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Composition 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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Quelle est la composition du vin ?  Si l'alcool éthylique, c'est-à-dire l'éthanol, représente 7 à 16 % du volume totale du vin, cette boisson renferme bien d'autres composants.

Table de dégustation de vin. © Nicole80, CCO

Alcool éthylique (CH3-CH2OH)

Plus communément appelé éthanol, il représente 7 à 16 % du volume totale du vin. Il peut influencer sur plusieurs domaines : la qualité du vin, sa conservation, sa valeur commerciale... Remarquons que plus un vin est vineux, riche en alcool, plus il est corsé, riche en extrait.

La proportion d'alcool est fonction directe de l'état de maturité du raisin, car plus la baie est mûre, plus elle contient de sucres. Ainsi les hauts degrés ne s'atteignent que certaines années favorables, dans certaines conditions de culture et d'exposition, mais malheureusement trop souvent au détriment du rendement. Donc la teneur en alcool des vins naturels, c'est-à-dire des vins sans additifs d'alcool, atteint rarement 16%. En effet, les levures supportent mal les teneurs en alcool élevées qu'elles ont produites et elles cessent insensiblement tout travail. Notons qu'au cours de la garde en fûts de bois et par les différentes manipulations, le degré alcoolique diminue par évaporation, mais les pertes sont relativement faibles, de l'ordre d'environ 0,2°en une année par exemple. En plus, il est aisé de trouver la teneur, en grammes par litre, d'un alcool exprimé en %. Il suffit de multiplier par 10 et par la densité de l'éthanol à 20°C qui est de ~0,79.

Par exemple pour un vin à 10% de volume : 10*10*0,79 = 79 g/l d'alcool.

Acidité totale

C'est la somme de l'acidité volatile et de l'acidité fixe. En fait, le vin renferme un certain nombre d'acides :minéraux et organiques. Certains acides du vin sont entièrement combinés à des bases ; ils sont à l'état de sels et par conséquent n'interviennent pas dans l'acidité. Mais la plupart, et particulièrement les acides organiques, sont partiellement saturés par des bases ou salifiés. Certaines de leurs molécules sont à l'état de sels, d'autres sont libres. La somme des fonctions acides libres et les acides en partie libres, constitue l'acidité du vin. D'autre part, les fonctions acides libres sont partiellement dissociées ou ionisées et libèrent dans le liquide des ions H+ qui représentent l'acidité " réelle ", dont la concentration est exprimée en pH. Dans le vin, la proportion de fonctions acides ionisées par rapport au nombre total de fonctions acides libres est d'ordre de 1%. Autrement dit les acides libres du vin sont assez peu ionisés. Ainsi, ce sont des acides relativement faibles.

Acidité volatile

Voici la définition des textes officiels : « L'acidité volatile est constituée par la partie des acides gras appartenant à la série acétique qui se trouvent dans les vins soit à l'état libre, soit à l'état salifié ».  L'acidité volatile, qui disparaît au cours de l'évaporation du vin, est souvent opposée à l'acidité fixe qui reste dans le résidu. Le jus de raisin frais ne renferme que des traces d'acides volatils. Mais lors de la fermentation alcoolique du sucre, il se forme toujours une petite quantité d'acide acétique par dismutation de l'acétaldéhyde selon le schéma de Neuberg :

2 CH3-CHO + H2O => CH2-CH2OH + CH3-COOH

L'acide acétique apparaît au début de la fermentation ; il passe par un maximum généralement quand la moitié du sucre a fermentée : la teneur diminue vers la fin du phénomène. La teneur formée par les levures varie selon les conditions de la fermentation, selon la composition du moût, l'espèce et la souche des levures, mais elle reste faible dans la pratique.

Normalement, les bactéries qui provoquent la fermentation malolactique forment parallèlement une petite proportion d'acidité volatile. Elle provient surtout de la décomposition de l'acide citrique, qui se fait en même temps que celle de l'acide malique, mais aussi éventuellement de la fermentation lactique de petites quantités de sucres, de pentose notamment. Des acidités volatiles de 0,30 à 0,40 g peuvent de ce fait être tenues pour inévitables dans les vins achevés et ne signifient pas nécessairement qu'ils présentent un début d'altération. Au-dessus de ces valeurs, on peut soupçonner l'intervention de bactéries de maladies et l'attaque de certains consistants des vins : sucres réducteurs, glycérol, acide tartrique, ou encore le développement de bactéries acétiques ou acétobacters capables d'oxyder l'alcool. Les premières sont facultativement anaérobies et se multiplient dans la masse du vin et forment l'acide lactique.

À la surface des vins maintenus au contact de l'air, les bactéries acétiques peuvent se développer et oxyder par un phénomène de respiration une proportion parfois importante de l'alcool en acide acétique : CH3-CH2OH + O2 => CH3-COOH + H2O. Ainsi, l'acidité volatile d'un vin donne des renseignements sur son état de santé, sur la gravité des altérations subies. L'acidité volatile indique quel a été le passé du vin ; c'est la marque laissée par une maladie, une vinification ratée ou une conservation d'un vin.

Acides organiques

Ce sont des éléments essentiels de la constitution des vins, de leurs qualités et de leurs défauts éventuels. Leur nature et leur concentration règlent les équilibres acides-bases et, de ce fait, commandent le goût acide du vin.

