La fermentation est au cœur de l’alchimie qui transforme le jus de raisin en vin. Ce processus complexe, à la fois naturel et minutieusement contrôlé, façonne les caractéristiques organoleptiques qui définissent chaque cuvée. Pour les œnologues et les vignerons, maîtriser la fermentation est un art subtil, alliant tradition séculaire et innovations technologiques. Comprendre les mécanismes biochimiques en jeu et les facteurs influençant cette étape cruciale permet d’apprécier la finesse du travail d’élaboration du vin et la diversité des profils aromatiques qui en résultent.
Principes biochimiques de la fermentation alcoolique
La fermentation alcoolique est le cœur battant de la vinification. Ce processus métabolique, réalisé par les levures, transforme les sucres du moût en éthanol et en dioxyde de carbone. Mais au-delà de cette équation simplifiée, une myriade de réactions secondaires se produisent, générant des composés qui influencent directement le bouquet aromatique et la structure du vin.
Les levures, véritables chefs d’orchestre de cette symphonie biochimique, métabolisent non seulement les sucres, mais aussi les acides aminés et autres précurseurs présents dans le raisin. Cette activité enzymatique complexe produit des alcools supérieurs, des esters, des acides organiques et des composés phénoliques qui contribuent à la richesse organoleptique du vin.
La glycolyse, première étape de la fermentation, décompose le glucose en pyruvate. Ce dernier est ensuite converti en acétaldéhyde, puis en éthanol. Parallèlement, des voies métaboliques secondaires génèrent des molécules aromatiques comme l’acétate d’éthyle (notes fruitées) ou le diacétyle (arômes beurrés).
La fermentation alcoolique n’est pas qu’une simple conversion de sucre en alcool, mais une véritable orchestration biochimique qui façonne l’identité du vin.
Il est fascinant de constater que la température, le pH, la disponibilité en nutriments et l’oxygénation influencent considérablement ces réactions enzymatiques. Ces paramètres permettent au vigneron de moduler finement le profil du vin en devenir.
Levures œnologiques : sélection et impact organoleptique
Le choix des levures œnologiques est déterminant pour le profil aromatique et la qualité finale du vin. Les vignerons disposent aujourd’hui d’un vaste panel de souches sélectionnées, chacune apportant ses caractéristiques uniques au processus de vinification.
Saccharomyces cerevisiae vs. levures indigènes
Saccharomyces cerevisiae est la levure œnologique par excellence, reconnue pour sa robustesse et son efficacité fermentaire. Cependant, l’utilisation de levures indigènes, naturellement présentes sur les raisins et dans le chai, gagne en popularité, notamment dans l’approche des vins naturels. Ces levures peuvent apporter complexité et typicité au vin, mais leur comportement est moins prévisible.
Les levures indigènes offrent souvent une plus grande diversité aromatique, reflétant le terroir de manière unique. Néanmoins, elles présentent aussi des risques accrus d’arrêts de fermentation ou de production de composés indésirables. Le choix entre levures sélectionnées et indigènes dépend largement de la philosophie du vigneron et du style de vin recherché.
Souches hybrides et leur potentiel aromatique
Les avancées en génétique ont permis le développement de souches hybrides combinant les qualités de différentes levures. Ces hybrides peuvent offrir une meilleure tolérance à l’alcool, une production réduite de composés indésirables comme l’H2S, tout en exaltant certains précurseurs aromatiques spécifiques.
Par exemple, certaines souches hybrides sont capables de libérer efficacement les thiols variétaux, contribuant aux notes de fruit de la passion et de pamplemousse dans les vins blancs aromatiques. D’autres favorisent la production d’esters acétiques, renforçant les arômes fruités dans les vins rouges primeurs.
Levures non-saccharomyces : torulaspora delbrueckii et metschnikowia pulcherrima
L’intérêt croissant pour les levures non-Saccharomyces ouvre de nouvelles perspectives aromatiques. Torulaspora delbrueckii, par exemple, est appréciée pour sa production d’esters éthyliques contribuant à la complexité aromatique, tandis que Metschnikowia pulcherrima est connue pour son activité enzymatique libérant des terpènes floraux.
