LA BIOPROTECTION ACTIVE EN REPONSE AUX IMPASSES OENOLOGIQUES

LA BIO-PROTECTION ACTIVE EN REPONSE AUX IMPASSES OENOLOGIQUES Stéphane YERLE Ingénieur en Agriculture - Oenologue Stéphane Yerle Consultant – 20 rue Voltaire – 34370 Cazouls les Béziers www. syerle. com

Bioprotection passive Bioprotecion active Retour au naturel hes se Har en mon bou ie che Ric Pro f thio ils ls Pro terp fils ène Bre ttan Roug om es yce s Bla lou ncs rds phé Cépa nol ges iqu es Deg éle rés vés cag ma es de tur ité Blo hyd Stress riqu e Pro vin fil des s ro uge s x Bes com oins me rcia u Con var train iéta te le Vig mé noble ridi s ona ux Des problématiques issues du terrain.

Valorisation de la bio-protection active. Agressivité des vins rouges Manque de fraîcheur Brettanomyces Macération grappe entière • Problématique : rapport gras/structure déséquilibré • Solution : Diminuer l’extraction de tanin et augmenter la prise de gras • Problématique : manque d’acidité / aspects sensoriels ou œnologique (SO 2 actif). • Lourdeur des arômes et amertume des vins blancs et rosés • Solution : production d’acidité en fermentation. • Problématique : pression brettanomyces dès le vignoble sur cépage et vin à forte teneur en acides phénols. • Solution : diminuer l’extraction d’acides phénols et enchainer les microflores positives. • Eviter les piqures lactiques à l’écoulage par ensemencement préfermentaire avec bactérie homofermentaire. • Risque Brettanomyces : redémarrage de fermentation rapide sans phase de latence.

Agressivité des vins rouges. Définition de l’agressivité • Approche chimique et tactile de l’astringence • Rapport gras/structure : opposé de l’harmonie (CQFD gustation) Causes de l’agressivité • Variétale : ratio T/A, % tanins galloylés • Terroir : maturité, stress hydrique et nutritionnel • Extraction : phase aqueuse/alcoolique, sulfitage vendange, pépin/pellicule Intérêts de la bio-protection • Limitation voire abandon du pouvoir solvant du sulfitage • Extraction pré-fermentaire en phase aqueuse prolongée • Gain de volume et gras en bouche avec Torulaspora Delbrueckii Prelude.

Torulaspora delbrueckii – effets sur le volume en bouche : production élevée de polysaccharides 350 Polysaccharides according to initial dosage of Saccharomyces cerevisiae 300 Mannoproteins and polysaccharide production: Ideal to improve wine body in barrel /oak chips production Significant increase of polysaccharides especially when initial S. c. concentration is low 250 mg/l 200 150 S. cerevisiae alone 100 Significant increase of Low molecular weight proteins Co-culture S. cerevisiae + T. delbrueckii 50 0 S. c. E+7 cfu/ml S. c. E+5 cfu/ml S. c. E+3 cfu/ml Source: Comitini, F. , et al. , Selected non-Saccharomyces wine yeasts in controlled multistarter f. . . , Food Microbiology (2011) 30 30 25 29 20 28 15 27 10 26 5 Influence of Torulaspora delbrueckii on the protein fractions of and corresponding sparkling wine. 25 wine November 2020 5 a base Source: Medina Tujillo L. et al. (2016) 0 25 Control (S. c. ) S. c. + Prelude g/l (DE) (Poly. S. ) Neutral Polysaccharides and Dry extract Neutral polysaccharides (g/hl) Dry Extract (g/l)

Manque de fraîcheur. Définition de la fraîcheur Causes du manque de fraîcheur Intérêts de la bio -protection • Acidité en bouche ; • Arômes de fruit frais ou rafraichissants (cinéol, balsamique…) • Manque d’acidité et limites de l’acidification ac. tartrique pur (charte AB); • Arômes primaires de surmaturité : terpènes et norisoprénoides en zone méridionale ; • Arômes secondaires beurrés : diacétyle ; • Arômes tertiaires Prémox : tendance phénolique des blancs et rosés. • Sulfitage différé ou Oxygénation ménagée : diminution des acides phénols et flavanols ; • Révélation aromatique par ensemencement de Pichia Kluyverii (Frootzen) directement à la parcelle ; • Acidification pré-fermentaire : succinique et lactique par Lachancea thermotolerans Concerto ; • Production de diacéthyle nulle par Oenoccus oeni citrate négative (Cin. E).

