Morphologie du grain de raisin
La pulpe :
La pulpe représente jusqu'à 85 % du poids de la baie. C'est elle qui contient quasiment tout le sucre du grain (principalement du fructose et du glucose), dont la teneur varie généralement entre 150g et 240g. Outre les sucres, elle contient aussi des alcools, des aldéhydes et des esters, qui à des degrés divers participent à l'arôme du raisin : bien que la pellicule constitue généralement la principale source de substances aromatiques, la pulpe de certains cépages, comme le muscat, peut contenir jusqu'aux deux tiers des terpénols responsables de l'arôme variétal.
La répartition des substances dans la pulpe n'est pas du tout homogène, car la concentration en acides augmente de la périphérie à l'intérieur du grain, d'où des constitutions de moûts très différents selon le degré de pressage des blancs. L'acidité du moût contenu dans la pulpe est constituée par l'acide citrique, malique et tartrique. Selon le cépage, le climat et l'état de maturité, elle se situe entre 4,5 et 15 g/l calculée en équivalent acide sulfurique, et le pH varie entre 2,8 et 3,8.
La pellicule :
La peau est surtout riche en produits secondaires d'importance œnologique majeure qu'elle accumule durant sa phase de maturation : composés phénoliques (anthocyanes et tanins) et principales substances aromatiques ou précurseurs d'arômes. Les échanges entre la partie solide et liquide durant la phase de macération ont pour but de faire passer dans le jus ces composés de la pellicule qui apportent au vin sa couleur et ses qualités organoleptiques. Comme dans la pulpe, les acides naturellement présents dans la peau sont l'acide citrique, malique et tartrique, mais ces deux derniers diminuent fortement durant la maturation. Les raisins de table ont la peau fine et la pulpe ferme, tandis que les raisins davantage adaptés à la vinification ont une peau épaisse et une chair juteuse se dilacérant facilement.
Les pépins :
Outre des corps gras et quelques substances azotées et minérales, les pépins contiennent une grande quantité de polyphénols qui, selon les cépages, représentent entre 20 et 55% des polyphénols totaux de la baie. Au cours de la maturation, leur teneur en tanins diminue. Ces tanins sont beaucoup plus astringents que ceux de la pellicule, mais au cours de la maturation, leur polymérisation augmente, ce qui réduit un peu leur astringence. Plus un grain a de pépins, plus la baie est grosse et charnue.
La rafle :
La rafle est pauvre en acides et encore plus en sucre, mais très riche en tanins. Ses tanins sont extrêmement astringents car la rafle reste verte pendant la maturation et ne se lignifie qu'après la maturité. C'est pour cela que le raisin est le plus souvent égrappé.
Evolution des substances aromatiques
Plusieurs centaines de substances chimiques participent de près ou de loin à l'arôme variétal des raisins : hydrocarbures, alcools, esters, aldéhydes et autres composés carbonylés. Mais les substances participant le plus à l'arôme variétal caractéristique de certains cépages (sauvignon, chenin, viognier, gewürztraminer, muscat) sont en nombre très limité.
Elles existent dans le raisin sous deux formes : sous forme de substances libres et volatiles immédiatement odorantes, et sous forme de précurseurs, volatils et non volatils, odorants et non odorants, qui se transforment au cours de la vinification.
Les teneurs en terpénols libres et liés, principaux responsables des arômes variétaux, augmentent au cours du développement de la baie, mais beaucoup de substances aromatiques ou préaromatiques commencent à diminuer dès la phase de maturation. Dans certains cas la teneur en ces composés est d'autant plus importante qu'un climat froid rend la maturation lente. Ceci explique la recherche d'une certaine fraicheur lors de la fixation de la date de vendanges des blancs et l'incompatibilité d'un climat chaud pour l'éclosion de la richesse aromatique de certains cépages.
