Ode à la lie

Chaque vin a sa lie, boire le calice jusqu'à la lie...
La lie n'a pas très bonne réputation. Mais que sait-on exactement de ce sous produit de la fermentation du jus de raisin ?

La lie de vin est le dépôt solide ou en tout cas pâteux qui se forme au fond des cuves ou barriques après la fermentation alcoolique et/ou malolactique. Elle résulte de la sédimentation des levures mortes, des bactéries lactiques, des particules de raisin et de différents composés issus du vin. En résumé, tout ce qui n'est pas miscible tombe dans le fond des cuves au fur et à mesure du processus de vinification, et forme ce qu'on appellera la lie du vin. Le soutirage aura pour objectif de séparer le vin de la lie, en particulier de la première lie.

Il y a plusieurs sortes de lies. La première fermentation, la fermentation alcoolique, produit une première lie, la fermentation malolactique en produit une seconde. En laissant vieillir les vins en barriques, on en obtient encore une autre.

Au cours de la production de vin, une tonne de grappes produit environ 130 kg de marc et 60 kg de lies. Si on admet environ 50 millions de tonnes de raisins vinifiés par an au niveau mondial, on se retrouve avec environ 3 millions de tonnes de lies par an, soit environ 2 millions de mètres cube... dont on doit se débarrasser. C'est d'autant plus important que les lies sont des matières classées à forte demande en oxygène, c'est à dire que la quantité d'oxygène consommée pour leur décomposition est importante, ce qui en fait un sujet de préoccupation pour l'environnement.

Mais est-ce vraiment juste un déchet?
En fait, sa composition est complexe et même très riche sur le plan biochimique. Cette composition dépend du type de vin, rouge ou blanc, des cépages utilisés, de la durée de maintien du liquide sur ses lies, des conditions de fermentation.. et malheureusement aussi des traitements subis par la vigne, surtout lorsqu'ils sont faits à des dates proches des vendanges.

Voyons ce qu’on sait aujourd’hui de sa composition :

On trouve dans la lie des éléments biologiques, microbiens, des éléments minéraux et des molécules dans un état dit colloïdal (un peu comme la soupe), et des parties organiques (acides, alcools...). En y regardant de plus près, cette lie est loin de n'être qu'un déchet. Et nous allons voir qu'elle peut même se prêter à une valorisation à différents niveaux.

1. Des débris issus de la fermentation :

La part la plus importante de la lie est constituée par les levures mortes (Saccharomyces cerevisiae, etc.). On y trouve également des bactéries lactiques (Oenococcus oeni, Lactobacillus spp.), et des fragments cellulaires. D'un point de vue biochimique, cette masse est plutôt riche en biomolécules (protéines, polysaccharides, lipides et autres). Dans tout cela, on trouve d'ailleurs pas mal de vitamines du groupe B (B1, B2, B6, B12...).

2.  Des minéraux :

Les éléments minéraux (potassium, calcium, manganèse, fer, magnésium, zinc...) représentent environ 10% de la matière sèche. A ce sujet, les traitements à la bouillie bordelaise sont à base de cuivre. Une bonne partie du cuivre resté sur les grumes au moment des vendanges se retrouve de fait dans la lie.

3. Des molécules organiques et des éléments colloïdaux :

On y trouve évidemment les matières du vin qui peuvent "précipiter" comme les polyphénols (tanins, flavonols, anthocyanes...). Nous parlerons ici surtout des vins rouges. Les lies des vins rouges et des vins blancs sont sensiblement différentes.

Les matériaux qui forment les dépôts que l'on va retrouver dans les bouteilles après quelques années de vieillissement sont aussi présents (tartrates de potassium et de calcium précipités) dans la lie.
Une partie de ces molécules peut avoir une activité antioxydante.

Les acides organiques (tartrique, malique, citrique, lactique..) présents lors des fermentations sont bien sûr présents dans la lie, ainsi que d'autres composés plus ou moins complexes (esters, aldéhydes, composés soufrés). Dans cette catégorie, on peut souligner, dans les lies rouges toujours, la présence de pigments (anthocyanes et dérivés d'anthocyanes).

