Par Eric DELETAGE, ENOSENS – Pôle Œnologique Coutras

Le lait, le blanc d’œuf et la colle de poisson ont été les premiers auxiliaires de collage des vins. Ces produits, cités dans des ouvrages du XVII ème siècle, deviennent d’utilisation plus répandue au XVIII ème siècle mais seulement pour les vins de qualité.
La pratique du collage va devenir quasi-systématique dès la fin du XIX ème siècle avec l’explosion de la monoculture de la vigne en Languedoc après la crise du phylloxera. En effet, des volumes de vins de plus en plus importants sont vendus très rapidement après vinification, aux négociants de Paris et du Nord. Ces vins arrivent « brut de cuve » après avoir séjournés dans des cuves en ciment mal affranchies. Ils sont riches en fer, cuivre et leurs tanins sont souvent astringents et verts. Les collages sont alors des moyens de traitement énergiques et curatifs.
A partir des années 1980, le développement des techniques de vinification et le conseil des œnologues, au niveau des petites et grandes caves, a permis d’aborder la technique du collage avec plus de doigté dans une logique de prévention et de préservation des caractéristiques organoleptiques et visuelles des vins. Dès lors, le collage se pratique sur de plus petits volumes, chez le producteur, avec des colles plus différenciées.

Dans les années 1990, les filtrations successives remplacent le collage et amènent rapidement le vin au niveau de limpidité souhaité, mais pour combien de temps puisque la stabilité colloïdale n’est pas nécessairement acquise.
Après un bref rappel théorique sur les mécanismes et les familles de molécules mis en jeu, nous aborderons dans cet article les différents types de colle disponibles et les aspects pratiques du collage.

I- Rappels théoriques

a. Définition

Le collage d’un vin est une opération qui consiste à incorporer, dans ce vin plus ou moins trouble et plus ou moins instable, des substances capables de floculer et de sédimenter en entrainant les particules en suspension de densité moins élevée que celle du liquide.
Le collage permet ainsi d’éliminer les particules qui troublent le vin, ou qui sont susceptibles de le troubler (tanins, protéines, complexes métalliques), induisant des modifications d’aspect visuel, structurel, organoleptique du vin.
Il a pour objectif de :
– Clarifier le vin
– Stabiliser le vin
– Améliorer les caractéristiques organoleptiques du vin (oxydation, tanins amers ou astringents, etc…)
– Augmenter la filtrabilité
tout en respectant les qualités aromatiques et gustatives originelles du vin.

b. Les colloïdes du vin

•  Définition

Un colloïde est la suspension d’une ou plusieurs substances, dispersées régulièrement dans une autre substance, formant un système à deux phases séparées. Dans un fluide, il forme une dispersion homogène de particules dont les dimensions vont du nanomètre au micromètre. Les peintures sans odeur, le lait, le plasma sanguin et le vin sont des suspensions colloïdales. Par abus de langage, on verra souvent l’appellation colloïde désigner seulement la phase la plus « fine ». La caractérisation principale de ce mélange est l’effet négligeable des effets de gravitation par rapport à ceux de l’agitation thermique, dont la conséquence est l’absence de précipitation des particules colloïdales.

• Les polysaccharides

Ces molécules se trouvent dans le vin sous forme de colloïdes glucidiques ; leur rôle, au niveau de la clarification et de la stabilité des vins, est très important. En effet, ces substances colmatent les couches filtrantes mises en œuvre pour la filtration des vins notamment dans le cas de la microfiltration tangentielle. En revanche, ces composés ont également un effet stabilisant vis-à-vis des précipitations tartriques et protéiques des vins blancs.

