grenache et le
Gamay.
Le raisin est placé
dans une cuve à atmosphère carbonique (CO2) avant d’être foulé. Ainsi,
il se produit une macération carbonique. L’absence d’oxygène et la
condition relativement sèche de la cuve retardent le début de la fermentation
alcoolique. Elle commence à l’intérieur des raisins et non dans le moût comme dans
la vinification classique. Durant la période où le raisin est laissé dans la
cuve, c’est à dire quatre à cinq jours, une fermentation intracellulaire à lieu. Elle
transforme une partie du sucre en alcool sans présence de levures. Le contenu
de la pellicule se diffuse peu à peu dans la pulpe du raisin. Ce sont ces
substances contenues dans les cellules de la pellicule qui déterminent la
couleur du vin. La pulpe est effectivement blanche.
Le lent
déclenchement de la fermentation et le contact prolongé du jus et de la peau
permettent d’obtenir un plus grand arôme et
une meilleure
vinosité. Les vins faits entièrement par ou partiellement par macération
carbonique sont remarquables par leur arôme fortement fruité et par une plus
grande profondeur de la couleur.
Après quelques
jours de macération, les raisins sont enfin foulés et décuvés afin de séparer
le vin de goutte du marc. Puis ce dernier est pressuré afin de récupérer le
reste du vin qu’il contient, appelé vin de presse.
Les deux vins ainsi
obtenus sont soumis, chacun de leur côté, à une nouvelle fermentation
alcoolique, par ajout de levures, afin d’épuiser les derniers grammes de sucre restants. Vient
ensuite la fermentation malolactique, afin de stabiliser biologiquement les
vins. Durant cette dernière étape, l’acide malique est transformé en gaz carbonique et
en acide lactique (processus décrit dans le point 2.3.4).
Le vin de presse et
le vin de goutte, après avoir subi ces fermentations, sont mélangés dans des
proportions variables.
Cette méthode donne
des vins à conservation limitée à boire jeunes.
Cette méthode peut
également être utilisée pour des vins rosés en laissant le raisin peu de temps
dans l’atmosphère carbonique. Ainsi, le vin prendra moins de substances colorantes.
1.1.2 La vinification continue
La vinification
continue est basée sur le principe de fermentation continue adoptée dans
certaines industries de la fermentation pour ses avantages de rapidité et de
régularité. Le but premier était de pouvoir séparer les deux phases de la
vinification en rouge, la fermentation et la macération. C’est toutefois un
postulat peu réaliste, en tout cas tant que les phénomènes de la macération ne sont pas
mieux connus. Les constructeurs des appareils récents ont renoncé à cette
séparation et on peut dire qu’en fait la fermentation continue est une simple
variante de la fermentation classique.
La vinification
continue est une façon d’industrialiser la fabrication du vin. En effet, elle consiste
à introduire un liquide de façon continue à l’entrée d’une
batterie de fermenteurs communiquant entre eux et à retirer à l’autre extrémité le
produit fermenté.
L’avantage est la
croissance constante des populations de levure sans phase de latence. En effet, en vinification
classique, les levures sont introduites dans le moût, elles grandissent et se
reproduisent en épuisant ainsi les ressources biologiques disponibles dans le
vin. Une phase de ralentissement de la croissance de la population suit donc
car le milieu est épuisé en oxygène et en azote assimilable.
Dans la
vinification continue, la matière première est apportée de manière continue.
Les levures ayant donc tout le temps oxygène, sucres et azote assimilables en
abondance, elles ne connaissent pas de phase de latence. Leur activité est donc
toujours constante et le taux d’alcool et la
température du
milieu ne fluctuent pas.
La vinification
continue est très avantageuse économiquement car elle économise beaucoup de
main d’œuvre. La qualité du vin se trouve toutefois malheureusement altérée.
1.2 Vinification en blanc
Le vin blanc est en
général fait à partir de raisin blanc. Il est toutefois possible de faire un
vin de couleur blanche à partir de raisin noir. C’est par exemple le
cas des vins de Champagne.
Tout d’abord, le raisin est foulé, c’est à dire que le
moût en est extrait par
pression modérée. Les grains de raisin sont séparés des rafles et des pépins.
En effet, sauf cas spéciaux, les meilleurs vins blancs sont ceux qui possèdent
le minimum d’éléments provenant de la pellicule, des pépins et surtout des
rafles. Comme décrit auparavant, les pépins et les rafles ne doivent pas être
pressés et entrer dans la composition du jus. En conséquence, l’extraction du moût
est la partie la plus importante de la vinification. C’est de la façon dont elle est faite que
dépendra la qualité du vin. Ensuite, le produit obtenu est égoutté, afin d’enlever le jus mis en liberté par le foulage.
