La levure à plus d’un tour dans son sac

02/06/2020 - Elles sont si petites qu'elles ont échappé aux dénombrements des espèces vivantes recouvrant le globe pendant des siècles. Si petite, mais aux pouvoirs tellement gigantesques que Louis Pasteur a dû troubler leur tranquillité : ce sont les levures.

Petite mais costaude la levure

Ces petits êtres aux fonctions vitales simplifiées, mais dont l’efficacité est surprenante, méritent un détour dans ce vrai monde du silence.

La famille la plus célèbre dans le monde viticole est  celle des Saccharomyces qui doivent leur racine aux sucres qu’elles utilisent dans leur métabolisme, mais il en existe d’autres, moins populaire mais tout aussi efficaces.
La levure se présente comme une petite sphère plus ou moins aplatie, plus ou moins déformé suivant l’espèce. Véritable petite entreprise avec son personnel enzymatique : personnel ouvrier des chaînes de productions, personnel de maintenance attaché au système respiratoire, personnel de sécurité  filtrant les entrées et sorties de l’épaisse paroi entourant la cellule et combattant les agressions, le personnel des archives qui conserve tous les plans (17 chromosomes pour Saccharomyces Cerevisae) et le personnel de direction qui coordonne le tout, équipé d’une photocopieuse très efficace afin de transmettre tous les plans aux futures usines (cellules filles).

Elle possède deux moyens de reproduction, un sexué par sporulation et un autre asexué par étirement du noyau et de la membrane puis par scindement.
La première a lieu en présence d’oxygène et est utilisée en milieu défavorable (pauvre en sucre) c’est le cas dans la nature, la seconde prend place en anaérobie sur substrat favorable à son métabolisme  alcoolique fermentaire, c’est le cas dans les cuves.

La levure n’est pas prêteuse !

Elles sont présentes partout dans l’environnement et sur les propriétés, elles sommeillent  sur l’ensemble du vignoble et dans les chais en attendant le jour J.
A ce stade, il est intéressant de remarquer que la fameuse Saccharomyces cerevisae, actrice de la fermentation alcoolique, ne représente pas plus de 10% de l’ensemble de la population levurienne dans la vigne et cette proportion est conservée au premier jour de rentrée de la vendange. Par contre, un dénombrement de cette population, dès le lendemain ou avant fermentation, positionne Saccharomyces cerevisae comme premier occupant de la cuve avec un taux s’élevant à 90%.

Ce sont les conditions du milieu qui engendrent cette sélection, l’anaerobie, le sucre et le SO2 favoriseront les différentes souches de Saccharomyces Cerevisae au détriment des autres moins résistantes et moins adaptées. Enfin, la fermentation fait accroître la température et le taux d’alcool accélèrent le processus.
Si l’espèce Cerevisae fait un très bon départ en fermentation elle n’est que relativement résistante à l’alcool. En fin de fermentation, où le degré est alors élevé, elle cédera sa place à l’espèce Bayanus qui est plus résistante.
Ces dernières sont utilisées, en implantation artificielle, dans les cuves en arrêt de fermentation avec des sucres résiduels. Elles sont également utilisées dans la prise de mousse des champagnes. Elles sont naturellement responsables d’accidents de refermentations des liquoreux en bouteilles car elles sont très résistantes au SO2.

Si les conditions du milieu restent relativement favorables à la sélection naturelle des levures attendues pour ces processus fermentaires, les risques de  développement d’une autre levure, de genre ou d’espèce différentes résident.
Il n’est pas rare qu’elles se développent sur des vins finis, les plus répandues forment des voiles, c’est le cas des Bréttamomyces vini qui produisent beaucoup d’acétate d’ethyl (vernis à ongle) et de nombreux acides gras. Peuvent apparaître alors les fameux “goût de souris”.

