Teneur totale en polyphénols dans différentes variétés de vigne dans les hautes terres du sud du Brésil | BIO Web of Conferences

© The Authors, publié par EDP Sciences 2017

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1. Introduction

La production de vin dans les régions de haute altitude de l’État de Santa Catarina a moins de 15 ans d’histoire et est relativement récente, par rapport aux autres régions productrices du Brésil. Aujourd’hui, dans les rýgions de haute altitude de l’ýtat de Santa Catarina, on compte 35 exploitations viticoles en activitý, avec une superficie plantýe de 600 hectares et plus de 200 marques de vins blancs, rouges et mousseux. Dans les vignobles de haute altitude de Santa Catarina, les principales variétés plantées sont le Cabernet Sauvignon, le Merlot et le Sauvignon Blanc .

L’élargissement du choix variétal est un outil puissant entre les mains des viticulteurs et des vinificateurs sur le marché très concurrentiel du vin ; cependant, il ne faut pas répéter l’erreur de se fier à peu de variétés locales ou importées. Les variétés françaises, il faut le rappeler, sont réparties dans tout le monde viticole. De plus, certaines pratiques largement adoptées dans la vinification moderne ont mis l’accent sur la mondialisation du goût du vin minimisant à cet égard la contribution de la variété et de l’environnement de production. Dans une telle situation, les producteurs de vin les plus avant-gardistes commencent à se pencher à nouveau sur le patrimoine variétal local, en réexaminant leur valeur œnologique et leur potentiel de commercialisation .

Lors de l’introduction de nouveaux cépages, la phénologie et le suivi de la maturation sont importants pour déterminer la capacité d’une région à produire une culture dans les limites de son régime climatique . La maturation du raisin englobe la période qui commence avec le changement de couleur (véraison) et se termine à la récolte, et varie selon la variété et la région. Parmi les modifications qui se produisent dans les baies et, par conséquent, dans la composition du raisin au cours de la maturation, figurent l’accumulation de pigments dans la peau, la synthèse de substances aromatiques et la modification de la saveur .

Ces modifications sont liées à la synthèse de composés phénoliques, le raisin est l’une des principales sources de composés phénoliques, qui se trouvent principalement dans la peau et dans les graines, présentant peu de contenu dans la pulpe .

Les composés phénoliques sont importants pour la croissance et la reproduction des plantes, agissant également comme antipathogènes (conditions de stress telles que les infections et les blessures) et la protection contre les rayons UV . Ils contribuent encore à la pigmentation, l’astringence, les arômes et la stabilité oxydative. En viticulture, ces composés sont responsables de la composition qualitative et organoleptique des vins, comme la couleur, le corps et l’astringence .

La synthèse et l’accumulation des composés phénoliques sont grandement influencées par les conditions de l’environnement, notamment la lumière, la température de l’air, l’altitude, le type de sol, la disponibilité en eau, l’état nutritionnel, l’incidence des maladies et d’autres processus de développement .

L’objectif de ce travail était d’évaluer la concentration en polyphénols totaux de 10 variétés blanches et 13 variétés rouges produites dans les régions de haute altitude du sud du Brésil.

2. Matériaux et méthodes

Les expériences ont été menées dans la collection de variétés de la station expérimentale de l’Agence de recherche agricole et de vulgarisation rurale de l’État de Santa Catarina (EPAGRI), située dans la ville de São Joaquim (28° 16′30″S, 49° 56′09″W, Altitude 1 400 m a.s.l.). Le vignoble a été planté en 2006, avec un espacement de 3,00 m entre les rangs et de 1,50 m entre les plantes, le système de formation adopté était le VSP et les évaluations ont eu lieu au cours de la saison de croissance 2015/2016.

Le climat de la région est caractérisé comme subtropical humide, sans saison sèche, avec une température et des précipitations moyennes annuelles de 13,5oC et 1 700 mm, respectivement. Selon la classification de Ko¨ppen, le climat est Cfb. Les sols sont classés comme Haplumbrept et Udorthent développés à partir de rhyodacite et de roche basaltique .

Les cépages blancs évalués étaient le Riesling Renano, le Verdelho, la Marsanne, le Petit Manseng, le Moscato Giallo, le Fiano, le Chardonnay, la Ribola Gialla, le Trebbiano Toscano et le Greco di Tufo. Les cépages rouges évalués étaient le Negroamaro, le Pinot Nero, le Canaiolo Nero, le Malvasia Nera, le Barbera, le Cabernet Sauvignon, le Marselan, le Merlot, l’Aglianico, la Syrah, le Croatina, l’Uva di Troia et l’Ancellotta.