Le raisin est
ensuite pressuré. Le moût en est ainsi extrait. Le moût et les déchets de
raisin, c’est à dire le marc, sont ensuite
séparés par
centrifugation ou soutirage.
Il est fréquent d’effectuer un
sulfitage afin d’éviter des oxydations ou afin d’inhiber des
levures.
Après cela, le moût
est placé dans une cuve où on lui ajoute des levures, qui vont par la suite
croître. Ces levures serviront à la fermentation alcoolique. C’est durant cette
opération, pendant 2 à 4 semaines, que le jus de raisin se transforme en vin.
Les levures transforment en alcool et en gaz carbonique le sucre contenu dans
le moût.
Vient ensuite, une
étape facultative, c’est à dire la fermentation malolactique. Cette méthode est
surtout utilisée en Suisse, afin de régulariser l’acidité et
stabiliser biologiquement le vin. Le vin ayant subi cette fermentation peut être mis en fût de
chêne et donner du vin à vieillir.
Le reste du vin,
qui sera utilisé pour faire du vin à boire jeune, sera alors tout d’abord filtré, afin
d’éliminer la lie et de le rendre ainsi absolument limpide.
Le vin ainsi obtenu
est ensuite mis en bouteilles selon les méthodes traditionnelles.
1.2.1 Vins blancs doux
Dans les vins
blancs doux, contrairement aux vins blancs secs, tous le sucre n’a pas été
transformé en alcool. Il existe plusieurs méthodes pour obtenir des vins doux.
Il est tout d’abord possible d’utiliser du raisin
assez riche en
sucres. Ces raisins sont toutefois très rares. On peut citer par exemple le cas
du célèbres Sauternes.
La manière la plus
courante d’arrêter la fermentation est l’utilisation d’anhydride
sulfureux. Cet agent chimique tue les levures et autres organismes responsables de la fermentation avant
que tout le sucre ne soit consommé.
Enfin, le sucre
peut être préservé en ajoutant de l’alcool de vin avant ou pendant la vinification. Ainsi,
la fermentation s’arrête avant que tout le sucre ne soit transformé
car le vin a déjà atteint sa teneur limite en alcool, c’est le cas des vins
doux dits " naturels ".
Les vins doux
naturels sont obtenus à partir des cépages suivants ; le Grenache, le
Muscat, le Maccabéo ou le Malvoisie. Les vendanges ont lieu tardivement,
lorsque le raisin est très mûr, voire un peu flétri.
Ce qui caractérise
la méthode d’obtention de ces vins est l’addition d’alcool.
En effet, après la fermentation alcoolique, qui n’est que partielle, on ajoute de l’alcool neutre. Cet
alcool arrête la fermentation de la façon décrite dans le chapitre précédant.
Légalement, le vin doit contenir au moins 5° provenant de la transformation du
sucre contenu dans le moût. Le vin, après ajout, doit titrer au minimum à 15°.
Le fait que la
fermentation alcoolique ne soit que partielle permet de garder les
caractéristiques gustatives et odorantes des cépages utilisés. En effet, leurs
caractéristiques étant liées aux sucres, elles seraient très fortement diminuées
par une fermentation complète.
1.3 Vinification en rosé
Le vin rosé est
fait à partir de raisin noir. Il est obtenu de façon identique au vin rouge, si
ce n’est que la durée de cuvage varie. En effet, pour le vin rosé, le raisin n’est laissé à
macérer que
un ou deux jours alors que, pour le vin rouge, le raisin macère quatre ou cinq
jours pour un vin rouge léger et quinze jours pour un vin rouge coloré, corsé
et très tannique.
Du vin rosé
pourrait également être obtenu en mélangeant du vin rouge et du vin blanc.
Cette pratique est toutefois inexistante. Cependant, il arrive fréquemment qu’un peu de raisin
blanc soit ajouté au raisin rouge.
1.4 Vinification champenoise
Le vin mousseux est
fait à partir de raisins noirs ( Pinot Meunier ou Pinot noir) ou blanc
(Chardonnay). Le raisin est ramassé très tôt, avant qu’il ne soit mûr.
