Upload
ciobanu-vladislav
View
72
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
INTRODUCTION GENERALE
Depuis les temps les plus anciens la production du vin est l’industrie traditionnelle de la
République de Moldova. La Viticulture et vinification constitue une partie inséparable de la vie
et la culture du peuple moldave.
Aujourd'hui, la production du vin est l'un des secteurs les plus importants de l'économie
nationale et représente environ 25% en volume et 10.9% du Produit intérieur brut (PIB). En
occupant seulement 6% de la superficie des terrains agricoles,la Viticulture et Vinification assure
un tiers des revenus des agro-industrielle, avec des exportations évaluées jusq'au 300 millions
USD. En 2008, en Moldova on cultivait 157,50 hectares, dont 96% ont été privés. Dans les 5-7
dernières années, environ 40% de toutes les entreprises du vin ont investi dans de nouvelles
plantations de vignes en vue d’assurer un flux de raisins de qualité supérieure. La production
naturelle de raisins de cuve en 2010 a diminué de 8,5 % par rapport à l’année précédente, en
raison de petites cultures de raisins, selon le rapport annuel de développement social et
économique de la République de Moldova en 2010. La quantité de vin produit dans la dernière
année a été 9.375.700 décalitres et la production de vin mousseux sont élevées à 537.200 dal, 9,5
% par rapport à 2009.
Selon les statistiques, on a augmenté considérablement, avec 52,3 % , la production de
vin de Porto, Madère, Shery, Tokay et d‘autres qui s’estiment plus de 980.000 dal. L’année 2010
a été modeste pour les vignerons, la production de raisin est descendu à 481.000 tonnes, tandis
que la production de raisin de 2009 a été 685.000 tonnes. Le rendement par hectare a diminué
jusq’au 3,5 tonnes par hectare. La production de spiritueux a progressé avec7,2%, environ
944.000 la dal et de divin a augmenté avec 3,2%, environ 445 000 dal.
En étant un petit pays avec un climat continental et les sols extrêmement fertiles, les
conditions climatiques favorables ont permis à la République de Moldova d’être un des rares
producteurs du vin en Europe, capable de produire des vins de types différents.
Au niveau mondial, la République de Moldova a été le septième rang dans la liste des
exportateurs de vin du monde en 2005, l’exportation 2,3 millions d’hectolitres de vin en
bouteilles,dont la plupart vont à l’exportation vers les pays de la Communauté des États
Indépendants (CEI). On a enregistré une série de changements positifs qui ont été stimulées par
les nouveaux changements survenus sur le marché mondial du vin.
La réussite des objectifs du programme de restauration et de développement de la
viticulture et la vinification dans les années 2002-2020, de créer une des branches de production
1
de pointe des produits vitivinicoles, dépend de l’état et de possibilité du marché. Les fabricants
du vin se tournent vers les exportations, la création des marchés autonomes. Mais pour obtenir
des nouveaux marchés, il est nécessaire de produire des vins de qualité en conformité avec les
standards qui seront compétitifs sur le marché.
L’entreprise mixte ,, Sălcuţa’’SRL est une société privée dont la production d’environ
250.000 dal anuele, est orientée partiellement vers l’exportation. Depuis quelques années ils se
confrontent au problème de l'instabilité protéique des vins blancs. On a observé qu’il ne suffit un
seul traitement pour obtenir normalement la stabilité des protéines dans les vins. Afin de
stabiliser le vin on fait deux ou même trois traitements consecutivement. Ces traitements
entraînent une diminution de l’extrait du vin, il mène vers une qualité inférieure, des pertes
considérables dues à de multiples manipulations excessives et les dépenses de la bentonite.
Pour traiter cette question, nous avons choisi un exemple, celui d’un jeune vin blanc – la
récolte de l’année 2010. Notre étude a pour objectif de décrire et de comprendre les principaux
risques encourus par le vin blanc pendant la conservation. Il s'agit d'évaluer les problèmes posés
et de proposer des méthodes plus rentables du point de vue qualitatif et économique .
Dans le Chapitre 1 – ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE,, nous analyserons toutes les
notions liée à la stabilité protéique des vins blancs. Nous présenterons les concepts utiles pour la
compréhension des modes d’apparition de la casse protéique et nous justifierons plus
concrètement dans ce chapitre les méthodes de prévention.
Dans le Chapitre 2 – MATERIEL ET METHODES, nous déterminerons les principales
indices physico-chimiques et organoléptiques du notre vin. Nous pourrons dès lors évaluer la
qualité du produit analisé et d’établir les actions suivantes.
Nos résultats (Chapitre 3- RESULTATS ET DISCUSSION) seront présentés d’une
manière bien justifiée et décrite. A partir de cette étude de cas, nous tirerons l’expression de
règles caractérisant, selon nous, les mécanismes d’insertion de ces contraintes exogènes dans les
décisions techniques de cet oenologue.
Enfin, le dernier volet de ce mémoire – Chapitre 4- CONCLUSIONS FINALES, sera
consacré aux conclusions que l'on peut tirer, à leur portée et à leurs limites ainsi qu'à l'examen de
perspectives pour la poursuite et l'application de ce travail.
2
Chapitre 1 - ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE
Pour traiter des recherches sur la stabilisation protéique des vins blancs a l’entreprise
mixte «Sălcuţa SRL», il nous faut disposer de connaissances préalables et d’outils conceptuels
pour repérer ces contraintes, analyser les techniques des oenologues et mettre les deux volets en
relation.
1.Matières azotées dans les raisins.
1.1 Notions générales.
On regroupe généralement sous ce vocable des composés chimique appartenant à
plusieurs classes :
• des acides amines (AA), (proline, acide aspartique, acide glutamique, alanine,
thiamine,...) ;
• des polypeptides et peptones ;
• des protéines diverses ;
• des composés ammoniacaux divers.
Les AA et les composés ammoniacaux sont des aliments de choix pour les levures. Leur
carence dans le raisin, pour des raisons diverses, induit la nécessité d'apporter du phosphate
d'ammonium comme stimulant de la fermentation alcoolique.
L'azote dans les raisins est minéraux et organiques. L'azote minéral vient du sol par la
nutrition de la vigne et de l'azote organique se forme pendant le métabolisme de l'azote minéral.
L'azote minérale est principalement représenté par l'ammoniac et l'azote des nitrates sous forme
de sels d'ammonium et de nitrate. La teneur en azote ammoniacal varie largement, 10-300
mg/litre selon la variété de raisin et est totalement consommé par la levure pendant la
fermentation alcoolique. L'azote des nitrates est contenue dans de plus petites quantités, jusqu'à
10-15 mg/litre de moût et ne peuvent pas être directement consommé par la levure qui se trouve
presque exclusivement dans le vin, ne dépassant pas 10-12 N02 mg/l (Ţârdea C, 2007).
L'azote organique est beaucoup plus abondant que l'azote minéral, il est synthétisé dans
les organes de la vigne verts (feuilles, pousses). Il s'accumule dans les raisins que les protéines
protides, polypeptides, AA et autres substances azotées (amides et amines biogènes). Les
protéines sont des substances azotées ou protides de haut poids moléculaire ( >10.000 Da) et
représente 3-5% de l'azote total de raisins. Les protéines de raisin font partie de l'albumine et les
globulines et des protéines ou conjugué (pour les acides nucléiques ADN et ARN). La teneur en
3
protéines du raisin, comprise entre 50 et 150 mg/l de vin, selon la variété et le degré de
maturation des raisins.
Les polipeptides sont des substances azotées à molécule <10.000 Da et représente 10-
30% de l'azote total de raisins. Il s'ensuit par polymérisation d'AA qui est produite par la
condensation (élimination d'une molécule d'eau). Les raisins sont formés composé de 2-10
polypeptides d'AA (oligopeptides), les oligopeptides le plus important, comme le glutathion, qui
est un tripeptidă (y-glutamyl-cystéinyl-glycine).
Les amides sont des substances azotées qui ont dans leur molécule un ou plusieurs
groupes fonctionnels amide-CO-NH2. Les plus importants sont les monoamides: asparagine
H2N-CH2-CH-CO (NH2)-COOH et de la glutamine H2N-CH2-CH2-OC-CH (NH2)-COOH. Le
groupe amidique fonctionnel est souvent observée chez les protéines et polypeptides. L'azote de
l'amide, il est à seulement 2% de la teneur en azote total des raisins de cuve et des quantités
négligeables de 1-7 mg/l amides dosage qui n'ont pratiquement aucun intérêt pour le vin.
Les AAlibres sont des formes monomères de composés azotés provenant de raisins
(protéines, polypeptides) et ils représentent 60-80% de l'azote total. Les raisins contiennent un
grand nombre d'AA (30) dans laquelle la proline et l'arginine sont les plus importants. Rapport
proline / arginine reste pratiquement la même dans toutes les années des variétés de vigne qui
peut constituer un critère de déterminisme génétique.
Les AA libres avec de l'ammoniac,sont les seules formes de l'azote directement
assimilable par les champignons qui font la fermentation alcoolique de raisins.
Les amines biogènes ou proteinogene, se forment de l'acide aminé par les réactions de
décarboxylation. Les raisins ont des petites quantités d'amines biogènes dans la série de
polyamides aliphatiques (cadavérine, spermine et spermidine). Seuls les raisins peuvent former
de grandes quantités d'amines biogènes, agissant toxique pour l'organisme.
1.2 L'accumulation de substances azotées dans les raisins
Au cours de la véraison, les substances azotées migrent du corps vert de la vigne(feuilles,
pousses) dans les raisins. L'accumulation est principalement dans les pépins et la peau des raisin.
Au début de la maturation, la migration d'azote cesse, et on commence les processus de
protéolyse de semences.
L'azote qui est libéré par protéolyse, avec l'ammoniac du sol sont utilisé ultériorement
pour construire des protéines. Ceci explique pourquoi, pendant la maturation des raisins, les
4
semences sont pauvres en substances azotées, car la pulpe est riche (Ţârdea C., Sârbu G.et
al.2002).
Au fin de maturation des raisins, la teneur en substances azotées varie entre 0,2 et 2 g
d'azote total par litre de vin. Les AA libres prédominent, et après les polypeptides et les protéines
(tableau 1.1). Les pépins sont riches en substances azotées (711-1129 mg N-total/100 g des
graines), selon le cépage, puis la peau (320-432 mg N-total/100 g), mais la pulpe ne contiennent
que quelques dizaines de milligrammes d’azote total (Stengel K. 2008).
TABLEAU 1.1 Les matières azotées dans les raisins
(J. Aerny, 1996)
Spécifications Masse Moléculaire Quantité
L'azote total - 0,2-1,7 g/l du moût
L'azote minéral, dont:
- ammoniacal (NH4 +)
- nitrique (N03-)
18
62
10-300 mg/l du moût
< 10 mg/l du moût
L'azote organique, dont:
- protéines
- polypeptides
- AA
- amines biogènes
>10000 Da
<10000 Da
100-200 Da
30-200 Da
2-5% azote total
10-30% azote total
60-80% azote total
< 50 mg/l du moût
L'azote assimilable par les levures (azote aminé + azote ammoniacal)
- 60-70% azote total
Les facteurs qui influencent la teneur en substances azotées dans les raisins sont
nombreuses: la variété de vigne, le degré de maturation des raisins, la santé des végétaux de
récolte et des conditions climatiques. Les engrais chimiques contribue de manière significative à
l'enrichissement des raisins en substances azotées. Des doses excessives d'engrais augmente la
teneur en azote total du moût jusqu'à 50%.
Les raisins pour les vins rouges sont plus riches en substances azotées que ceux pour les
vins blancs. En outre, les raisins surmûris, raisins pourris et ceux des cultures endommagées (par
les moisissures, les mites, etc.). En automnes pluvieux et froids dans les raisins s’accumule des
grandes quantités de substances azotées, étant dificile de clarifier les moûts et les vins.
Au cours de la maturation des raisins,la teneur en azote assimilable augmente
progressivement dans une échelle relativement limitée: teneur élevée en azote α-aminique et
5
diminue l'azote ammoniacal. La diminution de l'azote ammoniacal pour l'azote aminé,
correspond au métabolisme azoté des baies de raisin.
Les raisins surmûris ne fournissent pas une plus faible teneur en azote total assimilé,
mais une plus faible teneur en azote ammoniacal. Il est considéré la teneur en azote aminé de 140
mg/litre de moût, comme une valeur seuil pour l'activité des levures (Ţârdea C. 2007).
Le sol a une influence négligeable sur la teneur en azote assimilable dans le raisin.Par
contre, l'influence est plus évidente dans les cas suivantes: 26,7% d'azote α-aminé et l'azote
ammoniacal 9,7%. l'interaction plante-sol se présente comme suit: 4,7% pour l'ammoniac et de
3,3% pour l'azote α-aminé (Dubernet Matheieu et al. 2001.).
2. Matières azotées dans les vins.
2.1.Notions générales.
L'azote participe à la formation de la matière végétale en plus faible proportion, par
rapport à C, H et O. Toutefois, l'azote reste l'élément fondamentale pour la croissance des
plantes et le développement, qui résume les substances spécifiques azotés (acides aminés, des
protéines, des polypeptides, etc.) La composition des raisins, des substances azotées est de 3-5%
de la matière sèche.
L'importance de substances azotées. En œnologie, le rôle des substances azotées est
multiple:
• d'assurer la nutrition des levures dans le moût pendant la fermentation alcoolique
et les bactéries d'acide lactique lors de la fermentation malolactique du vin, ce qui contribue à la
formation de l'extrait de vin, la proportion de 20%;
• d’améliorer la valeur nutritionnelle du raisin et du vin, la teneur en acide aminé
particulier;
• influence la limpédité du moùt et du vin, rendant l'opération de filtrage
technologique moins facile ;
• instabilité protéique (suspension) dans les bouteilles de vins blancs.
Dans le vin, la teneur en substances azotées peut atteindre jusqu'à 3 g / l et plus encore.
Aux vins rouges, la quantité de substances azotées est presque le double par rapport aux vins
6
blancs. Les principales substances azotées, trouvé dans le vin sont les suivantes: les protéines, les
acides aminés, l'azote ammoniacal (NH +), l'urée, les amines biogènes.
2.2.Classification des substances azotées dans les vins blancs.
Les protéines ou les protides du vin sont représentées par l'albumine, les globulines et les
glycoprotéines. Le contenu protéique des vins est très variable, selon le degré de clarification du
moût avant la fermentation, les doses administrées de la bentonite dans le moût et le vin, le
stockage du vin sur le lie. Une haute teneur en protéines, plus de 1,5 g / litre,peut endommager la
qualité du vin.
Les albumines sont des substances protéiques, solubles dans le vin (sous forme de
solutions colloïdales), qui se coagulent à chaud. Elles possèdent une faible poids moléculaire et
passent facilement à travers les membranes de filtration. Au lieu de cela, les globulines sont
insolubles, la formation de caillots à chaud est difficile, elles ont plus de poids moléculaire et ne
traversent pas les membranes filtrantes (filtres encrassés).
Les glycoprotéines ou manoprotéines migrent de la levure dans le vin par le procédé
d'autolyse et ont le rôle de colloïdes protecteurs, empêchant la formation de cristaux de sels
tartriques. Pendant l'hydrolyse, les protéines passent en AA 400-1500 mg/l, peptides - 20 mg/l et
peptones de 0,5 à 1,17 mg/l.