Très accidentellement les Saccharomyces Ludwigi peuvent se développer dans la bouteille, elles sont très résistante à l’alcool (jusqu’à 18 –20 %) et sont résistantes au SO2 (jusqu’à 500mg par litres la dose de soufre dans les vins est bien inférieure). Elles produisent également de l’acétate d’ethyl, forment des agrégats dans la bouteille et l’ouverture de celle-ci dégage du CO2.
Notons que les levures peuvent s’auto-sélectionner en fonction d’un caractère génétique de dominance: on attribut à certaines souches de levures le caractère dit “Killer” alors que d’autres sont dites “sensible” ou “neutres”. Les premières, vous l’avez bien compris éliminent leurs congénères. Cette réalité à un intérêt Œnologique de premier ordre : en cas de difficulté de fermentation avec les levures présentent, une inoculation artificielle de souches “killer” peut rétablir la situation.

La levure est gourmande et capricieuse

La transformation du sucre en alcool n’est pas une réaction chimique simple catalysée par les levures. C’est une transformation biochimique qui est un des résultats du métabolisme de la levure. Il est évidemment celui qu’on recherche, pour cela, il faut veiller à ce que le milieu y soit favorable.
Les levures sont des êtres vivants, non éternels, elles vont croître, se multiplier et mourir.
Leur nombre gigantesque (107 cellules par ml) nous oblige à considérer la biomasse levurienne.
La vie de cette biomasse dans la cuve passera par trois phases : une phase de croissance et de multiplication cellulaire pendant 2 à 5 jours, une phase stationnaire (population identique) inférieure ou égale à une semaine, et une phase de déclin dont la durée est assez variable.

Ce cycle est d’une importance capitale. C’est évidemment lui qu’il faut surveiller tout au long des vinifications car il est fragile et les éléments perturbateurs sont nombreux.
Pour un vinificateur, la principale inquiétude est celle des fins de fermentation.
En effet, si le moût de raisin contenait moins de 200 grammes de sucre par litre, en principe la totalité serait dégradée en phase de croissance et phase stationnaire. C’est l’épuisement en sucre qui enclencherait la phase de déclin. Mais en réalité, il y a plus de 200 grammes de sucre, plutôt autour de 220 grammes à Bordeaux (12°5) et 240 grammes en Bourgogne (13°).

Ici, les deux premières phases ne suffisent pas à dégrader tous les sucres et la fin de fermentation dépend de l’état physiologique des levures.
Or, il n’est pas question de risquer un arrêt de fermentation qui, outre engendre des manipulations supplémentaires, favorise l’acidité volatile et, dans le pire des cas, un départ de fermentation Malo-lactique sur marc.
Aujourd’hui, grâce  aux nombreuses études menées sur les levures et les processus fermentaires, on peut établir un cahier des charges à respecter afin d’optimiser ces fermentations et éviter de mauvaises aventures. Quelques exemples :

Bien gérer la température est un atout. Le  départ en fermentation ne se fera pas ou mal si la température est trop basse, et à température trop élevée, la fermentation va s’emballer.
Une température de 20/22 ° semble correcte pour démarrer la fermentation. Sachant que celle-ci produit de la chaleur, la température de la cuve va s’élever et il faudra alors essayer de la maintenir autour de 30°maximum (au-delà, la fermentation peut s’arrêter). Si ces températures se prêtent à la vinification en rouge, elles sont excessives pour les blancs car, au-delà de 20/22°, on perd les arômes secondaires de fermentation. Les blancs, pour une optimisation aromatique, sont fermentés plutôt à basse température. De ce fait, les départs sont plus longs et les fermentations à suivre de près.

Dans la vinification des vins rouges, une cause d’arrêt ou de mauvais développement de la flore levurienne est un manque d’O2 au départ, c’est pourquoi on procède à une aération du (au) moût du 2ème jour de fermentation en général.
La composition du moût de départ est primordiale au bon développement des levures. Certains éléments sont indispensables à sa croissance :

  • – L’azote, sous forme ammoniacale, qui est la base de l’édification des acides aminés et protéines rentrant dans la composition de la structure de la levure et de son parc enzymatique.
  • – Certaines vitamines comme les vitamines B, la thiamine,  sont indispensables, ainsi que des stéroïdes comme les stérols et acides gras.

