Equipement œnologique

Responsable : Jean-Michel Desseigne

Nouvelles technologies de stabilisation microbiologique des vins

Bilan de la 4ème année de travaux

Contact : Jean-Michel Desseigne

Intérêt pour la filière viti-vinicole

En agroalimentaire, la demande sans cesse plus pressante pour des aliments et boissons frais et naturels, dont l’innocuité est parfaitement garantie, est à l’origine du développement de nouveaux procédés physiques de stabilisation microbiologique. Pour la filière vitivinicole, ces nouvelles technologies pourraient permettre de réduire l’utilisation de l’anhydride sulfureux, et ainsi de mieux répondre aux attentes des consommateurs et aux cahiers des charges de plus en plus draconiens des acheteurs, notamment sur les marchés exports. Des techniques existantes comme la filtration tangentielle et la flash-pasteurisation peuvent permettre de réduire significativement les populations de micro-organismes sur moût et sur vin, en autorisant des réductions des doses de SO₂. Leurs efficacités et leurs incidences sur la qualité des produits dépendent des matériels et des conditions d’utilisation. Des techniques innovantes, dites douces, basées sur des procédés athermiques, sont en cours d’expérimentation.
L’essai IFV a pour objectif d’obtenir des références sur l’efficacité de plusieurs techniques physiques (notamment les champs électriques pulsés), utilisées comme traitement curatif pour diminuer la flore microbienne des vins rouges en levure de type Brettanomyces. Le vin choisi, pour la réalisation de cet essai est naturellement riche en micro-organismes, notamment en levures de type Brettanomyces.

Partenaires techniques de l’action

Agir, IFBM, ISTAB, Thales.

Derniers résultats acquis

La technologie des champs électriques pulsés est basée sur l’application d’un champ électrique de très forte intensité (35 kV/cm), sous forme d’impulsions de très courtes durées (de l’ordre de la microseconde). Les cellules biologiques soumises à ce champ voient leur potentiel transmembranaire augmenter jusqu’à la formation de pores irréversibles, entraînant la fuite de leur matière intra-cellulaire. Utilisée lors du mutage de vins moelleux et liquoreux, cette technologie permet une stabilisation microbiologique satisfaisante, avec des réductions de doses de SO₂ du même ordre de grandeur qu’avec l’utilisation de la microfiltration tangentielle, et sans incidences qualitatives défavorables. A ce stade de l’essai, les premiers résultats obtenus prouvent l’intérêt des traitements curatifs de ce vin par les techniques étudiées. En effet, trois mois après traitement, pour les vins témoin, la population en levure de type Brettanomyces est élevée et des caractères phénolés ont été détectés à la dégustation et une quantité significative d’éthyl phénols a été dosée sur les vins.
Les résultats montrent que les champs électriques pulsés sont efficaces sur la diminution de la microflore du vin juste après traitement. Après trois mois de conservation en bouteilles pour le niveau des populations microbiennes sont faibles pour les trois techniques et d’autant plus faibles que la teneur en SO₂ libre est plus importante.
Il est important avant de pouvoir conclure, d’attendre les résultats des analyses complémentaires prévues après six mois et un an de conservation en bouteilles (analyses chimiques, microbiologiques, organoleptiques et dosage des phénols volatils).

Tableau : Effets des champs électriques pulsés sur les populations de micro-organismes

Perspectives

En conclusion, la technologie des champs électriques pulsés semble très prometteuse pour la stabilisation des moûts et des vins, mais des investigations supplémentaires sont nécessaires pour améliorer l’efficacité sur les bactéries et pour passer à un stade industriel.