L'acide tartrique (COOH-CHOH-CHOH-COOH)présent dans le vin est l'isomère droit (acide L + tartrique) ; c'est l'acide spécifique du raisin et du vin ; on le trouve très peu dans la nature en dehors de la vigne. Il est aussi le plus important des acides fixes du vin ; il est le plus fort, le plus dissocié, celui qui, à teneur égale, élève le plus la concentration des ions H+. Le pH du vin dépend pour beaucoup de l'acide tartrique. Des trois acides du vin, il est le plus résistant à l'action décomposante des bactéries. Sa concentration diminue par précipitation de bitartrate de potassium au cours de la fermentation puis sous l'action du froid, et ensuite plus lentement par précipitation de tartrate neutre de calcium. Accidentellement, l'acide tartrique peut être attaqué par certaines bactéries lactiques, qui le décompose avec formation d'acide lactique et augmentation d'acide volatile : c'est la maladie de la tourne. Relevons que les vins de qualités sont en général pauvres en acide tartrique.

L'acide malique (COOH-CH2-CHOH-COOH) présent dans le vin est l'isomère gauche (acide L- malique) ; c'est un acide organique très répandu dans le règne végétal. Il est l'acide principal de beaucoup de fruits. Sa diminution par un phénomène de respiration cellulaire au cours de la maturation du raisin, sa fermentation alcoolique sous l'effet des levures, sa fermentation lactique dans le vin sous l'effet des bactéries, en font un élément dont le dosage présente une grande importance en œnologie. Il contribue à définir l'état de maturité du raisin et même, dans une large mesure, la qualité du vin. La verdeur des vins de certaines années dont l'été a été froid, le caractère sévère des vins jeunes, sont dus à l'acide malique. Depuis le raisin vert jusqu'au vin vineux, par les étapes de la maturation et des fermentations alcoolique et malolactique, la teneur en acide malique subit une série de diminutions, qui l'amène jusqu'au zéro ou presque, dans les vins non sulfités.

La désacidification du vin qui résulte de la fermentation malolactique est un phénomène généralement recherché, auquel on doit l'assouplissement des vins jeunes. L'équation de cette fermentation est la suivante : COOH-CH2-CHOH-COOH => CH3-CHOH-COOH + CO2

Le gaz carbonique se dégage et finalement l'acidité totale est diminuée de la moitié de la teneur en acide malique.

L'acide citrique: existe dans les raisins dans les raisins de tout cépage et en plus grande quantité dans les moûts concentrés par la pourriture ou le passerillage des raisins. Les teneurs en acide citrique des vins sont très variables. Beaucoup de vins rouges en sont dépourvus. En effet parallèlement à la fermentation malolactique qu'elles provoquent, beaucoup de bactéries lactiques font fermenter l'acide citrique, en donnant lieu surtout à la formation d'acide acétique. L'acide citrique possède à un haut degré la propriété d'engager le fer ferrique dans un anion complexe double. Pour cette raison, il est utilisé de façon courante dans le traitement de la casse ferrique. On l'utilise encore pour remonter l'acidité fixe et ainsi améliorer l'acidité gustative d'un vin surtout dans les vins blancs secs. Son emploi dans les vins rouges appelle quelques réticences, car il n'y est pas très stable et risque d'être fermenté par bactéries lactiques avec augmentation d'acidité volatile.

Il existe encore d'autres acides provenant du raisin :

l'acide oxalique qui est normalement dans le vin à l'état de complexe ferrique, quand le vin est mis en bouteilles, la réduction du fer ferrique libère l'acide oxalique et l'oxalate de calcium précipite.

l'acide ascorbique du raisin disparaît au cours de la vinification.

l'acide galacturonique provient de l'hydrolyse des pectines par la polygalacturonase.

l'acide glycurique est un produit de l'oxydation enzymatique du glucose.

Il existe aussi des acides qui proviennent de raisins pourris ou altérés :

l'acide gluconique a été trouvé dans les vins de vendanges eudémisées : la larve de l'eudémis (papillon) perce le grain de raisin et permet le développement d'une bactérie oxydante qui peut donner plusieurs grammes d'acide gluconique par litre de moût.

l'acide mucique est identifiable grâce aux cristaux de son sel de calcium, qui se forment au cours du vieillissement en bouteilles. Il peut y avoir jusqu'à 2 g d'acide mucique par litre de moût de raisins pourris. L'acide mucique est formé par oxydation enzymatique des pectines et de l'acide galacturonique

les acides céto 2-gluconique et dicéto 2,5-gluconique sont formés par les bactéries Acetobacter et Pseudomonas se développant sur les raisins pourris.

Puis, il y a les acides provenant des fermentations :

l'acide succinique qui est toujours obtenu lors de la fermentation alcoolique du sucre en de petites quantités, environ 1 g pour 100 g d'alcool.

l'acide lactique est formé lors de fermentations. Pendant la fermentation alcoolique, il contient en majorité de l'acide D(-) lactique et moins de 10% de l'acide L(+) lactique. Tandis que lors de la fermentation malolactique, c'est l'isomère L(+) qui est en majorité(~75%).

l'acide citramalique ou acide a -méthylmalique.

l'acide diméthylglycérique.

Pour finir avec les acides, ceux qui sont issus des raisins et des fermentations :

l'acide glyoxylique
l'acide glycérique
l'acide pyruvique
l'acide oxaloacétique
l'acide a -cétoglutarique

Les taux sont plus élevés lors de fermentations carencées en thiamine, de moûts de raisins pourris ; une addition de thiamine les diminue.