Les AAsont des substances azotées avec le plus grand poids en vin (60-70% de l'azote
total). Sept des AA se trouvent en plus grande quantité de proline 570-720 mg/l, l'arginine 180-
450 mg/l, la lysine 130-250 mg/l, phényle alanine 76-226 mg/l, l'acide glutamique 88-98 mg / -
histidine 1969 à 1985 mg/l et l'asparagine 50-56 mg/l (Sârbu G. 2002). La plupart des vins
rouges sont riches en AA (800-1300 mg/l) dans lequel la proline est prédominante.
L'urée contient l'azote amidique(di-amide de l'acide carbonique), c'est un produit naturel
de métabolisation des substances azotées par les levures et les bactéries malolactiques. Dans les
vins blancs, le contenu de l'urée varie de 0,85 à 1,35 mg/l, les vins rouges de 2,12 à 3,20 mg/l.
De grandes quantités d'urée sont éliminé dans le vin par les levures, lorsque la fermentation
alcoolique se fait à des températures élevées. La présence de l'urée en grande quantité dans le vin
(> 2 mg/l) n'est pas souhaitable, car il est le principal précurseur de carbamate d'éthyle
(uréthane), qui a des effets néfastes sur le corps humain.
Dans le vin les amines biogènes ont un contenu plus élevés que dans les raisins, obtenues
pendant la fermentation alcoolique et la fermentation malolactique par décarboxylation des
7
acides aminés. On entraîne les bactéries lactiques des genres Pediococcus et Lactobacillus , ces
qui génèrent des grandes quantités d'amines biogènes (1,2 -17,5 mg/l).
Dans les vins se forment des amines biogènes dans l'état volatile (polyamines):
l'histamine, la tyramine, β-phényléthylamine, la cadavérine, putrescina, spermine, etc. Les vins
rouges contiennent de grandes quantités des amines biogènes, en raison de la macération et la
fermentation malolactique. Les amines biogènes sont toxiques pour le corps, en particulier
l'histamine (imidazole-etilamina-β), le seuil de toxicité de l'histamine est très faible - 3,5 mg/litre
de vin.
L'azote ammoniacal se trouve sous la forme de cation ammonium (NH4 +) et c'est le
résultat d'activitée de bactéries malolactiques et d'autres micro-organismes. Les vins blancs, qui
ne sont généralement prédisposées à la fermentation malolactique, contienent < 10 mg
d'ammonium / litre, tandis que les vins rouges dont la fermentation malo-lactique est très
répandue, atteignant jusqu'à 70 mg/litre. La présence d'ammonium dans plus de 20 mg/l, permet
d'assurer une masse active microbienne et la dépréciation de la qualité des vins.
2.3.L’importance et l’impacte de l’azote sur les microorganismes.
2.3.1.Les levures.
Les levures doivent consommer l'azote pour la reproduction et le développement. L'azote
ammoniacal est métabolisé complètement, après environ 36 heures après le commencement de la
fermentation alcoolique, apres dans les moûts se déclenche la «faim d'azote». Pour éviter
l'interruption de la fermentation dans les moûts pauvres en azote, on ajoute des activateurs de
fermentation (urée, phosphate d'ammonium) à des doses de 20-30 g / hl de moût .
Seuls les ions ammonium, les AA et certains peptides de faible poids moléculaire,
peuvent être incorporés dans la cellule de la levure et y être métabolisés. La proline (acide
aminé) constitue un cas particulier puisqu’elle n’est pas ou partiellement absorbée. Ces
composés constituent ce que l’on nomme l’azote assimilable ou l’azote facilement assimilable.
L’ion ammonium est le composé qui entre le plus rapidement dans la cellule. Cependant, il est de
forme chimique simple et la levure devra utiliser plus d’énergie qu’en utilisant des acides
aminés, afin de synthétiser ses protéines.
Les AA libres sont assimilés sur une base préférentielle: l’arginine, le glutamate, la
glutamine, l'aspartame, l'asparagine, la thréonine et la sérine. En fait, tous les AA sont effectives
8
pour l'activité des levures. Comme activateur de fermentation avec l'azote α-aminé on utilise la
thiamine,sous la forme de chlorhydrate de thiamine, la dose maximale de 60 mg / hl de moût.
Les facteurs de la consommation d'azote par les levures, sont nombreux: la température
de la fermentation du moût, ce qui rend la propagation de la levure (la quantité de biomasse
levurienne); la concentration des sucres dans les raisins, qui, avec plus, augmentate la
consommation d'azote par des levures; la quantité d'oxygène dans le moût ; les sels d'ammoniac
(activateurs de fermentation) ;etc.
Par conséquent, l'importance pratique indubitable de choisir des souches de levure, le
remontage du moût pendant la fermentation pour l'enrichissement de l'oxygène et l'ajout
d'activateurs de fermentation.
2.3.2.Les bactéries malolactiques.
La plus importante source d'azote pour les bactéries malolactiques sont le AA et des
peptides de faible poids moléculaire. Les bactéries lactiques hétérofermentaires, Oenococcus
oeni dans le besoin particulier d'AA ont augmenté en comparaison avec d'autres espèces de
bactéries lactiques.
Au cours de la fermentation malolactique on change les concentration d'AA du vin: on
diminue la teneur de l'arginine, la glycine, tyrosine, phénylalanine, histidine, sérine; la teneur en
acide aspartique et glutamique augmente de manière significative,notamment la leucine,
l'isoleucine, la méthionine et le tryptophane (Ţârdea C. et al. , 2001).
Les bactéries lactiques ont des enzymes de décarboxylation des AA qui conduit à la
formation d'amines biogènes dans le vin (K. Mayer, 1974). Elles n'ont pas des enzymes
protéolases , c'est pourquoi les bactéries lactiques ne peuvent pas se développer dans la
présence de protéines dans le vin. Toutefois, elles ont des enzymes peptidases qui augmentent le
contenu en manoproteines (Michelle Guilloux-Benatier et al., 1993).
En général, les substances azotées sont indésirables en grande quantité dans le vin. Par
traitement avec la bentonite on élimine la plupart des substances azotées dans le moût et du vin.
Des fortes doses de bentonite peuvent appauvrir la qualité du vin.
3.Les acides aminés.
3.1. Généralités.9
Les AA ou aminoacides (figure 3.1.)sont une classe de composés
chimiques possédant deux groupes fonctionnels : à la fois un groupe carboxyle –COOH et un
groupe amine –NH2. Parmi ceux-ci, les acides α-aminés se définissent par le fait que leur
groupe amine est lié à l'atome de carbone adjacent au groupe acide carboxylique (le carbone α),
ce qui leur confère la structure générique H2N–CHR–COOH, où R représente la chaîne latérale,
qui identifie l'acide α-aminé.
Figure 3.1. Formule générale des acides aminés
Les acides α-aminés jouent un rôle fondamental en biochimie comme constituants
élémentaires des protéines : ils polymérisent en formant des liaisons peptidiques qui aboutissent
à de longues chaînes macromoléculaires appelées peptides :
H2N–CHRa–COOH + H2N–CHRb–COOH → H2O + H2N–CHRa–CO–NH–CHRb–
COOH, où Ra et Rb sont deux chaînes latérales.
Les protéines et les enzymes — ces dernières étant des protéines pourvues d'une
activité catalytique — sont en premier lieu constituées de chaînes polypeptidiques où des
dizaines, voire des centaines, d'AA se suivent linéairement dans un ordre précis, appelé séquence
peptidique, qui correspond à la structure primaire de ces macromolécules.
Les chaînes polypeptidiques se replient sur elles-mêmes selon une conformation
tridimensionnelle déterminée par leur séquence en acides aminés, ce qui constitue leur structure
secondaire — c'est-à-dire l'organisation locale des acides aminés, typiquement en hélices α ou
en feuillets β — et leur structure tertiaire — c'est-à-dire la conformation générale de la protéine.
De nombreuses protéines et enzymes sont constituées de plusieurs chaînes polypeptidiques
agencées de façon précise les unes par rapport aux autres, ce qui constitue leur structure
10
quaternaire, laquelle peut être sensible au pH, à la température. ou encore à la concentration de
divers effecteurs allostériques.
Toutes les protéines de tous les êtres vivants connus ne sont constituées — à quelques
exceptions près — que de 22 AA différents, parfois légèrement modifiés. Parmi eux, 19 AA ne
contiennent que quatre éléments chimiques : le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote ; deux
AA contiennent en plus un atome de soufre, et un acide aminé assez rare contient un atome
de sélénium. La séquence de ces AA dans les protéines est déterminée par les gènes à travers
le code génétique, qui établit une relation entre les codons de trois bases nucléiques et chacun de
ces acides aminés.
Outre ces 22 AA (tableau 1.2) codés génétiquement, il existe plusieurs dizaines d'autres
acides α-aminés biologiques dont certains dérivent des précédents par modification post-
traductionnelle sur les protéines — par exemple la citrulline, qui dérive de l'arginine, et l'acide
pyroglutamique, par lactamisation de l'acide glutamique, représentés ci-contre à droite — ou
n'entrent pas dans la constitution des protéines — par exemple l'ornithine — et des dizaines
d'autres AA ayant leur groupe fonctionnel amine sur les carbones plus éloignés du carboxyle
(carbones β, γ, δ, etc.) — par exemple, l'acide γ-aminobutyrique, un neurotransmetteur
du système nerveux central, qui est un acide γ-aminé. Certains acides α-aminés peuvent
également être toxiques, comme par exemple l'acide domoïque, qui est une phycotoxine.
Les AAsont souvent distingués d'après les propriétés de leur chaîne latérale :
• les AA apolaires (ou aliphatiques, hydrophobes) tendent à occuper le cœur des
protéines, ou offrent des points d'adhérence à leur surface ;
• les AA polaires (hydrophiles) tendent à occuper la surface des protéines, et, parmi
ceux-ci, certains sont acides, d'autre basiques, d'autres encore sont neutres.
TABLEAU 1.2. Les principales données caractéristiques des acides aminés
Le code
Abrév. Acide aminéMasse molaire pI Nature
11
A Ala Alanine 89,094 6,01 Apolaire, aliphatique
C Cys Cystéine 121,154 5,05 Polaire
D AspAcide aspartique 133,1038 2,85 Acide
E GluAcide glutamique 147,1307 3,15 Acide
F Phe Phénylalanine 165,1918 5,49 Apolaire, aromatique
G Gly Glycine 75,0671 6,06 Apolaire
H His Histidine 155,1563 7,6 Basique, aromatique
I Ile Isoleucine 131,1746 6,05 Apolaire, aliphatique
K Lys Lysine 146,1893 9,6 Basique
L Leu Leucine 131,1746 6,01 Apolaire, aliphatique
M Met Méthionine 149,2078 5,74 Apolaire
N Asn Asparagine 132,119 5,41 Polaire
O Pyl Pyrrolysine 255,3134 Polaire
P Pro Proline 115,1319 6,3 Apolaire
Q Gln Glutamine 146,1459 5,65 Polaire
R Arg Arginine 174,2027 10,76 Basique
S Ser Sérine 105,0934 5,68 Polaire
T Thr Thréonine 119,1203 5,6 Polaire
U Sec Sélénocystéine 168,053 Polaire
V Val Valine 117,1478 6 Apolaire, aliphatique
W Trp Tryptophane 204,2284 5,89 Apolaire, aromatique
Y Tyr Tyrosine 181,1912 5,64 Polaire, aromatique
3.2.Les propriétés physico-chimiques.
La plupart des AA subissent facilement la solvatation par les solvants polaires tels que
l'eau, ou l'alcool (particulièrement proline et hydroxyproline) dans lesquels ils sont solubles.
12
D'autre part, les acides α-aminés sont solubles, mais à moindre degré dans les solvants non
polaires. Il est important de retenir que cette solubilité est largement dépendante des propriétés
de la chaîne latérale : la solubilité diminue avec le nombre d'atomes de carbone du radical, mais
inversement augmente si ce radical R est porteur de fonctions polaires (NH2, COOH) ou
hydrophiles (OH).
3.2.1.L’ionisation des acides aminés.
En raison de leur caractère amphotère, les AA se comportent comme des bases dans des
solutions acides et comme des acides dans le milieu de base :
cation anion
En solution aqueuse d'un acide aminé, grace aux équilibres protolytiques, il y a:
3.2.2.La formation des complexes – AA avec des métaux.
Les ions de métaux lourds et les AAforment des sels complexes internes, colorées.
3.2.3. Polycondensation d'acides aminés.
13
Elle est réalisée par des enzymes du groupe des protéase à la formation des polypeptides.
La polycondensation est faite par condensation, avec l'élimination d'une molécules d'eau. Le
mécanisme est le suivant: la fonction amine NH2 d'une molécules d'AA réagissent avec la
fonction carboxyle COOH de la molécule voisine, en formant un point de peptidique (liaison)
type-CO-NH:
Figure 3.2. La réaction de polymérisation des acides aminés.
3.2.4.L'importance des acides aminés.
Les AA ne sont synthétisés que de quelques plantes et ils sont les principaux facteurs de
croissance et de développement des organismes animaux. On prend les AA nécessaires à partir
des plantes. Les levures et les bactéries malolactiques ont besoin des AA des moûts et des vins
pour la croissance et le développement. Certains AA sont transformés en alcools supérieurs par
désamination et de décarboxylation simultanée.
Les AA ont un rôle réduit sur la qualité des vins, mais peuvent interférer avec la sensation
d'acidité par leur pouvoir tampon. La présence des AA dans le jus de raisin et du vin améliore la
nutrition de l'organisme par les AA essentiels (histidine, la leucine, la méthionine et la sérine,
etc.)
En connaissant le spectre des AAde raisins et du vin, on peut différencier les variétés de
cepages en termes de génétique et de déterminer l'origine géographique des vins. On peut obtenir
une analyse discriminante des vins en utilisant le profil d'acides aminés: alanine, arginine, la
tyrosine, la valine et la leucine.
3.3. Les acides amines du moût.
14
Le moût est relativement riche en constituants azotés. La teneur du raisin en azote, quant
à elle, varie énormément selon le cépage, le porte-greffe et les conditions de culture. La tendance
actuelle va vers une meilleure gestion des rendements, et donc vers une maîtrise de la vigueur de
la vigne. Cette maîtrise de la vigueur passe par une fertilisation raisonnée, et quelquefois par
l’implantation d’un enherbement. Ces pratiques, parfois nécessaires dans une optique qualitative,
peuvent contribuer à appauvrir les moûts en azote qui peuvent rapidement se trouver carencés.
Les teneurs en azote dans les moûts diminuent également dans le cas de surmaturation, et dans
les situations de sécheresse. Le réchauffement climatique actuel est un autre phénomène qui
contribue à la diminution de l’azote dans les moûts.
Figure3.3.La voie générale de formation des AA dans les raisins
Les enzymes qui catalysent le transfert du groupe <<amino>> vers les cétoacides sont
appelées transaminases et sont présents dans les raisins. Ces sont trois cétoacides qui forment les
AA dans les raisins: l'acide pyruvique, l'acide α-cetoglutarique et l'acide oxalilacétique.
La concentration des AA dans le raisin est élevée et représente 20-30% des composés
d'azote total (Кишковскии З., et al., 1988). Le mout contiène environ 30 AA présents dans les
végétaux, dont 4-5 sont en plus grande quantité, supérieure à 100 mg/L. La proline et l'arginine
sont les plus abondants, leur précurseur commun étant l'acide glutamique.
L'acide glutamique est un acide aminé dicarboxylique HOOC-CH2-CH2-CH (NH2)-
COOH, qui fait partie de la composition des protéines. Il s'ensuit par hydrolyse enzymatique des
protéines. La masse moléculaire est égal à 183,59. Ils s'accumulent dans les raisins, le montant
maximum de 270 mg/l de vin.