Bibliographie

• DESSEIGNE J.-M. Stabilisation microbiologique et nouvelles technologies : Entretiens vitivinicoles Rhône Méditerranée 2004
• DESSEIGNE J.-M. Stabilisation microbiologique et nouvelles technologies : Proviti 2004
• DESSEIGNE J.-M. Stabilisation microbiologique des vins par champs électriques pulsés. IPA 
• DESSEIGNE J.-M. Techniques physiques et stabilisation microbiologique des vins : synthèse des résultats IFV. Site Matevi France, 2008
• DESSEIGNE J.-M. Techniques physiques et stabilisation microbiologique des vins : synthèse des résultats IFV. Site Revue Française d’œnologie A paraitre. 2008

Références technico-économiques sur les équipements de clarification et la cuverie vinicole

Bilan de la 5ème année de travaux

Contact : Jean-Michel Desseigne

Intérêt pour la filière vitivinicole

Avec l’évolution actuelle des marchés et les nouvelles attentes des consommateurs en termes de sécurité alimentaire et de respect de l’environnement, les équipements vinicoles, et plus généralement les outils de production, occupent désormais une place de choix. Ils interviennent en effet directement sur la qualité finale des vins, sur les coûts de production et donc la compétitivité des exploitations, sur les consommations énergétiques, les quantités et la nature des effluents ou déchets générés par le cycle de production. Les objectifs du projet sont donc :
- Acquérir et de diffuser des références technico-économiques sur les équipements vinicoles, permettant aux professionnels de la filière de mieux raisonner leurs investissements.
- Déterminer les Bonnes Pratiques d’Utilisation des matériels, en fonction des objectifs recherchés.
- Favoriser l’innovation et les améliorations techniques, afin de mieux répondre aux nouvelles contraintes de production.

Partenaires techniques de l’action

INRA Pech Rouge, Institut Rhodanien, Chambre d’agriculture de la Gironde, équipementiers.

Derniers résultats acquis

Le projet comprend actuellement deux actions :
- L’étude des équipements et cuves favorisant l’extraction des composés polyphénoliques en vinification en rouge.
- L’étude des nouveaux équipements de clarification des moûts et des vins.

L’offre des constructeurs en équipements ou procédés pour améliorer l’extraction des composés polyphénoliques est très diversifiée. Une base de données a été créée sur le site Matevi-France. La comparaison des équipements fait l’objet de nombreuses expérimentations : turbopigeur Socma, Robot pigeur Seguin Moreau, cuve de pigeage Defranceschi, cuve à grille immergée GD Industrie, cuve à remontage et démarcage mécanisé Ingevin, Procédé Ganimède... Chaque technique a ses avantages et ses points faibles. Les résultats varient fortement en fonction de la vendange traitée et des conditions d’utilisation.

En 2006, des acquisitions de références ont été réalisées sur des cuves Ganimède de la société TEC Inox, en Languedoc-Roussillon et en bordelais. L’objectif est d’acquérir des références sur ces nouveaux outils de vinification, dans un objectif produit « vin rouge, coloré, souple et fruité ».
Les essais réalisés en Languedoc-Roussillon ont démontré l’efficacité du procédé de remontage par gaz carbonique, avec des cinétiques d’extraction des composés polyphénoliques plus rapides, et sur cabernet sauvignon, une extraction plus importante. D’un point de vue process œnologique, ces outils peuvent donc permettre de favoriser une extraction rapide des composés polyphénoliques en début de cuvaison, pour un décuvage avant la fin d’achèvement des sucres, dans un objectif produit « vin coloré et fruité », demandé sur de nombreux marchés. D’un point de vue utilisation, l’ensemble des opérations liées à l’extraction des polyphénols sont gérées de façon entièrement automatique, sans nécessiter d’interventions humaines. D’où un gain en simplicité d’utilisation et en main d’œuvre.
En bordelais, les résultats révèlent une incidence sensible sur la composition polyphénolique des vins de goutte et de presse obtenus par vinification à l’aide cette cuve, ces vins sont moins riches en composés phénoliques, l’extraction est quantitativement moins importante. D’un point de vue organoleptique, en vins jeunes, les résultats confirment les données analytiques. Le vin de la cuve Ganimède est jugé un peu moins coloré, plus fruité, moins végétal au nez, moins rond et structuré, moins tannique et moins amer en bouche, mais à ce stade de l’élevage, la qualité globale des deux vins est proche. Ces premiers résultats semblent démontrer que la vinification de cette matière première à l’aide de la cuve Ganimède et dans les conditions de cet essai (gestion des remontages maîtrisée et durée de cuvaison courte), a permis d’obtenir un vin plus fruité que végétal, assez souple avec moins d’amertume, assez proche des objectifs souhaités par le vinificateur du site où sont réalisés ces essais.