Ces levures sont souvent utilisées en co-inoculation avec S. cerevisiae, créant une dynamique de population microbienne qui mime la fermentation spontanée tout en offrant un meilleur contrôle du processus. Cette approche permet d’obtenir des vins à la fois complexes et techniquement maîtrisés.
Critères de sélection pour différents styles de vin
Le choix des levures s’effectue en fonction de nombreux critères, adaptés au style de vin désiré. Pour un vin blanc frais et aromatique, on privilégiera des souches à forte production d’esters et à faible production de composés soufrés. Pour un vin rouge de garde, on recherchera des levures favorisant l’extraction et la stabilisation des polyphénols.
La tolérance à l’alcool, la vitesse de fermentation, la production de glycérol (contribuant au moelleux ) sont autant de paramètres à considérer. Certaines souches sont également sélectionnées pour leur capacité à réduire l’acidité volatile ou à favoriser la fermentation malolactique ultérieure.
Le choix judicieux des levures est un véritable levier œnologique, permettant d’orienter le profil du vin dès les premières étapes de son élaboration.
Contrôle des paramètres de fermentation
La maîtrise des conditions de fermentation est essentielle pour obtenir un vin de qualité et exprimer pleinement le potentiel du raisin. Plusieurs paramètres clés doivent être soigneusement contrôlés tout au long du processus.
Gestion de la température : thermorégulation et macération préfermentaire
La température est un facteur crucial influençant la cinétique de fermentation et la production de métabolites secondaires. Pour les vins blancs, une fermentation à basse température (12-18°C) favorise la rétention des arômes volatils, tandis que pour les rouges, des températures plus élevées (25-30°C) favorisent l’extraction des composés phénoliques.
La macération préfermentaire à froid (MPF) est une technique couramment utilisée pour les vins rouges et rosés. Elle consiste à maintenir le moût à basse température (5-10°C) pendant 24 à 72 heures avant le début de la fermentation. Cette étape permet une extraction douce des composés aromatiques et des anthocyanes, contribuant à la couleur et à la complexité du vin.
Apports d’oxygène et nutrition azotée
L’oxygène joue un rôle paradoxal dans la fermentation. Bien que les levures fermentent en anaérobie, de petits apports d’oxygène en début de fermentation sont bénéfiques pour leur croissance et leur activité. Ces micro-oxygénations peuvent être réalisées par remontages ou délestages dans le cas des vins rouges.
La nutrition azotée est essentielle pour assurer une fermentation complète et éviter la production de composés soufrés indésirables. L’azote assimilable par les levures (YAN) doit être suffisant, généralement entre 150 et 250 mg/L. Des ajouts de nutriments azotés peuvent être nécessaires, particulièrement pour les moûts issus de raisins très mûrs ou botrytisés.
Suivi densimétrique et cinétique fermentaire
Le suivi régulier de la densité du moût permet de surveiller l’avancement de la fermentation. La courbe de fermentation, représentant la densité en fonction du temps, donne des informations précieuses sur la vitesse de fermentation et peut alerter sur d’éventuels ralentissements.
Des outils modernes comme la spectroscopie infrarouge permettent un suivi en temps réel des concentrations en sucres, éthanol et acides organiques. Ces données permettent d’ajuster finement les paramètres de fermentation pour optimiser la qualité du vin.
Prévention des arrêts de fermentation
Les arrêts de fermentation sont une préoccupation majeure des vinificateurs. Ils peuvent être causés par divers facteurs : carence nutritionnelle, température inadaptée, toxicité de l’éthanol, ou présence de pesticides inhibiteurs. La prévention passe par une bonne préparation du moût, un choix de levures adapté et un suivi attentif des paramètres de fermentation.
En cas de ralentissement, des actions correctives peuvent être entreprises : réajustement de la température, ajout de nutriments, ou ré-inoculation avec des levures plus résistantes. La prévention des arrêts de fermentation est cruciale pour éviter les risques d’altération microbienne et assurer la qualité finale du vin.
