Numéro magique

Comment assurer une
fermentation malolactique réussie
De Peter Sommer & Annicka Bunte
La fermentation malolactique est définie comme la conversion d’acide L-malique en
acide L-lactique et CO2.
Oenococcus oeni est le micro organisme spécifique pour réaliser cette transformation
dans le vin, rendant le vin microbiologiquement stable, moins acide, avec un pH
légèrement plus élevé, et de meilleures sensations en bouche.
Trois paramètres primordiaux étroitement liés ont été identifiés comme jouant un rôle
vital pour le démarrage et l’accomplissement d’une fermentation malolactique rapide :
- Les paramètres physico-chimiques du vin (SO2, température, pH, et
concentration en éthanol)
- le nombre correct de cellules de type O. oeni
- et comment ces dernières sont adaptées au milieu vin.
Les cellules de type O. oeni doivent s’adapter à la température, au SO2, au pH et à la
concentration en éthanol du vin avant de pouvoir commencer la fermentation
malolactique, et ces quatre facteurs doivent être dans les limites physiologiques
acceptées par la souche d’O. oeni.
La température régule le développement et la croissance d’O. oeni, ainsi pour
atteindre le niveau maximum de croissance, la température du vin doit être comprise
entre 18 et 22°C. Des températures plus basses inférieures à 10 °C rendront les
cellules graduellement en dormance comme indiqué sur la graph. 1, mais cette
dégradation est réversible. Les températures supérieures à 28°C sont quand à elles
nuisibles et causent des dégâts irréversibles (donnée non spécifiée sur le graph.).
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Influence de la température dans le développement
d'Oenococcus oeni dans le vin
1,E+08
-1
Log UFC (ml )
1,E+09
10°C
12°C
1,E+07
15°C
20°C
1,E+06
1,E+05
0
50
100
150
200
250
300
350
Durée (jours)
Graph 1. Les effets de la température sur la croissance d’O. oeni.
Le SO2 est un agent antimicrobien toxique aussi pour O. oeni, et le sulfitage de la
vendange doit être maîtrisé et réduit au plus bas.
Pour les vins blancs, le SO2 total maximum est 40 – 50 mg/l (cela dépend de la souche
de bactérie) et pour les vins rouges 70 mg/l.
Attention, il faut prendre en compte aussi la production de SO2 par les levures durant
la fermentation alcoolique. Certaines souches de levures produisent beaucoup de SO2,
notamment pour les vins blancs dû à la carence en nutriments causée par l’absence de
pellicule de raisin durant la fermentation alcoolique, ce qui a un effet destructeur sur
la bactérie lactique. En choisissant une levure qui a une bonne affinité avec les
bactéries, qui produit donc peu de SO2, la durée de la fermentation malolactique peut
être significativement réduite. (Larsen et al.).
O. oeni se multiplie entre des pH variant de 3.0 à 5.5 (Salema et al 1994), et reste
l’espèce dominante à un pH inférieur à 3.5 (Henick-Kling 1992). La fermentation
malolactique est difficile à des pH inférieurs à 3.2, et le choix de la bonne souche est
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ici important. Des pH bas rendent le SO2 encore plus toxique, il est donc primordial de
bien gérer le sulfitage.
Beaucoup de souches d’O. oeni peuvent se multiplier à des concentrations en éthanol
supérieures à 12.5 vol% (Guerzoni et al 1995). La limite supérieure pour le
développement d’O. oeni semble être proche de 16 vol%. Comme pour le pH, il est
important de choisir une souche de bactérie lactique dont la fiche technique spécifie
une haute tolérance à l’éthanol.
Il est couramment observé, même si l’on ne sait pas pourquoi, une fermentation
6
malolactique (FML) réussie requiert un minimum de 10 Unité Formant Colonie UFC/ml
de population de bactéries lactiques. (Gockowiak and Henschke, 2003; Reguant et al.
2005). La dégradation de l’acide malique est proportionnelle à la concentration en
population de bactéries lactiques (Maicas et al 1999), ainsi plus la concentration est
6
supérieure à 10 CFU/ml plus l’acide malique sera proportionnellement dégradé.
L’inoculation d’un vin par une souche non adaptée d’O.oeni provoque immédiatement
la perte de cellules, la concentration devenant inférieure à 1x106 UFC/ml et la FML ne
se déclenche pas. (Graph.2). Cependant lorsque ce même vin est inoculé avec une
souche d’O. oeni adaptée, 13 jours après, on n’observe pas de pertes de cellules, et
dès que la concentration atteint les 1 million de cellules / ml, la FML démarre
immédiatement.
