Traité d'oenologie
¤ Chimie du vin
¤ Stabilisation et traitements
La vigne DUNOD
Avant-proposXV
Préface de la cinquième éditionXVII
Préface de la quatrième éditionXIX
Remarques concernant l'expression de certains paramètres de la constitution des moûts et des vinsXXIII
A
Chimie du vin
1 ¤ Les acides organiques du vin3
1.1 Introduction
3
1.2 Les principaux acides organiques
3
1.2.1 La configuration stérique des acides organiques3
1.2.2 Les acides organiques du raisin3
1.2.3 Les acides organiques de fermentation6
1.3 Les différentes formes d'acidité
8
1.3.1 L'acidité totale9
1.3.2 L'acidité volatile10
1.3.3 L'acidité fixe10
1.4 La notion de pH et ses applications
11
1.4.1 Définition11
1.4.2 L'expression du pH des vins12
1.4.3 La capacité « tampon » des moûts et des vins13
1.4.4 L'application du pouvoir tampon à l'acidification et à la désacidification des vins22
1.5 Le mécanisme et la prévision de la précipitation des sels de l'acide tartrique
27
1.5.1 Principe27
1.5.2 La cristallisation et la précipitation des sels de l'acide tartrique32
1.5.3 L'utilisation de la conductivité électrique pour le suivi des précipitations tartriques34
1.6 Les tests de prévision de la stabilité des vins
35
1.6.1 Le test au réfrigérateur35
1.6.2 Le test « mini-contact »35
1.6.3 Le test de Wurdig et la notion de température de saturation du vin38
1.6.4 La relation entre la température de saturation et la température de stabilisation d'un vin41
1.6.5 L'application industrielle de la relation entre les températures de saturation et de stabilité d'un vin45
1.6.6 Utilisation du logiciel de calcul Mextar®46
1.7 La prévention de la précipitation des sels de l'acide tartrique
46
1.7.1 Introduction46
1.7.2 La stabilisation par le froid de longue durée, sans ensemencement avec des cristaux de tartre46
1.7.3 La stabilisation par le froid de courte durée. Procédé par contact statique47
1.7.4 La stabilisation par le froid de courte durée. Le procédé par contact en régime dynamique continu48
1.7.5 La prévention contre les troubles de tartrate de calcium50
1.7.6 L'utilisation de l'acide métatartrique51
1.7.7 L'utilisation des mannoprotéines de levures55
1.7.8 L'utilisation de la carboxyméthylcellulose59
2 ¤ Les alcools et les autres produits volatils65
2.1 L'alcool éthylique ou éthanol
65
2.2 Les autres alcools simples
67
2.2.1 L'alcool méthylique67
2.2.2 Les alcools supérieurs d'origine fermentaire68
2.2.3 Les alcools divers70
2.3 Les polyols
71
2.3.1 Le glycérol, polyol en C371
2.3.2 Le 2,3-butanediol et l'érythritol, polyols en C472
2.3.3 L'arabitol, polyol en C573
2.3.4 Le mannitol, le sorbitol et le mésoinositol, polyols en C673
2.4 Les acides gras de la série aliphathique
74
2.5 Les esters
75
2.5.1 L'acétate d'éthyle75
2.5.2 Les esters éthyliques d'acides gras et les acétates d'alcools supérieurs76
2.5.3 Les esters éthyliques d'acides substitués77
2.5.4 Les esters d'origine chimique79
2.6 Les autres composés
80
2.6.1 Les composés carbonylés (aldéhydes et cétones)80
2.6.2 Les acétals82
2.6.3 Les lactones83
3 ¤ Les glucides87
3.1 Introduction
87
3.2 Le glucose et le fructose
88
3.2.1 Leur présence dans le raisin et le vin88
3.2.2 Leur structure chimique89
3.3 Les autres sucres
92
3.3.1 Les oses simples92
3.3.2 Les diholosides94
3.4 Les propriétés chimiques des sucres
95
3.4.1 Les propriétés spécifiques95
3.4.2 La réduction des liqueurs cupriques alcalines (liqueurs de Fehling)97
3.4.3 L'addition de la phénylhydrazine pour l'identification chimique97
3.4.4 Les réactions de méthylation et d'acétylation conduisant à des dérivés volatils identifiables par chromatographie en phase gazeuse98
3.5 Les dérivés des sucres
99