Techniques de fermentation innovantes
L’innovation dans les techniques de fermentation permet aux vignerons d’explorer de nouvelles expressions de leurs terroirs et cépages. Ces approches novatrices ouvrent la voie à des profils de vins uniques et à une meilleure maîtrise qualitative.
Fermentation en barriques : méthode bourguignonne
La fermentation en barriques, traditionnellement associée à la Bourgogne, connaît un regain d’intérêt dans diverses régions viticoles. Cette technique, principalement utilisée pour les vins blancs de garde, offre plusieurs avantages. Le bois neuf libère des composés aromatiques qui s’intègrent harmonieusement pendant la fermentation. De plus, le volume réduit favorise un contact étroit entre le vin et les lies, enrichissant la texture et la complexité aromatique.
Cette méthode requiert une attention particulière à la gestion thermique, car les barriques ont une inertie thermique différente des cuves. Les vignerons doivent également être vigilants quant aux risques d’oxydation et adapter leurs protocoles de bâtonnage et d’ouillage en conséquence.
Fermentation intracellulaire carbonique pour le beaujolais nouveau
La fermentation intracellulaire carbonique, ou macération carbonique, est emblématique du Beaujolais nouveau. Cette technique consiste à placer des grappes entières dans une cuve saturée en CO2. En l’absence d’oxygène, une fermentation enzymatique se produit à l’intérieur des baies, générant des arômes fruités caractéristiques et une structure tannique légère.
Cette méthode produit des vins légers, fruités et rapidement prêts à boire. Elle est particulièrement adaptée au cépage Gamay mais trouve aussi des applications intéressantes avec d’autres cépages pour produire des vins primeurs expressifs.
Microvinification et fermentation en amphores
La microvinification, réalisée dans de petits contenants, permet d’expérimenter avec précision différentes techniques ou cépages. Cette approche est précieuse pour la recherche œnologique et pour l’élaboration de cuvées confidentielles de haute qualité.
Parallèlement, on observe un retour à des pratiques ancestrales comme la fermentation en amphores. Ces contenants en terre cuite offrent une micro-oxygénation naturelle et une neutralité aromatique appréciée. Ils permettent une expression pure du fruit et du terroir, s’inscrivant dans la tendance des vins naturels et bio.
L’innovation en fermentation ne se limite pas à la technologie moderne, mais puise aussi dans des techniques ancestrales réinventées pour répondre aux attentes contemporaines.
Métabolites secondaires et profil aromatique
La complexité aromatique du vin résulte en grande partie des métabolites secondaires produits pendant la fermentation. Ces composés, bien que présents en faibles quantités, jouent un rôle crucial dans le profil organoleptique final du vin.
Formation d’esters fruités et floraux
Les esters constituent une famille de composés aromatiques majeure dans le vin. Ils sont principalement formés par la réaction entre un alcool et un acide organique pendant la fermentation. L’acétate d’éthyle, par exemple, apporte des notes fruitées, tandis que le butyrate d’éthyle évoque la framboise.
La production d’esters dépend de nombreux facteurs, notamment la souche de levure, la température de fermentation et la disponibilité en précurseurs. Une fermentation à basse température (15-18°C) favorise généralement la rétention des esters volatils, contribuant à la fraîcheur aromatique des vins blancs et rosés.
Composés soufrés : du défaut à la typicité
Les composés soufrés volatils sont une épée à double tranchant dans l’élaboration du vin. À forte concentration, ils peuvent être perçus comme des défauts (odeurs de réduction, d’œuf pourri). Cependant, à faible dose, certains thiols variétaux contribuent positivement au profil aromatique, notamment dans les vins de Sauvignon Blanc où ils apportent des notes de buis et de fruit de la passion.
La gestion de ces composés passe par un contrôle attentif de la nutrition azotée des levures et de l’oxygénation du moût. Certaines souches de levures sont sélectionnées pour leur faible production de H2S, un précurseur de nombreux composés soufrés indésirables.