La teneur totale en AA varie considérablement, entre 200 et 6500 mg/l, selon le degré de
maturation des raisins (tableau 1.3). Il y a une accumulation massive des AA libres à la
maturation de raisins, en raison de la cessation de la croissance des grains et la réduction de la
synthèse protéique. La teneur en proline augmente fortement, lors de la maturation des raisins
(Ţârdea C et al., 2001).
15
Fig. 3.4. Les principaux acides amines du moût.
Proline Arginine Glutamine α-Alanine Acide glutamique Sérine Thréonine
TABLEAU 1.3. Les quantités d'acides amines dans le mout, pendant les vendanges
Nom de l’acide aminé Quantité, en mg/l du moût:minimal maximal moyenne
Proline 40 3800 750Arginine 55 1200 350Aide glutamique 53 270 140Thréonine 9 130 85Sérina 5 81 36Acide aspartique 15 100 35Tryptophane 5 31 31Alanine 7 260 30Lysine 5 63 28Glycine 2 42 22Leucine 3 58 18Tyrosine 2 75 15Phénylalanine 4 62 15Histidine 8 26 12Valine n/d 11 11Isoleucine 2 10 3Méthionine n/d 15 -
Hidroxiproline n/d 14 -
Ornithine n/d 5 -
Cystéine n/d 2 -Total acides aminés, mg/l
215 6255 1581
La teneur en proline varie considérablement chaque année, selon le degré de maturation
des raisins, tandis que la teneur en arginine est constante. En ce qui concerne l'acide γ-
aminobutyrique, on a établi des augmentations des baies de raisin, causée par les variations 16
thermique au cours de la maturation du raisin (Sauvage F. et al., 1991). L'ornithine est une
diamine acide monocarboxylique H2N-(CH2) 3-CH (NH2)-COOH) qui se trouve en très petites
quantités dans les raisins (jusqu'à 5 mg/litre de moût), elle se trouve dans la composition
protéique de nombreux vins.
3.3.1. Les empreintes génétiques des acides aminés.
Par exemple, le cépage de Chardonnay est plus riche en proline et le Pinot noir - riche en
arginine. Le rapport statistique proline / arginine, peut différantier génétiquement le Chardonnay,
Cabernet Sauvignon et Sauvignon, avec un intervalle de confiance de 95%, alors que cette
différence n'est pas significative pour les variétés de Pinot noir et Merlot .
Les hybrides producteurs directs, appartenant à des espèces américaines de Vitis
Labrusca, sont caractérisés par une teneur élevée de l'alanine et du tryptophane, et, par rapport
aux variétés nobles de l'espèce Vitis vinifera, les hybrides producteurs directs, contienent aussi
de la hydroxyproline . Le raisin de Isabelle, Concord, Niagara, prédominent l'α-alanine,
notament le raisin Concord - le contenu d'α-alanine peut varier jusqu'à 41%.
3.4. Les acides aminés du vin.
Pendant la fermentation alcoolique, il se déroule un métabolisme rapide des AA dans
le moût par des levures, à l'exception de la proline, l'arginine, l'alanine, l'ornithine et la
citrulline (C.S. Ough et al., 1991). La proline est le principal acide aminé de la vigne, n'étant
pas métabolisé par les levures, que ce soit résultant de la fermentation anaérobe. Les
autres AA sont consommés à un taux de 75-90% (Sârbu G., 2001). L'histidine augmente
pendant la fermentation alcoolique et fait partie des AA essentiels, à coté de la lysine et
méthionine.
L'arginine, l'acide glutamique, le tryptophane et l'isoleucine sont les AA essentiels pour
toutes les espèces de levures. La diminution de la teneur en acides aminés, est suivie par une
augmentation depuis l'autolyse des levures.
À la fin de la fermentation, les quantités d'AA dans le vin sont inférieurs à ceux du mout
(tableau 1.4).
TABLEAU 1.4. La teneur en acides amines des vins brutes(non-bentonisé et non-filtré)
(Gr. Musteata et al., 2002)
Aminoacizii (mg/L)Pinot noir Aligóte Rkaţiteli
Proline 459,249 331,990 378,133
17
Tryptophane 52,680 55,420 52,160
Alanine 25,163 32,260 44,126
Acide glutamique 21,180 22,813 43,680
Cisteine 15,544 17,303 25,617
Acide y-aminobutirique
13,076 20,748 11,321
Valine 11,571 8,759 8,542
Glycine 11,303 9,134 11,168
Tyrozine 7,338 7,169 7,49011
Lyzine 7,722 3,961 6,740
Phénylalanine 6,508 4,614 6,273
Histidine 5,888 5,310 4,367
Arginine 5,408 55,158 50,608
Glutamine 5,383 5,837 13,635
Ornitine 4,160 23,551 10,096
Sérine 3,833 3,060 6,324
Léucine 3,251 2,712 6,274
Acide aspratique 1,932 1,845 3,999
Isoléucine 1,362 1,277 1,127
Méthionine 0,858 1,459 1,822
La somme totale, mg/l
673,745 629,980 704,206
Les vins rouges sont plus riches en AA (700-1300 mg/l) que les vins blancs (350 à 650
mg/l). Il y a six AA présents dans le vin en plus grandes quantités: proline, tryptophane, alanine,
acide glutamique, cystéine, valine et arginine.
3.4.1. La dégradation des acides amines dans le vin.
Dégradation de Stecker. Il est une des étapes les plus importantes de la réaction de Maillard. Interaction entre une -dicétone (dione-1,2) et un acide aminé pour former un aldéhyde (généralement volatil et odorant ).
18
A noter que la désamination de l’aminocétone formé régénère la réductone ( -dicétone). La
dégradation de Strecker est donc une dégradation des AA avec libération d’ammoniac, de
dioxyde de carbone et d’aldéhydes généralement odorants.
3.4.2. Les réactions d’aldolisation.
Le montant des aldéhydes volatils résultant de l'aldolisation est très faible (1%), mais ces
aldéhydes ont une forte perception sensorielle, leur seuil de détection est très, très faible.
4.Les protéines.
Les protéines du raisin sont une cause bien connue d'instabilité de la limpidité des vins
blancs. Leur précipitation constitue la «casse protéique» signalée dés 1904 par Laborde, elle
apparaît en bouteille durant leur conservation а température élevée.
19
4.1. Généralités.
Les protéines sont des macromolécules constituées d'un enchaînement d'un grand nombre
d'AA; leur poids moléculaire est supérieur а 10 000 Da. En fonction du pH, elles possèdent une
charge positive ou négative, et sont neutres au point isolélectrique (pI)
Les protéines sont des substances azotées avec une structure complexe, formé par
polycondensation des acides aminés. Elles ont une conformation polypeptide, à longue chaîne
des acides α-aminés qui sont liés entre eux par des liaisons polypeptide CO-NH:
Les chaînes sont composées de 25 AA à plusieurs dizaines de milliers d'AA de la série L
stérique, la chaîne principale de protéines sont les mêmes, c'est à dire une chaîne polypeptidique
a la forme suivante:
Chaque protéine de la chaîne de polypeptide comprend un nombre défini de résidus à un
arrangement d'AA dans un endroit bien déterminé. On a mis au point des méthodes d'analyse
pour déterminer la séquence des acides aminés,la plus répandue étant utilisé la méthode
enzymatique.
Lorsque la chaîne polypeptidique est très longue, on la coupe en plus petits peptides, qui
sont séparés par électrophorèse ou chromatographie, puis on les analyse séparément. Briser les
chaînes sont toujours faites par hydrolyse enzymatique, utilisant des enzymes protéolytiques.
Chaque enzyme protéolytique, hydrolyse certains liaisons peptidiques.
Comme les protéines sont précipitées par les tanins, les vins rouges n'en contiennent
pratiquement pas а l'état libre. Les vins blancs ou rosés, en revanche, peuvent présenter des
teneurs très variables allant jusqu'а quelques centaines de mg/L provenant pour l'essentiel du
raisin.
20
Quelque soit le cépage, les protéines responsables de l'instabilité des vins présentent des
masses moléculaires relativement faibles, comprises entre 15 000 et 35 000 Da, des pi
relativement dispersés (de 4 а plus de 7) et un état de glycosylation variable.
Plus récemment Waters et al ., 1996, et Hayasaka et al ., 2001 ont montré par homologie
de séquence et identité de masse moléculaire que la majeure partie des protéines responsables de
l'instabilité des vins sont des protéines de défense contre les pathogènes (pathogenesis related
proteins ou PR proteins).
4.2. Configuration des protéines
La configuration d'une protéine dépend :
• de liaisons fortes :
- les liaisons covalentes
• de liaisons faibles :
- liaisons hydrogène ( types de liaison H formées par les résidus polaires d'acide aminé ), liaison ionique ( électrostatiques )
• interaction hydrophobe : Les résidus R vont s'associer en chassant les molécules d'eau qui les entourent => repliement de chaîne.
• liaison de Van der Waals
4.3.Structure tridimensionnelle.
4.3.1.Structure primaire.
Elle est déterminée par :
• Nombre de chaînes polypeptidiques ;
• Nombre et nature des AA constitutifs ;
• Séquence des AA dans chaque chaîne ;
• Emplacement des ponts disulfures inter et intrachaîne
4.3.2. Structure secondaire.
C'est le positionnement dans l'espace de l'enchaînement ( conformation ) des liaisons
peptidiques.
On distingue 2 types d'arrangements : configuration en hélice ou et configuration plissée ou.
21
• Structure en hélice -
Les liaisons d'hydrogène s'établient entre les groupement -CO et-NH. Ils sont essentiels à
ce niveau d'organisation des protéines. L'atome d'hydrogène lié d'azote forme des liaisons
hydrogène intramoléculaires (N-H….0 = C) entre deux portions de la même chaîne. La recherche
a établi que les macromolécules protéiques ont une forme torsadée hélicoïdal (spirale) ou froissé.
La conformation en spirale est la structure secondaire le plus important qui se produit dans un
grand nombre de protéines.
• Structure en feuillet -
Cohésion dûe aux liaisons hydrogène entre C=O et N-H ( entre 2 chaînes polipeptidiques allongées ou entre 2 régions d'une même chaîne )
- formation de feuillets parallèles ( même direction des chaînes polipeptidiques )
- formation de feuillets antiparallèles ( direction opposées des chaînes polipeptidiques )
- radicaux R de part et d'autre du feuillet
4.3.3. Structure supersecondaire :
• Ce sont des profils particuliers de repliement impliquant des hélices et des
feuillets :
- motif hélice - tour – hélice
- motif leucine - zipper ( fermeture éclair à leucine )
- motif à doigt de Zinc
- autres configurations mettant en oeuvre hélices; boucles; tours : enroulement au
hasard.
4.3.4.Structure tertiaire : Elle est déterminée par les types de liens entre l'acide α-amino
appartenant à la même chaîne de la polypeptide. C'est la structure tridimensionnelle finale. On
classe les protéines en 2 catégories :
• Fibreuses ( insolubles dans l'eau )
• Globulaires ( solubles dans l'eau )
L'adoption et le maintien de la conformation de la structure tertiaire contribuent souvent
par des ions métalliques.
22
4.3.5.Structure quaternaire :
Association de plusieurs sous unités polypeptidiques à l'intérieur de la protéine. Les
forces d'attractions sont les mêmes que dans les structures tertiaire, mais dans ce cas, ils agissent
intermoléculaires.
4.4. L’ionisation des protéines.
Par leur structure primaire, les protéines sont des polyélectrolytes (macromolécules
ionisables), amphotères, dont la tâche varie avec le pH du milieu où sont dissous. D'après la
valeur pH, certaines protéines attirent une charge positive, les autres-une charge négative. Les
attractions et les rejets des charges se passent entre les groupes ionisables et modifient la
structure tertiaire des protéines, qui provoque des tensions. Grâce à l'ionisation positive ou
négative des différents groupes de protéines, il y a un point isoélectrique des protéines, comme
pour les AA (figure 3.4).
Figure 3.4. Charge des protéines en fonction du pH.
Dans un milieu tamponné, les protéines chargées de charges positives ou négatives
gardent la conformation et peuvent migrer à travers l'électrophorèse.
Dans un milieu soit acide, soit basique ,d'une concentration moyenne, les protéines
perdent la structure tertiaire et se précipitent.
4.5.La dénaturation des protéines.
Il s'agit d'une modification de la structure (conformation) des protéines, sous l'action de la
chaleur ou d'autres facteurs (sels, acides, rayonnements UV, métaux lourds). Par dénaturation,
les structures quaternaires sont détruites et les sous-unités protéiques changent leur structure
tertiaire. Les protéines ayant une activité physiologique spécifiques tels que des enzymes et des
hormones, peuvent perdre leur activité spécifique.
23
Pour les protéines avec une masse moléculaire basse par chauffage rapide au température
de 55C se provoque une dénaturation. Mais par un refroidissement se provoque la renaturation
des protéines. Les protéines reprennent leurs structures secondaires, tertiaires, quaternaires et les
propriétés biologiques.
4.6. Les propriétés des protéines.
Les protéines sont fortement polaires et insolubles dans les solvants organiques. Dans
l'eau, la solubilité des protéines est minime à leur point isoélectrique et augmente dans les
milieux acides et basiques. La plupart des protéines ont le point isoélectrique acide (phi = 4,6 -
5,3), les riches en di-AA ont le point isoélectrique alcaline (phi = 8,1).
La solubilité des protéines dans l'eau est due à l'hydratation des groupes chargés COO - et
NH3+, en ayant une grande quantité d'eau - 30-60% de leur masse. Les protéines naturelles
solubles de raisin, de masse moléculaire de 24-25 kDa présentent une hydrophobie plus élevé
que la plupart des protéines du vin.
La floculation des protéines est un phénomène colloïdale dans lequel les interactions
intermoléculaires sont régis par l'équilibre des forces d'attraction telles que Van der Waals et de
répulsion électrostatique due à la présence de la double couche d'électrons. Les protéines
végétales (globulines végétales) forment des solutions monodisperses, c'est à dire des solutions
dans laquelle toutes les particules ont la même taille.
Une caractéristique très importante de la protéine est la précipitation avec des électrolytes
concentrées. Le phénomène est dû à la forte tendance de l'électrolyte d'etre hydraté, l'eau est
transférée par la protéine, et ils se précipitent. Lorque on retire l'électrolyte, les protéines
précipitées se redissoudent.
4.7. La précipitation des protéines par des tanins.
Le phénomène qui se passe dans le vin et conduit à la stabilisation protéique des vins. Les
tanins montrent une forte affinité pour les protéines qui précipitent, contribuant ainsi à leur
élimination. L'interaction avec les protéines est due à des groupements hydroxyles libres du
tanin, qui établissent des liaisons d'hydrogène avec des groupes fonctionnels de protéines.
Les tanins proanthocyanidiques se combinent avec les protéines. Cette propriété est
utilisée pour le collage des vins en complément de la bentonite ou pour le traitement du
surcollage.
4.8. L'hydrolyse des protéines.
24
Par l'hydrolyse acide ou par l'hydrolyse enzymatique, les protéines sont séparées par la
rupture des liaisons peptidiques et le régénération des groupes carboxyle et amino (pour obtenir
des fragments de polypeptides). La décomposition des protéines jusqu'un acide aminé, ne peut
être effectuer par une seule enzyme. Il existe deux types d'enzymes: les protéases qui hydrolysent
les protéines en peptides et les péptidases, qui hydrolyse les peptides en acides aminés.