Les données climatiques, comme les précipitations (mm), l’humidité relative (%), la température maximale, minimale et moyenne de l’air (°C) et l’ensoleillement (h) ont été mesurées sur place avec une station météorologique automatique du CIRAM (Centre d’information sur les ressources environnementales et l’hydrométéorologie de Santa Catarina).

Pour la quantification du contenu phénolique des raisins, l’extrait utilisé a été obtenu comme suit : les peaux des raisins ont été soigneusement retirées de 90 baies et utilisées pour le processus d’extraction de l’analyse de la maturation phénolique .

Pour obtenir des solutions d’extrait, le ratio suivant de peau et d’extrait a été utilisé : 50 g de peaux ont été séparés manuellement des échantillons de baies, auxquels ont été ajoutés 20 ml de solution hydroalcoolique de méthanol 50% v/v, et maintenus à 30 °C (+0,5 °C) pendant 24 heures. Après ce temps, l’extrait « chaud » a été séparé et les peaux ont été rincées avec 5 mL de la solution de méthanol. Ensuite, 20 mL de solution d’extraction au méthanol ont été ajoutés aux peaux, qui ont ensuite été placées à 0 °C (+ 0,5 °C) pendant 24 heures supplémentaires. Après cette extraction, l’extrait « froid » a été homogénéisé avec l’extrait « chaud », et le rinçage de la peau a été répété avec 5 mL supplémentaires de solution de méthanol. La solution d’extrait a été filtrée à la fin du processus .

La concentration des polyphénols totaux de la peau a été quantifiée au spectrophotomètre, en utilisant le réactif Folin- Ciocalteu (Vetec) et l’acide gallique comme standard, avec des lectures d’absorbance à 760 nm . La courbe de calibration a été réalisée en utilisant les concentrations de 0, 100, 200, 300, 400, 500, 600 et 1000 mg/L. Les résultats ont été exprimés en mg/L d’acide gallique.

Les données ont été soumises à une analyse de variance (ANOVA, p ≤ 0,05), et lorsque des effets de variété ont été détectés, le test de Tukey a été effectué (p ≤ 0,05).

3. Résultats et discussion

Le climat est l’un des aspects fondamentaux dans la culture du raisin et, par conséquent, pour la viticulture. La viticulture pour la production de vin est développée dans de nombreux types de climat et de sol dans les différents continents . Une étude des zones viticoles mondiales peut indiquer la relation entre le climat et la qualité. Ainsi, le suivi des paramètres climatiques sont importants car ils influencent à la fois la qualité du raisin et du vin .

La période de maturation du raisin a eu lieu entre janvier et avril et les paramètres climatiques pour la période sont présentés dans le tableau 1. Les températures observées dans cette phase confirment le potentiel de production de vin dans la région, en raison de la réduction de la température et de l’amplitude thermique substantielle pendant la maturation des fruits. Un autre auteur a signalé pour la région de São Joaquim une amplitude thermique autour de 10 °C, ce qui est favorable à la production de raisins de qualité .

Les conditions climatiques de São Joaquim ont favorisé la maturation phénolique du raisin, puisque l’accumulation des anthocyanes pendant la maturation présente une corrélation négative avec les températures élevées et positive avec les températures basses. Les raisins présentent une bonne coloration lorsque l’amplitude thermique ne dépasse pas 10 °C et pendant la maturation elle doit être inférieure à 15 °C .

Pendant la maturation du raisin, la quantité de précipitations observée a été de 614,7 mm. La fréquence et la répartition des précipitations sont des éléments climatiques de grande importance, car l’eau libre sur les feuilles et les fruits est le principal facteur de déclenchement de l’apparition des infections fongiques sur la vigne . Le taux et la fréquence élevés des précipitations sont le principal facteur climatique limitant la culture de la vigne dans les régions de haute altitude du sud du Brésil .

Les précipitations sont un facteur climatique important en termes de formation de composés phénoliques dans la peau des raisins . Les polyphénols ont pour fonction de protéger les plantes des attaques physiques (comme les rayons UV du soleil) et biologiques (champignons, virus, bactéries). Typiquement, dans les endroits où les niveaux de précipitations sont élevés, il y a un stress de la plante pour combattre, principalement, les maladies fongiques, induisant la production de composés phénoliques .

