Etude du métabolisme de Brettanomyces et des actions curatives à

Etude du métabolisme de
Brettanomyces et des
actions curatives à
mettre en œuvre en cas
de contamination
Patrick VUCHOT
Laurent Massini
Stéphane Vidal
Brettanomyces
! Qu’est-ce que Brettanomyces ?
- Levure d’altération fréquente
- Production de phénols volatils
! Altération reconnue au-delà du seuil de perception
- Contribue à la complexité de l’arôme en deçà du seuil
- Au delà du seuil, le vin est considéré inférieur pour la
majorité des consommateurs mais peut rester
plaisant pour certains
Brettanomyces
Ecologie
Flore normale du raisin :
• Saccharomyces cerevisiae
• Brettanomyces bruxellensis
• Pichia sp.
• Hanseniaspora sp.
• Zygosaccharomyces sp.
Cave
robinets, pompes, écoulements, bois
" Hygiène = Facteur Aggravant
Brettanomyces
Physiologie
• Production de phénols volatils
• Production d’acide acétique à partir de sucres
• Fermentation du cellobiose (barriques)
• Production d’acides gras (octa-, déca- et dodécanoïques)
• Capacité de survie à des concentrations éthanol >13% et
à des températures >30°C
" Forte variabilité inter-souches
Brettanomyces
Phénols Volatils
• Ethyl-4-Phénol (E4P)
• Ethyl-4-Gaïacol (E4G)
Proportions vins rouges :
8-10 E4P/1 E4G
Proportions vins blancs :
4 E4P/1 E4G
Descripteurs variés :
sueur de cheval, écurie, poulailler, encre, gouache,…
Seuil de Perception
400 – 450 µg/L (10 E4P / 1 E4G)
Brettanomyces
800
Cas N°2
700
600
80000
(UFC/mL)
Numération Brettanomyces
100000
500
400
60000
300
40000
200
20000
Cas N°1
Phénols Volatils (µg/L)
120000
100
0
0
0
7
14
28
35
42
Temps (jours)
49
56
63
70
Cas N°3
Courbe théorique
Flores d’altération
Côtes du Rhône
Septentrionales
! Deux campagnes d’essai : 2002-2003
& 2003-2004
! 31 vins prélevés au stade d’élevage sur
l’ensemble de la Vallée du Rhône
! Isolement et identification de 492
souches de micro-organismes
d’altération
Côtes du Rhône
Méridionales
échantillons
Analyses
physicochimiques
Dénombrement
Bactéries
acétiques
Bactéries
lactiques
Levures
16
échantillons
Côtes du Rhône
Septentrionales
Levures du
genre
Brettanomyces
Isolement et purification
Lot de travail à 4°C
Mise en collection
Identifications phénotypiques
Identifications génétiques
15
échantillons
Côtes du
Rhône
Méridionales
Résultats des identifications
# Les levures:
-63 souches isolées et mises en collection
6%
2%
6%
aucune identité n'a été révélée
5%
Altérations possibles
Saccharomyces cerevisiae
Brettanomyces intermedius
8%
Pichia membranifaciens
Saccharomycopsis capsularis
Zygosaccharomyces bailii
13%
60%
Zygosaccharomyces spp.
