ESCUDIER Jean Louis (*), MIKOLAJCZAK Michel (*), MOUTOUNET Michel (**)

(*) Institut Supérieur de la Vigne et du Vin - UE oenologie
I.P.V. - I.N.R.A. Pech Rouge - 11430 GRUISSAN
(**) Institut Supérieur de la Vigne et du Vin - UR des Polymères et des Techniques Physico-Chimiques
I.P.V. - I.N.R.A.- 9 Place Pierre Viala - 34060 MONTPELLIER

Une nouvelle technique préfermentaire de traitement du raisin, rouge en particulier, est proposée aux oenologues depuis 1994. Elle utilise successivement un chauffage rapide de la vendange suivi par un refroidissement instantané sous vide profond : d'où le nom de flash détente.

Ce procédé est maintenant transféré au niveau de nombreuses unités de capacité importante de traitement, dans différentes régions d'appellation française.

I -DESCRIPTION DU PROCEDE

Le principe du procédé est d'assurer en continu dans le minimum de temps, un thermotraitement de la vendange éraflée et égouttée et son refroidissement en une fraction de seconde au moyen du vide poussé.

· Chauffage

Il peut être réalisé par un flux de vapeur condensante au niveau d'un caisson alimenté en continu par de la vendange éraflée dont une partie du jus a été égouttée. Ce caisson est muni de deux vis sans fin, libérant la vapeur saturante directement dans la vendange au travers de l'arbre de la vis. En moins de trois minutes, les pellicules sont à la température souhaitée (70°C à 95°C). Cette mise en température se produit à l'abri de l',oxygène par la mise en oeuvre d'un flux de vapeur qui chasse l'air environnant les baies, la vendange ainsi chauffée est alors immédiatement injectée dans l'enceinte sous vide.

Les vis sont à vitesse de rotation très lente mais variable, pour ajuster la température. Au-dessous d'elles, une grille d'égouttage permet de récupérer du moût chaud. Une partie de ce moût (15 à 20 l pour 100 kg de vendange traitée) alimente un échangeur afin de produire par vaporisation partielle, la vapeur nécessaire. L'autre fraction du moût est réintroduite en continue dans la cuve sous vide au contact de la vendange pour y être de suite refroidie.

Ce procédé correspond à celui implanté à l'unité expérimentale de Pech Rouge (capacité 1,5 T /h), (schéma 1) - (Escudier et al., 1994).

D'autres systèmes de chauffage permettent la mise en oeuvre du procédé : échangeurs tubulaires, coaxiaux, chauffage par le jus : procédé thermo-compact IMECA DT par exemple largement développé industriellement.

· Refroidissement

L'enceinte sous vide est une cuve renforcée, maintenue sous un vide poussé (20 à 50 hPa en pression absolue), par une pompe à vide couplée à un condenseur.

La mise sous vide du produit chaud crée les conditions d'une vaporisation instantanée de l'eau présente dans la vendange, avec refroidissement concomitant, pour atteindre la température d'équilibre (30°C à 35°C sous le vide utilisé).

La masse d'eau évaporée est donnée par la relation : voir ci-dessous

Sous le vide considéré 1 kg d'eau occupe un volume de 29 m3

Un tel volume de vapeur (223 m3 pour 100 kg de vendange) créé, une expansion soudaine qui engendre une fragmentation des structures cellulaires qui peut s'apparenter à un microfoulage.

L'utilisation d'un vide particulièrement poussé évite toute dissolution d'oxygène au cours du procédé.

La vendange est extraite en continu de la cuve sous vide par une pompe volumétrique, en continu, afin d'être vinifiée.

II - CONSEQUENCES TECHNOLOGIQUES DU TRAITEMENT SOUS VIDE

· Matériel pariétal

Différentes observations attestent de l'évolution de celui-ci :

- Observation de la vendange après traitement : le moût a une consistance plus visqueuse, et toutes les baies et leurs pellicules sont nettement ouvertes.

- Résistance mécanique au perçage des pellicules : mesurée à l'aide d'un robot rhéologique, elles montrent une résistance mécanique beaucoup plus faible après flash détente et vinification, par rapport au témoin (Ageron et al., 1995).

- Microscopie électronique : alors que la surface des pellicules des baies témoins est uniformément lisse et régulière, celle des baies issues de Flash-Détente est recouverte d'un réseau dense de craquelures, de 0,3 µm de profondeur (Ageron et al., 1995).

· Fragmentation du marc
Un suivi de la granulométrie des baies a permis de connaître la répartition comparative en taille de baies entre une vendange classique (grenache témoin vendange éraflée) et traitée par Flash Détente à l'encuvage et au décuvage (Escudier et al., 1995).

Le marc du lot Flash Détente présente significativement plus de petites particules (< 4 mm) et moins de grosses particules (> 8 mm).

III - VINIFICATIONS EN ROUGE : CONDITIONS ET RESULTATS

L'application privilégiée de la technique concerne la vinification en rouge, avec pour objectif une extraction améliorée des composés pelliculaires : anthocyanes et tanins.

· Eraflage

Les propriétés négatives des rafles, surtout si elles ne sont pas aoûtées (verdeur, amertume) sont connues. En extraire des composés n'est pas recherché.

Il est donc nécessaire d'érafler la vendange avant la flash-détente.

· Macération et fermentation

La vinification en phase solide est indispensable pour obtenir des vins rouges de qualité. Sitôt pressée après le traitement de flash-détente, la vendange donne le plus souvent des vins d'un niveau qualitatif équivalent à un traitement classique de vendange.

En revanche, si on réalise une macération et une fermentation classique à 28°C, après la flash-détente, les cinétiques d'extraction sont beaucoup plus rapides que celles des lots témoin vinifiés classiquement après 3 à 4 jours.