L’accumulation d’heures d’ensoleillement pendant la maturation du raisin était plus élevée à São Joaquim (694,4 heures) que dans les autres régions productrices de vigne de l’État de Santa Catarina. Les régions de Campo Belo do Sul, Bom Retiro et Água Doce ont enregistré respectivement 546, 571 et 288 heures d’ensoleillement pendant la maturation des différentes variétés. À São Joaquim, au cours des saisons 2005/2006 et 2006/2007, on a enregistré une moyenne de 424 heures d’ensoleillement pendant la maturation de quatre variétés de Vitis vinifera L.. Ce paramètre climatique est important car il est directement lié à la qualité des fruits, stimulant principalement l’accumulation de composés phénoliques tels que les anthocyanes .

L’incidence du rayonnement solaire dans les grappes de raisin contribue également à l’activation du métabolisme et à la formation de substances responsables de la qualité du vin, comme les composés phénoliques, en particulier les flavonols . Cette différence peut donner aux vins des régions de haute altitude de l’État de Santa Catarina une coloration plus intense, un arôme plus complexe, une plus grande structure et persistance .

La date moyenne d’apparition et l’étendue du cycle phénolog- ique, entre la véraison et la récolte, sont indiquées dans les tableaux 2 et 3. Le Greco di Tufo (blanc) et la Syrah (rouge) ont été les variétés avec le cycle le plus long avec respectivement 223 et 211 jours. Parmi les variétés blanches, le Chardonnay, la Ribola Gialla, le Greco di Tufo et le Petit Manseng ont présenté la plus longue durée de maturation des raisins. Alors que pour les variétés rouges, Ancellotta et Syrah ont présenté la plus longue durée de maturation.

L’extension du cycle phénologique est liée aux conditions climatiques de chaque région. Dans les conditions climatiques brésiliennes, les régions de haute altitude (au-dessus de 900 mètres d’altitude), présentent des cycles phénologiques plus longs en raison de l’occurrence de températures plus basses.

Des différences significatives ont été observées dans les teneurs en polyphénols entre les différentes variétés (figures 1 et 2). bien que les conditions environnementales dans lesquelles les raisins ont été cultivés aient une grande influence sur la synthèse des composés polyphénoliques, la nature et la différente concentration de ces composés suivent la génétique déterminante de chaque variété .

Figure 1. Concentration totale de polyphénols (mg/L) dans les baies de différentes variétés blanches cultivées à São Joaquim – État de Santa Catarina, Brésil, pendant la saison de croissance de 2015/2016.

Figure 2. Concentration de polyphénols totaux (mg/L) dans les baies de différentes variétés rouges cultivées à São Joaquim – État de Santa Catarina, Brésil, pendant la saison de croissance de 2015/2016.

De nombreux auteurs ont signalé que la compo- sition en polyphénols est due non seulement au type de cultivar, mais aussi à l’endroit où les raisins sont cultivés et aux pratiques environnementales et de gestion, ainsi qu’à la saison de croissance .

La teneur en polyphénols variait de 283,56 à 1 387,31 mg/L pour les variétés blanches. Pour les variétés rouges, la teneur totale en polyphénols variait de 523,87 à 4 929,57 mg/L. Les principaux composés phénoliques présents dans les raisins et les vins sont classés en deux catégories : les non-flavonoïdes et les flavonoïdes. Les composés flavonoïdes représentent le plus grand groupe de polyphénols présents dans les aliments et présentent un pouvoir antioxydant élevé. Les flavonoïdes les plus courants présents dans le raisin et les vins rouges sont les anthocyanines, les flavanols et les flavonols. Ces composés sont responsables des caractéristiques de couleur et de structure des vins. Par conséquent, la concentration de polyphénols totaux est en moyenne plus élevée dans les variétés rouges.

Les variétés blanches avec les concentrations les plus élevées de polyphénols totaux étaient Greco di Tufo (1 378,31 mg/L), Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) et Ribola Gialla (737,48 mg/L), tandis que Riesling Renano (283,56 mg/L), Verdelho (319,16 mg/L) et Marsanne (434.87 mg/L) présentaient les valeurs les plus faibles.

