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Couverture dossier vin. © Inra, Fotolia

Quand le vin a soif de recherches

Les nouvelles pratiques œnologiques

A l’issue des fermentations, le vin est trouble, gazeux, instable. Il est alors transvase dans des cuves en acier inoxydable ou dans des futs de chêne réservés a l’élevage, au cours duquel il s’affine et se clarifie. Des chercheurs de l’Inra ont mis au point un certain nombre d’innovations et de traitements pour améliorer la qualité du vin au service des producteurs. Leurs objectifs visent une stabilité microbiologique optimale, une limpidité idéale, un conditionnement rapide et efficace. Des travaux se poursuivent à tous les niveaux de la vinification, jusqu’au traitement des rejets issus des caves, avec notamment la mise au point par l’Inra d’un procédé biologique de dépollution utilisant les boues activées.

Mis à jour le 30/03/2017
Publié le 26/09/2013
Mots-clés : OENOLOGIE - VIN

Passe-membranes

Tartrate de calcium. Dépôt dans le vin.. © Inra, MEYER J.P.
Tartrate de calcium. Dépôt dans le vin. © Inra, MEYER J.P.
Depuis 20 ans, les chercheurs imaginent régulièrement de nouveaux procédés à partir de membranes. Parmi eux, les procédés electro-membranaires permettent d’extraire des ions du vin pour assurer durablement sa stabilité une fois en bouteille. D’autres procédés à partir de membranes denses d’une part, poreuses d’autre part, permettent de réduire leur teneur en alcool... Ces membranes de types différents et a perméabilité sélective, améliorent la qualité du vin.

Eliminer les dépôts de tartre
Dans les bouteilles de vin, acide tartrique, potassium et calcium peuvent s’associer naturellement et former des sels tartriques. Or, ces dépôts de tartre ne sont pas très appréciés par les consommateurs. Des chercheurs de l’Inra ont développé une technique permettant de prévenir ces dépôts en éliminant l’excès de potassium et d’acide tartrique du vin avant sa mise en bouteille : la stabilisation tartrique par électrodialyse sur membrane. Il s’agit d’une extraction simultanée d’anions (ions négatifs) et de cations (ions positifs), résultant de l’alternance de membranes anioniques et cationiques. Depuis janvier 2002, cette technique est autorisée, y compris pour les vins AOP. Ce procédé très qualitatif est maintenant développé dans l’ensemble des pays viticoles du monde pour sa fiabilité. Cette approche par membrane évite aussi l’addition dans le vin de composes stabilisants divers.

Acidifier/désacidifier le vin
Pour de multiples raisons (évolution climatique, pratiques viticoles...), le pH des vins a plutôt tendance à augmenter ces dernières années, autrement dit, le vin devient moins acide. Or, l’acidité joue un rôle essentiel tant sur les bactéries que sur les propriétés organoleptiques du vin. Pour abaisser le pH du vin, des chercheurs de l’Inra ont mis au point un procédé électro-membranaire d’acidification du vin parfaitement maitrise et fiabilise. Autorise depuis janvier 2011, ce traitement est maintenant disponible à l’échelle industrielle, y compris au niveau de prestations de services par unités mobiles. A l’inverse, pour augmenter le pH, il est possible de désacidifier le vin via des procédés electromembranaires, autorises comme pratique œnologique depuis février 2013. Les acides organiques du vin en excès sont alors extraits. Ce nouvel axe de recherche intéresse principalement les pays viticoles du Nord.

Dépôt de surface colmatant formé au cours de la microfiltration tangentielle d'un vin rouge,. © ©INRA, COT Didier, VERNHET Aude
Dépôt de surface colmatant formé au cours de la microfiltration tangentielle d'un vin rouge, © ©INRA, COT Didier, VERNHET Aude
Filtrer de façon optimale !
Atteindre les meilleurs niveaux possibles de limpidité et de stabilité microbiologique, requis pour la commercialisation : c’est l’objectif de la microfiltration tangentielle. Ayant fait l’objet de recherches de base à l’Inra, le traitement de clarification par filtration tangentielle permet au liquide de circuler le long d’une membrane spécifique, tangentiellement a celle-ci, a une vitesse assez élevée (quelques mètres par seconde) et de passer au travers sous l’action d’une pression. Ces procédés tendent à se généraliser au niveau des producteurs.
Aujourd’hui, les installations les plus abouties couplent ces différentes technologies : un traitement en ligne du vin brut pour une mise en bouteille rapide, permettant d’assurer limpidité, stabilité microbiologique et stabilité tartrique des vins. Véritable avancée pour les centres de conditionnements producteurs, ces traitements continus en ligne automatises garantissent la qualité des vins et leur traçabilité. Traditionnellement les pratiques œnologiques font appel à des auxiliaires technologiques, intrants qui sont ensuite éliminés du vin (exemple : collage). L’Inra aujourd’hui consacre nombre de ses recherches a l’élaboration de vins avec le moins d’additifs possible, évitant par exemple le recours aux stabilisants ou aux résines échangeuses d’ions.

