Les levures non-Saccharomyces : Intérêt en œnologie

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Les levures non-Saccharomyces :
Intérêt en œnologie
Katharina ZOTT,
Isabelle MASNEUF-POMAREDE
Faculté d’Œnologie - BordeauxISVV
Rencontre technique « Micro-organismes et Gestion thermique » – 18 décembre Toulouse
Katharina ZOTT
Inteérêet en œoenologie
Faculté d’Œnologie-BordeauxISVV
Vaste groupe de micro-organismes diversifiés
Taxonomie
Propriétés technologiques
Les genres les plus fréquemment rencontrées en œnologie:
Hanseniaspora,
Candida,
Issatchenkia,
Pichia,
Kluyveromyces,
Metschnikowia,
Zygosaccharomyces,
Zygoascus,
Torulaspora, Debaryomyces, …..et Brettanomyces
Katharina ZOTT
Ecologie : présence au vignoble
Levures
totales
Levures
NS
Dynamique des levures totales (LT) et non-Saccharomyces (NS) pendant la MPF et la FA
à 14°C ; merlot, levurage tardif (Zott et al., 2008)
Au chai : groupe majoritaire lors des étapes pré-fermentaires, minoritaire lors de
la fermentation alcoolique (1 à 10%)
Katharina ZOTT
Aptitudes technologiques des levures non-Saccharomyces:
- Augmenter la complexité du produit final
- Production d’arômes fermentaires : esters et alcools supérieurs
(Moreira et al., 2005 ; Rojas et al., 2001 ; Viana et al., 2008…)
- Excrétion d’activités enzymatiques d’intérêt (estérases, Β-glucosidases,
protéases
(Charoenchai et al., 1997 ; Manzanares et al., 1999 ; Fia et al., 2005…)
Katharina ZOTT
Développement : cultures mixtes avec Saccharomyces
(D’après Fleet, 2008)
- Complexité aromatique
S.cerevisiae/H.uvarum ; S.cerevisiae/ C. stellata ; S.cerevisiae/ P.
fermentans ; S.cerevisiae/ T. delbrueckii
- Modulation de l’acidité des vins
S.cerevisiae/ I. orientalis (réduction de l’acide malique); S.cerevisiae/
K.thermotolerans (augmentation de l’acide lactique) ; S.cerevisiae/ S.pombe
(dégradation acide malique)
- Augmentation du glycérol
S.cerevisiae/ C.cantarelli ; S.cerevisiae/ C. stellata
- Diminution de l’acidité volatile
S.cerevisiae/ T. delbrueckii
Katharina ZOTT
Jusqu’à présent : de nombreux travaux rapportent l’incidence
des non-Saccharomyces sur les arômes fermentaires
Incidence des non-Saccharomyces sur la libération des
arômes variétaux, en particulier les thiols volatils, n’a jamais
été étudiée jusqu’à présent…
…Objectif de notre étude
Katharina ZOTT
4-Méthyl-4-sulfanylpentan-2-one
(4MSP)
CH3
O
H3C C CH2 C CH3
SH
R
S
H3C CH2 CH2
2
CH
NH
2
CH
CH2 CH2 OH
SH
Tominaga et al.(1998)
Darriet et al.(1995)
CH
3-Sulfanylhexan-1-ol (3SH)
R
COOH
S-conjugués à�
la cystéine
LEVURE
SH
mercaptan
+
CH
3
C
COOH
O
acide pyruvique
Rôle de la souche de levure
Saccharomyces sur la libération des
thiols volatils; aptitude remarquable de
certaines souches S.uvarum
+ NH
3
ammonium
Katharina ZOTT
Protocole expérimental:
- Souches utilisées : provenant de la collection de l’UMR 1219
Isolées à partir de moûts rouges en macération pré-fermentaire à froid
Identification interspécifique : PCR-RFLP-séquençage ITS
S.cerevisiae de référence : Zymaflore X5, F10
- Tests de fermentation au laboratoire:
Milieu synthétique (Marullo et al., 2006) supplémenté en précurseurs
Moût de sauvignon filtré stérile
- A mi-fermentation
:
analyses sucres résiduels, TAV, acidité volatile, esters, phényl-éthanol,
thiols volatils
Katharina ZOTT
TAV compris entre 3 et 6% vol. ; Acidité volatile : 0,05 à 0,43 g/L H2SO4
Production de 2-phényl-éthanol - Moût de Sauvignon blanc
M. pulcherrima Lc1LT1
M. pulcherrima Q6LT26
M.pulcherrima Lm1LT22
2-phényléthanol
P.membranifciens Q11NS4
T. delbrueckii Lm2LT7
H. uvarum Lm4LT10
I. orientalis Lm2LT34
K. thermotolerans Lm5LT1
S. cerevisiae X5
0,00
50,00
100,00
150,00
mg/L
Katharina ZOTT
Production d’esters - Moût de Sauvignon blanc
acétate de
phényl-éthyl
M.pulcherrima Lm1LT22
P.membranifaciens Q11NS4
acétate
d’isoamyle
H. uvarum Lm4LT10
S. cerevisiae X5
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
mg/L
Katharina ZOTT
Libération d’arômes fermentaires en proportions
variables selon l’espèce et la souche
- Production élevée de phényl-2-éthanol par M.