Proportion des différentes levures isolées sur un total de 63 souches
Production de phénols volatils
Flores d’altération
• Pediococcus
-Bactérie lactique fréquente (34% des
échantillons)
-Maladie de la graisse (augmentation de
viscosité par synthèse d’un exopolysaccharide)
• Brettanomyces
-Levure fréquente (10% des échantillons)
-Production de phénols volatils (arôme phénolé)
" Priorité du groupe d’experts
Brettanomyces
En Résumé
•
•
•
•
Expérimentations : Brettanomyces semble fortement présent
en Vallée du Rhône
Ecoute professionnelle : problèmes dus à des vins phénolés
Brettanomyces : micro-organisme d’altération
Décision professionnelle : étudier Brettanomyces est une
priorité
Nécessité de traiter la problématique – Mise en place
d’actions
Brettanomyces : Actions Inter Rhône
Groupe de
Travail
Analyses
Brettanomyces
Conseil
Expertises
Etudes
Groupe de travail
! Etat des lieux
Côtes du Rhône
Septentrionales
! Vins concernés :
Crus de la Vallée du Rhône
en bouteilles (Nord et Sud)
millésimes 2001 & 2002
! 85 domaines concernés par le
prélèvement
Côtes du Rhône
Méridionales
Etat des Lieux
Côtes du Rhône
Septentrionales
Méthodologie
- Côte Rôtie : 11 prélèvements
- Saint Joseph : 19 prélèvements
- Crozes Hermitage : 23 prélèvements
- Hermitage : 8 prélèvements
- Cornas : 8 prélèvements
- Gigondas : 17 prélèvements
- Lirac: 20 prélèvements
Côtes du
Rhône
Méridionales
- Vacqueyras: 20 prélèvements
" 126 prélèvements
Suivi SAQ
Etat des Lieux
Méthodologie
o Vins concernés : Crus de la Vallée du Rhône en bouteilles
(Nord et Sud)
o Prélèvement neutre et aléatoire, par les syndicats,
millésimes 2001 & 2002, 2 vins par domaine
Note : le suivi des Côtes-du-Rhône et Côtes-du-Rhône Villages
est assuré dans le cadre du Suivi Aval de la Qualité.
Etat des Lieux
Méthodologie
Analyses réalisées :
- Analyses œnologiques
- Quantification des phénols volatils (éthyl-4-phénol
& éthyl-4-gaïacol)
- Numération Brettanomyces
Nombre d’analyses réalisées : 126
Nombre de domaines concernés par le prélèvement : 85
Etat des Lieux
Crus du Nord et du Sud
de la Vallée du Rhône
en bouteilles
Millésimes 2001 -2002
Nombre de prélèvements :
126
% de vins
altération
confirmée
% de vins –
Développement
Brettanomyces
100 %
100 %
90 %
80 %
90 %
80 %
70 %
60 %
70 %
60 %
50 %
40 %
30 %
56 %
40 %
50 %
40 %
30 %
20 %
20 %
10 %
10 %
Etat des Lieux : cas d’une appellation particulière
% de vins
altération
confirmée
% de vins –
Développement
Brettanomyces
100 %
100 %
90 %
80 %
90 %
80 %
70 %
60 %
82 %
64 %
70 %
60 %
50 %
40 %
50 %
40 %
30 %
30 %
20 %
20 %
10 %
10 %
Conclusion
$ Brettanomyces est une véritable problématique en Vallée du
Rhône
$ Actions mises en place :
- Sensibilisation-Formation des producteurs - syndicats
- Développement de méthodes d’analyse
- Connaissance des pratiques à risques & actions curatives
: études
- Développement du conseil-expertise : audits de cave
" Axe Analyses – Expertises – Etudes - Communication
Les causes
1-Une évolution des vins vers une acidité moins élevée
2-Tendance à la vinification « mal raisonnée »
3-Recrudescence des problèmes microbiologiques
4-Prise de conscience des professionnels
Nécessité d’une meilleure connaissance de Brettanomyces
et de l’impact du milieu sur son développement
Expérimentations
Brettanomyces
! Flores d’altération
Modification des
paramètres
œnologiques
Alcool, pH, Sucres,…
isolés en
laboratoire
Ensemencement
de vins modifiés
" But : connaître les conditions qui inhibent ou favorisent le
développement de Brettanomyces
" Développement d’un outil préventif basé sur l’examen des
paramètres physico-chimiques des vins
Plan de travail
1 souche de
Pediococcus
2 souches de
Brettanomyces
Test en milieux "modèles"
(30 milieux) - conditions différents de:
Teneur de
tanins
