Mes bulles rétrécissent-elles ? Un regard plus attentif sur la désorption de l’oxygène dans le vin

Au cours de la dernière décennie, un nombre croissant de travaux ont été consacrés à la compréhension de la micro-oxygénation dans le vin.

La désorption de l’oxygène dans l’azote gazeux est un processus similaire, mais les travaux qui se sont intéressés à ce processus sont peu nombreux et n’ont pas examiné explicitement l’effet des variations des composants du vin sur le processus. L’élimination de l’excès d’oxygène dissous dans le vin avant la mise en bouteille est une opération courante dans la vinification. Une méthode largement utilisée consiste à injecter de l’azote dans le vin, dans un processus connu sous le nom de désorption.

Un indicateur de la vitesse de désorption de l’oxygène (OD) est le coefficient de transfert de masse volumétrique de l’oxygène (kLa), qui peut être déterminé expérimentalement.

Le but de l’étude était d’examiner comment la température, la vitesse de surface du gaz et les niveaux d’éthanol et de glycérol influencent le kLa de l’oxygène dissous dans l’azote gazeux dans une solution aqueuse d’éthanol et de glycérol.

 Lors de l’expérience, les concentrations d’éthanol et de glycérol ont varié entre 9 et 15% v/v et entre 5 et 25 g/L respectivement, la température entre 10 et 20°C et la vitesse de surface du gaz entre 0,15 et 0,32 cm/s. Les expériences ont été réalisées dans une colonne à bulles de 15 L avec un épandeur de pierres. Avant chaque test, la colonne a été chargée d’air pour saturer la solution. L’azote a été distribué jusqu’à ce que la concentration d’oxygène soit inférieure à 0,1 mg/L. Les niveaux d’OD ont été mesurés avec une sonde à oxygène. La taille moyenne des bulles a été déterminée avec une caméra à haute vitesse. Les résultats ont montré que, dans les plages testées, la concentration d’éthanol et de glycérol n’avait aucun effet sur le kLa. Une forte corrélation entre la vitesse du gaz de surface, la température et le kLa a été démontrée. Le kLa varie entre 0,0139 et 0,0236 s-1 .

On a émis l’hypothèse que différentes concentrations d’éthanol et de glycérol auraient un effet sur le kLa au fur et à mesure que les propriétés physiques changent. Par conséquent, une expérience a été réalisée dans laquelle la concentration d’éthanol a été augmentée progressivement de 0 à 10% v/v. Il a été constaté qu’en augmentant la concentration d’éthanol jusqu’à 0,1%, le kLa augmentait significativement par rapport à l’eau. Au-delà de cette valeur, le kLa n’a pas augmenté de manière significative. On a constaté qu’à des concentrations d’éthanol de 0-0,02 %, la taille moyenne des bulles était presque deux fois plus grande qu’à 0,05 %. Cela suggère que l’augmentation du kLa est lié à des bulles plus fines.

Des tests préliminaires effectués sur du vin blanc ont montré que le kLa était inférieur à celui des solutions d’éthanol/glycérol dans les mêmes conditions. La gamme de kLa était comprise entre 0,0094 s-1 et 0,012 s-1 à 10° C et 20° C respectivement, tous deux à 0,20 cm/s. L’utilisation d’une solution aqueuse d’éthanol et de glycérol surestime la vitesse de désorption de l’oxygène dans le vin. Ceci indique que d’autres propriétés non analysées du vin ont un effet significatif sur le kLa. La désorption de l’oxygène s’améliore considérablement avec l’introduction de seulement 0,05% d’éthanol. En examinant comment les protéines, les acides, les solides dissous et les phénols dans le vin affectent le kLa de l’oxygène, une meilleure estimation du processus de désorption dans le vin peut être obtenue.

Poster présenté au congrès Macrowine virtual (23-30 juin 2021)