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L’acide fumarique et la fermentation malo–lactique

Etudié à l’OIV pour entrer éventuellement dans la liste des produits œnologiques autorisés, l’acide fumarique peut être utilisé comme acidifiant, mais également pour jouer le rôle d’inhibiteur de la fermentation malolactique. Cette seconde fonction présente un intérêt pour l’élaboration de vins blancs et rosés avec peu ou pas de sulfites.

La R&D de l’ICV a mené l’enquête !

L’acide fumarique est un acide de structure relativement simple (voir schéma – Source Wikipédia – Ben Mills). C’est un intermédiaire du cycle de Krebs, une des voies métaboliques productrice d’énergie chez la plupart des êtres vivants. La levure Saccharomyces cerevisiae est capable par exemple de le métaboliser en produisant notamment de l’acide malique.
C’est un additif alimentaire connu sous le numéro E297. Il a pour principal « défaut » sa faible solubilité (< 5 g / L dans l’eau à 20°C), ce qui en fait un outil d’acidification pas forcément aussi facile à incorporer que l’acide tartrique par exemple (soluble lui à presque 1400 g / L à 20°C !).
L’acide fumarique présente une double fonction : celle d’acidifiant et celle d’inhibiteur de la fermentation malo – lactique (FML).
C’est ce second point qui a intéressé l’ICV, en particulier pour le blocage de cette fermentation pour les blancs et rosés que l’on souhaiterait produire ou élever avec peu ou pas de sulfites.

 

Les premiers essais conduits par l’ICV en 2018 ont montré que le fumarique, à petite dose, sur vin fini sans SO2, et non inoculé en bactéries lactiques, inhibait efficacement la FML spontanée. Sur ce chardonnay fermenté en D47®, les apports ont été réalisés au soutirage de fin de FA, respectivement à 0,25 g / L pour le tartrique (ce qui a conduit à une baisse du pH qui est passé de 3,4 à 3,35) et de 0,35 g / L pour le fumarique (effet moins marqué sur le pH qui, à la mesure à l’IRTF, n’avait pas été modifié). La FML spontanée, dans cette matrice à 14,8% TAV et à pH plutôt bas (en tout cas pour ce niveau d’alcool final, en zone méditerranéenne) a été longue à démarrer puisque, jusqu’à début novembre, le malique est resté stable. Sur les modalités témoin et acidifiée au tartrique elle s’est déclenchée quasiment en même temps (environ 15 j de décalage entre les 2) alors que la modalité acidifiée au fumarique est restée stable jusqu’à la fin de l’essai en fin décembre.

 

 

 

Un essai similaire a été reconduit en rosé sur Grenache en 2020 (pH à 3,3, alcool à 12,4% et malique initial à 1,2 g / L), mais avec une dose supérieure d’acide fumarique, fin FA (1 g / L). Le témoin a connu une FML spontanée et finit à un pH de 3,32 là où la modalité traitée au fumarique fin de FA n’a pas fait de FML (suivi jusqu’en décembre) et termine à 3,23 de pH.

 

 

Nous avons poursuivi par des essais en corsant la situation, en ajoutant des bactéries lactiques à divers moments et à dose importante (106 UFC / mL) pour mimer une forte contamination, sur 3 matrices différentes. L’option choisie est celle d’un apport juste avant la fin de FA, à un moment où, souvent, les fermentations ralentissent, en espérant combiner les 2 effets : acidifiant et anti – bactérien.

 

L’effet acidifiant est bien visible avec environ 70% du fumarique ajouté à 1010 de densité transformé en acide malique par les levures fermentaires.
Les bactéries ont été ajoutées soit le lendemain du levurage, soit à 1010, juste avant l’addition d’acide fumarique.

 

Dans toutes les matrices, les témoins avec bactéries (aux 2 moments) et sans fumarique ont réalisé leur FML sur des durées de 10 à 28 jour, à l’exception de la co – inoculation sur Chardonnay qui a mis plus de 70 jours avant de finalement faire sa FML (voir graphique).

Sur le grenache rosé, la situation est similaire, seule différence, la co – inoculation finit sa FML au bout de 25 jours.

On peut donc dire que dans ces 2 cas de figure, on arrive, sans sulfites, à inhiber la FML par une addition d’acide fumarique dans le dernier quart de la FA. Et l’effet sur le pH ne suffit pas à expliquer cette inhibition : dans le cas du chardonnay, par exemple, le pH fin de FA de la modalité avec fumarique est de 3.5 avec un alcool acquis à 13,25% (le témoin est à pH 3.63). Il est certes plus bas que celui du témoin mais on est loin de conditions analytiques très compliquées pour la FML.

 

Mais la troisième matrice (dernier graphique) ne suit pas cette même logique. En effet, sur ce vin, la FML se fait y compris sur les modalités traitées avec le fumarique. Le décalage est certes très important mais le résultat final est le même : après un peu moins de 2 mois, tous les vins ont fait leur FML.

Rappelons que nous sommes en situation très défavorable puisque nous avons apporté 1 million de bactéries lactiques par mL ce qui serait une situation critique en situation classique de vinification.

Nos résultats confirment donc ceux obtenus par d’autres sur la capacité de l’acide fumarique à inhiber la FML dans de très nombreuses situations mais ils indiquent aussi que ce n’est pas un acide miraculeux : en situation de forte pression bactérienne, il peut ne pas suffire à empêcher une FML.

 

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