Les notions de maturité
Les maturités respectives de la pulpe (dans laquelle on recherche un rapport optimal sucre/acide), des pépins (qui sont très astringents quand le grain n’est pas surmûri) et de la pellicule (compromis entre le moment où la concentration des composés phénoliques et aromatiques est maximale et celui où ces composés sont le plus extractibles) ne sont malheureusement pas simultanées. La définition de la maturité varie donc suivant le but qu’on se propose, et la date de la vendange dépend du type de vin souhaité : elle doit être précoce pour les vins blancs recherchant une intensité aromatique maximale portée par leur fraicheur, mais tardive pour les grands rouges recherchant des composés phénoliques plus ronds et plus extractibles. Pour une mesure de la maturité, l’hétérogénéité des grains (même à l’intérieur d’une même grappe) exige un échantillonnage très large (2000 grains) pris en de multiples endroits de la parcelle.
Pour mesurer ce degré optimum de maturité, la détermination du taux de sucre est un élément essentiel, mais non suffisant. Elle consiste à mesurer en degré Brix la densité du jus obtenu par réfractométrie ou densitométrie (ce degré indique le poids du sucre en g dans 100 g de jus).
L’« indice de maturation » est un indicateur plus précis car il repose sur le rapport entre la courbe de l’augmentation des sucres et celle de la baisse de l’acidité. Les raisins ayant des comportements très différents d’un cépage à l’autre et d’une région à l’autre, ce rapport doit être défini individuellement pour chaque cépage particulier sur un terroir particulier.
De toute façon, de telles mesures doivent être complétées pour les raisins blancs par une estimation de l’accumulation et de l’affinement des arômes, et pour les raisins rouges par une mesure du degré de concentration et d’extractibilité des composés phénoliques. Chez les rouges, on obtient cette dernière mesure par broyage de baies entières suivi d’une extraction des composés phénoliques puis d’une mesure de la densité optique. En revanche, il n’existe pas de méthode pour mesurer objectivement la maturation des substances aromatiques.
Comme ces diverses maturations ne sont pas corrélées entre elles, l’art du viticulteur est d’essayer de conduire sa vigne de façon à les harmoniser au maximum, afin qu’au moment de la vendange, la maturité alcoolique de la pulpe (plus précoce) ne soit pas trop éloignée de la maturité phénolique de la pellicule (plus tardive).
L’action de la lumière sur la maturité
La photosynthèse exige un rayonnement minimum, qui est généralement toujours présent dans les vignobles dès l'instant où un rapport entre O,6 et O,8 est observé entre la hauteur de la végétation et l'écartement des rangs, et où on limite l'entassement du feuillage par la suppression des entre-cœurs.
Mais la qualité du rayonnement reçu par chacune des grappes d'un même pied influe aussi fortement sur ses caractéristiques propres, car le taux de sucre, l'acidité, certains composés phénoliques, les arômes, et parfois même la couleur peuvent varier fortement d'une grappe à l'autre selon leur degré respectif d'exposition à la lumière. Les « grappes à l'ombre » sont moins sucrées et plus acides, avec moins de composés phénoliques que les grappes au soleil, d'où la pratique de l'éclaircissage autour des grappes sous certains climats, mais inversement un ombrage partiel préserve les arômes floraux du muscat.
L’action de la température sur la maturité
La température agit de façon déterminante à la fois sur l'activité de photosynthèse et sur l'intensité du métabolisme. Cela se répercute sur les dates de débourrement, puis de floraison, et a des conséquences indirectes importantes sur la qualité finale du raisin. Dans les régions froides, plus le raisin se développe tardivement, plus les conditions climatiques accompagnant sa maturation risquent d'être défavorables.
En dessous de 10 ° C, le développement de la vigne et la formation du raisin sont très difficiles. Mais paradoxalement, un excès de température (40 ° C de jour et 20 ° C de nuit) peut également compromettre irrémédiablement l'accumulation du sucre dans les baies, en favorisant son accumulation dans les autres parties de la vigne. Divers indices sont donc utilisés pour évaluer la compatibilité d'une région à la viticulture en général, et à un cépage en particulier (cf. les « degrés jours » de Winkler, le « produit héliothermique » de Branas ou l'« indice héliothermique » de Huglin).
