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J. Int. Sci. Vigne Vin, 2001, 35, n°2, 57-78
©Vigne et Vin Publications Internationales (Bordeaux, France)
ÉTAT DES CONNAISSANCES SCIENTIFIQUES
ACTUELLES SUR LE PHÉNOMÈNE D’AUTOLYSE DES
LEVURES ET L’ÉLEVAGE DES VINS SUR LIES
NEW TRENDS ON YEAST AUTOLYSIS
AND WINE AGEING ON LEES: A BIBLIOGRAPHIC REVIEW
Caroline FORNAIRON-BONNEFOND1, Carole CAMARASA2,
M. MOUTOUNET3et J.-M. SALMON2
1Société BOCCARD, Division Alimentaire et Pharmaceutique, 75, rue de Gerland,
69007 Lyon (France).
2Équipe Microbiologie et de Technologie des Fermentations,
3Équipe Biopolymères et Arômes.
Unité Mixte de Recherches INRA / ENSAM / UMI Sciences pour l’œnologie,
2 place Viala, 34060 Montpellier (France).
Résumé : En œnologie le vin peut être maintenu lors de l’élevage en présence de ses lies (levures et débris végé-
taux) qu’elles soient issues de la première ou de la seconde fermentation. Bien que, dans la pratique, peu de règles
soient bien établies pour la mise en place de tels élevages, de nombreux travaux scientifiques ont pourtant eu lieu
sur les nombreuses facettes de cette opération technologique. Toutefois, la multiplicité des modèles expérimentaux
utilisés dans ces études ne rend pas forcément facile une appréciation globale des divers phénomènes biologiques
mis en jeu. Cette revue bibliographique a été entreprise dans le but de détailler de façon la plus exhaustive possible
la majorité des travaux scientifiques réalisés sur les lies de vin, en insistant notamment sur les macromolécules
directement relarguées au cours de l’autolyse des levures, mais également en présentant les aspects techniques d’une
telle pratique.
Abstract : In enology, lees are mainly used in the traditional practice of « sur lies » wine ageing, which consists
of carrying on the contact between wine and lees (yeasts and vegetal residues) during ageing. Lees come either
from first or second fermentation, and could be used for white or red wines elaboration. Such an enological prac-
tice remains yet empirical. In the present paper, the state of art was investigated in order to collect and analyze most
of the scientific works realized on wine lees. It includes also technological points relevant from such a practice.
A clear definition of wine lees from legal and technological points of view was given in the first part of the pre-
sent paper. A second part described the mechanisms of autolysis and focused more precisely on each class of iden-
tified autolysis products. Many scientific works had indeed revealed the yeast autolysis phenomenon occuring
during such a way of wine ageing. All these works remained mainly based on identification of yeast macromole-
cules released in the wine during the autolysis phenomenon. However, the experimental methodologies followed
by the different authors are variable, and most of the obtained results were difficult to extrapolate to actual wine
ageing on lees. Only few works dealt with the physicochemical properties of such lees during autolysis, specially
towards oxygen, polyphenols and other wine compounds. A compilation of recent data obtained on these pecu-
liar topics was then given. In a third and last part, the effect of ageing wine on lees was approached from a techni-
cal point of view.
Mots clés : levures, autolyse, Saccharomyces cerevisiae, élevage sur lies.
Key words : yeast, autolysis, Saccharomyces cerevisiae, lees, wine ageing on lees.
*Correspondance : jmsalmon@ensam.inra.fr
INTRODUCTION
L’objectif de cette revue bibliographique est de pré-
senter l’ensemble des données existant actuellement
au niveau scientifique sur le phénomène d’autolyse des
lies de levures, afin d’en appréhender l’impact poten-
tiel sur l’élevage de vins sur lies. Cet impact sera ana-
lysé par rapport aux modifications de l’état
physiologique des lies, mais aussi en interprétant les
modifications tant au niveau organoleptique que tech-
nologique subies par le milieu lors de cette autolyse.
L’élevage des vins sur lies se pratique traditionnel-
lement depuis longtemps pour l’élevage de grands crus
de vins blancs. Pourtant, un regain d’intérêt pour cette
option technologique est également constaté pour les
vins rouges, depuis plusieurs années. Ce mode d’éle-
vage consiste à faire vieillir les vins en présence de leurs
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lies (levures issues de la fermentation alcoolique et
débris végétaux résiduels du moût). L’apport bénéfique
de cette pratique a été surtout étudié au niveau des inter-
actions lies/milieu notamment au niveau des libérations
de composés de levures. Néanmoins, cette pratique par-
ticulière est encore empreinte d’un certain empirisme
ne s’appuyant pas sur de fortes bases scientifiques.
LES LIES DE VIN
I - DÉFINITION LÉGALE DES LIES DE VIN
La lie de vin est définie par le règlement commu-
nautaire CEE n°337/79 comme étant le « résidu qui se
dépose dans les récipients contenant du vin après la fer-
mentation, ou lors du stockage ou après traitement auto-
risé, ainsi que le résidu obtenu de la filtration ou de la
centrifugation de ce produit ». Trois catégories de lies,
obtenues après la fin de la fermentation alcoolique, sont
distinguées par la réglementation de la Direction géné-
rale des impôts de 1987 (figure 1) :
Les lies claires ou « vins de dépôt », obtenues après
soutirage, sont des produits non parvenus à dessicca-
tion complète et qui contiennent encore une certaine
quantité de vin. Parmi ces lies, on distingue au dessus
de la « grosse lie » (ou « lie vierge »), la « fine lie »,
elle-même surmontée de « faux clair » (ou vin trouble),
puis de vin clair.
Les « lies grasses », qui contiennent moins de vin
que les lies claires.
Les « lies sèches », qui sont des lies dont on ne peut
extraire aucune quantité de vin.
La Communauté européenne interdit tout pressu-
rage des lies de vin qui permettrait d’en extraire du vin
afin de le récupérer. Mais d’après ce règlement, les trai-
tements comme « la filtration et la centrifugation des
lies de vin ne sont pas considérées comme pressurage
lorsque, d’une part, les produits obtenus sont sains,
loyaux et marchands et que, d’autre part, les lies ainsi
traitées ne sont pas réduites à l’état sec ».
II - DÉFINITION DES VINS SUR LIES
On dit qu’un vin est « sur lie », ou « sur bourre »,
tant qu’il n’a pas reçu de soutirage, une fois la fer-
mentation alcoolique terminée. Le règlement CEE
n°822/87 autorise l’utilisation dans les vins, pour des
quantités non supérieures à 5 p. cent, de lies fraîches,
saines et non diluées, qui contiennent des levures pro-
venant de la vinification récente de vins secs
(RENOUIL et FERET, 1988). Les vins contiennent
alors soit leurs lies originelles, soit celles issues d’autres
fermentations alcooliques qui leur sont ajoutées.
L’élevage des vins sur lies se pratique dans certaines
régions vinicoles, notamment dans le pays Nantais, en
Savoie et en Bourgogne. L’usage de la mention « sur
lies » est prévu par décret de production, c’est notam-
ment le cas des vins du muscadet, du gros plant Nantais,
des vins de pays des sables du Golfe du Lion et des vins
de pays d’Oc. Ces textes prévoient tous des conditions
particulières de production et spécifient notamment
que les vins doivent se trouver encore sur leurs lies fines
de vinification au moment de la mise en bouteilles.
Les vins élevés sur lies selon la pratique
Bourguignonne sont généralement conservés dans des
barriques de 228 litres appelées « pièces », où ils sont
régulièrement bâtonnés : le vin est alors remué pério-
diquement avec un ustensile (bâton ou autre) pour
remettre les lies en suspension. Cette opération de bâton-
nage n’est pas régie par des règles précises, sa fréquence
d’application étant très variable selon la pratique des
chais.
La mise en bouteilles des vins élevés sur lies, cor-
respondant à une vinification particulière de certains
vins blancs secs issus de vendanges saines, doit inter-
venir dans le chai de vinification uniquement avant le
1er juillet de l’année suivant la récolte ou après le
15 octobre. Les vins doivent porter obligatoirement
l’indication du millésime.
La pratique de l’élevage de vins sur lies est aussi
largement employée dans d’autres pays comme la
Suisse ou l’Australie, où les vins passent moins de temps
sur lies (2 à 6 mois contre 12 à 15 mois en France)
(STUCKEY et al., 1991), mais également de façon cer-
tainement plus anecdotique au Japon (ARIZUMI et al.,
1994).
III - L’UTILISATION DES LIES DE VIN
1) Pour l’élevage des vins tranquilles sur lies (lies
de première fermentation)
Après la fermentation alcoolique, le vinificateur a
la possibilité de conserver ses vins sur lies de différentes
manières. La méthode traditionnelle consiste à ne sou-
tirer les vins que tardivement (mars) ou encore à les
conserver sur lies totales pendant toute la durée d’éle-
vage (8 à 10 mois) avec remise en suspension pério-
dique (bâtonnage). L’autre méthode, plus récente,
procède par soutirages précoces des vins (novembre -
décembre) et conservation sur lies fines. Les lies uti-
lisées pour l’élevage des vins ne représentent certai-
nement qu’une faible proportion de la quantité totale
produite au cours des diverses vinifications.
2) Vins effervescents (lies de seconde fermentation)
L’élaboration de vins effervescents, en particulier
selon la méthode champenoise, nécessite également
de rester au contact des lies de seconde fermentation
alcoolique (RIBÉREAU-GAYON et al., 1998 a). Les
vins peuvent ainsi être conservés au contact des lies de
quelques mois à plusieurs années.
3) Pour la distillation
Le reste des lies est généralement envoyé aux dis-
tilleries. En effet, il ne peut être obtenu « ni vin, ni bois-
son destinés à la consommation humaine directe (sauf
l’alcool, l’eau de vie ou la piquette) » à partir de la lie
de vin originaire de la Communauté Européenne
(RENOUIL et FERET, 1988).
Tout élaborateur de vin est tenu de livrer à la dis-
tillation la totalité des sous-produits issus de sa vini-
fication et, le cas échéant, du vin de sa propre
production. Selon les zones de production de vins,
les lies doivent présenter des caractéristiques moyennes
variant entre trois et quatre litres d’alcool pur par déci-
tonne avec un taux d’humidité de 45 p. cent (règlement
CEE n°822/87, articles 5 et 6). Lorsque les lies obte-
nues ne présentent pas ces caractéristiques minimales,
elles doivent être éliminées soit par livraison à une
industrie de transformation autre qu’une distillerie, soit
par destruction sous contrôle (FRÉDÉRIC, 1991).
IV - COMPOSITION DES LIES DE PREMIERE
FERMENTATION
1) Généralités
Le volume pâteux ou « lie fraîche » obtenu à la suite
des différents soutirages représente de l’ordre de 2 à
4 p. cent du volume du vin (RENOUIL et FERET,
1988). Il contient environ 25 p. cent en poids de résidu
sec qui lui-même comprend :
- 25 à 35 p. cent de sels tartriques,
- 35 à 45 p. cent de micro-organismes (majoritairement
des levures),
- 30 à 40 p. cent de résidus organiques.
2) Contenu microbiologique des lies de vin
Les lies sont par définition un réservoir de micro-
organismes dont les espèces principales sont essen-
tiellement des levures, ayant réalisé le processus
fermentaire, mais également des bactéries s’il y a eu
fermentation malolactique. La pratique désormais
répandue du levurage des moûts de raisin, avant le
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
Fig. 1 - Les lies dans la vinification « en rouge » et dans la vinification « en blanc »
(d’après le Bulletin Officiel des Impôts, 1987)
Summary of the utilization of lees in white and red wines elaboration processes (from Bulletin Officiel des Impôts, 1987)
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Caroline FORNAIRON et al.
début de la fermentation alcoolique, à l’aide des levures
sèches actives (LSA), permet de prévoir l’espèce de
levures majoritaire parmi les lies. Il s’agit alors essen-
tiellement de levures S. cerevisiae. Mais d’autres
espèces, ayant pour origine la microflore du raisin, du
sol et du matériel de vendange peuvent être aussi ren-
contrées. On peut notamment citer Kloeckera apicu-
lata, Metschnikowia pulcherrima, Candida stellata,
Pichia membranefaciens… (RIBÉREAU-GAYON et
al., 1998 a).