pulcherrima, d’acétate de phényl éthyl par H’uvarum (cf Viana
et al., 2008) et d’acétate d’isoamyl par I. orientalis et K.
thermotolerance
 Ainsi, une microflore diversifiée peut contribuer à la
complexité aromatique des vins
Katharina ZOTT
Libération de 4MSP - Milieu synthétique
4 MSP
C. zemplinina Lm2LT26
D
K. spp. Lm4-3 IMP
D
C. zemplinina Lm1-5 IMP
D
T. delbrueck ii Lm2LT7
D
I. terricola Lm1-17 IMP
D
H. uvarum Lm4-4 IMP
C/D
H. uvarum Lm4LT10
C/D
C/D
S. cerevisiae X5
B/C
S. cerevisiae F10
B
A
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ng/L
9
10
Katharina ZOTT
Libération de 3SH - Milieu synthétique
3 SH
K. spp. Lm4-3 IMP
C
C. zemplinina Lm1-5 IMP
C
I. terricola Lm1-17 IMP
C
H. uvarum Lm4LT10
C
H. uvarum Lm4-4 IMP
C
C. zemplinina Lm2LT26
C
B/C
A/B/C
S. cerevisiae F10
A/B/C
S. cerevisiae X5
A/B
A
0
200
400
600
800
1000
1200
ng/L
Katharina ZOTT
En milieu modèle, aptitude des levures nonSaccharomyces à libérer les thiols volatils (4MSP et
3SH) à partir de leur forme précurseur
- M. pulcherrima et T.delbrueckii
Vérification de ces résultats en condition de moût
de Sauvignon blanc
Katharina ZOTT
Production de 4MSP - Moût de Sauvignon blanc
4MSP
4 MSP
T. delbrueck ii Lm1LT10 B
B
B
H. uvarum Lm4LT10
B
P. membranifaciens Q11NS4
B
B
B
B
B
M. pulcherrima Lm1LT22
B
B
S. cerevisiae X5
A
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
ng/L
100
Katharina ZOTT
Production de 3SH - Moût de Sauvignon blanc
3SH
3 SH
F
H. uvarum Lm4LT10
E/F
D/E
D
P. membranifaciens Q11NS4
C
S. cerevisiae X5
B/C
A/B/C
A/B/C
A/B
M. pulcherrima Lm1LT22
A/B
A/B
A
0
50
100
150
200
250
ng/L
300
Les levures non-saccharomyces :
Katharina ZOTT
interet en oenologie
Faculté d’Œnologie-Bordeaux
Conclusions
-Les levures non-Saccharomyces sont capables de
libérer les thiols volatils à partir de leur forme précurseur
lors de fermentations partielles
-Faible aptitude à libérer le 4MSP
-Pour certaines espèces (T.delbrueckii et M.
pulcherrima) forte aptitude à libérer le 3SH
-A l’image des travaux antérieurs pour les
Saccharomyces : aptitude variable selon les souches
Katharina ZOTT
Conclusions
- L’étude de l’intérêt œnologique des levures non-Saccharomyces : au
cœur de nombreux travaux depuis quelques années…
-Analyse des thiols volatils = indicateur original de la contribution
positive des levures non-Saccharomyces à l’arôme variétal des vins
-Il reste à quantifier la contribution véritable de ce groupe de levure à
l’arôme du vin dans la limite de leur représentation au sein de
l’écosystème (1 à 10%)
-Une diversité de la flore levurienne lors des procédés
peut-elle contribuer à la complexité finale du produit?
Katharina ZOTT
Travaux soutenus par le CIVB
Merci pour votre attention

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