etude des effets de la pectinase et du tanin sur la qualite du vin de « sim » (rhodomyrtus tomentosa)

UNIVERSITE DE CAN THO
FACULTE D’AGRONOMIE ET DE BIOLOGIE APPLIQUEE
DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE ALIMENTAIRE

Tran Duy Khang
Code d’étudiant: 2060312

ETUDE DES EFFETS DE LA PECTINASE
ET DU TANIN SUR LA QUALITE DU VIN DE « SIM »
(RHODOMYRTUS TOMENTOSA)

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
réalisé dans le cadre des filières universitaires francophones de l’AUF

Can Tho, 2010


UNIVERSITE DE CAN THO
FACULTE D’AGRONOMIE ET DE BIOLOGIE APPLIQUEE
DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE ALIMENTAIRE

Tran Duy Khang
Code d’étudiant: 2060312

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES
réalisé dans le cadre des filières universitaires francophones de l’AUF

ETUDE DES EFFETS DE LA PECTINASE
ET DU TANIN SUR LA QUALITE DU VIN DE « SIM »
(RHODOMYRTUS TOMENTOSA)

Directeurs de recherche
Dr. Nguyen Minh Thuy
Ms. Nguyen Bao Loc

Can Tho, 2010


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

Le sujet de ce mémoire « ETUDE DES EFFETS DE LA PECTINASE ET DU TANIN
SUR LA QUALITE DU VIN DE « SIM » (RHODOMYRTUS TOMENTOSA) » a été
réalisé et soutenu par M. Tran Duy Khang et a été examiné par les membres du jury.

Directrice de recherche

Co-directeur

Argumentant

Dr. Nguyen Minh Thuy

Ms. Nguyen Bao Loc

Can Tho, le 20 mai 2010
Etudiant

Tran Duy Khang

i


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

AVERTISSEMENT

Ce memoire est issu d’un travail scientifique de la Directrice de recherche Madame Nguyen
Minh Thuy et de moi même. Les données, les figures ainsi que les résultats qui sont
présentes dans ce mémoire sont honnêtement élaborés et n’ont jamais été publiées
auparavant.

Can Tho, le 20 mai 2010
Etudiant

Tran Duy Khang

ii


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

REMERCIEMENTS

Je remercie sincèrement Madame NGUYEN Minh Thuy et Monsieur NGUYEN Bao Loc mes
deux directeurs de recherche pour leur aide chaleureuse et leurs conseils pertinents qui

m’ont permis d’achever mon travail.
Je remercie tous les professeurs et les membres du Département de Technologie d’Agroalimentaire de l’Université de Can Tho de m’avoir donné des connaissances spécialisées
pendant mes études et d’avoir crée des conditions favorables à mon travail de recherche.
Je prie aussi les membres de l’AUF de trouver ici l’expression des mes remerciements pour
leur soutien durant mes études.
Je tiens à remercier mes amis de la promotion 32 pour leur aide durant le temps de la
réalisation de ce travail.
Enfin, je voudrais exprimer avec tout mon coeur mes sentiments et mes respects à ma
famille qui m’aime et m’encourage à mes études pendant 4 ans à l’Université de Can Tho et
durant ma vie.

iii


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

RESUME

Le tanin est utilisé pour protéger la stabilité de la couleur du vin de « sim ». Pourtant, il peut
inhiber les activités des levures. Cette recherche examine l’influence des différentes concentrations
de tanin (0,05 ÷ 0,2%) sur la teneur en alcool obtenu de la fermentation et l’influence de l’ajout de
tanin avant (avec la concentration de 0,05 ÷ 2%) et après la fermentation (avec la concentration
de 0,025 ÷ 0,075%) sur la stabilité de la couleur du vin de « sim ». De plus, le taux élevé de la
pectine du fruit de « sim » défavorise l’extraction du jus et cause une efficience basse. Donc, cette
recherche étudie aussi l’influence de la concentration de la pectinase de différentes concentrations
(0,025 ÷ 0,1%) et de différentes durées (20 ÷ 60 minutes) sur la qualité du vin de « sim ».
Le résultat montre que la teneur en alcool de l’échantillon dont l’ajout de tanin est exécuté avant la
fermentation avec la concentration 0,2% est la plus petite. Le tanin est une substance qui peut le

mieux protéger la couleur du vin au cours du temps de conservation sans aucune influence sur les
activités des levures avec la concentration de 0,225% (en associant l’ajout de 0,15% avant la
fermentation puis 0,075% après la fermentation). Le résultat montre aussi que l’hydrolyse du
mélange de fruit de « sim » broyé à 0,075% de concentration de pectinase pour la durée de 40
minutes donne l’efficience optimale. Le résultat montre que tous les indices du vin de « sim » ont
rempli toutes les demandes des « Normes vietnammiennes » des vins de fruits.

iv


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS...........................................................................................................iii
RESUME............................................................................................................................ iv
TABLE DES MATIERES ................................................................................................... v
LISTE DES TABLEAUX ..................................................................................................vii
LISTE DE FIGURES........................................................................................................viii
CHAPITRE 1. INTRODUCTION........................................................................................ 1
1.1. GENERALITE ....................................................................................................... 1
1.2. LES OBJECTIFS DE RECHERCHE...................................................................... 1
CHAPITRE 2. REVUE DOCUMENTAIRE ........................................................................ 3
2.1.1.