3.5.1 Les hétérosides99
3.5.2 Les produits d'oxydation101
3.6 Les substances pectiques provenant du raisin
101
3.6.1 La terminologie et la composition en monomères des substances pectiques101
3.6.2 L'évolution des polysaccharides totaux du moût au cours de la maturation103
3.6.3 Les structures moléculaires des substances pectiques du moût104
3.6.4 Les structures moléculaires des substances pectiques du vin108
3.6.5 L'incidence des substances pectiques sur les propriétés du vin109
3.7 Les polysaccharides exocellulaires des micro-organismes
110
3.7.1 Les polysaccharides exocellulaires des levures110
3.7.2 Les polysaccharides de Botrytis cinerea114
3.7.3 Les polysaccharides de la « maladie de la graisse »116
3.7.4 Les polysaccharides des bactéries participant à la fermentation malolactique117
4 ¤ L'extrait sec et les matières minérales121
4.1 Introduction
121
4.2 L'extrait sec
122
4.3 Les cendres
124
4.2.1 L'obtention des cendres124
4.3.2 L'alcalinité des cendres124
4.4 Les anions minéraux
125
4.5 Les cations minéraux
126
4.6 Le fer et le mécanisme de la casse ferrique
127
4.6.1 La présence et l'état du fer dans le vin127
4.6.2 Le mécanisme de la casse ferrique128
4.6.3 Le traitement avec l'acide citrique et la gomme arabique131
4.6.4 Le traitement avec l'acide ascorbique131
4.6.5 Le traitement avec le ferrocyanure de potassium131
4.6.6 Le traitement avec le phytate de calcium134
4.7 Le cuivre et la casse cuivrique
135
4.7.1 Le présence et l'état du cuivre dans le vin135
4.7.2 Le mécanisme de la casse cuivrique136
4.7.3 La prévention de la casse cuivrique137
4.8 Les métaux lourds
139
4.8.1 Définition139
4.8.2 L'arsenic140
4.8.3 Le cadmium140
4.8.4 Le mercure140
4.8.5 Le plomb141
4.8.6 Le zinc143
5 ¤ Les substances azotées145
5.1 Introduction
145
5.2 Les différentes formes d'azote
154
5.2.1 L'azote total145
5.2.2 L'azote minéral146
5.2.3 Les différentes formes d'azote organique147
5.3 Les acides aminés
150
5.3.1 Leur structure150
5.3.2 Leur présence dans les moûts et les vins151
5.3.3 Les oligopeptides154
5.4 Les formes diverses d'azote
155
5.4.1 L'urée155
5.4.2 La carbamate d'éthyle156
5.4.3 Les amines biogènes158
5.5 Les protéines et la casse protéique
161
5.5.1 Les protéines161
5.5.2 Le mécanisme de la casse protéique167
5.5.3 Les facteurs d'enrichissement des moûts en protéines167
5.5.4 Les tests de stabilité protéique170
5.6 La prévention de la casse protéique
172
5.6.1 Le principe des traitements de stabilisation vis-à-vis de la casse protéique172
5.6.2 L'emploi des bentonites pour l'élimination des protéines172
5.6.3 Les tentatives de remplacement du traitement à la bentonite174
5.6.4 La stabilisation protéique des vins blancs au cours de leur élevage sur lies175
6 ¤ Les composés phénoliques183
6.1 Introduction
183
6.2 La nature des substances
183
6.2.1 Les acides phénols et leurs dérivés183
6.2.2 Les flavonoïdes186
6.2.3 Les anthocyanes188
6.2.4 Les tanins191
6.3 Les propriétés chimiques des anthocyanes et des tanins
197
6.3.1 Les propriétés des phénols197
6.3.2 Les équilibres des anthocyanes en fonction du pH et du SO2198
6.3.3 Les réactions de dégradation des anthocyanes204
6.3.4 Les réactions des tanins avec des polymères protéiques et glucidiques206
6.3.5 La formation de carbocations à partir des procyanidines208
6.3.6 Les réactions d'oxydation des procyanidines210
6.3.7 Les réactions de polymérisation des procyanidines212
6.3.8 La réaction de copigmentation des anthocyanes215
6.3.9 Les réactions des composés à double liaison polarisée avec les anthocyanes217
6.3.10 Les réactions de condensation des anthocyanes et des tanins218
6.4 Le dosage des anthocyanes et des tanins. Les propriétés organoleptiques