Matières minérales : anions, cations, métaux…

Au cours de la fermentation, le taux des substances minérales évolue : dans la vinification en rouge, la macération lors du cuvage augmente leur proportion par dissolution ; mais par contre d'autres substances peuvent diminuer par formation de sels insolubles ;certaines disparaissent ainsi complètement. Les traitements que subit le vin pendant sa conservation, les manipulations au contact de divers matériaux, ont parfois pour effet d'introduire des éléments étrangers ou d'augmenter la teneur d'éléments naturels.

Anions :

Anion chlorhydrique : la teneur des vins en chlorure est très variable ; elle peut même exceptionnellement dépasser 1 g/l en NaCl dans les vins récoltés au bord de la mer. Cependant dans la majorité des cas cette teneur est inférieure à 50 mg/l.

Anion sulfurique : le vin renferme, à l'état naturel, une petite quantité de sulfates provenant du raisin. Cette teneur est généralement comprise entre 0,100 et 0,400 g/l exprimée en K2SO4. Cette teneur s'élève progressivement au cours de la conservation en raison de l'aération et des sulfitages successifs.

Anion phosphorique : il existe naturellement dans le vin sous forme minérale et sous forme organique. Les vins blancs renferment 0,07 à 0,5 g/l de PO<under>4, les vins rouges 0,15 à 1 g/l. L'addition à la vendange de phosphates sous différentes formes (phosphate et glycérophosphate d'ammonium et phosphate de calcium), en vue de faciliter la fermentation est possible. Une teneur un peu élevée en acide phosphorique facilite la casse phosphatoferrique, qui est une précipitation de phosphate ferrique dans les vins aérés.

Autres anions :

ion nitrate : n'existe qu'à l'état de traces dans les vins.

brome : accompagnent partout le chlore, normalement il y a des traces de cette halogène dans tous les vins ( < au mg/l).

iode : existe dans le vin, comme dans tous les produits végétaux. Son taux est inférieur à 0,5 mg/l.

fluor : se trouve également en quantité minime, de l'ordre du mg/l

silicium : sous forme d'oxyde SiO2, le silice.

bore : sous forme d'acide borique BO3H3, celui-ci varie entre 11 et 28 mg/l dans les vins et les moûts.

Cations :

Potassium : il est le cation dominant du vin. La teneur dans les vins varie, mais la moyenne est de 1000 mg/l. Le maximum étant atteint par les vins de Sauternes (`~2000 mg/l). Les vins rouges en contiennent davantage que les vins blancs secs.

Sodium : il est aussi très abondant. Sa teneur varie, en général, de 10 à 40 mg/l. Dans les vignobles de bords de mer, cette teneur peut être plus élevées.

Calcium : sa teneur est limitée en fonction du pH et du titre alcoolique, par le produit de solubilité du tartrate de calcium(C4H4O6Ca,4H2O). La solubilité de ce sel diminue avec la teneur en alcool et, en fait, les vins contiennent toujours moins de calcium que le moût qui leur a donné naissance. Notons que les vins blancs en contiennent légèrement plus que les vins rouges, car leur teneur en acides solubilise davantage de calcium.

Magnésium : il y a dans les vins plus de magnésium que de calcium, car il n'y a pas de diminution en cet élément pendant la fermentation et la conservation, les sels de magnésium des anions minéraux ou organiques du vin étant soluble. Les teneurs normales vont de 60 à150 mg/l.

Fer : le vin contient toujours du fer en petites quantités. Dans les vins maintenus à l'abri de l'air, le milieu étant réducteur, le fer est entièrement à l'état ferreux (Fe II). Mais les vins renfermant de l'oxygène dissous à la suite d'une aération, le fer s'oxyde, passe à l'état ferrique (Fe III) qui est capable de précipiter la matière colorante (casse bleue) ou l'acide phosphorique (casse blanche). Ces deux forment de casse ferrique peuvent apparaître lorsque la teneur en fer atteint 10 à 20 mg/l.

Cuivre : les moûts de raisin renferment toujours des doses importantes de cuivres ; quelques dixièmes de mg/l sont issus de la vigne, mais la majeure partie vient des différents traitements subis. Remarquons que lors de la fermentation ce cuivre, réduit en sulfure, est éliminé avec les levures et les lies. Ainsi, le vin nouveau n'en contient que 0,2 à 0,3 mg/l ; mais après quelques mois de conservation les vins peuvent en contenir plus, à la suite de contacts avec du matériel en cuivre, en laiton ou en bronze. Remarquons que dans les vins blancs maintenus à l'abri de l'air, lorsque le potentiel d'oxydo-réduction atteint un niveau suffisamment bas, le cuivre est réduit en présence d'anhydride sulfureux libre et précipité à l'état de sulfures qui troublent le vin si la dose de cuivre approche de 1 mg/l. De plus, le cuivre, agissant comme catalyseur (même à faible dose), favorise beaucoup l'oxydation du fer et la casse blanche. Le cuivre est éliminé des vins par traitement au ferrocyanure de potassium ou par le monosulfure de sodium qui le précipite à l'état de sulfures.

Manganèse : ce métal est présent dans tous les vins, à doses très faibles. Notons que la teneur en manganèse est caractéristique de la région productrice. De plus, la vinification en rouge élève sa teneur (à poids égal, les pépins sont trois fois plus riches en manganèse que la pellicule et trente fois plus que la pulpe).