Distribution ................................................................................................... 3

2.1.2.

Utilité............................................................................................................ 4

2.2. GENERALITE SUR LE VIN ................................................................................. 4
2.2.1.

Présentation .................................................................................................. 4

2.2.2.

Formations des éléments chimiques dans la fermentation.............................. 5

2.3. LES LEVURES UTILISEES DANS LA PRODUCTION DU VIN ........................ 9
2.3.1.

Présentation .................................................................................................. 9

2.3.2.

Les caractères nécessaires de la levure de vin.............................................. 10

2.3.3.

Les facteurs modifiant les activités des levures et la fermentation ............... 11

2.4. PIGMENTS DANS LE VIN ................................................................................. 12
2.4.1.

Anthocyanes ............................................................................................... 12

2.4.2.

Tanin........................................................................................................... 19

2.4.3.

Formation de copigment Anthocyane-Tanin dans le vin.............................. 22

2.5. PECTINE ET SYSTÈME DES PECTINASES ..................................................... 22
2.5.1.

Pectine ........................................................................................................ 22

2.5.2.

Le système des pectinase............................................................................. 24

CHAPITRE 3. MATERIELS ET METHODES D’EXPERIMENTATION........................ 27
3.1. MATERIEL.......................................................................................................... 28
v


Mémoire de fin d’études – Année 2010

Université de Can Tho

3.1.1.

Lieu et durée de recherche........................................................................... 28

3.1.2.

Matériel d’expérimentation ......................................................................... 28

3.2. METHODES D’EXPERIMENTATION ET D’ANALYSE .................................. 29
3.2.1.

Méthodes d’expérimentation ....................................................................... 29

3.2.2.

Méthodes d’analyse..................................................................................... 29

3.2.3.
Experience initiale: Classification des fruits de « sim » selon les dimensions
et la couleur................................................................................................................ 30
3.2.4.
Expérience 1: Etude de l’influence des taux de concentration et des
différentes durées de la pectinase sur l’efficience d’extraction du jus de « sim » et sur la
qualité du vin.............................................................................................................. 30
3.2.5.

Expérience 2: L’influence du tanin sur la qualite du vin de « sim » ............. 31

CHAPITRE 4. RESULTATS ET DISCUSSIONS ............................................................. 36
4.1. EXPERIENCE INITIALE: CLASSIFICATION DES FRUITS DE « SIM » SELON
LES DIMENSIONS ET LA COULEUR ........................................................................ 36
4.2. EXPERIENCE 1: ÉTUDE DE L’INFLUENCE DES TAUX DE PECTINASE ET
DES DIFFERENTES DUREES SUR L’EFFICIENCE D’EXTRACTION DU JUS DE
« SIM » .......................................................................................................................... 38
4.3. EXPERIENCE 2: L’INFLUENCE DU TANIN SUR LA QUALITE DU VIN DE «

SIM »............................................................................................................................. 39
4.3.1.
obtenu

L’influence du tanin sur les activités des levures et la quantité de l’alcool
.................................................................................................................... 39

4.3.2.
La capacité de maintenir la couleur du vin du tanin ajouté avant et après la
fermentation ............................................................................................................... 40
4.3.3.
La capacité de maintenir la couleur du vin du tanin ajouté selon le temps de
la conservation ........................................................................................................... 42
4.4. LES INDICES CHIMIQUES DU VIN DE « SIM ».............................................. 44
CHAPITRE 5. CONCLUSIONS ET PROPOSITIONS...................................................... 45
5.1. CONCLUSIONS .................................................................................................. 45
5.2. PROPOSITIONS .................................................................................................. 45
REFERENCE .................................................................................................................... 46
ANNEXES .......................................................................................................................... x

vi


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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 3.1 Méthodes de détermination des indices chimiques .......................................... 29

Tableau 3.2 Disposition de l’expérience 1 .......................................................................... 31
Tableau 3.3 Disposition de l’expérience 2b ........................................................................ 33
Tableau 3.4 Disposition de l’expérience 2c ........................................................................ 34
Tableau 4.1 Classification des fruits de « sim » de l’île de Phu Quoc ................................. 36
Tableau 4.2 Composition chimique des fruits de « sim » (unités de mesure g/100g) .......... 37
Tableau 4.3 Efficience d’extraction de jus (%) à des différentes concentrations d’enzyme et
à des différentes durées d’hydrolyse................................................................................... 38
Tableau 4.4 Les résultats d’analyse des incices du vin ....................................................... 44

