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Contrôle automatique des fermentations

Des outils d’aide à la décision

Mercredi 20 mai 2009 par Vitisphere

Et si le vin était produit par des robots ? La question, un brin provocatrice, était le thème de la conférence organisée le 28 avril dernier à Montpellier par Vinséo, premier réseau des fournisseurs de la filière viti-vinicole. Le contrôle automatique des fermentations fait partie des axes de développement possibles pour une meilleure maîtrise et reproductibilité de l’élaboration des vins. Jean-Marie Sablayrolles, directeur de recherche à l’Inra (UMR Sciences pour l’œnologie) a présenté les dernières avancées dans ce domaine.

Peut-on piloter la qualité des vins par programmation ou contrôle automatique des fermentations ?

Selon Jean-Marie Sablayrolles, le pari est très compliqué. La qualité d’un vin est une notion complexe qui dépend de multiples facteurs pas toujours mesurables. L’automatisation de certaines mesures permet déjà de suivre au plus près le déroulement des fermentations alcooliques. Ces données obtenues automatiquement et en temps réel sont une aide à la décision. Elles permettent au vinificateur de faire les choix les plus judicieux en fonction des vins qu’ils souhaitent obtenir. Ce suivi présente également un intérêt pour la traçabilité et l’archivage. La mesure de la température grâce à des capteurs est l’outil le plus classique et le plus répandu à ce jour. D’autres capteurs sont en cours de mise au point pour suivre en temps réel l’évolution de la densité et du dégagement de CO2. Ils sont aujourd’hui au stade de prototypes.

Mesure de CO2 : une mine de renseignements

La quantité de CO2 dégagée est l’un des paramètres qu’il serait intéressant de suivre, estime Jean-Marie Sablayrolles car elle est directement proportionnelle à la vitesse de fermentation. « Agir sur la cinétique des fermentations est une option intéressante pour mieux maîtriser les fermentations. » En vinification en blanc, un des soucis du vinificateur est la perte d’arômes fermentaires sous l’effet du dégagement de CO2. Aujourd’hui c’est avec la maîtrise des températures qu’on tente d’influer sur la vitesse de fermentation. Si on arrivait à suivre en temps réel la cinétique de fermentation, on pourrait donc adapter beaucoup plus précisément et efficacement le régime de température afin de limiter ces pertes d’arômes. En vinification en rouge, l’extraction de la couleur et des tannins est fonction à la fois de la température et de la teneur en alcool. La mesure du dégagement de CO2, qui est directement proportionnelle à la quantité d’éthanol formé, est également un bon paramètre pour piloter les fermentations. On peut là aussi imaginer régler l’évolution de la température en fonction de la quantité d’éthanol et, à terme, choisir les profils de vins que l’on recherche grâce à la programmation de ces paramètres. Le suivi de la vitesse de fermentation permet également d’optimiser la stratégie d’addition de nutriments azotés. En suivant ce paramètre, on peut détecter les moûts carencés en azote et limiter les apports d’azote aux seuls moûts carencés. La vitesse de fermentation est également un bon indicateur pour effectuer les compléments azotés au meilleur moment, c’est-à-dire dès les premiers signes de ralentissement de la fermentation. Suivre en direct la vitesse de fermentation permet un contrôle cuve par cuve et un ajustement des process tenant compte de la variabilité de composition des moûts.

Un modèle mathématique pour prévoir ses besoins en frigories et en cuverie

Pour aller plus loin dans la maîtrise des fermentations, l’Inra a mis au point un modèle mathématique basé sur les principaux mécanismes physiologiques des levures. Commercialisé par la société Intelli Oeno, cet outil baptisé Sofar ®fonctionne comme un simulateur de fermentation : il est capable, à partir des caractéristiques initiales du moût (teneurs en sucre et en azote assimilable) du régime des températures et des ajouts de nutriments, de simuler le déroulement de la fermentation cuve par cuve. Le vinificateur peut donc calculer ses besoins en cuverie et en frigories. Il peut également chiffrer l’impact d’une augmentation ou d’une baisse de température, d’un ajout d’azote, d’un décalage du départ des fermentations sur la durée de la fermentation, les besoins en frigories et en cuverie. C’est un logiciel intéressant, par exemple, pour les grosses structures qui utilisent deux à trois fois leurs cuves de fermentation ou pour l’étude d’un investissement en équipement de régulation de température. Sofar® n’est en revanche pas en mesure de prévoir les arrêts de fermentation.

Des perspectives à plus long terme

Des travaux sont en cours pour la prise en compte de critères directement liés à la qualité des vins comme certaines « molécules marqueurs » pouvant jouer un rôle positif (exemple : esters), soit négatif (exemple : H2S) sur l’arôme des vins. « Nous travaillons à l’échelle pilote (cuves de 100 l) sur la mesure en temps réel d’une vingtaine de composés afin de décrire et mieux comprendre leur synthèse en cours de fermentation. A ce jour, il n’est pas envisageable de développer ce type de capteurs pour les caves, car cette mesure fait appel à des outils de laboratoire comme la chromatographie en phase gazeuse (CPG). Mais avec ces travaux, nous espérons identifier les molécules les plus intéressantes à suivre. Nous chercherons ensuite à comprendre les conditions qui favorisent ou au contraire limitent leur production, afin que le vinificateur puisse orienter ses vinifications en fonction du style de vin recherché ou des défauts qu’il veut éviter. Le pilotage automatique de la qualité ne peut être envisagé qu’à moyen ou long terme. De plus, il est hors de question de prétendre mesurer précisément la qualité d’un vin à partir de ces molécules marqueurs et il n’est pas envisageable de mesurer de façon automatisée certains composés présents en très faibles quantités (exemple : thiols). Rien ne pourra remplacer l’expertise du vinificateur. C’est toujours à lui que reviendra le choix des stratégies et orientations de vinification, même si les outils mis à sa disposition devraient fortement évoluer au cours des prochaines années. »

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