Manque de fraîcheur : éliminer le risque Premox par oxygenation contrôlée… Agrément sensoriel Minimum 100 125 150 175 200 AMERTUME MAIGRE HAMONIEUX Maximum 225 250 275 Phénols totaux en mg/l

Vins Sans sulfite ajouté : Pichia kluyveri “piège à Oxygène” Disolved oxygen Time (h) Control On Sauvignon At cold setling Froot. Zen™ avoid grape oxidation and enable to reduce the must P. Kluyveri : Frootzen™ VL 3 : S. cerevisiae

Augmentation de la fraîcheur grâce au combo : Concerto™+Ci. Ne™ 1. 6 § Lachancea thermotolerans ex Kluveromyces thermotolerans augmente l’acidité par la production d’acide lactique et succinique, de perception harmonieuse en bouche. (Viniflora® Concerto™) § Oenococcus oeni citrate negatif (Viniflora®Ci. Ne™) révèle une intense expression du fruité par une fermentation malolactique sans formation de diacétyle Acide lactique p. H 1. 4 60 50 p. H 3. 6 ppb 1. 2 g/l 1. 0 0. 8 p. H 3. 7 0. 6 0. 4 Initial must Moût 1 0 CH 35 Vin àwine maturité Final Concerto™: Conversion d’une fraction des sucres en acide lactique Acidité agréable Possible réduction du taux d’alcool. 30 10 S. cerevisiae + Concerto 0. 0 40 20 S. cerevisiae 0. 2 Production de diacétyle (vin à maturité) 70 Production d’acide lactique Paramètres requis pour la meilleure performance de Ci. Ne™ 2 CH 11 Ci. Ne™ Control Témoin(Without (Pas de FML) MLF) Amino nitrogen (FAN ) Températ ure Ethanol p. H SO 2 total 17 -25°C ≤ 14% v/v ≥ 3. 2 ≤ 30 ppm >60 ppm Ci. Ne™: Souche de Oenocuccus oeni citrate négative, qui permet une stabilisation naturelle par fermentation malolactique sans l’inconvenient de l’arôme beurré, provenant de la dégradation du citrate ** Perception nette en bouche Pure expression fruitée

Vins Sans sulfite ajouté : intérêt de Pichia kluyveri comme révélateur d’arômes. Froot. Zen™ used on grapes at the harvest Pellicular maturation (Rosé) Co-fermenting S. cerevisiae and Froot. Zen™ in Sauvignon blanc at 14°C Level of 3 MHA (Passion fruit) ng/l 6 Medium chain esters g/l (fruit flavours longevity Level of 3 MH (thiol precursor on must- µg/l) 5 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 4 3 2 S. cerevisiae Ethyl octanoate 2000 Ethyl decanoate 1600 Ethyl dodecanoate 1 800 0 400 S. cerevisiae +Froot. Zen™ S. cerevisiae + Froot. Zen™ Ethyl octanote: pineapple, brandy, pear (threshold 0. 2 g/l) Ethyl decanoate: apricot, sweet, brandy (threshol 0. 1 g/l) Ethyl dodecanoate: waxy, floral (threshold 1. 2 g/l) gluthation 3 MH 1200 0 cystéine-3 MH Control Rosé Organic merlot, wine making without SO 2, 23°C A 1 B 0 Ethyl butyrate C 15 30 A 20 B 10 C Odour value 2 Odour value 40 Flavour booster! 10 A Control B Concerto™ 5 C 0 0 Isoamyl acetate Ethyl hexanoate Isoamyl alcohol 10 Frootzen™ Froot. Zen™ Rosé

Sans sulfites: consommer rapidement l’éthanal résiduaire de FFA…sans diacétyle. Stabilization of the wine by malolactic fermentation: Viniflora® Ci. Ne™ -a specific metabolism for a crisp fruit flavor Diacetyl : 3 -4 µg/l Below sensory threshold No citrate uptake No citrate degradation into diacetyl and acetoin No buttery flavor From publication ”Revue des Oenologues, N° 161 special, Nov 2016, pp 65 -68” 1 1 Blend Roussanne & Marsanne

