La chimie du vin

Raisin à vin

L’historique

Le vin est une boisson alcoolisée provenant exclusivement de la fermentation du raisin. Il est possible de faire des breuvages contenant de l’alcool à base d’autres végétaux(riz, légumes, baie, fruits.). Toutefois, seule la boisson obtenue à partir de raisin a droit légalement à l’appellation du vin. La consommation de vin est aussi vieille que l’humanité. En effet, si l’on ignore l’époque où le vin a été découvert, on en retrouve des traces dans toutes les civilisations d’Europe et d’Asie.

Pasteur fut le premier a percer le mystère de la fermentation alcoolique. C’est avec l’exposition de ses travaux en 1865 à Compiègne que prit naissance l’oenologie. En effet, la fabrication du vin est devenue aujourd’hui une véritable science, mêlant physique, chimie et biologie.

La viticulture est, de nos jours, répendue sur la quasi totalité du continent. En effet, la liste des pays producteurs de vin est longue. Elle comprend l’Amérique du sud, le proche Orient, les républiques ex-soviétiques, la Chine, le Japon jusqu’en Australie.

Le goût du vin est donc influencé par le cépage, le terrain sur lequel pousse la vigne, les conditions climatiques, la façon de vinifier, le genre de micro-organismes utilisés, la durée et la température du vieillissement. Il en résulte que chaque vin est différent et a un bouquet qui lui est propre. La seule façon pour bien les connaîtres est de les goûter.

Le raisin

Le raisin est le fruit de la vigne, petit arbrisseau grimpant. La baie qu’il produit est composée d’un épicarde, la peau(aussi appelé pellicule), la pulpe.

Les pépins ont pour composition (pour cent grammes):

  • Eau 25 à 45g
  • Matières glucides 34 à 36g
  • Huile 13 à 20g
  • Tanin 4 à 6g
  • Matières azotées 4 à 6,5g
  • Matières minérales 2 à 4g
  • Acides gras 1g

Il a été prouvé que les pépins ont un rôle très important pour le tanin dans les vins rouges.

La pellicule a pour composition chimique(pour cent grammes):

  • pH 3,79
  • Acides libres 55
  • Acide salifiés 65
  • Somme des cations 120
  • Acide tartique 80
  • Acide malique 40
  • Acide citrique 3
  • Somme des anions 123
  • Polyphénols solubes 6,4g

La pellicule a un rôle important dans la vinification. Elle est responsable de la couleur des vins rouges et l’odeur du vin.

La pulpe a pour composition chimique ( pour mille grammes):

  • Sucres 220
  • pH 3,22
  • Acides libres 98
  • Acide salifiés 59
  • Somme des cations 157
  • Acide tartrique 57
  • Acide malique 72
  • Acide citrique1,8
  • Somme des anions 131

La pulpe joue beaucoup sur les sucres, les acides ,les matières minérales et les substances azotées ainsi que sur les substances qui donnent au vin son arôme.

La vinification

Le vin rouge ne peut être obtenu à partir du raisin noir. Il est toutefois fréquent d’ajouter un peu de raisin bleu afin de faire des vins plus fins.

Premièrement, le raisin est partiellement égrappé et foulé. Il est ensuite écrasé et mis en cuve de fermentation où s’effectuent la fermentation et la macération pendant 3 à 21 jours, à une température de 25 à 30 degré Celcius. Pendant la fermentation, la pulpe et la masse de la peau, qui donnent couleur et tanin, flottent sur le jus et forment le ‘chapeau’. La méthode la plus courante pour mêler les différents éléments au jus est de pomper le jus par une ouverture inférieure de la cuve et le répendre sur le chapeau.

Lorsque la fermentation est terminée, on soutire le liquide et le chapeau tombe au fond de la cuve. On presse le résidu pour en extraire le vin qu’il peut encore contenir. Le liquide soutiré, appelé vin de goutte, est également vinifié de son côté, il donnera du bon vin qui vieillira en fût de chêne.

Le vin ainsi obtenu peut être soumis à une fermentation malolactique afin de stabiliser biologiquement les vins. Durant cette dernière étape, l’acide malique est transformé en gaz carbonique et de l’acide lactique. Ainsi, l’acidité du vin baisse et la probabilité de voir une fermentation malolactique non contrôlée avoir lieu aussi. Le vin peut alors être placé dans des fûts en chêne pour vieillir ou alors être mis en bouteille pour être commercialisés comme vins à boire jeunes.

Le vieillissement des vins

Les vins en vieillissant, soit en fût soit en bouteilles, subissent de nombreuses transformations. Ces changements varient selon les vins et les conditions de stokage. Si certains vins prennent beaucoup de valeur et augmentent en qualité en vieillissant, d’autres se dégradent avec le temps.Voici quelques raisons:

Formation d’esters

Des esters se trouvent déjà dans le vin. Ils résultent de l’action des acides sur les alcools. D’autres esters apparaissent au cours du vieillissement, ils sont formés par réaction chimique. Ils résultent de l’estérification, réaction lente et limitée entre les acides et les alcools. La réaction principale est la neutralisation de l’acide acétique par l’alcool éthylique.