Des acquisitions de références ont été également réalisées sur la cuve autovidante mixte avec extraction préfermentaire de pépins de la société GD Industries. Dans les conditions de cet essai, utilisation du diffuseur intégral pour les remontages et réalisation d’un épépinage (-35 %), les résultats sont intéressants et révèlent une incidence sensible sur la composition polyphénolique des vins, sur ces raisins de merlot de bon potentiel mais pas suffisamment mûrs. Le vin de goutte obtenu par vinification à l’aide de la cuve autovidante est moins riche en composés phénoliques, l’extraction est quantitativement moins importante. D’un point de vue organoleptique sur vins jeunes, les différences très significatives entre les deux vins sont peu nombreuses et les résultats varient entre les deux dégustations et les deux jurys. A la dernière dégustation, après 9 mois d’élevage, ce vin est sensiblement moins bien noté olfactivement avec moins de fruité et gustativement moins équilibré.
D’après ces résultats, sur cette matière première et dans les conditions de l’essai, l’épépinage n’a pas permis d’obtenir un vin gustativement plus intéressant en fin d’élevage. Des analyses et une dégustation complémentaire sont prévues après un an de conservation en bouteilles et doivent permettre de compléter ces observations.
En termes de clarification des moûts et des vins, l’évolution de la réglementation risque de modifier les pratiques œnologiques. En effet, la majorité des équipements actuellement installés dans les caves utilisent des terres de filtration (perlites, kieselguhr). Leur utilisation sera à l’avenir plus problématique en raison de la nécessité de mettre en place au niveau des caves des mesures de prévention des risques professionnels (pathologies rattachées à la silice) et de l’obligation de valoriser les terres usagées.
Les essais réalisés sur les filtres tangentiels ont mis en évidence des comportements  en terme de flux pouvant être très différents selon la conception et les caractéristiques propres des filtres. Il est cependant difficile d’affirmer qu’un filtre est « meilleur » qu’un autre, l’efficacité pouvant être très variable selon les vins filtrés et les conditions d’utilisation. Enfin, les essais réalisés ont mis en évidence les avantages de ce type de filtre, avec l’obtention de vins de faibles turbidités, « pauvres » en germes, et conservant leurs caractéristiques organoleptiques.
Sur moût très « chargé », aucun équipement actuel ne constitue réellement une alternative aux filtres rotatifs sous vide lorsque les exigences en terme de clarification sont très élevées. Les choix entre filtres rotatifs sous vide, flottateurs et séparateurs centrifuges doivent être réalisés en fonction des objectifs de marché. 

Bibliographie

• DESSEIGNE J.-M., 2005. Filtration tangentielle : matériels et procédés. « Matériel Agricole ». Février 2005 et site Matevi-France.
• DESSEIGNE J.-M., Cuverie : étude de nouveaux équipements favorisant l’extraction des composés polyphénoliques. Site Matevi-France.
• VINSONNEAU E., 2003. Extraction en vinification en rouge. Site Matevi-France.
  

Intérêt du pressurage sous gaz inerte sur la qualité des vins rosés de grenache

Bilan de la première année de travaux

Contact : Jean-Michel Desseigne

Intérêt pour la filière viti-vinicole

Le pressurage est une phase fondamentale de l’élaboration des vins. Pour préserver le potentiel aromatique fruité, la tendance actuelle est à une meilleure gestion de l’oxygène au cours des opérations préfermentaires. Le pressurage sous gaz inerte a été proposé récemment par la société Bucher-Vaslin.

