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Détermination de l'état de sursaturation et effet des polysaccharides sur la cristallisation du bitartrate de potassium dans les vins

Gerbaud, Vincent (1996) Détermination de l'état de sursaturation et effet des polysaccharides sur la cristallisation du bitartrate de potassium dans les vins. (Evaluation of supersaturation and effect of polysaccharides on the crystallization of potassium hydrogen tartrate in wines.)

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Abstract

Ce travail présente une étude de la cristallisation de l'hydrogénotartrate de potassium en solutions hydroalcooliques et dans les vins, en présence de polysaccharides issus du vin (arabinogalactanes, rhamnogalacturonanes I et Il, mannoprotéines), de mannoprotéines extraites d'écorces de levures et de carboxyméthylcellulose. Des expériences réalisées avec une électrode sélective au potassium démontrent l'association partielle des ions potassium et bitartrate dans les solutions aqueuses. La constante d'équilibre, égale à 0,052 kg.mol-1 à 25°C, sert à calculer une valeur correcte du rapport de sursaturation et le pH des solutions étudiées. Des mesures du temps d'apparition des cristaux en solutions hydroalcooliques et dans des vins montrent que les arabinogalactanes n'ont pas d'effet notable contrairement aux mannoprotéines du vin qui augmentent ce temps. Les rhamnogalacturonanes ont un double effet accélérateur-inhibiteur de la cristallisation qui est modélisé avec succès par la théorie. Les valeurs des énergies spécifiques de surface et de lisière de l'hydrogénotartrate de potassium sont évaluées. Ces résultats expliquent la stabilité plus grande des vins vis-à-vis de la cristallisation du sel tartrique par rapport aux solutions synthétiques, mais aussi le comportement différent entre vins rouges et vins blancs vis-à-vis des traitements stabilisant au froid à cause de leur teneur différente en rharnnogalacturonanes. La carboxyméthylcellulose et les mannoprotéines extraites d'écorces de levure ont un effet inhibiteur très supérieur à celui des polysaccharides naturels du vin. Cet effet croît lorsque la concentration augmente mais décroît lorsque la sursaturation augmente. Cette influence est plus marquée pour les mannoprotéines. Ces résultats montrent les limites d'utilisation industrielle de ces composés. La présence de carboxyméthylcellulose, de rhamnogalacturonane et de mannoprotéines d'écorces de levures en solution hydroalcoolique contribue à aplatir les cristaux d'hydrogénotartrate de potassium en favorisant le développement de la forme {0 1 0}. ABSTRACT : The present work deals with potassium hydrogen tartrate crystallization in hydroalcoholic solutions and in wines, in the presence of wine polysaccharides (arabinogalactan-proteins, type I and II rhamnogalacturonans and mannoproteins), mannoproteins extracted from yeast cell walls and carboxymethylcellulose. Potassium ion selective electrode measurements show that potassium and bitartrate ions are partially associated in aqueous solutions. Equilibrium constant value is found to be equal to 0.052 kg.mol-1 at 25°C. It is used to compute the correct value of the supersaturation ratio and the pH. Crystal appearance time measurements in hydroalcoholic solutions and in wines show that arabinogalacturonan-proteins have no effect on crystallization whereas wine mannoproteins increase appearance time. Rhamnogalaturonans exhibit a changeover from acceleration to inhibition of crystallization as their concentration increases. This feature is successfully predicted by theory. Specific surface and edge energy of potassium hydrogen tartrate are obtained. Those results explain both the enhanced tartrate stability of wine compared to synthetic solutions and the different behaviour of red and white wines during cold tartrate stabilisation process because of their different rhamnogalacturonan concentrations. Carboxymethylcellulose and yeast cell wall mannoproteins display an inhibiting effect far stronger than any wine polysaccharide. This effect increases as concentration raises and decreases as supersaturation increases. Those features are more pronounced for mannoproteins. These results show that industrial use of these compounds is limited. The presence of carboxymethylcellulose, rhamnogalacturonan and yeast cell wall mannoproteins in hydroalcoholic solutions flattens potassium hydrogen tartrate crystals by enhancing the development of the {0 1 0} form.

Department or laboratory:Laboratoire de Génie Chimique - LGC (Toulouse, France)
Directeur de thèse:Gabas, Nadine
Uncontrolled Keywords:Hydrogénotartrate de potassium - Polysaccharides - Complexes - Nucléation - Cristallisation - Vin - Morphologie - Croissance. KEYWORDS : Potassium Hydrogen Tartrate - Crystallization - Polysaccharides - Wine - Complexes - Morphology - Nucleation - Growth
Subjects:Process engineering
Deposited On:23 March 2010

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