La chimie du vin
par Patrick Roy
Introduction
Qui, à l'occasion d'un rassemblement, ne boit pas une ou quelques coupes d'un bon vin? Peu de gens. Jusque-là, rien de surprenant puisqu'il est un des alcool les plus renommés. Mais combien de ces personnes connaissent réellement ce qui entoure la chimie du vin? Trop peu. Hélas oui, trop de gens savent boire ce merveilleux composé chimique, mais ignorent tout à son sujet. Ici, le secret sera dévoilé. Je vous donnerai, premièrement, des explications concernant l'arrivée de la chimie dans l'étude du vin, en plus d'un court résumé des différentes sortes de vins. En deuxième lieu, nous verrons la composition chimique du liquide. Mon troisième point portera sur l'alcoolisation du vin et finalement, je vous parlerai des traitements possibles en vue de son amélioration.
Apport de la chimie au vin
Débutons avec l'arrivée de la chimie. À l'aube du premier vin, seuls quatre éléments étaient connus de la science. Effectivement, on ne tenait compte que de l'eau, du feu, de l'air et de la terre. Qu'est-ce que la chimie aurait bien pu faire pour les vins? Absolument rien. Autrefois, seule la dégustation était importante pour apprécier ou déprécier un vin. Mais au fil du temps, l'évolution est devenue réelle et la chimie, en pleine croissance. D'ailleurs, grâce à ses découvertes, les dégustateurs pouvaient dès lors goûter des saveurs jusqu'ici restées inconnues. Celles-ci étaient les sucres, les tannins et les éthers; tous des composants du vin. C'est ainsi que lentement allait naître la science de l'oenologie. Avec toutes ces recherches, la chimie allait révolutionner l'histoire du vin. Cette science a servi à comprendre sa transformation, à l'améliorer, mais surtout, à interrompre la fraude vinicole.
Sortes de vins
Maintenant, je vous ferai un court résumé de certaines sortes de vins. Je crois qu'avant d'aller plus loin, il est important de savoir que plusieurs sortes de vins, bien que ce ne soit pas évident, existent sur le marché. Mais avant tout, il est aussi important de savoir que le vin n'est pas un composé chimique aux proportions exactes que l'on fabrique à partir d'une recette et de formules justes. Le vin est une substance qui puise son importance principalement dans sa teneur en alcool et dans son acidité. Il est simplement le produit final de la fermentation du raisin ou encore, du jus frais de ce fruit. Le premier type de vin est le simple rouge et le simple blanc. Le rouge provient du raisin noir et le blanc, du raisin blanc. Un autre type est celui du vin fabriqué à partir de raisins pourris. Lorsque les raisins sont trop mûrs, ils se putréfient, donnant place à l'arrivée de différentes bactéries que le raisin normal ne contient pas. Cela donne à ce vin des propriétés différentes. Une troisième sorte, d'ailleurs très connue, est le mousseux. Il est fabriqué par différents procédés assez complexes, soit naturellement ou encore, volontairement. Nous retrouvons aussi les vins dits "doux- naturels", qui, eux, sont appelés ainsi pour leur importante teneur en sucre. Viennent ensuite les vins liqueurs. Ceux-ci ont une teneur en alcool très précise, jusqu'à un point tel que parfois, il faut leur en ajouter. Leur alcool doit provenir d'un raisin naturel. Finalement, les vins aromatisés (apéritifs) sont identiques aux précédents, seulement l'alcool doit provenir de la vigne et comporter un arôme imposant.
Composition chimique du vin
Voici maintenant la partie portant sur les composés chimiques des vins ordinaires. Les chimistes croient, encore aujourd'hui, que certains éléments du vin sont encore inconnus et ce, probablement à cause de leur trop faible quantité. Effectivement, le dernier centième et millième de la masse du vin est encore impossible à découvrir. Cependant, les principaux ingrédients qui ont, à ce jour, été découverts seront ici nommés et expliqués.
L'eau
Elle est mesurée à l'aide d'un aréomètre qui mesure sa densité. L'eau a une densité presque égale au vin final, parce que l'alcool allège l'ensemble du mélange. Si l'ajout d'eau est faible à l'intérieur d'une cuvée, il est difficile de s'en apercevoir parce que l'équilibre ne s'y trouve pas changé. Cependant, s'il s'agit d'un ajout sérieux, la découverte est fatale, car le vin n'a plus l'équilibre important à sa qualité.
