La chimie du vin

Le vin, emblème de la gastronomie française, puise son origine aux civilisations antiques du Proche-Orient et de l’Occident, il y a environ 8000 ans. C’est seulement à partir du Moyen-âge et grâce à l’expansion de la religion Chrétienne que le vin a pu se développer à travers le monde et sous la forme dont nous le consommons de nos jours. Aujourd’hui, la fabrication du vin est devenue une véritable science. L’arrivée de la chimie a révolutionné son histoire et permet maintenant de comprendre les différents mécanismes qui transforment le raisin en vin.

Le fruit de la vigne se récolte en septembre. Une fois les raisins triés, ils subissent une étape de foulage qui consiste à presser les baies de manière douce afin de les éclater : on obtient alors « le moût », composé de jus, de peaux et de pulpes de raisins. Cette opération permet de libérer un maximum de jus et permet un bon départ de la fermentation. Le moût est ensuite placé dans un chai de vinification qui assure la transformation du sucre du raisin en alcool : c’est la fermentation. La chimie entre alors en jeu !

Le mystère de la fermentation alcoolique a été percé au 19ème siècle par Louis Pasteur à la demande de Napoléon III. Grâce à de nombreuses recherches menées sur ses propres vignes, il découvre que ce processus chimique est le résultat de multiples transformations : les sucres du vin (glucose et fructose) sont transformés en alcool éthylique et en dioxyde de carbone sous l’action de levures sauvages (1), présentes sur les baies de raisins ou sur le matériel vinaire, avec un dégagement de chaleur sous la forme de calories. Des produits secondaires vont également être synthétisés tels que l’acide malique.

Un modèle simpliste représentant cette transformation est donnée par l’équation suivante de Gay-Lussac :

C6H12O6 – levures → 2C2H5OH + 2CO2 + calories

Néanmoins, pour qu’elle ait lieu, cette réaction nécessite des conditions bien particulières.

  • Tout d’abord la température. Une température trop faible empêche les levures de se développer correctement. La fermentation est alors ralentie, voir complètement stoppée, ce qui entraine une augmentation de l’acidité du vin et une diminution de ses qualités gustatives. Une température trop élevée aura pour effet de tuer les levures ce qui stoppe à nouveau le processus fondamental. La température optimale de fermentation est de 28-30°C pour les vins rouges et de 18-20°C pour les vins blancs. Un contrôle précis et une régulation de la température du vin pendant sa fermentation sont donc importants.
  • L’oxygénation du moût est le deuxième facteur influençant la fermentation du vin. En effet, les levures provoquent la fermentation en absence d’oxygène, mais la  présence de ce gaz permet de les multiplier. Cette opération consiste donc à aérer une partie du moût en le remontant du fond vers le haut de la cuve de vinification. Il y a alors régulation de la fermentation avec une augmentation de la macération, ce qui facilite l’extraction des arômes, de la couleur et des tannins contenus dans les pépins et la peau de raisin (*).
  • Le levurage est la dernière étape pour obtenir une fermentation optimale. Les levures sauvages peuvent mettre un certain temps avant de déclencher le processus de fermentation. Il peut même s’interrompre totalement dans des environnements froids et humides. Dans cette dernière étape, des levures sélectionnées (LSA = Levures Sèches Actives) en pleine activité sont donc ajoutées au moût afin d’activer ou de stimuler la fermentation.

Une fois que tous les sucres sont consommés et transformés en alcool, le vinificateur soutire le liquide de la cuve. A ce stade, la transformation n’est pas encore achevée. Le vin va être soumis à une deuxième fermentation : la fermentation malolactique. Les bactéries lactiques, jusque là inhibées par la présence des levures, peuvent se développer et se multiplier une fois la fermentation alcoolique terminée. Elles consomment alors l’acide malique et rejettent de l’acide lactique, qui a la particularité d’être moins « agressif », et du gaz carbonique. La présence de l’acide lactique permet de diminuer, de stabiliser et d’assouplir l’acidité du vin.

 C4H6O5 (malique) → C3H6O3 (lactique) + CO2

Cette deuxième transformation a été observée pour la première fois au 19ème siècle mais était considérée comme une dégradation du vin : « les levures font le vin, les bactéries le détruisent » disait Louis Pasteur. Il faudra attendre 1960 pour que la fermentation malolactique soit totalement maitrisée.

Une fois les différentes fermentations réalisées, les vins jeunes et peu complexes sont mis directement en bouteilles tandis que les vins plus corsés sont vieillis dans des fûts de chêne. Le vieillissement en fûts est aujourd’hui réservé aux vins rouges destinés à être de grands crus. Les fûts étant perméables à l’oxygène, le vin subit une oxydation lente au cours de laquelle sa couleur se stabilise. De plus, le bois apporte des tanins autres que ceux produits par le raisin. Il permet le développement d’arômes boisés et vanillés et ceci pour le plus grand plaisir des consommateurs et amateurs de vin.

Les réactions chimiques permettant de transformer le raisin en vin sont très complexes et la compréhension de certaines d’entre elles n’est pas encore totalement maitrisée. Plus de 200 substances rentrent dans la composition du vin, cet article n’est donc qu’une ébauche de ce qu’est réellement la chimie du vin. A ce jour, 2 à 3% de la composition du vin reste encore totalement inconnue.

Pour conclure, un bon vin n’est pas seulement obtenu par une parfaite connaissance de cette science. C’est l’alchimie du climat, du cépage, de la région viticole et aussi de la patte du vigneron et du maitre de chai qui influent sur le gout final du vin !

(1)   Les levures sont des champignons microscopiques qui provoquent la fermentation des matières organiques animales ou végétales. Elles sont omniprésentes autour de nous : à la surface des sols agricoles, sur la peau des raisins, sur les barriques, dans les cuves de vinification etc. Elles peuvent vivre en présence ou non d’oxygène, se multipliant dans le premier cas, provoquant une fermentation dans le second.

(*) Ce qui différencie les vins rouge, blanc et rosé ?

Il existe de nombreuses différences dans la production de ces vins. Le choix des raisins a une importance capitale. Un vin rouge sera élaboré à partir de raisins à peau noire et à pulpe colorée, le vin blanc à partir de raisins à pulpe incolore (que la peau soit noire ou blanche) tandis que des raisins à peau noire et à pulpe incolore ou peu colorée permettront de produire un vin rosé. L’étape de fermentation a également un rôle crucial. Pour le vin rouge, la fermentation se produit en présence des peaux et des pépins qui contiennent le tannin alors que pour le vin blanc, seul le jus est fermenté. Pour le rosé, les parties solides macèreront seulement deux jours en contact du jus.

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