Par Dominique Fink, MSc Biologie
Les vendanges battent leur plein et bientôt, le moût sera en fermentation. La magie opèrera et une cuvée sera née. Bien sûr, nous savons maintenant, grâce aux travaux de Louis Pasteur, que la fermentation alcoolique est le résultat de la transformation des sucres en alcool par les levures de type Saccharomyces. Toutefois, ce processus est beaucoup complexe qu’il ne parait. Quelles sont les bases scientifiques de la fermentation alcoolique? C’est ce que nous verrons dans ce court article.
Les microorganismes, tout comme les humains, sont des « machines » à s’adapter. Saccharomyces cerevisiae en est un très bon exemple. Cette levure se plait très bien dans un environnement où la pression osmotique est élevée, comme un moût de raisin riche en sucres. Également, les levures de type Saccharomyces ont évolué pour utiliser les sucres glucose et fructose en conditions anaérobiques, c’est-à-dire sans oxygène. C’est la base de la fermentation alcoolique. Mais son adaptation la plus impressionnante est sans aucun doute, sa résistance à des concentrations élevées d’alcool. Peu de microorganismes à part les levures de type Brettanomyces et quelques bactéries lactiques sont viables à des concentrations d’alcool supérieures à 13% v/v.
Qu'est que la fermentation alcoolique?
Le but pour tout être vivant est d’obtenir de l’énergie à partir des nutriments. Pour les levures Saccharomyces, le glucose est une excellente source de carbone. Normalement, en présence d’oxygène, la dégradation du glucose par la levure sera complète, c’est-à-dire que le glucose sera transformé en dioxyde de carbone (CO2) et en énergie. C’est le processus de respiration.
Glucose (C6H12O6) + 6 O2 ——> 6 CO2 + ATP et chaleur
La fermentation alcoolique constitue une adaptation de la levure à un milieu sans oxygène. C’est une question de survie! En condition anaérobie, la dégradation du glucose n’est pas complète et produira de l’éthanol et du CO2.
Glucose (C6H12O6) ——-> 2 éthanol (C5H5OH) + 2 CO2
La réalité est toutefois plus complexe. Dans les moûts riches en sucre, les enzymes impliqués dans le processus de respiration sont inhibés. C’est le phénomène de répression catabolique. Par conséquent, avec ou sans oxygène, les levures dans un moût riche en sucres utiliseront le processus de fermentation alcoolique pour métaboliser les sucres. Il y aura donc production d’alcool.
Le rôle de l'azote
Les sucres ne sont pas les seuls composés nécessaires à une fermentation alcoolique efficace. Les levures ont absolument besoin d’azote pour fermenter les sucres. Une carence en azote conduira à un arrêt de fermentation ou une fermentation languissante. Un autre effet d’une concentration faible en azote est la production de composés soufrés indésirables. En revanche, un excès d’azote modifiera la quantité et le type de molécules aromatiques. L’arôme du vin sera donc affecté. C’est pour cette raison que les analyses de moûts sont si importantes.
Les autres molécules produites durant la fermentation alcoolique
Bien que la fermentation alcoolique implique principalement la transformation du glucose en alcool, plusieurs autres molécules sont produites.
Le glycérol, qui contribue à la viscosité du vin, est généré dès les tout débuts de la fermentation alcoolique. Le glycérol apporte une rondeur en bouche et rend le vin plus onctueux.
Les esters sont des molécules qui contribuent grandement au caractère aromatique du vin. D’ailleurs, plusieurs souches de levures Saccharomyces ont été spécifiquement sélectionnées en fonction de leur habilité à produire différents types d’esters (floraux, fruités, agrumes etc.). Votre fournisseur de levures ou votre œnologue se feront un plaisir de vous conseiller à ce sujet!
Les alcools supérieurs sont des molécules de la famille des alcools qui sont constitués de plus de 2 carbones (l’éthanol étant composé de 2 carbones : CH3CH2OH). Les alcools supérieurs, au même titre que les esters, jouent un rôle important dans l’arôme du vin. Les composés les plus importants sont l’isobutanol et les alcools amyliques.
En conclusion...
La fermentation alcoolique est un processus complexe qui résulte d’une adaptation impressionnante des levures de type Saccharomyces à un environnement initialement hostile. Certaines bactéries, telle Zymomonas mobilis ont également la faculté de fermenter les sucres en alcool. Toutefois, une concentration d’éthanol supérieur à 4% v/v sera généralement néfaste pour la plupart des microorganismes. Nous avions vu précédemment dans cet article, l’importance des analyses de moûts. Il en va de même pour les analyses de fin de fermentation alcoolique. La présence de sucres résiduels peut être source de problèmes tel la piqûre lactique. Une analyse de FinFA est rapide et peu coûteuse et contribue à bien gérer le risque des piqûres. Contactez-nous à info@oenoscience.com ou au 514-564-2050.