Les polysaccharides proviennent soit du raisin, soit de microorganismes (levures, bactéries et Botrytis cinerea) :
– Les polysaccharides issus du raisin résultent de la dégradation et de la solubilisation d’une partie des substances pectiques contenues dans les parois des cellules de la pellicule et de la pulpe.
– Les polysaccharides des levures sont la deuxième source majeure des polysaccharides du vin. La majeure partie de ces composés sont des mannoprotéines, et la quantité cédée par la levure dépend de la souche, des conditions de fermentation (température, agitation…) et de conservation (élevage sur lies).
– Enfin, Botrytis cinerea, responsable des attaques de pourriture, produit à partir des sucres de grandes quantités de glucane de haut poids moléculaire, dont la présence affecte grandement la clarification et la filtrabilité des vins.

•  Les protéines

Ce sont des constituants essentiels du monde vivant. Elles proviennent donc du raisin essentiellement, mais aussi des microorganismes. Comme les protéines sont précipitées par les tanins, ou forment avec eux des complexes solubles stables, les vins rouges n’en contiennent pratiquement pas à l’état libre. Les vins blancs et rosés, en revanche, peuvent présenter des teneurs variables en protéines allant jusqu’à quelques centaines de mg/l. Ces protéines à l’état libre sont capables de réagir pour former un trouble responsable de la casse protéique.

•  Les tanins

Par définition, les tanins sont des substances capables de donner des combinaisons stables avec les protéines et avec d’autres polymères végétaux tels que les polysaccharides. L’astringence, le collage et l’inhibition enzymatique sont des phénomènes qui résultent directement de cette propriété.

c. Les mécanismes du collage protéique des vins rouges

Les travaux de Ribéreau-Gayon et al., résumés en 1977 montrent que les mécanismes du collage sont complexes. Le processus peut être divisé en deux étapes :
– La floculation : elle est due à l’interaction entre les tanins et les protéines de la colle. Ces complexes sont instables en présence de cations métalliques qui les déchargent. On a donc formation de flocons, après neutralisation électrique et déshydratation.
– La clarification : les protéines de la colle qui n’ont pas réagi avec les tanins vont se combiner avec les particules en suspension qui sont chargées négativement. Les nouvelles particules ainsi formées ont une densité supérieure, ce qui accélère leur chute.

Par la suite, ces travaux sont élargis et complexifiés. En 1997, Saucier montre l’importance des forces de Van Der Waals qui tendent à attirer les particules colloïdales et donc à former des agrégats qui pourront précipiter. Les cations, et surtout le fer trivalent, favorisent l’association des tanins en particules colloïdales. C’est ce qui est appelé la floculation mutuelle et qui expliquerait l’action stabilisante du collage.

d. Le surcollage

On dit qu’un vin est « surcollé » s’il possède, après le collage, une fraction non floculée des protéines ajoutées. Il est limpide mais généralement se trouble après adjonction de tanins. Il ne faut pas confondre le surcollage avec une mauvaise prise de colle, responsable d’un trouble persistant et due généralement à la présence de colloïdes protecteurs. Le surcollage est surtout fréquent dans les vins blancs, avec des colles qui nécessitent beaucoup de tanins pour floculer (gélatine, colle de poisson).

II- Les produits œnologiques disponibles

Les produits de collage sont traditionnellement des colles organiques, de nature protéique et d’origine animale : la colle de poisson, les gélatines de porc, l’albumine d’œuf, la caséine. La colle de synthèse PVPP (polyvinylpolypyrrolidone) et les colles minérales : bentonite et gels de silices, sont également très répandues.
Au début des années 90, les alertes sur la sécurité sanitaire et hygiénique des produits agro-alimentaires, dont les produits œnologiques font partie, amènent la filière à remettre ces produits en question. La maladie de la vache folle qui révoque à tout jamais le collage au sang de boeuf et fragilise les colles d’origine animale, la règlementation sur les allergènes et l’interdiction de la PVPP en Bio, poussent tous les acteurs à s’adapter et à proposer de nouveaux produits affranchis de ces risques. On voit ainsi se développer des colles protéiques d’origine végétale ou levurienne notamment.