223
6.4.1 L'évaluation du contenu phénolique des vins rouges et des vins blancs223
6.4.2 Le dosage des anthocyanes224
6.4.3 Le dosage des tanins226
6.4.4 L'appréciation des caractéristiques des tanins228
6.4.5 L'étude de la couleur des vins230
6.4.6 Le fractionnement des composés phénoliques des raisins et des vins232
6.4.7 Les propriétés organoleptiques des composés phénoliques des vins rouges234
6.5 L'évolution des anthocyanes et des tanins au cours de la maturation du raisin
239
6.5.1 La localisation des différents composés phénoliques dans le raisin239
6.5.2 L'évolution des tanins et des anthocyanes au cours de la maturation du raisin240
6.5.3 La notion de maturité phénolique247
6.5.4 Les méthodes de mesure de la maturité phénolique249
6.6 L'extraction des tanins et des anthocyanes au cours de la vinification
251
6.6.1 L'extraction des pigments pendant la cuvaison251
6.6.2 L'influence de différents facteurs. L'adaptation de la vinification253
6.7 Les réactions chimiques intervenant au cours de l'élevage et du vieillissement
255
6.7.1 Les réactions impliquant surtout les anthocyanes. L'incidence sur la couleur255
6.7.2 Les réactions impliquant surtout les tanins. L'incidence sur la saveur257
6.7.3 Les interventions au cours de l'élevage et du vieillissement du vin258
6.8 La précipitation de la matière colorante (la stabilité de la couleur)
260
6.8.1 La précipitation de la matière colorante des vins jeunes260
6.8.2 La précipitation de la matière colorante des vins vieux262
6.9 L'origine de la couleur des vins blancs
262
6.9.1 Les composés phénoliques des vins blancs262
6.9.2 La contribution des différents constituants à la couleur des vins blancs264
7 ¤ L'arôme des cépages271
7.1 Introduction sur l'arôme des cépages
271
7.1.1 Quelques données générales sur l'arôme des vins271
7.1.2 Les composés de l'arôme variétal272
7.2 Les composés terpéniques
273
7.2.1 Les différents terpènes odorants273
7.2.2 Les mécanismes impliqués dans la composition monoterpénique du raisin et du vin277
7.2.3 Les formes glycosylées des terpénols volatils279
7.2.4 L'exploitation du potentiel aromatique glycosylé du raisin281
7.3 Les dérivés norisoprénoïdes
281
7.3.1 Les dérivés C13-norisoprénoïdes odorants281
7.3.2 Les précurseurs des dérivés C13-norisoprénoïdes284
7.4 Les méthoxypyrazines
285
7.5 Les composés soufrés possédant une fonction thiol
289
7.5.1 Les thiols volatils odorants intervenant dans l'arôme variétal des vins289
7.5.2 Les précurseurs des thiols volatils variétaux294
7.5.3 La libération des thiols volatils à partir des formes précurseurs au cours de la fermentation alcoolique297
7.5.4 Les thiols volatils non variétaux apparaissant au cours de l'élevage des vins ou formés au cours de la fermentation alcoolique298
7.6 Furanones
300
7.7 Lactones
301
7.8 L'arôme des espèces américaines
304
B
Stabilisation et traitements des vins
8 ¤ La nature chimique, l'origine et les conséquences des principaux défauts organoleptiques315
8.1 Introduction
315
8.2 Les défauts oxydatifs
317
8.2.1 Le rôle de l'oxydation317
8.2.2 La capacité tampon d'oxydation318
8.2.3 L'apparition de l'évent319
8.3 L'incidence des différentes formes d'altérations bactériennes
321
8.3.1 La formation d'acidité volatile par les bactéries321
8.3.2 Les altérations par les bactéries lactiques322
8.3.3 Les altérations par les bactéries acétiques325
8.3.4 La contamination par les levures mycodermiques (la fleur)327
8.4 L'origine microbiologique et les propriétés des phénols volatils
328
8.4.1 Les phénols volatils responsables de certaines déviations olfactives de type « phénolé » des vins328
8.4.2 Les mécanismes enzymatiques de la production des vinyl-phénols par S. cerevisiae332
