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Composés chimiques du raisin et acidité du vin

Dossier - La chimie du vin
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Le raisin est le fruit de la vigne, arbrisseau grimpant dont une variété seulement est cultivée. Découvrez tout de la chimie du vin dans ce dossier.

  
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Le raisin est le fruit de la vigne, arbrisseau grimpant dont une variété seulement est cultivée. C'est une baie composée d'un épicarpe (la peau ou la pellicule), d'un mésocarpe juteux et charnu (la pulpe) et d'un endocarpe (tissu qui tapisse les loges contenant les graines ou pépins, mais qui ne se distingue pas du reste de la pulpe).

La composition des grains de raisin dépend fortement de la variété du cépage, du terrain sur lequel se trouve la vigne ainsi que des conditions climatiques de l'année. Nous allons toutefois essayer de décrire la composition des baies d'une façon générale.

Des grappes de raisin. © Adrian Ciurea, Shutterstock

Les pépins du raisin

La baie devrait normalement contenir quatre graines, provenant des quatre ovules présents dans l'ovaire. Toutefois, les pépins se trouvent presque toujours au nombre de trois, deux ou même un seul à cause de l'absence ou l'avortement d'un ou plusieurs ovules. Les pépins représentent 3 à 6 % du poids total du raisin.

En voici la composition grossière, pour cents grammes :

Il a été prouvé (P. Ribéreau-Gayon 1959) que les pépins ont un rôle très important comme source de leucoanthocyanes et par conséquent de tanin dans les vins rouges.

Certaines substances contenues dans la cuticule du pépin, composés phénoliques, matières azotées, phosphates, sont partiellement solubilisées lors de la vinification en rouge. Par contre, d'autres substances, notamment les substances huileuses, seraient nuisibles à la qualité du vin si elles entraient dans le jus. C'est pour cette raison que, lors du foulage et du pressurage, on évite l'écrasement des pépins.

Voir aussi à ce propos Comment faire du raisin sans pépin ?

La pellicule du raisin

La pellicule, quant à elle, représente 6 à 9 % de la masse du raisin. Elle est composée d'un épiderme et de quelques couches de cellules sous-jacentes. Elle est toutefois mal délimitée car elle n'a pas de définition morphologique.

La pellicule a un rôle très important dans la vinification. Elle contient par exemple les anthocyanes (ce sont des glycosides dans lesquels une ou deux molécules de sucres sont fixées à des polyphénols, les anthocynidols) responsables de la couleur des vins rouges et les composés volatils qui constituent l'arôme des raisins. Les différents types de vin dépendent en fait de l'utilisation des différentes parties du raisin.

Les pellicules sont riches en cellulose, en pectines insolubles et en protéines. Les pellicules contiennent peu d'acide tartrique, c'est l'acide citrique qui prédomine. Voici la composition chimique des pellicules pour cent grammes :

La pulpe du raisin

La pulpe, représente la plus grande partie du raisin. À sa maturité, elle représente 75 à 85 % du grain entier. Elle est formée de grosses cellules ayant la structure typique des cellules végétales adultes. Contre la paroi cellulosopectique, se trouve une mince couche de cytoplasme, avec le noyau. Tout l'intérieur de la cellule est occupé par le moût, qui représente la quasi-totalité du poids de la pulpe.

Le nombre de couches de cellules qui constituent le grain, de l'épiderme à l'endocarpe compris, est de 25 à 30, comme dans l'ovaire. Le grossissement du grain provient donc de l'augmentation de la taille des cellules et non de leur multiplication. Voici la composition chimique de la pulpe pour 1.000 g.

Composés chimiques du raisin : sucres, acides organiques, matières minérales…

Les sucres de la vigne proviennent de la photosynthèse, opération au cours de laquelle les feuilles vertes fabriquent du sucre et d'autres substances à partir de l'eau du sol et du gaz carbonique contenu dans l'atmosphère. Cette opération se fait selon l'équation simplifiée suivante :

6 CO2 + 6 H2O + énergie lumineuse => C6H12O6+ 6 H2O

Les sucres du raisin sont composés de glucose et de fructose. A la maturité, ces deux sucres sont en quantités sensiblement égales, avec toujours un excès de fructose. Le saccharose n'est présent dans le raisin qu'à l'état de traces. Par contre, il a été identifié de nombreux sucres tels l'arabinose, la xylose, le rhamnose, le maltose ou encore le raffinose.

