The period of ageing is a crucial step in wine production. This stage of rest or maturation in the winery can have a major influence on the organoleptic profile of the future bottled wine, on its structure, its texture, its aromas and, also potentially on its shelf life and on its ageing potential. If the length of ageing and the container are important decisions, the choice to go for extended ageing on lees will also have numerous consequences. Autolysis, the autolytic character – what do these fancy words mean? What happens when autolysis occurs and what influence does the autolytic reaction actually have on the wine?

 

Wine is the by-product of the fermentation of grape sugars, i.e. it is fermented grapes under the action of yeasts. So far, nothing new. During alcohol fermentation, while the alcohol level rises, the different yeast strains responsible for the alcoholic fermentation die progressively. When these yeasts die, they self-decompose under the action of their own enzymes. It is this enzymatic reaction that is designated as autolysis and the lees are in fact the residues of the dead yeasts. If the winemaker generally soon gets rid of the larger lees he may decide to keep the fine lees.

During the decomposition of the yeasts’ tissues and cells, the enzymes’ action also releases certain cellular components, rendering them soluble. Autolysis consists in two reactions, decomposition and solubilisation. It is the solubilisation of these cellular components that may have a major impact on the final style of the wine.

 

Let’s now get to the heart of the matter. Autolysis is the release of cellular components, more precisely of polysaccharides, mannoproteins, amino acids and fatty acids. Fantastic, you will tell me, but how can such components influence the wine produced so significantly? The impact can be multi-dimensional as we will try to explain now.

Before going further, let’s remember also that the lees can differ in their composition according to the yeast strain but also according to post fermentation interactions with other wine components. However, the topic is technical enough, so we will not further discuss the specific nature of the lees.

 

 

First of all, the lees will already play a role during the alcoholic fermentation, especially for white wines fermented in barrels. They will coat the inside of the barrel and decrease the contact between oak and wine. If the winemaker has decided to use a proportion of new oak, this may facilitate the integration of oak-extracted aromatic compounds. Furthermore, the lees will interact with these aromatic compounds, vanillin for instance, which consequently converts into vanillic alcohol, an odourless vanilloid.

Cantina con vino

During lees ageing, wine will also gain in volume, its texture will become creamier, the mouthfeel broader and rounder. If this textural impact is most often associated with white wines, red wines are also concerned.

 

The lees also act as natural antioxidants. They will protect the wine, to a certain extent, against oxidation. A beneficial characteristic for the famous South African Vin de Constance produced by Klein Constantia, aged for three years on lees – a wine developing an oxidative character while retaining varietal flavours. Lees act as a reservoir of antioxidants, offsetting the oxidative reactions. The result is a wine in which oxidative flavours are correlated with the aromatic freshness of Muscat de Frontignan.

 

Autolysis also results in a higher nutrient concentration, as proteins, fatty acids etc. become soluble. These nutrients are a source of food for certain sometimes desirable microorganisms, such as lactic bacteria (eg. Oenococcus Oeni) responsible for the malolactic fermentation. It can be an advantage, when the malolactic is desired, notably for grape varieties such as Chardonnay or for red wines.

 

Extended ageing on lees also means the production of new aromatic compounds, such as nucleosides and nucleotides. This is the so-called autolytic character, a terminology frequently used to describe Champagne aromas. These autolytic aromas may recall the bakery and pastry world, logical you might say, as we are speaking of by-components of yeasts: bread, croissant, biscuits, saline expression of yeasts etc.

Composition of various breads

 

Lees are also stabilising agents or natural stabilisers. Indeed, polysaccharides have an inhibitory action against the creation of tartrate crystals. They coat nucleation sites and prevent the formation of crystals (at least partly). It explains why wines long aged on lees are less subject to important tartaric precipitations.

Polysaccharides and mannoproteins are also natural fining agents. Polysaccharides increase the protein stability. Mannoproteins soften tannins. They favour the precipitation of unstable phenolic compounds and promote tannins’ stability. Lastly, ageing on lees will promote colour stability of red wines, favouring ionisation – that is, the production of stable polymeric pigments.

