Pour améliorer les connaissances des mécanismes de transfert de l’oxygène dans le vin et mieux maîtriser l’apport d’oxygène au vin, il est nécessaire de connaître les facteurs ayant un rôle lors du transfert du gaz au liquide. C’est dans ce contexte que s’inscrit le travail présenté dans cette thèse, décliné en six chapitres. D’une part, nous avons pour objectif d’étudier et évaluer l’incidence des différents composés présents dans le vin et des paramètres opératoires sur le transfert gaz-liquide. D’autre part, nous étudions l’apport d’oxygène à différentes étapes d’élaboration du vin pour mieux comprendre ces phénomènes et leur incidence sur l’évolution du vin. Un autre objectif est l’étude d’une nouvelle méthode d’apport d’oxygène au vin qui pourrait être mieux maîtrisable que la micro-oxygénation par bullage.
Dans le Chapitre 1, l’étude bibliographique concerne les propriétés de l’oxygène en tant que gaz et le transfert de l’oxygène dans les milieux liquides. Les apports d’oxygène aux différentes étapes d’élaboration du vin sont présentés.
Le Chapitre 2 expose les méthodes de mesure, en phase liquide, des concentrations en oxygène et dioxyde de carbone ainsi que les techniques analytiques utilisées pour les investigations expérimentales.
Dans le Chapitre 3, l’incidence des composées du vin et des conditions opératoires sur le transfert d’oxygène est étudiée. Trois parties sont présentées. Dans la première partie de ce chapitre, un article concerne l’étude des composées du vin (éthanol, sucrose, consommateurs d’oxygène) et des conditions opératoires (type de diffuseur, température, rapport entre hauteur et diamètre du contenant du liquide) qui peuvent intervenir sur le transfert d’oxygène. En deuxième partie, une étude, elle aussi rédigée sous forme d’article, présente l’incidence du dioxyde de carbone présent dans le vin sur le transfert d’oxygène au vin. Et la troisième partie correspond à une étude sur les valeurs à l’équilibre des concentrations en oxygène et dioxyde de carbone dissous qui peuvent être présentes simultanément en solution.
Le Chapitre 4 est dédié à la détermination du coefficient de transfert de matière kL, lors de la micro-oxygénation du vin. L’accès à la valeur de kL a été possible par la mesure des dimensions de bulles qui permet de dissocier l’aire interfaciale volumique a du coefficient volumique de transfert kL.a, déterminé lui-aussi expérimentalement.
Le Chapitre 5 porte sur l’application pratique de la micro-oxygénation du vin, lors de la fermentation alcoolique et au cours de l’élevage du vin. L’étude de la micro-oxygénation lors de la fermentation alcoolique du vin a permis de comparer une vinification traditionnelle, avec apport d’oxygène par la technique de remontage/pigeage (~2 mg.L-1 d’O2 dissous par remontage) à une vinification essai, avec apport maîtrisé d’oxygène (15 mg.L-1 d’O2) réalisé à la suite du levurage. Les expérimentations ont été réalisées à l’échelle du laboratoire et à grande échelle dans une propriété vinicole. L’étude sur l’apport de l’oxygène lors de l’élevage du vin a, quant à elle, été réalisée à l’échelle de la propriété et s’est portée sur la simulation de la technique d’élevage en barrique, par couplage de la micro-oxygénation du vin en cuve à l’ajout de copeaux de bois.
Au Chapitre 6, une nouvelle approche de la micro-oxygénation du vin, par diffusion d’oxygène, à l’aide d’un contacteur membranaire, est proposée.