vii


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LISTE DE FIGURES

Figure 2.1 Fleur de « sim » .................................................................................................. 3
Figure 2.2 Fruit de « sim » ................................................................................................... 3
Figure 2.3 Formation générale d’éthanol .............................................................................. 6
Figure 2.4 Réaction de formation de tyrosol à partir de tyrosine........................................... 7
Figure 2.5 Réaction de formation d’alcool n-propylique ...................................................... 8
Figure 2.6 Saccharomyces ceresisiae ................................................................................. 10
Figure 2.7 Cation flavynium .............................................................................................. 12
Figure 2.8 Les anthocyanes importantes............................................................................. 13
Figure 2.9 Des molécules glycosyl dans l’anthocyane ........................................................ 13
Figure 2.10 Les quatre principales formes d'équilibre de l'anthocyane existant dans les
milieux aqueux................................................................................................................... 15
Figure 2.11 La dégradation des anthocyanes monoglucoside à pH 3,7 accélérée par la

chaleur ............................................................................................................................... 16
Figure 2.12 Acide galique, ellagique et gallotanin .............................................................. 19
Figure 2.13 Le tanin condensé............................................................................................ 20
Figure 2.14 La molécule de pectine.................................................................................... 22
Figure 2.15 HMP et LMP................................................................................................... 23
Figure 2.16 La position de l’hydrolysation des enzymes du système des pectinases ........... 25
Figure 2.17 Mécanisme d’activité de la pectinase............................................................... 26
Figure 3.1 Processus de production du vin de « sim » ........................................................ 27
Figure 3.2 Le vin du « sim » .............................................................................................. 28
Figure 4.1 Classification des fruits de sim selon selon le longueur ..................................... 36
Figure 4.2 Les fruits de « sim » noirs ................................................................................. 37
Figure 4.3 Les fruits de « sim » rouges............................................................................... 37
Figure 4.4 L’influence du tanin sur le teneur en éthanol ..................................................... 40
Figure 4.5 L’influence du tanin ajouté avant et après la fermentation sur la couleur du vin de
« sim » au premier, 14e, 34e jour ........................................................................................ 41
viii


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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Figure 4.6 Le mécanisme de formation de la substance incolore à partir de la substance
sulfite et l’anthocyane ........................................................................................................ 42
Figure 4.7 Capacité de maintenir la couleur du vin du tanin au cours du temps de
conservation....................................................................................................................... 43

ix

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CHAPITRE 1. INTRODUCTION

1.1.

GENERALITE

L’arbuste qu’on appelle en vietnamien « sim » est une plante sauvage, poussant partout
au Vietnam. Pourtant, il se concentre davantage sur les hauts plateaux et au Centre. Dans
l’île de Phu Quoc, il se trouve dans les forêts, à côté des rivières et des ruisseaux. Depuis
longtemps, il devient un des symboles de cette île. Ses fruits sont sucrés, acerbes, et ont
des odeurs agréables. Ils contiennent de bonnes substances telles que l’anthocyane, le
tanin et d’autres éléments nutritifs. On peut les consommer au frais ou en fabriquer du vin
pour guérir les maladies cardiovasculaires et lutter contre le vieillissement des cellules
(Nguyen Minh Thuy 2009).
Cet arbuste est vraiment fructueux. Toutes les parties de la plante peuvent être utilisées
pour d’autres fins : on peut fabriquer à partir du fruit de « sim » beaucoup de produits
comme le sirop, le bonbon, le gâteau, notamment le vin. Il offre à son vin un goût
particulier. La couleur spéciale du vin, celle de l’anthocyane, qui lui donne une séduction
irrésistible, peut se décomposer facilement pendant la durée de réservation. C’est
pourquoi, dans son mémoire de fin d’études, Nguyen Phu Cuong (2009) cherchait une
solution optimale pour stabiliser la couleur du vin. C’est l’addition du tanin. Mais ce
mémoire n’a pas continué à rechercher le taux convenable de cet élément. Donc, le
problème posé est de trouver le taux convenable du tanin ajouté pour améliorer la couleur
du vin. De plus, à cause du taux élevé de la pectine, il est très difficile d’extraire le jus.
C’est pourquoi, notre étude consiste à résoudre les problèmes susmentionnés pour
perfectionner le processus de production du vin de « sim » et pour mettre en application

ce processus dans la réalité.
1.2.

LES OBJECTIFS DE RECHERCHE

Cette étude vise les objectifs suivants:
- Détermination d’un pourcentage convenable de la pectinase pour avoir une efficience
d’extraction la plus élevée.

1


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- Etude de la capacité de stabilisation de la couleur du vin par le tanin ajouté dans l’étape
de préfermentation.
Ces objectifs visent à obtenir un produit de bonne qualité.

2


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CHAPITRE 2. REVUE DOCUMENTAIRE

2.1.