Ce qui fait la
particularité de la méthode champenoise est le pressurage. En effet, le raisin
est pressuré sans foulage. Les raisins sont amenés dans une cage d’un pressoir. L’extraction
du jus est provoquée par le pressurage qui fait éclater les peaux en compressant le raisin et laisse
ainsi échapper progressivement le jus.
Ainsi le jus
sortant le premier est celui provenant de la pulpe se trouvant à égale distance
de la pellicule et des pépins. C’est le jus le plus riche en sucre et celui qui contient le
moins de substances provenant du raisin ou de la pulpe. C’est donc le jus de
meilleure qualité. Pour avoir une efficacité maximale, le pressurage doit se
faire lentement et de façon constante. On obtient ainsi un jus clair et
limpide.
|
Le moût ainsi
obtenu subit alors une fermentation alcoolique. La fermentation malolactique
n’est elle jamais souhaitée. Il arrive toutefois qu’elle
ait quand même partiellement lieu. Une autre
particularité de la méthode champenoise est la présence d’une
fermentation secondaire dans des bouteilles hermétiquement fermées. Pour se faire, on ajoute du sucre
au vin de base après la fermentation classique. On place ensuite les
bouteilles les unes par dessus les autres en position horizontale, dans une
cave à |
|
Après le temps
nécessaire à cette fermentation secondaire, les déchets (levures mortes et
dépôts divers) sont enlevés. Pour se faire, on amène ces déchets à entrer en
contact avec le bouchon par remuage, c’est à dire des secousses saccadées faites à la main. On
enlève alors le bouchon par une méthode spéciale appelée dégorgement permettant
de limiter au maximum les pertes.
1.4.1 Asti spumante
L’asti spumante est
un vin mousseux provenant de la région d’Asti au sud de
Turin. Il est fait à base de Muscat blanc. Sa principale particularité est que la
prise de mousse se fait lors de la première fermentation. Le moût est mis à
fermenter dans une cuve close. Le gaz carbonique résultant de cette première
fermentation donne la mousse.
Ce procédé est très
efficace car il permet de faire du vin mousseux tout en gardant le goût et le
parfum caractéristiques du Muscat.
1.4.2 Clairette
La clairette est un
vin mousseux fait à partir du cépage du même nom et dont le plus célèbre
représentant est sans aucun doute la Clairette de Die.
Il existe deux
façons différentes pour obtenir de la clairette. La première est l’utilisation de la
méthode champenoise décrite plus haut.
La deuxième est la
méthode dite rurale. Depuis l’apparition de la méthode champenoise, elle n’est guère plus
utilisée qu’à Die, à Gaillac et à Limoux. La principale différence avec la
méthode champenoise est que la seconde fermentation qui a lieu dans les
bouteilles est due au reste de sucre naturel du raisin.
La première fermentation
est ralentie par soutirage et filtration. Le vin est mis en bouteille avant que
cette fermentation primaire ne soit achevée. Le vin repart alors lentement en
fermentation dans les bouteilles bouchées avec ce qui reste de sucre.
La clairette de Die
" Tradition " a la particularité d’être partiellement
à base de raisin de Muscat. Elle contient au moins 50 % de Muscat. Ce n’est pas le cas de
la Clairette de Die " Brut " qui est faite sans Muscat.
1.5 Vins de Porto
Les vins de Porto
viennent exclusivement de la vallée du Douro au nord du Portugal. Le sol
schisteux, le relief tourmenté, le climat caractérisé par des écarts thermiques
accentués au cours des saisons, une faible pluviosité, et une insolation
intense durant l’évolution du raisin créent des conditions très spéciales propres à l’obtention de
raisins d’une grande richesse en sucres, en arômes, en pigments et
composés phénoliques. Les raisins proviennent d’un grand nombre de
cépages différents (plus de 15 cépages et 6 cépages blancs). Les raisins sont ramassés
très mûrs.
Les raisins sont
foulés au pied dans de grands récipients en pierre granitique ou schisteuse. Le
foulage se fait sur trois jours. Pendant ce laps de temps commence une légère
macération. La fermentation commence à la fin du foulage. Une fois le stade de
fermentation voulu, on transvase le jus dans de grands fûts, dans lesquels on
ajoute au vin de l’eau-de-vie de vin pour interrompre la fermentation et élever le
degré alcoolique jusqu’à près de 18° à 19°. Cet alcool est obtenu par distillation
de vins de table régionaux.
Le marc est bien
sûr pressé et le vin de presse en fermentation est ajouté au vin de goutte.