La macération d'une vendange de flash-détente est remarquable par rapport à une vendange éraflée normale. En fond de cuve, suite aux remontages, il se forme rapidement (2 jours) un lit de pépins, compact, de plusieurs centimètres, qu'on pourrait éliminer avec facilité. En haut de cuve, les pellicules forment un chapeau, très souple, facilement lessivé et remis en suspension lors des remontages.

·Composition physico-chimique des vins

L'analyse de vins de cabernet sauvignon issus de raisins traités avec ou sans flash-détente est donnée à titre d'exemple (tableau 1). Les mêmes types de résultats ont été observés sur syrah, carignan, merlot, grenache, sur plusieurs millésimes.

La composition analytique entre les vins est surtout marquée par le gain en composés phénoliques et en extrait sec, tous deux plus élevés dans le vin Réf. Flash-Détente. Les deux lots correspondants aux analyses du tableau 1 ont été vinifiés avec un temps de macération post fermentaire long (2 semaines).

Un bilan des polyphénols a été fait selon les indices proposés par Glories (1978). Globalement, les indices qualitatifs, exprimés en pourcentage, restent comparables entre les deux vins. En revanche, les indices quantitatifs, exprimés en unité de mesure : concentration ou absorbance, sont très nettement plus élevés pour le vin Flash-Détente. Cette nouvelle technique extrairait donc les différents polyphénols dans des proportions similaires à celles des vinifications classiques, mais avec un meilleur rendement, souvent amélioré de 20 % à 60 % par rapport aux vins témoins.

Les analyses de la composition polyphénolique ont été réalisées sur le même vin après un an de conservation en vinothèque (15°C) [tableau 1]. Les résultats obtenus montrent une très bonne conservation des extractions. Il n'y a pas de pertes de couleur et de tanins. Contrairement aux observations faites couramment sur les vins de thermotraitement, le gain d'extraction observé sur vin jeune se maintient dans le temps pour les vins références Flash Détente.

· Aspect organoleptique

Les vins issus de flash-détente sont plus colorés, et ont plus de structure. L'astringence est plus forte, mais sans davantage d'amertume ou de verdeur que le vin témoin. Une sensation de gras, voire de « sucrosité », est souvent ressentie.

Ces vins sont souvent différents sur le plan aromatique des vins témoins, essentiellement parce que leur concentration leur confère une plus grande protection contre l'oxydation.

· Respect de la qualité

La technique n'entraîne pas une uniformisation de la qualité des vins. Par exemple, on reconnaît facilement le type cépage des vins de cabernet-sauvignon et syrah ou de grenache. La multiplication des références sur sites vinicoles, montre que la typicité des vins ressort bien sur des vendanges de qualité.

L'importance de l'efficacité lié à la qualité de l'éraflage a pu être vérifié sur une expérimentation portant sur la vinification de carignan. La réincorporation après éraflage de 10 % des rafles, suivi d'un traitement de Flash Détente a eu pour conséquence une perte en couleur, catéchines et proanthocyanidols. Ces vins sont jugés inférieurs en analyse sensorielle par rapport à ceux n'ayant pas subi de rajout de rafles.

Dans une étude réalisée en 1994, deux vendanges de carignan, provenant de vignes à rendements très différents (50 et 90 hl.ha-1) ont été comparées. Les deux vins référencés Flash-Détente étaient plus colorés que leurs témoins respectifs, dont ils avaient globalement la typicité. Les vins issus de Flash-Détente étaient cependant bien différents entre eux : l'un avec un caractère herbacé, dur , l'autre plus fruité, avec des tanins plus fins (Escudier et al., 1995).

IV - CONCLUSION

La nouvelle technique de flash-détente, utilisant un vide profond, s'inscrit dans l'ensemble des techniques visant à favoriser les échanges avec les pellicules afin de mieux extraire : supraextraction, utilisation d'enzymes, cuverie spéciale, macération finale à chaud.

Les expérimentations réalisées par l',Inra depuis 1993 et les références obtenues sur une large gamme de cépage, sur des unités de capacité industrielle font ressortir les points suivants.

- La flash détente est une méthode physique d'extraction globale.

- On ne note pas d'effets sélectifs tranchés. Les gains d'extraction sont globaux et concernent l'ensemble des macro molécules du vin, dès lors que la vinification et la fermentation sont réalisées en phase solide, avec une cuvaison d'une durée suffisante (achèvement des sucres par exemple).

- La qualité de la matière première du fait de la non sélectivité du procédé est le premier critère à prendre en compte.
Un raisin insuffisant mûr, un raisin insuffisamment riche en polyphénols, une vendange mal éraflée auront un impact qualitatif défavorable souligné par le procédé.

- Sur une matière première récoltée à maturité et de qualité les vins obtenus par flash détente sont différenciés et préférés le plus souvent pour leur structure, leur couleur et leur rondeur en bouche avec un bon respect de leur typicité.
Le gain qualitatif a encouragé et déjà permis un développement et un référencement du procédé.

BIBLIOGRAPHIE

Escudier J.L., Mikolajczak M., Martin M., Samson A., Thibert D., Boulet J.C., Moutounet M., Roson J.O., 1995. - Intérêt du traitement des raisins par un vide poussé pour l'oenologie. ONIVINS. Contrat Etat - Région, filière viti-vinicole.
Ageron D., Escudier J.L., Abbal Ph., Moutounet M., 1995. -Prétraitement des raisins par Flash Détente sous vide poussé. Rev. Fr. Oenol., 153, 50 - 54.

REMERCIEMENTS

Le travail présenté est le fruit d'une collaboration entre l'I.N.R.A., les sociétés AURORE DEVELOPPEMENT.