a. Les colles organiques animales

•  Les gélatines

Les gélatines sont extraites du collagène des peaux et des os de porc. Elles se présentent sous différentes formes : poudre, granulés, feuilles ou liquide. Elles sont utilisées à des doses comprises entre 5 et 15 g/hl. Le succès du collage à la gélatine dépend du degré d’hydrolyse de celle-ci, des charges de surface de ses colloïdes et du degré de polymérisation des tanins avec lesquels elle flocule. Les gélatines sont généralement réservées au collage des vins rouges. Cependant, les gélatines très pures et peu hydrolysées conviennent bien au collage des vins blancs et rosés.
 La colle de poisson ou ichtyocolle
C’est un produit brut non transformé provenant de la vessie natatoire de certains poissons ou de leurs cartilages. Elle est présentée sous forme de solution colloïdale ou sèche en poudre, en flocons ou en vermicelles rapidement prêts à l’emploi. Son degré d’hydrolyse est faible. Elle est peu sensible à la présence de colloïdes protecteurs, mais flocule et sédimente lentement en laissant des flocons légers en suspension (voltigeurs). Il s’agit de la meilleure colle pour clarifier les moûts et les vins blancs et rosés pauvres en tanins à qui elle donne un brillant inégalable. La dose utilisée est d’environ 2 g/hl

•  La caséine

C’est une matière protéique extraite du lait par précipitation acide qui se présente sous la forme de poudre finement granulée. Sa coagulation est immédiate au pH du moût ou du vin, sa mise en œuvre doit donc être particulièrement soignée. La caséine ne clarifie pas, elle est utilisée pour le traitement des oxydations et des astringences. Elle a une fonction contre le jaunissement car elle intervient en fixant les polyphénols oxydés. La caséine est visée par la liste des allergènes de la directive 2003/89. Le collage à la caséine est pratiqué essentiellement sur moût blancs et rosés en association avec la PVPP et/ou la bentonite. Les doses nécessaires varient de 10 à 80 g/hl.

•  L’albumine d’œuf

Trois formes sont utilisées : le blanc d’œuf frais, le blanc en poudre et, quelques fois, le blanc sous forme congelée. La dose utilisée pour les collages est de deux à trois blancs d’œuf par hectolitre (soit
3 à 6cl/hl) ou de 5 à 10 g/hl d’albumine en poudre. L’albumine d’œuf est visée par la liste des allergènes de la directive 2003/89. C’est la colle des grands vins rouges riches en polyphénols. Les vins blancs et rosés ne sont pas concernés puisque le blanc d’œuf demande la présence de tanins astringents, peu polymérisés, pour floculer. On raconte que c’est pour ne pas gaspiller les jaunes d’œufs restant après le collage, que l’on a inventé la recette du cannelé à Bordeaux.

b. Les colles organiques végétales

• Les protéines de pois

Le collage à base de protéines de pois fonctionne très bien sur les vins blancs et rosés avec des activités diverses : effet de limitation de l’évolution oxydative de la couleur grâce à la diminution des polyphénols oxydables, comparable à la PVPP et à la caséine, et correction de l’astringence avec l’obtention de vins plus harmonieux. Les protéines de pois ont un pouvoir clarifiant très intéressant et assurent un bon tassement des bourbes. Toutefois, elles présentent moins d’action sur les vins rouges trop astringents et certains utilisateurs observent une augmentation, non systématique, des notes végétales. Les doses d’emploi généralement préconisées sont de 10 à 40 g/hL sur moût et de 2 à 30 g/hl sur vins, selon le type de vin et les objectifs de collage.

