Œnologie

Modulation biologique de l'acidité du vin : le rôle des levures non-Saccharomyces Article prenant sa source de l'article de recherche “Use of nonconventional yeasts for modulating wine acidity” (Fermentation, 2019). Langue originale de l'article : anglais.

Ces dernières années, les amateurs de vin recherchent des vins plus fruités, contenant moins d'éthanol, mais avec des sensations en bouche équilibrées. Cependant, en raison des effets du réchauffement climatique, les vins peuvent être plus alcoolisés et plus plats en matière d'acidité. Si, par le passé, les levures non-Saccharomyces étaient souvent considérées comme des levures d'altération, elles sont désormais utilisées dans le but de moduler la composition du vin, notamment l'arôme et l'acidité. Dans cet article, nous examinons la capacité de certaines levures non-Saccharomyces à moduler l'acidité du vin.

Acides présents dans les vins et goût perçu

Les acides organiques sont un constituant important des vins. Ils présentent un goût aigre/acide, influencent la stabilité du vin, sa couleur et son pH, et ont un effet significatif sur la qualité finale en bouche. La composition et concentration en acides des vins sont influencées par de nombreux facteurs, du cépage utilisé et des conditions climatiques au processus de fermentation et à la levure. Certains acides se forment dans les grains de raisin, pendant leur développement, alors que d'autres se forment pendant la fermentation alcoolique (FA) et la fermentation malolactique (FML). Pendant ces processus biologiques, il est recommandé de surveiller la concentration en acides organiques. En outre, il convient de distinguer les acides directement produits dans les raisins (tartrique, malique et citrique) de ceux provenant de la FA et de la FML (acides succinique, lactique et acétique, entre autres), voir le tableau 1.

Tableau 1. Principaux acides organiques présents dans les raisins et les vins, et leurs descripteurs sensoriels. Adapté de Vilela.


Principaux acides

 

Acides fixes

L-tartrique (goût d'agrumes)

Produits dans les raisins

L-malique (goût de pomme verte, métallique)

Citrique (goût frais et d'agrumes)

L-lactique (goût aigre et épicé)

Produits pendant la FA et la FML

Succinique (goût aigre, salé et amer)

Acide volatile

Acétique (goût vinaigré)

Levures non-Saccharomyces et modulation de l'acidité du vin

Les principaux composés volatils et les acides organiques formés/consommés par les levures non-Saccharomyces pendant la fermentation du moût de raisin sont décrits dans le tableau 2.

Tableau 2. Principaux composés volatils produits et effet sur l'acidité du vin de sept levures non-Saccharomyces. Adapté de Vilela.


Espèce de levure

Composés volatils

Effet sur l'acidité du vin

Lachancea thermotolerans

Acétate de 2-phényléthyle et lactate d'éthyle

Enrichissement en acidité (acide lactique)

Réduction de l'acidité (acide acétique)

Schizosaccharomyces pombe

Alcools supérieurs et esters

Désacidification maloalcoolique

Candida stellata

Esters et acétoïne

Enrichissement en acidité (acide succinique)

Torulaspora delbrueckii

Alcools à longue chaîne, esters, aldéhydes et glycérol

Faible production d'acide acétique

Zygosaccharomyces florentinus

Zygotorulaspora florentina

Alcools supérieurs et esters

Faible production d'acide acétique

Certaines espèces peuvent consommer de l'acide acétique

Pichia kudriavzevii

Issatchenkia orientalis

Esters et alcools supérieurs

Consommation d'acide L-malique

Starmerella bacillaris

Candida zemplinina

Niveau plus élevé de certains terpènes, lactones et thiols

Dégradation de l'acide malique

Réduction de l'acide acétique dans les vins doux

Production d'acide pyruvique

Pendant la FML, le métabolisme d’Œnococcus œni peut améliorer les caractéristiques sensorielles du vin en diminuant son acidité. La réussite de la FML est toutefois influencée par des paramètres œnologiques, tels que la température, le pH, la teneur en alcool et la concentration en SO2, entre autres. Benito et al.1 ont étudié une alternative à la FML qui peut être utilisée en particulier dans les régions viticoles chaudes, comme le sud de l'Espagne, où le risque de déviation pendant le processus de FML augmente en raison du pH élevé du moût qui peut contribuer à la production de vins présentant des valeurs élevées d'acidité volatile et d'amine biogène. Les auteurs mentionnés ont utilisé deux levures non-Saccharomyces comme alternative à la FML. L'acide malique était consommé par la levure Schizosaccharomyces pombe en le convertissant en éthanol et en CO2 (figure 1), tandis que la levure Lachancea thermotolerans produisait de l'acide lactique afin de maintenir l'équilibre de l'acidité du vin, particulièrement dans les vins produits à partir de moûts peu acides.