Après un certain
temps de repos, les portos sont classés en deux grandes familles : les
" blends " correspondant aux gros volumes et les
" vintages " correspondant aux vins millésimés.
Les
" blends " vieillissent en fût incomplètement pleins
pendant 6 à vingt ans. Leur stabilisation se fait donc naturellement. Les
cuvées mises en bouteilles sont faites après études gustatives par mélange de vins
d’âges divers.
Les
" vintages " sont conservés pendant deux ans en fûts pleins
et sont traités à la façon des grands vins rouges. Ces vins s’améliorent en
vieillissant en bouteille. Leur richesse en polyphénols leur apporte une longévité remarquable.
1.6 Vins de Xérès
Le Xérès est un vin
blanc espagnol provenant des alentours de la petite de Jerez qui lui a donné
son nom. Xérès est en effet le nom français de Jerez, et Sherry en est le nom
anglais et allemand. Le principal cépage est le Palomino mais on y cultive
aussi une demi-douzaine de cépages secondaires.
Le raisin est
laissé, au moment des vendanges, en plein soleil pendant douze à quatorze
heures. Il est ensuite pressé et le moût est placé dans des cuves où se produit
la fermentation.
L’avenir du vin
dépend par la suite de l’avis d’expert. Le vin léger et clair avec un fin bouquet sera
additionné d’eau-de-vie de vin jusqu’à ce qu’il titre 15,5°. Il
deviendra ainsi " Fino " et " Amontillado ".
Le vin plus corsé,
avec moins de bouquet, deviendra de l’"Oloroso " ou du " Cream
Sherry " après addition d’eau-de-vie de vin jusqu’à 17° ou 18°.
Le vin mûrit
ensuite pendant plusieurs années en fûts. Sous l’action des levures placées
dans les fûts, le
vin prendra peu à peu son bouquet unique. Il deviendra également plus sec et
deviendra plus riche en alcool. Ainsi, des Finos titrant à 15,5° accusent
facilement 21° après cinq ans ou plus.
2 Les différentes étapes pas à pas
2.1 Limpidité
La limpidité est un
facteur de qualité très important. En effet, un vin troublé ou présentant des
dépôts fait mauvais effet, visuellement en tout cas. Pendant longtemps, les
questions de limpidité du vin n’étaient pas maîtrisées et le trouble de certains vins
était considéré comme une fatalité.
Aujourd’hui, les recherches scientifiques effectuées sur le
vin ont permis de trouver des méthodes permettant d’assurer une
limpidité stable au vin.
Les problèmes de
troubles du vin et leurs résolutions sont liés aux colloïdes, c’est à dire aux
petits agrégats de molécules en suspension dans le vin.
Les mécanismes de
trouble des vins débutent par des mécanismes chimiques comme l’oxydation du fer,
la réduction du cuivre ou encore la modification des protéines par le tanin ou
une température élevée. Les corps alors formés restent d’abord en suspension
dans le vin. Ils floculent par la suite à cause de divers facteurs. Ainsi, les
troubles du vin proviennent de la floculation de colloïdes.
L’élimination des
précipités du vin demande beaucoup de précision et d’habilité car il ne fait pas faire d’actions trop
brutales qui
affecteraient la qualité du vin.
Le soutirage est
utilisé fréquemment. Il s’agit de séparer le vin clair de ses dépôts et lies. Pour se
faire, on transvase le vin d’un fût à un autre en évitant de prendre les dépôts
avec. Ce procédé est en fait une sorte de décantation.
Pour favoriser la
précipitation des particules indésirables, on utilise un procédé appelé
" collage ". Il s’agit d’ajouter
des
" colles " diverses, chargées positivement qui floculent
avec le tanin, de charge négative. On peut utiliser comme colles du sang de boeuf défibriné, de la caséine, de la gélatine, de
la colle de poisson (pour les vins blancs) ou du blanc d’oeuf frais (utilisé
pour les vins fins).
En ce qui concerne
le fer et le cuivre qui peuvent se trouver accidentellement dans le vin, il est
possible de les éliminer en introduisant du ferrocyanure de potassium qui forme
alors les composés insolubles suivants :
3 Fe(CN)64-
+ 4 Fe3+ => [Fe(CN)6]3Fe4
3 Fe(CN)64-
+ 2 Cu2+ => Fe(CN)6Cu2
La dernière étape
pour clarifier le vin est la filtration. Il s’agit de faire
passer le vin à travers des filtres. Les dépôts et les ferments indésirables se déposent alors et sont
éliminés du vin.
