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

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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

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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

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