CONTRIBUTION A L’ETUDE DES VINS

LES SUCRES

Les sucres sont des composés naturels, ils constituent l’infrastructure des végétaux. Ils jouent un rôle dans le stockage de l’énergie. Ils sont issus de l’assimilation chlorophyllienne. Ils sont synthétisés dans les parties herbacées de la plante (surtout dans les feuilles), puis véhiculés par les vaisseaux du liber pour migrer vers les cellules de la pulpe. Ils sont mis en réserve dans les parois cellulaires car la plante fabrique plus de sucre qu’elle n’en consomme. Ils sont un élément fondamental de l’alimentation. Ce sont des composés polyfonctionnels qui ont pour formule globale Cn (H2O) n, d’où le nom d’hydrates de carbones (29)(30) 12 La pulpe du raisin renferme du glucose, du fructose (ou lévulose) et des sucres non fermentescibles. (23) La vigne fabrique des sucres depuis le débourrement jusqu’à la chute des feuilles. Une plante vigoureuse fabrique plus de sucres, mais la répartition dans l’ensemble de la plante, est moins favorable à la baie qui devient moins sucrée. Le maximum des sucres dans le raisin se situe au moment de la véraison pour atteindre en fin de maturité 4 à 5 g/L. Les sucres non fermentescibles comme l’arabinose et le xylose, sont en très faible quantité : (0,5 à 1,7 g/L). Les sucres jouent un rôle fondamental dans la transformation. Ils se transforment en alcool sous l’action des levures. Nous pouvons classer les vins selon leurs teneurs en sucres Tableau II : Type de vins selon les sucres Type de vins Teneur en sucre Vins secs < 2 g/L Vins demi-secs jusqu’à 20 g/L Vins moelleux jusqu’à 40 g/L Vins liquoreux > 40 g/L La notion de sec, demi-sec, etc., est variable selon les pays. En outre, les termes employés (sec, demi-sec, etc.) ne correspondent pas toujours à l’impression perçue en bouche, laquelle dépend aussi d’autres facteurs tels que l’acidité du vin…. 

Classification des sucres

Les sucres sont classés en plusieurs catégories. (31) Les oses ou monosaccharides, ils constituent les sucres réducteurs ; mais aussi des osides ou polysaccharides ◘ Les oses sont les composés les plus simples des sucres que nous avons essayé d’élucider dans ce travail. Il y a plusieurs types d’oses selon le nombre d’atomes de carbone dans la molécule. Ils sont appelés aussi polyoses ou polyols par l’existence de plusieurs fonctions alcools. • Triose : dans cette classe on peut trouver le glycérol dont sa teneur dans le vin n’est pas négligeable, c’est un sucre à trois fonctions alcool. • Tétrose : c’est un polyol à quatre atomes de carbone comme l’érythrose et le thréose • Pentose : c’est une molécule à cinq atomes de carbones comme le ribose, le xylose, l’arabinose. .. • Hexose : parmi tant d’autres il y a le glucose, le fructose…….. ◘ Les osides sont des combinaisons de plusieurs oses. 

Les oses 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 commercial, 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). Le vin contient du glucose appelé aussi dextrose, du fructose appelé lévulose et du galactose: en 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 sa teneur varie de 260 à 1650 mg/L D-xylose : Il est souvent présent, ainsi sa concentration va de 0 à 440 mg/L 14 D-ribose : Découvert au début des années 70, sa teneur avoisine dans le vin la valeur de 100 mg/L. L-rhamnose : Découvert au début des années 70, sa teneur est de100 mg/L. 