8.4.3 L'influence de certains paramètres de la vinification sur la teneur en vinyl-phénols des vins blancs333
8.4.4 Les circonstances et la fréquence d'apparition des éthyl-phénols dans les vins rouges337
8.4.5 L'origine microbiologique et la voie de synthèse des éthyl-phénols dans les vins rouges338
8.4.6 L'incidence des conditions d'élevage des vins rouges sur leur teneur en éthyl-phénols342
8.5 Les goûts de bouchon
345
8.5.1 La contamination du vin par le liège345
8.5.2 La contamination du vin dans les locaux de stockage351
8.6 La présence de dérivés soufrés et les odeurs de réduction
353
8.6.1 Introduction353
8.6.2 Les composés soufrés volatils issus du métabolisme levurien354
8.6.3 L'origine phytosanitaire de produits soufrés volatils360
8.6.4 L'origine thermique de produits soufrés volatils363
8.6.5 L'origine photochimique de produits soufrés volatils365
8.7 Le vieillissement aromatique prématuré des vins
368
8.7.1 Le vieillissement prématuré de vins blancs368
8.7.2 Le vieillissement prématuré de vins rouges372
8.8 Les défauts organoleptiques associés à des raisins atteints par diverses formes de pourriture
374
8.8.1 La nature des défauts374
8.8.2 La (-)-géosmine, composé responsable du principal défaut terreux374
8.8.3 Autres défauts associés au développement de la pourriture sur la vendange378
8.9 Les défauts divers
381
8.9.1 La dégradation de l'acide sorbique et l'« odeur de géranium »381
8.9.2 Le « goût de souris »382
8.9.3 Le « goût d'amande amère » provoqué par un matériau au contact du vin382
8.9.4 L'élimination des défauts organoleptiques383
9 ¤ La notion de limpidité et les phénomènes colloïdaux389
9.1 La limpidité et la stabilité de la limpidité
389
9.1.1 Les problèmes liés à la limpidité389
9.1.2 L'observation de la limpidité390
9.2 L'état colloïdal
392
9.2.1 La classification des systèmes dispersés392
9.2.2 Les différents types de colloïdes393
9.2.3 Les propriétés des colloïdes394
9.2.4 Les charges électriques des particules colloïdales395
9.3 La réactivité des colloïdes
396
9.3.1 La stabilité et la floculation des colloïdes396
9.3.2 La stabilité et la floculation des colloïdes macromoléculaires398
9.3.3 La floculation mutuelle des colloïdes400
9.3.4 Les phénomènes d'adsorption401
9.4 Les colloïdes protecteurs et le traitement à la gomme arabique
402
9.4.1 La nature et les propriétés des colloïdes protecteurs402
9.4.2 Les colloïdes protecteurs naturels du vin404
9.4.3 L'emploi de la gomme arabique pour la stabilisation de la limpidité405
10 ¤ Les traitements de clarification et de stabilisation. Le collage des vins409
10.1 Les traitements des vins
409
10.2 La sédimentation des particules en suspension
412
10.2.1 Les conditions de la sédimentation412
10.2.2 Les facteurs influençant la formation des dépôts413
10.3 Le rôle et la pratique du soutirage
414
10.3.1 Le rôle du soutirage414
10.3.2 La fréquence des soutirages414
10.3.3 La pratique du soutirage415
10.4 La théorie du collage par les protéines
418
10.4.1 Les travaux anciens418
10.4.2 La mesure des charges des particules impliquées dans le collage420
10.4.3 L'application au collage des vins424
10.5 Les interactions tanins-protéines
427
10.5.1 La nature des interactions tanins-protéines427
10.5.2 L'influence du milieu sur les interactions tanins-protéines428
10.6 L'incidence du collage sur les caractéristiques du vin
La notion de surcollage
430
10.6.1 L'incidence du collage sur les caractéristiques phénoliques du vin430
10.6.2 L'incidence aromatique du collage430
10.6.3 Le surcollage430
10.7 Les produits utilisés pour le collage
432
10.7.1 Les colles protéiques432
10.7.2 Les gélatines433