2.2 Sulfitage
Le gaz sulfureux ou
anhydride sulfureux (SO2) est employé depuis longtemps dans la
vinification. C’est un antiseptique très efficace. Il tue les bactéries, les divers
champignons et les germes de maladies du vin. Il a également une action
bénéfique sur le moût. En effet, un moût traité est plus riche en alcool, en
saveur et en couleur. Ainsi, l’anhydride sulfureux est très utile car en éliminant
les levures, il évite une fermentation secondaire en bouteille et permet d’arrêter la
fermentation quand le vigneron le désire. Toutefois un excès d’anhydride sulfureux
provenant de la main trop lourde d’un vigneron se perçoit
désagréablement au nez et au palais, provoque des maux de tête et donne même parfois
naissance à un goût d’œuf pourri provoqué par l’hydrogène sulfuré (H2S).
Le souffre peut
également être ajouté sous forme d’acide sulfureux ( H2SO3 ),
de bisulfite de potassium ( KHSO3 ) ou encore de métabisulfite ( K2S2O5
).
2.3 Actions des microorganismes
Les différentes
fermentations subies par le vin sont le résultat de microorganismes. Ce sont
soit des bactéries soit des levures ou encore des champignons. Certains de ces
microorganismes sont déjà présents dans le raisin. Toutefois, la plupart sont
rajoutés lors de la vinification. Ceci permet de sélectionner les organismes
les plus efficaces.
Les champignons
agissent lors de la maturation du raisin principalement. Ils sont toutefois
également effectifs pendant la vinification et lors du vieillissement.
Les levures sont utilisées
pour la fermentation alcoolique et les bactéries pour la fermentation
malolactique. Toutefois, ces organismes, utilisent certains éléments pour vivre
et croître, les transformant ainsi en d’autres éléments.
Les réactions transformant les composés chimiques ont lieu par l’intermédiaire d’enzymes sécrétées
par les organismes microscopiques.
Il y a donc
beaucoup de processus dont les organismes sont la cause. Nous allons essayer de
décrire les principaux.
2.3.1 Transformations chimiques du raisin par BOTRYTIS CINEREA
Botrytis cinerea
est une moisissure. Il agit sur les grains de raisin pendant leur maturation.
2.3.1.1 Formation d’acide citrique
Botytris cinerea
forme de l’acide citrique par oxydation des sucres. C’est d’ailleurs
une des formes les plus courantes du catabolisme des champignons, liée aux phénomènes
respiratoires, conséquence de l’universalité du
cycle tricarboxylique.
L’équation globale de
la formation de l’acide citrique par oxydation des sucres est la suivante :
2 C6H12O6
+ 3 O2 => 2 C6H8O7 + 4 H2O
Comme dans la
fermentation alcoolique, le premier stade de cette oxydation aboutit, à partir
des triosephosphates, à l’acide pyruvique. D’après le cycle de
Krebs, l’acide citrique provient de la condensation de l’acide pyruvique et
de l’acide oxaloacétique :
2 COOH-CO-CH2-COOH + 2 CH3-CO-COOH + O2
=> 2 COOH-CH2-COH(COOH)-CH2-COOH + CO2
L’acide oxaloacétique
proviendrait lui-même de la carboxylation directe de l’acide pyruvique :
CH3-CO-COOH + CO2 => COOH-CH2-CO-COOH
2.3.1.2 Formation d’acide gluconique
Botrytis cinerea
est capable, par l’intermédiaire d’une enzyme, la glucose-oxydase, de former de l’acide gluconique à
partir de glucose. Cet acide provient de la fonction aldéhyde du glucose :
2 CH2OH-(CHOH)4-CHO
+ O2 => 2 CH2OH-(CHOH)4-COOH
2.3.2 Glycolyse
Il s’agit de la
dégradation du glucose (ou éventuellement de fructose) en acide pyruvique dans les
cellules. Ces réactions ont lieu en anaérobiose lors de vinifications ;
réalisées en aérobiose, il s’agit de la respiration cellulaire.
Le premier acte de
cette réaction est la formation d’esters phosphoriques des sucres, phénomène général
dans les mécanismes biochimiques, qui s’interprète par des
raisons énergétiques ; en effet, les molécules de phosphate peuvent donner avec certains
radicaux organiques des "liaisons riches en énergie " et leur
transfert d’une molécule sur une autre s’accompagne alors de transfert d’énergie.