Plus simplement, dans la plupart des zones tempérées, le choix du cépage est fait de manière à ce que la maturité du raisin intervienne juste avant que la moyenne mensuelle ne descende en dessous de 10 ° C. Sous de climats plus chauds, la maturation et donc la vendange sont achevées avant cette limite. Cela a conduit à classer les zones viticoles en deux catégories, Alpha et Bêta, selon que la température mensuelle moyenne observée au moment des vendanges est inférieure ou supérieure à 15 ° C.
Une température élevée n'agit pas sur la teneur en acide tartrique, mais elle accélère la diminution de l'acide malique. Pareillement, des températures trop basses mais aussi, paradoxalement, trop élevées nuisent à l'accumulation des composés phénoliques dans la baie, car dans les deux cas, elles privilégient le métabolisme primaire de croissance des parties végétales au détriment du métabolisme secondaire d'accumulation dans les baies. Pour cette même raison, même en cas de température diurne constante de 25 ° C, une élévation de la température nocturne de 15 à 30 ° C entraîne une décoloration des baies par défaut d'accumulation d'anthocyanes.
Surtout chez les vins blancs, des températures trop élevées nuisent au développement aromatique, car certains terpènes volatils demandent une maturation lente à température modérée pour se développer pleinement (gewürztraminer, riesling, sauvignon), tandis qu'à de plus fortes températures des arômes indésirables commencent à se développer (goût de pétrole d'un riesling qui a souffert de trop de chaleur). Le sol joue également un rôle indirect important, comme « deuxième soleil » par sa réfraction sur les baies et les feuilles du bas.
L’action de l’alimentation en eau sur la maturité
La notion de « contrainte hydrique » :
A la différence de la plupart des productions agricoles, la vigne gagne à être cultivée en dessous de son optimum agronomique grâce à une limitation de son alimentation en eau, appelée « contrainte hydrique », qui limite la vigueur de la croissance végétative au profit de la concentration des baies. Cette contrainte provoque une fermeture des stomates de feuilles responsables de la photosynthèse, et ce ralentissement de la photosynthèse se traduit à la fois par un ralentissement de la croissance foliaire, par une réduction de la taille des baies, et par une plus grande concentration des composés phénoliques et des terpènes aromatiques dans la pellicule et la pulpe. En revanche, un manque d'eau excessif, appelé « stress hydrique », entraînerait un ralentissement trop drastique de la photosynthèse et donc un blocage trop brutal de la maturation propre à compromettre la qualité du raisin, voire la pérennité de la vigne elle-même.
Cette réduction de la taille des baies sous contrainte hydrique est particulièrement qualitative pour le vin rouge puisqu'elle augmente d'autant la proportion des parties solides, principaux supports des composés phénoliques, par rapport aux parties liquides. Comme la qualité d'un vin rouge dépend plus de sa teneur en composés phénoliques que de la teneur en sucres du grain à maturité, les vins rouges peuvent donc ne pas souffrir d'une forte contrainte hydrique ayant pénalisé la richesse en sucres du moût. De ce fait, ils peuvent s'accommoder de terrains plus secs que les vins blancs.
Les sols secs favorisant des maturations plus précoces sont particulièrement adaptés aux grands rouges de garde, qui ont besoin d'atteindre une parfaite maturité phénolique des baies, et les grands millésimes correspondent toujours à des années de plus grande contrainte hydrique.
Influence de la moyenne et de la saisonnalité des précipitations :
La majeure partie des vins de qualité est produite dans des zones où les précipitations annuelles n'excèdent pas 700 à 800 mm, mais sans recours à l'irrigation elle devient très difficile à moins de 400 mm de précipitations. L'importance de ces moyennes doit toutefois être modulée par la répartition de ces précipitations au cours de l'année et par la capacité de rétention d'eau des sols.
La phase principale de croissance des baies se situe entre la floraison et la véraison. C'est donc à ce moment-là qu'une contrainte hydrique est la plus souhaitable pour limiter irréversiblement la taille des baies et, par-là, limiter qualitativement le rendement. Cet effet positif est renforcé par le fait qu'un certain assèchement de la terre conduit les racines à produire de l'acide abscissique, une hormone favorable à la maturation du raisin. Inversement, une forte alimentation hydrique avant la véraison entraîne une augmentation du volume des baies, une plus forte teneur en acide malique, et un appauvrissement en composés phénoliques et aromatiques (cf. le goût herbacé d'un sémillon ayant souffert d'un excès d'eau).
