Rôle de l’oxygène dans la fermentation alcoolique et ses applications en vinification

Les vendanges battent leur plein et bientôt, le moût sera en fermentation. La fermentation alcoolique est le résultat de la transformation des sucres en alcool par les levures, un processus complexe et largement influencé par la présence d’oxygène. L’oxygène n’est pas un simple contaminant: il demeure un atout précieux pour la vinification lorsqu’il est maîtrisé avec précision et suivi par des outils adaptés.

Pourquoi l’oxygène est-il un atout en vinification ?

En vinification, l’oxygène contribue à la sécurité fermentaire en répondant aux besoins des levures (6 à 12 mg/l d’oxygène). Il permet également la correction de la réduction et agit sur le style aromatique en cours de fermentation alcoolique (FA). En rouge, l’oxygène favorise la stabilisation de la couleur, baisse les arômes végétaux et développe le fruit et le volume en bouche, tout en restant nécessaire de ne pas dépasser des doses critiques.

Au contact des levures, l’oxygène est rapidement consommé, et les quantités apportées doivent être contrôlées pour éviter des effets indésirables. L’oxygène doit être apporté lorsque les levures sont en pleine activité et non au moût inactif, afin de favoriser la multiplication des levures et la synthèse de facteurs de survie comme les stérols et certains acides gras polyinsaturés.

Quelles sont les idées reçues sur l’oxygène ?

Aérer ou mettre les jus qui fermentent en contact avec l’air peut être vu comme source d’oxydation, notamment en blanc et rosé. C’est FAUX dans le sens où l’oxygène apporté à un jus en fermentation est instantanément consommé par la levure; cependant, des apports à densité inférieure à 1010 peuvent comporter des risques spécifiques. Un vin venant de terminer sa FA peut sembler protégé contre l’oxydation à cause d’un CO2 élevé, mais on peut dissoudre de l’oxygène à ce moment-là et risquer l’oxydation.

Quel apport d’oxygène lors des manipulations en cave ?

Différentes manipulations produisent des apports mesurés d’oxygène :

  • Remontage direct à la vanne avec éclatement des jus au-dessus de la surface dans la cheminée = 0 mg/l
  • Remontage à la comporte = 1.5 mg/l et jusqu’à 4 mg/l avec un jet éclaté
  • Remontage avec manchon fritté = 4 mg/l
  • Transfert sans inertage = 2 à 4 mg/l

On reste loin des besoins de la levure ; le plus pratique reste le cliqueur. L’oxygène dissous est mesuré à l’aide d’un oxymètre, et une nouvelle technologie de mesure par luminescence est disponible pour une détection précise sans invasiveité.

Comment piloter l’oxygène en fermentation alcoolique ?

En FA et même après, l’oxygénation doit être pilotée avec des outils adaptés. En fermentation, l’apport d’oxygène est crucial pendant la phase de croissance des levures (environ les 30 premiers points de densité). Cela peut se faire par aération du réservoir, injection d’air via une canne ou avec un cliqueur. Après fermentation, en rosé et blanc, l’usage de gaz inertes comme l’azote est recommandé pour correction et/ou manipulation, avec des doses beaucoup moins importantes que pendant la FA.

La micro-oxygénation (MOX) permet d’apporter de petites quantités d’oxygène en continu, favorisant une matière et une structure plus fines du vin, et la macro-oxygénation apporte des doses plus importantes de manière ponctuelle. L’oxygène dissipé aide à la formation du profil aromatique net et précis et à l’obtention de vins souples et ronds, en particulier sur les vins rouges où les tannins s’adoucissent et l’équilibre RedOx est stabilisé.

Des systèmes dédiés, comme ceux de la gamme Visio de Vivelys, proposent des fonctions comme O2CM (oxygénation contrôlée des moûts), le Cliquage et le micro-Ox pour optimiser les dosages et les débits d’oxygène. Ces outils permettent d’amener l’oxygène en pleine activité des levures, et non au moût, afin d’assurer une fermentation complète et une meilleure qualité aromatique.

Aspects scientifiques et historiques brièvement rappelés

Pasteur et les pionniers ont montré que la fermentation alcoolique est le résultat de la transformation des sucres en alcool par des levures (Saccharomyces). La fermentation est une oxydoréduction où le substrat (glucose, par exemple) est oxydé en pyruvate, avec production d’ATP et libération de CO2 et d’éthanol. En présence d’oxygène, la respiration peut produire jusqu’à 36-38 ATP par mole de glucose, bien plus que la fermentation. Ainsi, la fermentation est privilégiée lorsque le sucre est abondant et l’oxygène limité.

La lactique et d’autres fermentations existent aussi chez d’autres micro-organismes et jouent des rôles majeurs dans l’alimentation et le traitement des aliments, mais en vinification, l’oxygène devient un allié lorsque sa maîtrise est adaptée au stade de la FA et à l’élevage.

Infographies et visualisations proposées

Schéma des voies métaboliques de la fermentation alcoolique et du rôle de l’oxygène

Tableaux et données pratiques

Manipulation O2 dissous (mg/L)
Remontage direct (cheminée) 0
Remontage à la comporte 1.5 à 4
Remontage avec manchon fritté 4
Transfert sans inertage 2 à 4

Pour une gestion efficace, l’oxygène doit être mesuré en mg/L ou en ppb selon les technologies, et l’apport doit respecter les vitesses de consommation des levures, notamment lors de la phase active de multiplication (densité initiale - 10 points). La micro-oxygénation continue, associée à une nutrition levurienne adaptée, peut conduire à des vins plus complexes et équilibrés.

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