GENERALITE SUR L’ARBUSTE DE « SIM »

Nom scientifique: Rhodomyrtus tomentosa Wight (Myrtus Tomentosa Ait., Myrtus
canescens Lour.), genre Myrtus, famille Myrtacée.
Nom anglais: rose myrtle, downy rose myrtle, hill-gooseberry, hill guava.
Nom français : le myrte groseille, le myrte tomenteux.
2.1.1. Distribution
Au Viet Nam, l’arbuste de « sim » est trouvé dans toutes les régions du pays, notamment
aux endroits ensoleillés. Il peut bien supporter la sécheresse. Il s’éparpille ou se rassemble
sur les collines, dans les buissons ou les herbages. Notamment, sur l’île de Phu Quoc, il y
a des forêts immenses de myrte groseille sur les surfaces riveraines, les montagnes…
Ham Ninh est le lieu où la densité du myrte groseille est la plus grande (60% de surface
de cette région). Maintenant, l’arbuste de « sim » a déjà captivé l’attention de
l’administration locale qui se met à s’investir pour augmenter leur rendement et leurs
valeur : rétablir les forêts de « sim », élaborer des projets de développement de nouveaux
produits à base de fruit de « sim », encourager les habitants locaux à planter et soigner
l’arbuste de « sim » etc.
Voici la figure de fruit de « sim » (Figure 2.1) et de fleur de « sim » (Figure 2.2)

Figure 2.1 Fleur de « sim »

Figure 2.2 Fruit de « sim »

3


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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L’arbuste de « sim » fleurit annuellement du mois d’avril au mois de juin puis ses fruits
murissent en juillet et en août.
2.1.2. Utilité
Dans les fruits de « sim », il y a beaucoup de flavonoïdes (spécialement, les anthocyanes
et les tanins) existant sous forme du violet-noir. Ils sont bons pour les personnes dont les
veines « vertes » saillent sous la peau. Ils renforcent la stabilité des vaisseaux sanguins,
diminuent le risque d’infection des voies urinaires, diminuent le taux de cholestérol, de
triglycéride et de thromboxane (les éléments qui causent les maladies cardiaques),
améliorent la solidité des dents, et résistent au vieillissement des cellules.
2.2.

GENERALITE SUR LE VIN

2.2.1. Présentation
Le vin est une boisson alcoolique obtenue de la fermentation des raisins. Au fur et à
mesure, on essaie d’en produire par la fermentation d’autres fruits. Le vin, un produit de
la fermentation naturelle des matériels végétaux, possède une grande valeur nutritive
(acides organiques, matières minérales, hydrates de carbone, protéines, couleurs des
flavonoïdes…). Donc, la consommation modérée du vin nous offre des effets positifs sur
le système nerveux et la santé. En général, la qualité des aliments diminue durant la
préservation. Toutefois, ce n’est pas le cas du vin : si on a de bonnes techniques de
préserver du vin, sa qualité sera augmentée mais aussi sa valeur nutritive et économique.
La production du vin se base sur les processus biochimiques qui fonctionnent durant la
fermentation des jus de fruits sous l’effet des enzymes de la levure. En ce moment, le
sucre existant dans le jus est utilisé pour l’augmentation de la biomasse et la formation
des substances productives comme éthanol, CO 2, glycérine, acide acétique, acide lactique,
ester…, les alcools supérieurs sont formés des acides aminés et la dégradation de pectine
produit un petit taux de méthanol.
La fermentation du vin est divisée en 2 étapes: la fermentation principale et la

fermentation secondaire. La fermentation principale fonctionne pendant 10 jours ou plus
et atteint une température de 20 à 30oC. À la fin de la fermentation principale, la
dissolution devient limpide grâce à l’enfoncement des protéines, des pectines et de la
biomasse. La fermentation secondaire fonctionne à la température de 15 à 18oC. Après la
fermentation, le vin est préservé à la température plus basse (4 ÷ 10oC) pour stabiliser des
arômes pendant au moins 6 mois.
La qualité du vin est déterminée par plusieurs facteurs comme le matériel, le sol, le
climat, la méthode de production, la levure, la durée et la température de la
fermentation… Donc, chaque catégorie de vin possède des caractéristiques différentes.

4


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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Normalement, on utilise la couleur du vin pour distinguer les vins: le vin rouge, le vin
blanc et le vin rose.
Il y a plusieurs méthodes de fermentation du vin: on peut obtenir la fermentation par
l’utilisation des levures qui existent dans les fruits ou par l’addition des levures
homogènes. La deuxième méthode est préférée grâce à sa courte durée, son grand taux
d’éthanol produit, et sa stabilité de la fermentation.
De plus, pour augmenter la qualité du vin et le rendement de jus de fruit, on peut utiliser
la pectinase qui dégrade des molécules de pectines. On peut recevoir plus de jus de fruits
avec une valeur nutritive plus haute. La qualité du vin est évidemment augmentée. Cette
méthode est appliquée largement et nous donne le plus grand rendement
().
2.2.2. Formations des éléments chimiques dans la fermentation
a.