Partenaires techniques de l’action

Centre de Recherche et d’Expérimentation sur le Vin Rosé, Bucher-Vaslin.

Derniers résultats acquis

L’originalité du système réside dans le recyclage de l’azote. Le gaz circule en fonction des cycles de compressions et décompressions de la cuve du pressoir vers la réserve souple, via la maie hermétique. Une bouteille de gaz assure le renouvellement d’azote d’appoint dans la réserve souple. Une fois la vendange chargée dans le pressoir, le gaz est propulsé de la réserve souple vers la cuve ; l’ensemble du cycle de pressurage est alors effectué à l’abri de l’oxygène. Les opérations sont entièrement automatisées. Ce matériel s’inscrit dans une démarche globale de protection des moûts contre l’oxydation et complète des actions plus classiques comme le sulfitage au foulage et l’inertage. Le refroidissement des cuvons de réception des jus peut être l’une des possibilités avec ses avantages et ses inconvénients.
L’intérêt du pressurage sous azote est démontré par ces deux essais industriels sur le grenache. Les moûts pressés à l’abri de l’oxygène ont produit des vins à la teinte moins orangée, plus aromatiques, plus riches en thiols et donc préférés à la dégustation. Des essais similaires ont été réalisés sur le cépage cinsault, mais des biais expérimentaux (dysfonctionnement du système de sulfitage automatique des moûts, problèmes d’homogénéité sur les critères sucres et acidité) ne nous permettent pas de conclure sur ce cépage. Les essais seront reconduits en 2008.
Même si le pressurage est une étape essentielle de la vinification des vins rosés, la réflexion sur l’oxydation doit se poursuivre tout au long du schéma d’élaboration. Contrairement à 2006, le protocole 2007 prévoyait une protection des moûts après pressurage avec de la glace carbonique à chaque manipulation, de façon à préserver le capital aromatique initial. Les différences entre les deux vins sont en effet plus importantes en 2007 qu’en 2006. Le facteur millésime peut également avoir joué.
Le pressurage sous gaz inerte permet d’obtenir des vins rosés de grenache aromatiques, à la couleur flatteuse. Deux années d’expérimentation en Provence, sur site de production ont montré l’intérêt de la protection par l’azote de la phase de pressurage. Les essais ont été conduits sur un pressoir Bucher Vaslin Xpert de 115 hl équipé du système Inertys.
Les essais seront poursuivis sur cépage cinsault.

Bibliographie

• Rosé.com n°13, mars 2008, Centre de Recherche et d’Expérimentation sur les Vins Rosés.

Mise au point et expérimentation d’une nouvelle méthodologie non destructive d’appréciation de la qualité de la récolte