Les minéraux
Les substances minérales occupent une grande place. Celles-ci sont séparées des substances organiques par calcination. C'est alors que nous y distinguons des anions (ions négatifs). Parmi ces ions contenus dans le vin, le chlore (Cl-) n'est qu'en faible quantité (1/20 g/L), mais cela peut varier selon le raisin. Ensuite, le soufre (S), se trouvant sous forme du sulfate (SOx), fait preuve de doses très variables (0,15 à 0,3 g/L). Sa quantité peut donc, elle aussi, être moindre ou plus abondante. Finalement, le dernier anion important est le phosphore (0,02 à 0,3 g). Celui-ci est moins abondant dans les vins blancs que dans les vins rouges. Pour aider à la fermentation, on ajoute aussi, parfois, du phosphore sous forme d'acide phosphorique (H3PO4), mais il y est "dangereusement introduit", car il peut former des précipités lors de la fermentation. Deux autres anions, dont je ne fais qu'énumérer le nom à cause de leur moindre importance, sont le silicium et le bore. On en retrouve aussi quelques autres, mais il ne s'agit là que de quantités négligeables. De plus, des cations (ions positifs) sont présents dans le vin. Ceux-ci sont nombreux et très variés. Le potassium (K+) s'y trouve en plus importante quantité (1/ g/L). Le magnésium (Mg+2) suit, mais de très loin, puisqu'il est dix fois plus faible proportionnellement. Nous y trouvons aussi du calcium (Ca+) et du sodium (Na+), mais ils sont en quantité encore plus infime. Deux métaux, également compris dans les cations, sont importants; le fer (Fe) et le cuivre (Cu). Ils peuvent parfois, s'ils sont en trop grande quantité, être nuisibles, car ils risquent de former des précipités. Plusieurs autres métaux y sont présents, mais leur quantité étant faible, on les considère quasi inutiles.
Les matières organiques
Des substances organiques sont présentes dans le vin. Ces substances sont, en général, des glucides, des protides et enfin, des lipides, quoique presque absents, vu leur faible solubilité dans l'eau. Les glucides sont très abondants dans le jus du raisin, mais ils sont plus rares dans le vin à cause de leur transformation en alcool lors de la fermentation. Quant aux protides, ils sont assez rares dans le liquide. Ils se transforment en polypeptides et en acides aminés. Finalement, les lipides n'ont pas d'importance réelle dans la composition du vin.
L'alcool
Une chose est évidente, nous trouvons dans le vin, des alcools. Ils constituent environ le 1/10 du volume (taux d'alcool 10%). L'alcool éthylique (C2H5OH) est le plus abondant de tous. Celui-ci est formé par la transformation des glucides dans le moût. Plusieurs autres alcools sont présents, mais n'ont pas vraiment d'importance, que ce soit par rapport au goût ou à la teneur alcoolique. D'ailleurs, c'est pour cette unique raison que seul l'alcool éthylique est dosé, parce que c'est lui qui fait la teneur alcoolique. La méthode la plus utilisée pour mesurer le degré alcoolique est celle de Gay-Lussac (distillation).
Les acides organiques
Le vin concentre aussi des acides organiques (2 à 5 g/L). Ceux-ci, comme l'acide tartrique sont présents dans le fruit de départ. S'ils sont trop importants, la qualité du vin est atteinte, mais s'ils sont trop faibles, le vin est perdu. D'autres substances composent le vin, mais en partie très infime, comme les diastases et les vitamines. C'est finalement en analysant toutes ces substances que les chimistes décèlent les fraudes. Facilement, lorsqu'il s'agit d'une substance normalement absente du vin, mais plus difficilement, lorsqu'il s'agit d'une substance importante du vin.
La fermentation
Nous voilà maintenant arrivés à la formation du vin, plus précisément à l'arrivée de l'alcool dans la fermentation. Après les vendanges (cueillette du fruit de la vigne), les raisins sont écrasés. Le liquide formé à ce moment ne peut être qualifié de vin et cela pour la simple raison que le vin est le fruit de la fermentation du jus. Ce qui revient à dire que ce premier liquide, bien que regroupant déjà toutes les substances qui composent le vin, n'est que du moût. L'évolution se fait donc, alors que ce jus est entreposé et laissé à sa fermentation. Lors de ce procédé chimique apparaît l'alcool. Cette substance, qui fait la popularité des vins, est l'oeuvre des levures (champignons microscopiques). Ces dernières commencent à agir dès leur pénétration à l'intérieur du moût. Mais pour que ces levures puissent vivre et se reproduire, comme tous les organismes vivants, elles ont besoin d'une source d'énergie. Cette énergie, elles se la procurent dans les sucres. L'ammoniaque et les acides aminés du raisin servent de matériaux de construction aux levures. Si ces substances ne sont pas assez abondantes, la fermentation s'arrête dès lors. Si tel est le cas, du phosphate d'ammoniaque ( (NH4)3PO4) peut être ajouté au moût. Voilà, maintenant la maturation du moût se trouve activée.