Formation d’éthanol

L’éthanol représente 7 à 16 % du volume total du vin. Il peut influencer plusieurs
dimensions : la qualité du vin, sa conservation, sa valeur commerciale... Remarquons que
plus un vin est vineux et riche en alcool, plus il est corsé, riche en extrait.
La proportion d'alcool est fonction directe de l'état de maturité du raisin, car plus la baie
est mûre, plus elle contient de sucre. Ainsi les hauts degrés ne s'atteignent que certaines
années favorables, dans certaines conditions de culture et d'exposition, mais
malheureusement trop souvent au détriment du rendement. La teneur en alcool des vins
naturels, c'est-à-dire des vins sans additifs d'alcool, atteint rarement 16%. En effet, les
levures supportent mal les teneurs en alcool élevées qu'elles ont produites et elles cessent
insensiblement tout travail. Notons qu'au cours de la garde en fûts de bois et par les
différentes manipulations, le degré alcoolique diminue par évaporation, mais les pertes
sont relativement faibles, de l'ordre d'environ 0,2° en une année par exemple.
La fermentation est le processus qui permet au fruit de devenir du vin. Cette
transformation se fait à l'aide de levures, Saccharomyces cerevisiae, qui transforment en
alcool et en gaz carbonique le sucre contenu dans le moût. Ceci se fait selon l'équation de
Gay-Lussac, ci-dessous :
C6H12O6  2C2H5OH + 2CO2 + 33 KCal
Toutefois, il y a également d'autres éléments qui apparaissent au cours de la fermentation
alcoolique comme le glycérol, des acides succiniques ou encore des acides volatiles pour
ne citer que les principaux. En fait, en analysant plus profondément, la fermentation
alcoolique est très complexe. La fermentation a lieu, dans tous les cas, en anaérobiose. En
effet, en présence d'oxygène, ce serait la respiration cellulaire normale qui se produirait. Il
y a tout d'abord un phénomène appelé “glycolyse” qui a lieu. C'est le premier acte de la
5


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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fermentation alcoolique. Quand l’oxygène disparait, l’action respiratoire est finie et
l’action fermentée est commencée.
L'acide pyruvique qui est alors apparu est décarboxylé sous forme d'aldéhyde acétique
(ou acétaldéhyde ou éthanal), lui-même réduit en alcool éthylique (Figure 2.3). Cette
réaction est réalisée par la forme réduite du NAD qui apparaît au cours de l'oxydation du
glycéraldéhyde-3 phosphate. Les deux réactions correspondantes sont donc couplées ;
elles constituent une oxydoréduction. On comprend alors la nécessité de la rédooxydation
de NADH2 ; s'il n'en était pas ainsi, la glycolyse dès que tout le NAD présent dans la
cellule aurait été réduit.

Figure 2.3 Formation générale d’éthanol
/>
Le bilan énergétique de la fermentation alcoolique est identique à celui de la glycolyse,
soit 2 ATP formés pour une molécule de sucre dégradée. Le bilan de la fermentation de la
levure s'écrit :
C6H12O6 + 2 ADP + 2 H3PO4  2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP + 2 H2O
Alors, la fermentation alcoolique libère l’énergie sous forme de chaleur et provoque
l'échauffement des cuves de vinification. C'est pour cela que les vignerons doivent utiliser
des dispositifs de refroidissement lors de la fermentation alcoolique. En effet, une
température excessive peut provoquer une perte des arômes du vin ou encore, plus
simplement, l'arrêt de la fermentation car les levures sécrètent, au-dessus de 32oC, des
toxiques qu'elles ne supportent pas ().
b.

Formation de glycérol

Il est, après l'eau et l'alcool, le constituant du vin le plus abondant. Il joue un rôle

important dans la nutrition des microorganismes, et contribue à la formation de la saveur
6


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organoleptique. Le sucre se décompose généralement en glycérol selon l'équation
suivante:
C6H12O6  CH2OH-CHOH-CH2OH + CH3-CO-COOH
()
c.

Formation d’aldéhyde

Le vin contient quelques aldéhydes: éthanal, propanal, butanal, pentanal, etc. Mais
l’éthanal est plus important parce qu’il peut améliorer la couleur du vin. Il est un produit
de l'oxydation de l'éthanol ().
d.

Formation d’alcools supérieurs

Le jus de fruit contient des substances azotées constituées principalement par des acides
aminés et des protéines. Elles sont utilisées en partie pour la croissance des levures.
Pendant leur croissance, des alcools supérieurs se produisent à partir des acides aminés et
des protéines. Par exemple, la formation de tyrosol à partir de tyrosine (Figure 2.4):

Figure 2.4 Réaction de formation de tyrosol à partir de tyrosine
/>

Dans le vin, il y a quelques alcools supérieurs : n-propanol, isopropanol, n-butanol,
isobutanol, n-pentanol, 2-methylbutanol, 3-methylbutanol, etc. Leurs proportions
dépendent des conditions fermentées.

7


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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La biosynthèse de certains alcools supérieurs se fait toutefois sans l'intervention d'acides
aminés. Voici comme exemple le processus de formation d'alcool n-propylique ou
propanol-1 (Figure 2.5):

Figure 2.5 Réaction de formation d’alcool n-propylique
/>
()
e.