4.9. La classification des protéines.
Les protéines sont classées comme suit:
4.9.1.En fonction de la forme des molécules:
• Protéines fibreuses- les scléroprotéines sont constituées de fibre ou fibriles
insolubles (fibroïne de la soie, collagènes du tissu conjonctif, du cartilage et des tendons et
kératine de la peau et des phanères).
• Protéines globulaires - les sphéroprotéines sont de forme sphérique ou ovoïde.
Elles sont en générale plus facilement solubles(albumines et globulines).
4.9.2. En fonction de la solubilité:
• Les albumines, elles précipitent par addition de sulfate d’ammonium entre 70% et
100% de la saturation. Leur point isoéléctrique est inférieur à 7. Elles ont donc un caractère
acide.
• Les globulines, elles sont insolubles dans l’eau pure mais solubles dans les
solutions salines diluées. elles précipitent par addition de sulfate d’ammonium à 50% de
saturation. Ce sont souvent des glycoprotéines ou des lipoprotéines.
• Les histones, ce sont des protéines solubles à caractère basique dû à la présence
de forte proportion de lysine et d’arginine, ce qui leur confère un point isoéléctrique élevé
(pI=11).
On les trouvent liées aux acides désoxyribonucléiques dans les noyaux des cellules.
• Les globines, elles constituent la partie protéique des hémoglobines et des
mioglobines. Elles ont une teneur élevée en histidine.
• Les prolamines et les glutélines - protéines végétales, insolubles dans l’eau.
• Les scléroprotéines - insolubles dans l’eau.
• Les protéines fibrillaires solubles- protéines constituant les cellules musculaires
(myosine, actine, troponine, tubuline)
4.9.3. Classification en fonction de la composition:
On distingue 2 groupes:
• Les holoprotéines, constituées uniquement d’acides aminés;
25
• Les hétéroprotéines, constituées d’une chaîne polypeptidique et d’un groupement
prosthétique lié de manière covalente. Les phosphoprotéines, les glycoprotéines et les
chromoprotéines font parties de ce groupe.
4.10. Les protéines dans les vins
Dans les raisins verts, il manque de la protéine, elles apparaissent au début de la
maturation,quand on trouve une augmentation de la teneur en sucre. Au cours de la maturation
du raisin, il se passe une synthèse continue de protéines . À la fin de la maturation, la gamme de
protéines peut varier dans une forchette de 50-150 mg /l de vin et représente 2-5% de la teneur
en azote total dans les raisins (tableau1.5).
TABLEAU1.5. Les quantités des protéines dans les moûts et les vins de différentes
cépages
Le cépage Moùt (mg/L) Vin (mg/L) Les auteurs
Chardonnay 85-100 100-108 Leleu F., 1993Sauvignon 80 72 Bayly F.C., Berg H.W., 1967Riesling 68-110 39-80 Murphey J.M. et al., 1989 aTraminer 69-118 65-100 Murphey J.M. et al., 1989 bSilvaner 90 70 Bayly F.C., Berg H.W., 1967Semillion 55 30 Bayly F.C., Berg H.W., 1967
On a établi que les protéines de raisins sont des glycoprotéines et des protides de poids
moléculaire entre 25 et 35 kDa (Paetzold et al., 1990). Ces protéines sont conjugués avec des
sucres en rapport de: 88,9 à 94,4% des protéines et 5,6 à 11,1% des monosaccharides. La fraction
protéique est riche en AAbasiques (aspartique, glutamique, la serine, la glucine), et la fraction
non protéique est représentée par le glucose et le mannose (Yakotsuka K. et al., 2003).
4.10.1. Les glycoprotéines dans les vins.
La glycosylation des protéines laisse les auteurs divisés. Pour certains, la présence
d’oligosaccharides sur une protéine augmente non seulement son affinité mais également sa
sélectivité pour les tanins, en la maintenant dans une conformation relativement ouverte.
Pour autant, selon d’autres études, la glycosylation préviendrait l’aggrégation , tandis que
certains remarquent qu’elle n’est pas un obstacle à l’affinité pour les tanins.
Les glycoprotéines sont des protéines portant un groupement oligosaccharide et une
chaine polypeptidique. C'est un hétéroside (composé de plusieurs oses différents) formé d'un
motif glucidique fixé de façon covalente à une chaine polypeptidique.La glycoprotéine est
synthétisée suite à la glycosylation d’une protéine.
26
Les glycoprotéines, en raison de leur double composition de protéines et de sucres,
agissent sur la tension superficielle et la viscosité du vin, deux propriétés essentielles de bulles
de CO2 et stabilisation de la mousse (R. Marchal, 1995).
La quantités des protéines varie selon le cépage.Généralement cet indice est plus faible
dans le vin que le moût, ce qui signifie un changement des protéines pendant la fermentation
alcoolique et la fermentation malolactique.
La séparation des glycoprotéines du moùt et du vin peut être éffectuer par la chromatographie
d'affinité, qui utilise Concavalina A - une glycoprotéine de la famille des lectines, qui se lie
spécifiquement par affinité au D-mannose et au D-glucose. A partir du vin Chardonnay on a
séparés deux glycoprotéines de masse moléculaire de 24 kDa et 62 (R. Marchal, 1995).
En ce qui concerne les peptides, leur concentration dans le vin diminue au cours de la
fermentation malolactique, avant de réaugmenter lors de la maturation. Cette augmentation,
expliquée selon les auteurs par une activité protéase résiduelle, est plus importante lors du
vieillissement sur lies
La teneur des protéines basse environ 10-20% dans les premiers mois de stockage des
vins, après quoi les changements quantitatifs ne sont pas significatifs. La moitié des protéines
solubles restent stables. Elles restent stables après le collage et le traitement au chaud(M.
Fukumi, K. Yokotsuka, 2003).
4.11. La casse protéique.
Dans les vins, en présence de tannins, il peut se former un complexe tanin-protéine,
assimilable à un colloïde hydrophobe négatif qui flocule sous l'effet des cations. Dans la plupart
des situations, sur vins blancs et rosés, la casse protéique est associée une modification de la
structure tridimensionnelle des protéines par élimination d'eau, ce qui les rend insoluble à froid.
Dans les vins rouges par contre, les protéines sont précipitées par les tanins.
C’est un trouble ou dépôt, plutôt d'un vin blanc provoqué par la précipitation des
protéines contenues dans le vin au contact de l'alcool, des tannins ou de la chaleur.
Parmi les vins blancs, les plus souvent touchées sont les vins jeunes , et en particulier
ceux issus des raisins récoltés dans les plantations situées sur des sols fertiles avec beaucoup
d'engrais azotés. D'après certaines études (Waters et al., 1991-1992), il semblerait que les
protéines responsables de l'instabilité des vins blancs proviennent exclusivement du raisin, et
seraient résistantes aux protéases de la levure. Les peptides d'origine levurienne libérés par
autolyse pendant la fermentation alcoolique et l'élevage, sont considérés comme thermostables.
4.11.1. Les facteurs de la casse protéique.27
D'une manière générale, la teneur en protéines instables dépend de nombreux facteurs :
• le cépage : le Sauvignon Blanc ou le Colombard, par exemple, sont des cépages
riches en protéines thermo-instables ;
• la maturité : la teneur en protéine augmente avec la maturité ;
• les pratiques viticoles : certaines pratiques viticoles, comme la pulvérisation
d'azote foliaire réalisée à la véraison ou l'enherbement, modifient la composition azotée du
moût ;
• les techniques préfermentaires : la macération pelliculaire augmente la teneur des
moûts en protéine, la présence de rafles tend à la diminuer (fixation par les tanins) ;
• la fraction du jus : les jus de presse sont plus riches en protéines que les jus de
goutte. Leur incorporation tend par conséquent à augmenter l'instabilité du moût;
• la stabilité protéique spontanée du vin qui augmente au cours de sa conservation
sur lies.
La casse protéique pure est très rare. Souvent, elle est accompagnée d'autres précipitations,
parce qu'il existe des dépôts sédimentaires formées par des éléments autres que les protéines.
L'analyse révèle la prédominance des dépôts de protéines dans la proportion de 50-80%, la
présence polyosides - y compris les substances pectiques - 12-14% de composés phénoliques et
de divers minéraux (fer, cuivre, calcium, potassium, phosphate, et parfois d'étain). Le ceindre est
un dépôt d'environ l5% du poids sec et se compose principalement de silicium, du phosphore, du
calcium, ainsi que de petites quantités de fer, potassium, cuivre, aluminium, etc. Pour les vins
stockés en bouteille pendant une longue période, il est possible de l'apparition d'une couleur
brun-rougeâtre, qui est la preuve que la précipitation des protéines a été accompagnée d'une
casse cuivrique.
Au cours de la maturation du vin on observe une diminution de la concentration des protéines
sous l'action de l'extrait de tanin et les processus d'oxydation. Cette phase est généralement lente
et se déroule sur une longue période de 2-4 ans. Actuellement, lorsque les préférences des
consommateurs sont de plus en plus ciblées pour les vins jeunes, il est indispensable d'avoir une
technologie d'éliminer les protéines dans une proportion plus grand possible avant l'opération
d'embouteillage.
4.11.2. Le mécanisme de précipitation des protéines dans le vin.
Au cours de la vinification, les occasions pour les tanins de réagir avec les protéines sont
nombreuses et ce dès le début de l'extraction des composés de la baie, parmi lesquels figurent
28
tanins et protéines. Ce sont ensuite les protéines des levures, introduites pendant la
fermentation alcoolique, puis les produits de collage utilisés pour la clarification du vin.
Pendant ce temps, les conditions du milieu évoluent, le degré alcoolique et le pH
particulièrement.
La quasi-totalité des travaux portant sur l’influence de la concentration en tanin ou en
protéine sur l’interaction arrivent à la conclusion que plusieurs phénomènes prennent place
selon la quantité de tanins ou de protéines. Pour beaucoup d’auteurs, l’interaction se déroule en
deux parties : une premiere complexation des tanins avec les protéines, suivie d’une agrégation
des complexes à travers les polyphénols, conduisant à leur précipitation. La première étape peut
s’accompagner d’une compaction de la taille de la protéine. Certains estiment que la
précipitation serait due à la création d’une monocouche de tanin autour de la protéine, réduisant
la solubilité du complexe. Le trouble formé par la gélatine et l’acide tannique ou encore la
gliadine et la catéchine forme une parabole : il augmente jusqu’une certaine concentration avant
de diminuer. Selon les auteurs, la concentration correspondant au trouble maximum est celle où
la concentration en site d’interaction tanin et protéine est égale, le réseau formé est alors le plus
dense. En s’éloignant de cette concentration, tous les sites ne peuvent être occupés, on obtient
des aggrégats de plus petite taille.
Certaines études concordent sur l’existence simultanée de sites d’interactions spécifiques
et non spécifiques sur les protéines. Les sites d’interactions forts réagissent en premier,
lorsqu’ils sont saturés, les sites d’interactions plus faibles entrent en jeu. Le nombre de sites de
liaison est proportionnel à la masse moléculaire de la protéine. Des études
avancent l’idée que certaines protéines ne possèdent pas de sites
spécifiques, l’interaction avec les tanins serait alors essentiellement un phénomène de
surface. D’autres protéines, comme la gélatine, possèdent des sites de liaison très spécifiques.
Lorsque des sites spécifiques existent, les liaisons peuvent s’étendre sur les résidus autour.
Cherchant à identifier ces sites, plusieurs auteurs arrivent à la conclusion que la présence
de proline est essentielle pour former un trouble lors de l’interaction avec les tanins.
L’arginine et la phénylalanine sont aussi des sites de liaison, mais la phénylalanine est
souvent cachée, donc non accessible. L’arginine serait quant à elle un site secondaire, capable
de renforcer l’interaction, mais pas de la créer.
Dans les vins blancs, l’étude de la composition des protéines du raisin responsables du
trouble montre qu’elles sont effectivement plus riche en proline que les autres. Les explications
concernant le mode d’action de la proline diffèrent selon les auteurs. Elles sont d’une part de
bons accepteurs de liaison hydrogènes, et pourraient renforcer l’interaction, mais, d’autre part, le
noyau pyrrolidine est source d’interactions hydrophobes. L’importance des AAbasiques est
29
soulignée par Naurato et al, qui montrent que la réactivité de deux histatines possédant une
composition en AAbasiques semblables est identique.
La précipitation des protéines existentes dans le vin est conditionée par la neutralisation
des charges électriques positives. Ca peuvent se produire sous l'action du tannin (électronégatif)
soit existant naturellement dans le vin, soit à partir des bouchons ou ajouté.
Les facteurs qui influant sur la précipitation des protéines sont l'acidité et la température
du vin, la teneur en cations, en particulier du fer trivalent,la présence d'oxygène, des colloïdes
protecteurs, et des vibrations mécaniques survenant au cours des traitement et des transportation
du vin.
4.11.2.1. Influence de la temperature.
Plusieurs études se sont intéressées à l’influence de la température du milieu réactionnel
sur l’intensité de l’interaction, celle-ci favorisant les interactions hydrophobes, mais pouvant
également dénaturer la protéine. Si la constante d’affinité de la réaction augmente avec la
température, les auteurs concluent généralement à des interactions hydrophobes. C’est le cas
pour la gélatine, la polyproline avec des tanins condensés, acide tannique et la polyproline, la
papaïne, la gliadine. Il semble donc qu’une même protéine ou qu’un même tannin peut dans
certains cas établir des interactions hydrophobes, dans d’autres des liaisons hydrogènes.
Les investigations concernant la température permettent donc une approche des forces
mises en jeu, mais elles doivent être complétées pour avoir une idée plus précise.
4.11.2.2. Influence de la force ionique.
La force ionique s’exprime selon la formule suivante : I=12∑i=0
n
C i zi2 , où c est la
concentration en espèces ioniques, z leur charge absolue. Dans la plupart des cas, les auteurs
utilisent du NaCl ou du KCl pour la faire varier. Il est donc important de noter que la
présence de NaCl ne provoque pas d’auto-agrégation des tanins ou des protéines dans les
conditions étudiées. Le trouble formé par l’interaction catéchine / gliadine augmente
drastiquement avec l’ajout de NaCl. De même dans le cas des tanins condensés avec l’a-amylase
ou la polyproline et la gélatine. Dans ce dernier cas, les auteurs concluent à une augmentation
des interactions hydrophobes. Pour les auteurs, cela peut être du à la fixation des ions sur la
surface hydrophobes des tanins, limitant ainsi les liaisons hydrogènes, mais également à une
fixation des ions sur la surface du complexe tanin protéine, conduisant à sa solubilisation,
suggérant le caractère hydrophile de l'interaction.
4.11.2.3. Influence du pH.
30
L’effet du pH sur les interactions tanins / protéines est extrêmement dépendant des tanins
et des protéines. Si le pH a un effet sur l’interaction, il n’est pas toujours identique à tanin ou
protéine constante. Enfin, pour un couple tannin / protéine donné, l’influence du pH n’est pas
linéaire et il existe souvent un pH optimum.
Tous les auteurs se rejoignent pour affirmer que le pH influence l'interaction. Celui-ci
influe la charge des protéines, mais également celles des groupements hydroxyles des tanins.
En observant à quel pH se situe les optimums d’interactions, il est possible de savoir quelles
fonctions sont impliquées dans les interactions électrostatiques.
La concentration joue également un rôle, et on suggère que le pH n’influe pas la
complexation des tanins et des protéines, mais uniquement la précipitation des complexes
formé.
