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Les parois cellulaires de levure : activateurs universels pour la vinification

Fangfang Zhang, Angel Yeast

Les fermentations bloquées ou léthargiques se produisent souvent en vinification et constituent un des problèmes de fermentation majeur de l'industrie du vin. Les parois cellulaires de la levure représentent un activateur de fermentation efficace en vinification. L'ajout de préparations de parois cellulaires de levure est donc un moyen pour prévenir les problèmes de fermentation du vin.

Les préparations de paroi cellulaire de levure sont obtenues à partir de levures Saccharomyces spp. Le mode de préparation doit respecter l'aire de surface et donc la capacité d'adsorption. Elles ont la propriété de fixer certains acides gras (octanoïques et décanoïques) qui perturbent la perméabilité membranaire des levures. (OIV, Oeno 497-2013)

La paroi cellulaire de S. cerevisiae représente 15 à 30 % du poids sec de la cellule. Les préparations à base de paroi cellulaire de levure sont généralement reconnues comme des activateurs de fermentation. Les préparations de paroi cellulaire de levure contiennent des lipides(acides gras insaturés, AGI)et des stérols. Ces composés sont appelés "facteurs de survie". En effet, dans les conditions de vinification, le manque d'oxygène affecte la croissance et la survie des levures. Les substituts de l'oxygène tels que les stéroïdes et les AGI peuvent améliorer la cinétique de la fermentation.

Fig. 1 Organisation cellulaire de la paroi de S. cerevisiae

Fig. 2 Principaux stérols membranaires de la levure

De plus, un taux de sucre élevé n'est pas acceptable dans les vins blancs secs et les vins rouges. Une densité qui reste stable pendant 24 ou 48 heures confirme une fermentation bloquée qui est difficile à redémarrer.

Fig. 3 Une fermentation bloquée de Cabernet Sauvignon

Les causes d'arrêt ou de ralentissement de la fermentation sont multiples : carence en azote assimilable par la levure, manque de facteurs de survie (acides gras insaturés à longue chaîne, stérols), inhibition de l'éthanol et acides gras toxiques à chaîne moyenne (acides hexanoïque, octanoïque et décanoïque).

Les acides gras à chaîne moyenne, tels que les acides hexanoïque, octanoïque et décanoïque, sont des sous-produits du métabolisme des acides gras au cours de la vinification. L'accumulation d'acides gras à chaîne moyenne pendant la fermentation peut entraîner des fermentations bloquées ou léthargiques. Lorsque les acides gras à chaîne moyenne pénètrent dans la cellule de la levure au pH de fermentation du vin, le pH intracellulaire de la levure de vin diminue. Le changement de pH affecte les propriétés de la membrane. Les préparations de parois cellulaires de levure ont la capacité d'adsorber les composés toxiques et éliminent de ce fait l'inhibition due à ces acides gras. La paroi cellulaire de la levure possède une importante surface capable d'absorber les produits chimiques résiduels et d'autres substances toxiques, telles que les acides gras à chaîne moyenne.

Fig 4 Adsorption de l'acide décanoïque par la paroi cellulaire de la levure en milieu synthétique (Lafon-Lafourcade et al.1984)

La paroi cellulaire de la levure a pour effet d'éliminer les composés inhibiteurs présents dans le moût de vin. Les composés stérols sont nécessaires pour maintenir une bonne perméabilité de la membrane cellulaire. Les préparations à base de paroi cellulaire de levure se sont avérées efficaces dans les moûts difficiles à fermenter, tels que les moûts à forte concentration en sucre ou contenant des résidus de pesticides. La richesse en acides gras insaturés (AGI) et stérols de la préparation de la paroi cellulaire favorise la synthèse des membranes de la levure et augmente la viabilité cellulaire et la fermentation du vin (Tableau 1 et Fig. 5).

Tableau 1. Effet des parois cellulaires de levure CW101 sur la croissance de la levure et la vitesse de fermentation

 

Fig. 5. Viabilité cellulaire dans les fermentations à 24 °Brix inoculées à 1 x 106 cellules/ml.

(CW101-0,3 : 0,3 g/l de paroiscellulaires de levure CW101 ; témoin : pas de paroi cellulaire de levure).

Les stérols membranaires, dont la fonction est d'aider la levure à tolérer l'éthanol et les acides gras à chaîne moyenne, ne peuvent pas être synthétisés par les cellules de levure pendant les fermentations de vinification. L'ajout d'AGI ou de stérols quand les fermentations sont bloquées ou léthargiques permet souvent d'augmenter la vitesse de fermentation. Cet effet peut être obtenu par l'ajout de préparations de parois cellulaires de levure. L'ajout de préparations de parois cellulaires de levure CW101 dans du jus de raisin avec ajout d'éthanol augmente la croissance des levures et favorise la fermentation du vin (Tableau 2 et Fig. 6).

Tableau 2. Effet sur la croissance des levures et la vitesse de fermentation de l'ajout de parois cellulaires de levure CW101 dans le moût à teneur en alcool

 

Fig 6 Viabilité cellulaire dans les fermentations de moût ajusté à l'alcool, inoculées à 1 x 106 cellules/ml.
(Ethanol:contenait 7%v/v d'éthanol et 11,4°Brix de sucre;Ethanol+parois cellulaires:contenait 7%v/v d'éthanol, 1g/l de parois cellulaires de levure CW101 et 11,4°Brix de sucre).

En tant que substituts de l'oxygène, les préparations de parois cellulaires de levure sont connues pour stimuler des fermentations de raisin lorsque l'azote assimilable par la levure est présent en quantité suffisante. La propriété de fixer certains acides gras (octanoïques et décanoïques) qui perturbent la perméabilité membranaire des levures augmente la viabilité des levures et prolonge leur activité fermentaire. L'ajout de paroi cellulaire de levure est donc le meilleur moyen de relancer une fermentation bloquée.

Actuellement, la paroi cellulaire de la levure est donc un activateur de fermentation efficace pour la vinification.

Contact:

Chris Wang

E-mailwanglin@angelyeast.com

Auteur de l'article: zhangff@angelyeast.com

Références

Munoz E, Ingledew W. 1989. Effect of yeast hulls on stuck and sluggish wine fermentations: Importance of the lipid component. Appl Environ Microbiol, 55(6): 1560-1564

Pascal Ribéreau-Gayon - Denis Dubourdieu - Bernard Donèche - Aline Lonvaud (2006),Microbiologie du vin, vinifications

Munoz E, Ingledew W. 1990. Yeast hulls in wine fermentations—a review. Journal of Wine research, 1(3): 197-209

Publié le 08/05/2023
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