Formation d’ester

Des esters se trouvent de toute façon dans les vins. Ils résultent de l'action des acides sur
les alcools. D'autres esters apparaissent au cours du vieillissement, ils sont formés par
réaction chimique. Ils résultent de l'estérification, réaction lente et limitée entre les acides
et les alcools. La réaction principale est la neutralisation de l'acide acétique par l'alcool
éthylique:
CH3-COOH + C2H5-OH  CH3-COO-C2H5 + H2O
Le résultat de cette réaction est la formation d'acétate d'éthyle. Ce corps neutre étant très
volatile participe de façon très importante à l'arôme du vin. Son odeur est toutefois très

grossière et il est donc important que sa concentration reste basse. Il faut donc que le vin
contienne peu d'acide acétique.
Les polyacides, suivant qu'un seul ou plusieurs de leurs carboxyles entrent en contact
avec de l'alcool, donnent naissance à des esters acides ou neutres. Ainsi, l'acide tartrique
peut produire soit de l'acide éthyltartrique ( COOH(CHOH) 2COO-C2H5 ) soit du tartrate
neutre d'éthyle ( C2H5-OOC(CHOH)2COO-C2H5 ). Ces esters acides ne sont pas volatiles
8


Mémoire de fin d’études – Année 2010

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et n'interviennent donc pas dans l'arôme des vins. La teneur en esters des vins varie avec
l'âge. Un vin nouveau contient 2 à 3 méq/l d'esters alors qu'un vin vieux en contient 9 à
10 méq/l (().
f.

Formation d’acide

L’acidité totale est la somme de l'acidité volatile et de l'acidité fixe. En fait, le vin
renferme un certain nombre d'acides : minéraux et organiques. Mais la plupart d’acides
est les acides organiques, certains acides du vin sont entièrement combinés à des bases.
L’acidité volatile dans le vin comprend : acide acétique, propionique, isobutyrique, etc.
L'acidité volatile, qui disparaît au cours de l'évaporation du vin, est souvent opposée à
l'acidité fixe qui reste dans le résidu. Le jus de fruit frais ne renferme que des traces
d'acides volatils. Mais lors de la fermentation alcoolique du sucre, il se forme toujours
une petite quantité d'acide acétique par dismutation de l'acétaldéhyde selon le schéma de
Neuberg :
2 CH3-CHO + H2O  CH3-CH2OH + CH3-COOH

L'acide acétique apparaît au début de la fermentation ; il passe par un maximum
généralement quand la moitié du sucre a fermentée : la teneur diminue vers la fin du
phénomène. La teneur formée par les levures varie selon les conditions de la
fermentation, selon la composition du moût, l'espèce et la souche des levures
().
2.3.

LES LEVURES UTILISEES DANS LA PRODUCTION DU VIN

2.3.1. Présentation
Dans la fermentation du vin, on peut utiliser les espèces de Saccharomyces : S. uvarum, S.
chevalieri, S. oviformis. Spécialement, les levures utilisées en anaérobiose sont souvent S.
ceresisiae. La cellule prend les formes sphérique, ovoïde et élliptique. Elle peut créer
d’une à 8 spores. Elle se reproduit par le bourgeonnement, consomme du sucre dans la
fermentation et la respiration. Elle peut aussi produire l’invertase qui peut transformer le
saccharose en fructose et glucose. Donc, on peut ajouter du saccharose au jus durant la
fermentation.
La cellule de S. cerevisiae est ovoïde et son diamètre est environ de 5 à 10 m. Sa
température et son pH optimal sont respectivement de 28 à 30°C et de 4,5 à 5,5. Elle a la
capacité d’absorber le glucose, le galactose, le saccharose, le raffinose, le maltose,
l’éthanol, la glycérine comme sources de carbone, de consommer les acides aminés, les
sels d’ammonium comme sources d’azote (Tran Duc Luong, 2001).
La levure de production du vin est par excellence S. cerevisiae (Figure 2.6) et plus
rarement S. bayanus (Dubourdieu et Frezier, 1990, Masneuf, 1996 extrait par Nancy

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Nehme, 2008). S. cerevisiae est sans doute l’espèce la plus importante, aussi bien pour
l’humanité à cause de ses multiples utilisations dans la fabrication de plusieurs produits
comme le vin, la bière ou le pain, que pour son utilité en tant que modèle pour des études
fondamentales en biochimie, biologie moléculaire et génétique. De très nombreux travaux
sont consacrés à la description et à l’écologie des levures du vin, concernant la répartition
et la succession des espèces rencontrées sur le raisin, puis dans le vin, au cours de sa
fermentation et de sa conservation (Fleet et al., 1984, Moore et al., 1988, Mora et al.,
1990, Romano et Suzzi, 1993, Martini et al., 1996, Jolly et Pretorius, 2000 extrait par
Nancy Nehme, 2008). Ces auteurs montrent bien que S. cerevisiae est l’agent principal de
la fermentation alcoolique et qu’un certain nombre d’autres levures non-Saccharomyces y
participent également (Nancy Nehme, 2008).