3) Composition chimique des lies
Peu de travaux décrivent la constitution exacte des
lies de vin. En effet, les compositions de lies ne sont
pas des valeurs exhaustives, étant donné la diversité
des vins et de leurs lies correspondantes, mais aussi
compte tenu de l’évolution du produit au cours du
temps. Quelques études ont cependant entrepris de
fournir quelques renseignements sur les lies de vin,
notamment celle de FRÉDÉRIC (1991), sur des lies
de Champagne âgées respectivement de un et huit mois,
celle de SCIANCAPELORE (1983), sur des lies de
vins rouges italiens débarrassées de l’alcool et des tar-
trates, en vue d’une valorisation éventuelle de ces rési-
dus vinaires et également celle de FERRARI et
FEUILLAT (1988) qui étudient les fractions lipidiques
et azotées de lies issues de vinifications en blanc.
SCIANCAPELORE et al. (1983) ont déterminé la
teneur en azote total et azote soluble des lies par la
méthode de Kjeldahl à respectivement 4,2 et 0,16 p.
cent du poids sec. Sur des lies de vins blancs de
Bourgogne, FERRARI et al. (1988) ont réalisé le même
dosage. Les quantités trouvées en azote total varient
entre 1,55 p. cent en début d’élevage et 1,15 p. cent du
poids sec, au bout de cinq mois d’élevage avec bâton-
nage.
En ce qui concerne le bilan des acides aminés, les
acides majoritaires des lies issues de vinification en
rouge analysées par SCIANCAPELORE et al. (1983)
sont dans l’ordre décroissant pondéral : l’acide gluta-
mique, l’acide aspartique, la lysine, la valine et la leu-
cine. L’étude de FRÉDÉRIC (1991) qui n’a porté que
sur l’analyse de certains acides aminés essentiels de
lies issues de vinification en blanc estime majoritaire-
ment de grandes quantités de tryptophane et de lysine
sur des lies âgées de huit mois, alors que le tryptophane
n’est pas même décelé sur les lies rouges étudiées par
SCIANCAPELORE. L’étude ultérieure des acides ami-
nés présents dans les vins au cours d’élevages sur lies
montrera qu’il est difficile de généraliser la présence
de tel ou tel acide aminé dans le milieu et dans la levure,
tant la composition initiale du milieu originel est pri-
mordiale.
L’analyse d’acides gras totaux de lies obtenues en
conditions contrôlées de laboratoire ont donné, par
diverses méthodes, des teneurs variant entre 1 et
6p. cent du poids sec total de la biomasse
(FORNAIRON-BONNEFOND, 2000). L’analyse des
acides gras de lies issues de vins rouges italiens
(SCIANCAPELORE et al., 1983) montre que les
acides palmitique (C 16 : 0) et linoléique (C 18 : 2) sont
les plus abondants avec 29 et 28 p. cent respectivement
de la fraction lipidique du résidu des lies. Viennent
ensuite les acides oléique (C 18 : 1) (15,3 p. cent), stéa-
rique (C 18 : 0) (10 p. cent), et linolénique (C 18 : 3)
(9,2 p. cent). Le ratio acides gras insaturés/acides gras
saturés est de l’ordre de 1,3.
Des vitamines ainsi que des oligo-éléments ont été
détectés dans les lies de Champagne (FRÉDÉRIC,
1991). L’analyse des cations et anions sur ces mêmes
lies ainsi que sur des lies issues de vins blancs tran-
quilles montre une teneur élevée en potassium.
LES CONSÉQUENCES DE L’ÉLEVAGE
DES VINS SUR LIES
Au cours de la conservation des vins sur lies, on
observe une évolution de la composition chimique des
lies. L’autolyse, phénomène biologique à l’origine de
cette modification, sera dépeinte plus précisément dans
ce chapitre, ainsi que les propriétés caractéristiques des
lies qui participent à la particularité et à la typicité
des vins élevés sur lies.
I - L’AUTOLYSE DES LEVURES EN ŒNOLOGIE
SALKOWSKI, dès 1875, évoque le terme d’auto-
lyse dans la littérature (FEUILLAT, 1998) et les pre-
miers travaux explicatifs, relatifs à la biochimie de
l’autolyse de la levure de boulangerie, sont publiés dans
les années 1950 par VOSTI et JOSLYN (1954).
1) Définition et description de l’autolyse
L’autolyse est un ensemble de réactions qui se mani-
feste chez les levures non viables (au sens d’ayant perdu
leur capacité à se multiplier) contenues dans les lies.
L’autolyse des levures est définie comme étant l’hydro-
lyse de biopolymères intracellulaires sous l’action
d’endohydrolases alors induites par la mort cellulaire,
suivie de la formation de produits de faible masse molé-
culaire (BABAYAN et al., 1981).
Ces auteurs fractionnent plus précisément le méca-
nisme d’action de l’autolyse en trois étapes majeures :
- Une perturbation des structures intracellulaires
(membrane cytoplasmique et lysosome) entraîne tout
d’abord la libération d’enzymes hydrolytiques et de
leurs substrats.
- Ces enzymes, une fois activées, interagissent avec
des polymères intracellulaires, amenant ainsi à une
accumulation de produits hydrolysés dans l’espace
périplasmique défini par la paroi de la levure.
- Dans une dernière étape, la masse moléculaire des
produits d’hydrolyse diminue, la taille de ces produits
est alors compatible avec la porosité de la cellule et les
dits produits (protéines, polysaccharides…) peuvent
diffuser dans le milieu extracellulaire.
Il est de plus à noter qu’en parallèle, la dégradation
des constituants de la paroi (glucanes, mannoprotéines)
aboutit à l’augmentation de la porosité facilitant éga-
lement la libération de produits d’autolyse issus de la
paroi dans le milieu extracellulaire.
Dans le domaine de l’œnologie, la connaissance de
l’autolyse et de ses conséquences sont surtout impor-
tantes pour les vins élaborés en présence de leurs levures
de fermentation pendant des périodes très longues. Il
s’agit de vins effervescents de type Champagne qui
nécessitent de rester en contact avec leurs lies au mini-
mum une année pour pouvoir bénéficier de l’appella-
tion « vin de Champagne ». Les vins de Champagne
peuvent toutefois être conservés au contact des lies
jusqu’à une dizaine d’années, voire plus, dans le cas
de millésimes particuliers avant les opérations de
« remuage » et de « dégorgement ». C’est également
le cas des vins blancs élevés sur lies (environ une année
de contact avec les lies pour posséder cette appella-
tion). L’autolyse accompagne le vieillissement des vins,
et la libération de molécules qu’elle engendre, peut être
bénéfique pour révéler ou relever les attributs et poten-
tialités de certains vins. Cependant, un des traits carac-
téristiques de l’autolyse en œnologie est la lenteur du
phénomène. Par exemple, pour certains vins efferves-
cents de type Champagne, l’autolyse ne se manifeste
qu’après une période latente (après la deuxième fer-
mentation alcoolique), qui peut durer 6 à 12 mois, temps
nécessaire en réalité pour obtenir une mortalité cellu-
laire complète et l’activation du système autolytique
(FEUILLAT et CHARPENTIER, 1982 ; TODD,
1995).
2) Les produits dérivés de l’autolyse utilisés en œno-
logie
Ce processus, naturel et lent, est coûteux tant par le
matériel qu’il nécessite (barriques souvent chères ou
cuves immobilisées pendant toute la période d’éle-
vage), que par la mobilisation humaine qu’il implique
pour le suivi de l’élevage (bâtonnages à réaliser, dégus-
tations pour surveiller les développements éventuels
de goûts de réduit…). Pour faire face à ces contraintes
économiques, des adjuvants à usage œnologique pré-
parés par autolyse ont été mis au point par différentes
équipes (FEUILLAT, 1986 ; FEUILLAT et
CHARPENTIER, 1998 ; LAFON-LAFOURCADE
et al., 1977 ; MOINE-LEDOUX et al., 1997 ; TRIOLI
et DULAU, 1995) afin de bénéficier des avantages de
l’autolyse sans en avoir les contraintes (FEUILLAT,
2000). Ces autolysats de levures sont utilisés en vue
d’une activation des fermentations alcoolique et malo-
lactique : ils permettraient de meilleures croissances,
ainsi que des fermentations plus rapides avec un
meilleur taux de viabilité (FEUILLAT et GUERREAU,
1996 ; TRIOLI et DULAU, 1995). C’est également le
cas d’écorces de levures préparées par autolyse. Ces
enveloppes cellulaires dépourvues de cytoplasme peu-
vent être additionnées au moût et fonctionnent comme
facteurs de survie, c’est-à-dire qu’elles n’agissent pas
sur la croissance, mais permettent de prolonger plus
longtemps la viabilité de cellules non proliférantes
(LAFON-LAFOURCADE et al., 1977), et de fer-
menter une plus grande quantité de sucre. L’action de
ces écorces, en plus de l’apport nutritif qu’elles consti-
tuent, réside dans le fait que vraisemblablement elles
adsorbent préférentiellement certains composés ou sub-
stances toxiques pour la levure, comme les acides gras
à moyenne chaîne (acide décanoïque et ses esters prin-
cipalement), sans modifier les caractères aromatiques
des vins (LARUE et al., 1984).
Mais ces adjuvants sont aussi employés en vue
d’améliorer la stabilité physico-chimique des vins (tar-
trique, protéique et celle des polyphénols). Les vins
alors préparés sont plus riches en azote total (protéines
et acides aminés) et plus généralement en macromo-
lécules. Ainsi ils influenceraient positivement les pro-
priétés sensorielles du vin. Cependant, l’usage de ces
produits est pour l’instant uniquement autorisé à titre
expérimental (FEUILLAT, 2000).
3) Facteurs externes influençant l’autolyse
L’autolyse naturelle de la levure, occasionnée par
des processus du catabolisme et de chute de viabilité
cellulaire, doit être distinguée de l’autolyse « induite »
qui peut être provoquée volontairement par une aug-
mentation de température, une addition d’agents de
plasmolyse, ou tout autre facteur favorisant la perte de
l’intégrité des membranes cytoplasmiques et l’activa-
tion des enzymes lytiques.
En œnologie, seule l’autolyse naturelle des levures
a lieu. Néanmoins, quelques facteurs peuvent modu-
ler l’amplitude de cette autolyse naturelle : tempéra-
ture, pH… L’azote total libéré sert en général de contrôle
pour la comparaison des effets sur l’autolyse de ces
différents traitements.
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
a) La température
L’autolyse est activée par une élévation de tempé-
rature. Les activités enzymatiques impliquées dans ce
processus augmentent avec la température, avec toute-
fois comme limite d’action la température critique de
dénaturation de ces enzymes. La diversité des condi-
tions opératoires d’un auteur à l’autre peut expliquer
pourquoi les données concernant l’influence de la tem-
pérature sur l’autolyse apparaissent parfois comme
variables ou contradictoires.
Il a été démontré que sur un milieu synthétique, lors
d’autolyse induite, la déstructuration des endostruc-
tures de la cellule, ainsi que l’activation des enzymes
lytiques dépendaient de la température. La tempéra-
ture optimale est de 60 °C pour l’activité protéase tan-
dis qu’elle atteint 70°C pour l’activité nucléase
(BABAYAN et al., 1981). Ces températures optimales
d’action sont diminuées en présence d’agents plas-
molysants (éthanol, acétate d’éthyle, lécithine…). Pour
BABAYAN et al. (1981), l’intervalle de température
optimale d’autolyse se situe entre 45 et 60°C, à pH 5,
mais ces conditions de travail ne reflètent pas celles
pratiquées en œnologie.