Champs électriques pulsés

Cette autre technologie à l’étude à l’Inra permet, grâce a des intensités électriques et des temps de traitements variables, d’obtenir une stabilisation microbiologique satisfaisante. Ces travaux ont montré que ce procédé était efficace pour augmenter l’rétractibilité des composes phénoliques de la pellicule (tanins et anthocyanes). La qualité des vins réalisés grâce à cette technique peu consommatrice d’énergie est conforme à celle obtenue en suivant des modes de vinification traditionnels.

Troubles dans les vins blancs

Emission thermique, visualisée par caméra infrarouge, d'un fond de barrique.. © ©INRA, HANOCQ  Jean-François
Emission thermique, visualisée par caméra infrarouge, d'un fond de barrique. © ©INRA, HANOCQ Jean-François

Que se passe-t-il à température ambiante dans les vins blancs ? Pendant le transport ou le stockage des vins blancs, une “casse protéique” (trouble visuel) peut survenir : un défaut pour le consommateur. Cette casse est attribuée à des modifications lentes de la conformation des protéines conduisant à des phénomènes d’agrégation. Si les mécanismes de cette instabilité sont bien connus à haute température, des chercheurs de l’Inra ont étudié le phénomène à température ambiante. Ils ont montré l’impact combine du pH, de la force ionique et de la température sur l’apparition de ces troubles protéiques. Pour limiter ce phénomène, deux voies peuvent être empruntées. Tout d’abord, il est possible de réaliser un traitement de collage sur mout : les recherches ont montré qu’il permettait de réduire les doses de bentonite10, de stabiliser les vins sans ralentir la fermentation alcoolique (au contraire même) et surtout de diminuer les effets indésirables du collage sur la qualité du vin fini. Une autre méthode est en cours de développement : l’élimination spécifique des seules protéines responsables de la casse. Ces travaux ouvrent des perspectives sur des méthodes alternatives aux tests de stabilité et aux traitements actuels.

10. Utilisée pour le collage des vins blancs, la bentonite est une argile naturelle avec une charge électrostatique négative qui permet d’adsorber les protéines de charge électrique positive.

Gaz dissous sous contrôle

Depuis les prémices de la vinification, on sait que l’oxygène joue un rôle très important dans la stabilisation de la couleur rouge et le développement des notes aromatiques du vin. Avec trop d’oxygène, des phénomènes d’oxydation apparaissent. S’il n’y en a pas assez, ce sont au contraire des phénomènes de réduction qui surviennent, susceptibles même de produire des composes à base de soufre dont l’odeur rappelle celle de l’œuf pourri... Apres le gout de bouchon, ces défauts d’“oxydation” et de “réduction” sont les principales altérations dont peut souffrir le vin ; d’où l’importance de contrôler la quantité d’oxygène tout au long de la production du vin. De récents progrès technologiques rendent aujourd’hui possible la mesure de l’oxygène aux différentes étapes de la vinification. Des recherches ont abouti, au niveau expérimental, à un outil permettant le contrôle des gaz dissous par voie membranaire (maitrise à la hausse ou à la baisse des teneurs en gaz carbonique et en oxygène). Une autre avancée Inra sur le contrôle analytique des gaz dissous consiste à mesurer l’oxygène par luminescence et le gaz carbonique par spectroscopie laser, sans altération des échantillons de vin.
Par ailleurs, l’Inra met en place une innovation dernier cri : un projet de conditionnement des vins avec contrôle des gaz dissous, baptise Confinons. Il consiste à étudier le conditionnement du vin en verre et bag-in-box11 a une échelle expérimentale de 20 à 100 litres d’une part, et a une échelle industrielle de 10 à 100 hectolitres d’autre part. Dans Confinons, les teneurs en oxygène et dioxyde de carbone sont ajustées par barbotage de gaz dans la cuve de préparation (c’est-adire le passage d’un gaz à travers un liquide) et/ou par contacteur membranaire. Une “ligne” permet une mise en bouteille homogène de lots expérimentaux.

11. Bag-in-Box ou BIB® : conditionnement très étudié se présentant sous la forme de cubitainer rempli de vin sous vide d’air.

Bouchon en liège. © Fotolia
© Fotolia
Une nouvelle gamme de bouchons synthétiques

A la fois poumon et filtre, le bouchon permet une circulation de gaz entre le vin et le milieu extérieur. Selon que cet échange sera équilibré ou non, le vin vieillira bien ou mal. Un bouchon court, poreux, facilite les échanges et active le vieillissement. Pour les grands vins que l’on veut conserver longtemps et dans les meilleures conditions, on emploie des bouchons très longs, de première qualité. Autre qualité primordiale d’un bouchon : sa souplesse. Apres avoir été comprime lors du bouchage, celui-ci doit “regonfler” pour obturer le goulot de façon bien étanche. Dans ce domaine, des chercheurs de l’Inra et leur partenaire industriel Nomacorc ont étudié l’influence du taux de transfert d’oxygène sur les attributs sensoriels de vins issus de raisins Grenache au cours du vieillissement. Une gamme de quatre bouchons synthétiques plus ou moins hermétiques a été testée pendant 10 mois sur des vins conditionnes en bouteille de 375 millilitres (équivalent a 20 mois environ de vieillissement pour une bouteille standard de 750 millilitres). Leurs résultats mettent en évidence le potentiel offert par une gestion appropriée de l’oxygène, pour favoriser l’expression de certains attributs sensoriels. S’appuyant sur ces résultats, Nomacorc a poursuivi le développement d’une nouvelle gamme de bouchons synthétiques, déclinés avec différents taux de transfert en oxygène.