 

We cannot discuss autolysis without mentioning the action of lees on sparkling wines, as mannoproteins have a major impact on bubbles and on foam. Mannoproteins adhere to the gas bubbles, influencing their size and contributing to foam creation. The size of the mannoproteins will thus partly condition the persistence of the foam and the size of the bubbles. It explains why the choice of yeast strains for the second fermentation is so critical and why Champagne producers favour low foaming yeasts (e.g. Lalvin DV10) to produce wines with fine bubbles and a delicate mousse.

Champagne

May the ageing on lees be thus said to be a magic recipe? It is unfortunately not that simple. According to the context an advantage can sometimes become a drawback.

If you want to preserve the primary, varietal aromatic expression, if you do not want the malolactic conversion to occur, if you are looking neither for an autolytic character nor for a creamier texture, ageing your wine on lees has logically no interest. It can, for instance, be the case for many Sauvignon Blanc or Riesling, for which certain producers want to favour freshness, textural fluidity and aromatic purity.

 

If the lees can encourage the action of desirable microorganisms (lactic bacteria when the malolactic conversion is desired) they can also attract and feed other less desirable ones such as Brettanomyces.  Consequently, certain producers retain fine lees up to the malolactic conversion – for some of the reasons already discussed – but will proceed right after to stringent clarification, to avoid such potential spoilage.

 

The other risk is to produce a particularly reductive wine, as the lees will reduce the redox potential. Too protective an environment enhanced by an extended ageing on lees can indeed favour the production of reductive components – hydrogen sulphide or mercaptans – associated with off-flavours such as tyre or rubber for red wines, or even rotten egg for white wines.

Indeed, if the ageing is already protective (almost completely anaerobic conditions, SO2 protection, inert containers, gas blanketing etc.) and if the grape variety is naturally reductive, the lees and their antioxidant power will enhance the phenomenon.

 

Lees can also have an influence on the so-called Maillard reaction as it consists in an interaction between amino acids (released by the autolysis) and carbonyls (by components of sugar molecules).

An even more complex topic: the Maillard reaction can result in a better sugar integration in sweet wines or in Champagne after dosage, but can also be responsible for the accelerated browning of red wines and for the production of toffee-like aromatic compounds, not always desirable given the nature of the wine produced.

 

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Thus, the ageing on lees is a choice, an additional tool for the producer, sometimes beneficial and contributing to the distinction, complexity and richness of a wine or sometimes conversely affecting its poise or its balance. Choices in the winery require a fine (scientific or empirical) understanding and adaptation strategies. It is also the case for the ageing on lees, with regards to its multi-dimensional impact on wine. It reminds us once again that the work of the wine producer is complex and fascinating.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’élevage est une étape cruciale dans l’élaboration du vin. Cette période de repos ou de début de maturation dans le chai peut en effet avoir une influence déterminante sur le profil organoleptique du vin une fois embouteillé, sur sa structure, sa texture, ses arômes et aussi sur sa capacité au vieillissement. Si la durée ou le contenant sont des décisions importantes, un élevage sur lies prolongé aura lui aussi de nombreuses conséquences. L’autolyse, le caractère autolytique, que signifient réellement ces termes savants ? Que se passe-t-il lorsqu’il y a autolyse et quelle influence la réaction autolytique a-t-elle réellement sur le vin ?

 

Le vin est le produit de la fermentation des sucres du raisin, c’est à dire du raisin fermenté sous l’action de levures. Jusque là je n’apprends rien à personne. Les différentes souches de levures responsables de la fermentation alcoolique, après avoir fait leur travail, meurent progressivement, avec le niveau d’alcool qui augmente. Lorsque les levures meurent, elle s’auto décomposent, sous l’action de leurs propres enzymes. C’est cette réaction enzymatique qui est désignée comme l’autolyse et ce sont les résidus des levures mortes que l’on surnomme les lies. Si le vinificateur se débarrasse généralement rapidement des grosses lies, ce sont les lies les plus fines qui seront éventuellement conservées.