Diminution des doses de SO 2 : consommer rapidement l’éthanal résiduaire de FFA et abaisser le Redox. Stabilization of the wine by malolactic fermentation: examples of kinetics in wine Les vins sans sulfite ne bénéficient pas du pouvoir tampon du dioxide de soufre : le défaut mousy off-flavor peut s’inverser lorsque le redox du vin baisse. Malic acid converted in 22 days with Viniflora® Oenos, whereas spontaneous fermentation >>30 days 1 2

Population Augmentation de la fraîcheur grâce au combo: Concerto™+Ci. Ne™ Fermentation Pré-fermentation alcoolique Fermentation malolactic Lachancea thermotolerans Oenococcus oeni P Saccharomyces spp. 2 Concerto™ Inoc. Concerto™ 20 g/hl au remplissage du tank filling Inoc. Sacc. tardive (après 48 -72 h) Souche peu productrice de SO 2 Inoc. Ci. Ne™ (Co-inoculation tardive*) Ci. Ne™ *Densité 1010+/-10 Temps

Sans sulfites: choisir la bonne souche pour une FML rapide dans tous les cas. Wine making parameters Culture Temperatur e (°C) Max : 25°C Alcohol %(v/v) Viniflora® Oenos ≥ 17 ≤ 14 ≥ 3. 2 ≤ 40 Viniflora® CH 11 ≥ 14 ≤ 15 ≥ 3. 0 ≤ 35 Viniflora® CH 16 ≥ 17 ≤ 16 ≥ 3. 4 Viniflora® CH 35 ≥ 15 ≤ 14 Viniflora® Ci. Ne™ ≥ 17 Viniflora® No. VA™ Viniflora® SPARTA™ p. H SO 2 (ppm) Cultures benefits Preferred Inoculation timing(**) R EC LC S Flavor Summary x x x Fruity ++ Buttery ++ “The Classic” For most wines x x x Fruity ++ Buttery ++ “The fast track” Low p. H, Low T°C, Fast MLF ≤ 40 x x x Fruity + Buttery ++ Spicy++ “The character” High Alcohol, High maturity ≥ 3. 1 ≤ 45 x x x Fruity + Buttery +++ “The hard worker” Secure MLF, High SO 2, Buttery styles ≤ 14 ≥ 3. 2 ≤ 30 x x x Fruity +++ Buttery - “The fruit keeper”, MLF benefits with sacrificing the fruity flavours 18 -30 ≤ 5 ≥ 3. 5 ≤ 15 Fruity ++++ Buttery + “The outsider” NO SO 2 wines, Fruit driven styles ≥ 15 ≤ 16 ≥ 3. 0 ≤ 45 x x x Fruity ++ Buttery ++ “The easy rider” Fast MLF, High SO 2, Low p. H The culture for difficult malo

Brettanomyces bruxellensis. Problème Brettanomyces : • Causes variétales (richesse en acides phénols) et viticoles (intégrité pellicule et micro-climat grappe – Barbin, 2006) ; • Causes œnologiques : phase de latence pré et post fermentaires non maîtrisées, traces de glucose-fructose (Gilis, 2003) ; Limites et contraintes en production : • Difficultés d’implantation des levures sèches actives classiques (Saccharomyces cerevisiae) vs autochtones ; • Fins de F. A. lentes et incomplètes sur raisins déséquilibrés (carences en Nass) ; • Variabilité de la sensibilité des souches au soufre actif (Curtin et al. , 2012). Intérêts de la bio -protection • Extraction limitée d’acide p-coumarique en absence de sulfitage ; • Enchaînement dynamique de populations de l’encuvage jusqu’en fin de malo avec raccourcissement des phases de latence ; • Achèvement des fermentations par ensemencement mixte sacc/non sacc.