Métaux lourds :

Zinc : il est présent à l'état de traces. D'éventuels enrichissements peuvent provenir par contact avec du matériel (métallique galvanisé ou alliage contenant du zinc) ou de traitements à l'aide de fongicides de synthèse contenant des sels de zinc. Les teneurs des vins naturels vont de 0,15 à 4 mg/l.

Plomb : les quantités de plomb dans un vin normal sont très faible, de l'ordre de 0,1 à0,4 mg/l.

Cadmium : les teneurs dans les vins sont très basses, inférieur à 10 m g/l . Relevons que ce métal est très toxique.

Arsenic : il est présent normalement dans les vins à la dose de 0,01 à 0,02 mg/l. Á partir de 1 mg/l, on peut considérer la consommation du vin comme dangereuse.

Mercure : les teneurs en mercure des vins se situent à taux inférieures à 5 m g/l .

Métaux divers :

Aluminium : les teneurs sont inférieures à 10 mg/l.

Chrome : les teneurs des vins en chrome augmentent avec le vieillissement en bouteilles. Les teneurs normales se situent vers 20 m g/l.

Nickel : les teneurs sont les mêmes que pour le chrome.

Argent : les teneurs en argent sont généralement autour de 0,1 mg/l.

Glucides : le moût de raisin et le vin contiennent naturellement des pentoses et des hexoses, qui constituent les sucres réducteurs. Mais aussi des polyosides et les polysaccarides.

Hexoses

Le jus de raisin mûr contient de 15 à 25 % de glucides, composés de glucose et de fructose.

Les sucres sont stockés par le grain de raisin au cours de la maturation. Produits de photosynthèse de la feuille et produits de réserve, le saccharose est hydrolysé en glucose et fructose et l'amidon en glucose (c'est sous la forme de sucres réducteurs qu'à lieu la migration vers le raisin). Au cours de la maturation, la proportion de fructose augmente et finalement à la maturité, le rapport glucose/fructose est proche de 0,95.

Les vins restés sucrés après une fermentation partielle, que l'arrêt de la fermentation soit spontané ou qu'ils se trouvent mutés par addition d'alcool, comme les " vins doux naturels ", ou d'anhydride sulfureux, comme les vins liquoreux, contiennent encore ces deux sucres, dans des proportions différentes de celle du moût initial. En effet, lors de la fermentation, les levures de vin font fermenter plus activement le glucose que le fructose.

Les vins blancs sont classés, du point de vue commerciale, en vins secs ne contenant en principe pas plus de 2g de sucres réducteurs, en vins demi-secs (ayant une teneur en sucre inférieure à 18g) et en vins moelleux et liquoreux (en contenant des proportions supérieures).

Glucose : aussi appelé dextrose

Fructose : appelé lévulose

Galactose : celui-ci, le vin en contient que de petites quantités de l'ordre de 100 mg/l.

Pentoses

Les pentoses se trouvent toujours dans les vins en petites quantités, pouvant aller de 0,3 à exceptionnellement 2 g/l. Ils sont infermentescibles par les levures. Ils sont plus abondants dans les vins rouges que dans les vins blancs, surtout dans les vins de presse. Cette différence tient à ce que les parties solides de la vendange, pellicules et éventuellement rafles, sont plus riche en pentoses et pentosanes que la pulpe.

Le rôle joué par les sucres dans le goût du vin est important. La nature des sucres d'un vin modifie l'impression sucrée ; tous les sucres ne présentent pas la même intensité de goût sucré. Notons que la saveur sucrée d'un vin doux dépend beaucoup du rapport glucose/fructose.

L-arabinose : il est présent dans tous les vins et ses teneurs varient de 260 à 1650 mg/l.

D-xylose : il est souvent présent, ainsi ses teneurs vont de 0 à440 mg/l.

D-ribose : découvert au début des années 70, sa teneur avoisine 100 mg/l.

L-rhamnose : découvert au début des années 70, sa teneur avoisine 100 mg/l.

Polysaccharides

Les polysaccarides du moût sont modifiés par les phénomènes fermentaires (fermentations alcoolique et malolactique), mais les transformations correspondantes restent mal connues.

Les vins contiennent sensiblement moins de polysaccharides que les moûts par suite de la précipitation des pectines sous l'influence des enzymes existant naturellement dans le raisin. Les teneurs sont comprises entre 0,2 et 1 g/l.

Polyols

Glycérol :

Il est, après l'eau et l'alcool, le constituant du vin le plus abondant. Par sa saveur sucrée, égale à celle du glucose, le glycérol contribue pour une modeste part au moelleux du vin perçu avec les premières impressions gustatives. Son rôle édulcorant est cependant assez faible. Le glycérol est formé au début de la fermentation alcoolique du moût : les premiers 50 g de sucre fermenté donnent plus de la moitié de la teneur en glycérol du vin. Sa formation dépend de la quantité initiale de sucre, de la nature des levures et des conditions de fermentation : température, acidité, aération, sulfitage. Sa proportion est relativement constante : elle varie de 6 à 10 g pour 100 g d'alcool, ce qui représente 1/10 à 1/15 du poids de l'alcool. Cependant dans les vins blancs liquoreux provenant de raisins pourris noble, les teneurs en glycérol dépassent souvent de beaucoup ces proportions.