Après la véraison, la contrainte hydrique n'a quasiment plus d'effet positif sur la taille des baies. La qualité de l'été, qui doit être sec et chaud, influe très fortement sur la qualité du raisin, et à l'approche des vendanges, un excès d'eau est même très préjudiciable car il peut provoquer un éclatement des baies par absorption brutale d'eau directement à travers la pellicule
La conduite de la vigne eu égard au seuil idéal de contrainte hydrique :
Cette influence déterminante de l'alimentation en eau sur la qualité du raisin a conduit à essayer de déterminer le plus précisément possible son degré optimal. Pour évaluer le degré de contrainte hydrique de la vigne, on a trouvé divers procédés, dont la mesure de la pression devant être exercée sur une feuille pour que la sève commence à perler par sa tige.
Le degré de contrainte optimal dépend aussi du rendement (plus celui-ci est faible, plus la contrainte peut être sévère). Un même niveau de contrainte hydrique peut donc être favorable à la qualité pour un rendement de 30 hl/ha, et désastreux pour un rendement de 60 hl/ha.
Dans les régions où l'alimentation hydrique dépend uniquement de la pluviométrie, il est possible d'adapter la vigne aux contraintes climatiques : un excès d'eau peut être compensé par une plus grande surface foliaire favorisant la transpiration, par un porte greffe moins sensible à l'excès d'eau, ou encore par le choix d'un cépage rouge plus précoce, voire d'un cépage blanc. Inversement, un risque de stress hydrique peut être contré par une limitation du rendement (ce qui permet la réduction de la surface foliaire sans altération du rapport idéal feuille/fruit), par le choix d'un porte greffe résistant à la sècheresse, et par une plus faible alimentation de la vigne en engrais azoté.
Réduire le volume de la récolte des jeunes vignes permet de développer suffisamment de réserves dans la souche pour assurer la maturation et la concentration des baies. Cette contrainte ne joue plus chez les vieilles vignes, d'où leur caractère régulièrement très qualitatif.
Le choix du cépage
Mis à part quelques rares exceptions, les sols humides retenant l'eau sont aussi des sols froids qui retardent la maturation, et les sols secs et perméables sont des sols chauds qui la favorisent. Le choix du cépage dépend donc étroitement du degré de précocité de la parcelle. La « vocation variétale » des sols font que l'on a intérêt à cultiver des cépages précoces en climat froid (chasselas, gewürztraminer, pinot) et des cépages tardifs en zones chaudes (grenache, carignan). Plus le rapport acide tartrique / acide malique d'un cépage est élevé, plus ce cépage est adapté à un climat chaud.
En règle générale, le choix du cépage en un lieu donné dépend de sa capacité à y atteindre des teneurs en sucres de 180 à 200 g/l au moment des vendanges, mais l'adaptation d'un cépage à un terroir peut être améliorée par le choix judicieux d'un porte greffe adapté aux contraintes locales.
Les besoins en nutriments et leurs effets sur la maturation
Les besoins de la vigne en minéraux sont très faibles, d'autant plus qu'elle tire facilement parti des ressources du sol grâce au vaste volume que ses racines exploitent (elle n'a besoin que de 30 kg d'azote par ha et par an). Au-delà de ces doses, la vigne est trop vigoureuse, avec une croissance végétative trop importante qui freine le processus de maturation. Le résultat est une production trop pauvre en sucres et en composés phénoliques, et trop riche en acides et en azote. Inversement, une carence en azote peut entraîner des carences en composés phénoliques et substances aromatiques (outre des fermentations difficiles du moût).
Le sol agit également sur la maturation par son acidité ou son alcalinité. On l'amende généralement par l'azote et/ou le potassium. Tandis que l'azote favorise la vigueur d'une vigne languissante, le potassium élève le pH du raisin par son action alcalinisante, car il s'accompagne d'une diminution de la teneur en acide malique, et il favorise l'accumulation des sucres dans le raisin. Inversement, la carence en potassium entraîne la chute des feuilles, compromettant la maturation.