Un emballage innovant et écolo

L’Inra est partenaire du projet NovinpakR. Démarré en 2009, ce programme vise à développer des conditionnements allégés pour les vins de qualité, à base de plastique de type PET recycle. Ce nouvel emballage doit répondre aux exigences règlementaires et s'adapter aux attentes des consommateurs et distributeurs.

Vin et santé. © Inra
© Inra

La consommation de vin est-elle bonne pour la sante ? La question est épineuse. En France, le vin représente deux tiers de l’alcool total consomme individuellement. Il y a une vingtaine d’années, le concept de French paradox est né de l’observation qu’en dépit de facteurs de risques identiques, les Français avaient une meilleure santé cardiovasculaire que leurs voisins du nord de l’Europe ou américains. Des travaux scientifiques internationaux ont étudié certains composants du vin (comme certains polyphénols) et suggère des effets protecteurs sur notre système cardiovasculaire. Mais ce n’est pas si simple puisque la santé cardiovasculaire d’un individu résulte de facteurs génétiques et de facteurs comportementaux comme l’alimentation, l’activité physique, la consommation d’alcool et de tabac...
Dans cette relation complexe vin et sante, le cancer fait l’objet de nombreuses études. Des travaux ont montré que le risque de survenue d’un cancer (voies aérodigestives supérieures, colon, sein, foie) augmentait statistiquement des une consommation moyenne de 10 grammes d’alcool par jour (soit environ un verre standard par jour). Ce risque augmente avec la quantité d’alcool consommée. Des chercheurs de l’Inra et de l’Inserm ont étudié chez 29 566 adultes de la cohorte NutriNet-Sante les consommations de boissons alcoolisées dont le vin. Ils ont mis en évidence que la part du vin dans l’apport d’alcool augmente avec l’âge et les revenus et ils ont constaté que les personnes consommant plus de 10 grammes d’alcool par jour cumulent plus de facteurs de risque de cancer (par exemple : l’âge, le tabagisme, l’excès de poids, la sédentarité, les déséquilibres alimentaires...) que les personnes consommant moins d’alcool. Ce constat montre l’importance d’accroitre les efforts de prévention.

L'unité expérimentale de Pech Rouge

Avec ses halles expérimentales et ses différentes installations (vinification, microbiologie, fermentation différée, techniques extractives et séparatives, élevage...) - au total près de 5 000 m2 - l’unité expérimentale de Pech rouge (Inra de Montpellier), située à Gruissan, près de Narbonne, est le centre de transfert de l’Inra pour ce qui touche à l’œnologie et le continuum vigne-raisin-vin. Sa mission : innover en relation avec les programmes de recherches de l’unité sciences pour l’œnologie de Montpellier et coordonner la diffusion des informations auprès des agents de développement. Pour réaliser ce travail, l’unité expérimentale s’appuie sur un domaine viticole de 170 hectares, plante de 41 hectares de vignes, des laboratoires d’analyses, des outils technologiques... enfin, un laboratoire d’analyse sensorielle qui permet d’aller jusqu’à la dégustation du vin.

www.montpellier.inra.fr/pechrouge

Vin bouchonné ?

Principal responsable de ce mélange d’odeur de moisi et de gout de carton mouille : le liège. Ce produit naturel fabrique à partir de l’écorce du chêne-liège possède toutes les qualités essentielles requises pour un bouchon : étanchéité, souplesse, porosité. Et pourtant, ce bouchon en liège peut être également responsable, en partie, du gout de bouchon du fait de la présence d’un compose pouvant se développer dans l’écorce du chêne-liège : le trichloroanisol (TCA). Des études ont révélé d’autres causes possibles du gout de bouchon : tonneaux en bois, conditions de transport...

Elevage du vin. © Inra, Christophe Maitre

Fil rouge

Arômes tertiaires

Arôme de vanille, de noix de coco, épice, grille pour l’élevage en fut de chêne, arôme de chocolat, pruneaux, noix pour certains vins doux naturels, arôme de cuir, animal, humus pour certains vins en bouteille. Ces arômes tertiaires se développent au cours de l’élevage des vins en cuves, en barriques ou en bouteilles. La naissance de ces arômes est fortement liée aux réactions d’oxydo-réduction auxquelles le vin est soumis. C’est pourquoi, la présence d’oxygène en quantité plus ou moins importante et la méthode selon laquelle il va pénétrer dans le vin jouent un rôle prépondérant.