LES LEVURES DE VINIFICATION
Les levures sont des champignons microscopiques très répandus dans la nature. Dans le cas du raisin, elles se trouvent sur la peau du grain mûr retenues par la pruine. Leur dissémination dans le vignoble est due aux insectes, notamment les drosophiles (mouchettes). En hiver, les levures habitent surtout la couche superficielle du vignoble. Elles existent également, en nombre, dans les locaux de vinification. Il en existe un grand nombre d’espèces qui se différencient, notamment :
- par leur forme : elliptique ou ovoïde, allongée, sphérique, apiculée (en forme de citron)
- par leur mode de reproduction : végétative par bourgeonnement, par formation de spores (plus rare).
Elles sont désignées par un double nom latin dont le premier correspond au genre et le second à l’espèce. Parmi les espèces, on distingue des espèces utiles et d’autres nuisibles.
Espèces utiles :
- Saccharomyces ellipsoïdeus parmi lesquelles Cerevisiae cerevisiae et Cerevisiae bayanus qui sont des levures elliptiques parmi les plus courantes.
- Kloeckera apiculata, levure apiculée
- Hanseniaspora uvarum, levure apiculée
Ces trois espèces représentent 90 % des souches responsables de la fermentation alcoolique. On trouve, ensuite, dans l’ordre de fréquence :
- Saccharomyces chevalieri présente dans les moûts rouges
- Torulopsis stellata et Saccharomyces oviformis présentes dans les moûts blancs, la première étant spécifique des raisins attaqués par la pourriture noble.
NB : Saccharomyces ellipsoïdeus est aussi nommée Saccharomyces cerevisiae ou vini et Saccharomyces bayanus est aussi appelée Saccharomyces oviformis !
Certaines levures, dites cryotolérantes, synthétisent de l’acide malique (saccharomyces bayanus, saccharomyces pastorianus). D’autres, dites thermotolérantes, arrivent à dégrader jusqu’à 48 % de l’acide malique contenu dans le moût (saccharomyces cerevisiae ou saccharomyces paradoxus).
D’autres encore (Schizosaccharomyces pombe, Hanseniaspora occidentalis) transforment l’acide malique en pyruvate grâce à une enzyme malique ; par la suite, ce pyruvate est réduit en éthanol : on parle alors de fermentation malo-alcoolique (FMA) ou malo-éthanolique (FME). Mais l’utilisation de ces levures est délicate. La réaction s’écrit :
COOH-CH2-CHOH-COOH -> CH3CH2OH + 2 CO2
Espèces nuisibles :
- Saccharomyces bailii présente dans les vins de faible teneur alcoolique
- Saccharomyces ludwigii très résistante au SO²
- Brettanomyces responsable du « goût de souris ».
Succession des espèces :
Dans les moûts, à condition qu’ils soient peu sulfités, les levures apiculées assurent le départ de la première phase et produisent 3 à 4° d’alcool (dans les moûts issus de raisins pourris, Torulopsis stellata arrive à produire 7 à 10°). On peut les inhiber avec les levures contenant le facteur Killer. Dans une seconde phase, les Saccharomyces envahissent le milieu et, vers la moitié de la fermentation alcoolique, les levures de la première phase ont disparu. Vers la fin de la fermentation, dans les moûts riches en sucre, l’espèce dominante est Saccharomyces cerevisiae moins sensible à l’alcool et parfois capable de dépasser 17° d’alcool. La transformation du sucre en alcool s’écrit :
C6 H12 O6 -> 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 33 calories
Besoins vitaux :
Eau, glucides (sucre), protides (azote), et matières minérales sont les éléments dont les levures ont besoin pour vivre. En général, toutes ces substances se trouvent en quantité suffisante dans le moût mais il peut arriver, dans certains cas (débourbage trop sévère), que le taux d’azote ammoniacal du moût étant inférieur aux besoins (< 25 mg/litre), il soit indispensable d’en ajouter (avant levurage) sous forme d’un sel d’ammonium aussi appelé sel nutritif. En CEE, la dose limite d’utilisation du sulfate d’ammonium est de 0,3 g/litre.
Facteurs de développement :
Température : En dessous de 13 à 14°c, le départ en fermentation est très aléatoire. Au-dessus de 35°c, les levures meurent. Emile Peynaud met, au sujet de la température, deux règles en évidence : « La vitesse de fermentation s’accroît avec la température. Pour chaque degré supplémentaire de température, elle s’accroît de 10 % » autrement dit, elle double pour une augmentation de température de 10°c ce qui signifie que les levures transforment en alcool 10 fois plus de sucre dans le même temps.