Butanediol-2,3 :

Il est un produit constant de la fermentation alcoolique, provient de la réduction de l'acétoïne, obtenue par condensation de deux molécules d'éthanal. Les vins contiennent de 0,33 à 1,35 g/l de butanediol-2,3, les doses les plus courantes se situant entre 0,5 et 0,7 g/l. C'est donc un important constituant du vin. Il possède une saveur sucrée-amère. Il est stable dans les vins et n'est pas attaqué par les bactéries.

Inositol :

L'isomère de l'inositol le plus répandu est celui qu'on trouve dans les vins, c'est le mésoinositol. Or le mésoinositol est un facteur de croissances essentiel pour beaucoup de microorganismes, en particulier pour certaines levures. Les teneurs des vins blancs varient de 220 à 730 mg/l , avec une moyenne de 497 mg/l ; les taux présentés par les vins rouges varient de 0 à 350 mg/l, avec une moyenne de 334 mg/l. À ces doses, proches du demi-gramme par litre, l'inositol est plus qu'un facteur de croissance et qu'une vitamine, c'est un important constituant du vin. Remarquons que dans quelques cas, le mésoinositol disparaît par fermentation bactérienne.

Arabitol et érythritol :

Ces polyols sont formés en petites quantités et en ce qui concerne l'arabitol par les bactéries lactiques. Les teneurs extrêmes sont de 25 à 350 mg/l pour l'arabitol et de 30 à 250 mg/l pour l'érythritol.

Mannitol :

Au-dessus de 100 mg/l, la présence de mannitol dans le vin est toujours anormale : elle résulte de la fermentation du fructose par certaines bactéries lactiques. Lorsque la température d'une cuve en fermentation s'élève au-dessus de la température critique (30° à 35°C), les levures sont paralysées, la fermentation est stoppée et le vin resté sucré constitue un milieu favorable au développement des bactéries lactiques ; celles-ci attaquent le glucose et le fructose (d'autant plus aisément que l'acidité est plus faible), en donnant de l'acide lactique et de l'acide acétique (piqûre lactique) et en plus du mannitol à partir du fructose (fermentation mannitique). Certaines bactéries ont une particulière aptitude à décomposer les sucres, mais toutes les bactéries hétérofermentaires, coques ou bacilles, sont capables de former du mannitol à partir du fructose. Ainsi, les " fermentations manniques " se produisent de préférence dans les années de bonne maturité, où les vendanges sont précoces, exposées aux températures élevées et présentent des acidités faibles. Cependant grâce à l'emploi judicieux de l'anhydride sulfureux et à la meilleure surveillance des vinifications, ces accidents sont devenus de plus en plus rares.

Sorbitol :

Il existe en petites quantités dans les vins normaux. Leurs teneurs maximales sont variables en fonction du type de vin : 150 mg/l pour les vins blancs secs, 250 mg/l pour les vins rouges et 600 mg/l pour les vins liquoreux.

Composés volatils et odoriférants

A propos de l'arôme des vins, il faut distinguer, d'une part le caractère apporté par le raisin, spécifique du cépage, essence odorante végétale complexe, d'autre part le parfum apporté par les levures au cours de la fermentation, dû surtout à la formation d'alcools supérieurs et d'esters. Le développement du bouquet au cours du vieillissement résulte d'une transformation des constituants de l'arôme des vins jeunes ; ces transformations sont de type oxydatif dans certains vins (Madère, Xérès), mais les phénomènes de réduction jouent en rôle essentiel dans les vins de tables fins. L'existence, dans les vins vieux, de substances oxydo-réductrices possèdent un caractère odorant sous forme réduite exclusivement. Relevons que la constitution chimique de l'arôme et du bouquet des vins est d'une grande complexité.

Les alcools :

Alcool méthylique : il existe toujours dans les vins à des doses variant de 36 à 350 mg/l. Ces petites proportions proviennent de l'hydrolyse des pectines du raisin au cours de la fermentation ; par contre la fermentation alcoolique pure du saccharose n'en produit pas de traces. On sait que la pectine pure est constituée par une chaîne de noyaux galacturoniques ( appelé " acide pectique ") estérifiée par l'alcool méthylique ; la fermentation s'accompagne toujours d'une hydrolyse est d'une insolubilisation de l'acide pectique. Pour cette raison, le taux de méthanol est fonction de l'importance de la macération des parties solides de la vendange, notamment des pellicules, dans le moût : ainsi les vins rouges, avec 152 mg/l de moyenne, sont plus riches que les vins rosés (91 mg/l) et surtout que les vins blancs (63 mg/l).

Alcools supérieurs : les alcools ayant plus de deux atomes de carbone sont appelés ainsi. Ils sont présents dans le vin à des doses allant de 150 à 500 mg/l, ces alcools peuvent avoir, par eux-mêmes et surtout par leurs esters, un rôle important dans le bouquet. Les principaux alcools supérieurs sont du vin sont l'éthanol (degré alcoolique, voir précédemment), l'alcool isobutylique (méthyl-2 propanol-1) et les alcools amyliques (mélange de méthyl-2 butanol-1 et méthyl-3 butanol-1).