Il y a ensuite
rupture du fructose-1,6 diphosphate, qui possède un cycle furanique à 5
chaînons peu stable. Cette rupture conduit à deux trioses isomères, en
équilibre l’un par rapport à l’autre
avec 96,5 % de
dihydroxyacétone et 3,5 % de glycéraldéhyde-3 phosphate. Mais seul le second intervient
dans les réactions ultérieurs et l’équilibre est
continuellement déplacé en sa faveur.
Après cela, le
glycéraldéhyde-3 phosphate est transformé en acide pyruvique. Cette réaction
comprend l’oxydation en acide après hydratation, l’isomérisation par
transfert du groupement phosphate, la déshydratation d’une fonction alcool en alcène qui est lui-même
la forme de l’acide pyruvique.
Ainsi, à partir de
glucose ( ou fructose), on obtient de l’acide pyruvique qui
intervient dans la fermentation alcoolique et la fermentation malolactique.
2.3.3 La fermentation alcoolique
La fermentation est
le processus qui permet au raisin de devenir du vin. Cette transformation se
fait à l’aide de levures, Saccharomyces
cerevisiae ellipsoidus ou " levures de bière de forme ellipsoïde ", qui transforment
en alcool et en gaz carbonique le sucre contenu dans le moût. Ceci se fait
selon l’équation de Gay-Lussac, ci-dessous :
C6H12O6
=> 2 C2H5OH + 2 CO2
glucose =>
alcool éthylique + gaz carbonique
Toutefois, il y a
également d’autres éléments qui apparaissent au cours de la fermentation alcoolique comme
le glycérol, des acides succiniques ou encore des acides volatiles pour ne
citer que les principaux. En fait, en analysant plus profondément, la
fermentation alcoolique est très complexe.
La fermentation a
lieu, dans tous les cas, en anaérobiose. En effet, en présence d’oxygène, ce serait
la respiration cellulaire normale qui se produirait.
Il y a tout d’abord un phénomène
appelé " glycolyse "
qui a lieu. C’est le premier acte de la fermentation
alcoolique. Ce phénomène est décrit dans le chapitre II 2.3.2.
L’acide pyruvique qui
est alors apparu est décarboxylé sous forme d’aldéhyde acétique
(ou acétaldéhyde ou éthanal), lui-même réduit en alcool éthylique. Cette réaction est
réalisée par la forme réduite du NAD qui apparaît au cours de l’oxydation du
glycéraldéhyde-3 phosphate. Les deux réactions correspondantes sont donc
couplées ; elles constituent une oxydoréduction. On comprend alors la
nécessité de la rédooxydation de NADH2 ; s’il n’en était pas
ainsi, la glycolyse dès que tout le NAD présent dans la cellule aurait été
réduit.
Le bilan énergétique
de la fermentation alcoolique est identique à celui de la glycolyse, soit 2 ATP
formés pour une molécule de sucre dégradée. Le bilan de la fermentation de la
levure s’écrit :
C6H12O6
+ 2 ADP + 2 H3PO4 => 2 CH3-CH2OH
+ 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
Sur le plan
énergétique, la variation d’énergie libre de la transformation chimique d’une molécule de
glucose en CO2 et
éthanol est de –40 kcal ; l’énergie de
formation d’une liaison ATP étant de 7,3 kcal, sur les 40 kcal libérés 14,6 sont
utilisés par les cellules de levure pour assurer leurs fonctions vitales, en
particulier leur multiplication. La différence, soit 25,4 kcal, est libérée
sous forme de chaleur et provoque l’échauffement des
cuves de vinification. C’est pour cela que les vignerons doivent utiliser des dispositifs de
refroidissement lors de la fermentation alcoolique. En effet, une température
excessive peut provoquer une perte des arômes du vin ou encore, plus
simplement, l’arrêt de la fermentation car les levures sécrètent, au-dessus de 32°, des
toxiques qu’elles ne supportent pas.
