Analyses œnologiques & agroalimentaires

Brett scoring: Compléments nutritifs pour la levure

Dans le cas des milieux carencés (moins de 150 mg/L d’azote assimilable), l’addition de sels d’ammonium (phosphate de di-ammonium (DAP) ou sulfate de di-ammonium) accélère de façon spectaculaire la vitesse de fermentation et raccourcit fortement les durées d’achèvement de la fermentation des sucres. Mais le moment d’ajout est aussi très important. Si l’azote est ajouté au moment de l’inoculation, il conduit à une augmentation de la population levurienne, alors que s’il est ajouté pendant la phase stationnaire (vers la moitié de la fermentation), il augmente l’activité des levures, grâce, notamment, à une réactivation des systèmes de transport des sucres (Bely et al., 1994). Dans le cas des fermentations « lentes », caractérisées avant tout par une carence en azote, les apports d’azote ont une efficacité comparable pendant toute la première partie de la fermentation. Dans le cas des fermentations « languissantes », qui sont caractérisées par d’autres types de carences, principalement en oxygène et en composés lipidiques, une addition de DAP au moment de l’inoculation peut au contraire avoir un effet néfaste. En effet, cette addition augmente la population et la vitesse maximale de fermentation, mais conduit à une plus forte mortalité finale à cause d’une dilution excessive des réserves lipidiques des levures (Sablayrolles, 1996). En outre, si les additions d’azote ont un impact très fort sur les vitesses de fermentation, elles ont aussi des conséquences sur la synthèse de sous-produits du métabolisme et sur les caractéristiques organoleptiques du produit final (Bell et Henschke, 2005). Des quantités trop faibles conduisent souvent à des productions excessives de composés soufrés indésirables, en particulier de sulfure d’hydrogène (H2S) et d’alcools supérieurs alors qu’elles limitent les synthèses d’esters. A l’inverse, les quantités excessives d’azote peuvent augmenter les concentrations en acétate d’éthyle et en acide acétique. Elles augmentent aussi les risques de troubles protéiques, de synthèse de molécules indésirables telles que le carbamate d’éthyle et, surtout d’instabilité microbiologique. La gestion des apports azotés en cours de fermentation alcoolique peut aussi avoir des conséquences sur le déroulement de la fermentation malolactique. Cependant, les acides aminés sont utilisés par les bactéries lactiques plus comme source d’énergie que comme substrat de croissance proprement dit. De plus, toutes les bactéries lactiques sont capables de produire des protéases extracellulaires, ce qui explique l’augmentation relative des concentrations en acides aminés au cours de la fermentation malolactique. Enfin, la croissance de certaines bactéries lactiques est plus stimulée par certains peptides que par les acides aminés proprement dit (Alexandre et al, 2004). L’oxygène est nécessaire pour la croissance des levures dans la phase exponentielle de multiplication et surtout pour le maintien d’une bonne viabilité en fin de fermentation. Il est connu depuis longtemps que ce rôle positif est lié avant tout à la synthèse de composés lipidiques, qui sont des constituants essentiels de la membrane cytoplasmique. Les levures utilisées lors de l’inoculation sous forme de levures sèches, contiennent de grandes quantités de composés lipidiques, soit incorporés dans les membranes, soit stockés sous forme de réserves (triglycérides, stérols, etc.). L’aptitude des levures à diluer ces réserves leur permet plusieurs générations en anaérobiose mais, dans ces conditions, les levures atteignent en fin de croissance des teneurs très faibles en ces composés, ce qui les rend plus fragiles, en particulier vis à vis de l’effet toxique de l’éthanol. Le taux d’inoculation a donc un impact direct en tendant à limiter la dilution de ces réserves. Les composés lipidiques présents dans le moût, principalement les phytostérols, jouent aussi un rôle important et limitent les besoins en oxygène. Ces composés sont présents sous forme assimilable dans les cires cuticulaires (Higgins et Peng, 1976) et dans la pellicule. Certaines solutions commerciales d’activateurs de fermentation contiennent des levures inactivées susceptibles de relarguer des composés lipidiques. Depuis ces dernières années, il existe des préparations de levures inactivées à rajouter aux levures en cours de réhydratation. Il a été montré (Soubeyrand et al., 2005) que, dans ces conditions, il existe effectivement un transfert de stérols vers les levures sèches (LSA), qui leur permet d’être plus performantes, ultérieurement en cours de fermentation.

 

Pour de plus amples informations:

  • Alexandre H, Costello PJ, Remize F, Guzzo J, Guilloux-Benatier M (2004) Saccharomyces cerevisiae-Oenococcus oeni interactions in wine : current knowledge and perspectives. International Journal of Food Microbiology 93(2):141-154
  • Bell SJ, Henschke PA (2005) Implications of nitrogen nutrition for grapes, fermentation and wine. Australian Journal of Grape and Wine Research 11(3):242-295
  • Bely M, Salmon JM, Barre P (1994) Assimilable nitrogen addition and hexose transport system activity during enological fermentations. Journal of the Institute of Brewing 100:279-282
  • Higgins PA, Peng AC (1976) Lipid composition of Concord grapes. Am J Enol Vitic 27:32–35
  • Sablayrolles JM (1996) Sluggish and stuck fermentations. Effectiveness of ammoniacal nitrogen and oxygen additions. Viticulture and Enology Science 51(3):147-151
  • Soubeyrand V, Luparia V, Williams P, Doco T, Vernhet A, Ortiz-Julien A, Salmon JM (2005) Formation of micella containing solubilized sterols during rehydration of active dry yeasts improves their fermenting capacity. Journal of Agricultural and Food Chemistry 53(20):8025-8032