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1,E+06
1,5
1,E+05
1
1,E+04
0,5
1,E+03
0
-1
2
0
5
10
15
Acide malique (gL)
1,E+07
-1
Log UFC (ml )
Syrah 2006, pH 3.44, SO2total 19 mg/l, éthanol 13.4 vol%
20
Jour après l'inoculation
Oenococcus oeni
Malate acide malique
Graph.2. Un taux d’inoculation inadapté puis adapté d’O. oeni.
Lorsqu’une cuve est ensemencée avec la bonne concentration de bactéries lactiques
comme illustré dans le Graph.3 les cellules survivent à l’inoculation directe et
maintiennent une population supérieure à 1 million de cellules / ml et la FML
s’enclenche immédiatement. La FML se termine en 24 jours.
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Syrah 2006, pH 3.41, SO2total 21 mg/l, 14.5 vol%
-1
1,5
-1
Log UFC (ml )
1,E+07
Acide malique (gL)
2,0
1,E+08
1,E+06
1,0
1,E+05
0,5
1,E+04
0,0
1,E+03
0
10
20
30
Jours après l'inoculation
Oenococcus oeni
Malate acide malique
Graph. 3. Inoculation directe d’O.oeni dans le vin.
Repiquage VFO
Syrah 2006, pH 3.4, SO2total 18 mg/l, 14.5 vol%
Log UFC (ml-1)
1,E+07
1,5
1,E+06
1,0
1,E+05
0,5
1,E+04
1,E+03
Acide malique (gL-1)
2,0
1,E+08
0,0
0
10
20
30
40
Time (days)
Oenococcus oeni
Malate acide malique
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Graph. 4. Les effets d’un FML réalisée après un repiquage de cuve à cuve.
Le délai pour le démarrage de la FML est déterminé par le temps qu’il faut aux
populations d’O. oeni pour atteindre les 1 million de cellules comme illustré dans le
graph. 4. La densité de cellules atteint les 1x106 UFC/ml après 14 jours, au delà
desquels la FML commence. La FML est terminée après 38 jours.
Le maximum de densité cellulaire d’O. oeni atteint se situe entre 1et 3x 107 UFC/ml, à
la fin de la FML. Cette constatation à un impact très important sur la durée de
réalisation de la FML lors du repiquage de cuve à cuve.
Le repiquage commue illustré Graph.4, en opposition à l’inoculation directe Graph.3,
est couramment utilisé en cave. Cette méthode est un compromis entre le fait de ne
pas attendre une hypothétique FML spontanée qui peut prendre plusieurs mois et de ne
pas dépenser trop d’argent par l’inoculation directe de chaque cuve par des cultures
commerciales de bactéries lactiques. On pratique souvent l’assemblage de 1 à 5 %
d’une cuve en pleine FML avec une cuve malo non faite. Pomper 1 % d’un vin qui fini sa
FML équivaut à diluer 100 fois la population des bactéries lactiques de la cuve mère,
comme visualisé Graph.4.
Une dilution par 100 donne un maximum de concentration de 1x105 UFC/ml de
bactéries O. oeni dans la nouvelle cuve et par conséquence un retard dans le
déclenchement de la FML. On peut le visualiser Graph.5, où une inoculation directe
d’O. oeni termine la FML en 22 jours, contrairement au repiquage qui termine sa FML
au bout de 34 jours.
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Fermentation malolactique Syrah 2006 (Australie)
pH 3.43-3.45, SO2total 18-22 mg/l, 13.2-13.7 vol%
Acide malique (g/L)
2
1,5
1
0,5
0
0
10
20
30
40
50
Durée (jours)
Frozen
Repiquage Viniflora oenos
FML spontanée
Viniflora LS
Cross seeded Viniflora oenos
Spontaneous MLF
Graph. 5. La fermentation malolactique par inoculation directe et par repiquage d’O.
oeni.
REFERENCES
Gockowiak and Henschke (2003). Aus. J. Grape and Wine Research 9:200-203
Guerzoni, M.E, Sinigaglia, M, Gardine, F, Ferruzzi, M, and Torriani, S (1995) Am. J. Enol. Vitic. 46,
368
Henick-Kling, T. (1992) pp 290-326 in Wine Microbiology and Biotechnology (GH Fleet, ed)
Larsen, J.T., Nielsen, J.C., Kramp, B., Richelieu, M., Bjerring P., Risager, M., Arneborg, N., Edwards
C. (2003). Am. J. Enol. Vitic. 54: 246-251
Maicas S., Gonzalez-Cabo, P., Ferrer, S., Pardo, I. (1999). Biotechnology letters 21: 349-353
Reguant C., Carreté, R., Ferrer, N., Bordons, A. (2005). Int. J. Food Sci. Tech. 40:451-459
Salema, M., Poolman, B., Lolkema, J.S., Dias, M.C., and Konings, W.N. (1994) Eur, J. Biochem. 225:
289-295
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