Les esters :

La partie libre des acides organiques du vin réagit avec l'alcool éthylique, très lentement à la température ordinaire, pour donner ces esters. Il y a formation d'un ester et d'eau selon la réaction suivante :

R-COOH + CH3-CH2OH ó R-COO-CH2-CH3+ H2O

C'est une réaction lente, limitée par le phénomène inverse, l'hydrolyse, elle est donc réversible. Alors que les monoacides conduisent, par réaction avec l'éthanol, seulement à des esters neutres, les polyacides peuvent donner naissance à deux catégories d'esters, neutres et acides. Par exemple, l'acide tartrique donne un ester neutre, le tartrate d'éthyle, et un ester acide, l'acide éthyltartrique. En moyenne, il y a approximativement la même quantité d'esters neutres que d'esters acides dans les vins.

Les esters du vin sont formés, soit par réaction chimique au cours du vieillissement, soit par réaction enzymatique au cours des fermentations. Ces deux processus interviennent, dans la formation des esters du vin, de façon à peu près identique. Ainsi, la teneur en esters totaux du vin est commandée par sa composition et son âge. Ainsi les vins vieux possèdent approximativement le dixième, ou le douzième, de leurs acides libres estérifiés par l'alcool éthylique.

Esters neutres : ils sont surtout formés par voie biologique et ainsi augmentent peu par réaction chimique au cours du vieillissement. Ils sont surtout composés par de l'acétate d'éthyle et du lactate d'éthyle. La connaissance de la teneur en acétate d'éthyle est importante, car c'est cet ester, et non l'acide acétique, qui donne aux vins altérés par leur acescence (état de ce qui commence à devenir acide) leurs caractères organoleptiques.

Esters acides : ils participent à l'acidité libre du vin pour une petite partie. Parmi ces esters, l'acide éthyltartrique représente une assez petite partie dans les vins vieux.

Acétate d'éthyle : il ne faut pas voir dans l'acide acétique des vins piqués, le corps responsable de l'odeur caractéristique des vins atteints d'acescence ; celle-ci doit être attribuée à la présence d'un excès d'acétate d'éthyle. Cet ester est formé par les levures et surtout par les bactéries acétiques, dans des proportions très variables qui dépendent des espèces et des conditions de milieu et de température. L'addition d'acide acétique au vin ne reproduit pas vraiment l'acescence, bien qu'à dose suffisante il donne une odeur et surtout un goût aigre.

L'éthanal :

L'éthanal ou acétaldéhyde, ou aldéhyde acétique (CH3-CHO) est un produit de l'oxydation de l'éthanol. Sa présence est étroitement liée aux phénomènes d'oxydation ; de plus, le groupement fonctionnel -CHO est un des plus riches en affinités chimiques ; de même, l'éthanal est un intermédiaire important dans les mécanismes de la fermentation des sucres par les levures et de la piqûre acétique.

L'éthanal semble jouer un rôle important dans l'évolution de la couleur des vins rouges au cours de leur conservation.

Dans les vins conservés grâce à de légers sulfitages réguliers, la combinaison sulfitique de l'éthanal, ou acide aldéhyde-sulfureux ou acide éthanol-sulfonique (CH3-CHOH-SO3H), combinaison stable en milieu acide, est la forme la plus générale de sa présence. La teneur en éthanal est de l'ordre de 30 à 50 mg/l, pour des teneurs en SO2 total de 50 à 80 mg. Mais lorsque la vendange a été sulfitée fortement, la teneur en éthanal dépasser 100mg/l pour les vins rouges et dans le cas des vins blancs doux, la teneur peut dépasser 200 mg/l.

Les vins dans lesquels il y a un excès d'éthanal par rapport à SO2, c'est-à-dire de l'éthanal libre, sont des vins " éventés " et l'évent disparaît par addition d'un peu de SO2 qui combine l'aldéhyde libre ; c'est là un des rôles du méchage des fûts au cours du soutirage des vins.

Des aldéhydes, autres que l'éthanal, existent dans le vin à l'état de traces. Des aldéhydes supérieurs interviennent dans le bouquet de certains vins ; l'action neutralisante et uniformisante de l'acide sulfureux sur le fruité de certains vins blancs s'explique par sa combinaison à la fraction aldéhydique du bouquet.

Composés volatils divers :

Acétal : il se forme nécessairement chaque fois qu'il y a de l'éthanal libre en présence d'alcool éthylique. L'acétal résulte de la combinaison, avec formation d'eau, de molécules d'alcool et d'une molécule d'éthanal suivant l'équation :

CH3-CHO + 2 CH3-CH2OH => CH3-CH-2(O-CH2-CH3) + H2O

L'acétalisation est une réaction lente et réversible, catalysée par la présence d'ions hydrogène ; à pH 2 ou 3, le terme de l'acétalisation est atteint en quelques heures, à pH en quelques jours, à pH 5 en quelques mois. En solution alcoolique à 10%, 3% de l'éthanal peuvent se combiner à l'alcool et pour 20%, 6,5% se combine.

Hydroxyméthylfurlural : le fructose est particulièrement sensible au chauffage en milieu acide et donne ainsi naissance à l'hydroxyméthylfurlural. En conséquence, les vins ayant été soumis à un traitement thermique, ceux provenant de moûts concentrés ou désulfités par la chaleur, ceux qui ont été édulcorés par des moûts concentrés ou par du saccharose préalablement transformé en glucose par hydrolyse, peuvent contenir de l'hydroxyméthylfurlural.

Acétylméthylcarbinol : ou acétoïne (CH3-CO-CHOH-CH3), il est formé au cours de la fermentation alcoolique. Il est présent dans les vins à des doses moyennes de 10 mg/l et variant de 2 à 18 mg/l. En fait, il provient de l'oxydation enzymatique du butanediol-2,3. Notons qu'il est très abondant dans le vinaigre de vin.

