TPE - Les bulles dans les boissons gazeuses
B - La fermentation
Dans cette seconde sous-partie nous allons vous montrer comment il est possible de former des bulles grâce aux levures. Pour vous expliquer ce phénomène nous avons pris comme exemple le champagne.
Pour commencer, le raisin est récolté et mis dans un pressoir de façon à recueillir un jus le plus clair possible. Ce jus est ensuite entreposé dans une cuve pour subir une fermentation. Ce phénomène dure environ 1 mois. Durant cette première réaction l'ajout de levures n'est pas nécessaire, tout se fait naturellement.
Pour vivre les levures ont besoin de dioxygène si il est absent elles utilisent le sucre présent dans le jus de raisin pour produire de l'alcool (éthanol) et du CO2. Ce processus s’appelle l’anaérobiose. La réaction est la suivante :
Puis la seconde étape c'est le tirage, c'est une phase importante dans la production du champagne. C'est une phase de transition entre la première et la seconde fermentation. Cette étape entraîne la deuxième fermentation qui donne au champagne son effervescence.
Lors du tirage, le vin est mis en bouteille. Cela consiste à ajouter à l’assemblage une liqueur de tirage. Celle-ci est obtenue en additionnant au vin identique à celui mis en bouteille, 24g/L de sucre et des levures sous forme de levain. La quantité de levain ajoutée dépend de sa concentration en microorganismes.
Le levain est un mélange de levures et de phosphate diammonique. Le phosphate diammonique, (NH4)2HPO4 , est un activateur de fermentation. Il est composé de l’ion ammonium et est assimilable par les levures.
La plupart des levures utilisées par l'homme appartiennent au genre saccharomyces. Il s'agit en réalité de champignons microscopiques. La plupart de ces cellules sont eucaryotes, c’est-à-dire qu’elles possèdent des organites intracellulaires. Ce ferment et ce sucre ajouté ont pour but d’actionner la deuxième fermentation.
La troisième étape est la deuxième fermentation, ou prise de mousse, qui a lieu en bouteille. Elle permet une deuxième réaction chimique identique à la première, c’est-à-dire une apparition de CO2.
Plus cette fermentation est lente et régulière, plus les bulles formées sont fines. Puis on assiste donc a un équilibre thermodynamique, c’est-à-dire que la quantité de CO2 dissout dans le vin est proportionnelle à la pression du gaz situé dans le goulot de la bouteille (loi de Henry). Au bout d’un mois et demi, la fermentation est terminée. Durant cette deuxième fermentation, le taux d’alcool n’augmente pas. Enfin, il est important de faire remarquer qu’au-delà de 14°C d’alcool, les levures restantes meurent.
Le vieillissement est la dernière étape de la fermentation alcoolique qui consiste à laisser reposer le champagne durant 15 mois minimum. Cette opération se déroule en cave et ne nécessite aucune intervention de l’homme. Le vieillissement provoque une diminution de l’effervescence, il y a donc moins de bulles. Pour finir, le vieillissement entraîne également une perte de CO2 qui sort et du dioxygène (O2) qui entre. Ceci est dû à la fermeture de la bouteille, qui ne permet pas une isolation totalement hermétique. En effet l’espace entre le bouchon et le goulot de la bouteille laisse passer du CO2 gazeux.
Cependant, cette perte est grandement négligeable face à la totalité de CO2 présente dans la bouteille. De même, le dioxygène ne modifie en rien la composition du champagne.
