M. Blank1, V. Giebe1, C. Stein1 und J. Sturm2
1 Departement of Enology, LVWO Weinsberg, Traubenplatz 5, 74189 Weinsberg
2 Departement for Grape Breeding, LVWO Weinsberg, Traubenplatz 5, 74189 Weinsberg
Travail présenté lors du Congrès scientifique international GreenWINE, qui s’est tenu les 19 et 20 mai 2025 à Vérone.
Contexte et objectif de l’étude
Les cépages PIWI (Pilzwiderstandsfähig, résistants aux maladies cryptogamiques) représentent des solutions innovantes pour une viticulture durable, en réponse aux défis environnementaux auxquels est confrontée la viticulture traditionnelle de Vitis vinifera. Grâce à leur résistance ou tolérance aux maladies fongiques, telles que le mildiou et l’oïdium, la culture des PIWI permet de réduire les traitements chimiques d’environ 60-80%. Cette réduction de l’utilisation des fongicides favorise une gestion du vignoble plus respectueuse de l’environnement ainsi que la durabilité économique (Merdinoglu et al., 2018).
Malgré ces avantages, les cépages PIWI sont relativement récents et les études approfondies sur leur qualité œnologique, notamment en ce qui concerne leur composition phénolique, restent limitées (Watrelot et al., 2023). Des travaux antérieurs indiquent que les variétés hybrides présentent des profils phénoliques distincts de ceux des Vitis vinifera traditionnels, en particulier pour la composition en anthocyanes et la teneur en tanins (Pedneault et al., 2016 ; Watrelot et Norton, 2020).
Actuellement, peu d’études ont évalué les profils phénoliques des hybrides et des espèces autres que Vitis vinifera (Merkytė et al., 2020). La composition phénolique, en particulier celle des anthocyanes, est contrôlée génétiquement et varie considérablement selon les cépages (Revilla et al., 2001), avec des concentrations en anthocyanes rapportées allant de 186 à 561 mg équivalent malvidine/L (González-Centeno et al., 2019).
Les empreintes anthocyaniques ont été caractérisées pour différents vins de cépage (Ehrhardt et al., 2014 ; Tampaktsi et al., 2023). Plus précisément, les anthocyanes diglucosides constituent des marqueurs des raisins et des vins non issus de Vitis vinifera (Cheng et al., 2022a), comme le montrent les raisins Regent, qui accumulent au moins deux fois plus de dérivés 3,5-diglucosides d’anthocyanidines que le PIWI Cabernet Cortis (Ehrhardt et al., 2014).
Selon Watrelot et Norton (2020), les études sur l’extractibilité et la rétention des tanins rapportent généralement des teneurs en tanins condensés plus faibles dans les raisins et les vins issus de Vitis vinifera que dans les variétés hybrides (Springer et Sacks, 2014 ; Norton et al., 2020 ; Nicolle et al., 2019 ; Cheng et al., 2022b ; Gapinsky et al., 2024).
Cependant, la plupart des données disponibles portent sur des hybrides résistants au froid du Midwest américain (Rice et al., 2017). Springer et Sacks (2014) ont observé des concentrations en tanins environ 5,5 fois plus faibles chez des hybrides français, tels que Leon Millot, Maréchal Foch et DeChaunac, que chez des cépages classiques de Vitis vinifera comme le Pinot Noir, le Limberger et le Sangiovese, en particulier pour les tanins pelliculaires (Manns et al., 2013). Globalement, les hybrides interspécifiques présentaient des teneurs en tanins environ 1,8 fois inférieures à celles de Vitis vinifera (Springer et Sacks, 2014). À l’inverse, d’autres études indiquent que certaines variétés PIWI peuvent présenter des concentrations plus élevées en tanins dans les vins rouges (Ehrhardt et al., 2014 ; Socha et al., 2015 ; Tampaktsi et al., 2023).
Il est donc essentiel de caractériser les profils phénoliques des variétés PIWI afin d’adapter efficacement les protocoles de vinification à leurs caractéristiques spécifiques. Cette étude visait à caractériser les profils phénoliques de variétés PIWI issues de la sélection allemande et destinées à la production de vins rouges, en mettant l’accent sur leur aptitude à des pratiques de vinification durables.