Lors de la dégradation des tissus et cellules des levures, l’action des enzymes rend également certains composants cellulaires solubles. L’autolyse consiste en fait en deux réactions, la dégradation et la solubilisation. C’est la solubilisation de ces composants qui aura un impact notable sur le style final du vin, parfois positif, parfois négatif.

 

Rentrons maintenant dans le détail. L’autolyse c’est la libération du contenu des levures, la solubilisation de composants cellulaires, plus précisément de polysaccharides, de mannoprotéines, d’acides gras et d’acides aminés. Formidable me direz vous, mais en quoi ces composants vont il influer si significativement sur le vin produit ? L’impact peut pourtant être multi dimensionnel comme nous allons le constater.

Avant d’aller plus loin, rappelons que les lies diffèrent dans leur composition en fonction de la souche de levure, mais aussi en fonction d’interactions post-fermentaires avec d’autres composants du vin. Quoi qu’il en soit, le sujet est suffisamment technique pour que nous ne discutions pas plus en détail la nature spécifique des lies.

 

Tout d’abord, les lies vont agir dès la fermentation alcoolique, notamment sur les vins blancs fermentés en barrique. Elles vont recouvrir l’intérieur des fûts, diminuant ainsi le contact entre le bois et le vin. Lorsque le vinificateur a utilisé une proportion de fûts neufs, l’intégration des composants aromatiques extraits du chêne sera donc potentiellement facilitée. Qui plus est les lies interagissent avec certains extraits aromatiques du bois, comme la vanilline, la convertissant en alcool vanillique, un vanilloïde beaucoup moins odorant.

botti cantina florio di marsala

L’élevage sur lies va aussi donner du volume au vin, sa texture deviendra plus crémeuse, son toucher de bouche plus gras et plus rond. Si cette impact sur la texture est le plus souvent associé aux vins blancs, les vins rouges sont aussi concernés.

 

Les lies sont aussi des antioxydants naturels. Elles vont protéger, dans une certaine mesure, le vin de l’oxydation, grâce à cette capacité antioxydante. Un avantage pour le fameux Vin de Constance produit par Klein Constantia en Afrique du Sud, élevé trois ans sur lies. Un vin qui développera donc un caractère oxydatif, tout en conservant des arômes variétaux marqués. Les lies agissent comme un réservoir d’antioxydants, contre balançant les réactions oxydatives. Il en résulte donc un vin dans lequel les notes oxydatives sont corrélées à la fraîcheur aromatique du Muscat de Frontignan.

 

L’autolyse c’est aussi, un apport en nutriments, puisque des protéines, acides aminés etc. deviennent solubles. Cet apport nutritionnel c’est une source de nourriture pour certains microorganismes parfois désirables, telles les bactéries lactiques (ex. Oenoccocus oeni) responsables de la fameuse fermentation malolactique. Un atout, si celle ci est désirée, ce qui est le cas notamment sur des cépages comme le Chardonnay en blanc ou pour les vins rouges.

 

Un élevage sur lies prolongé c’est aussi, la création de nouveaux composants aromatiques, comme les nucléosides et nucléotides. C’est ce fameux caractère autolytique, terminologie fréquemment utilisée pour décrire les arômes des Champagnes. Ces nouveaux arômes qui évoquent le plus souvent l’univers boulanger et pâtissier, logique me direz-vous puisque nous parlons de sous-composants de levures. Le pain, le croissant, l’expression saline des levures ou les biscuits entre autre.

Bouteilles de vin dans une cave

Les lies sont aussi des agents stabilisants, ou stabilisants naturels. En effet, les polysaccharides ont tout d’abord une action inhibitrice contre la production des cristaux tartriques. Ils recouvrent les sites de nucléation et empêchent (du moins partiellement) la création des cristaux. C’est pourquoi les vins qui ont été longtemps élevés sur lies sont moins sujets à des précipitations tartriques importantes. Les polysaccharides et les mannoprotéines sont aussi des agents de collage naturels. Les polysaccharides augmentent la stabilité protéinique, tandis que les mannoprotéines adoucissent les tanins, favorisant la précipitation de la matière phénolique instable et donc la stabilité des tanins. Pour finir, l’élevage sur lies augmentera également la stabilité colorante, notamment des vins rouges, favorisant l’ionisation et donc la production de pigments polymériques plus stables.