• Les protéines de pomme de terre

Elles présentent l’avantage de s’utiliser à faible dose : de 1 à 10 g/hL ou de 20 à 50 g/hL en curatif pour l’oxydation. Pratiquement cependant, le produit est difficilement soluble et à tendance à mousser ce qui rend sa mise en œuvre assez technique. C’est un agent de collage dont l’efficacité est similaire aux produits classiques, non allergène, d’origine végétale et très polyvalent. Il peut s’utiliser en flottation, au débourbage statique ou en fermentation des vins blancs, rosés. Il est également très réactif aux tanins astringents des vins rouges. Récemment, la forte réactivité de cette colle et son faible pouvoir colmatant ont permis de développer une technique de collage en ligne (collage suivi immédiatement d’une filtration tangentielle) des vins rouges et rosés, ce qui permet, en une seule opération de clarifier, stabiliser et d’améliorer la filtrabilité des vins traités.

•  Les alginates

Ils sont extraits des algues, notamment des laminaires, par digestion alcaline et sont proposés sous forme d’alginates de potassium ou de billes d’alginates de calcium. Les alginates sont autorisés seulement pour la clarification des vins mousseux de méthode traditionnelle, en tant qu’adjuvants de tirage, ils sont associés à la bentonite. Les doses d’utilisation sont toujours faibles, de l’ordre de 2 g/hl.

c. Les dérivés de levures

Les Extraits Protéiques de Levures (ou EPL) sont riches en protéines qui proviennent du cytoplasme de la levure Saccharomyces. Ils sont très bien adaptés au collage des vins rouges structurés et concentrés. Ils permettent une diminution des tanins les plus agressifs et amènent une diminution de l’astringence et de l’amertume des vins. Ils occasionnent également une diminution de turbidité et permettent une sédimentation rapide. En pratique, ils représentent une bonne alternative à l’albumine d’œuf ou à la gélatine, sur des vins de macération longue ou des vins blancs issus de fermentation en barrique. L’utilisation des EPL est récente et est limitée par la réglementation européenne à 60 g/hL sur vin rouge et 30 g/hL sur moût, vins blanc ou rosé. En général, les doses préconisées par les fournisseurs sont entre 5 et 30 g/hL.

d. Les colles minérales

•  Les bentonites

Les bentonites sont des argiles provenant de la décomposition des feldspaths. Elles peuvent être calciques, magnésiennes ou encore sodiques naturellement. Les Montmorillonites sodiques naturelles ou activées sont les plus performantes pour éliminer les protéines, instables ou non, des vins blancs et rosés. Au pH du vin, les bentonites – chargées négativement – fixent les protéines chargées positivement. Les particules ainsi formées floculent puis sédimentent. Les bentonites adsorbent également de la matière colorante, des polysaccharides et des arômes. Leurs propriétés sont également liées à la qualité de leur préparation en suspension qui détermine leur capacité de gonflement et d’échange d’ions. Leur utilisation principale réside dans leur pouvoir d’élimination des protéines instables en prévention des casses protéiques. Elles peuvent également être employées comme adjuvant de collage afin d’accélérer la sédimentation et de favoriser le tassement des lies ou des bourbes. Les doses d’emploi sont très variables, de 10 à 100 g/hl.

• Les sols de silice

Ils se présentent sous la forme de suspensions colloïdales de particules de silice, concentrées à 15 ou 30% d’acide. Les particules de silice sont chargées négativement et leur neutralisation avec des protéines de collage chargées positivement, conduit à la formation de flocons qui sédimentent, entrainant les particules en suspension. Ils interviennent principalement en tant qu’adjuvant de la gélatine ou de l’ichtyocolle sur moûts ou vins blancs et rosés. Associés à ces colles protéiques, ces sols de silice permettent d’entrainer la colle résiduelle (limitant ainsi le risque de surcollage), d’accélérer et d’optimiser la clarification tout en obtenant un meilleur tassement des lies.

e. Les colles synthétiques : la PVPP

La polyvinylpolypyrrolidone (PVPP) se présente sous la forme d’une poudre blanche presque totalement insoluble. La PVPP n’est pas un produit de collage au sens strict puisque son action est d’éliminer sélectivement les polyphénols susceptibles de s’oxyder ou de se polymériser, sans intervenir dans des phénomènes de floculation mutuelle. La PVPP est surtout une surface d’adsorption sélective qui ne clarifie pas le milieu mais concourt à sa stabilisation dans le temps.