De même, FEUILLAT et al. (1982) ont étudié l’effet
de la température sur l’autolyse en suivant la quantité
d’azote relargué par les levures au cours du temps, dans
une solution tamponnée à pH 5. Plus la température
est élevée, plus la libération d’azote est forte. Mais,
après un chauffage de 4 heures à 55°C, le milieu ne
s’enrichit plus, alors que pour des températures plus
faibles, la libération d’azote peut continuer plus long-
temps. Ce résultat est dû au fait que le processus enzy-
matique est inhibé par de hautes températures.
MOLNAR et al. (1980) précisent que la vitesse
d’autolyse est en général linéaire entre 4 et 40°C à pH
acide, et qu’une augmentation de 10°C en température
correspondrait à une augmentation de 6 à 7 p. cent de
cette vitesse. La température optimale pour l’activité
protéolytique sur des vins effervescents se situerait
entre 10 et 12°C. Au-delà de la gamme de température
(4-40°C), l’activité autolytique des protéases intracel-
lulaires cesse. De plus, si la vitesse d’autolyse est trop
rapide (par exemple à hautes températures), les com-
posés relargués ne pourront pas suivre certaines réac-
tions chimiques secondaires favorables au bouquet du
vin, et pourraient même développer en bouche des
goûts désagréables de « levure » (KELLY-
TREADWELL, 1988).
b) Autres facteurs
Des facteurs chimiques peuvent aussi accélérer les
mécanismes d’autolyse comme :
- le changement de la force ionique,
- le pH : des pH moins acides que celui du vin per-
mettent une libération plus rapide des composés intra-
cellulaires (BREDDAM et BEENFELDT, 1991 ;
FEUILLAT et CHARPENTIER, 1982 ; MIGUEL-
GORDILLO et al., 1990 ),
- la composition en ions du milieu : le calcium et le
magnésium favorisent une autolyse à 30°C (HOUGH
et MADDOX, 1970),
- la composition du milieu en éthanol : la protéo-
lyse sera meilleure en présence de 10 p. cent d’éthanol
(v/v) qu’à 12 p. cent (MIGUEL-GORDILLO et al.,
1990).
- en dernier lieu, une trop forte aération, des carences
du milieu en azote ou en sources énergétiques peuvent
également causer des perturbations cellulaires, à la fois
structurales et fonctionnelles et accélérer l’autolyse
(BABAYAN et BEZRUKOV, 1985).
4) Mécanismes et conséquences de l’autolyse en
œnologie
Suite à la chute de viabilité cellulaire, l’autolyse de
la levure conduit au relargage de protéines cellulaires,
d’acides nucléiques, de lipides et de polysaccharides,
et est corrélée à une diminution de la valeur pondérale
de la biomasse.
a) La protéolyse
Une des conséquences les plus manifestes de l’auto-
lyse est l’hydrolyse des protéines, qui permet l’enri-
chissement du vin en métabolites azotés. Les travaux
de LURTON (1988) et LURTON et al. (1989), confir-
més par ceux de SATO et al (1997), ont permis d’éta-
blir l’intervention de protéases dans les échanges entre
la levure et le vin au cours de l’autolyse. S. cerevisiae
possède un équipement enzymatique très diversifié
(ACHSTETTER et WOLF, 1985) dont une grande
partie d’enzymes est susceptible d’intervenir dans le
processus de protéolyse des levures de vin. Toutefois,
les conditions œnologiques rencontrées, de par les
faibles valeurs de pH (pH acide entre 3 et 4) et de tem-
pérature (entre 10°C et 15°C), ne favorisent pas l’action
de l’ensemble de ces protéases. Selon les travaux de
LURTON et al. (1988, 1989), l’utilisation d’inhibiteurs
spécifiques des quatre classes de protéases présentes
chez S. cerevisiae (protéases à sérine, protéases à grou-
pement thiol, protéases acides et métalloprotéases),
suggère le rôle prédominant de la protéase A dans le
processus protéolytique. Cette protéase acide, au pH
du vin, permettrait la libération d’un très grand nombre
de peptides. De plus, elle aurait aussi un rôle activa-
teur d’autres protéases telle que la carboxypeptidase
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Y. Cette activité carboxypeptidase, vingt-cinq fois plus
faible que celle de la protéase A, n’a été détectée dans
le vin qu’au début de l’élevage sur lies à 10°C sous
forme extracellulaire, alors que sa forme intracellulaire
était quantifiable pendant au moins six mois (SATO et
al., 1997). Toutefois, l’implication de protéases acides
synergiques, autres que la protéase A, dans l’augmen-
tation en acides aminés des vins élevés sur lies, ne peut
être exclue (LURTON, 1988).
L’intensité des activités protéasiques varie de façon
prononcée en fonction de la souche de levure. En effet,
LEROY et al. (1990) ont montré des grandes varia-
tions de ces niveaux d’activité au cours de la deuxième
fermentation alcoolique sur des vins de Champagne
vinifiés avec deux souches traditionnelles de S. cere-
visiae. Cette variabilité a aussi été observée par
ARIZUMI et al. (1994) au cours de l’étude de trois
souches de levures (2 S. cerevisiae et 1 S. bayanus) et
par SUZZI (1990) dont l’étude porte sur le relargage
d’acides aminés de dix souches de levures. Ce dernier
auteur n’a pas dosé précisément les activités protéa-
siques des souches de levures mais on peut supposer
que les variations significatives sur les teneurs en acides
aminés dosés peuvent être attribuables à des niveaux
d’activités protéasiques différents.
Ces activités protéasiques sont encore présentes
après cinq à sept mois de stockage selon les différents
types de vins : vins blancs de Bourgogne (FERRARI
et FEUILLAT, 1988) et vins de Koshu (ARIZUMI
et al., 1994). L’évolution des activités protéasiques au
cours du temps a également été montrée sur des vins
de Champagne. Il apparaît que les activités protéoly-
tiques intracellulaires chutent après la fin de la seconde
fermentation pendant quelques mois, pour ensuite aug-
menter régulièrement pendant plusieurs années pour
atteindre un maximum qui se situerait vers la 6eannée
(FEUILLAT et CHARPENTIER, 1982 ; LEROY et al.,
1990).
b) La capacité autolytique des levures
Dans un but de comparaison, certains auteurs, en
utilisant la capacité protéolytique des levures, ont tenté
de développer et standardiser une définition de « capa-
cité d’autolyse des levures ». Ainsi, pour
CHARPENTIER et al. (1986), c’est la quantité d’azote
soluble libérée par gramme de levures en poids sec par
unité de temps. Pour LEROY et al. (1990), cette défi-
nition est précisée en spécifiant que l’autolyse est réa-
lisée dans un milieu hydroalcoolique à pH 3,5 et à 37°C
pendant 48 heures. SUZZI (1990) a dosé uniquement
les teneurs maximales d’acides aminés relargués de
différentes souches de levure du genre S. cerevisiae,
ayant fermenté sur un même milieu, au bout de
dix jours, à différentes températures. Étant donné la
variabilité de comportement des levures vis-à-vis de
l’autolyse, cet auteur a proposé que la capacité auto-
lytique des levures de S. cerevisiae puisse être un carac-
tère discriminant dans la sélection de souches.
HERNAWAN et al. (1995) ont étudié la capacité
d’autolyse d’autres espèces de levures comme
Kloeckera apiculata et Candida stellata, qui sont aussi
des espèces potentiellement présentes en fermentation.
c) La dégradation de la paroi cellulaire
Un effet direct de la protéolyse est l’altération de la
structure rigide de la paroi cellulaire au cours de l’auto-
lyse (FEUILLAT, 1998). D’un point de vue visuel,
l’apparition de crêtes, manifestation de cette altération
a été montrée par observation au microscope électro-
nique de parois mises en autolyse dans un milieu hydro-
alcoolique (CHARPENTIER et al., 1986). PITON
et al. (1988) ont aussi confirmé, au cours du vieillis-
sement du Champagne, l’évolution de la paroi levu-
rienne : au cours des six premiers mois d’élevage, la
transformation de la paroi cellulaire commence par
la disparition de la couche interne de la paroi. L’alté-
ration des polysaccharides de la couche externe n’inter-
viendrait que bien plus tard, entre huit et onze ans
(PITON et al., 1988).
La paroi de la levure S. cerevisiae est principale-
ment constituée de 90 p. cent de polysaccharides, les
10 p. cent restants étant des lipides et des protéines
(CHARPENTIER et FEUILLAT, 1992). La fraction
polysaccharidique est composée de glucanes ramifiés
(essentiellement des chaînes de β-(1→3)-D glucose,
mais aussi des chaînes de β-(1→6)-D glucose), de
mannoprotéines (protéoglycanes) et de chitine (1 p. cent
des polysaccharides totaux) (MANNERS et al., 1973a
; Manners et al., 1973 b). L’altération de la paroi est
variable selon les conditions initiales de croissance de
la levure (milieu synthétique ou moût naturel). On
assiste à :
- une diminution entre 20 et 50 p. cent de l’épais-
seur de la paroi lors d’une croissance sur milieu syn-
thétique (HERNAWAN et FLEET, 1995 ;
CHARPENTIER, 1986),
- une augmentation de 10 p. cent de l’épaisseur
de la paroi, sur un milieu vin à 10 p. cent (v/v) d’étha-
nol, tandis que l’épaisseur de la couche polysacchari-
dique augmente quant à elle de 26 p. cent
(CHARPENTIER et al., 1986).
Néanmoins quel que soit le milieu, la paroi cellu-
laire conserve son intégrité. Une augmentation du rap-
port mannose/glucose, qui indique une baisse globale
de la teneur en glucanes, est également observée. La
diminution de la teneur pariétale en polysaccharides
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
(conférant originellement forme et rigidité), couplée à
une perte en acides aminés explique le relâchement
structural de la paroi (FREYSSINET et al., 1989). Les
β-(1→3) glucanases, localisées dans la paroi et encore
présentes quatre mois après vieillissement du vin sur
lies ont été décrites comme étant responsables de ces
phénomènes (CHARPENTIER et FREYSSINET,
1989 ; FEUILLAT et al., 1989). La faible activité man-
nosidase détectée dans les parois ne jouerait qu’un rôle
mineur par rapport aux activités glucanases
(FREYSSINET et al., 1989). L’étude de FREYSSINET
et al. (1989) sur des parois isolées, dans des conditions
de milieux proches de celles d’un vin, permet de décrire
ce phénomène de dégradation de la paroi en trois
étapes :
L’hydrolyse des glucanes sous l’action de β-glu-
canases entraîne la libération de mannoprotéines liées
de façon covalente aux glucanes,
Une hydrolyse, ensuite, plus tardive des glucanes
est réalisée par une β-glucanase solubilisée dans le
milieu,
Enfin, une hydrolyse des mannoprotéines par une
α-mannosidase ou des protéases relarguées au cours
de la protéolyse.
d) Diminution du poids sec
Une des conséquences du relargage des protéines
et de la déstructuration des parois au cours de l’auto-
lyse de la levure est la diminution de la teneur en matière
sèche totale des lies au cours du temps. Cette dimi-
nution a été observée au cours de diverses expérimen-
tations réalisées dans des conditions variées :
Le poids sec de lies de Champagne, après vingt-
cinq mois de contact avec le vin, ne représente plus que
50 p. cent comparativement à la teneur initiale du poids
sec en début de vieillissement, pour n’être ensuite plus
que de 30 p. cent, pour des lies âgées de dix-huit ans
(LEROY et al., 1990).
Sur des vins tranquilles de Bourgogne élevés sur
lies, FERRARI et FEUILLAT (1988) observent, après
un élevage de cinq mois, une réduction de la teneur de
l’extrait sec de 22 à 32 p. cent, ce qui traduit également
une diminution du poids sec.