Glycérol et perception de la rondeur en bouche
Le glycérol, troisième composé le plus abondant dans le vin après l’eau et l’éthanol, joue un rôle important dans la perception gustative. Il contribue à la sensation de
rondeur et du corps au vin, particulièrement important pour les vins blancs secs et les vins rouges légers.
La production de glycérol par les levures est influencée par plusieurs facteurs, notamment la souche de levure, la température de fermentation et l’osmolarité du moût. Certaines souches de levures sont sélectionnées pour leur capacité à produire davantage de glycérol, ce qui peut être bénéfique pour améliorer la texture des vins issus de raisins moins mûrs ou pour compenser un manque de structure.
Il est intéressant de noter que la production de glycérol est généralement favorisée par des températures de fermentation plus élevées et des niveaux de sucre plus importants dans le moût. Cependant, ces conditions peuvent également augmenter la production d’alcool, ce qui nécessite un équilibrage délicat pour obtenir le profil gustatif souhaité.
Fermentation malolactique : synergie avec la fermentation alcoolique
La fermentation malolactique (FML) est une étape cruciale dans l’élaboration de nombreux vins, particulièrement les rouges et certains blancs. Cette « seconde fermentation » transforme l’acide malique en acide lactique, modifiant sensiblement le profil organoleptique du vin.
Oenococcus oeni et bactéries lactiques sélectionnées
Oenococcus oeni est la bactérie lactique la plus couramment utilisée pour la FML en raison de sa tolérance à l’éthanol et au pH bas du vin. Cependant, d’autres espèces comme Lactobacillus plantarum gagnent en popularité pour certains types de vins.
Les souches de bactéries lactiques sélectionnées offrent plusieurs avantages : une cinétique de fermentation plus prévisible, une meilleure résistance aux conditions difficiles du vin, et la possibilité de moduler le profil aromatique. Certaines souches sont choisies pour leur capacité à produire des composés désirables comme le diacétyle (arômes beurrés) ou à limiter la production d’amines biogènes.
Co-inoculation vs. inoculation séquentielle
La co-inoculation, consistant à introduire les bactéries lactiques en même temps que les levures au début de la fermentation alcoolique, gagne en popularité. Cette technique présente plusieurs avantages : une FML plus rapide, une meilleure implantation des bactéries dans un milieu moins hostile, et une réduction du risque de développement de microorganismes indésirables.
L’inoculation séquentielle, plus traditionnelle, consiste à attendre la fin de la fermentation alcoolique pour inoculer les bactéries lactiques. Elle permet un meilleur contrôle de chaque étape mais peut prolonger la durée totale du processus de vinification.
Le choix entre co-inoculation et inoculation séquentielle dépend du style de vin recherché, des conditions de vinification et de la philosophie du vigneron.
Impact sur l’acidité et la stabilité microbiologique
La FML réduit l’acidité totale du vin en transformant l’acide malique (diacide) en acide lactique (monoacide). Cette baisse d’acidité s’accompagne d’une augmentation du pH, ce qui peut avoir des implications importantes pour la stabilité microbiologique du vin.
Un pH plus élevé peut favoriser le développement de microorganismes d’altération, notamment les Brettanomyces. Il est donc crucial de surveiller attentivement le pH après la FML et d’ajuster les niveaux de SO2 en conséquence pour assurer une protection adéquate du vin.
Outre son impact sur l’acidité, la FML contribue à la stabilité microbiologique en éliminant l’acide malique, un substrat potentiel pour d’autres bactéries. Elle peut également influencer la stabilité tartrique du vin, bien que cet effet soit généralement moins prononcé que celui de la fermentation alcoolique.
En conclusion, la fermentation, qu’elle soit alcoolique ou malolactique, est bien plus qu’une simple transformation biochimique. C’est un processus complexe et dynamique qui façonne l’identité du vin. La maîtrise de ces fermentations, à travers le choix judicieux des microorganismes et le contrôle précis des paramètres, permet au vigneron d’exprimer pleinement le potentiel de son terroir et de son savoir-faire, créant ainsi des vins uniques et mémorables.