Vigne, vin et chimie H 5

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Arnaud Gagnon
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1 Vigne, vin et chimie HO HO O 2 C 2 H CO 2

2 Les raisins sont les fruits de la vigne, espèce botanique appartenant au genre vitis (vitis vinifera, labrusca) dont les inflorescences sont des grappes de grappes. La grappe de raisin est constituée par la rafle, partie ligneuse ramifiée, supportant les grains. La rafle est essentiellement constituée d eau, de fibres, de tanins et de matières minérales. Elle représente de 3 à 6 % en poids de la grappe

3 La grappe porte des fruits charnus ou grains eux mêmes constitués de trois parties : La pellicule 2 à 3 % La pulpe 80 à 85 % Les pépins 5 à 8 % La pellicule Composés phénoliques (matières colorantes, tanins) HO O HO O + OMe OMe O Dihydroquercétine Malvidol Des substances odorantes Géraniol Des substances peptiques Des substances minérales CO 2 H O Acide galacturonique

4 La pulpe à 780 g d eau à 250 g de sucre Saccharose - 2 à 5 g d acides organiques libres CH 2-3 à 10 g d acides organiques combinés O CH 2 O CH 2 CO HOOC Acide L-tartrique HOOC CO Acide L-malique - 2 à 3 g de substances minérales - Anions : Cl -, SO 2-4, PO Cations : K +, Ca 2 +, Mg 2+, Na + - 0,5 à 1 g de substances azotées - NH Protéines, peptides, aminoacides CO Alanine NH 2 H O H 2 N H N CO H H

5 Les pépins - Composés phénoliques (Tanins 5 à 8 %) HO O HO O - Huiles HOOC Acide linoléïque L œnologie Colette Navarre, Françoise Langlade 6 Ed ition Lavoisier

7 Rôle du chimiste Pendant la culture Analyse des sols Éléments majeurs (N, P, K, Ca) Éléments mineurs (Mg) Oligo-éléments (Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo) Traitement (engrais, produits phytosanitaires)

8 Maturité du raisin (110 jours environ après la nouaison) Au niveau de la pulpe Maturité industrielle (teneur en sucre maximale, teneur en acide minimale) Analyse - des sucres par réfractométrie ou densimétrie - de l acidité par acidimétrie L œnologie Colette Navarre, Françoise Langlade 6 Ed ition Lavoisier

9 Maturité technologique

10 Au niveau de la pellicule ou des pépins Maturité aromatique Maturité phénolique (raisins noirs) HO O + Mesure par colorimétrie Loi de Beer Lambert : A = ε * l * c A : absorbance de la solution sans unité ε : coefficient d'extinction molaire en L mol-1 cm-1 (parfois noté avec un ξ) l : longueur de cuve traversée par la lumière en cm C : concentration molaire en mol L-1.

11 Vendange mécanique ou manuelle Eraflage Foulage Pressage Débourbage Fermentation alcoolique Soutirage

12 Vendange mécanique ou manuelle Eraflage Foulage Fermentation alcoolique Soutirage Vin de goutte Pressage Vin de presse Fermentation malolactique Soutirage

13 Fermentation alcoolique Fermentation anaérobie à l aide d une levure saccharomyces cerevisiae HO HO O 2 C 2 H CO 2

14 Fermentation malolactique Fermentation anaérobie due à des bactéries HOOC HOOC + CO 2 HOOC Oenococus oeni

15 Composition d un vin 235 constituants identifiés en 1975 Plus de 500 en 1985 Plus de 1000 actuellement L œnologie, Colette Navarre, Françoise Langlade 6 ed (Lavoisier)

16 Rôle du chimiste pendant la fabrication Analyses des moûts pour améliorer la vinification Traitements pour améliorer la qualité du vin Analyses pour déceler des fraudes

17 Mesure de la densité Jus de raisin solution d eau sucrée d > 1 Vin solution alcoolique d < 1 Dosage de l acidité Dosage des sucres vin sec : 0 à 4 g/l demi-sec : 4 à 12 g/l moelleux : 12 à 45 g/l doux : à partir de 45 g/l

18 Rôle du dioxyde de soufre SO 2 (HSO 3 - ) Vinification -Maîtrise des micro-organismes Détruit les bactéries au profit des levures (saccharomyces cerevisiae la plus résistante) -Clarification (débourbage) -Pouvoir dissolvant Conservation -Antiseptique -Antioxydant Doses maximales autorisées en France 150 à 200 mg.l -1

19 Résonance Magnétique Nucléaire Propriétés magnétiques du noyau des atomes 1 H, 2 H (D) Champ magnétique 9.44 T Champ magnétique terrestre 0,047 mt au centre de la France

20 Ethanol CH 3 CH 2 Acide acétique CH 3 CO

21 Thèse de Guiliano Elias Perreira juillet 2005

22 Détection de l enrichissement des moûts par application de la RMN du deutérium Ajout de sucre provenant de la betterave ou de la canne à sucre lors de la fermentation Fermentation

23 H O H O D O H D D H 2 O HOD D 2 O 0.015% 2.25 ppm

24 Facteurs Géographiques (D/H) diminue 0,013 % 0,016 % (D/H) diminue

25 Facteurs physiologiques H 2 O évaporation H 2 O PLANTE Distribution isotopique différente H 2 O sol SOL Le rapport hydrogène/deutérium dépend de la plante et de son lieu de culture

26 Extraction-purification VIN Rendement 100% ETHANOL DISTILLATION Alcool 95%

27 CH 2 DCH 2 I CH 3 CHD II CH 3 CH 2 OD III

29 Matthew P. Augustine Université de Californie

31 Bibliographie Le vin composition et transformations chimiques, Patricia Taillandier Jacques Bonnet (Lavoisier) L œnologie, Colette Navarre, Françoise Langlade 6 e d (Lavoisier) Manuel de viticulture Alain Reynier 10 ed (Lavoisier) RECUEIL INTERNATIONAL DES METHODES D ANALYSES OIV Détection de l'enrichissement des moûts RMN

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