4.11.2.4. Influence des polysaccharides.
Plusieurs études sont disponibles concernant l’influence des polysaccharides, notamment
grâce à son intérêt dans la thématique de la dégustation. A l'exception du dextrane, la
plupart d’entre eux (glucose, arabinogalactan, b-cyclodextrine, gomme arabique, pectine,
gomme de xanthane, acide polygalacturonique) conduisent à une solubilisation des complexes
tanins / protéines à divers. Manifestement, les complexes formés avec des tanins
condensés de degré de polymérisation élevé sont plus sensibles à l’action des
polysaccharides. Une combinaison de plusieurs approches analytiques (fluorescence,
néphélométrie et diffusion de la lumière) a permis de postuler le mécanisme suivant : dans
certains cas, les polysaccharides forment un complexe ternaire en « enveloppant » le
complexe tanin / protéine existant. Ceci conduit à une augmentation de la taille des particules
en solution, et peut, selon les propriétés du polysaccharide, aboutir à la solubilisation du
complexe. Le polysaccharide peut également être en compétition avec les protéines pour
complexer les tanins. Le complexe tanin protéine existant est détruit au profit d’un complexe
tanin / polysaccharide, la taille des agrégats diminue.
5. Les polysaccharides du vin.
Les polysaccharides (parfois appelés glycanes, polyosides ou polyholosides) sont des
polymères constitué de plusieurs oses liés entre eux par des liaisons O-osidiques.
Les polyosides les plus répandus du règne végétal sont la cellulose et l’amidon, tous deux
polymères du glucose.
Avant de décrire les polysaccharides issus de la baie de raisin, une autre famille de
polysaccharides présents dans les vins est à mentionner : ceux provenant des parois des
levures utilisés pour la fermentation alcoolique, c’est-à-dire les mannoprotéines (MP).
Concernant les polysaccharides issus de la baie, bien que les parois cellulaires puissent libérer31
leurs constituants lors de la macération des parties solides, tous les polysaccharides ne sont
pas solubles dans le vin. On ne retrouve pas de traces d’AG-I dans les moûts ou les vins.
Vidal et al. (2003) ont montré que les polysaccharides d’un vin blanc étaient composés de : 35%
de MP, 42% d’AGP, 4% de RG-I et de 19% de RG-II. On ferait ici la distinction dans les
vins de trois familles majoritaires issus des polysaccharides pectiques de la baie : les
polysaccharides riche en arabinose et galactose (PRAG), le rhamnogalacturonane de type II
(RG-II) et les oligosaccharides.
Les mannoprotéines (MP) ce sont des protéoglycannes libérés dans les moûts en
fermentation, dès le début de la croissance des levures (Llaubères et al. 1987, Waters et al.
1993). Elles sont composées par environ 20% de protéines et 80% de chaînes de mannoses liés
en α-(1→6), α-(1→2) et α-(1→3). Leur masse molaire est très hétérogène, allant de 5000 à plus
de 400000. Les teneurs dans les vins sont proches de 100-150 mg/L suivant la souche de levures
utilisée.
Les polysaccharides riches en arabinose et galactose (PRAG) regroupent les
arabinogalactanes (AG-II), des arabinogalactane-protéines de type II (AGP) et des arabinanes.
Les AG-II sont des chaînes latérales liées aux résidus rhamnose des RG-I présents dans les zones
hérissées des pectines. Ils sont libérés au cours de la macération des parties solides de la baie par
dégradation enzymatique. Ils contiennent à la fois des acides glucuroniques (de 6 à 15%) et
galacturoniques (2%) et un taux de protéine faible (Pellerin et al. 1995). Les AGP sont solubles
dans la paroi et diffusent dès le début de la vinification dans le milieu liquide.
Les chaines d’arabinanes liées aux zones hérissees peuvent être libérées dans le mout
au cours de la macération. Elles sont néanmoins peu abondantes dans les vins. Des études ont
isolé un arabinane soluble dans le mout, voire dans l’alcool 80% (Villettaz et al. 1981) et un
arabinane linéaire insoluble dans un vin blanc (Belleville et al. 1993). Ce phénomène
d’insolubilisation des arabinanes semble être du a la perte des résidus d’arabinose terminaux
liés en α-(1→3) sur la chaine principale sous l’action d’arabinofuranosidases. Tant que la
molécule reste branchée, elle est soluble même dans l’alcool (par opposition a une molecule
lineaire).
Le rhamnogalacturonane de type II (RG-II) est libéré dans le vin par dégradation des
zones lisses des pectines sous l’action d’endo-polygalacturonase. L’abondance du RG-II dans les
parois de la baie de raisin et sa résistance aux dégradations enzymatiques due à sa structure si
particulière en font l’un des polysaccharides majeurs des vins d’où il peut être facilement isolé .
Le RG-II est présent dans les moûts de raisin dès le début de la vinification ce qui
indique qu’il est probablement partiellement libéré au cours de la maturation du raisin. Sa
concentration augmente au cours des étapes de macération des parties solides. La concentration
32
du RG-II est donc plus abondante dans les vins rouges (80 à 150 mg/L) que dans les vins blancs
(<50 mg/L). Il est aussi important de noter que ce méga-oligosaccharide possède des propriétés
remarquables :
- il a un effet sur la cristallisation de l’hydrogénotartrate de potassium. A basse
concentration (<30 mg/L, cas des vins blancs), il est activateur de la nucléation, à forte
concentration (> 100 mg/L, cas des vins rouges), il inhibe la croissance des cristaux .
- il ne se dégrade pas dans les vins pendant environ 10 ans .
- il chélate le plomb dans les vins. Les dimères de RG-II peuvent former des complexes
de coordination avec certains cations .
- il a des propriétés pharmacologiques. Plusieurs fractions de polysaccharides pectiques
acides ont été testées, les plus actives contenaient des RG-I et du RG-II .
- il diminue l’astringence des tanins en solutions modèles vin (Vidal et al., 2004c).
De nombreux polyosides sont utilisés comme des additifs alimentaires sous forme de
fibre (inuline) ou de gomme naturelle.
Figure 3.5. La structure chimique des oligosides principales.
Les macromolécules des polyosides ont une structure caténaire linéaire ou ramifié . Les
chaînes sont formées par la répétition des restes de monosaccharides liés entre eux par des
liaison α et β-glycosidique dans différentes positions (figure.3.5).
Les polyosides sont généralement insolubles et non-sucré. Les hexosanes, par exemple,
qui ont une consistance gélatineuse et sont peu solubles dans l'eau. Ils forment des précipitée à
chaud et ne fondent pas en les chauffant. Ils sont neutres ou peuvent avoir une réaction
33
légèrement acide.Dans le vin, ils se comportent comme des colloïdes, ce qui nuit à la filtration
par colmatage du filtre (filtre à plaques).
Les polyosides du vin sont d'origine différente, principalement des raisins, ainsi que ceux
qui sont issus de la fermentation alcoolique des levures et moisissures qui se développent sur les
raisins.
Figure 3.6. Schéma résumant la biosynthèse des principaux glucides chez les
végétaux [Deysson, 1982]
Des recherches plus récentes ont prouvé le rôle positif des polyosides:
• représentent des colloïdes protecteurs ;
• empêchent la formation des dépôts de protéines dans le vin ;
• améliorent les caractéristiques organoleptiques des vins ;
• stabilisation de la couleur des vins rouges;
• complexation de métaux lourds dans le vin et la prévention des casse.
34
6. Conclusion
La présentation des AA du vin permet de mieux saisir les spécificités de ces
molécules dans ce milieu et la multiplicité de leur rôle. L'influence de différents facteurs internes
ou externes aux protéines montre toute la complexité présentée par ces phénomènes, mêlant
divers types de forces et molécules aux multiples propriétés.
Dans ce chapitre on va donc essayer de mettre en avant le mécanisme existant entre les
AA et les autres constituents du vin et d'étudier l'influence des différents facteurs sur les
protéines.
Il a été vu qu'il est possible de déterminer l'origine des protéines analysées dans le moût
ou le vin.
35
CHAPITRE 2 – MATERIEL ET METHODES
1. Matériels.1.1. Les objectifs.
Le but principal de cet ouvrage est d'étudier la stabilitée protéique des vins blancs en utilisant différents facteurs biochimiques et de choisir la combinaison optimale.
Les objectifs sont:
L'étude de l'instabilité des protéines dans la production de vin blanc; D’évaluer le risque d'apparition d'un trouble protéique ; l'analyse organoleptique des vins; l'analyse physico-chimique des vins; l'étude de la composition microbiologique des vins; L'élaboration des conclusions et des recommandations finales.
1.2. Les objets d’étude.
Pour l'étude, on a sélectionnés sept échantillons de vin blanc sec: Chardonnay,
Sauvignon, Pinot Gris, Rkaţiteli des différents récipients, millésime 2010. Le vin a été prise
après le soutirage avec la sulfitation. Le régime technologique comprend les étapes suivantes:
TABLEAU 2.1. Schéma technologique de fabrication des vins blancs
Nr d.o. Les operations
Le régimet, °C SO2 , mg/l Enzymes,
g/lLevures séléctionnés,%
1 Le réception de la matière première (vendange)
12-14 80-100
- -
2 Foulage et egrappage - -3 Véhiculation à la sulfitation - -4 Egoutage et pressurage - - -5 Assemblage et traitement avec des
enzymes péctolytique 10-12-
0.02-
6 Débourbage et levurage - - -7 Fermentation alcoolique 18-20 - - 2-38 Soutirage
12- - -
9 Postfermentation - - -10 Véhiculation à la maturation 25-30 - -
Les raisins à partir desquels on a obtenue vins ont été peu altérés, mais qui corresponent aux documents normatifs. Les raisins ont été vinifiés par le schéma technologique classique en utilisant des équipements modernes.Les vins ont été soumis à des contrôles de ses caractéristiques physico-chimiques, microbiologiques et sensorielles. Ces dernières ont été
36
déterminées par des commission de dégustation, les autres, par des laboratoires œnologiques(tableau 2.2).
TABLEAU 2.2. Les indices physico-chimiques des vins.
Le cépage L’alcoole, %vol
Le sucre, g/l
L’acidité totale, g/l
L’acidité volatile, g/l
SO2, mg/l
pH Fe3+, mg/l
F1 Chardonnay 11,5 1 7 0,26 22/88 3,44 3F3 Pinot Gris 13,5 1 6,3 0,2 24/93 3,67 3F7 Rkaţiteli 10,2 1 7,4 0,2 18/221 3,46 2F8 Sauvignon 12,3 1 7,3 0,2 33/116 3,43 2F9 Sauvignon 10,8 1 7,4 0,2 37/149 3,31 2F10 Chardonnay 11,9 1 7,3 0,26 51/144 3,46 2 A91 Chardonnay 11,5 1 7,6 0,4 17/122 3,58 3
TABLEAU 2.3. Les indices organoleptiques des vins.
Le cépage OBSERVATIONS VISUELLES
OBSERVATIONS OLFACTIVESL’arôme
OBSERVATIONS GUSTATIVESLe goùt
Note
La limpidité La couleur
F1 Chardonnay Claire; Or pâle
Paille-roze Intensité modéré,Fine, Florale
Pleine, frais, peu acide 7,8
F3 Pinot Gris Claire; Or pâle avec des inclusions
Or pâle Intensité discreteOrdinaireFlorale et fruitée
Plat, déséqui libré 7,7
F7 Rkaţiteli Faible; Jaune-paille
Or pâle Finesse et complexité simpleDominante fermentaire
Dominante acide, Puissance aromatique très faible
7,8
F8 Sauvignon Légère Jaune-vert Intensité expressive,Bourgeon de cassis
Equilibré, vif, tendre 8,0
F9 Sauvignon Soutenue Jaune-vert Bourgeon de cassis intensité faible
Puissance aromatique faible et fuyante
7,8
F10 Chardonnay Claire Jaune-paille
Intensité modéré,Dominante florale
Ample, Dominante acide, Puissance aromatique moyenne
7,9
A91 Chardonnay Trouble Or jaune Intensité aromatique des fruits blancs
Moelleux et déséquilibré
7,7
37
Des recherches scientifiques et techniques ont permis d’établir des méthodes
d’appréciation des qualités et des défauts reposant sur l’analise sensorielle. Toute dégustation est
caractérisée par cinq étapes:
• L’analyse par le sens;
• La traduction de cette analyse au moyen du langage(tableau 2.3);
• La comparaison des sensations perçues avec des normes classées en mémoire;
• Le rapport de ces sensations en fonction des dégustations antérieures;
• La conclusion : ce vin est-il ou non conforme à l’appellation?
2. Méthodes.
2.1. Le contrôle microbiologique des vins.
Appareillages et réactifs.
Microscope Biolam;
Lamelles stériles;
Boucles organiques;
Colorants: solution Fuxine, le bleu de méthylène, l'eau du robinet , gouttes, des échantillons de
vin;
Source de flamme;
Ddes boîtes de Pétri;
Autoclave;
Un four électrique, thermostat;
Le milieu nutritif: agar-agar avec de la viande, l'huile de cèdre;
Tubes stériles - 1 ml;
Papier filtrante;
L'eau distillée.
Mode de travail.
Pour l'examen microscopique est nécessaire de préparer des probes spéciales. Des
préparatifs ont été soumis à des études microscopiques de micro-organismes vivants et morts,
coloré et non coloré. On a utilisé deux types de préparations:
• Préparations humides (la culture est entre les lame);
• Préparations fixé et colorées (frottis).
2.1.1.Les préparations humides.
Afin dՎtudier les organismes vivants pour lӎtude des levures, moisissures et des
structures existantes intracellulaire au vin on a utilisé des préparations humides. Les étapes de
préparation par voie humide sont:
38
• Sur le centre de la lamelle on met une boule d’eau;
• On prélève un echantion de milieux liquide soit par la boucle, soit par la pipette
stérile;
• On obtien une suspension homogène des cellules dans la boule d’eau, ensuite on
met la suspension sur une lamelle sterile, en évitant l’excés de liquide et des boules de l’air.
2.1.2.Les préparations sèches.
La coloration simple. Pour étudier les microorganismes du point de vu morphologique,
on utilise la méthode de coloration des cellules préalablement détruites (la coloration simple). .
Les étapes de préparation sont:
On doit stérilisé la lamelle en passant tout les deux faces sur une flame;
On prélève un echantion de milieux liquide soit par la boucle, soit par la pipette
stérile;
On obtien une suspension homogène des cellules dans la boule d’eau, ensuite on met
la suspension sur une lamelle sterile;
On fait le séchage de la lamelle qui s’appelle déjà frottis, sur la flame;
La fixation du frottis et réalisé en passant trois fois la lamelle sur la flame ;
La coloration simple.
Surtout, pour la coloration simple, on met un seul colorant, c’est la fuxine acide, pendant
2-5 minutes. Ensuite, on lave avec l’eau distillée, on séche a l’aide de la papier de filtre.
2.1.3.La culture des micro-organismes.
Cette méthode est utilisé pour l'analyse quantitative des micro-organismes existants dans
le vin. L'inoculation est réalisée dans des boîtes de Pétri selon la méthode suivante: la suspension
de micro-organismes est inséré directement dans une boîte de Petri avec un tube d'essai 1 ml, en
ouvrant doucement le couvercle, on verse la gélose solubilisé et refroidie jusqu'à 40-45 ° C. On
agite bien par des mouvements circulaires. La boîte de Pétri est laissé sur la table jusqu'à la
gélification. Ensuite, elles sont placés dans le thermostat, qui a le régime de la température, 35-
37 ° C, en évitant les rayons lumineux et l'oxygène. Après environ 48 heures les boîtes de Pétri
sont retirées du thermostat et examinées le nombre, le type et les formes des colonies. Il faut
également déterminer le nombre de bactéries dans 1 ml de vin.