Diacétyle : il est présent dans les vins à des doses pouvant atteindre 2 mg/l, mais, en général, il est de l'ordre de 0,3 mg/l.

Substances azotées

Le raisin mûr contient 0,5 à 1 % de substances azotées et son moût 200 à500 mg/l. En fait, la fermentation l'appauvrit, tandis que la macération l'enrichit. Finalement, les substances azotées occupent dans l'extrait des vins une place importante : il existe dans les vins rouges quelques grammes par litre de constituants contenant de l'azote. En œnologie, leur rôle est extrêmement important dans les fermentations, les développements microbiens, la stabilité de la limpidité. Les substances azotées interviennent encore dans la valeur alimentaire du vin et peut être aussi sur son goût proprement dit.

On rencontre l'azote dans les moûts et les vins à l'état minéral ou ammoniacal, ou plus exactement à l'état de cation ammonium (NH4+) et à l'état organique, ou protides. On regroupe sous ce terme les acides aminés et les substances constituées essentiellement par des acides aminés. Les protides du vin appartiennent aux groupes suivants :

Azote protéique : ou protéine. Ce sont des macromolécules, de masse molaire supérieure à 10000. Présentes généralement à faibles teneurs, les protéines existent néanmoins dans certains vins blancs en quantités suffisantes pour provoquer des louchissements et des dépôts en bouteilles. Le traitement à la bentonite des vins blancs a justement pour effet d'éliminer les protéines et d'éviter la casse correspondante. Dans le cas des vins rouges, l'essentiel des protéines est éliminé par réaction avec les tanins.

Azote polypeptidique : ce sont des molécules plus petites que les protéines, de masse molaire inférieure à 10000. Il s'agit de polypeptides, groupements d'acides aminés plus ou moins polymérisés, ou de protéines plus ou moins dégradées. Suivant leur masse molaire, les polypeptides sont précipitables, soit par le sulfate d'ammonium à saturation, soit par les tanins, soit par l'acide phosphotungstique.

Azote aminé : ou acides aminés, ou aminoacides, de formule générale NH2-R-COOH de masse molaire souvent inférieure à 200. Remarquons que 32 acides aminés ont été identifiés et déterminés dans les vins. Leurs teneurs et extrêmement irrégulières d'un vin à un autre.

Azote amidé : ou substances à fonction amides (R-CONH2). Ces substances sont représentées dans les vins par de petites quantités d'asparagine, de glutamine.

Azote osaminé : ou sucre aminé ou hexosamines. Il est constitué de glucosamine, de galactosamine.

Azote nucléique : il est contenu dans les bases puriques.

Amines biologiques : R

Il existe dans les vins au moins 20 à 25 amines primaires (R-NH2), secondaires, tertiaires et diamines.

Enfin, dans les vins, les teneurs en azote varient de 0,5 à 4 g/l environ.

Anhydride sulfureux, acide sorbique et acide ascorbique

Anhydride sulfureux :

Le gaz sulfureux ou anhydride sulfureux (SO2) est depuis longtemps, sous la forme de "méchage " des fûts, utilisé pour la conservation des fûts en bois et volontairement ajouté au vin lui-même, qu'il protège contre les altérations par son pouvoir antiseptique et par son effet antioxydant.

L'anhydride sulfureux introduit dans un vin se combine, en quelques heures, aux corps à fonction carbonyle (éthanal, sucres, acide pyruvique, etc.).

On constate aussi que souvent la teneur en anhydride sulfureux " libre "d'un vin s'élève légèrement au printemps et en été par dissociation de l'anhydride sulfureux "combiné ". En outre, la teneur en anhydride sulfureux libre est soumise de très près à l'influence de l'aération du vin ; dans un vin saturé d'oxygène par vive agitation dans l'air, on peut oxyder quelques milligrammes d'anhydride sulfureux. Cette oxydation est plus rapide dans le vin que dans l'eau grâce à la présence de catalyseurs métalliques, fer et traces de cuivre.

L'introduction dans les vins d'anhydride sulfureux, dont l'oxydation progressive nécessite de nouvelles additions, augmente à la longue très sensiblement l'acidité du vin.

Précisons encore que le corps formé par combinaison entre l'anhydride sulfureux et l'éthanal est l'acide aldéhyde-sulfureux ou acide éthanolsulfonique, qui est un acide fort, selon la réaction suivante :

CH3CHO + NaH SO3=> CH3CHOH-O-SO2Na

Il n'est pas possible de conserver à coup sûr un vin, c'est-à-dire d'éviter les refermentations, les maladies microbiennes ou la madérisation, sans un contrôle répété de sa teneur en anhydride sulfureux libre, qui est à l'état de gaz sulfureux SO2, et dont l'odeur et le goût sont désagréable.

Acide sorbique :

C'est un acide gras, non saturé, de formule CH3-CH=CH-CH=CH-COOH. Il faut dire que l'acide sorbique ne présente une efficacité pratique suffisante qu'en association avec une certaine proportion d'alcool et d'autre part avec une certaine dose d'anhydride sulfureux. De plus, l'acide sorbique possède une action antibactérienne beaucoup plus faible que son action antifongique et, aux doses actives sur les levures, il n'a aucun effet sur le développement des bactéries acétique et lactiques ; ces bactéries peuvent même parfois le dégrader en un produit à odeur désagréable. Enfin, il faut dire que l'acide sorbique n'a aucune propriété oxydante.