Comme décrit plus
haut, de nombreux éléments secondaires sont issus de l’intervention des
levures. Ainsi, la fermentation de
-gaz carbonique CO2
-alcool éthylique
CH3-CH2OH
-alcools supérieurs
-glycérol CH2OH-CHOH-CH2OH
-2,3-butanediol CH3-CHOH-CHOH-CH3
-acide succinique COOH-CH2-CH2-COOH
-acide lactique CH3CHOH-COOH
-acétaldéhyde CH3-CHO
-cellules de
levures
Le moût de raisin
contient entre 150 et 250 g/l de sucres fermentescibles. Le degré d’alcool se détermine
comme cela ;
1° d’alcool pour 17 g/l de sucres pour les vins blancs et 1° pour 18 g/l pour
les vins rouges. Ainsi, un moût contenant 150 g/l de sucres donnera un vin
ayant un taux d’alcool d’environ 8°. A l’opposé, d’un
moût contenant 250 g/l de sucres résultera un vin titrant à environ 14°. Pour cette raison, un vin ne
dépassera naturellement jamais les 14° voire les 15° au maximum. Les vins
dépassant ce degré d’alcool sont donc obtenus par ajout d’alcool.
La fermentation est
un phénomène utilisé depuis très longtemps. Il a toutefois fallut attendre 1857
pour que Pasteur démontre que la fermentation était due à des organismes
vivants (les levures) et non simplement à la volonté de Dieu.
2.3.3.1 Formations d’alcools supérieurs
Le jus de raisin
contient environ 2 g/l de substances azotées constituées principalement par des
acides aminés et des protéines. Elles sont utilisées en partie pour la
croissance des levures. Pendant leur croissance, ces dernières produisent un
remaniement profond des acides aminés qui se produit par la production d’alcools supérieurs.
Nous allons donner
comme exemple de biosynthèse des alcools supérieurs à partir d’acides aminés, la
formation de tyrosol à partir de tyrosine :
La biosynthèse de
certains alcools supérieurs se fait toutefois sans l’intervention d’acides
aminés. Voici comme exemple le processus de formation d’alcool n-propylique
ou propanol-1 :
Il résulte donc de
l’intervention des organismes la présence d’alcools supérieurs
dans le vin. Certains de ces alcools sont perceptibles et peuvent donc influencer le goût du vin. La
production d’alcools supérieurs dépend de la souche de levure et
des conditions de milieux et d’aération.
2.3.3.2 La formation de glycérol
Il se produit ce qu’on appelle la
fermentation glycéropyruvique. Il s’agit de la dégradation de sucres en acide pyruvique
et en glycérol. L’équation s’écrit
alors :
C6H12O6 => CH2OH-CHOH-CH2OH
+ CH3-CO-COOH
Le sucre se
décompose tout d’abord en glycéraldéhyde-3 phosphate et en dihydroxyacétone phosphate.
La glycéraldéhyde-3 phosphate se transforme ensuite en acide phospho-3
glycérique puis, par glycolyse, en acide pyruvique. Le dihydroxyacétone
phosphate, quant à lui, se transforme en glycéro-3 phosphate puis en glycérol
selon l’équation suivante (lors de cette transformation, des molécules de H2O
se transforment en H3PO4).
2.3.3.3 Formation de corps secondaires
Comme décrit
auparavant, il y a de nombreux corps secondaires qui se forment lors de la
fermentation. Nous allons ici présenter de façon simplifiée la formation de
certains de ces corps, soit de l’acide succinique et du butanediol-2,3
Formation d’acide succinique :
5 CH3-CHO + 2 H2O => COOH-CH2-CH2-COOH
+ 3 CH3-CH2OH
Formation de butanediol-2,3 :
CH3-CHO + CH3CH2OH => CH3-CHOH-CHOH-CH3
Ces deux corps sont
donc formés à partir d’éthanal ou acétaldéhyde. Ces équations décrivent
globalement la formation des produits secondaires mais ne tiennent toutefois
pas compte des produits intermédiaires.
2.3.4 La fermentation malolactique
Il s’agit de la
dégradation de l’acide malique en acide lactique et en gaz carbonique sous l’action de bactéries
spéciales. Cette fermentation a donc pour résultat la désacidification biologique du vin,
puisque le taux d’acide malique se trouve réduit.
Ainsi, ce processus, si il est bien contrôlé, est utile pour les vins verts, c’est à dire les vins
provenant de vendanges
pas suffisamment mûres qui contiennent donc un taux d’acide trop élevé, comme en Suisse ou en Alsace. On en
profite même pour mettre certains vins en bouteille juste après le phénomène
afin qu’ils gardent conservent un très léger pétillement dû au
gaz carbonique ( Gaillac perlé, Crépy, vins du Valais, vins verts du Portugal).