10.7.3 La colle de poisson ou ichtyocolle434
10.7.4 L'albumine et le blanc d'oeuf434
10.7.5 Le lait et la caséine435
10.7.6 Les protéines d'origine végétale436
10.7.7 Les alginates alcalins437
10.7.8 Le rôle des tanins oenologiques dans le collage438
10.8 La pratique du collage
439
10.8.1 L'essai préalable439
10.8.2 Le mode opératoire du collage441
10.9 Le traitement à la bentonite
443
10.9.1 La structure de la bentonite443
10.9.2 Les caractéristiques physico-chimiques des bentonites445
10.9.3 L'utilisation de la bentonite pour le traitement des vins446
10.9.4 La pratique du traitement à la bentonite447
10.10 Les traitements de clarifications divers
448
10.10.1 Les propriétés des sols de silice (Siligel, Klebosol)448
10.10.2 L'utilisation des sols de silice en oenologie449
10.10.3 Le traitement avec la polyvinylpolypyrrolidone (PVPP)450
11 ¤ La clarification des vins par filtration et centrifugation455
11.1 Le principe de la filtration
455
11.2 Les lois de la filtration
457
11.2.1 Introduction457
11.2.2 La filtration avec colmatage brusque des pores458
11.2.3 La filtration avec colmatage progressif des pores458
11.2.4 La filtration sur gâteau459
11.2.5 La filtration avec colmatage intermédiaire des pores460
11.3 Les méthodes d'appréciation de la qualité des clarifications
460
11.3.1 La mesure de la turbidité460
11.3.2 La détermination de la teneur en matière solide461
11.3.3 Le comptage des particules461
11.3.4 Les contrôles microbiologiques461
11.4 Les matériaux et les adjuvants de la filtration
463
11.4.1 Propriétés463
11.4.2 La cellulose464
11.4.3 Les diatomées465
11.4.4 Les perlites466
11.4.5 Les plaques filtrantes et les modules lenticulaires466
11.4.6 Les membranes467
11.5 Le fonctionnement des couches filtrantes
469
11.5.1 Les mécanismes de la filtration469
11.5.2 L'incidence de la nature des troubles470
11.6 La filtration sur précouche de diatomées
474
11.6.1 Introduction474
11.6.2 Test de filtration sur diatomées au laboratoire475
11.6.3 Les matériels de filtration476
11.6.4 La constitution de la couche de filtration et le fonctionnement du filtre477
11.6.5 L'utilisation d'un filtre-presse478
11.6.6 L'utilisation d'un filtre rotatif sous vide480
11.7 La filtration sur plaques à base de cellulose
481
11.7.1 Introduction481
11.7.2 La préparation des vins pour la filtration sur plaques482
11.7.3 Le choix des paramètres de la filtration484
11.7.4 La stérilisation du filtre486
11.7.5 La filtration sur module lenticulaire487
11.8 La filtration sur membranes
487
11.8.1 Introduction487
11.8.2 Les cartouches de préfiltration488
11.8.3 La préparation des vins à la filtration. Les tests de filtration488
11.8.4 Le choix des paramètres de la filtration sur membranes489
11.9 La filtration tangetielle
491
11.9.1 Principe491
11.9.2 Les applications en oenologie492
11.10 L'incidence de la filtration sur la constitution et les caractères organoleptiques des vins
495
11.10.1 Les effets de la filtration495
11.10.2 Les modifications de la constitution du vin et les effets sur le goût496
11.10.3 Les comparaisons des effets du collage et de la filtration498
11.10.4 La filtration lors de la mise en bouteille des grands vins498
11.11 La centrifugation
499
11.11.1 La force centrifuge499
11.11.2 Les centrifugeuses industrielles500
11.11.3 L'utilisation de la centrifugation dans le traitement des vins501
12 ¤ La stabilisation des vins par des procédés physiques503
12.1 Introduction
503
12.2 La stabilisation des vins par la chaleur
504
12.2.1 La prévention de certaines précipitation colloïdales : casse protéique et casse cuivrique504
12.2.2 L'incidence du chauffage sur la stabilisation physico-chimique des vins505