Acide ascorbique :

L'acide ascorbique ou vitamine C est utilisé dans le vin pour son pouvoir réducteur ; en effet, en milieu acide, il fixe l'oxygène dissous, à la température ordinaire, en formant l'acide déhydro-ascorbique. Il permet d'une part d'économiser une petite quantité d'anhydrides sulfureux libre pour éviter l'oxydation des vins et de plus, il a des applications pratiques intéressantes en protégeant le vin de la casse ferrique lors du dernier stade, la mise en bouteille.

Composés phénoliques

Ces corps interviennent dans les caractères organoleptiques du vin (saveur, astringence, dureté), dans les problèmes d'hygiène alimentaire (effet vitaminique P et effet bactéricide) et dans les transformations du vin (traitements et vieillissement). En particulier ces substances, qui proviennent de la partie solide de la grappe, sont responsables de toutes les différences entre les vins blancs et les vins rouges.

Les composés phénoliques groupent en ensemble de substances que l'on a appelées pendant longtemps " matières tannoïques " d'une façon générale et imprécise parce qu'on ne connaissait pas, avec suffisamment de précision, la nature de ces substances. Il y a quatre principales familles de composés phénoliques : les acides-phénols, les flavones, les anthocyanes, les tanins.

Les acides-phénols :

Le raisin et le vin contiennent sept acides benzoïques et trois acides cinnamiques ; la concentration de chacun d'eux varie dans des proportions importantes, de 0,1 à 30 mg/l. Ces acides se trouvent dans le raisin sous forment de type ester, dont ils sont libérés par hydrolyse alcaline. Au cours de l'élaboration la conservation du vin, une hydrolyse lente et de ces combinaisons se produit ; en effet, on retrouve toujours simultanément, dans le vin, les acides à l'état libre et à l'état combiné.

Les flavones :

Ce sont des pigments jaunes existant dans les pellicules de raisins. Ils sont quatre dans les raisins noirs et seulement trois dans les raisins blancs. Dans les vins blancs, dont les techniques de préparation ne comportent pas de macération des parties solides de la grappe riches en composés phénoliques, les pigments de cette famille sont, sinon absents, tout au moins à l'état de traces. Par conséquent, ces corps ne participent pas à la coloration des vins blancs. Notons qu'à l'état actuel des connaissances, les œnologues ne possèdent aucune indication précise sur la nature des substances responsables de la coloration des vins blancs. Elle est sûrement de nature phénolique bien qu'il n'y ait pas de relation entre la teneur en composés phénoliques totaux, ou la teneur en tanins, d'une part et l'intensité, ou son aptitude au brunissement, d'autre part. Relevons que les complexes du fer possèdent une coloration jaune, avec les acides organiques et avec les tanins, qui intervient sans doute partiellement dans la couleur globale.

Les anthocyanes :

Ce sont des glycosides dans lesquels une (monoglucoside) ou deux (diglucoside) molécules de sucres sont fixées à des polyphénols, les anthocyanidols. Ce sont les pigments rouges des raisins. Ils sont présents dans les raisins rouges mais sont absents des raisins blancs. Sur cette différence sont basés des procédés de caractérisation des produits de la vigne : vins blancs et vins rouges. Les molécules d'anthocyanes existent dans le raisin et dans le vin, partiellement sous formes de complexes de natures différentes ; ces complexes semblent jouer un rôle important dans l'intensité et la stabilité de la couleur des vins.

L'oxydation de l'éthanol du vin, en présence de composés phénoliques agissant comme oxydants intermédiaires, conduit à l'apparition d'éthanal. Celui-ci, à l'état libre ou de combinaison avec SO2, se comporte comme un agent de copolymérisation entre les anthocyanes et les tanins. Simultanément, la teneur en anthocyanes diminue, mais l'intensité colorante augmente. Effectivement, les positions entre les différentes structures favorisent les formes colorées. D'autre part ces pigments polymérisés possèdent une couleur plus stable que celles des anthocyanes libres ; en particulier, elle est moins sensible aux variations de pH et de la décoloration par SO2.

Ces réactions sont nécessaires à l'évolution normale des vins rouges au cours des premiers mois qui suivent la vinification ; elles interviennent non seulement sur la couleur, mais aussi sur l'affinement des odeurs et l'assouplissement des tanins. Au cours du vieillissement en bouteilles, les formes rouges des anthocyanes disparaissent par déplacement des équilibres ; la couleur des vins vieux est due aux formes condensées des tanins.

Les tanins :

Ils sont caractérisés par leur propriété de donner des combinaisons avec les protéines et d'autres polymères tels que les polysaccharides. Cette propriété explique aussi bien leur aptitude à transformer la peau fraîche en cuir résultant d'une combinaison tanin-collagène provoquée par une perte des propriétés lubrifiante de la salive par suite de la précipitation, des tanins, des protéines et des glycoprotéines qu'elle contient ; l'intervention des tanins dans le collage des vins résulte également de la formation d'une combinaison avec les protéines utilisées comme colle ; enfin, les tanins inhibent les enzymes par combinaison avec leur fraction protéiques.

Du point de vue chimique, les tanins résultent de la polymérisation de molécules élémentaires à fonction phénol.