« Plus la température est élevée, plus le départ en fermentation est rapide mais plus tôt elle s’arrête et moins le degré d’alcool est fort » ce qui signifie que la population maximale de levures est plus faible à température élevée.
Rappelons aussi que les températures de vinification sont très différentes selon que l’on vinifie en blanc ou en rouge. En blanc, on recherche fréquemment des températures proches de 18°c propices à la formation de glycérol permettant de fixer les arômes fruités dans le vin. En rouge, les températures, comprises entre 25 et 30°c permettent d’extraire la couleur ainsi que les tannins qui participent à l’équilibre du vin.
Aération : Les levures ont besoin d’oxygène pour se multiplier. En l’absence complète d’oxygène, leur croissance s’arrête. Ce besoin en oxygène est assuré par la pratique des « remontages » qui, outre ce rôle, permettent d’homogénéiser la température et la concentration en sucre mais aussi de répartir les levures dans toute la masse.
Alcool : Les levures ont un degré de résistance variable vis-à-vis de l’alcool. Comme cité plus haut, certaines espèces le tolèrent beaucoup mieux que d’autres.
Lumière solaire : Elle aurait un effet inhibiteur sur le développement des levures à cause des radiations ultraviolettes.
Botrytis : Les raisins atteints de pourriture renferment de la botryticine (forme d’antibiotique) qui peut inhiber les levures.
SO² : A doses élevées, il agit comme un narcotique vis-à-vis des levures. Certaines espèces de levures lui résistent mieux que d’autres. Par ailleurs, les levures produisent elles-mêmes du SO² lors de la FA. Saccharomyces cerevisiae en produit moins de 10 mg/litre, la plupart en produisent entre 10 et 30 mg/litre et certaines en produisent jusqu’à 100 mg/litre.
CO² : Il a un effet « retardant » sur le développement des levures.
Fongicides : des traitements tardifs de la vigne avec des fongicides peuvent avoir un impact négatif sur le développement des levures
Pratique du levurage :
Il est tout à fait possible d’élaborer son vin au départ d’une fermentation spontanée induite par les levures naturelles du vignoble. Cette pratique est restée la seule possible depuis les origines du vin jusqu’à ce qu’il soit matériellement possible d’isoler les espèces de levures. Elle est toujours recommandée dans les filières biologiques et biodynamiques dans lesquelles le levurage est interdit. Les vins ainsi élaborés sont évidemment plus personnalisés par leur terroir. Certains prélèvent, chaque année, un peu de lies dans leurs cuves et les congèlent pour les réutiliser à la vendange suivante. D’autres, craignant l’émergence de souches nuisibles ou souhaitant une typicité particulière, préfèrent élaborer leurs vins au départ de souches sélectionnées disponibles dans le commerce (voir assortiments en annexe). Pour pratiquer de la sorte, ils prélèvent une partie de leur moût qu’ils sulfitent pour en éliminer les levures « indigènes » puis ensemencent ce « pied de cuve » avec les levures de leur choix. En général, ces levures (sèches) s’utilisent à la dose de 5 à 10 g/hl et doivent être réhydratées, durant ½ heure, en les délayant dans de l’eau tiède légèrement sucrée ou bien additionnée d’un peu de moût avant d’être incorporées au pied de cuve. Lorsque le pied de cuve est bien en activité, il est incorporé à la surface du moût à vinifier. NB : un ensemencement trop fort peut conduire à des goûts de levure désagréables.
Des études récentes expérimentent un ensemencement simultané par des levures et des bactéries lactiques (culture mixte en opposition par rapport à la culture séquentielle qui préconise d’attendre la fin de la FA pour introduire les bactéries lactiques dans le vin. Ces études affirment que la culture mixte saccharomyces cerevisiae (levures) / oenococcus oeni (bactéries lactiques) assurerait une amélioration de la FML qui s’expliquerait, entre autres, par une meilleure adaptation des bactéries à l’élévation progressive de la teneur en alcool du milieu. Toutefois, cette pratique n’est pas encore utilisée de manière industrielle par crainte de voir les bactéries lactiques attaquer le sucre (piqûre lactique). De plus, la multiplicité des souches de levures et de bactéries rend compliqué le choix du meilleur couple possible.