La teneur en sucres de raisins normaux varie entre 150 et 250 g/l. Toutefois, pour des moûts de cépage spéciaux tels le Muscat, la teneur en sucres peut aller jusqu'à 300 g/l. Les moûts de raisins concentrés par la pourriture peuvent même dépasser cette concentration. Le sucre est réparti de façon inéquitable entre les différents grains et même à l'intérieur d'un même grain. C'est la zone entouré les pépins qui est le plus sucrée.

Acidité du raisin : acides tartrique, malique et citrique

L'acidité du raisin mûr est constituée principalement par trois acides : les acides tartrique, malique et citrique. La proportion des autres acides présents est très faible, mais ils sont nombreux. On a notamment trouvé : acides ascorbique, a -cétoglutarique, fumarique, galacturonique, glycérique, glycolique, glycuronique, glyoxylique, mandélique, oxalique, oxaloacétique, pyruvique, quinique ou encore shikimique.

Les acides tartrique, malique et citrique se retrouvent dans tous les organes de la vigne. Ils ont pour origine les phénomènes respiratoires dans les parties vertes de la plante. Les acides sont répartis d'une façon fortement homogène. L'acidité dans le grain est croissante en allant de la pellicule au pépin. Les bases sont réparties, dans les tissus du grain, en concentrations inverses. C'est cette hétérogénéité qui permet au pressurage champenois de réaliser une extraction sélective des acides libres et salifiés, sur laquelle sont fondées les particularités des vins de Champagne.

Les matières minérales du raisin sont les mêmes que celles d'autres organes végétaux. L'élément principal en est le potassium, vient ensuite le calcium puis le magnésium. Voici un tableau de la composition des différentes parties du grain en matières minérales, en milligrammes par gramme de cendres.

L'azote de la pulpe ne représente que le quart voire le cinquième de l'azote total du grain. Voici un tableau de la répartition des substances azotées dans le grain de raisin mûr (tenue en milligrammes pour 1.000 grains de raisin) :

L'azote ammoniacal est toujours présent. Cette forme azotée, étant le meilleur aliment azoté des levures est en effet indispensable au bon déroulement de la fermentation. L'azote protéique est également toujours présent ; il provient du cytoplasme.

Substances odorantes et arômes des vins

Les différentes substances odorantes, caractéristiques des différents cépages et par conséquent responsables de l'arôme primaire des vins sont principalement situées dans la pellicule mais elles existent probablement également en faible quantité dans la pulpe. Il existe deux groupes de substances odorantes.

Les premières ne sont pas, à la base, odorantes. Elles se trouvent à l'état naturel dans la pellicule du raisin et même dans les feuilles de vigne. Elles sont susceptibles, lors de la fermentation et du vieillissement du vin, de se transformer en d'autres substances odorantes.

Les secondes, présentes dans certains vins tels que les Muscats, sont odorantes déjà dans le raisin même. Ces substances ont été identifiées comme étant des terpènes (C5H8)n , ou plus précisément du linalol, du nérol, du géraniol, du a -terpinéol ainsi que quatre oxydes le linalol. Ces substances jouent toutes un grand rôle dans l'arôme du Muscat. Elles se retrouvent d'ailleurs également dans les cépages aromatiques non Muscat, mais à une concentration beaucoup plus faible.

En effet, les mêmes terpènes, présents dans les Muscats à une concentration allant de 316*10-3 à 3326*10-3 mg/l, se retrouvent dans par exemple le Sauvignon mais à une concentration de l'ordre de 50*10-3 mg/l seulement. Enfin, ces terpènes sont absents ou presque des cépages dont les raisins ne manifestent pas d'arôme particulier.