2.2. La détermination des protéines dans les vins d’après Louri.
Les protéines ont 2 propriétés caractéristiques: la capacité de précipiter des solutions et la
capacité d'adsorption . Les protéines peuvent précipiter des solutions réversiblement ou
irréversiblement. La précipitation réversible a lieu quand on ajoute les réactifs suivants:
Solutions concentrées des sels neutres des métaux alcalins (sulfate d'ammonium, sulfate
de Na, NaCl)
39
Des solutions aqueuses concentrées d'alcool: métbylique, éthylique, propilique.
Solutions concentrées aqueuses d'acétone.
La plupart des protéines sont stables dans les limites pH = 3 - 10. Plus haut ou plus bas de ces
limites elles dénaturent (tandis qu'on connaît beaucoup de cas quand ce processus n'a pas lieu).
La précipitation irréversible des protéines est provoquée à l'aide de différents agents
physiques et chimiques. Les agents physiques: réchauffement à une haute température, les
grandes pressions, l'ultrason, la radiation ultraviolette et ionisée provoquent la dénaturation des
protéines.
L'introduction en solutions aqueuses des protéines des sels des métaux lourdes (mercure,-
argent, cuivre, plomb, vismut, stibium); des certaines substances organiques (acide
trichloracétique); des composés colloïdes (acide wolframique, tanine) produisent une
dénaturation irréversible de la protéine.
La deuxième propriété caractéristique des protéines est la capacité d'adsorption sur
l'argile de bentonite ou silicagèle, gélatine, charbon. Le phénomène d'adsorption (rétention à la
surface) a lieu à la surface du contact entre la phase disperse et le milieu dispergent et consiste en
fixation des substances de la solution par les particules colloïdales.
L'adsorption a un rôle important dans la vinification et la conservation. On applique ce
processus au trouble du moût avant la fermentation des jus et des vins.
2.2.1. Le principe de la méthode
Les protéines ont la propriété caractéristique de précipiter irréversiblement au traitement avec
d'acide trichloracétiques CCl3-COOH (TCA). Les protéines sédimentées se déterminent
quantitativement par la réaction Louri avec le réactif Folin- Ciocalteu. Le RFC (mélange des
acides phosphovolframique et phosphomolibdenique) oxyde les groupes phénoliques des
aminoacides - tyrosine qui se contiennent dans les protéines. Mais les acides se réduisent
jusqu'aux oxydes ( W8O23 et Mo8O23) de couleur bleue. L'intensité de la couleur est directement
proportionnelle à la quantité de protéine dans la solution analysée et se détermine à l'aide du
photoélectrocolorimètre KFK-2 à la λ= 650 nm dans la cuve de 10 mm.
2.2.2.Appareillages et réactifs.
Centrifuge;
Photoélectrocolorimètre KFK-2;
TCA 80 %;
Le réactif <<A>> - contient 20 g NaOH, 100 g Na2CO3, 2 g sel Seignette, 0,5g Cu04
5H2O. Chaque composant se dissout en l’eau distillée, se mélange dans le ballon, avec la cote l
dm3, le volume est amené jusqu'à la jauge.
Le réactif <<B>> - RFC dilué (au 0,5 cm3 de RFC 1 n on ajoute 4cm3 de l'eau distilée).
40
Solution 1 n NaOH
Le RFC - 100g wolframat de Na et 25g molibdat de Na se dissout ea 700 cm 3 d'eau, on
ajoute 50 cm3 acide ortophosphorique 85% et 100 cm3 HCI concentré, se dissout et s'ébouille
avec le refroideur inverse pendant 10 heures, ensuite on ajoute 150g sulfate de lithium, 50 cm3
H2O distillée et 3-5 gouttes de brome la solution est bouillie de nouveau 15 min sans refroideur
sous la niche pour enlever l’excès de brome. Ensuite la solution est refroidie jusqu'à la t° de la
chambre et on ajoute de l'eau jusqu'à ldm3, se filtre et se garde dans un ballon sombre avec un
bouchon.
Avant de commencer le travail la solution est diluée jusqu'à 1 normal. La concentration
est contrôlée par le titrage de réactif Folin dilué de 10 fois avec la solution 0,ln NaOH avec la
phénolphtaléine.
Des pipettes de l-2cm3et de 5 cm3 ;
4 éprouvettes ;
Baignoire.
2.2.3. Le mode de travail.
Dans une éprouvette avec 10 cm3 de vin on dose 1 cm3 de TCA. La solution est mise en
frigo pour 24 heures. Ensuite la solution est centrifugée 1 heure au 5000 tours/min, la solution
est décantée. Dans l'éprouvette avec précipité on dose 1 cm3 solution de NaOH 1n et après 30
min. on ajoute 1 cm3 d'eau distillée.
De l'échantillon obtenu dans une autre éprouvette on prend 1 cm3 solution et on dose 1
cm3 du réactif <<A>> et après 10 min. on ajoute 4 cm3du réactif <<B>>.
Parallèlement à l'échantillon d'analyse on prépare l'échantillon de comparaison, constitué
de: l cm3 H20 + 1 cm3 NaOH + 2 cm3 réactif <<A>> + 8 cm3 réactif <<B>>.
Les éprouvettes avec les échantillons probes d'analyse et de comparaison sont placées
dans un baignoire à t°=55°C pour 5 min. et après le refroidissement on mesure l'intensité de
couleur. Les échantillons sont colorimétriées en employant le filtre de lumière №8 (rouge) avec
λ=650nm et la cuve de 10mm.
Le contenu des protéines est calculé d'après la formule:
X=D o ∙2 ∙250
V=D o ∙ 50
où:
X- la quantité des protéines dans la solution analysée (mg/dm3);
D0 -la densité optique de la solution analysée;
2 - le volume de la base + le volume de la solution analysée, en
41
cm3;
250 – le coefficient de récalculation ;
V- le volume du vin pris par analyse, en cm3.
2.3. Le dosage de la proline.
C’est le principal AA du moùt et du vin qui est déterminée à l’aide d’un
photoélectrocolorimètre par la coloration de la ninhydrine, en présence de l’acide formique. Les
échantillons sont colorimétriées en employant le filtre de lumière avec λ=517nm.
2.3.1. Appareillages et réactifs.
- Spectrophotomètre;
- Baignoire
- Des ballons de 50cm3 et 100 cm3
- Eprouvettes
- Des pipettes de 0,25cm3 jusqu’à 10cm3
- La solution étalon de la proline, concentration 5 μmol/litre. On dissout 57,5 mg de
la proline dans 100 ml d’eau bidistilée.
- La solution de ninhydrine 3%. On dissout 3 g de la ninhydrine dans 100 ml 2-
métoxi-étanol.
- Acide formique
- Propanol, dilué en proportion de1:1 avec l’eau distilée.
2.3.2. Le mode de travail.
Traitement des échantillons.
On pipete 1 ml de moût ou de vin dans une fiole jaugée de 50 ml et on dissout avec de
l'eau bidistillée jusqu'à la cote. On transfére 0,5 ml de l'échantillon dilué dans un tube à essai
avec bouchon en verre et on ajouter 0,25 ml d'acide formique et 1 ml solution de ninhydrine,on
agitat le contenu du tube et on l'introduit dans le baignoire, la durée de 15 minutes pour la
réaction de la couleur.
Après 15 minutes on enlève et on refroidit le tube jusqu'à 20 ° C sous un courant d'eau
froide. On ajoute 5 ml d'isopropanol dilué avec de l'eau distillée. Ensuite on mesure à l'aide d'un
spectrophotomètre l'absorbance.
La courbe d'étalonnage.
On pipette de la solution standard de proline, dans 7 tubes d'essai de 100 ml les volumes
suivants: 0-1-2-3-5-7-10 ml et on les remplit avec de l'eau bidistillée. Alors l'étalonage sera : 0-
42
5,75-11,50-17,25-28,75-40,25-57,50 mg proline / litre. Ensuite, les étalons sont traitées comme
une preuve de vin et on mesure l'absorbance.
Le calcul.
La teneur en proline est exprimée en mg/l de moût ou de vin. Le calcul est effectué selon
la formule:
X=( A ∙0,115 ) ∙ ( F ∙1000 )
v
où :
A - la concentration lu sur la courbe d'étalonnage (mg / l),
F - facteur de dilution de l'échantillon de vin ou de moût (1 / 50),
v - volume de vin dilué ou doivent être prises dans l'analyse (0,5 ml )
115,13 - poids moléculaire de la proline
2.4. Le dosage de l’arginine.
Elle est déterminée à l’aide d’un photoélectrocolorimètre par la coloration de l’hydroxi-
quinoléine, en présence de l’hypobromite de sodium et l’urée. Les échantillons sont
colorimétriées en employant le filtre de lumière avec λ=500nm dans la cuve de 10 mm.
2.4.1. Appareillages et réactifs.
- Spectrophotomètre;
- Baignoire
- Solution NaOH , 10% ;
- Solution de 8- hydroxi-quinoléine, 0,02%;
- Solution de l’hypobromite de sodium, 1% ;
- Solution de l’urée, 40% ;
- Solution étalon de l’arginine, 10mg/litre. On dissout 60,5 mg d’hydroclorure
d’arginine dans 100ml d’eau bidistilée.
2.4.2. Le mode de travail.
Traitement des échantillons.
Le moût ou le vin est filtré. Une partie aliquote du filtrat est dilué avec de l'eau distillée
(1: 5), pour ramener l'arginine à la limite de détection spectrophotométrique (5-40 mg).
La détermination.
Dans un tube à essai avec bouchon en verre (20-25 ml) est introduit 0,5 ml de
filtrat,ensuite on ajoute 1 ml solution de hydroxyquinoline et 10 ml de solution de NaOH à 10%,
on agite le contenu de la fiole en la tenant dans le bain de l'eau froid pendant 2 minutes. Après on
ajoute rapidement 0,2 ml solution de sodium hypobromites, on agite et après 15 secondes on
43
ajoute 1 ml de solution d'urée à 40%, on agite et après une minute, on ajoute 5 ml dùeau distillée
(froide) et on agite de nouveau.
La courbe d'étalonnage.
Dans cinq fioles, on ajoute la solution standard de l'arginine 10 µg / ml, en quantité
suivantes:
1. (0ml Arg + 5ml H2O)
2. (1ml Arg+ 4ml H2O)
3. (2ml Arg + 3ml H2O)
4. (3ml Arg + 2ml H2O)
5. (4ml Arg + 1ml H2O)
Les étalons préparés vont contenir: 0-10-20-30-40 mg arginine. En connaissant les
valeurs des absorbances et les concentrations en arginine, la courbe d'étalonnage va etre tracée.
Le calcul.
La teneur de l'arginine est exprimée en mg/l de moût ou de vin. Le calcul utilise la
relation suivante:
X=( A ∙0,174 ) ∙ ( F ∙ 1000 )
v
où:
A - la concentration lu sur la courbe d'étalonnage (mg / l);
F – le facteur de dilution ;
v – le volume de vin ou du moùt dilué qui a été pris pour l'analyse (0,5 ml);
174.20- le poids moléculaire de l’arginine.
2.5. Le test de stabilité protéique des vins.
Différents essais de laboratoire sont utilisés depuis longtemps pour évaluer, avant la
mise en bouteille, le risque de casse protéique. Ils sont basés sur l’instabilité des protéines
dans différentes conditions : à la chaleur, en présence de tanin, ou de réactifs comme l’acide
phosphomolybdique, l’acide trichloracétique ou l’éthanol.
Le test à la chaleur (Dubourdieu et al.1988), par chauffage du vin au bain-marie à
80°C pendant 30 min et mesure du trouble formé après refroidissement à température
ambiante permet d’évaluer dans les meilleurs conditions la stabilité protéique des
échantillons. Certains tests combinent l’addition de tanins avec le chauffage. Ils donnent des
valeurs de turbidité plus élevées que le simple chauffage (Tableau 1). L’addition de réactif à
base d’acide phosphomolybdique ou bentotest (Jakob, 1962) a également été préconisé. Les
protéines dans ce cas précipitent sous l’action d’un agent chimique, le vin se colore en bleu et
le trouble apparaît instantanément. Peu spécifique des protéines thermosensibles, l’action de
44
ces réactifs chimiques surestime systématiquement le risque d’accident protéique en
précipitant même des protéines thermostables.
2.6. Le traitement statistique et l'optimisation des données expérimentales.
2.6.1.Choix de la matrice d’expérience.
Une matrice d’expérience factorielle complète est une matrice où les k facteurs
prennent deux niveaux extrêmes (bornes) d’un domaine de variation continu (tableau 1). Il en
résulte 2k expériences au minimum, avant répétitions. Le modèle utilisé pour étudier les effets
de trois facteurs et de leurs interactions nécessitera alors 23 (= 8) expériences (Sautour et al.,
2001b).
Pour l'expérience de trois facteurs, la relation peut être écrite:
y= b0+b1x1+b2x2+b3x3+b12x1x2+b13x1x3+b23x2x3+b123x1x2x3,
x1, x2 et x3 sont les valeurs codées des trois facteurs égales à –1 ou +1, telles que :
x1 = [2 U1 – (Umax + Umin)] / (Umax – Umin)
Les (8) coefficients du modèle (b0, b1,b2, b3 b12, b23, b13, b123) sont obtenus par analyse de
régression multiple.
La réponse de l’expérience (tableau 2.4)est ainsi interprétée : lorsque le facteur passe de
son état inférieur à son état supérieur, il a un effet positif si la réponse augmente et un effet
négatif si la réponse diminue. Les interactions entre deux facteurs expriment des effets
antagonistes par un coefficient négatif et des effets synergiques par un coefficient positif.
Comme le paramètre d'optimisation <<y >>, on a élu la teneur en protéines (mg / l) de
vin blanc sec <<Chardonnay>>.
TABLEAU 2.4. La matrice de planification et les résultats de l'expérience.
Niveau planifié x1, mg/l x2, g/l x3, 0C x1 x2 x1 x3 x2x3 x1 x2 x3
Niveau de base O1 O2 O3
Intervale de variation λ1 λ2 λ3
Niveau superiore +1 + + +
Niveau inferiore -1 - - -
Experience 1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1
2 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1
3 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1
4 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1
5 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1
6 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1
45
7 +1 -1 +1 -1 +1 -1 -1
8 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
2.7. Détermination de la partie colloïdale du vin et de sa composition.
Le vin est une solution colloïdale. Dans le vin sont un certain nombre de colloïdes
protecteurs qui empêchent les traitements et la stabilisation.
2.7.1. Appareillages et réactifs.
- Ethanol (EtOH)de 96%;
- filtre en papier (sans cendres);
- thermostat;
- Des verres chimique 250 ml;
- Entonnoir;
- Balance analytique;
- Cylindre de 500 ml ;
- Ballon coté de 100 ml.
2.7.2. Le mode de travail.
Dans un cylindre de 500 ml on ajoute 100 ml de vin, filtrée préalablement, sans
inclusions étrangères. Ensuite on ajoute 400 ml de EtOH 96% vol. Le mélange obtenu est agité
énergiquement pendant 1 minute, puis on le laisse se reposer pendant 24 heures. On observe la
formation d'un faible précipité blanches - gris. Le mélange est filtré sur la papier filtrante préparé
à l'avance. Ensuite le papier filtrante est séché dans le thermostat, puis pesée à la balance
analytique.