Figure 2.6 Saccharomyces ceresisiae


De plus, les moisissures et les bactéries existent aussi dans le jus. Elles se trouvent sur les
fruits, volent dans l’air puis tombent dans le jus. L’infection pourra se faire par
l’intermédiaire des outils et équipements contaminés. La plupart d’entre eux causent de
mauvaises conséquences à la fermentation et donnent des produits indésirables. Pourtant,
il y a aussi quelques types de microbes utiles comme ceux qui causent la fermentation
malo-lactique par la transformation d’acide malique à partir de l’acide lactique. Ces effets
peuvent adoucir la saveur et perfectionner le goût du vin. Penicillin, Aspergilus niger…
sont des moisissures qui existent sur la peau des fruits.
2.3.2. Les caractères nécessaires de la levure de vin
Grande capacité de fermentation.
Grande capacité d’absorber complètement du sucre.

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Grande capacité de déposition post-fermentative.
Grande capacité de survie dans les mauvaises conditions de l’ambiance fermentée comme
le pH, la teneur en alcool, les antiseptiques…
Possibilité de donner au vin de bonnes saveurs et de bons goûts (Luong Duc Pham, 2005).
2.3.3. Les facteurs modifiant les activités des levures et la fermentation
- La température: qui cause des puissantes influences sur la fermentation et les levures et
des modifications sur la capacité fermentative et la qualité du vin. La plupart des levures
se développent de façon optimale à la température de 28 à 32oC mais la fermentation du
vin fonctionne bien de 10 à 30oC. Plus la température est haute, plus le processus se
fonctionne tôt et fort. Pourtant, à haute température, le processus peut finir facilement à
cause du grand taux d’éthanol qui inhibe des actions des levures et de la quantité assez
grande de sucre qui n’est pas encore absorbé par les levures. C’est une bonne condition
pour les maladies provoquées par les activités des bactéries lactiques. La fermentation à
haute température laisse les microorganismes contaminés se développer rapidement. Cela
peut diminuer la qualité du vin. La haute température peut aussi causer l’accumulation
des produits secondaires comme les alcools supérieurs, les aldéhydes… qui nuisent au
vin.
- L’oxygène: c’est une substance nécessaire au développement de la biomasse des levures
pendant les premières étapes du processus du vin, surtout la période logarithmique et
aussi au processus de reproduction des levures. Aux étapes suivantes, il faut créer une
ambiance anaérobie pour la fermentation du vin. Si on ajoute un grand taux d’air à
l’ambiance fermentative, le nombre des cellules de levure augmentera remarquablement
et le temps du processus sera raccourci. Pourtant, l’ajout d’air peut causer l’augmentation
des produits secondaires comme aldéhyde, alcool supérieur, acétone, acétyle… qui sont

nuisibles à la qualité du vin.
- Sucre: Dans le jus, il y a environ 20% de sucre non fermenté qui inhibe la production
d’éthanol. La concentration sucrée est proportionnelle à la quantité d’éthanol. Pourtant, à
un certain niveau, cette augmentation est remplacée par la diminution de la concentration
des produits ou par l’arrêt du processus parce que la fermentation fait naître une grande
force osmotique qui détruit la cellule de la levure.
- pH: Si l’ambiance fermentée est acidique, la cellule de levure changera de forme et ses
dimensions diminueront. La forme sphérique est prédominante. Le cytoplasme accumule
les molécules lipidiques.
- Ethanol: qui retarde l’anabolisme des sources de nitrogène de la levure et neutralise la
levure. L’éthanol modifie le système de transport sur la membrane de la levure.

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L’existence de l’éthanol rallonge la phase de développement potentiel et diminue le
processus de prolifération. L’augmentation de température peut favoriser cette action.
- Les substances phénoliques: qui ont une certaine influence sur les activités des levures.
Dans le jus avec une haute teneur d’alcool, tous les acides phénolcarboniques inhibent la
fermentation et cause la dégénérescence des cellules des levures. Certaines substances
comme le tanin peuvent combiner avec les protéines sur la membrane des levures puis les
inhiber (Luong Duc Pham, 2005).
2.4.