En conditions modèles, FORNAIRON-
BONNEFOND observe en 21 jours d’autolyse à 28°C
une réduction de poids sec des lies par rapport à la
teneur initiale variant entre 17 et 19 p. cent
(FORNAIRON-BONNEFOND, 2000).
Lors de l’autolyse de levures brassicoles, pendant
14 jours à 45°C menée à pH 5-6, HOUGH et
MADDOX (1970) ont constaté une chute semblable
d’au moins 20 p. cent par rapport au poids sec initial,
HERNAWAN et FLEET (1995) ont également
remarqué une diminution de la biomasse, par rapport
à la biomasse initiale, au cours de l’autolyse de trois
souches de levures différentes, variant de 26 à 33 p. cent
au bout de 10 jours à 45°C et à pH 4,5.
Enfin, après suspension de trois souches de levure
(LSA) dans un milieu vin modèle, à 30°C, à pH 3, pen-
dant 12 jours, sous agitation constante, il a été constaté
au 2ejour une diminution rapide (plus de 30 p. cent)
du poids sec pour atteindre une valeur à peu près
constante au 6ejour, qui ne représente plus que 40
p. cent du poids sec initial (PUEYO et al., 2000).
5) Les produits de l’autolyse
Au cours de l’autolyse, de par les activités hydro-
lytiques importantes que nous venons de décrire, le
milieu s’enrichit en composés, principalement d’ori-
gine pariétale, libérés par la levure. Ce sont essentiel-
lement des substances azotées comme les acides
aminés, les oligopeptides, les polypeptides, mais aussi
des polyolosides, des lipides et des acides nucléiques…
Le relargage de ces composés au cours du vieillisse-
ment contribue aux propriétés organoleptiques et phy-
sico-chimiques des vins. Plus précisément, les produits
d’autolyse, présents en œnologie, peuvent être de deux
types : 1) les produits primaires de l’autolyse jouant
directement sur le vin, 2) les produits résultant de réac-
tions secondaires entre les produits d’autolyse et les
autres composés du vin (TODD, 1995).
a) Substances azotées
Les substances azotées sont généralement consi-
dérées comme les produits majeurs de l’autolyse des
lies. Environ 50 p. cent de l’azote total de la levure peut
diffuser dans le milieu extracellulaire à un pH optimum
(pH 5 à 6) (BABAYAN et BEZRUKOV, 1985).
L’étude de ces substances pendant l’autolyse a permis
de mettre en évidence tout d’abord un relargage des
protéines et peptides, suivi plus tard d’une hydrolyse
extracellulaire de ces composés en acides aminés libres
(BABAYAN et BEZRUKOV, 1985 ; MARTINEZ-
RODRIGUEZ et POLO, 2000 ; MORENO-ARRIBAS
et al., 1996 ; MORENO-ARRIBAS et al., 1998). Puis,
ce processus se termine par une augmentation de l’acti-
vité hydrolytique pour aboutir alors à l’autodigestion
des enzymes elles-mêmes (BABAYAN et
BEZRUKOV, 1985). D’ailleurs, selon FEUILLAT
(1998), les acides aminés ne sont pas spécialement
de bons marqueurs d’autolyse, puisque ceux liés au
phénomène d’autolyse n’apparaîtraient qu’après relar-
gage des peptides et protéines dans le milieu. En effet,
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
TABLEAU I
Exemples non exhaustifs de l’évolution des acides aminés libres libérés par les lies au cours de différentes conditions d’autolyse.
Examples of amino-acids release from yeast according to different autolysis conditions
Conditions d’autolyse
Milieu
d’autolyse Souche de levure Concentration
en biomasse Température Durée
milieu
synthétique de laboratoire
X2180a 6,4 g l
-1
45°C 10 jours
vin
de
Koshu
de laboratoire Y378
n.p., de fin de
fermentation alcoolique 15°C 4 mois
œnologique Lalvin
71B (Lallemand)
œnologique 8130
(Lallemand)
vin
de
Chardonnay œnologique n.p.* n.p., de fin de
fermentation alcoolique n.p., de cave 5 mois
une fois par
semaine
sans
continue
(100 rpm)
Agitation
ou bâtonnage
[40] Ala (10,0) Arg (4,0) Gly (0,35)
His (0,4)
[144] Pro (80) Leu (7,0) Glu (6,3)
Lys (5,8) Phe (5,4) His (5,4)
[140] Pro (87) Leu (6,2) Phe (6,2)
His (5,5) Glu (5,4) Thr (5,0)
[107] Pro (60) Leu (5,5) His (5,5)
Lys (4,7) Glu (4,6) Thr (3,8)
[750] Glu (94,1) Phe (89,6) Leu (77,5)
Ala (58,2) Arg (54,4)
[Acides aminés libres relargués (mg L
-1
)]
Acides aminés majoritairement relargués
par les lies durant l’autolyse (mg L
-1
)
STUCKEY et al.,
1991
ARIZUMI et al.,
1994
HERNAWAN et
FLEET, 1995
D’après références
sans [60] Ala (20,0) Arg (4,8) Gly (0,25)
His (0,25)
vin de
Chardonnay
(méthode
champenoise)
œnologique n.p .
(Saccharomyces
bayanus)
n.p., de seconde fermenta-
tion (prise de mousse) n.p., de cave 18 mois sans [80] Ala (12,6) Pro (9,1) Ile (8,1)
Orn (6,9) Trp (4,3) Lys (2,5) Phe (2,0)
Thr (1,1) Gln (0,6)
MORENO-
ARRIBAS et al.,
1998
vin de
Champagne
œnologique n.p .
(Saccharomyces
cerevisiae)
n.p., de seconde fermenta-
tion (prise de mousse) n.p., de cave 4 ans sans [122] Glu (80) Phe (60) Leu (45) His (40)
Thr (10) Gly (10) Met (7) Ser (5)
FEUILLAT
et CHARPENTIER,
1982
vin blanc
de
Bourgogne
œnologique n.p .
(Saccharomyces
cerevisiae)
n.p., de fin de
fermentation alcoolique n.p., de cave 6 mois
une fois par
semaine [83,4] Lys (26,0) Arg (18,3) His (11,5)
Asp (11,4) Leu (10,3) Phe (5,9) Glu (1,6) FERRARI et
FEUILLAT, 1988
sans [84,7] Leu (13,1) Ala (12,7) Glu (12,5)
Lys (10,7) Ser (9,8) His (7,8) Arg (6,8)
* n.p. : non précisé.
en ce qui concerne le relargage d’acides aminés, il
est à discerner différentes étapes qui ne doivent pas être
confondues avec l’autolyse. Tout d’abord, les acides
aminés sont assimilés par la levure pendant la fer-
mentation alcoolique pour être utilisés pour la multi-
plication cellulaire mais aussi stockés, notamment au
niveau de la vacuole. Une fois les sucres consommés,
la levure utilise alors ses propres réserves pour la main-
tenance de son activité métabolique. Puis la cellule
dégénère et on assiste à une libération passive très rapide
par exsorption du pool cellulaire d’acides aminés (par-
tie insensible à l’utilisation des inhibiteurs protéasiques,
dont la composition est dominée par l’acide glutamique
et l’alanine), phénomène qu’il ne faut pas confondre
avec l’autolyse proprement dite. Ensuite vient une
courte période de latence où la quantité d’acides ami-
nés ne varie pas de manière perceptible. Après ce laps
de temps, un nouveau relargage d’acides aminés, beau-
coup plus lent que précédemment, est observé, dû à
l’autolyse proprement dite (FEUILLAT et
CHARPENTIER, 1982 ; KELLY-TREADWELL,
1988).
Les substances azotées relarguées sont corrélées
avec l’activité protéolytique intracellulaire qui, comme
signalé au paragraphe précédent, dépend de la souche
de levure et du milieu de croissance (CHARPENTIER
et al., 1986). De ce fait, HERNAWAN et FLEET
(1995) estiment que les valeurs de composition obte-
nues en protéines, peptides et acides aminés des auto-
lysats ne sont que des résultats relatifs et difficilement
comparables puisque les protéases et peptidases sont
elles-mêmes relarguées au bout d’un certain temps dans
le milieu extérieur et peuvent y continuer leur action.
Ainsi, pour ces auteurs, il est donc difficile d’utiliser
des valeurs exactes de composition en protéines, pep-
tides dans les autolysats, comme marqueur d’autolyse,
puisque les concentrations évoluent au cours du temps
et que la présence d’acides aminés dans le milieu ne
dépend pas uniquement de l’autolyse.
Toutefois, plusieurs auteurs ont estimé et analysé
le relargage des acides aminés et protéines dans l’éle-
vage de vins sur lies (ARIZUMI et al., 1994 ;
MORENO-ARRIBAS et al., 1998). Les évolutions
individuelles en acides aminés sont difficiles à inter-
préter car très variables d’une année sur l’autre, d’une
souche à l’autre (FERRARI et FEUILLAT, 1988) et
d’un vin à l’autre. En règle générale, quel que soit le
milieu (synthétique ou vin), le taux d’acides aminés
présents dans la levure chute au cours de l’autolyse
pour augmenter dans le milieu. Mais l’évolution indi-
viduelle de chaque acide aminé ne semble pas mon-
trer que l’autolyse favorise préférentiellement la rupture
de certaines liaisons peptidiques ou agit spécifique-
ment sur certains peptides de la paroi cellulaire
(CHARPENTIER et al., 1986). À titre d’illustration,
le tableau I résume quelques résultats obtenus dans
diverses conditions concernant les substances azotées
libérées.
La distribution des acides aminés libres est diffé-
rente de celle des peptides et des protéines. L’aug-
mentation de la teneur globale en azote dans les vins
est remarquée avant l’augmentation propre d’azote
aminé. Ce résultat confirme que, pendant l’autolyse, il
y a d’abord un relargage de peptides et/ou de protéines,
qui sont ensuite partiellement dégradés en acides ami-
nés dont la distribution est de plus en plus similaire au
fil du vieillissement (MORENO-ARRIBAS et al.,
1998). Comme au cours de l’élevage les protéines se
fractionnent en plus petits composés, la quantité totale
de protéines diminue (LUGUERA et al., 1997). La
nature des acides aminés libérés dépend avant tout de
la composition du vin de base en peptides et en pro-
téines, ainsi que du temps de mise en contact avec les
levures (MORENO-ARRIBAS et al., 1998).
Ainsi, on trouve toujours plus de peptides dans
les vins de base de Champagne ou effervescents que
dans les moûts correspondants, ces peptides provenant
de la levure (CARNEVILLIER, 1999 ; MORENO-
ARRIBAS et al., 1996). Une augmentation en pep-
tides, une fois la seconde fermentation alcoolique
achevée est remarquée pour atteindre son maximum
entre 12 et 15 mois, avant de diminuer ensuite
(MORENO-ARRIBAS et al., 1996). Ceci corrobore
la lente dégradation des peptides au cours du temps.
Le ratio peptides hydrophobes/peptides hydrophiles
augmente au cours du vieillissement. L’hydrophobi-
cité des peptides relargués étant susceptible de modi-
fier la qualité de la mousse, l’amélioration observée de
la qualité de celle-ci avec l’âge du vin pourrait être
reliée à l’augmentation de la teneur en ces peptides.
b) Les polysaccharides
Les polysaccharides libérés par des activités
β-(1→3) glucanases, font également partie des com-
posés majeurs relargués au cours de l’autolyse.
La quantification des ces polyolosides, par la varia-
bilité des approches analytiques utilisées selon les
auteurs, donne des quantités de polysaccharides
relargués variant d’un facteur 20, allant de 100 à
2230 mg L-1 (FEUILLAT et al., 1989 ; LLAUBÈRES
et DUBOURDIEU, 1987). Il semble admis que très
peu de glucose ou de sucres réducteurs sont retrou-
vés dans les autolysats ce qui confirme la nature poly-
saccharidique des molécules relarguées (HERNAWAN
et FLEET, 1995). FEUILLAT et al. (1989) ont mon-
tré, au sein des polysaccharides relargués, un enri-
chissement beaucoup plus important en glucose qu’en
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mannose : les mannanes constitutifs de la paroi sont
libérés sans hydrolyse alors que les glucanes sont hydro-
lysés sous forme de courtes chaînes ou monomères.