Matériels et méthodes
Dispositif expérimental : un vignoble géré par le département de sélection variétale a permis de comparer 30 variétés PIWI différentes, avec trois répétitions sur trois millésimes (2022–2024). Douze variétés rouges PIWI — Accent, Baron, Cabertin, Cabernet Cortis, Cabernet Cantor, Levitage, Monarch, Pinotin, Prior, Regent, Rondo et Satin Noir — ainsi que quatre cépages traditionnels de Vitis vinifera — Blauer Trollinger, Blauer Limberger, Pinot Noir et Cabernet Sauvignon — ont été analysés selon un dispositif en blocs randomisés, avec six ceps par variété.
Échantillonnage des baies : à la vendange, dix grappes par répétition ont été sélectionnées afin d’évaluer le poids des grappes, le nombre de baies par grappe et le poids moyen des baies. Les solides solubles totaux (SST, °Brix) ont été mesurés par spectroscopie FTIR (FT2 Winescan Flex – Foss, Hilleroed, Danemark). Pour chaque répétition, des échantillons de 100 baies ont été congelés à -20 °C pour des analyses ultérieures.
Microvinification : des fermentations à petite échelle ont été conduites dans des fermenteurs de 250 mL (Figure 2). Après décongélation et foulage manuel, les moûts ont été inoculés avec Saccharomyces cerevisiae (Uvaferm BDX™, 250 mg/kg). La fermentation s’est déroulée à environ 20 °C pendant six jours, avec pigeage manuel du chapeau trois fois par jour. Après une période post-fermentaire de deux semaines, les marcs ont été pressés à 1 bar. Les composés phénoliques des vins obtenus ont été analysés à l’aide de la méthode Harbertson-Adams (Harbertson et al., 2002 ; Heredia et al., 2006).
La répétabilité de la méthode était comprise entre 4 et 12 % pour les tanins et entre 5 et 9 % pour les anthocyanes (Blank et al., 2021). La concentration en tanins obtenue après microvinification était linéairement corrélée à celle obtenue après fermentation à plus grande échelle (R² = 0,86), comme cela a également été observé pour les anthocyanes (R² = 0,89) (Blank et al., 2021).
Analyse statistique : les évaluations statistiques et les graphiques ont été réalisés avec le logiciel open source R (version 3.3.1 ; R Foundation for Statistical Computing, Vienne, Autriche), dans l’environnement RStudio (version 2024.04.2). Les différences entre les moyennes des traitements ont été évaluées à l’aide du test HSD de Tukey (P = 0,05). L’analyse en composantes principales (ACP) a été effectuée avec le package FactoMineR, après centrage-réduction des variables à une variance unitaire.
Résultats
Des différences significatives ont été observées entre les profils phénoliques des vins PIWI. Cabernet Cortis et Rondo ont présenté des concentrations en tanins jusqu’à trois fois supérieures à celles du Pinot noir et du Blauer Limberger, tandis que Monarch et Accent affichaient des teneurs environ deux fois plus élevées (Figure 3a). À l’inverse, Pinotin, Prior et Levitage présentaient des concentrations en tanins significativement plus faibles, comparables à celles du Blauer Trollinger.
Figure 3 : Composition phénolique des vins issus de 14 variétés hybrides comparées aux cépages Vitis vinifera Trollinger et Limberger. Les vins ont été élaborés par microfermentation de 100 baies par répétition, prélevées à la vendange. Les boîtes à moustaches représentent la distribution des moyennes de trois répétitions pour les millésimes 2022–2024. a) Concentration en anthocyanes exprimée en mg de malvidine-3-O-glucoside (M3OG)/L ; b) concentration en tanins exprimée en mg équivalent catéchine (CE)/L.
Les teneurs en anthocyanes des vins PIWI étaient systématiquement plus élevées que celles des cépages traditionnels, avec des valeurs comprises entre 500 mg/L et 3000 mg/L, les concentrations les plus élevées étant observées chez Rondo et Accent (Figure 3b). Les différences de teneur en pigments polymériques entre les variétés PIWI indiquent des potentiels variables de stabilité de la couleur. L’analyse multivariée des profils phénoliques a regroupé les variétés étudiées en quatre clusters distincts, mettant en évidence leur diversité phénolique et leur potentiel œnologique (Figure 4).