f. Les produits à usages spécifiques

• Les charbons œnologiques

Les charbons œnologiques peuvent être utilisés pour corriger des caractères organoleptiques des moûts altérés par des champignons comme la pourriture ou l’oïdium, pour éliminer des contaminants éventuels tels que l’ochratoxine et pour corriger la couleur des moûts blancs issus de raisins rouges à jus blanc, des moûts très jaunes issus de cépages blancs et des moûts oxydés. Ils ont un fort pouvoir décolorant mais la correction de la couleur des rosés, au sens d’une décoloration n’est pas toujours autorisée ou de manière restrictive selon les ODG. Les charbons décolorants agissent principalement sur la composante rouge de la couleur. Dans des essais menés sur jus de presse colorés, ils laissent souvent une nuance jaune. Sur les jus oxydés, le charbon est peu efficace pour éliminer les composés oxydés. D’autre part, le charbon nécessite de pratiquer une filtration ou un autre collage afin d’éliminer toute trace qui peut ternir la couleur et conférer un aspect gris au vin.

• Les dérivés de chitine

Depuis 2010, deux produits dérivés de la chitine sont autorisés en œnologie par l’Union Européenne : le chitosane et le chitine-glucane d’origine fongique. La chitine est un polymère (polysaccharide) présent en grande quantité dans la nature et notamment dans la carapace des crustacés, les algues et les champignons. En œnologie, les produits dérivés de la chitine autorisés sont exclusivement d’origine fongique (Aspergillus niger). Selon la granulométrie du produit, le degré d’acétylation et le poids moléculaire du polymère, les activités sont diverses et les applications différentes : activité antimicrobienne (notamment réduction des Brettanomyces), élimination de l’ochratoxine A et de la géosmine entre autre, clarification et affinage gustatif.
Pour le collage, les propriétés physico-chimiques de certaines formes de chitosane et de chitine-glucane sont intéressantes. De par leurs caractéristiques physico-chimiques, notamment leur charge positive aux conditions du vin, certains dérivés de chitine ont un comportement comparable aux protéines et présentent une capacité d’interactions avec les composés du vin très forte. Ils sont surtout utilisés pour la clarification et le traitement préventif de l’oxydation. Certaines formulations piègent les métaux lourds et captent les polyphénols, dont l’acide caftarique, un des substrats les plus oxydables du vin. Durant la fermentation, ils peuvent limiter l’évolution de la couleur des vins vers le jaune de façon comparable à la caséine.
L’efficacité de formulations spécifiques de chitosane fongique à activité anti-microbienne a également été prouvée sur des vins présentant des contaminants microbiens (Brettanomyces, bactéries lactiques et acétiques) responsables de déviations organoleptiques.
Les doses préconisées sont de 4 à 10 g/hL de chitosane pur pour l’application anti-microbienne et de 20 à 50 g/hL pour les applications de collage selon l’objectif et le type de vin.

III- Aspects pratiques

a. L’essai préalable

Comme nous l’avons vu, le nombre de produits disponibles est grand et chacun d’eux réagit différemment, en fonction de la nature de la colle, de la constitution phénolique du vin, de sa structure colloïdale et de la nature des particules en suspension. Une seule colle n’est pas toujours suffisante pour obtenir de bons résultats ; l’association de plusieurs colles protéiques et minérales peut s’avérer supérieur, c’est pourquoi il existe de nombreux « mix » proposés par les différents fabricants et distributeurs. Le choix du produit et de la dose à employer est donc délicat.