Cette fermentation
malolactique sert également à stabiliser le vin. Après la fermentation
principale, lorsque les sucres ont disparus, l’acide malique restant est le principal facteur d’instabilité car il
peut être fermenté par les bactéries. C’est pour cette
raison qu’on cherche à provoquer cette fermentation avant la commercialisation du
vin. Cette opération n’est toutefois pas utilisée partout de façon volontaire. En
effet, effectuée sur un vin ayant une acidité normale, elle serait nuisible au
bouquet. D’autre part, le vigneron doit faire attention à ce que cette
fermentation ne fasse pas naître dans le vin une saveur d’acide lactique qui serait perceptible lors de la
dégustation.
Globalement, l’équation chimique
pourrait s’écrire comme suit :
COOH-CH2-CHOH-COOH => CO2 + CH3-CHOH-COOH
acide malique acide
lactique
Mais en réalité les
mécanismes biochimiques qui interviennent dans cette transformation ne sont pas
définitivement élucidés. On connaît depuis longtemps deux enzymes, la
malicodéshydrogénase et l’enzyme malique, qui possèdent la propriété de dégrader l’acide malique.
Si l’intervention dans
la fermentation malolactique , de la malicodéshydrogénase a toujours été exclue, on a supposé pendant
longtemps que l’enzyme malique était impliquée
dans cette fermentation, ce qui suppose le passage par l’acide pyruvique et
l’intervention de la lacticodéshydrogénase puisque cette enzyme malique assure
exclusivement la transformation de l’acide malique en acide pyruvique. Etudiant cette
question, PEYNAUD et LAFON-LAFOURCADE (1970) ont fait remarquer que les
bactéries lactiques du vin possèdent le plus généralement les deux
lacticodéshydrogénases puisque, dans la fermentation des sucres, elles sont
capables de réduire l’acide pyruvique
simultanément en acides D (-) lactique et L (+) lactique. Or la fermentation malolactique
conduit exclusivement à l’acide L (+)
lactique ; ces faits
indiquent que l’acide pyruvique n’est pas un
intermédiaire ou tout au moins que les lacticodéshyrogénases ne sont pas impliquées
dans la fermentation malolactique, ce n’est donc pas cette
enzyme malique qui est responsable de la fermentation malolactique.
Plus récemment, il
a été démontré l’existence d’une autre enzyme agissant dans cette réaction (LONVAUD
1975).Cette enzyme étant hélas moins bien connue, il ne nous a pas été possible
de trouver une formule ni un autre nom que " enzyme
malolactique ".
Cette enzyme est
très active en milieu acide est n’est pas inhibée en présence d’une grande
quantité de glucose. Elle transforme directement l’acide malique en
acide lactique. Les étapes intermédiaires éventuelles ne sont actuellement pas connues.
Il est possible qu’il s’agisse d’une simple
décarboxylation, bien que ce soit une réaction peu fréquente en biochimie à partir d’un acide hydroxylé.
Il a également été formulé comme hypothèse (RIBEREAU-GAYON, PEYNAUD et SUDRAUD 1975) que l’acide pyruvique est
un intermédiaire mais
qu’il reste fixé sur la surface protéinique de l’enzyme
où il est réduit en
acide lactique par l’enzyme malolactique elle-même. La non-intervention des lacticodéshydrogénases
serait donc expliquée ainsi que la stéréospécificité de la réaction, donc la
production exclusive d’acide L(+) lactique.
On sait que la
réaction de transformation de l’acide malique en acide lactique ne libère pas d’énergie utilisable
chimiquement. Elle ne sert donc aux cellules bactériennes ni à la croissance ni à la reproduction.
Ce n’est donc pas une véritable fermentation. Cette
réaction ne peut donc être expliquée qu’en admettant l’utilisation
d’autres éléments du vin par les bactéries.
2.3.4.1 Dégradation de l’acide citrique
Les bactéries
lactiques dégradent l’acide citrique en
formant de l’acidité volatile.
Cette dégradation se fait souvent en accompagnement de la fermentation malolactique.
Une molécule d’acide citrique
donne 1,2 à 1,5 molécules d’acide acétique, une très petite quantité d’acide lactique et
0,2 à 0,3 molécule de corps acétoïniques (butanediol-2,3 et acétoïne). Le mécanisme commence
par la rupture de l’acide citrique en acide
oxaloacétique et acide acétique. Le premier est ensuite décarboxylé en acide pyruvique
qui est lui-même à l’origine de l’acide lactique d’une
part et des corps acétoïniques d’autre part. Cet acide pyruvique peut former également de l’acide acétique, par
l’intermédiaire de l’acétylcoenzyme, avec production d’une
molécule de CO2
ou éventuellement d’acide formique.