L’action d’une α-mannosidase, caractérisée par FLEET
et MANNERS (1977), au niveau de la paroi reste de
faible importance (FREYSSINET et al., 1989).
LLAUBERES et DUBOURDIEU (1987) ont
démontré que les mannoprotéines étaient les compo-
sés majeurs des polysaccharides exocellulaires de la
levure, même si leur quantité variait en fonction de la
souche, de la température de fermentation et du temps
de contact lies/milieu : la quantité de mannoprotéines
relarguées est d’autant plus marquée que le vin blanc
en présence de ses lies est bâtonné. CHARPENTIER
et FEUILLAT (1992) ont décrit les mannoprotéines et
peptidomannanes, relargués au cours de l’autolyse,
comme contribuant significativement à la qualité sen-
sorielle du vin, particulièrement à la finesse et à la per-
sistance des bulles, propriétés très importantes pour les
vins effervescents. De plus, l’effet positif de la libé-
ration des mannoprotéines sur la stabilisation des vins
a été signalé. Ce point sera abordé ultérieurement . En
dernier lieu, un relargage maximum de polysaccha-
rides neutres provenant de la levure pendant l’autolyse
sur un vin de Chardonnay a été mis en relation avec
une bonne qualité de mousse (ANDRÉS-LACUEVA
et al., 1997).
c) Les ARNs
Le relargage d’acide ribonucléique (ARN) dans le
milieu d’élevage est une autre réaction caractéristique
de l’autolyse des levures. La libération de ces compo-
sés, molécules déjà connues pour leurs rôles d’exhaus-
teur de goût dans les produits alimentaires, serait
d’autant plus important pour les vins sur lies tranquilles
où la concentration en lies est plus élevée que pour les
vins effervescents élaborés selon la méthode champe-
noise (COURTIS et al., 1998).
Sur des vins de Champagne, LEROY et al. (1990)
ont noté une très bonne corrélation entre l’activité
ARNase des cellules et le relargage d’acides nucléiques
dans le vin. Cette activité ARNase, présente au moment
de la fermentation en bouteilles, s’arrête au bout de
deux années d’élevage. Le taux d’acides nucléiques
relargués varie sur deux années entre 400 et
480 mg L-1et le pourcentage d’acides nucléiques par
rapport à la biomasse initiale en début de vieillissement
chute de 50 p. cent. Sur une autolyse réalisée dans un
tampon phosphate à 45°C, pH 4,5, une disparition de
plus de 85 p. cent de l’ARN présent dans la levure (6 à
8 p. cent du poids sec chez S. cerevisiae) est consta-
tée (HERNAWAN et FLEET, 1995). Les produits de
dégradation de l’ARN, probablement des nucléotides,
des nucléosides, des bases puriques et pyrimidiques ne
sont qu’en partie retrouvés (15 p. cent de déficit au
bilan) dans les autolysats (HERNAWAN et FLEET,
1995 ; HOUGH et MADDOX, 1970). Les auteurs sug-
gèrent que les produits de dégradation des ARNs
seraient associés aux résidus cellulaires qui sont ôtés
des autolysats avant leurs analyses. Enfin, sur milieux
modèles simulant des vins tranquilles élevés sur lies,
des premiers essais semblent montrer qu’en 80 jours,
le taux d’acides nucléiques présents dans le vin
augmente de 160 p. cent, passant de 130 mg L-1 à
340 mg L-1. Après cette période, le transfert serait en
revanche très faible (4 p. cent pour les 50 jours sui-
vants) (COURTIS et al., 1998).
d) Les lipides et les stérols
(1) Composition lipidique d’une levure
En conditions fermentaires, la fraction lipidique,
surtout associée aux différentes membranes cellulaires,
se trouve essentiellement sous forme de triglycérides
constituants les lipides de réserve, sous forme de phos-
phoglycérides membranaires et sous forme de stérols.
Les lipides de la levure S. cerevisiae constituent une
classe de composés mineurs dont les teneurs varient
entre 37 et 147 mg g-1 de matière sèche (entre 3 et 15 p.
cent) (RATTRAY, 1988). Parmi ces lipides, la quan-
tité de stérols est aussi très faible puisqu’elle est com-
prise entre 0,03 et 4,3 p. cent du poids sec de la levure
(GIOVANELLI et al., 1996). Par rapport aux autres
levures S. cerevisiae est particulièrement riche en sté-
rols.
Une large gamme d’acides gras constituent les tri-
glycérides et les phospholipides, mais les majoritaires
sont l’acide palmitoléique (C16 : 1) et ses esters ainsi
que de l’acide oléique (C18 : 1). Cependant la teneur
en acides gras dépend de la disponibilité en oxygène
moléculaire. Là encore, il est difficile de donner des
valeurs exactes tant les conditions de culture (tempé-
rature de croissance, type de milieu de culture…)
influencent la teneur et la qualité des lipides de la levure
(SLAUGHTER et MINABE, 1994).
(2) Autolyse et teneurs lipidiques des vins
Il est admis qu’en règle générale, les vins possè-
dent naturellement de faibles teneurs en lipides, les trai-
tements de clarification étant responsables de leur
appauvrissement. En revanche en œnologie, l’auto-
lyse, qui se produit au cours du vieillissement des vins
sur lies, est responsable de l’enrichissement des vins
en lipides. Cependant, comparativement aux autres
classes de composés relargués par la levure au cours
de l’autolyse, le transfert de lipides de la levure au vin
est moins manifeste.
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
Le phénomène de relargage de lipides dépend des
conditions de mise en pratique de l’autolyse et il est
difficile de généraliser la globalité des informations sur
le sujet. En effet, selon BABAYAN et BEZRUKOV
(1985) les lipides auraient tendance à s’agréger et à res-
ter à l’intérieur de la cellule pour des pH compris entre
5 et 6 : seulement 3 p. cent des lipides initiaux sorti-
raient de la cellule. FERRARI et al. (1987) lors de pré-
parations d’autolysats in vitro (37°C pendant 7 jours),
ont aussi constaté que le relargage des lipides dans le
surnageant était peu important, ces substances restant
également en majeure partie dans les enveloppes cel-
lulaires à pH acide (pH 3,5). En revanche, les travaux
de CHEN et al. (1980), sur le relargage d’acides gras
de levures brassicoles, présentent les acides gras libres
comme de bons marqueurs d’autolyse levurienne. Ces
auteurs induisent l’autolyse par différents moyens
comme la chaleur, les variations de pH ainsi que des
traitements par l’alcool. Les acides gras les plus abon-
dants alors obtenus sont des acides gras à courte chaîne
comme l’acide décanoïque (C 10 : 0) et octanoïque
(C 8 : 0) qui sont deux des principaux composés res-
ponsables de ce qu’on appelle en brasserie l’odeur
« caprylique » (aussi appelé « levure » ou « gras »).
Néanmoins, il est à préciser que dans les conditions
brassicoles courantes, l’autolyse n’a pas l’occasion
d’avoir lieu pendant le temps de contact des levures
avec la bière et qu’elle n’est d’ailleurs pas recherchée,
en dehors de quelques spécialités. Seules des variations
de température de stockage ou un contact bière/levure
prolongé peuvent éventuellement la déclencher.
Pourtant, les lipides relargués au cours de l’auto-
lyse ne sont pas à négliger puisqu’ils peuvent être impli-
qués dans la formation de certains composés volatils
comme des esters, des cétones et des aldéhydes
(CHARPENTIER et FEUILLAT, 1992, PUEYO et
al., 2000). C’est sur les vins de type effervescent
(Champagne) que les renseignements concernant les
lipides sont les plus conséquents. Mais ces travaux rela-
tent essentiellement l’influence des lipides sur la qua-
lité de la mousse, un des attributs sensoriels majeurs
des vins effervescents. En effet, PUEYO et al. (1995)
ont mis en exergue une relation positive entre la stabi-
lité de la mousse d’un vin et la présence d’acide lino-
lénique (C 18 : 3). Ils ont aussi souligné une autre
relation bénéfique entre la taille des bulles de la mousse
et la présence d’acide palmitique (C 16 : 0). En
revanche, des études en brasserie ont montré l’influence
négative des lipides sur la mousse de bière. DUSSAUD
et al. (1994) ont avancé que ces différences d’obser-
vation étaient certainement dues à la différence du taux
d’alcool présent dans les deux types de boissons fer-
mentées.
Les acides gras libres les plus abondants commu-
niqués par les lies aux vins lors des élevages sont les
acides palmitique (C 16 : 0), stéarique (C 18 : 0), et pal-
mitoléique (C 16 : 1) (FERRARI et al., 1987). Après
analyses des levures ayant séjournés plus de huit mois
au contact du vin, les auteurs constatent que la levure
est nettement plus riche en acides gras saturés qu’en
acides gras insaturés (13 p. cent seulement de la teneur
totale en acides gras) comparativement à des levures
sèches actives où les acides gras insaturés représentent
plus de 60 p. cent de la teneur totale en acides gras
(FERRARI et al., 1987).
De même, il semblerait que l’addition d’écorces de
levures ou de lies fraîches provoque en général une
augmentation temporaire de la concentration en acides
gras libres à longue chaîne dans le vin suivie, par la
suite, d’une diminution continue. On assisterait en fait
à partir d’un certain temps à une adsorption des acides
gras libres du vin par les lies ou les écorces de levures
(ANCIN et al., 1998 ; FERRARI et FEUILLAT, 1988 ;
FERRARI et al., 1987 ; SOUFLEROS et
BERTRAND, 1988), cependant sans qu’aucun méca-
nisme à cette observation n’ait pu être proposé.
HERRAIZ et al. (1990) avancent seulement l’inter-
vention hypothétique d’une activité enzymatique rési-
duelle de la levure.
Sur des vins de type effervescent, on constate au
cours du temps une diminution drastique des lipides
polaires et une accumulation simultanée des lipides
neutres comme le présente le tableau II.
Au sein des lipides neutres, les monoglycérides et
les diglycérides semblent s’être convertis en triglycé-
rides. Ces lipides neutres sont majoritaires à plus de
90 p. cent de l’ensemble des lipides alors dosés.
Néanmoins, si SLAUGHTER et al. (1994) constatent
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Caroline FORNAIRON et al.
TABLEAU II
Distribution (exprimée en p.cent des lipides) des différentes classes de lipides (stérols exclus)
chez S. cerevisiae pendant le vieillissement du Champagne (PITON et al., 1988).
Distribution (expressed in lipid percent) of different lipids (sterols excluded)
of S. cerevisiae during champagne wine ageing.
Temps Triglycérides Diglycérides Monoglycérides Acides gras libres
08,7 3,1 0,5 23,9
6 semaines 28,6 33,9 5,7 4,3
19 ans 53,0 17,8 0,3 19,0 10,0
27,5
63,7
Lipides polaires
une augmentation du taux de triglycérides, ils n’obser-
vent pas en contrepartie d’accumulation de mono et
diglycérides. Ils suggèrent plutôt une réestérification
rapide des acides gras et des acyl-glycérols. Ils remar-
quent en revanche l’apparition de cires dans le milieu
de culture lorsque la viabilité cellulaire est nulle.