Une insuffisance magnésienne (ou un rendement trop élevé) peut entraîner le dessèchement des grappes.
Les sols salés freinent la vigueur végétative et favorisent la maturité alcoolique avec de plus forts taux de sucre, mais au détriment des composés phénoliques.
Incidence du mode de culture sur la maturation
La densité de plantation :
Une faible densité de plantation augmente la vigueur des souches et, par-là, retarde la maturation, tandis qu'une plus grande densité de plantation la limite, ainsi que l'importation du potassium (et donc préserve l'acidité des grains). Plus le climat est chaud, moins la densité de plantation est recommandée (entre 3000 et 5000 pieds/ha) à cause du risque d'entassement du feuillage. A l'inverse, une faible fertilité et/ou humidité du sol recommande une plus grande densité (jusqu'à 10 000 pieds/ha), afin de mieux tirer parti des ressources du sol par un enracinement serré.
Le contrôle de la canopée :
Le rapport feuille/fruit considéré comme idéal pour la concentration en sucres et en polyphénols est 1m2 de feuilles exposées pour 1 kg de raisin. Mais augmenter ce rapport n'apporte guère d'amélioration.
Dans les climats chauds, retarder la vendange permet de compenser le retard de maturation dû à un rapport feuille/fruit qui peut être inférieur au rapport optimal (jusqu'à 0,7 m2/kg).
Les tailles d'hiver et de printemps :
La meilleure façon de maîtriser le rendement est la limitation du nombre de bourgeons lors de la taille d'hiver. L'éclaircissage, ou vendange verte, au cours de laquelle on élimine jusqu'à 30% des grappes, pratiquée de préférence avant la véraison, est une solution de correction de dernier recours permettant d'augmenter la teneur en sucres de 15% en baissant l'acidité de 5% seulement.
Le rognage :
Le rognage consiste en un simple écimage pratiqué en fin de floraison. Il diminue les risques de défaut de floraison et de fructification (maladie de la « coulure ») en limitant la compétition pour les sucres entre les grappes et les extrémités végétales. S'il permet de redescendre vers un rapport compris entre 0,8 et 1 m2/kg (soit par exemple 14 feuilles pour 200 g de raisin par rameau), il améliore donc le processus de maturation et la concentration des baies. Mais au-delà, il a l'effet inverse puisque la photosynthèse des feuilles n'arrive plus à alimenter correctement les baies en sucre.
L'effeuillage :
En éliminant les feuilles âgées à la base des rameaux et en exposant les grappes au soleil, l'effeuillage présente de multiples avantages : il permet une meilleure maturation, une limitation des risques de pourriture, une augmentation des anthocyanes des baies rouges et une réduction de l'acide malique voire des arômes trop végétaux. Il est surtout efficace appliqué juste après la véraison.
Autres facteurs :
Pour limiter la vigueur des pieds, il existe également des substances chimiques qui inhibent les hormones de croissance de la vigne.
Gelées tardives et grêles limitent aussi la vigueur mais de façon irrégulière et anarchique dans le vignoble. Les blessures du raisin accroissent le risque de maladie et de développement de parasites.
Plus généralement, et quelle qu'en soit la cause (mildiou, oïdium, carence en potassium ou en magnésium), toute diminution trop importante de la surface foliaire freine la maturation et limite la concentration des baies en sucres et en composés phénoliques.
Incidence de la pourriture noble et grise
Deux effets d'une même cause :
Botrytis cinerea est un champignon extrêmement répandu dans la plupart des vignobles, que ce soit à l'état latent ou manifeste. Il est responsable de la pourriture grise, qui altère très fortement la vendange. Mais dans certaines conditions particulières, marquées par une alternance de nuits et matinées humides et de journées ensoleillées, il a un effet bénéfique en prolongeant la maturation par une phase de surmaturation. Cette dernière se traduit par une augmentation de la richesse en sucres et en arômes spécifiques propres aux grands liquoreux (Sauternes, Coteaux du Layon, Tokay de Hongrie, Trockenbeerenauslese d'Allemagne, vins de glace du Canada, etc.) : c'est le phénomène de la pourriture noble.
