Pilotage des fermentations en culture mixte

Les contraintes actuelles et futures liées au changement climatique et à l’évolution de la demande des consommateurs de vin conduisent la profession à envisager l’adoption de nouvelles pratiques pour répondre aux défis techniques posés par ce contexte : nécessité de garder un taux d’alcool constant malgré des moûts de plus en plus sucrés, recherche de profils aromatiques plus variés, tout en conservant une reproductibilité acceptable.La conduite de fermentations avec adjonction de levures non-Saccharomyces à l’espèce Saccharomyces cerevisiae classiquement utilisée pour conduire la fermentation alcoolique de façon maîtrisée, paraît être une alternative intéressante pour atteindre ces objectifs. Néanmoins, les nombreuses interactions existant entre ces différentes levures restent encore mal comprises, ce qui complexifie la maîtrise de ces cocultures.Un état de l’art a été effectué sur les interactions entre levures Saccharomyces et non-Saccharomyces et leurs conséquences sur les caractéristiques du vin obtenu, avec un focus sur les méthodologies utilisées pour étudier ces interactions. Cette étude bibliographique a permis de mettre en évidence une grande diversité de résultats selon les études considérées, et donc le possible impact des conditions de fermentation sur les interactions entre levures.Les travaux se sont donc orientés sur l’étude de l’impact de certaines conditions de fermentation sur les interactions entre Saccharomyces cerevisiae et Lachancea thermotolerans, une levure ayant des intérêts technologiques (acidification, composés d’arômes, bioprotection). Cette étude est effectuée via une approche globale multicritère (dynamique des populations, déroulement de la fermentation, production de composés d’arômes) s’appuyant sur un plan d’expériences. Les résultats montrent de multiples impacts des paramètres de fermentation, différents selon les variables étudiées. Les vitesses de croissance des levures sont impactées par la température, le ratio d’ensemencement et par une probable compétition pour l’azote. La persistance de Lachancea thermotolerans est modulée par trois facteurs en interaction entre eux : la température, le ratio d’ensemencement et l’oxygénation. La durée de fermentation est fortement impactée par la température. La production d’éthanol est influencée à la fois par le ratio d’ensemencement et l’oxygénation alors que la production d’acide lactique n’est impactée que par le ratio. Pour modifier la production de composés d’arômes, la température, le ratio d’ensemencement et parfois la concentration en azote constituent des leviers importants. Ces résultats illustrent la complexité de la maîtrise d’une fermentation en culture mixte, et la nécessité de trouver le meilleur compromis paramétrique permettant d’atteindre les objectifs techniques ciblés.Afin de contrôler ces cocultures, la maîtrise des dynamiques de population constitue donc un point clé puisqu’elles impactent à la fois le déroulé de la fermentation, les interactions et la qualité du vin. Un second axe de travail a donc été d’évaluer la possibilité d’utiliser une méthode de suivi en continu des populations microbiennes, donnant des résultats précis et avec le moins de délai possible. La faisabilité d’une automatisation de la cytométrie en flux dans le domaine œnologique a été validée : cette technologie permet de suivre en continu des populations bactériennes ou levuriennes, dans diverses situations et notamment dans le cadre de fermentations en culture mixte.Les deux volets de la thèse (impact des conditions de fermentation sur les interactions et automatisation de la cytométrie en flux) sont complémentaires et permettent d’entrevoir un pilotage en temps réel des conditions de fermentation en culture mixte avec des applications en recherche, en contrôle qualité voire en cuverie.