Plus récemment, sur un système modèle cette fois-
ci, l’étude du relargage des lipides de trois souches
de levures a été menée pendant 12 jours au cours d’une
autolyse ménagée à 30°C sous agitation constante
(PUEYO et al., 2000). Un relargage de triglycérides,
de 1-3 diglycérides et de 2-monoglycérides, d’acides
gras libres, est observé dès le 2ejour, période qui cor-
respond au maximum de perte en viabilité et de matière
sèche des levures. La diminution générale constatée
de l’ensemble des lipides dans le milieu est expliquée
par une possible action d’enzymes hydrolytiques qui
seraient passées dans le milieu au cours de l’altération
de la paroi cellulaire. Entre le 8eet le 10ejour, un nou-
veau relargage de lipides est observé, en concomitance
avec une remontée de la viabilité cellulaire. Aucun
phospholipide et 1-monoglycéride ne sont trouvés dans
les autolysats correspondants alors qu’ils font pourtant
partie intégrante des lipides constitutifs de la levure.
La dégradation vraisemblable des phospholipides avait
déjà été remarquée par HERNAWAN et FLEET (1995)
ainsi que SLAUGHTER et MINABE (1994) qui ne
décelaient pas de traces de phospholipides dans les sur-
nageants. Une telle dégradation est décrite comme le
changement le plus significatif des lipides au cours de
l’autolyse de levures de panification notamment
(WATANABE et al., 1983).
Il est affirmé également qu’au cours d’une autolyse
avancée, les teneurs di-glycérides décroissent sous
l’action enzymatique (probablement des lipases), com-
posés alors retrouvés sous forme d’acides gras libres
(acides palmitoléique, palmitique, stéarique et oléique)
et de glycérol (HERNAWAN et FLEET, 1995).
Si TROTON et al. (1989) se sont attachés à
dépeindre les mécanismes régissant l’évolution des
lipides au cours de la seconde fermentation alcoolique,
c’est plus précisément PITON et al. (1988) qui ont étu-
dié les changements lipidiques des levures du
Champagne au cours du vieillissement sur lies en bou-
teilles. Des images au microscope leur ont permis de
discerner parmi les formes levuriennes de nombreuses
vésicules hétérogènes dont les plus petites semblent
être d’origine lipidiques. Une fois la seconde fermen-
tation terminée, les images suggèrent que les levures
sont plasmolysées. Cependant, l’intérieur des levures
semble montrer une dégradation de certaines mem-
branes et une accumulation de lipides neutres dans des
vésicules lipidiques qui s’accroissent. Après un dys-
fonctionnement de toutes les structures de la levure,
seules persistent au bout de quinze ans de vieillisse-
ment, une paroi très amincie (0,1 µm d’épaisseur), une
double membrane périphérique de la levure et des vési-
cules lipidiques (PITON et al., 1988).
Une analyse des stérols sur un milieu modèle a simi-
lairement été conduite pour estimer le taux de stérols
relargués au cours de l’autolyse (LE FUR et al., 1999).
En effet, les stérols sont connus pour influencer les
interactions protéines/phospholipides, et jouer par
conséquent sur la fluidité membranaire et les activités
enzymatiques membranaires. Dans cette étude, dix sté-
rols ont pu être séparés et identifiés sous forme esté-
rifiée ou non estérifiée, au cours d’une autolyse
accélérée de la levure en milieu modèle acide. L’auto-
lyse semble induire une diminution de la quantité des
stérols estérifiés de la levure particulièrement des pre-
miers intermédiaires de la synthèse de l’ergostérol, tan-
dis que les formes non estérifiées n’évoluent pas. D’un
point de vue quantitatif général, le taux de stérols passe
de 0,92 à 0,43 p. cent (par rapport au poids sec de la
levure). Par opposition, le relargage de stérols dans le
milieu est infime puisqu’il ne représente que
0,015 p. cent du taux des stérols totaux de la biomasse.
Les travaux de PUEYO et al. (2000) dans les condi-
tions précédemment citées ont montré également un
relargage d’esters de stérols et de stérols dès le deuxième
jour de mise en autolyse. Dans un modèle d’autolyse
obtenu à partir de levures ayant réalisé leur processus
fermentaire avant d’être mises en autolyse,
FORNAIRON-BONNEFOND (2000) a entrepris
d’étudier les différences observées entre un élevage
réalisé en présence et en absence oxygène. Il ressort de
ce travail que la différence entre les deux modalités
d’élevage semble se situer uniquement au niveau des
teneurs en stérols et plus précisément au niveau de celle
en ergostérol qui voit sa concentration diminuer de plus
de 80 p. cent uniquement au cours d’un élevage sous
oxygène.
e) Les vitamines
Seul CHEN et al. (1980), à propos de l’autolyse en
brasserie, citent certaines vitamines telles la thiamine
(vitamine B1), la niacine (acide nicotinique) et la bio-
tine comme faisant également partie des produits
d’autolyse.
II - LES PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES
DES LIES
1) Les phénomènes d’oxydo-réduction associés à
la présence de lies
Une des propriétés principales des lies est leur pou-
voir fortement réducteur. De ce fait, certains viticul-
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
teurs hésitent à mettre en œuvre un élevage sur lies. En
effet, lorsqu’un vin est maintenu sur biomasse totale,
rapidement des odeurs soufrées désagréables, inévi-
tables lors de la présence de lies dès le premier mois
d’élevage, apparaissent et nécessitent un soutirage
rapide pour éviter que ces odeurs de « réduit » ne
deviennent encore plus tenaces. Sous réserve d’une
clarification correcte des moûts et d’un sulfitage rai-
sonné, seul l’élevage en barrique qui permet un apport
minimal d’oxygène autorise un maintien prolongé des
vins sur lies totales (CHATONNET, 1991). Des tra-
vaux récents ont par ailleurs permis de démontrer la
capacité des lies de levures à consommer de façon signi-
ficative de l’oxygène après la fermentation alcoolique
pendant des périodes d’élevage allant jusqu’à trois
années et demie à 14°C (FORNAIRON et al., 1999,
SALMON et al., 2000). Cette propriété des lies à
consommer de l’oxygène n’est pas uniquement due à
une rémanence de viabilité cellulaire. Elle est cepen-
dant soumise à décroissance au cours de l’élevage des
vins sur lies. Après la chute de viabilité des levures,
cette consommation d’oxygène toujours présente relève
d’une origine vraisemblablement chimique. La capa-
cité maximale des lies à consommer de l’oxygène a été
estimée dans des conditions opératoires bien précises
(souche, milieu et température donnés…) à 4 mg L-1
simulant la composition moyenne d’un vin contenant
environ 4 p. cent de lies. L’ensemble des résultats obte-
nus montre que la consommation d’oxygène par les
lies s’apparente à une attaque préférentielle des lipides
des membranes cellulaires par l’oxygène (SALMON
et al., 2000), source connue de détérioration de la struc-
ture des membranes cellulaires. La capacité des lies à
consommer de l’oxygène semble particulièrement reliée
à la composition des cellules en certaines fractions
de stérols (FORNAIRON-BONNEFOND, 2000).
Toutefois, cette interaction oxygène/lies ne semble pas
affecter les phénomènes classiques d’autolyse des lies
(FORNAIRON-BONNEFOND, 2000). Il est à noter
que cette interaction potentielle entre oxygène et lies
durant l’élevage des vins n’a jamais été prise en compte
auparavant que ce soit en terme d’impact sur l’intégrité
des lies ou sur la production éventuelle de produits
finaux susceptibles d’influer sur la qualité finale des
vins élevés.
2) Interactions lies/polyphénols
a) « Décoloration » des moûts par les lies
VASSEROT et al. (1997) ont démontré l’aptitude
des levures à adsorber les anthocyanes. Cette adsorp-
tion dépend entre autre de la structure des anthocyanes,
de la présence d’une activité ß-glucosidase chez la
levure, mais est également fonction de certains para-
mètres environnants comme la concentration en étha-
nol, la température, le pH et la concentration en SO2
du vin. Ainsi, les lies peuvent-elles fixer des molécules
anthocyaniques résultant d’une extraction trop impor-
tante au cours du pressurage de la vendange de cépages
rouges à jus blanc. Ce phénomène qui leur confère
un pouvoir décolorant a été observé par VASSEROT
et MAUJEAN (1998) au cours d’expérimentations sur
des « moûts tachés » champenois de Pinot noir. De
ce fait, l’utilisation des lies de vin peut se substituer à
la pratique largement répandue de l’utilisation de char-
bons végétaux (noir végétal) qui peut entraîner une
altération organoleptique et une altération des propriétés
effervescentes et moussantes de vins blancs. Ainsi,
malgré un pouvoir décolorant moindre par rapport à
celui des charbons végétaux et un coût de mise en
œuvre plus élevé, les lies peuvent être utilisées pour la
décoloration des vins peu ou moyennement tachés.
b) Réactivité avec les polyphénols du vin
Très récemment divers travaux ont été menés pour
préciser les interactions potentielles entre lies de levures
et polyphénols lors de l’élevage de vins sur lies. Tout
d’abord VIVAS et SAINT-CRICQ de GAULEJAC
(2000) ont indiqué que le potentiel d’oxydation de vins
rouges conservés sur lies était plus faible que celui
du vin témoin, et que les constituants relargués dans le
vin par le processus d’autolyse ralentissaient sensible-
ment l’oxydation de quelques composés phénoliques
purifiés. Selon les travaux de FEUILLAT et al. (2000)
menés sur diverses campagnes d’élevage sur lies, il ne
semble pas y avoir d’incidence flagrante de l’élevage
proprement dit sur la composition en anthocyanes des
vins élevés. En revanche, après bâtonnage il semble y
avoir augmentation sensible de la fraction d’antho-
cyanes combinées. De plus, lors de la même étude, il
semblerait qu’il y ait augmentation des tanins à l’état
colloïdal dans les lots de vins bâtonnés, dénotant une
moindre réactivité des tanins vis-à-vis des protéines.
En milieu modèle, il a en revanche été démontré que
des levures à l’état de lies, préalablement cultivées
en absence de polyphénols, pouvaient présenter une
importante réactivité avec les polyphénols du vin
(SALMON et al., 2001). Ce type d’interaction conduit
alors à une forte baisse de la teneur en polyphénols
libres dans le vin de façon fort similaire à ce qui avait
été précédemment observé pour les anthocyanes libres
dans les moûts (VASSEROT et al., 1997). Toutefois,
en fonction de la durée de l’interaction, la réactivité
lies/polyphénols du vin envers l’oxygène semble se
modifier : la fraction de polyphénols restés libres dans
le vin semble avoir acquis une plus forte capacité à
réagir avec l’oxygène, tandis que les lies ayant adsorbé
des polyphénols du vin présentent une réactivité vis-
à-vis de l’oxygène extrêmement amoindrie (SALMON
et al., 2001).
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Caroline FORNAIRON et al.
3) Rosissement oxydatif
La présence de lies, lors d’élevage de vins blancs,
joue aussi un rôle préventif vis-à-vis du rosissement
oxydatif ou « pinking » des vins (RIBÉREAU-
GAYON et al., 1998 b). Le rosissement oxydatif, évo-
lution particulière de certains vins blancs vers des
nuances gris rose à l’occasion d’une légère oxydation,
est décrit depuis longtemps dans la littérature
(SIMPSON, 1977). DUBOURDIEU (1995) affirme
que les lies sont capables d’adsorber les précurseurs
des molécules responsables du rosissement, à l’inverse
d’autres traitements inefficaces (collage à la caséine,
utilisation de Polyvinylpolypyrrolidone ou utilisation
de SO2) et permettent ainsi de diminuer la sensibilité
des vins à cet accident.
4) Adsorption des thiols sur la paroi des levures de
lies
La capacité des lies de vin à éliminer complètement
certains thiols volatils du vin a été établie (LAVIGNE
et DUBOURDIEU, 1996). Effectivement, des expé-
riences menées avec des lies fraîches ou des parois
de levures en présence de solutions modèles renfer-
mant des thiols (méthanethiol et éthanethiol) ont mon-
tré la propriété des lies de levures à éliminer
complètement ces deux composés.