Bio-protection active vs Brett : enchaînement dynamique de populations microbiennes. Broad protection against yeasts and molds Protection Specific protection towards yeast Brettanomyces Viniflora® Oenococcus oeni (+) + + Froot. Zen™ CONCERTO™ + + + (+) Specific protection towards mold Botrytis Red ox Flavor impact Safety 20 Ci. Ne™ PRELUDE™ Protection towards acetic bacteria (Acetobacter, Gluconobacter) (+) + (+) Protection towards lactic bacteria (Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Oenococcus…) (+) + + + + Anti-oxidation Reduction of volatile acidity Increase of flavor intensity + + + Increase of Freshness/Fruitiness No production of biogenic amines* + + *: Histamine, Tyramine, Cadaverine, Putrescine. (): need to be further investigated

Inhibiting compound –Lactic acid 1. 6 p. H 3. 6 1. 4 p. H 3. 6 1. 2 g/l 1. 0 Example: Increase of Nonvolatile acidity and decrease of p. H with Pichia Kluyveri (Viniflora® Frootzen™ )and Lachancea thermotolerans 0. 8 p. H 3. 7 0. 6 S. cerevisiae 0. 4 S. cerevisiae + Frootzen 0. 2 S. cerevisiae + Concerto 0. 0 Initial must Organic merlot, wine making without SO 2, 23°C Final wine (Viniflora® Concerto™ respectively. A higher acidity unsures a protection against unwanted flora.

Bio-protection active vs Brett : enchaînement dynamique de populations microbiennes. Populations Lachancea thermotolerans Pichia Kluyveri Torulaspora delbrueckii. . . Pre-fermentation Saccharomyces cerevisae Alcoholic fermentation for juice and must improvement • • Reduce initial concentration of contaminants Prevent contaminant from growing Increase acidity and reduce alcohol Avoid use of SO 2 Oenococcus oeni Malolactic fermentation for wine improvement • Avoid growth of undesirable flora (Bacteria: Lactobacilli, Pediococci , non selected Oenococcus or yeast: Brettanomyces) • Avoid off-flavor and biogenic amines linked to contaminants • Avoid use of SO 2 Time

Macération grappe entière. Déviations des macérations carboniques Causes d’échec des macérations Intérêts de la bio-protection • Piqure lactique à l’écoulage ; • Production d’acétate d’éthyle par Kloeckera apiculata et bactéries acétiques • Mauvaise saturation en CO 2 ou température trop basse ; • p. H élevé par diffusion potassium des rafles ; • Contamination du vin par bactéries lactiques hétérofermentaires à l’écoulage ; • Arrêt de fermentation à l’écoulage suivi d’une contamination par Brettanomyces ; • Extraction limitée d’acides phénols précurseurs des éthyl-phénols en absence ou limitation de sulfitage ; • Acidification par Lachancea Thermotolerans Concerto. • Appauvrissement en acide malique du jus de fond de cuve par Lactobacillus plantarum Nova ; • Reprise de FA à l’écoulage facilitée sans soufre ;

Macération carbonique : le risque acétate(s). Impact de cinq techniques de macération sur les caractéristiques analytiques, aromatiques et sensorielles des vins rouges – projet Vinaromas.

Carbonic maceration: Early bio-control by Lactobacillus plantarum (Viniflora® No. VA™) Reduction of the risk of growth of unwanted lactic acid bacteria with Viniflora® No. VA™ (Lactobacillus plantarum is homofermentative and does not produce any acetic acid) Merlot-Acetic acid bacteria Control No. VA™ 0 • • • 2 Days 4 6 5 4 3 2 1 0 Control No. VA™ Day 7 Merlot grape juice at p. H 3. 5 and 3. 8 L. plantarum viable in the p. H 3. 8 Mould inhibition in the p. H 3. 8 juice p. H 3. 5 juice to the left & p. H 3. 8 juice to the right Shiraz -acetic acid final wine g/l 6 5 4 3 2 1 0 Log (cfu/ml) Airen- Acetic acid bacteria 0. 50 0. 40 0. 30 0. 20 0. 10 0. 00 Day 117 • • • Control Merlot, South of France L. plantarum inoculated to the test tank YGC plates on day 4 (Control and test tank) Control to the left & Test with L. plantarum to the right Reduction of the risk of growth of molds No. VA

Macération carbonique : enchaînement dynamique de population. Process itinerary: For a carbonic maceration of a Carignan Malolactic fermentation Population Alcoholic fermentation Lactobacillus ssp. Saccharomyces bayanus Non-Saccharomyces L. thermotolerans Oenococcus oeni Viniflora® CH 35 Viniflora® No. VA™ Pressurage Concerto™ Viniflora® CH 16 Time Inoc. No. VA™ (au remplissage de la cuve) Inoc. Concerto™ 20 g/hl après 24 -48 h Inoc. Sacc. tardive Après pressurage Inoc. complémentaire CH 16™ (Si nécessaire)

Merci pour votre attention.