D'un point de vue "nutritionnel" (si on peut dire, car il n'est pas conseillé de consommer de la lie telle quelle), pour 100g de lie, on aura environ 20g de protéines et 5 à 10g de lipides. Il reste très peu de sucre, ce qui est normal puisque la fermentation alcoolique a fait son œuvre. Au total, on trouvera aussi environ 80g de fibres alimentaires.

Les lies ne sont donc pas seulement un déchet. On peut même constater qu'elles suscitent un intérêt croissant dans le secteur des industries de la biotechnologie.

En raison de son importante teneur en polyphénols, la lie intéresse déjà les industries de la cosmétique pour ses propriétés antioxydantes.

Il en est de même avec les mannoprotéines,  molécules venant des levures, et qui se retrouvent dans le vin lorsque les levures meurent. On a pu montrer que ces molécules ont d'excellentes propriétés pour le vin lui-même en le stabilisant. Mais ces molécules montrent également des propriétés prébiotiques et immunomodulantes. En cosmétique, ces mannoprotéines sont étudiées pour leurs effets hydratants et réparateurs cutanés.

On pourrait aussi parler ds β-glucanes, qui proviennent des parois de levures, dont les effets stimulants du système immunitaire et anti-inflammatoires sont bien documentés. Ces polysaccharides semblent même contribuer à une amélioration de la barrière intestinale. On les retrouve dans des compléments alimentaires et dans des crèmes de soins dermatologiques.

Les lies contiennent une quantité significative de polyphénols du vin (par "adsorbtion" pour les plus chimistes, c'est-à-dire que les molécules de polyphénols se collent aux surfaces poreuses contenues dans les lies). Ces composés possèdent une activité antioxydante élevée. On leur a trouvé des propriétés anti-âge et anti-inflammatoires.

Les lies contiennent aussi des lipides provenant également des membranes de levures, dont des phospholipides et acides gras polyinsaturés. Les extraits de lie peuvent de ce fait avoir des effets anti-oxydatifs et protecteurs des membranes cellulaires.

Certains peptides présents dans les lies montrent une activité anti-hypertensive ou antioxydante. Et nous avons déjà cité les vitamines du groupe B qui sont présentes en quantité notable.

Un étude est parvenue à produire du poly-3hydroxybutyrate à partir de la lie... ("heu...du quoi?")...  pour résumer, un polymère qui sert à fabriquer du plastique biodégradable, non toxique, biocompatible, actuellement utilisé pour des emballages, en particulier pour des médicaments.

Cette liste n'est pas exhaustive.

On dénombre déjà plusieurs centaines de brevets pour valoriser cette lie. Beaucoup viennent de Chine, et ... très peu de France. Il existe toutefois au moins une équipe de recherche dans la région bordelaise qui travaille sur ce sujet. 

Des recherches sont en cours un peu partout dans le monde (Chine, Brésil, Argentine, Etats-Unis, et France), mais la lie est déjà utilisée pour des applications variées.

Par exemple, la lie est utilisée en agronomie pour l'amendement des sols, en cosmétique dans des soins anti-âge, dans les compléments alimentaires avec des visées de modulations de l'immunité, d'amélioration du microbiote et de protection cellulaire. Les industries de la biotechnologie cherchent à s'en servir pour produire différentes molécules dont des enzymes.

Évidemment, une des applications principales actuellement est sans doute... l'œnologie avec les élevages de vins sur lies. Cette pratique est utilisée dans les meilleures régions viticoles.

Pour conclure ce panorama succinct:

Loin de n'être qu'un déchet encombrant, la lie de vin rouge fraîche, telle que nous l'obtenons juste après le soutirage,  est un concentré riche en pigments et antioxydants, contenant encore des levures potentiellement libérables, et qui serait finalement une matière première précieuse pour des usages agroalimentaires, cosmétiques ou nutraceutiques (compléments alimentaires).

Bibliographie partielle utilisée pour cet article :

Physicochemical and Nutritional Characterization of Winemaking Lees: A New Food Ingredient (2020), P.Sancho-Galán et al, University of Cadiz.

Polyphenols from Wine Lees as a Novel Functional Bioactive Compound in the Protection Against Oxidative Stress and Hyperlipidaemia (2017), I.Landeka Jurčević et al,Université de Zagreb, Croatie.

Crédits:
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Rédaction et responsable de la publication : Patrice Simard