LAVIGNE et DUBOURDIEU (1996) suggèrent
la création de ponts disulfure entre la cystéine consti-
tutive des mannoprotéines (localisées dans la couche
externe de la paroi de la levure) et les groupements SH
des thiols volatils, ce qui permettraient ainsi la fixation
des thiols par la levure.
5) Rôle des lies dans les stabilisations tartrique et
protéique
Après contact avec des lies, il a été observé une
meilleure stabilité des vins correspondants vis-à-vis
des précipitations tartriques et des troubles protéiques.
En effet, une amélioration systématique de la sta-
bilité protéique des vins blancs au cours de leur éle-
vage sur lies en barrique a été constatée. Maintenus sur
lies, les vins nouveaux se troublent de moins en moins
sous l’effet de la chaleur (MOINE-LEDOUX et
DUBOURDIEU, 1998). De façon corollaire, l’obten-
tion de leur stabilité protéique requiert des doses plus
faibles de bentonite (stabilisateur de la précipitation
protéique). Pourtant les protéines du raisin responsables
de la casse protéique des vins blancs (six fractions pro-
téiques majoritaires) ne sont ni digérées ni adsorbées
par les lies de levures pendant l’élevage. Elles devien-
nent thermostables en présence de certains colloïdes
cédés au vin à partir des parois levuriennes (LEDOUX
et al., 1992). La stabilité protéique des vins élevés
sur lies est due en fait à la présence d’une septième frac-
tion protéique qui apparaît uniquement au cours de
l’élevage sur lies. C’est une mannoprotéine de 32 KDa,
appelée MP32, fragment de l’invertase pariétale de
S. cerevisiae, qui a été caractérisée et clairement décrite
comme thermostable et thermostabilisante vis-à-vis
des protéines des vins vieillis sur lies. Suite à l’auto-
lyse des levures au cours de l’élevage, ce fragment pro-
téique est libéré de la paroi des levures par l’action
conjointe de glucanases et protéases vacuolaires de
la levure. Cette mannoprotéine a pu être obtenue in
vitro à partir de parois de levure digérées enzymati-
quement par des glucanases (préparation de
Glucanex) et pourrait prochainement faire partie inté-
grante d’un nouveau produit qui se substituerait en par-
tie à la bentonite (DUBOURDIEU et
MOINE-LEDOUX, 1996).
Parallèlement, d’autres mannoprotéines fortement
glycosylées, de masse moléculaire moyenne d’envi-
ron 40 KDa obtenues par la digestion de parois de
levure inhibent les cristallisations tartriques dans les
vins blancs, rouges et rosés (MOINE-LEDOUX et al.,
1997 ; RIBÉREAU-GAYON et al., 1998 b). À partir
de ces données, un produit a pu être breveté sous le
nom de Mannostabafin de prévenir les risques de
précipitations tartriques des vins, mais son utilisation
reste encore pour l’instant à titre expérimental.
III - IMPORTANCE ORGANOLEPTIQUE DE
L’ÉLEVAGE SUR LIES
L’autolyse des levures, par un élevage sur lies (tech-
nologie lente et coûteuse en œnologie) est essentielle-
ment recherchée pour sa participation bénéfique à
l’équilibre aromatique du vin. Elle favorise, comme
nous l’avons vu, le relargage de certains composés
(lipides, substances azotées, acides ribonucléiques,
vitamines et polyolosides) dont certaines fractions peu-
vent être considérées comme des précurseurs d’arômes
et donc susceptibles d’être impliqué dans le bouquet
final des vins élevés sur lies.
Dans le langage viti-vinicole, les lies associées aux
vins sont, communément, réputées apporter « gras »
et « rondeur » au bouquet du vin, ainsi qu’un meilleur
potentiel de garde. Néanmoins, si ces termes œnolo-
giques sont quelque peu évasifs et subjectifs, certaines
études, présentées au paragraphe suivant, relatent et
analysent réellement ces variations gustatives. D’une
façon générale, les macro-molécules des levures cédées
au vin influencent la qualité aromatique. Il semble-
rait par exemple que des clarifications trop poussées
(diminution de 30 p. cent de macromolécules) engen-
drent des défauts organoleptiques, comme par exemple
une diminution de la persistance aromatique. Au
contraire, des vins laissés au contact des lies pendant
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
plusieurs mois, s’enrichissent en macromolécules de
levures, qui apportent un effet positif sur les attributs
sensoriels des vins (FEUILLAT, 1997). Ce phénomène
a été attribué à l’existence d’interactions entre macro-
molécules de levures et composés aromatiques du vin.
Toutefois, diverses expérimentations menées à partir
de vin avec des polysaccharides isolés et purifiés (man-
noprotéines fermentaires et d’autolyse) n’ont pas per-
mis de mettre en évidence un effet significatif d’un
point de vue sensoriel (WILL et al., 1991 ;
SCHOBINGER et al., 1992 ; SAMSON, communi-
cation personnelle).
Sur un milieu modèle, les interactions entre les com-
posés volatils et les macromolécules du vin dépendent
de la nature hydrophobe de la substance d’arôme et de
la partie protéique de la macromolécule (LUBBERS
et al., 1994). Ces macromolécules n’interfèrent pas de
manière unilatérale puisqu’elles peuvent augmenter
ou diminuer la volatilité relative des arômes, les deux
phénomènes ayant la même importance quantitative
(FEUILLAT et al., 1998). Par exemple, ce sont les
molécules les plus apolaires qui sont les plus fixées par
les macromolécules.
Sur un milieu modèle également, CHUNG (1986)
a suivi l’évolution des composés volatils relargués par
la levure au cours de la simulation d’une autolyse. À
part quelques exceptions, la grande majorité des com-
posés volatils sont présents en plus forte concentration
lorsque la durée de conservation augmente. Toutefois,
une hausse de la biomasse initiale n’entraîne pas sys-
tématiquement un accroissement proportionnel de la
concentration en composés volatils.
MOLNAR et al. (1981), sur levures entières ou
désintégrées, ont étudié les changements de la com-
position d’arômes dans les vins effervescents. La tem-
pérature influence la concentration de certains composés
comme ceux à haut point d’ébullition (certains esters
d’éthyle et certains acides gras). De plus, pour ces vins
effervescents vieillis en présence de levures broyées,
les concentrations en composés volatils peuvent être
2 à 5 fois supérieures par rapport aux vins élevés avec
des levures entières. Néanmoins, tous les composés
volatils alors relargués ne sont pas favorables aux pro-
priétés organoleptiques des vins effervescents.
L’élevage sur lies de Riesling blanc (10°C pendant
45 jours), selon ZOECKLEIN et al. (1997), diminue
la teneur en précurseurs aromatiques non volatils, les
composés glycosylés, de 52 p. cent par rapport à la
teneur d’un vin sans élevage. Ces derniers seraient
dégradés par des glycosidases qui, présentes dans
l’espace périplasmique de la levure, seraient libérées
au cours de l’autolyse dans le milieu.
D’après CHATONNET (1991), en barrique, sur
milieu réel, l’intensité et la vitesse apparente de dif-
fusion des substances aromatiques diffusant à partir du
bois des fûts varient selon que les vins sont conser-
vés sur lies fines ou sur lies totales. Le mode d’action
de la biomasse est vraisemblablement double : les parois
polysaccharidiques de levures peuvent d’une part refixer
certains composés aromatiques (phénols volatils, b-
methyl-g-octoalactones…) et d’autre part, certains sys-
tèmes enzymatiques de la levure encore actifs peuvent
limiter l’intensité du caractère « boisé » en transfor-
mant certaines molécules comme la vanilline et les
aldéhydes furaniques en produits moins odorants ou
moins typiquement boisés.
En ce qui concerne la préférence des vins élevés
sur lies par rapport à leur témoin, les résultats obte-
nus sont à pondérer car variables selon les auteurs :
Selon STUCKEY et al. (1991), l’addition de lies
dans un vin de Chardonnay apporte à ce dernier « une
nouvelle dimension ». De plus, « bâtonner » le vin déve-
loppe un meilleur équilibre entre les odeurs fruitées,
boisées, et levuriennes. L’auteur semble d’ailleurs mettre
en évidence une corrélation entre l’appréciation posi-
tive de ces vins et la libération d’acides aminés dans le
milieu après cinq mois d’élevage. On sait que les acides
aminés peuvent être l’objet de réactions chimiques
engendrant la formation de certains arômes
(FEUILLAT et CHARPENTIER, 1982). C’est le cas
de :
- la désamination de la thréonine en acide a-céto-
butyrique qui se transforme ensuite en diméthyl 4-5
tétrahydrofurane dione2-3, appelée aussi sotolon. Cette
lactone possède des odeurs de noix verte,
- la formation de vitispirane, composé caractéris-
tique des vieux vins à l’odeur florale qui doit son exis-
tence à la méthionine.
FERRARI et FEUILLAT (1988) ont montré que
des vins de Bourgogne soutirés en fin de fermentation
alcoolique sont préférés à ceux élevés sur lies, mais
que ces derniers vins sont toutefois mieux classés en
fin d’élevage. Cependant, sur des Champagnes addi-
tionnés de surnageants ou de culots d’autolysats, les
vins obtenus sont très bien notés pour l’intensité et le
parfum de leur arôme, ainsi que pour la typicité de
l’odeur. En revanche, après deux ans de conservation,
c’est le témoin qui est préféré. La présence d’autoly-
sats semble donc bénéfique après une année pour être
ensuite jugée défavorable (CHUNG, 1986).
La méthode d’élevage de vins sur lies est employée
quasi systématiquement sur le vin Koshu au Japon pour
relever la platitude initiale du cépage. Des analyses
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Caroline FORNAIRON et al.
sensorielles, menées pour évaluer les temps de contact
optimum des lies avec ces vins, ont montré que les vins
préférés sont ceux restés en contact sur une période de
quatre mois pour les vins stockés en cuves, et ceux res-
tés cinq à six mois pour des vins stockés en bouteilles
(ARIZUMI et al., 1994).
Enfin, LLAUBERES (1987) a montré que des lies
bâtonnées favorisaient grandement le relargage de poly-
saccharides dans le milieu en comparaison avec des
lies non bâtonnées, mais que, en revanche, cette diffé-
rence n’était pas perçue au moment de la dégustation.
A l’inverse, les vins en présence de lies sont systé-
matiquement préférés au vin témoin. Cependant,
l’influence organoleptique directe des polysaccharides
sur le gras, sur le « coulant » ou le moelleux des vins
blancs élevés sur lies n’a jamais été clairement démon-
trée (RIBÉREAU-GAYON et al., 1998 b).
ASPECTS TECHNOLOGIQUES
CONSÉQUENTS À LA PRÉSENCE DE LIES
L’élevage sur lies a beaucoup été abordé, comme
nous venons de le voir, sur le plan des constituants
macro-moléculaires azotés, polysaccharidiques ou
encore lipidiques relargués lors de l’autolyse des levures.
CHATONNET (1991) a cependant élargi ces études
en associant des notions complémentaires comme l’inci-
dence des contenants dans lesquels sont réalisés les éle-
vages. En effet, d’un point de vue technologique, le
type du récipient de stockage, outre la nature du vin
(blanc ou rouge), influe directement sur les processus
d’oxydation du vin et donc sur son évolution.
I - ÉLEVAGE DES VINS SOUS BOIS
La conservation en barriques de bois de chêne est
une pratique très ancienne qui permet d’affiner et de
typer un vin, cette typicité provenant en partie des com-
posés rétrocédés par le bois (GLORIES, 1987). Ce
mode de conservation permet également une oxyda-
tion, qualifiée par l’auteur comme douce et perma-
nente, dite « ménagée » du vin au cours du temps.
