L’acétaldéhyde (ou éthanal) est une molécule volatile de la famille des aldéhydes et, comme tous les aldéhydes, c’est un réducteur. L’acétaldéhyde est présent naturellement dans le vin et est produit par les levures au cours de la fermentation alcoolique ainsi que par oxydation durant l’élevage. A ce stade, l’air au contact du vin oxyde l’éthanol en éthanal, mais en dose plus faible que celle produite par les levures. L’éthanal est la principale molécule qui se combine au SO2, et une fraction de SO2 se lie aux sucres ou aldéhydes: 1 mg d’éthanal combine 1,5 mg de SO2. La fraction libre du SO2 demeure indispensable car elle contribue à la stabilité du vin par son action anti-oxydante et antimicrobienne.
Conclusion : pour limiter l’emploi du SO2 dans le vin, il faut impérativement limiter la présence de l’éthanal. Chez les viticulteurs les plus avisés, la concentration du SO2 libre se situe à un tiers ou à la moitié du SO2 total. En général, une température trop basse, un débourbage trop poussé, des carences nutritionnelles des levures, un levurage trop faible ou un taux de sucre trop élevé favorisent la formation d’éthanal pendant la fermentation alcoolique. Dans les vins rouges riches en tannins, l’éthanal produit peut être éliminé en partie par combinaison aux tannins.
Lors de la fermentation malolactique (FM), l’éthanal est presque entièrement consommé par les bactéries (Oenococcus oeni). Ces bactéries commencent par dégrader l’acide malique avant d’attaquer l’éthanal quelques jours plus tard. L’éthanal sert à stabiliser la couleur des vins et aide à les assouplir au cours de l’élevage. Il permet de former des liaisons entre les monomères de flavonoïdes (tannins) et les anthocyanes. Dans un vin traditionnel, sa teneur varie de 20 à 80 mg/l ; dans le vin jaune, elle peut atteindre 600 à 700 mg/l.
En ingérant un verre de vin, on ingère de l’alcool (l’éthanol) qui se retrouve dans le sang. Une grande partie (95 %) de cet éthanol est éliminée par le foie en près de 2 h pour un verre standard. L’éthanol se transforme en acétaldéhyde (éthanal), substance très toxique (30 fois plus toxique que l’alcool), puis en acide acétique par les enzymes des cellules du foie. Sans conversion efficace en acétate, la toxicité serait sévère. Certaines populations, notamment des Asiatiques, ne possèdent pas le gène nécessaire à la fabrication de l’enzyme responsable de la dégradation de l’acétaldéhyde en acide acétique.
Autres noms et détails : acétaldéhyde, éthanal, aldéhyde acétique, numéro CAS 75-07-0, et de nombreux synonymes et codes. L’acétaldéhyde est un liquide clair et incolore avec une odeur âcre. Point d’éclair : -36 °F. Point d’ébullition : 69 °F. La densité et les vapeurs lourdes que l’air provoquent une irritation des muqueuses et des yeux. Il est formé à partir de l’acide acétique par réduction du groupe carboxyle et est le carcinogène présent dans la fumée de tabac. Il est utilisé comme intermédiaire dans la synthèse d’autres produits chimiques et peut se former dans l’organisme par décomposition de l’éthanol.
La détermination de l’acétaldéhyde dans le vin et le moût est utile car l’acétaldéhyde est le principal liant de l’anhydride sulfureux (SO2). L’anhydride sulfureux est consommé à des vitesses variables selon les conditions de fermentation, et plus les concentrations d’acétaldéhyde sont basses, plus la vinification est maîtrisée. D’autres liaisons potentielles de l’anhydride sulfureux incluent le pyruvate, l’acide α-cétoglutarique, l’acide galacturonique, le glucose et l’acétoïne. Bien que certains de ces composés existent à des niveaux supérieurs, l’acétaldéhyde demeure le principal liant dans le vin.
Le test analytique de l’acétaldéhyde, possible directement en cave avec l’instrument CDR WineLab®, permet de gérer le processus de micro-oxygénation et le suivi du niveau d’acétaldéhyde durant la fermentation. La fermentation alcoolique transforme le sucre en alcool sous l’action des levures en absence d’oxygène. Le moût est versé dans des cuves en acier inoxydable et la fermentation dure généralement de 7 à 21 jours, produisant glycérol, acide succinique, acide acétique et des esters aromatiques.
La fermentation alcoolique est une voie métabolique alternative lorsque les levures manquent d’oxygène. Le glucose est converti en ATP via glycolyse, puis le pyruvate suit la voie Embden-Meyerhof-Parnas. Décarboxylation du pyruvate conduit à la formation d’acétaldéhyde, puis réduction de l’acétaldéhyde en éthanol par l’alcool déshydrogénase (ADH) utilisant NADH comme cofacteur. La régénération de NAD+ est nécessaire pour la glycolyse. L’acétaldéhyde, en dehors des fusels, est l’un des principaux responsables des maux de tête et nausées après une consommation excessive d’alcool. Certaines levures, comme Saccharomyces cerevisiae, présentent peu ou pas d’effet Pasteur et montrent la prédominance de la fermentation même en présence de glucose élevé. La bactérie Zymomonas mobilis suit la voie Entner-Doudoroff pour convertir le glucose en pyruvate, produisant moins d’ATP mais plus rapide.
Facteurs influençant la fermentation alcoolique incluent: température (idéale 25-30 °C pour le rouge, 18-20 °C pour le blanc), azote assimilable, alcool (taux d’alcool limite la survie des levures), pH (acidophiles, préférence entre 3 et 6), et l’oxygène (assimilé mais nécessaire en faible quantité pour la multiplication des levures). Sous-produits et composés organoleptiques produits pendant la fermentation incluent glycérol, acide succinique, esters, alcools supérieurs, acides organiques, phénols volatils et autres aldéhydes et cétones qui enrichissent la complexité aromatique.
La fermentation alcoolique a historiquement mûri avec les découvertes relatives aux enzymes et voies métaboliques, menant à une meilleure maîtrise des processus de fermentation dans l’industrie alimentaire et des boissons. La compréhension des souches et des conditions environnementales demeure un domaine actif, promettant des avancées dans l’optimisation des fermentations pour des produits de qualité supérieure. Ainsi, la fermentation alcoolique par les levures est un processus biologique fondamental, lié à l’histoire humaine et à notre alimentation.
- Éléments clés du rôle de l’acétaldéhyde dans le vin et le métabolisme du foie
- Rôles œnologiques de l’acétaldéhyde et interactions avec le SO2
- Principales voies métaboliques et étapes enzymatiques de la fermentation alcoolique
ÉTAPE DE TRANSITION - DU PYRUVATE A L'ACÉTYl- CoA
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