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Pectinase et fermentation du vin

Li Hui, Angel Yeast

La pectinase est largement utilisée dans l'élaboration du vin pour améliorer le rendement en jus de raisin, réduire le temps de pressurage, libérer les substances aromatiques, améliorer la performance de filtration du jus de raisin/du vin, clarifier et stabiliser le vin, etc. Elle joue donc un rôle important dans l'élaboration du vin.


La pectine est un polysaccharide structurel qui forme la paroi cellulaire primaire et la couche intercellulaire dans les parois cellulaires des plantes, contribuant à renforcer la résistance mécanique et à améliorer les propriétés physiques de la paroi cellulaire primaire. Les parois cellulaires du raisin sont composées de microfibrilles de cellulose reliées entre elles par une matrice de xyloglucane, de mannane, de xylane (hémicellulose) et de pectine, le tout stabilisé par un réseau de protéines. La viscosité élevée de la pectine dissoute après le broyage des baies entrave l'extraction, la clarification et la filtration du jus. En outre, la pectine empêche la libération des composés phénoliques et aromatiques pendant la fermentation du vin.

Le terme pectinase désigne les enzymes capables de dégrader les substances pectiniques. Les micro-organismes sont la meilleure source de pectinase.

Les champignons et les bactéries des micro-organismes peuvent produire de la pectinase. La plupart des pectinases commerciales sont produites par des moisissures, en particulier Penicillium et Aspergillus, dont Aspergillus niger est la souche sûre la plus utilisée pour la production industrielle de pectinases.

Selon le mode d'action des pectinases sur le squelette d'acide galacturonique des substances pectiniques, les pectinases peuvent être divisées en trois types :les dépolymérases, les pectinestérases et les protopectinases.

Les pectinases catalysent la dégradation des substances pectiniques principalement par des réactions de dépolymérisation (hydrolase et lyase) et de désestérification (estérase). La dépolymérisation est la rupture des liaisons α-1,4 glycosidiques de la pectine par hydrolyse ou bêta-élimination. La polyméthylgalacturonase (PMG) catalyse l'hydrolyse et le clivage des liaisons α-1,4 glycosidiques de la pectine. La polygalacturonase (PG) catalyse l'hydrolyse et le clivage des liaisons glycosidiques α-1,4 de l'acide pectique. La lyase de l'acide polyméthylgalacturonique (PL) catalyse le clivage des liaisons α-1,4 glycosidiques de la pectine par élimination β. La poly galacturonique acide lyase (PGL) catalyse le clivage des liaisons α-1,4 glycosidiques par le pectate via l'élimination β. La désestérification fait référence au clivage des liaisons ester méthylique par la pectine catalysé par une réaction.

La pectine estérase (PE) catalyse la désestérification des liaisons méthylester sur le squelette de la pectine pour former de l'acide pectique, qui agit de préférence sur le groupe méthylester de l'unité d'acide galacturonique à côté de l'acide galacturonique non estérifié.

Les applications de la pectinase prévues par l'OIV en vinification comprennent les 7 fonctions suivantes :

1) Clarifier le jus de raisin ;

2) Clarifier le vin ;

3) Macération du raisin ;

4) Améliorer la filtrabilité du jus de raisin ;

5) Améliorer la filtrabilité du vin ;

6) Libérer les substances aromatiques contenues dans le moût ;

7) Libérer les substances aromatiques dans le vin.

Effet clarifiant de la pectinase sur le jus de raisin
(A/B/C/D est le jus de raisin auquel on a ajouté 4 différentes pectinases
ajoutées, E est le jus de raisin sans pectinase)

Comment faire pour que le vin rouge soit riche en arômes, en anthocyanes et structuré en bouche ?

Les composés aromatiques et les anthocyanes présents dans le vin proviennent principalement des cellules de la peau du raisin. La qualité du vin peut être améliorée en contrôlant la macération des peaux de raisin. Toutefois, en raison de la structure complexe des cellules de la peau du raisin, la réticulation de la polygalacturonase, de l'arabine, du galactane, de la cellulose, de l'hémicellulose et des protéines entrave la libération des anthocyanes et des substances aromatiques, et réduit également le rendement en jus. Il est donc nécessaire d'ajouter des enzymes pour dégrader la pectine, la cellulose et d'autres substances dans le processus de vinification du vin afin d'améliorer le rendement en jus, les anthocyanes et les substances aromatiques.

En raison de la structure complexe des cellules de la peau du raisin, il est difficile pour une seule enzyme d'atteindre directement le site d'action, et il est difficile de dégrader efficacement la pectine et la cellulose. Par exemple, l'acide poly galacturonique méthylé doit être déméthylé par la pectine méthyl estérase. La polygalacturonase ne peut agir qu'après avoir été fondue ; ce n'est qu'après la dégradation de la cellulose enveloppée de pectine que la cellulase peut atteindre le site d'action pour la dégradation, de sorte que le choix de la meilleure combinaison d'enzymes est particulièrement critique.

En optimisant la combinaison de diverses activités enzymatiques, nous avons mis au point une pectinase MA ayant un "effet macération" exceptionnel. La MA permet à d'avantage d'anthocyanes d'être libérées des cellules de la peau du raisin dans le vin, ce qui améliore la couleur du vin et donc sa qualité. D'autre part elle permet d'augmenter le rendement en jus et de réduire la turbidité du vin.

Efficacité de l'utilisation de la pectinase MA dans le Cabernet Sauvignon (CK : sans pectinase)

Contact:
Chris Wang
E-mail:
wanglin@angelyeast.com

Auteur de l'article:
Li Hui
R&D Engineer for Oenology

lihuib@angelyeast.com

 

Publié le 26/06/2023
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