Si le  vinificateur est peu inquiété de la concentration dans le moût de ces éléments  dans la vinification en rouge, il l’est par contre pour les blancs. En effet, bon nombre de ces éléments sont, soit contenus dans la peau du raisin, soit sur la pruine, soit fabriqués par les levures dans leur métabolisme aérobie, c’est à dire avant fermentation. Dans  le cas des vinifications en rouge, tous ces éléments sont dans la cuve. Par contre, en vinification de vin blanc, il n’y a pas de macération du jus et des pellicules pendant les fermentations. De plus, pour des qualités gustatives, les jus sont en partie débourbés (clarifiés). Ces bourbes contiennent la majorité de ces constituants, indispensables. Il faut alors surveiller cette opération pour en maintenir une concentration raisonnable.
Evidemment, les chais ne sont pas transformés pour autant en laboratoires à éprouvette, non, on ne dose pas la concentration en azote, stérols ou autres. Ces connaissances de la levure sont mises en pratique à travers des modes opératoires préétablis qui permettent de rester dans une fourchette raisonnable de concentrations pour la bonne conduite des fermentations. Chaque vinificateur avec l’expérience  de ses jus affine son mode opératoire.

Les “p’tits plus” de madame Levure

Certains penseront que pour un amateur de vin, le métabolisme de la levure est sans intérêt mais ils ne seront  pas indifférents à comprendre l’origine de certaines sensations olfactives ou gustatives qu’ils peuvent avoir. C’est pourquoi cette présentation technique était nécessaire.

La levure transforme le sucre en alcool mais le vin n’est pas une variante de jus de raisin enrichi en ethanol.
Gustativement, le vin (avant fermentation malo-lactique) diffère du  jus de raisin parce qu’il n’est plus sucré, il apporte parfois une sensation saline, il est moins acide et pour les vins rouges ils présentent des tanins moins grossiers que ceux de la pellicule. On leur prête les attributs suivants : rond, suave, chaud, gras…
Olfactivement on a perdu une partie de l’intensité du fruit mais on a obtenu une palette aromatique beaucoup plus complexe.

Dégustez de l’éthanol, certes, vous reconnaîtrez beaucoup de sensations (normal, il y en a quand même environ 12% dans le vin) mais cet alcool ne peut, seul,  tout expliquer.
La levure dans son métabolisme, par sa complexité et ses imperfections, va donner naissance à bon nombre de constituants divers.
Tout au début, la fermentation n’est pas alcoolique, elle est dite “glycéro-pyruvique”. Celle-ci agit comme un allumage de la fermentation alcoolique. Et, comme son nom l’indique, elle produit des glycérols et de l’acide pyruvique donnant naissance à de l’éthanal et des alcools supérieurs. Au cours de la fermentation alcoolique, la fermentation glycéro-pyruvique est très amoindrie mais se poursuit.

Le SO2 favorise cette fermentation glycéro-pyruvique, les moûts les plus sulfités y sont donc plus favorables. En vinification de liquoreux, le mutage au SO2 relance cette fermentation glycéro-pyruvique sur la fin de fermentation. De même, les hétéro-polysaccharides des raisins contaminés par le Botrytis Cinerea  (liquoreux) dévient la fermentation alcoolique vers la fermentation glycéro-pyruvique.
La levure synthétise ses acides aminés, certains sont aromatiques, la tyrosine par exemple et la phényl-alanine.
Nous avons vu précédemment qu’en cas de carence azotée, la levure pouvait dégrader les acides aminés. Certaines voies de dégradation aboutissent à l’apparition de molécules aromatiques : de la leucine on obtient de l’alcool iso-amylique, de la tyrosine on obtient le tyrosol.

