Du raisin au vin, la biodiversité microbienne en œnologie

Qu’est-ce que la biodiversité, l’écosystème du vin ? Quelles sont les espèces levuriennes et bactériennes dans les raisins, le moût et le vin ? Quels sont les facteurs de variations de ces populations ? Le vin est issu de cet équilibre entre communautés, dont les résultats peuvent parfois être aléatoires selon les espèces naturellement dominantes.

Qu'est ce que la biodiversité en oenologie ?

La biodiversité se définit comme la diversité biologique : la variabilité du vivant au sein même d’une espèce,  entre espèces, ou encore la diversité des écosystèmes où vivent ces espèces.

Au cours de l’élaboration d’un vin, les flores peuplant les grappes de raisin en 1er, le moût en 2nd puis le vin en phase d’élevage se succèdent, tel un partenariat. De récentes études ont recensé les espèces présentes du raisin au vin quantitativement mais aussi qualitativement. Cela a permis d’avoir une vision systémique de la viticulture et de la vinification en replaçant les micro-organismes dans un système global intégrant toutes les espèces et leurs interactions positives et/ou négatives. Il en ressort une alternance de compétition/synergie entre les espèces levuriennes, bactériennes et même les champignons (présents sur la baie).

 

Facteurs de variation des populations présentes

La communauté microbienne dépend  tout d’abord de l’environnement qui sélectionne la flore initiale présente à la vigne :

  • des conditions climatiques et naturelles : du sol, du cépage, du domaine, de la disponibilité en eau et nutriments, de la température, de l’ensoleillement...
  • des pratiques culturales : traitements, foulage, pressurage, sulfitage
  • de la mise en cuve
  • du matériel viticole (accès à l’oxygène et état sanitaire du chaiavant fermentation)
  • du process de vinification, des propriétés du moût…

Au cours du processus de vinification, le nombre d’espèces présentes s’amenuise.

 

Evolution de la population levurienne

En ce qui concerne les levures, les espèces retrouvées sur la baie ont des activités pectolytique, cellulolytique ou oxydatives. Les espèces Saccharomyces et autres espèces fermentaires sont presque indécelables à ce stade de développement. Lors de la vendange, les espèces de la baie laissent place aux espèces fermentaires. On retrouve alors principalement des levures apiculées. Ces levures assurent la fermentation alcoolique (FA) spontanée. Elles présentent une faible tolérance à l’alcool, elles sont cryophiles et peuvent produire de l’acide acétique ainsi que de l’acétate d’éthyle en grande quantité.

L’espèce Saccharomyces est celle qui s’adapte le mieux aux conditions du moût et assure la FA. Le suivi de l’évolution des levures non-Saccharomyces montre que ces dernières sont présentes en début de la FA malgré le monopole de Saccharomyces. Certaines peuvent enrichir le moût en métabolites qui participent au profil aromatique du vin, comme Torulaspora par exemple. Cependant, certaines sont aussi parfois à l’origine de déviations organoleptiques, provoquées notamment par Brettanomyces, levure fortement présente en fin de FA spontanée de part sa résistance à l’alcool (80% de l’occupation levurienne).

 

Evolution de la population bactérienne

Parmi toutes les bactéries du raisin, seules les bactéries acétiques (agents d’altération) et les bactéries lactiques subsistent dans le moût. Les deux bactéries les plus représentées à ce stade sont Gluconobacter et Acetobacter. Toutes deux ont besoin d’oxygène pour se développer, cependant leurs besoins en nutriments sont différents. La première nécessite des sucres ; la seconde de l’éthanol.

Ces caractéristiques physiologiques expliquent bien leur succession dans le moût : sur le raisin, Gluconobacter est dominante grâce aux sucres de la baie ; dans le moût en fermentation, la privation d’oxygène conduit à une chute des deux espèces. Après fermentation alcoolique (FA),  Acetobacter consomme l’éthanol produit par Saccharomyces tandis que Gluconobacter, sensible à l’éthanol, décline.

Les bactéries lactiques, au contraire, participent pleinement à l’évolution de l’écosystème. On trouve : Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus et Oenococcus. Le paramètre influant le plus sur les bactéries est le pH. Plus il est élevé (moins le milieu est acide), plus la diversité et le nombre de bactéries sont importants. Au cours de la fermentation alcoolique, l’omniprésence des levures, qui appauvrissent le milieu en nutriments et le chargent en métabolites toxiques, entraine la régression des bactéries. En fin de FA, Oenococcus est l’espèce majoritaire persistante. Après une phase de latence pendant laquelle cette bactérie se multiplie, elle commence à consommer l’acide malique ce qui marque le début de la fermentation malolactique (FML).

En fin de fermentation, le vin contient  plusieurs micro-organismes tels que des Oenococcus, des Saccharomyces, parfois des Brettanomyces  (qui composent la majorité des levures non-Saccharomyces subsistantes à ce stade), et une population de bactéries acétiques négligeable.

 

Les résultats de cet équilibre écologique

La vinification est un processus de partenariat entre les espèces de l’écosystème microbien du vin. Il y a sans cesse un équilibre entre les communautés. Les micro-organismes évoluent en fonction des contraintes du milieu où ils vivent.

Spontanément, les résultats de fermentation sont aléatoires. En effet, les souches qui réalisent les fermentations sont héritées du moût, leurs capacités fermentaires ne sont pas assurées, elles ne seront pas forcément capables d’achever la FA ou la FML ou engendreront des fermentations languissantes. Il se peut aussi que les souches dominantes génèrent des défauts organoleptiques ou des mauvais goûts de par leurs métabolismes secondaires.

Les risques sont aussi dus à l’installation d’une flore indésirable, comme Brettanomyces ou encore Acetobacter. Les techniques consistant à inoculer un moût ou un vin avec des microorganismes sélectionnés pour leur intérêt œnologique, permettent de limiter ce type de risque grâce à la maîtrise de l’écosystème microbiologique. Ces flores sélectionnées, mises à la disposition des vinificateurs,  sont issues de la biodiversité naturelle du raisin et du vin. Leurs nombres et leurs genres s’étoffent, comme les levures dites non conventionnelles (Torulaspora, Metschnikowia, Pichia, Kluyveromyces) comme les bactéries Oenococcus oeni et Lactobacillus plantarum, ouvrant de nouvelles perspectives sensorielles.

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Auteur :
Jules Lamon
Community Manager - Winemak-In
Clos Montmartre ;) - France

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