SO2 libre
Température
pH
Sucres
90 échantillons (30 milieux modèles par chaque souche de microorganisme)
Analyses:
Numération
SO2 libre
Sucres réducteurs
pH
Titre alcoolimétrique
Teneur en tanins
Dosage de phénols volatils
Polysaccharides
Degré
d'alcool
Plan d’expérience
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
pH
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
3,5
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
Degré
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
15
15
15
15
15
15
15
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
12,5
15
15
15
15
15
15
15
15
Q tanins
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
Température
5
5
22
5
5
13,5
13,5
22
22
5
5
22
22
5
5
22
5
13,5
22
5
22
22
5
5
22
5
13,5
13,5
13,5
22
Sucres
1,9
6
6
4
6
1,9
6
1,9
4
1,9
6
1,9
6
1,9
6
6
6
6
1,9
1,9
1,9
6
1,9
6
6
6
4
4
4
1,9
SO2
30
1
30
30
15,5
1
30
15,5
1
1
30
30
1
30
1
30
30
1
1
1
30
1
30
1
30
30
15,5
15,5
15,5
1
T°C
Sucres
SO2
Résultats -
Effet SO2
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
6
5
4
3
2
1
3
7
16
15
5
9
13
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Phénols Volatils (µ g/L)
BR12-25/ 5FERM1.55
Temps (jours)
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
6
5
4
3
2
1
Temps (jours)
7
16
3
15
9
13
5
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
Phénols Volatils (µ g/L)
BR12-30/ 5FERM1.60
Num Brett
Phénols Volatils
pH
TAV
T°C
Sucres
SO2
4
15
22
6
30
4
15
22
2
1
Num Brett
Phénols Volatils
Résultats -
Effet Température
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
6
5
4
3
2
1
3
7
16
15
5
9
13
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Phénols Volatils (µ g/L)
BR12-19/ 5FERM1.49
Temps (jours)
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
6
5
4
3
2
1
Temps (jours)
7
16
3
15
9
13
5
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
Phénols Volatils (µ g/L)
BR12-20/ 5FERM1.50
Num Brett
Phénols Volatils
pH
TAV
T°C
Sucres
SO2
4
12.5
22
2
1
4
12.5
5
2
1
Num Brett
Phénols Volatils
Résultats -
Effet Sucre
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
6
5
4
3
2
1
3
7
16
15
5
9
13
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Phénols Volatils (µ g/L)
BR16-19/ 5FERM1.79
Temps (jours)
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
6
5
4
3
2
1
Temps (jours)
7
16
3
15
9
13
5
12
1
11
96
80
67
53
39
25
10
0
0
Brettanom yces (log UFC/m L)
7
Phénols Volatils (µ g/L)
BR16-22/ 5FERM1.82
Num Brett
Phénols Volatils
pH
TAV
T°C
Sucres
SO2
4
12.5
22
1
1
4
12.5
22
6
1
Num Brett
Phénols Volatils
Résultats -
Effet Sucre
BR16-28/ 5FERM1.88
2600
7
2400
6
2200
2000
1800
1600
4
1400
1200
3
1000
Phénols Volatils (µg/L)
Brettanomyces (log UFC/mL)
5
Num Brett
Phénols Volatils
800
2
600
400
1
200
0
0
0
3
10
18
25
32
39
46
53
61
67
74
80
89
96
104 111 118 125 132 139 146 153 160 167
Temps (jours)
pH
TAV
T°C
Sucres
SO2
4
15
13,5
4
15
Brettanomyces
Conditions à risque
•
•
T°C élevage > 15°C
SO2 libre < 25 mg/L
Moyens de lutte
Hygiène, SO2, filtrations,
flash-pasteurisation
• Sucres résiduels > 2g/L
•
•
•
pH élevé
Absence de collage, soutirage,
filtration
Hygiène insuffisante
Aucun traitement
curatif pour
éliminer les
phénols volatils à
ce jour
Actions curatives
Suivi d’une Cave
$ Dénombrement des Brettanomyces aux différentes
étapes de vinification
$ Mise en place d’actions curatives en cas
d’augmentation des populations de Brettanomyces :
- SO2 , DMDC
- Microfiltration tangentielle, Flash-Pasteurisation
Efficacité de la MFT en fonction de la population initiale
Population
Brettanomyces
Essais réalisés sur Vinitis 2 - SIVA
1000000
100000
10000
Avant MFT
1000
Après MFT
100
Limite de
détection
10
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
$ Réduction maximale de 3,8 log
10
11
12
13
14
15
16
17