Dans le sud de l’Italie, la moyenne des polyphénols totaux variait de 491,6 à 536,8 mg/L pour différentes variétés de raisins blancs . Alors qu’à Água Doce – État de Santa Catarina, Brésil, les polyphénols totaux moyens variaient de 601 à 706 mg/L . A Água Doce, la valeur obtenue pour le Fiano était de 601 mg/L, assez similaire à celles obtenues dans cette étude (559,5 mg/L). Alors qu’à São Joaquim, on a trouvé des valeurs de 474,94 mg/L pour le Prosecco, de 517,32 pour le Vermentino et de 540,04 pour le Verdicchio .

En ce qui concerne les variétés rouges, l’Ancellotta (4 929,57 mg/L), l’Uva di Troia (2 722,27 mg/L) et la Croatina (2 410 mg/L) se distinguent en présentant les niveaux les plus élevés de polyphénols totaux, tandis que le Negroamaro (523.87 mg/L), Pinot Nero (692,98 mg/L) et Canaiolo Nero (746,38 mg/L) présentaient les plus faibles niveaux de polyphénols totaux.

Dans une étude réalisée en Calabre/Italie, avec quatre cépages rouges différents, il a été constaté des variations de teneurs en polyphénols allant de 1 503 à 2 170 mg/L. La diversité des résultats trouvés, est probablement liée à plusieurs facteurs, parmi lesquels : la variété, les pratiques de gestion, les méthodes d’extraction et d’analyse utilisées .

Alors qu’à Água Doce -, les polyphénols totaux moyens variaient de 570 à 2 217 mg/L à quatre variétés rouges . À Água Doce, la variété Ancellotta s’est distinguée par la plus forte concentration de polyphénols totaux (2 217 mg/L), cette valeur étant inférieure à celle observée à São Joaquim, pour la même variété (4 929,57 mg/L). À São Joaquim, pendant les saisons de croissance de 2010/2011, 2011/2012 et 2012/2013, on a trouvé des valeurs entre 734,2 et 2.515,1 mg/L pour 9 variétés rouges italiennes, dans ce travail, les variétés Aglianico (1.730,7 mg/L) et Ancellotta (2.515.1 mg/L) se sont démarquées avec la plus grande concentration de polyphénols totaux .

On pense que la haute altitude est liée à la forte concentration de polyphénols totaux obtenue dans les raisins cultivés à São Joaquim. Parmi les facteurs environnementaux, le climat exerce la plus grande influence sur l’accumulation des polyphénols ; plus l’altitude est élevée, plus la température et l’humidité sont basses et plus l’incidence du rayonnement solaire est élevée, ce qui favorise l’accumulation des polyphénols totaux . Dans ce cas, les causes de la plus grande accumulation des polyphénols totaux peuvent être liées à la quantité et à la qualité du rayonnement solaire et à la thermopériode, qui sont des effets de l’altitude .

4. Conclusion

Des différences significatives ont été observées dans les con- tentes de polyphénols entre les différentes variétés. Ce fait met en évidence l’interaction entre le génotype et l’environnement comme l’un des principaux facteurs liés à l’accumulation et à la concentration des polyphénols du raisin.

La teneur en polyphénols variait de 283,56 à 1 387.31 mg/L pour les cépages blancs, les variétés présentant les concentrations les plus élevées étant le Greco di Tufo (1 378,31 mg/L), le Trebbiano Toscano (995,59 mg/L) et la Ribola Gi- alla (737,48 mg/L), tandis que le Riesling Renano (283,56 mg/L), le Verdelho (319,16 mg/L) et la Marsanne (434.87 mg/L) ont présenté les valeurs les plus basses.

Pour les variétés rouges, le con- tent total de polyphénols a varié de 523,87 à 4 929,57 mg/L, Ancellotta (4 929,57 mg/L), Uva di Troia (2 722.27 mg/L) et Croatina (2 410 mg/L) se distinguent en présentant les niveaux les plus élevés, tandis que le Negroamaro (523,87 mg/L), le Pinot Nero (692,98 mg/L) et le Canaiolo Nero (746,38 mg/L) présentent les niveaux les plus bas de polyphénols totaux.

Tous les tableaux

Toutes les figures

	Figure 1. Concentration de polyphénols totaux (mg/L) dans les baies de différentes variétés blanches cultivées à São Joaquim – État de Santa Catarina, Brésil, pendant la saison de croissance 2015/2016.
Dans le texte

	Figure 2. Concentration de polyphénols totaux (mg/L) dans les baies de différentes variétés rouges cultivées à São Joaquim – État de Santa Catarina, Brésil, pendant la saison de croissance de 2015/2016.
Dans le texte

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