Les 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. Le glycérol a un goût sucré de puissance moitié moindre que le saccharose, son pouvoir sucrant est de 0,56-0,64 à poids égal. Le glycérol est un sous-produit majeur de fermentation par le Saccharomyces cerevisiae(32) Par ailleurs, ses plus importants produits de biodégradation tels que l’hydroxyacétone(33). est connu pour ses importants impacts sur les propriétés olfactives des vins. Vues les propriétés intéressantes du glycérol, Raineri et coll. ont suggéré qu’il devrait être utilisé comme substance de critère pour la sélection des levures de fermentation des vins. (34). Le glycérol est formé au début de la fermentation alcoolique du moût : la majorité 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 nobles, les teneurs en glycérol dépassent souvent de beaucoup ces proportions. Le glycérol est un produit non volatil dont l’ajout dans les industries s’avère fort possible, ce qui amène à un phénomène d’adultération dans la fabrication de vin. Butane-2,3 diol 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 butane 2,3-diol, 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 15 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/lL, 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 mannitiques  » se produisent de préférence dans les années de bonne maturité exposées aux températures élevées et présentant 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. Sa teneur maximale est variable 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.

Analyses des sucres

Les plus petites molécules de sucres rencontrées sont les monosaccharides ( à quatre, cinq ou six atomes de carbones), dont les plus courants, le glucose et le fructose. Les disaccharides (saccharose, maltose, etc.) et les trisaccharides (isomaltotriose, mélézitose, etc,) représentent l’unité constitutive des sucres plus complexes ils sont encore appelés oligosaccharides. Les polysaccharides rencontrés sont plus connus sous leur nom générique 16 (amidons, pectines, …). Les polysaccharides forment les polymères du glucose (amidon) ou d’acides uroniques (pectines) (29) (35) Les aldoses ou cétoses en solution, se présentent sous la forme d’une chaîne linéaire qui est capable d’engendrer des molécules cycliques appelés hémiacétals par un mécanisme de cyclisation par addition nucléophile entre le groupement carbonyle et respectivement le groupement hydroxyle porté par un carbone de la chaîne,. Ces formes hémiacétaliques, en équilibre, sont des cycles pyraniques (pont oxydique 1-5 pour les aldoses, 2-6 pour les cétoses) ou furaniques (pont oxydique 1-4 pour les aldoses, 2-5 pour les cétoses) (30)Lors de la cyclisation, le carbone aldéhydique ou cétonique de départ devient hémiacétalique asymétrique. L’hydroxyle porté par ce carbone peut être en position axiale ou équatoriale, ce qui donne deux diastéréisomères que l’on appelle formes anomères α et β, le carbone hémiacétalique est alors appelé carbone anomérique (29) L’analyse des composés glucidiques tient une place importante dans de nombreux domaines tels que la médecine, la biochimie, la pharmacie et l’agro-alimentaire. Dans ce dernier secteur, les sucres sont des constituants essentiels. En effet, de par leur pouvoir sucrant et fermentaire, les glucides entrent dans la composition de confiseries et desserts, de boissons alcoolisées comme les vins ou encore de produits lactés fermentés. Dans les aliments modernes il peut être constaté l’utilisation grandissante actuelle de produits de réduction (monosaccharides tels que les polyols (mannitol, sorbitol, etc.). Dans ce contexte, l’analyse qualitative des sucres dans les produits bruts est devenue une obligation pour les laboratoires de contrôle. Par conséquent, un effort a été entrepris dans le domaine de la recherche et le développement des techniques analytiques adaptées à ces composés. Contrairement aux lipides qui sont solubles dans les solvants organiques même apolaires, les composés glucidiques sont essentiellement compatibles avec l’emploi de solvants aqueux ou organiques très polaires. Néanmoins, la famille des sucres présente un caractère non volatile, lié à un poids moléculaire élevé ou à la présence de nombreuses liaisons hydrogènes. De ce fait, l’analyse des glucides se rapproche en plusieurs points de celle des composés lipidiques. Il existe plusieurs méthodes d’analyses de sucres, en l’occurrence les méthodes conventionnelles et l’analyse par RMN. Jusqu’à présent, il n’existe aucune procédure analytique légale pour la détermination du glycérol en tant que constituant majeur dans le cadre de la normalisation de la qualité des vins.