12.2.3 La stabilisation biologique des vins par chauffage506
12.2.4 La réalisation pratique des traitements thermiques506
12.3 La stabilisation des vins par procédés physiques en cours de développement
507
12.3.1 Les hautes pressions507
12.3.2 Les champs électriques pulsés508
12.4 Le traitement des vins par le froid
509
12.4.1 Le but de l'opération509
12.4.2 La prévention des précipitations cristallines510
12.4.3 La prévention des précipitations colloïdales510
12.4.4 La conduite de la réfrigération511
12.5 L'utilisation des échangeurs d'ions
513
12.5.1 Le fonctionnement des échangeurs d'ions513
12.5.2 Les possibilités d'emploi en oenologie515
12.5.3 L'utilisation des échangeurs cationiques pour le traitement des vins515
12.5.4 La mise en oeuvre des résines519
12.5.5 Conclusion519
12.6 L'application de l'électrodialyse en oenologie
520
12.6.1 Le principe de fonctionnement520
12.6.2 Le choix des membranes521
12.6.3 Le test de stabilité tartrique permettant le contrôle-commande du procédé522
12.6.4 Le fonctionnement523
12.6.5 Les modifications de la constitution du vin523
13 ¤ L'élevage des vins rouges en cuve et en fût. Les phénomènes du vieillissement527
13.1 Les phénomènes d'oxydoréduction
527
13.1.1 Généralités527
13.1.2 Le rappel des notions générales sur l'oxydoréduction527
13.1.3 Le dosage de l'oxygène dissous528
13.2 Le potentiel d'oxydoréduction
529
13.2.1 La mesure du potentiel d'oxydoréduction en milieu simple529
13.2.2 La mesure du potentiel d'oxydoréduction dans le vin530
13.2.3 La relation entre l'oxygène dissous et le potentiel d'oxydoréduction533
13.3 Les facteurs influençant le potentiel d'oxydoréduction
535
13.3.1 L'influence des agents d'oxydoréduction535
13.3.2 L'influence des constituants du vin et de certains facteurs externes536
13.3.3 L'influence des différentes opérations du travail du vin537
13.3.4 Le bilan de l'oxygénation du vin540
13.4 L'évolution des caractéristiques phénoliques des vins rouges (couleur et saveur) au cours de l'élevage
541
13.4.1 L'évolution du vin541
13.4.2 Les modifications de l'intensité colorante543
13.4.3 L'évolution de la couleur vers une teinte jaune-orange546
13.4.4 Les transformations des tanins conduisant à leur assouplissement547
13.4.5 L'influence des conditions externes sur l'évolution de la matière colorante et des tanins548
13.5 L'évolution de la composante aromatique thiol des vins rouges au cours de l'élevage
550
13.5.1 Suivi cinétique des teneurs en 3-sulfanylhexanol au cours de l'écoulage et de l'élevage des vins rouges550
13.5.2 Étude des mécanismes chimiques conduisant à la disparition du 3SH dans le vin rouge552
13.6 Le vieillissement des vins rouges en bouteille
556
13.6.1 Les phénomènes du vieillissement556
13.6.2 Un essai d'interprétation chimique558
13.6.3 L'évolution du bouquet560
13.6.4 Le vieillissement provoqué563
13.7 Le travail du vin dans le chai563
13.7.1 La propreté des locaux563
13.7.2 L'hygiène des récipients vinaires564
13.7.3 Le soutirage565
13.7.4 L'outillage. La consume566
13.8 L'élevage des vins rouges en fût
567
13.8.1 Le rôle de l'élevage en fût567
13.8.2 L'oxydoréduction568
13.8.3 La dissolution des constituants non volatils du bois570
13.8.4 La dissolution des constituants volatils du bois572
13.9 L'incidence de la nature du fût sur l'évolution du vin rouge
574
13.9.1 L'origine du bois574
13.9.2 L'influence du séchage du bois577
13.9.3 L'influence du brûlage du bois579
13.9.4 Les procédés d'aromatisation du vin583
13.10 Les contraintes et les risques de l'élevage en fût
585
13.10.1 L'adaptation du type de bois à des vins différents585
13.10.2 Les risques de développement des micro-organismes587
Index593