CH3-COOH+C2H5-OH=>CH3-COO-C2H5+H2O

Le résultat de cette réaction est la formation d’acide d’éthyle. Son odeur est très grossière et il est donc important que sa concentration reste basse.

Vieillissement en fût de bois

La conservation en fût de bois n’est utilisée, aujourd’hui, uniquement pour les grands vins rouges.Les fûts de bois sont perméables à l’oxygène.Ainsi, le vin est en contact avec du O2. Donc, les principaux phénomènes de vieillissement sont des réactions d’oxydation.

Le bois le plus utilisé est le chêne. Le bois cède une quantité importante de tanin au vin. Il apporte également ses principes odorants au vin.

Vieillissement en bouteille

Durant le vieillissement prolongé en bouteille, la couleur des vins rouges diminue d’intensité et la teinte tourne vers le rouge brique, puis à la longue, vers le jaune.

Les caractéristiques chimiques d’un vin

Il y a six grands composants du vin. Les voici donc:

  • L’alcool éthylique (CH3-CH2OH)

Il représente 7 à 16% du volume total du vin. Il peut influencer sur plusieurs domaines: la qualité du vin, sa conservation, sa valeur commerciale.

  • L’Acidité totale

Voici la définition des textes officiels: ‘L’acidité volatile est constituée par la partie des acides gras appartenant à la série acétique qui se retrouvent dans les vins soit à l’état libre, soit à l’état salifié.’ L’acidité volatile, qui disparaît au cours de l’évaporation du vin, est souvent opposée à l’acidité fixe qui reste dans le résidu.

  • L’acidité volatile

Le jus de raisin frais ne renferme que des traces d’acides volatils. Mais lors de la fermentation alcoolique du sucre, il se forme toujours une petite quantité d’acide acétique par dismutation de l’acétaldéhyde selon le schéma de Neuberg.

2 CH3-CHO+H2O=>CG2-CH2OH+CH3-COOH

  • L’acidité fixe

Elle liée à plusieurs sortes d’acides.

L’acide tartique (COOH-CHOH-CHOH-COOH)

C’est l’acide spécifique du raisin et du vin; on le trouve très peu dans la nature en dehors de la vigne. Il est aussi le plus important des acides fixes du vin: il est le plus fort, le plus dissocié, celui qui, à teneur égale, élève le plus la concentration des ions H+. Le PH du vin dépend beaucoup de l’acide tartique. Des quatres acides du vin, il est le plus résistant à l’action décomposante des bactéries.

L’acide malique(COOH-CH2-CHOH-COOH)

C’est un acide organique très répendu dans le règne végétal. Pour le vin, il contribue à définir l’état de maturité du raisin et même dans une large mesure, la qualité du vin. La désacidification du vin qui résulte de la fermentation est phénomène recherché, auquel on doit l’assouplissement des vins jeunes. L’équation de cette fermentation est la suivante: COOH-CH2-CHOH-COOH=>Ch3-CHOH-COOH+CO2

L’acide citrique

Il existe dans les raisin de tout cépage. Les teneurs en acide citrique des vins sont très variables. Il a plus d’influence sur les vins blancs que rouges.

  • Les minéraux

Au cours de la fermentation, le taux des substances minérales évolue. Les traitements que subit le vin pendant sa conservation, les manipulations au contact de divers matériaux, ont parfois pour effet d’introduire des éléments étrangers ou d’augmenter la teneur d’éléments naturels.

Il y a deux catégories dans les matières minérales: Anions et Cations.

Dans les anions on y retrouve l’anion chlorhydrique, sulfurique et phosphorique. Dans les cantions se sont des métaux comme le potassium, le sodium, le calcium, le magnésium, le fer, le cuivre et le manganèse. Ils sont en forte quantité. Mais on y retrouve aussi quelques métaux lourds comme le zinc, le plomb, le cadmium, l’arsenic, du mercure, de l’aluminuim, du chrome, du nickel et de l’argent. Mais ils y sont en très faible quantité.

  • Les glucides

Le glycérol est, après l’eau et l’alcool, le constituant le plus abondant. Par sa saveur sucrée, égale à celle du glucose, le glycérol contribue pour une modeste part au moelleux du vin perçu avec les premières impressions gustatives.

  • Les composés volatils et odoriférants

Il est composé d’alcool méthylique et supérieur. De plus on y retrouve des esters( ils sont formés par la partie libre des acides organiques du vin qui réagit avec l’alcool éthylique, très lentement à la température ordinaire.) Il y a formation d’esters et d’eau selon la formule suivante: R-COOH+CH3-CH2OH<>R-COO-CH2-Ch3+H2O). Il sont un des responsables qui réagissent avec l’oxydation.

  • Les substances azotées

Le raisin mûr contient 0,5 à 1% de substance azotées. Les substances azotées occupent dans l’extrait des vins une place importante: il existe dans les vins rouges quelques grammes par litre de constituants contenant de l’azote. En oenologie, leur rôle est extrêmement important dans les fermentations, les développements microbiens, la stabilité de la limpidité. Les substances azotées interviennent encore dans la valeur alimentaire du vin et peut-être aussi sur son goût.

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