Chaque papier filtrante est lavé dans un verre de 250 ml avec une quantité de 200 ml de
l'eau distillée et chauffée à 40 °C. Lorsque le précipité est dissout dans l'eau, ensuite le papier
filtrante est retiré. Puis, par la méthode de Louri on détermine la teneur en protéines de la
solution qui est recalculée en mg de protéine à partir de 1 litre de vin.
Le calcul.
La teneur des colloïdes qui se trouve dans le vin (en mg / l) est déterminée à partir de la
relation:
X=(m2−m1 ) c
où:
m1 - le poids de papier filtrante;
m2 - masse du papier filtrante après la filtration, ;
c - coefficient de recalcul en mg / l.46
CHAPITRE 3 - RESULTATS ET DISCUSSION
1. Les résultats de l'état microbiologique du vin.TABLEAU 3.1. L'état des échantillons microbiologiques.
Colonii/1ml du vin Celules/champ visuelLe nombre La forme Le profile viables nonviables
forme ponctuée
Développé
F1 Chardonnay 8 2 Circulaire Vallonné, convexe
1 12
F3 Pinot Gris
10 1 Circulaire Vallonné 2 16
F7 Rkațiteli 6 3 Ameboide Convexe 1 17F8 Sauvignon 7 1 Ameboide Convexe 3 11F9 Sauvignon 4 5 Circulaire
ameboideVallonné, convexe
2 14
F10 Chardonnay
9 4 Ameboide Convexe 1 9
A91 Chardonnay
6 3 Circulaire Vallonné 3 15
Le tableau 3.1 montre clairement l'état des échantillons microbiologiques. Selon ces
données tous les vins répondent aux exigences de la CI 10-04-05-40. Aucun élément de la
preuve n'avait pas de la maladie quelconque. Les micro-organismes qui se trouvent dans le vin
sont: des levures Saccharomyces cerevisiae dans la plupart des cas, peu fiable et très peu de
bactéries acétiques.
2. Les résultats des tests de la casse des protéines.TABLEAU 3.2. La stabilité lors des traitement de vins blancs.
La stabilité avant le traitement La stabilité apres le traitementF1 Chardonnay - +
F3 Pinot Gris - +
F7 Rkațiteli - +
F8 Sauvignon - +
F9 Sauvignon - +
F10 Chardonnay - +
A91 Chardonnay - +
Après les traitements tous les prises d'essai ont devenu stables à la casse protéique(tableau3.2).
3. Les résultats du système colloïdal du vin.47
3.1. Les résultats du système colloïdal du vin avant le traitement.
TABLEAU 3.3. Le système colloïdal du vin.
Le cépageLes substances coloidales, mg/l
Les protéines Les polyosides,
mg/l % mg/l %
F1 Chardonnay 3030 76,422,52 2953,58 97,48
F3 Pinot Gris 3240 81,312,51 3158,69 97,49
F7 Rkațiteli 3250 84,212,59 3165,79 97,41
F8 Sauvignon 2090 63,48 3,04 2026,52 96,96F9 Sauvignon 2380 56,82 2,39 2323,18 97,61F10 Chardonnay 2790 70,43
2,52 2719,57 97,48A91 Chardonnay 2950 72,46 2,46 2877,54 97,54
En analysant les données dans le tableau 3.3, nous voyons que la masse des substances
colloïdales qui constituent le système de vin est assez grand, elle varie de 2090-3250 mg / l et est
principalement composée de 96-97% de polyosides. La teneur en protéines se trouve dans les
limites admissibles.
3.2. Les résultats du système colloïdal du vin après le traitement.
TABLEAU 3.4. Le système colloïdal du vin.
Le cépage
Les substances coloidales, mg/l
Les protéines La quantité de la protein éliminée, %.
Les polyosides , La quantité des polyosides, %.
mg/l % mg/l %
F1 Chardonnay 2670 53,181,99 30,41 2616,82 98,01 11,40
F3 Pinot Gris 2910 57,621,98 29,14 2852,38 98,02 9,70
F7 Rkațiteli 2890 56,931,97 32,40 2833,07 98,03 10,51
F8 Sauvignon 1760 42,68 2,43 32,77 1717,32 97,58 15,26F9 Sauvignon 2110 43,25 2,05 23,88 2066,75 97,95 11,04F10 Chardonnay 2360 45,31
1,92 35,67 2314,69 98,08 14,89A91 Chardonnay 2180 49,46 2,27 31,74 2130,54 97,73 25,96
En analysant les données dans le tableau 3.4.on note qu'après le traitement, la protéine du
système colloïdal diminue en moyenne de 2,58% à 2,09%, par contre les polyoside augmentent en
moyenne de 0,5 points de pourcentage.
3.3. Les résultats avant et après les traitements.
Figure 3.1. Le comparaison entre les résultats des protéines.
48
F1 Chard
onnay
F3 P
inot Gris
F7 R
kațite
li
F8 Sa
uvignon
F9 Sa
uvignon
F10 Chard
onnay
A91 Chard
onnay
76.42 81.31 84.21
63.4856.82
70.43 72.46
53.18 57.62 56.9342.68 43.25 45.31 49.46
Le contenu des protéines avant le traitement apres le traitement
Les données de la figure 3.1 montre que la teneur en protéines a diminué en moyenne
avec 30,86%. Il s'agit d'un petit pourcentage. Donc, par le traitement, on a précipités seule une
fraction des protéines qui peuvent être enlevés.
Figure 3.2. Le comparaison entre les résultats des polyosides.
F1 Chard
onnay
F3 P
inot Gris
F7 R
kațite
li
F8 Sa
uvignon
F9 Sa
uvignon
F10 Chard
onnay
A91 Chard
onnay
2953.583158.69 3165.79
2026.522323.18
2719.572877.54
2616.822852.38 2833.07
1717.322066.75
2314.692130.54
Le contenu des polyosides avant le traitement apres le traitement
Les données de la figure 3.2 montre que le contenu en polyosides a baissé en moyenne
avec 14,11%. Toutefois, la quantité restante est assez grand pour les vins blancs. À des
concentrations supérieures à 2 g les polyosides empechent le collage du vin,en formant un
système colloïdal qui fait difficile la filtration.
Figure 3.3. Le comparaison entre les résultats des coloides.
49
F1 Chard
onnay
F3 P
inot Gris
F7 R
kațite
li
F8 Sa
uvignon
F9 Sa
uvignon
F10 Chard
onnay
A91 Chard
onnay
30303240 3250
2090
2380
27902950
26702910 2890
1760
2110
23602180
Le contenu des coloides avant le traitement apres le traitement
En analysant les données de la figure 3.3 , nous voyons qu'après le traitement, la masse
des substances qui forment système colloïdal de vin a diminué en moyenne de 14,55%. Les
colloïdes sont divisés en deux catégories: ils sont impliqués dans colloïdes suspension et des
colloïdes qui complètent les qualités organoleptiques du vin. Pour assurer la stabilité à long
terme est nécessaire que la première catégorie seront éliminées par des moyens techniques
appropriés.
4. La teneur en acides aminés des vins.
TABLEAU 3.5.Les acides amines pricipales.
L'acide aminé
Chardonnay Sauvignon Pinot Gris
mg/l % mg/l % mg/l %
50
1 Alanine 44,13 6,23 32,62 5,19 25,6 3,76
2 Arginine 30,61 4,32 55,16 8,78 5,28 0,78
3 Acide aspartique 4,14 0,58 1,94 0,31 2,16 0,32
4 Valine 8,54 1,21 9,76 1,55 12,31 1,81
5 Histidine 6,83 0,96 5,21 0,83 6,18 0,91
6 Glycine 11,26 1,59 9,14 1,45 11,34 1,67
7 Acide glutamique 44,12 6,23 23,31 3,71 21,21 3,12
8 Glutamine 13,62 1,92 6,23 0,99 5,43 0,80
9 Isoleucine 1,92 0,27 1,36 0,22 1,41 0,21
10 Leucine 6,33 0,89 2,72 0,43 3,35 0,49
11 Lysine 6,75 0,95 4 0,64 7,56 1,11
12 Méthionine 11,82 1,67 1,61 0,26 1,03 0,15
13 Ornithine 10,09 1,43 23,58 3,75 4,82 0,71
14 Proline 378,23 53,42 332,14 52,86 461,25 67,82
15 Sérine 6,32 0,89 3,06 0,49 3,78 0,56
16 Tyrosine 7,18 1,01 7,49 1,19 7,05 1,04
17 Thréonine 4,5 0,64 1,14 0,18 2,42 0,36
18 Tryptophane 50,53 7,14 48,93 7,79 52,48 7,72
19 Phénylalanine 5,31 0,75 4,62 0,74 6,3 0,93
20 Cystéine 25,61 3,62 17,55 2,79 15,74 2,31
21 Cystine 18,84 2,66 16 2,55 10,36 1,52
22 Acide γ-aminobutyrique 11,32 1,60 20,78 3,31 13,07 1,92
La somme des acides 708 100,00 628,35 100,00 680,13 100,00
Figure 3.4. La teneur en acides aminés du vin Chardonnay.
51
La somme des autres acides aminés
19%
Alanine6%
Arginine10%
Acide glutamique4%
Ornithine4%
Proline57%
Chardonnay.
Figure 3.5. La teneur en acides aminés du vin Sauvignon.
La somme des autres acides
aminés17%
Alanine5%
Arginine8%
Acide glutamique4%
Ornithine4%
Proline51%
Tryptophane8%Acide γ-aminobutyrique
3%
Sauvignon
Figure 3.6. La teneur en acides aminés du vin Pinot Gris.
52
La somme des autres acides aminés
18%
Alanine4%
Acide glutamique3%
Proline68%
Tryptophane8%
Pinot Gris
L'analyse les diagrammes ci-dessus, on observe que le plus grand pourcentage de la
teneur en acides aminés des vins revient à la proline. Ceci s'explique par le fait que la proline
reste l'acide aminé le plus stable dans le vin qui n'est pas consommée au cours de la fermentation
alcoolique. Le profil en acides aminés de chaque échantillon correspond au cépage de lequel on a
produit le vin. La plus grande quantité d'acides aminés a été noté dans le vin de Chardonnay et de
la plus grande quantité de la proline dans le vin Pinot Gris. Les concentrations d'acides aminés
dans le vin, obtenus dans les expériences, comprise 627-708 mg / l, correspondent au vins blancs
non-tratés et non-filtrés.
5. Le traitement statistique et l'optimisation des données expérimentales.
D'après les expériences on a établi le niveau des facteurs principales qui peuvent être
changer. Ce niveau se caractérise par les régimes suivants:
- traitement avec des tanins et de la gélatine - 100 mg / l (x1) ;
- le traitement avec de la bentonite - 2g / l (x2) ;
- régime de température de - 12,5 °C (x3).
L'intervale de la variation de ces facteurs sont les suivants:
pour x1 - 50 mg / l ;
pour les x2 - 1 g / l ;
53
pour x3 - 7,5 °C.
Comme le paramètre d'optimisation y - on a élu la teneur en protéines (mg / l) de vin
blanc sec Chardonnay. Conformément à la matrice de planification, on a réalisées trois fois par
huit expérimentes. Les résultats de la planification de la matrice sont présentés dans le tableau
3.6.
TABLEAU 3.6. La matrice de planification et les résultats de l'expérience.
Niveau planifié x1
mg/l
x2
g/l
x3
0C
x1 x2 x1 x3 x2x3 x1 x2 x3 y1u
mg/l
y2u
mg/l
y3u
mg/l
yu
mg/l
Niveau de base 100 2 12,5
Interval de
variation 50 1 7,5
Niveau
supériore +1
150 3 20
Niveau inférior
-1
50 1 5
Expériment 1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 -1 88,3
7
74,38 72,95 78,56
Expériment 2 -1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 50,6
4
38,59 57,32 48,85
Expériment 3 +1 -1 -1 -1 -1 +1 +1 82,2
6
63,94 67,22 71,14
Expériment 4 +1 +1 -1 +1 -1 -1 -1 60,1
9
43,82 53,29 52,43
Expériment 5 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 79,9
6
66,83 80,37 75,72
Expériment 6 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 34,0
2
46,06 50,87 43,65
Expériment 7 +1 -1 +1 -1 +1 -1 -1 62,8
9
61,12 78,87 67,62
Expériment 8 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 34,7
5
47,16 46,88 42,93
On calcule les coefficients de régression de l'égalité:54
b0=60,11; b1= -12,66; b2= -105,18; b3= -21,06; b12= 18,38; b13= -4,98; b23= -8,34; b123= -3,62.
Après l'introduction des coéficients de régression on a:
y= 60,11 – 12,66x1 – 105,18x2 – 21,06x3 + 18,38x1 x2 – 4,98x1x3 – 8,34x2 x3 – 3,62x1 x2 x3
Le calcul de la dispersion de la reproductibilité.
Après avoir déterminé les coefficients de régression on passe vers l'analyse statistique de
la régression , qui se compose de trois étapes:
L'évaluation de la dispersion de la reproductibilité;
L'évaluation l'importance des coefficients de régression de l'équation;
L'apreciation de l'adequation du modèle .
La dispersion de la reproductibilité d'un seul résultat de chaque expérience est déterminée
par la relation:
S2 ( yul )=∑l=1
c
( y l− yu )2
c−1
L'erreur expérimentale S2 (yl)est jugés par des expériences pararele. Avant de calculer l'erreur de
l'expérience est nécessaire pour nous convaincre que les valeurs expérimentales de chaque point
se trouve dans une certaine fourchette. À cette fin, on calcule la dispersion progressive de la S2
(yul) et on contrôle leur homogénéité. Le calcul de la dispersion de la reproductibilité d'un seul
résultats dans chaque expérience S2 (yul) sont présentés dans le tableau 3.7.
TABLEAU 3.7. Le calcul de la dispersion de la reproductibilité.
U |y1 u− y| |y2 u− y| |y3 u− y| ( y1 u− y )2 ( y2 u− y )2 ( y3 u− y )2 ∑ ( y1− yu )2 S2 ( yul )
1 9,81 4,18 5,61 96,2361 17,4724 31,4721 145,1806 72,59032 1,79 10,26 8,47 3,2041 105,2676 71,7409 180,2126 90,10633 11,12 7,2 3,92 123,6544 51,84 15,3664 190,8608 95,43044 7,76 8,61 0,86 60,2176 74,1321 0,7396 135,0893 67,544655 4,24 8,89 4,65 17,9776 79,0321 21,6225 118,6322 59,31616 9,63 2,41 7,22 92,7369 5,8081 52,1284 150,6734 75,33677 4,73 6,5 11,25 22,3729 42,25 126,5625 191,1854 95,59278 8,18 4,23 3,95 66,9124 17,8929 15,6025 100,4078 50,2039
∑l=1
c
S2 ( yul )=606,1211
55
La dispersion d'un seul résultat est égal à:
S2 ( y l )=∑l=1
c
S2 ( yul )
N=606,1211
8=75,765
La dispersion moyenne d'un seul résultat est égal à:
S2 ( y )=S2 ( y l )
c=75,765
3=25,255
On contrôle la propagation du critère de l'homogénéité d'évaluation Kohren G.
Gcal=S2 ( yul ) max
∑l=1
c
S2 ( yul )= 95,5927
606,1211=0,1577
Lorsque f1 = m-1 = 3-1 = 2, f1 = N = 8 et q = 0,05 la valeur tabélaire du critère Kohran Gtab =
0,5157. Depuis Gcal <Gtab, on conclu que la dispertion est homogène.