 

On ne peut pas bien sûr parler de l’autolyse sans évoquer l’action des lies sur les vins pétillants, puisque les mannoprotéines ont un impact majeur sur les bulles et la mousse. Elles adhèrent aux bulles de gaz, influent sur leur taille et contribuent à la création de la mousse. La taille des mannoprotéines conditionne donc pour partie la persistance de la mousse et la la taille des bulles. Cela explique pourquoi les choix des souches de levure pour la seconde fermentation est aussi cruciale et pourquoi les producteurs de Champagne privilégient des souches de levures à faible pouvoir moussant (ex. Lalvin DV10), afin de produire des vins aux bulles fines et à la mousse délicate.

Two glass of champagne wine close up, bubbles, on a grey background

L’autolyse et l’élevage sur lies serait donc une véritable recette magique ? Tout n’est malheureusement pas si simple. Dans un contexte spécifique un atout peut devenir un inconvénient.

Si on cherche uniquement l’expression aromatique primaire, variétale et que ni la conversion malolactique, ni un caractère autolytique, ni une texture plus crémeuse ne sont désirés, un élevage sur lies n’aura logiquement aucun intérêt. C’est le cas par exemple sur de nombreux Sauvignons Blancs ou Rieslings pour lesquels les producteurs cherchent le plus souvent à privilégier la fraîcheur, la fluidité de texture, la pureté aromatique.

 

Si les lies encouragent l’action de microorganismes parfois désirables (bactéries lactiques lorsque la conversion malolactique est désirée), elles peuvent aussi en attirer et en nourrir d’autres nettement moins désirables tels les Brettanomyces. C’est pourquoi certains vignerons conserveront les lies fines avant la conversation malolactique – pour certaines raisons précitées – mais opteront pour une clarification, juste après, pour éviter ces potentielles altérations.

 

L’autre risque, c’est de produire des vins particulièrement réducteurs, comme les lies vont réduire le potentiel redox. Un environnement trop protecteur, qu’un élevage sur lies ne fera qu’accroître, peut en effet favoriser la production de composants réducteurs, l’hydrogène sulfuré ou les mercaptans responsables d’arômes peu reluisants : de pneu ou de caoutchouc sur les rouges voire même d’œuf pourri sur les blancs.

En effet, si l’élevage est d’ores et déjà particulièrement protecteur (conditions quasi anaérobiques, SO2, contenant inerte, couverture de gaz etc.), qui plus est si le cépage à naturellement réducteur, les lies et leur pouvoir antioxydant vont accentuer ce caractère.

 

Pour finir, les lies ont aussi une influence potentielle sur la fameuse réaction de Maillard, puisque celle ci consiste en une interaction entre acides aminés (solubilisés par l’autolyse) et cabonyles (sous composants des molécules de sucres). Sujet encore plus complexe, puisque la réaction de Maillard peut résulter en une meilleure intégration des sucres résiduels de certains vins, ou du dosage pour les Champagnes, mais serait aussi responsable du brunissement accéléré des vins rouges et de la création de composants aromatiques qui s’apparentent au caramel, pas toujours désirables.

 

L’élevage sur lie est donc un choix, un outil de plus pour le producteur, qui peut parfois s’avérer payant et contribuer à la noblesse d’un vin, à sa complexité et sa plénitude ou à l’inverse affecter son élégance voire même son équilibre. Un choix dans le chai, nécessite une compréhension fine, qu’elle soit empirique ou scientifique. Choisir en vinification et pendant l’élevage du vin, c’est aussi s’avoir s’adapter. C’est également le cas pour l’élevage sur lies, compte tenu de son impact multi dimensionnel sur le vin, comme nous venons de le voir. Un choix dans le chai qui nous rappelle une nouvelle fois combien le métier de vigneron est compliqué, bien que passionnant.