Discussion
Des concentrations en tanins significativement plus faibles, comparables à celles de Vitis vinifera Blauer Trollinger, ont été observées de manière constante sur trois millésimes pour les variétés hybrides Pinotin, Prior et Levitage. Cette faible teneur en tanins résulte probablement de leur liaison aux protéines et aux composants des parois cellulaires, entraînant une extractibilité réduite. Springer et Sacks (2014) ont rapporté des taux d’extraction des tanins de seulement 2,2 à 5,7 % chez les hybrides interspécifiques, nettement inférieurs aux 8 à 22 % généralement observés chez V. vinifera. Pour les hybrides présentant une faible extractibilité des tanins, les méthodes traditionnelles telles que la macération préfermentaire à froid (Springer et al., 2014), la saignée (Cheng et al., 2022b), les traitements enzymatiques (Manns et al., 2013) et l’ajout de tanins œnologiques (Fredrickson et al., 2020) se sont généralement révélées inefficaces. Par conséquent, d’autres approches, notamment la fixation des protéines par la bentonite et la modification des protéines par sonication de forte puissance, ont été étudiées afin d’améliorer l’extraction et la rétention des tanins (Cheng et al., 2022). Dans nos propres essais, la thermovinification et la macération post-fermentaire à 35 °C ont été testées pour favoriser l’extraction des tanins (résultats non présentés).
Les concentrations en tanins des vins issus de Cabernet Cortis et de Rondo étaient jusqu’à trois fois supérieures à celles du Pinot noir et du Blauer Limberger, tandis que Monarch et Accent présentaient des teneurs en tanins environ deux fois plus élevées. Des résultats similaires pour Rondo ont été observés dans d’autres travaux (Stój et al., 2020). Parmi les variétés PIWI cultivées en Allemagne étudiées, Cabernet Cortis a atteint des niveaux élevés de tanins (~3000 mg EC/L), comparables à ceux de Monarch et de Prior (Tampaktsi et al., 2023), bien que d’autres cultivars PIWI, tels que Vidoc, puissent dépasser 5000 mg EC/L (Kapusta et al., 2018). Pour gérer efficacement ces fortes concentrations en tanins, des méthodes de vinification adaptées, notamment la micro-oxygénation, ont été proposées (Teissedre, 2018 ; Ferenbach et al., 2023).
La formation de complexes anthocyanes-tanins joue un rôle clé dans la stabilisation de la couleur des vins issus de raisins de Vitis vinifera. Cependant, les interactions entre tanins et anthocyanes restent peu connues chez les variétés hybrides. Burtch et Mansfield (2016) ont suggéré que les vins issus de raisins hybrides seraient moins enclins à former des pigments polymériques, malgré des teneurs en anthocyanes souvent plus élevées que celles des vins de V. vinifera. Nos résultats ne confirment toutefois pas cette observation, les niveaux de pigments polymériques totaux (TPP) dans les vins PIWI étant comparables à ceux observés dans les vins de V. vinifera au sein de cette même étude. Cela suggère que les vins PIWI pourraient atteindre une stabilité de couleur similaire, avec des implications positives pour leur potentiel œnologique.
Conclusion
L’évaluation des profils phénoliques des variétés PIWI est essentielle pour apprécier leur aptitude à la production de vins rouges et pour affiner les stratégies de vinification en fonction du potentiel d’extraction des tanins et de la couleur. Les résultats de cette étude fournissent une base solide pour l’intégration des PIWI dans une vinification durable, conciliant objectifs environnementaux et qualitatifs. Duley et al. (2023) ont souligné le potentiel prometteur des PIWI pour la production de vins de haute qualité, tout en mettant en évidence la nécessité d’adapter les protocoles de vinification aux caractéristiques spécifiques de chaque cultivar. Les recherches futures devraient élargir le nombre d’échantillons et de variétés analysés, et inclure des évaluations sensorielles des vins issus de raisins hybrides afin de mieux apprécier leur qualité organoleptique. La poursuite des travaux sur la composition phénolique et volatile, ainsi que sur l’acceptation par les consommateurs, sera essentielle pour favoriser une adoption plus large des variétés hybrides dans l’œnologie moderne.
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