La vérification de la signification des coefficients de régression. Il est clair qu'un facteur
agisse plus forte sur la valeur y que d'autres.
Pour apprécier l'importance de chaque influence on utilisé le controle de l'impotance du
chaque coreficient par deux méthodes similaires. Dans les deux cas, au début, les coefficients de
régression sont déterminées par la relation de dispersion:
S2 (bi )=S2 ( y )
N=25,255
8=3,157
L'erreur maximale tolérée des coefficients de régression sont calculés par le critère du
Students:
E (b i )=t ( P ; f ) ∙ S (bi )
L'importance de l'évaluation se fait en comparant la valeur absolue des coefficients et la
portée. Si (bi>E (bi), alors le rapport de deux appréciation du <<bi>> différe de zéro. Sinon la
référence à l'évaluation est considéré comme diferente à zéro et il est égal à zéro. Nous
déterminons la valeur du critère Student du tableau t(P, f) à q = 0,05 et k - le nombre de degrés
de liberté N (m-1), où P – la sécurité, q = 1, P = 1 à 0,95 = 0,05.
Dans le q = 0,05 et f = N (m-1) = 8 (3-1) = 16 critère Student valeur de table est t (P, f) =
2119. On calcule l'interval admissible:
E (b i )=t √S2 (bi )=2,119√3,157=3,765
Si (bi) <E(bi), alors certains coeficients peuvent etre ignoré еt négligés. Dans ce cas on peut
ignorer un seul coéficient, b123. L'ecuation de la regression est:
y= 60,11 – 12,66x1 – 105,18x2 – 21,06x3 + 18,38x1 x2 – 4,98x1x3 – 8,34x2 x3
56
On vérifie si l'équation de régression est adéquate. Dans le cas où le nombre des
coefficients important est moins avec une unité au nombre d'expériences, il apparaît la
nécessitée de contrôler l'équation statistique de données expérimentales, par le critère de Fisher:
on calcule le résultat attendu pour chaque expérience par l'équation de laqelle ont
été éliminés les facteurs sans importance;
on détermine la différence |yu− yu|;
on calcule la dispersion non-adequate:
Sad2 =
∑l=1
N
|yu− yu|2
N−d
d - nombre de coefficients significatifs dans l'équation de régression.
on calculer F en utilisant la formule:
F=Sad
2
S2 ( y )
on compare les valeurs F avec Ftab (P, F1, F2) du critère de Fisher.
Si la condition Fcal <Ftab est respéctée,alors l'ecuation est considéré adéquate. Les
résultats yu et telles experimentales sont présenté dans le tableau 3.8.
TABLEAU 3.8.
yu yu |yu− yu| |yu− yu|2
1 78,56 204,07 125,51 15752,762 48,85 -26,37 75,22 5658,0483 71,14 151,95 80,81 6530,2564 52,43 -4,97 57,4 3294,765 75,72 188,59 112,87 12739,646 43,65 -75,21 118,86 14127,77 67,62 126,55 58,93 3472,7458 42,93 -73,73 116,66 13609,56
∑l=1
N
|yu− yu|2=75185,46
On calcule la dispersion insuffisante:
Sad2 =
∑l=1
N
|yu− yu|2
N−d=75185,46
8−7=75185,46
57
On calcule F en utilisant la formule:
F cal=Sad
2
S2 ( y )=75185,46
25,255=2977,05
On doit comparer la valeur obtenue F table de critère de Fisher. Ftab (P, F1, F2) pour q =
0,01, quand f1 = N (m-1) = 16 et f2 = Nd = 8-7 = 1 est égale à 3245,6. Depuis Fcal<Ftab on peut
considéré que l'écuation de la regression est adequate.
On forme le programme d'optimisation.
Puisque l'équation de régression contient des termes comme effet interfactorial, il
apparaît la nécessite de linéarisation.
y= 60,11 – 12,66x1 – 105,18x2 – 21,06x3 + 18,38x1 x2 – 4,98x1x3 – 8,34x2 x3
On fait la diferantion:
∆ y=∑i=1
n∂ y∂ x i
∆ xi
Ou:
∆ y= ∂ y∂ x1
∆ x1+∂ y∂ x2
∆ x2+∂ y∂ x3
∆ x3
Où:
∂ y∂ x1
=−12,66+18,38 x2−4,98 x3 ;
∂ y∂ x2
=−105,18+18,38 x1−8,34 x3 ;
∂ y∂ x3
=−21,06−4,98 x1−8,34 x2
En remplacant ∂ y∂ xi
on obtient l'équation de régression:
∆ y=(−12,66+18,38 x2−4,98x3 ) ∆ x1+(−105,18+18,38 x1−8,34 x3 ) ∆ x2+(−21,06−4,98 x1−8,34 x2 ) ∆ x3
Alors l'équation linéaire qui exprime la différence entre le point initial (xi = 0) et le point
qui satisfait les conditions du premier expérience XII, conformément à l'optimisation du
programme, on a:
∆ y 0−I=−12,66 ∆ x1−105,18 ∆ x2−21,06 ∆ x3
TABLEAU 3.9. Le programme pour la détermination de la première étape de
l'ascension D'après Box-Wilson
Factori bi λi bi λi ki Si Ci0 CiI Xi0 ΔXi(0-I) XiI
X1 -12,66 50 -633 -1 -50 100 50 0 -1 -1X2 -105,18 1 -105,18 -0,166 -8,3 2 -6,3 0 -8,5 -8,5X3 -21,06 7,5 -157,95 -0,250 -12,5 12,5 0 0 -1,667 -1,667
58
Pour obtenir l'équation décrivant le processus d'expériences I et II du programme
d'optimisation, nous introduisons la première équation de valeur XII dans le tableau 3.9. Puis:
∆ y I−II=−160,59 ∆ x1−109,66 ∆ x2+54,81 ∆ x3
TABLEAU 3.10. Le calcul de la phase I et II.
Factori bi λi bi λi ki Si CiI CiII XiI ΔXi(I-II) XiII
X1 -160,59 50 -8029,5 -1 -50 50 0 -1 -1 -2
X2 -109,66 1 -109,66 -0,0137 -0,685 -6,3 -6,985 -8,5 -0,685 -9,185
X3 54,81 7,5 411,075 -0,0512
-2,56 0 -2,56 -1,667
-0,341 -2,008
Le calcul de la phase I et II de l'expérience sont présentés dans le tableau 3.10.
Sur la base de l'analyse du modèle mathématique pour l'optimisation des données
expérimentales,on a conclu que le facteur le plus important de protéines qui influence le contenu
des protéines dans le vin blanc sec «Chardonnay» est le traitement avec de la bentonite. Il serait
souhaitable que ce traitement seront effectuer à une dose plus élevée, soit 3 g / l. Les deux autres
facteurs: le traitement avec des tanins + gélatine et le régime de température de traitement ont
une influence similaire et elles doivent être maintenues à peu près égal au niveau moyen, c’est à
dire des doses de tanins + gélatine de 80 à 100 ml et le régime de température 8-12 °C.
59
Chapitre IV- CONCLUSIONS FINALES
L’objectif initial de ce travail était d’évaluer le risque d'apparition d'un trouble protéique
dans les vins blancs et l’effet de collage sur la composition en substances protéiques des vins.
Après l'étude éfectué sur la stabilitée des protéines des vins blancs secs de l’entreprise
<<Sălcuţa>>SRL nous avons conclu que:
1. L’instabilité protéique de vin est due à système colloïdal qui ne permet pas le traitement
avec de la bentonite pour éliminer toutes les protéines. Après le traitement de la teneur en
protéines n’a diminué que de 30,86%, restant à un niveau supérieur de 45 mg / l.
La cause de l’apparition d’un système colloïdal peut être: les raisins affectés par la
moisissure, la clarification inadéquate des moûts avant la fermentation ou l’outilisation des
souches de levures qui laisse dans la composition du vin beaucoup de polyosides.
2. Le système colloïdal est principalement composé des polyosides - environ 97-98% et en
protéines - 2-3%. La quantité des substances qui compose le système est assez grand et
pour les vins blancs 2-3g / l.
3. L'état microbiologique du vin tombe dans les limites des documents normatifs. Aucun
des organismes étrangeres n'ont été pas trouvés,qui pourraient produire des métabolites
qui peuvent confondre le collage des vins. On a détectés des cellules des levures dans la
plupart des cas non-viable, et en très petites quantités de bactéries acétiques qui aussi ne
créent pas des problèmes de la clarification des vins.
4. les components du vin et les facteurs climatiques qui ont influencé sur la stabilité des
protéines sont les suivantes:
- l'acidité du vin - le pH du vin éxaminé est situé entre 3,3 - 3,7. Ces valeurs sont dans les
limites normales et ne sont pas loin du point isoélectrique de la plupart des protéines dans
le vin (phi = 4,6 -5,3). Cette entente renforce la stabilité de la protéine;
- la température - le temps de traitement, selon le traitement statistique des données
expérimentales, il est nécessaire de maintenir ce régime de température 8-12 °C. Cet
régime permet à la protéine de floculer avec un peu du tannine. Même temps on évite la
possibilité d'apparition d'une casse protéique en cas du refroidissement de vin;
60
- Les ions Fe3 + - la quantitée de Fe3 + et Fe2 + dans les vins est considéré comme faible
(2-3mg / l). Donc, ils ne font plus sur la formation et les agglomérations de floculants, en
neutralisant les charges électronégatif du complexes protéine-tanin;
- L’oxygène - a une influence indirecte par l'oxydation des ions de fer (II) en ions de
fer(III),ce dernier ayant une influence majeure sur la précipitation du complexe protéine-
tanin;
- les colloïdes protecteurs - les colloïdes d'origine polyosidique qui se trouvent en excès
empèchent la précipitation des protéines avec des tanins, ainsi que le traitement du vin
avec de la bentonite.
5. Les solutions optimales sont indiquées dans l'expérience suivante sont : l'utilisation de
doses maximales de bentonite 3g / l, en utilisant des doses minimes de gélatine et la
monitorisation du régime de la température de 8-12°C.
6. D'autres solutions identifiés, qui sont proposés dans la littérature, sachant la cause de
l'instabilité proteique du vin et n'ont pas été testés, sont le traitemet du vin avec des
enzymes d'origine pectolytiques. Ces enzymes scindent les macromolécules des certains
polyosides,telles que les pectines et les glucans en petits fragments qui sont solubles. Le
traitement est recommandé pour être effectuée après arrachement du sédiment de levure,
après la sulfitation, lorsque le vin a une température de plus de 16°C. . La durée du
traitement est 7-15 jours et se termine avec le traitement de la bentonite. Les enzymes
sont commercialisés en tant que "Vinoflow" et "Glucanex"et utilisé à des doses et 1-3g/hl
1g/hl respectivement.
Bien sûr que la meilleure solution, qui devrait être pris en compte dans l'avenir, est
d'éliminer les causes qui amènent à l’enrichissement du vin avec des colloïdes, comme
le tri des raisins altérés, la monitorisation des operations technologiques de la
vinification primaire.
7. Du point de vue économique, la solution plus viable est la prévention d’ apparition
des colloïdes dans le vin. Toutefois, si cela s’est produisé , le plus efficace remède
serait le traitement enzymatique du vin. Lors de ce traitement on va baissé les
dépenses liées avec la filtration ulterièure du vin après le collage, notamment et la
réduction du volume des sédiments de la colle. Il permettra de réduire les
doses de bentonite utilisés dans le traitement et les qualités
organoleptiques du vin ne s'aggravent pas.
61
8. Malgré de nombreux essais de remplacement, la bentonite reste à ce jour le seul moyen
deprévention vis à vis des casses protéiques. Son efficacité est essentiellement liée
comme nous venons de le montrer à son type (sodique ou calcique), au pH des vins et à
sa bonne réhydratation. Les millésimes pour lesquels les pH des vins seront assez élevés
vont conduire à des difficultés de stabilisation vis-à-vis des protéines et les doses de
bentonite nécessaires à leur élimination seront alors majorées. Par ailleurs une sélection
rigoureuse des matières premières par les fabricants de produit oenologiques doit
permettre de proposer aux vinificateurs des produits toujours de meilleure qualité.
62
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
1. Alaias C., Linden G (1994). Biochimie alimentaire. Paris. Masson.244p.
2. Arpentin Gh (2002). Oenologie. Manipulations de l’oenologie et de l’oenochimie.
108p.
3. Bergh H. et Akioshi M (1961). Determination of protein stability in wine. Am. J.
Enol. Vitic., 9,p.180-193.
4. Ciumac J. et al. (2010). Guide de rédaction du memoire de fin d’étude et de la
soutenance. Chişinău.UTM.29p.
5. Cozub G., Rusu E (1996). Producerea vinurilor în Moldova. Chişinău. Litera.188p.
6. Dubourdieu D. et Moine (1996). Produit de stabilisation protéique des vins. Brevet
français n° 96 08187.
7. Dubourdieu D., Serranom., Vannier A-C. et Ribereau –Gayon P (1988). Etude
comparée des tests de stabilité protéique. Conn. Vigne Vin. 15, n°3, p.101-177.
8. Foulonneau C (2009). La vinification. Paris. Dunod.188p.
9. Gaina Boris et al.,(2007). Biotehnologii ecologice Viti-Vinicole.Chişinău. Academia
de Ştiinţe a Moldovei.264p.
10. Îndrumar metodic privind elaborarea compartimentelor tehnico-inginereşti a
proiectului de diplomă (1999). Chişinău. UTM.55p.
11. Jakob L (1962). Das Weinblatt, 57,805p.
12. Laborde (1904). Sur la clarification des vins blancs. Rev. Vitic., 21,8.
13. Ledoux V., Dulau L., Dubourdieu D (1992). Interprétation de l'amélioration de la
stabilité protéique des vins au cours de l'élevage sur lies. Journal International des
Sciences de la Vigne et du Vin, 26, n°4, p 239-251.
14. Musteaţă G., Vrabie T (2006). Biochimie. Chişinău. Adriga – Vis.234p.
15. Palamarciuc L (2003). Manipulations de biochimie. Chişinău.UTM.76p.
16. Popa A., Teodorescu Ş (1990). Microbiologia vinului. Bucureşti. Ceres.258p.
17. Saywell (1934). Clarification des vins. Ind. And Eng. Chem., 26,981p.
18. Sîrghi C. D., Găină B. S (1992). Cartea vinificatorului. Chişinău. Uniunea
scriitorilor.256p. 63
19. Stengel K (2008). Oenologie et crus des vins. Les Lilas. Jerome Villette.311p.
20. Sturza R (2002). Chimie phisique et colloidale. Manipulations de laboratoire.
Chişinău.UTM.80p.
21. Valuico G. G (1982). Vinurile de struguri. Chişinău. Cartea Moldovenească.231p.
22. Waters E., Shirley N. and Williams P. J ( 1996). Nuisance proteins of wine ar grape
pathogenesis –related proteins.165p.
23. Агропромиздат, Унгурян П. Н (1959). Вино и факторы, влияющие на его
качество. Кишинёв. Картя молдовеняскэ. 145стр.
24. Аношын И. М., Мержаниан А. А (1972). Физические процессы виноделия.
Москва. Пищевая промышленость.195стр.
25. Балануцэ А. П., Мустяцэ Г. Ф (1985). Современая технология столовых вин.
Кишинёв. Картя молдовеняскэ.223стр.
26. Кишковскии З. Н., Скурихин И. М (1988). Химия вина. Москва.207стр.
27. Сборник технологических инструкций, правил и нормативных материалов по
винодельческой промышлености (1985 ). Агропромиздат.511стр.
64