PIGMENTS DANS LE VIN

2.4.1. Anthocyanes
a.

Caractéristiques

Les anthocyanes sont des pigments soluble dans l’eau et répandus largement dans la
nature. Ils sont responsables des rouges, des violets et des bleus dans des fleurs, feuilles,
stipes et racines (Nguyen Thi Thu Thuy, 2008a). Elles appartiennent au groupe des
polyphénols de flavonoïdes.
Elles ont un squelette C6C3C6 typique de flavonoïdes. La partie principale des
anthocyanes est l’aglycone, ou le cation flavylium (Figure 2.7), qui contient des doubles
liaisons conjuguées sont responsables d’absorber la lumière autour de 500 nm causant des
pigments rouges à l'oeil humain. Les aglycones sont appelées des anthocyanidols. Il y a
22 anthocyanidols différentes qui sont connues aujourd'hui, mais seulement six d'entre
elles sont importantes et les plus courantes au point de vue alimentaire (Francis, 1989
extrait par Maarit Rein, 2005). Ils comprennent : perlagonidin, cyanidin, delphinidin,
peonidin, petunidin et malvidin (Figure 2.8).
Les anthocyanidols sont rarement trouvées dans la nature. Elles se présentent sous la
forme glycosylée, appelées anthocyanes (Figure 2.9). Les anthocyanes sont beaucoup
plus stables et plus solubles dans l'eau que les anthocyanidols grâce à leur glycosylation
(Robinson et Leon, 1931; Timberlake et la bride, 1966a extrait par Maarit Rein, 2005).

B
A

C

Figure 2.7 Cation flavynium
Maarit Rein, 2005

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Figure 2.8 Les anthocyanes importantes
Maarit Rein, 2005

Figure 2.9 Des molécules glycosyl dans l’anthocyane
Maarit Rein, 2005

La couleur de l’anthocyane peut être identifiée par la structure chimique et le milieu. Il
peut exciter 2 anthocyanes différentes qui donnent la couleur ressemble ou celles
ressembles qui donnent les différentes couleurs.
b.

Les facteurs influant sur la couleur des anthocyanes

Les molécules d’anthocyanes sont très instables dans l’industrie de transformation
alimentaire. La stabilité des anthocyanes est fortement affectée par le pH, les solvants, la
température, la concentration d'anthocyanes et la structure, l'oxygène, la lumière, les
enzymes et autres substances accompagnées.

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Facteurs structurels

Les unités de glycosyle et les groupes d’acyle qui sont liées à l'aglycone ainsi que
position de leurs liaisons ont un effet significatif sur la stabilité et la réactivité de
molécule d'anthocyane. La façon de substitution des anthocyanidines, le nombre
l'emplacement des groupes hydroxyles et méthoxyles dans l'aglycone, influent aussi
fonction chimique des molécules d’anthocyanes colorantes.

la
la
et
la

L’accroissement de l’hydroxylation de l'aglycone stabilise les anthocyanidines; la
delphinidine est plus stable que la cyanidine (Dao et al., 1998 extrait par Maarit Rein,
2005). L'augmentation de la méthylation des groupes hydroxyles affaiblit la stabilité des
anthocyanes. En outre, la méthoxylation aux positions C-4’ et C-7 réduit la stabilité de
ce pigment en réagissant avec les groupes hydroxyles de ces postes (Mazza et Brouillard,
1987a extrait par Maarit Rein, 2005). Par exemple, dans une solution tampon, cyanidine
3-glucoside a été plus stable que pétunidine 3-glucoside, à cause du supplément de 5'méthoxyle. Par ailleurs, péonidine 3-glucoside a été plus stable que malvidine 3glucoside, à cause du supplément de 5'-méthoxyle (Cabrita et al., 2000 extrait par Maarit
Rein, 2005). Pourtant, il existe quelques exceptions concernant l'effet de méthoxylation
de l'aglycone sur la stabilité des pigments. Dans un système micellaire, malvidine était
plus stable que pélargonidine, mais moins stables que cyanidine (Mulinacci et al., 2001
extrait par Maarit Rein, 2005), et péonidine 3-glucoside a été plus stable que
pélargonidine 3-glucoside dans une solution tampon (Cabrita et al., 2000 extrait par
Maarit Rein, 2005).

Les groupes de méthoxyle et d’hydroxyle affectent non seulement la stabilité des
anthocyanes mais aussi la manifestation de couleur. La couleur des anthocyanes change
du rose au bleu selon le nombre des groupes d’hydroxyle. Au contraire, les groupes de
méthoxyle qui remplacent ceux d’hydroxyle inverse la tendance (Mazza et Brouillard,
1987a extrait par Maarit Rein, 2005).
L’acylation rend des anthocyanes plus stables (Bassa et Francis, 1987 extrait par Maarit
Rein, 2005). Dans les anthocyanes monoacylées, le groupe d’acyle existe la plupart aux
positions de 3-C et 6-C de monosaccharide (Harborne, 1964 extrait par Maarit Rein,
2005). Des anthocyanes polyacylées sont plus stables que les anthocyanes monoacylées et
elles possèdent une grande stabilité de couleur tout au long de pH à partir d’acide à alcali
(Asen, 1976 extrait par Maarit Rein, 2005).
o

Facteurs concentrés

L’augmentation de concentration d'anthocyanes favorise une grande stabilité de couleur
(Giusti et Wrolstad, 2003 extrait par Maarit Rein, 2005). La stabilité de couleur du sirop
de fraise a été améliorée grandement en augmentant la concentration des anthocyanes.
L’intensité de couleur des anthocyanes augmente aussi plusieurs fois quand la
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