Bilan de la 4ème année de travaux

Contact : Jean-Michel Desseigne

Intérêt pour la filière viti-vinicole

Une caractérisation objective de la qualité des raisins est de plus en plus recherchée pour contrôler la maturation, récolter à la date optimale, rémunérer en fonction de la qualité, raisonner et adapter les pratiques œnologiques et enfin garantir la traçabilité de la vigne à la parcelle.
La technologie du proche infra rouge permet d’envisager des mesures directement sur des fruits entiers, par simple contact, à grande vitesse : quelques centaines de millisecondes. En effet, dans cette plage spectrale, la lumière traverse le produit sur des longueurs pouvant atteindre plusieurs centimètres. Dans d’autres filières agricoles (viande, céréales, produits laitiers…), des méthodes de caractérisation et de sélection des produits par proche infra rouge sont déjà largement développées. Un outil portable, utilisable à la parcelle, permettrait de mieux prendre en compte l’hétérogénéité de maturité et d’affiner les sélections ou les contrôles de qualité réalisés.
L’objectif de ce projet de recherche est la mise au point et l’expérimentation d’une méthodologie non destructive d’appréciation de la qualité des raisins, utilisant la spectrométrie proche infrarouge. Les travaux portent sur les raisins de cuve et les raisins de table. L’objectif final est de mettre à la disposition des professionnels un outil de suivi de la qualité et d’aide à la décision, utilisable à la parcelle.
Un tel outil devrait permettre de déterminer de manière fiable la date de récolte pour optimiser la qualité. Il permettrait de prendre en compte l’hétérogénéité de maturité à la parcelle et d’affiner les sélections ou contrôles qualité réalisés.
Pour la filière raisin de table, les études concernant la qualité sont actuellement peu nombreuses et n’ont pas porté sur les techniques de mesures des sucres. Pourtant, la mise en place de référentiels qualitatifs comme les AOC Chasselas de Moissac, Muscat du Ventoux, la recherche de nouvelles variétés plus goûteuses susceptibles de concurrencer l’Italia montrent que le souci de la maîtrise de la qualité est incontournable. Une mesure rapide et non destructive au champ permettrait de qualifier l’état de la récolte et d’anticiper sur les dates de cueille. Dans le cadre des contrôles qualités du produit fini, les mesures destructives (prélèvement sur la grappe conditionnée) présentent des inconvénients (dégradation du produit). Ainsi, un outil non destructif serait beaucoup plus performant.
Dans la filière vinicole, d’importants progrès ont été réalisés ces dernières années pour apprécier la qualité en laboratoire et en réception. Notamment de nouveaux spectromètres à Transformée de Fourier dans le moyen infra rouge ont été développés spécifiquement. Cette technologie présente de nombreux attraits, mais également des limites liées au principe de la mesure : nécessité de filtrer les échantillons, sensibilité aux conditions extérieures, prix élevé… Les équipements demeurent à ce jour des matériels de laboratoire.
Une caractérisation plus en amont, au niveau de la parcelle, par une méthode non destructive, permettrait:
- De sélectionner les parcelles et la matière première permettant au technologue d’élaborer le produit souhaité.
- D’optimiser les dates de récolte. Une méthode rapide et non destructive pourrait permettre de multiplier les analyses à la parcelle, et ainsi mieux prendre en compte l’hétérogénéité des produits.
- De raisonner, dès la parcelle, des technologies de transformation à mettre en œuvre.
Le CEMAGREF a développé un savoir-faire dans la mesure de fruits et légumes au moyen de la spectrométrie proche infra rouge (1,2,3). Un capteur utilisable sur pommes a été préalablement mis au point dans le cadre de projets européens.

Partenaires techniques

Cémagref Montpellier, CTIFL, INRA.

Derniers résultats acquis

Au cours de ce projet, plusieurs étapes ont été franchies :
- Définition des besoins des professionnels et de la R&D
- Constitution d’une équipe projet aux compétences complémentaires
- Conceptions de capteurs prototypes spécifiques aux raisins
- Mise au point et test sur un nombre important de grappes et de baies.
En deux campagnes, la faisabilité de la prédiction du taux de sucre des baies et des grappes par capteur proche infra rouge a été établie. La poursuite des études devrait permettre de passer d’un stade prototype à des outils finalisés, avec l’implication d’industriels.

Bibliographie

• DESSEIGNE J-M. Spectroscopie infra rouge et caractérisation de la vendange. Euroviti, 2003
• DESSEIGNE J-M. Technologie infra rouge et prédiction de la teneur en OTA des raisins, 2008, Transfert Languedoc-Roussillon.
• DESSEIGNE J-M. Nouvelles technologies et caractérisation des vendanges, Entretiens vitivinicoles Rhône Méditerranée, 2008.