Pour que le champignon provoque une pourriture noble et non pas grise, il importe que celle-ci survienne sur des raisins au départ très sains, très proches de leur pleine maturité, issus de grappes espacées et bien ensoleillées, et à l'issue d'une alternance régulière de périodes humides et sèches. Comme ce développement du champignon est très irrégulier, non seulement d'une grappe à l'autre mais à l'intérieur même de la grappe selon l'exposition de ses baies au soleil et leur distance par rapport au pied de la grappe, la pratique des « tries successives » s'impose afin de ne récolter que les baies parvenues au stade du « pourri rôti ».
Processus d'infection :
Botrytis cinerea peut se manifester dès la phase de floraison, ce qui entraîne une chute des fleurs et donc une baisse du volume de la récolte par diminution du nombre de grappes. Entre la phase de floraison et de véraison, le champignon ne trouve plus de bonnes conditions pour se développer, mais à mesure que le raisin mûrit, il rencontre dans les micro- perforations de la pellicule et les divers exsudats sucrés et protéinés qui s'en extraient des conditions beaucoup plus favorables à son développement.
Lorsque la pellicule de la baie est complètement colonisée par le champignon, elle prend une teinte brun chocolat caractéristique du stade appelé « pourri plein ». A partir de ce stade, la baie n'est plus irriguée en eau et sa concentration en sucre augmente d'autant. Au bout d'une période de 5 à 15 jours, cette concentration en sucres devient telle qu'elle inhibe même la croissance du champignon. C'est le stade idéal du « pourri rôti » visé pour l'élaboration des grands liquoreux.
Modification de la composition des baies avec la pourriture noble :
La déshydratation des baies se traduit par une concentration de 2 à 5 fois, qui augmente très fortement leur teneur en sucres, même si le mycélium du champignon en consomme jusqu'à 50% pour son propre développement. Cette dégradation du glucose et du fructose par le mycélium se traduit par une augmentation de la teneur en glycérol et acide gluconique qui accentue d'autant le caractère « gras » du vin.
La dessication se traduit aussi par une désacidification des baies, en particulier par dégradation de l'acide tartrique, mais comme cette désacidification est compensée par la concentration globale de la baie, leur teneur en acide reste voisine de celle d'un jus de raisins non botrytisés. Si leur pH augmente, cela est dû principalement à leur plus grande concentration en potassium.
Les composés phénoliques sont également dégradés en quinones, responsables de la couleur brune des baies puis de la couleur jaune d'or du moût. Ce dernier se trouve alors plus résistant à l'oxydation qu'un moût non botrytisé.
Enfin, la botrytisation entraîne également une profonde modification des composés aromatiques, en hydrolysant certains composés terpéniques et en favorisant l'émergence d'autres composés, tels que le sotolon très caractéristique de l'arôme des liquoreux.
Certaines de ces substances représentent un frein à la fermentation, qui s'avère plus délicate pour les vins très liquoreux. - Modification de la composition des baies avec la pourriture grise :
A l'inverse de la pourriture noble, la pourriture grise se développe principalement en surface de la baie, consomme moins de sucre et ne s'autolimite pas comme la pourriture noble. Elle désacidifie beaucoup plus radicalement les raisins (jusqu'à 90% de perte d'acide tartrique et malique) et produit en retour de l'acide acétique et citrique.
Alors que la pourriture noble influe positivement sur les arômes, la pourriture grise apporte des déviations aromatiques très désagréables, avec des odeurs caractéristiques de moisi et de sous-bois accompagnées d'une plus forte amertume.
A la faveur de températures élevées, une plus forte production d'acide acétique et d'acétate d'éthyle favorise l'apparition d'une véritable pourriture aigre et d'une pourriture acide.
La pourriture grise doit donc être combattue dès son apparition sur les premières grappes, en éliminant rapidement les grappes infectées. Certaines souches de levures capables de limiter le développement de B. cinerea sont utilisées en lutte biologique.