L'action des levures
Plusieurs sortes de levures existent. Certaines d'entre elles sont meilleures dans la fabrication de certains vins. Pour que 92 g d'alcool éthylique soient produits, il faut la décomposition de 180 g de glucose par les levures. D'ailleurs, au moment des vendanges, il est possible, en analysant le raisin, de connaître le degré d'alcool du futur vin produit par sa fermentation, tout simplement en sachant la quantité de glucides présents dans le raisin. Le raisin ayant une limite inférieure à 100 g de glucose par kilogramme et celui possédant une quantité supérieure à 250 g ne seront pas cueillis. Ceci pour la simple raison que la fermentation ne sera pas, dans les deux cas, naturellement complète.
Parfois, à la suite d'une mauvaise fermentation, des impuretés se glissent dans le vin. Il y a, par exemple, les impuretés qui sont des fragments de matières organiques qui se sont glissés lors de la fermentation. Elles ne changent rien au goût du vin, mais elles peuvent, si elles ne sont pas retirées, dégoûter les consommateurs. Heureusement, il existe des façons de retirer ces impuretés. Il y a, par exemple, le collage qui a pour but de faire précipiter les impuretés en ajoutant au vin, une substance inerte et sans goût qui disparaît rapidement. Ensuite, ce vin est filtré, donc les précipités sont retenus. D'autres méthodes sont aussi utilisées selon la sorte de précipités qu'on désire éliminer.
Traitements particuliers
Voici maintenant les traitements licites, en France, dans l'élaboration des vins. Dans ce pays, afin d'améliorer leurs vins, les Français ont le droit d'appliquer certains procédés comme nous le verrons ici. Cependant, il est évident que ces méthodes sont surveillées par des lois très sévères. Pour augmenter le degré alcoolique par exemple, les producteurs ont la possibilité de congeler ou de chauffer le moût ou le vin pour changer sa teneur en alcool. Il leur est cependant interdit d'augmenter la teneur à plus de deux degrés d'alcool supplémentaires. Afin d'améliorer le goût du vin, ils pratiquent des méthodes de coupage comme de mélanger un peu de vin rouge à l'intérieur du vin blanc. Cependant, cette action doit être spécifiée au consommateur lors de l'achat. Aussi, afin de modifier les goûts désagréables, il est possible d'oxygéner les vins par air ou oxygène. Pour empêcher la fermentation, la pasteurisation et la filtration sont de très bons moyens. Les Français ont le droit de faire, selon les mêmes lois, des ajouts de substances. Encore afin d'augmenter le degré alcoolique, ils rajoutent du moût concentré avant la fermentation. De plus, pour acidifier les vins, il est possible d'ajouter jusqu'à 0,5 g/L d'acide tartrique pur ou encore de l'acide citrique. Si un goût de moisi subsiste, des huiles comestibles ou de la farine de moutarde sont ajoutées au vin. Ce ne sont là que quelques moyens de rendre les vins encore plus savoureux et parfaits. Attention, n'oublions pas, ces gestes sont continuellement régis par des lois et ne constiuent pas une fraude.
Conclusion
Nous savons maintenant que le vin n'est pas simple à fabriquer. Il s'agit d'un composé chimique aux molécules très complexes qui demande beaucoup de précautions afin d'avoir les propriétés qualitatives recherchées au départ. Nous avons, tout au long de cette recherche, vu l'apparition lente, mais efficace de la science dans l'étude du vin, nommée l'oenologie. Également, nous avons exploré la composition chimique très complexe des vins en général. Nous avons pu nous rendre compte que la chimie a une grande importance dans la fabrication des vins de tous genres. Lorsque nous avons étudié l'arrivée de l'alcool dans le moût, nous avons pu constater que ce phénomène demande beaucoup de vigilance pour qu'il se fasse parfaitement. Le dernier point, lui, nous a expliqué les techniques d'amélioration des vins français, qui s'avèrent utiles, tant aux producteurs qu'aux consommateurs.
Bibliographie
1 Livre
CARLES, Jules. La chimie du vin, Paris, Presses Universitaires de France, 1966, 125 p.
2 Documents dans W3
BOURCIER, Jean-Paul et PELLEFIGUE, Pierre-Yves. (Juin 1996). Étude de la fermentation des levures avec une sonde pH, [En ligne]. Adresse URL:
http://www.ac-toulouse.fr/svt/god.html
INSTITUT UNIVERSITAIRE DE LA VIGNE ET DU VIN. (Juin 1996). La recherche au Laboratoire des Sciences de la Vigne, [En ligne]. Adresse URL: http://www.u-bourgogne.fr/IUVV/recherchevigne.html
(Juin 1996). Vendange en Provence, [En ligne]. Adresse URL: http://www.laprovence.com/vins/vigne.html
Recherche : Patrick Roy, Centre Le Goéland, Sherbrooke, QC
Page mise à le 6 octobre 1997
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