Figure 1. Représentation schématique de la fermentation maloalcoolique effectuée par la levure Schizosaccharomyces pombe. Adapté de Vilela.

Issatchenkia orientalis/Pichia kudriavzevii est une autre souche consommatrice d'acide malique qui n'est pas encore commercialisée ou produite à un niveau industriel. En 2014, del Mónaco et al.2 ont découvert un isolat de P. kudriavzevii capable de dégrader l'acide L-malique pendant des essais de microvinification, augmentant le pH de 0,2 à 0,3 unité. En outre, cette souche de levure a produit de faibles niveaux d'éthanol et des niveaux élevés de glycérol.

L. thermotolerans peut produire de l'acide lactique et du glycérol au cours de la fermentation. Ces caractéristiques intéressantes peuvent constituer un moyen de résoudre les problèmes d'augmentation de la teneur en alcool/de réduction de l'acidité totale des vins, associés au réchauffement climatique. En outre, en présence d'une certaine quantité d'O2, L. thermotolerans est également capable de diminuer l'acidité volatile du vin, en modifiant son métabolisme (respiration plutôt que fermentation)3.

Au début de la FA, de nombreuses espèces peuvent se développer en même temps dans le moût de raisin. Des souches de Candida stellata spp. ont été observées à ce stade de la fermentation. Une caractéristique intéressante de C. stellata est sa capacité à créer de l'acide succinique4. Cet acide pourrait avoir une influence positive sur le profil sensoriel/les sensations en bouche des vins dont l'acidité est insuffisante. Néanmoins, en raison de son goût « salé-amer-aigre », des niveaux excessifs de cet acide nuiraient à la qualité du vin.

Torulaspora delbrueckii est une autre levure intéressante. L'impact positif de l'activité de T. delbrueckii sur la qualité du vin a été démontré par Bely et al.5 lors de la fermentation de moûts botrytisés, puis par Azzolini et al.6 dans le Vino santo, un vin doux, grâce à sa faible production d'acide acétique. En outre, lors de la production d'Amarone (Amarone della Valpolicella), un vin rouge sec à haute teneur en alcool obtenu à partir de raisins surmûris, T. delbrueckii a favorisé la formation d'alcools, d'esters fermentaires, d'acides gras et de lactones, importants dans le goût de l'Amarone7.

Les levures S. pombe et L. thermotolerans sont actuellement produites à un niveau industriel par des entreprises biotechnologiques. T. delbrueckii est commercialisée sous forme de culture pure, sélectionnée pour ses propriétés telles que l'augmentation de la complexité aromatique, la sensation en bouche, la faible production d'acidité volatile et la résistance élevée au choc osmotique initial. Le fournisseur la recommande fortement pour la fermentation des vins de vendanges tardives en culture séquentielle avec S. cerevisiae.

Les Zygosaccharomyces spp. sont bien connues pour leur capacité à altérer les aliments et les boissons. La nature fermentative du métabolisme de Zygosaccharomyces produit du CO2 qui pose problème si le produit alimentaire se trouve dans un contenant hermétique, car l'augmentation de la concentration en gaz peut entraîner une fuite ou, dans des cas extrêmes, une explosion du contenant. Des sédiments peuvent se former dans les boissons ou ces dernières peuvent devenir troubles à mesure que la biomasse cellulaire s'accumule et, dans certains cas, des biofilms peuvent se former à la surface. L'arôme et le goût peuvent être modifiés en raison de la production de métabolites secondaires (comme de l'acide acétique, des esters et des alcools supérieurs) ayant un impact sensoriel sur l'aliment ou la boisson. Néanmoins, certaines souches sont utilisées dans la production industrielle de vinaigre balsamique et d'autres produits alimentaires. Récemment, Lencioni et al.8 ont étudié la possibilité de diminuer l'acidité volatile des moûts à haute teneur en sucre, en utilisant les levures Zygosaccharomyces florentina et Starmerella bacillaris dans des fermentations à plusieurs initiateurs avec S. cerevisiae. Indépendamment de la température de fermentation, la réduction de l'acidité volatile était meilleure avec les fermentations mixtes, c'est pourquoi elles sont un outil précieux pour la fermentation de moûts à haute teneur en sucre.