L’acide acétique n’est pas seulement un produit des bactéries ; la levure en fabrique toujours un peu (entre 0,1 et 0,3 grammes par litre). Certaines souches en fabriquent plus que d’autres, (du simple au double), et cette synthèse est favorisée par la température, le pH, une carence en thiamine ou un débourbage trop important. La levure en produit plus qu’il n’en reste à la fin car elle en réutilise une partie dans son propre métabolisme.
Les levures produisent toute une palette d’alcool supérieur et acides volatiles plus ou moins odorants, certains disparaissent en fin de fermentation.
Le  saviez-vous ? La levure produit elle-même du SO2, en quantité peu significative pour les souches les plus couramment utilisées, mais quelques souches particulières pourraient, d’après certaines études, produire jusqu’à plus de 200 mg/l de SO2 soit l’équivalent d’un sulfitage de 20g/Hl. Sachant que les moûts de raisin reçoivent en moyenne de 4 à 7 g/Hl de SO2, la concentration de SO2 produite par ces levures est non négligeable.
Le  parc enzymatique de la levure permet de libérer certaines molécules aromatiques, linalol, geraniol, citronelol, terpènol, propres aux cépages, qui resteraient inodores sans l’intervention de ces enzymes.
Enfin, les levures sont riches en éléments gustatifs et aromatiques qui sont récupérés dans le cas des vins blancs, vinifiés et élevés sur lie, lors de l’autolyse de celles-ci (voir article précédant “vinification des blancs de graves”)

Election de “Miss Levure”

Tout ceci nous amène naturellement dans une dernière ligne droite : la sélection de souches de levures.
Plusieurs directions de recherches ont été approfondies dans ce domaine et toutes donnent des résultats assez probants.
Les premières souches sélectionnées et mises sur le marché étaient des levures produisant plus d’alcool, moins d’acide acétique, moins d’acétate d’ethyl, moins de SO2 et moins de H2S. De plus elles étaient plus résistantes au SO2 et au degré alcoolique.

On a sélectionné également des souches dites “Starter” démarrant plus vite la fermentation alcoolique et réduisant de ce fait la production de glycérol et de volatile par la fermentation glycero-pyruvique.
Puis on a sélectionné des souches favorisant la production d’alcool secondaire aromatiques (acétate d’iso-amyle, acétate d’hexyle et de phényl éthyle), dites levures “primeur”, relevant les notes banane et bonbons anglais typique des vins du Beaujolais obtenues jusque là en macération carbonique.
Les laboratoires ont enfin sélectionné des souches de levures favorisant la révélation de l’arôme variétal du cépage tout en évitant certains précurseurs non désirés comme les vinyl phénols à l’odeur pharmaceutique.
Nous voilà rendus à un point d’ébullition intellectuelle. En effet, à l’heure du trans-génique, bon nombre pense que “sélection de l’infiniment petit” rime avec manipulations génétiques.

Je ne pense pas qu’il faille faire cet amalgame. Primo parce que scientifiquement il n’est pas question ici de manipulations génétiques mais d’un tri, parmi des centaines de souches existantes, des plus performantes. De plus toutes ces souches existent bien dans les vignobles à l’état naturel.
Un second point de reflexion : ne va-t-on pas vers la standardisation du goût, la perte de la notion de “levure de cru” ?
Mais qu’est ce que la “levure de cru” ? Si certaines propriétés ont un parc levurien  exceptionnel, qu’elle ne change pas. Sur une propriété, le dénombrement des souches en vinification donne pour dominante, une souche représentant de 10 à 40 % de la population totale. Si c’est celle-ci la plus performante pourquoi ne pas augmenter ce pourcentage. Si une souche existe naturellement sur la propriété voisine et qu’elle est performante pourquoi ne pas implanter cette souche.

En fin de compte, je crois que l’on peut faire un parallèle avec la conduite de la vigne : toutes les propriétés appliquent à peu prés les même pratiques,( utilisent par exemple le même catalogue de porte-greffes), parce qu’elles optimisent la qualité du raisin.
Standardisation ? Si les souches de levures sélectionnées exaltent les caractéristiques variétales, n’exaltent-elles pas la qualité du raisin, ne révèlent-elles pas la qualité du terroir ?
Dès l’apparition des premières levures aromatiques, on a vu là une cuisine de parfumeurs appliquée aux vins. Certes, certaines prescriptions ont pu être exagérées, mais aujourd’hui on parle de révéler des arômes, non en créer.

Rabelais disait : ” la parfaite raison fuit toute extrémité et veut que l’on soit sage avec sobriété”.

Je vous soumets cette réflexion : où est la parfaite raison si on n’en connaît pas les extrêmes ?

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