Nouvelles technologies de mesures en caves destinées à améliorer le suivi des démarches qualité.                         Pratique industrielle des capteurs : outils de formation et guide de choix d’un capteur industriel

Bilan de 3 années de travaux : 2004-2007

Contact : Jean-Michel Desseigne

Intérêts pour la filière viti-vinicole

La conjoncture actuelle de la filière vitivinicole et la concurrence mondiale imposent plus que jamais de gérer de manière optimale la production, en élaborant des vins adaptés aux attentes des consommateurs. Optimiser la qualité, garantir la régularité, produire des vins au style et aux caractéristiques pré-définis imposent notamment un contrôle qualité rigoureux et une maîtrise technique des différentes étapes d’élaboration
Ces impératifs de contrôle et de maîtrise se traduisent par un besoin d’informations rapides, voire en temps réel, fournies par des instruments de mesure, que ce soit pour caractériser les produits (vendange, vin…), contrôler, réguler ou piloter les différentes opérations unitaires comme le pressurage, les fermentations, les macérations, la micro-oxygénation, la mise en bouteille… De plus, les concepts de sécurité alimentaire, les démarches d’Assurance Qualité, le développement de cahiers des charges entraînent une traçabilité accrue et favorisent la mise en œuvre de moyens de mesure au niveau des sites de vinification.
Les capteurs et les systèmes de mesure de la qualité font actuellement l’objet de nombreuses recherches, que ce soit dans le secteur vinicole et plus généralement en industries agroalimentaires. Ces recherches se sont traduites récemment par de nombreuses innovations.
Les  technologies de mesures, qui connaissent un développement spectaculaire, restent peu maîtrisées par nombre de responsables techniques de production. Dans le cadre d’un projet européen dénommé Pracsens, dont l’IFV est promoteur, un module d’informations et de  formation sur les nouvelles technologies de mesure a été réalisé. Ce module permet un transfert des connaissances sur les technologies de mesure et sur les innovations techniques susceptibles d’être appliquées comme outils de la démarche qualité et d’amélioration de la gestion de production au sein des caves vinicoles ou des négoces.

Partenaires techniques de l’action

M2A Technologies, Via (Belgique), CTU (Université de Prague), BFW (Allemagne), Hermes Science Publishing (Royaume-Uni), Optoelectronica (Roumanie), Cemagref, ADIV.

Derniers résultats acquis

Le projet s’est achevé en novembre 2007. Les résultats concrets sur le plan technique et communication sont :

1. Des modules méthodologiques

Cette partie présente les différentes technologies qui constituent le cœur des capteurs. Elle présente de manière très didactique et schématique les principes fondamentaux pour permettre à des personnes techniques de comprendre et surtout même, sans devenir des « thésards » en instrumentation, de pouvoir parler à son fournisseur, présenter son besoin, effectuer une fiche de spécification qui lui sera précieuse pour bien pouvoir résoudre son problème de mesure au niveau de son unité de production.

2. Des Modules Cas Pratiques

Pour chaque cas concret sont présentés :
- le contexte général et le descriptif technique du principe de mesure
- les caractéristiques métrologiques des capteurs
- les points forts et points faibles et les recommandations générales d’utilisations
- des références de fournisseurs et d’utilisateurs
Ces informations permettent de répondre à plusieurs questions :
- comment peut-on mesurer un débit, un niveau, une turbidité, un taux d’oxygène dissous, détecter des gaz, des contaminants, suivre l’évolution de la qualité, déterminer des indices de qualité, trier selon des critères qualitatifs…
- quel autre secteur industriel utilise cette technologie ? Quelles performances sont atteintes ? Quelles sont les limites et les points forts ?
Les informations techniques et les méthodologies de choix sont facilement accessibles grâce à des ouvrages de références, édités par Hermes Science Publishing.

Perspectives

Le travail réalisé dans le projet Pracsens constitue la base technique et scientifique pour les travaux ultérieurs sur ces nouvelles technologies. Suite à ce travail, des nouveaux projets de transferts de technologies ont été initiés, notamment à travers de pole de compétitivité qu@limed.

Publications

• Comment élaborer des vins répondant aux attentes des consommateurs. De nouveaux outils pour mieux piloter les itinéraires d’élaboration des vins. Mondiaviti 2006.
• Pour en savoir plus : www.pracsens.org