Conclusion

En conclusion, de nombreuses levures non-Saccharomyces présentent des propriétés œnologiques intéressantes et, lorsqu'elles sont utilisées en culture unique ou mixte avec S. cerevisiae, ces levures peuvent moduler l'acidité du vin et augmenter la production de certains composés intéressants, tels que les polysaccharides, le glycérol et les composés volatils, notamment le 2-phényléthanol et le 2-méthyl-1-butanol.

Néanmoins, si l'utilisation de certaines des espèces de levures citées peut moduler l'acidité du vin, d'autres peuvent également l'altérer en produisant des sédiments, en modifiant son goût et en le troublant, en fonction des conditions environnementales. Par conséquent, une étude plus approfondie des caractéristiques œnologiques de ces levures fournira de nouvelles données à prendre en compte dans la modulation de l'acidité du vin.

Remerciements : nous apprécions le soutien financier apporté à l'Unité de recherche de Vila Real (PEst-OE/QUI/UI0616/2014) par la FCT-Portugal et COMPETE. Nous remercions également le projet NORTE-01-0145-FEDER-000038 (I&D INNOVINE&WINE—Innovation Platform of Vine & Wine).

Notes

  • Benito, A. ; Calderón, F. ; Palomero, F. ; Benito, S. Combined use of selected Schizosaccharomyces pombe and Lachancea thermotolerans yeast strains as an alternative to the traditional malolactic fermentation in red wine production. Molecules 2015, 20, 9510–9523. https://doi.org/10.3390/molecules20069510
  • del Mónaco, S. ; Barda, N. ; Rubio, N. ; Caballero, A. Selection and characterization of a Patagonian Pichia kudriavzevii for wine deacidification. J. Appl. Microbiol. 2014, 117, 451–464. https://doi.org/10.1111/jam.12547
  • Vilela-Moura, A. ; Schuller, D. ; Mendes-Faia, A. ; Côrte-Real, M. Reduction of volatile acidity of wines by selected yeast strains. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008, 80, 881-890. https://doi.org/10.1007/s00253-008-1616-x
  • García, M. ; Esteve-Zarzoso, B. ; Cabellos, J.M. ; Arroyo, T. Advances in the study of Candida stellata. Fermentation 2018, 4, 74. https://doi.org/10.3390/fermentation4030074
  • Bely, M. ; Stoeckle, P. ; Masneuf Pomarède, I. ; Dubourdieu, D. Impact of mixed Torulaspora delbrueckii-Saccharomyces cerevisiae culture on high-sugar fermentation. Int. J. Food Microbiol. 2008, 122, 312-320. https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2007.12.023
  • Azzolini, M. ; Fedrizzi, B. ; Tosi, E. ; Finato, F. ; Vagnoli, P. ; Scrinzi, C. ; Zapparoli, G. Effects of Torulaspora delbrueckii and Saccharomyces cerevisiae mixed cultures on fermentation and aroma of Amarone wine. Eur. Food Res. Technol. 2012, 235, 303-313. https://doi.org/10.1007/s00217-012-1762-3
  • Azzolini, M. ; Fedrizzi, B. ; Tosi, E. ; Finato, F. ; Vagnoli, P. ; Scrinzi, C. ; Zapparoli, G. Effects of Torulaspora delbrueckii and Saccharomyces cerevisiae mixed cultures on fermentation and aroma of Amarone wine. Eur. Food Res. Technol. 2012, 235, 303-313. https://doi.org/10.1007/s00217-012-1762-3
  • Lencioni, L. ; Taccari, M. ; Ciani, M. ; Domizio, P. (2018). Zygotorulaspora florentina and Starmerella bacillaris in multistarter fermentation with Saccharomyces cerevisiae to reduce volatile acidity of high sugar musts. Aust. J. Grape Wine Res., 24, 368–372. https://doi.org/10.1111/ajgw.12327

Auteurs


Alice Vilela

avimoura@utad.pt

Affiliation : CQ-VR, Chemistry Research Centre, School of Life Sciences and Environment, Department of Biology and Environment University of Trás-os-Montes and Alto Douro (UTAD) Enology Building, 5000-801 Vila Real, Portugal

Pays : Portugal

Références

  • Vilela, A. Use of nonconventional yeasts for modulating wine acidity. Fermentation 2019, 5, 27. https://doi.org/10.3390/fermentation5010027
  • Benito, A.; Calderón, F.; Palomero, F.; Benito, S. Combined use of selected Schizosaccharomyces pombe and Lachancea thermotolerans yeast strains as an alternative to the traditional malolactic fermentation in red wine production. Molecules 2015, 20, 9510–9523. https://doi.org/10.3390/molecules20069510
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