1) Vins blancs, bois, lies et oxygène
La particularité de l’élevage traditionnel bourgui-
gnon des vins blancs en fût réside dans le fait que la
barrique est le siège à la fois de la fermentation alcoo-
lique et de l’élevage. Tout l’élevage est réalisé sur
lies totales, sans soutirage. Il a la spécificité de mettre
en œuvre des mécanismes réactionnels d’échange entre
les constituants originels du vin, ceux de la levure ainsi
que ceux de la barrique en chêne (RIBÉREAU-
GAYON et al., 1998 b). Ces mécanismes sont favo-
risés grâce à des remises en suspension régulières des
lies (opération de bâtonnage). Le contact avec l’oxy-
gène de l’air est généralement néfaste pour la qualité
des vins blancs. Aussi procède-t-on à des ouillages afin
de diminuer au maximum la surface d’échange entre
l’air et le contenu de la barrique, à l’injection de gaz
neutres pour chasser l’oxygène surmontant le vin
(DELTEIL et al., 1998), ou encore à des ajouts pré-
ventifs de SO2. Ces pratiques mises en œuvre per-
mettent de prévenir le développement de
micro-organismes exogènes dans les vins, une fois la
fermentation alcoolique achevée. En effet, le déve-
loppement de levures oxydatives de « fleur » ou « à
voile » ainsi que de bactéries acétiques n’est pas sou-
haité au cours de vinifications classiques du fait de leur
action néfaste et contaminante sur la qualité du vieillis-
sement biologique (CHARPENTIER, 1990).
Le bois est un matériau poreux, au travers duquel
une certaine quantité d’oxygène peut diffuser en fonc-
tion de l’âge de la barrique. CHATONNET (1991) a
établi par des mesures de potentiel d’oxydo-réduction
que ce type de logement favorisait une certaine oxy-
dation alors que le vin en cuve restait plus réduit
(RIBÉREAU-GAYON et al., 1998 b). À l’intérieur de
la barrique, le potentiel décroît au fur et à mesure que
l’on s’éloigne de la surface du vin et que l’on se rap-
proche de ses lies (CHATONNET, 1991). Le bâton-
nage permet un rééquilibrage du potentiel
d’oxydoréduction de la barrique par dissolution d’oxy-
gène. Ainsi, la réduction des lies, tout comme d’ailleurs
l’oxydation des vins en surface du fût, sont empêchées.
Toutefois, cet auteur avance qu’on ne peut pas uni-
quement expliquer la réussite d’un élevage en présence
de biomasse totale sans apparitions d’odeurs soufrées
par la seule diffusion de l’oxygène dans le fût. Il semble
que la présence d’un catalyseur soit nécessaire pour la
disparition totale ou l’absence de développement des
sulfures volatils nauséabonds. L’acide gallique, pro-
duit d’hydrolyse des ellagitanins (tanins du bois), a été
proposé en tant que catalyseur de ces réactions
(CHATONNET, 1991). Cependant, bien que le bois
de chêne soit riche en ellagitanins, les vins séjournant
en barriques ne renferment que des teneurs mineures
en ces composés par rapport aux composés phénoliques
du vin (MOUTOUNET et al., 1989 ; VIVAS et al.,
1996). Ces faibles concentrations en ellagitanins sont
dues, pour l’essentiel, à la thermosensibilité de ces
molécules pendant les opérations de cintrage et de
« chauffe » des barriques (MOUTOUNET et al., 1992).
Le bois rétrocède des substances aromatiques au
vin qui réagissent avec les lies mais également avec
les constituants du vin. Parmi les composés présents
dans le bois et qui se solubilisent au moment de l’éle-
vage, deux classes sont distinguées : les substances qui
sont rétrocédées au vin sans véritable transformation,
comme les whisky-lactones (notamment la β-methyl-
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Autolyse des levures - Élevage des vins sur lies
γ-octalactone), et les substances qui proviennent du
bois mais qui seront transformées au cours des fer-
mentations alcoolique et malolactique, comme les phé-
nols volatils (FEUILLAT, 1992). Il a été montré que
les lies permettaient d’atténuer cet enrichissement des
vins en polyphénols issus du bois (CHATONNET,
1991). Il semblerait que les mannoprotéines des parois
de levures relarguées dans le milieu possèdent de
grandes capacités de combinaison et de fixation avec
les polyphénols (DUBOURDIEU, 1992). Ainsi,
l’indice de polyphénols totaux et de la couleur jaune
du vin diminuent au cours de l’élevage des vins sur lies
en barrique (CHATONNET et al., 1992).
2) L’élevage sur lies des vins rouges en barriques
Les vins blancs de type bourguignon réalisent à la
fois leur fermentation alcoolique et leur élevage en bar-
riques en présence de leurs lies. À l’inverse, les vins
rouges ne sont mis au contact du bois qu’une fois la
fermentation alcoolique achevée et généralement en
absence des lies. Il est toutefois à noter que, depuis
quelques années, des élevages de plus en plus nom-
breux de vins rouges sur lies et en barriques sont menés.
Les pratiques utilisées sont encore un peu empiriques.
Les vins sont généralement séparés de leurs lies gros-
sières une fois la fermentation accomplie. Le vin et ses
lies sont ensuite entonnés en fût et commence alors un
élevage de type « classique », où les lies sont remises
en suspension par bâtonnage régulier comme lors d’un
vieillissement de vin blanc sur lies (BIOTEAU, 1998).
II - ÉLEVAGE DES VINS EN CUVES
Tous les vins sur lies ne sont pas élevés dans des
barriques. Ces dernières sont onéreuses et leur renou-
vellement régulier ou leur entretien, pour maintenir
une certaine qualité, n’est pas toujours assuré. L’éle-
vage des vins se pratique donc aussi en cuves, à condi-
tion que quelques précautions, liées à la nature du
contenant, soient prises.
1) L’élevage des vins blancs
L’élevage de vins blancs en cuve de par les volumes
importants mis en œuvre est beaucoup plus délicat que
l’élevage en barriques (RIBÉREAU-GAYON et al.,
1998b). En effet, les défauts de réduction sont plus dif-
ficiles à maîtriser : le caractère réducteur des lies n’est
pas contrebalancé par la présence d’oxygène diffusant
au travers du récipient et l’équilibre d’oxydoréduction
observé en fût n’est plus présent. Lorsque le vin ne pré-
sente pas de défaut de réduction, il est élevé sur lies
fines, après un soutirage précoce (novembre -
décembre) (CHATONNET, 1991), sinon les élevages
sont réalisés en absence de lies (RIBÉREAU-GAYON
et al., 1998b).
Souvent, les goûts de réduit de vins blancs sur lies,
sulfités en grandes cuves, ne sont pas éliminés par la
pratique de soutirages avec aération du vin. Ils réap-
paraissent dès que les lies se redéposent, du fait, selon
LAVIGNE et al. (1996), de la pression exercée par la
hauteur de la cuve sur les lies. Le développement de
ces goûts de réduits est dû en partie à une activité sul-
fito-réductase de la levure catalysant la transformation
du SO2en H2S. Aussi, pour pallier cette contrainte,
LAVIGNE et al. (1996) ont proposé de séparer momen-
tanément, dès la fin du sulfitage, le vin de ses lies. Les
lies seront logées en barriques afin qu’elles perdent leur
activité réductrice (pendant un mois environ). Elles
sont ensuite réincorporées au vin. À ce stade, elles ne
génèrent non seulement plus de composés soufrés mais
leur addition provoque une diminution sensible de cer-
tains thiols du vin comme nous l’avons vu précédem-
ment (RIBÉREAU-GAYON et al., 1998b).
2) L’élevage des vins rouges
L’élevage des vins rouges est souvent réalisé en
cuves inertes et généralement sans lies. Toutefois, la
présence de lies n’est pas à exclure puisque pour cer-
taines cuvées, l’élevage se fait sur lies, en procédant
à une oxygénation assurée par différents remontages
ou en utilisant un système de « micro-oxygénation »,
appareil qui permet de dispenser des quantités déter-
minées et régulières d’oxygène de manière à ce que ce
dernier ne s’accumule pas dans les vins
(MOUTOUNET et MAZAURIC, 2001).
La présence de lies lors de l’élevage de vins rouges
limite l’augmentation du potentiel d’oxydo-réduction
observé lors de la conservation des vins sans lies
(VIVAS et SAINT-CRICQ de GAULEJAC, 2000).
Ces auteurs avancent que les lies possèdent ainsi un
rôle d’antioxydant y compris dans les vins rouges.
CONCLUSIONS
L’élevage de vins sur lies se caractérise par la pré-
sence d’un phénomène appelé autolyse. À propos des
remarques concernant l’autolyse levurienne, il faut être
conscient de la diversité des conditions expérimentales
mises en œuvre et regroupées sous le terme unique
d’« autolyse ». Par ce biais, il faut relativiser la com-
paraison d’un certain nombre de valeurs fournies dans
la littérature scientifique. En effet, la qualité de la matière
première d’étude (les levures) ainsi que les milieux
(milieux de fermentation et milieux d’autolyse) ne sont
pas dans tous les cas identiques. Certains auteurs étu-
dient des lies de vins blancs (levures ayant fermenté
une seule fois sur un moût de raisin), d’autres déve-
loppent leur recherche sur des lies de vins effervescents
(levures réalisant un deuxième processus fermentaire
sur du vin et non plus du moût de raisin), tandis que
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©Vigne et Vin Publications Internationales (Bordeaux, France)
Caroline FORNAIRON et al.
d’autres encore travaillent à l’aide de levures sèches
actives réhydratées et placées directement dans un
milieu modèle (milieu hydro-alcoolique, mimant à la
composition sommaire d’un vin).
De plus, les marqueurs d’autolyse étudiés ne sont
pas toujours les mêmes, certains estiment qu’il n’y a
autolyse qu’après seulement un relargage passif d’acides
aminés dans le milieu, alors que pour d’autres, la simple
augmentation de la teneur en azote dans le milieu est
synonyme d’autolyse. Enfin, pour certains auteurs,
l’autolyse peut mettre un temps très long à se mani-
fester (six à dix-huit mois pour certains vins de
Champagne) avant que ses « bienfaits » n’apparais-
sent, tandis qu’un vin blanc élevé selon la méthode tra-
ditionnelle Bourguignonne, bien souvent pour éviter
un goût de « boisé » trop prononcé, n’est élevé qu’au
maximum neuf mois avant d’être embouteillé. Il est,
de même, difficile de comparer les effets de l’autolyse
« induite » à très fortes températures et ceux provoqués
par l’autolyse de grands champagnes qui mettent des
années à se manifester.
La très grande variabilité des modèles expérimen-
taux utilisés pour l’étude de l’autolyse des levures au
cours de l’élevage des vins sur lies rend donc diffi-
cile toute affirmation catégorique sur les intensités de
relargage des divers composés de la levure vers le vin.
C’est par contre dans le domaine du comportement
physico-chimique des lies que les études scientifiques
sont indiscutablement les moins sujettes à interpréta-
tion, même si le nombre des expérimentations menées
est relativement faible. Ces travaux montrent claire-
ment toute l’importance de l’environnement dans lequel
s’exercera l’élevage du vin : la nature de la matière pre-
mière (teneurs en polyphénols et anthocyanes), mais
aussi l’équipement et la technologie utilisés (cuves,
barriques, oxygénation ou pas…) influeront profon-
dément la qualité organoleptique du vin en question.
Cependant, peu d’études scientifiques n’ont donné
lieu précisément à l’explicitation de l’influence béné-
fique organoleptique attribuée à l’élevage de vins en
présence de lies. La multiplicité des molécules relar-
guées pendant le phénomène d’autolyse, mais aussi les
fortes interactions que peuvent avoir ces molécules ou
même les lies avec les composés du vin, peuvent aisé-
ment expliquer cette absence, faute de cibles claires de
recherche. C’est vraisemblablement dans ce sens que
les futures recherches concernant les lies de vins devront
s’orienter.
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©Vigne et Vin Publications Internationales (Bordeaux, France)
Caroline FORNAIRON et al.
Reçu le 23 février 2001
accepté pour publication le 4 mai 2001