Dans ce cadre, les connaissances et l’expertise de votre œnologue conseil pourront s’avérer déterminantes avant d’effectuer le collage d’un vin particulier. Celui-ci pourra en outre, effectuer des essais en laboratoire afin d’apprécier le comportement de plusieurs produits, éventuellement à plusieurs doses. Ces essais, généralement réalisés en bouteilles blanches de 750 ml ou en tubes à essais, permettent d’apprécier différents phénomènes tels que le temps d’apparition des flocons, la rapidité de leur chute, la limpidité obtenue après repos ou la hauteur de lies. Dans le cas d’un risque de surcollage, on peut compléter ces observations par la recherche de protéines en excès, non floculées. Enfin, la dégustation permet de mettre en évidence les conséquences organoleptiques des différents collages. En effet, il est souhaitable de rechercher le collage minimal qui permet par exemple la clarification et la stabilisation recherché sans amaigrissement du vin.

b. Mode opératoire du collage

La réussite du collage est liée au mélange rapide de la colle au vin ; il dépend bien entendu du volume à traiter. La dispersion de la colle, dans toute la masse du vin doit être immédiate, sinon la coagulation risque d’être terminée avant que le mélange ne soit complètement réalisé. L’utilisation d’une colle diluée dans de l’eau est recommandée ; bien entendu la colle ne doit pas être diluée avec du vin, car alors elle serait coagulée et n’aurait plus d’effet.
Le mélange est très difficile à obtenir lorsque le collage est effectué en grands volumes, la pompe doseuse ou les systèmes par venturi sont alors les seuls à permettre une bonne répartition dans la masse, en introduisant la colle dans une canalisation de pompage, au fur et à mesure de l’écoulement du vin. Par ailleurs, dans les cuves de grande capacité, la sédimentation est moins bonne ; non seulement la hauteur de chute des particules est plus grande, mais encore de faibles différences de température, d’un point à un autre, créent des courants de convection qui maintiennent les particules en suspension. Le soutirage après collage, appelé « levée de colle » en est d’autant plus délicat. L’emploi de bentonite ou de sols de silice permet une accélération du processus de clarification et un meilleur tassement des lies de colle.
Enfin, dans les cas ou l’on recherche une clarification rapide, la filtration doit suivre le collage et permet d’obtenir la limpidité. Mais compte tenu du nombre de manipulations, il existe alors une incidence organoleptique pas toujours favorable, tout au moins dans les semaines qui suivent ces opérations.

IV- Conclusion

La pratique du collage s’insère dans une réflexion globale en vinification et s’accommode très bien des nouvelles problématiques vinicoles. En effet, en réduisant la charge microbienne, le collage peut, par exemple, permettre la réduction des doses de SO2 en vinification.
A l’image des nouveaux produits, naturels et non allergènes, la filière amène des outils de plus en plus précis et spécifiques, l’offre devient pléthorique, le tout dans un souci justifié de développement de la qualité et d’amélioration sanitaire des vins.
Où et comment choisir parmi la multitude de solutions alternatives pour coller vos vins ? Toutes les grandes marques d’oenologie ont développé leurs propres gammes de produits de collage. N’hésitez pas à visiter leurs sites Internet et surtout à demander l’avis de votre œnologue conseil Il saura vous aider à choisir la solution adaptée à votre terroir et votre itinéraire de vinification.
Enfin, si vous souhaitez prouver l’absence d’allergènes dans votre vin pour éviter d’avoir à mentionner sur l’étiquette leur présence ou pour répondre à un cahier des charges spécifique (négoce, grande distribution…), les laboratoires ENOSENS vous proposent le dosage des résidus d’albumine d’œuf, de caséine et de lysozyme, permettant d’attester l’absence de protéines allergènes détectables dans votre vin.

Sources :
Historique du collage. Le collage des moûts et des vins : principe, résultats et perspectives. M.M Caillet, Union des Œnologues de France.
Traité d’œnologie. Ribéreau-Gayon
Les alternatives pour le collage des vins. Manon Mouly, www.winemak-in.com