Une revue met en garde contre la comparaison des mesures d’oxygène entre vins et appareils

Une revue scientifique publiée le mercredi 4 novembre avertit que les concentrations d’oxygène dissous couramment indiquées dans le vin sont moins directes qu’il n’y paraît et qu’il peut être risqué de les comparer entre différents vins ou appareils de mesure.

Publiée par IVES Technical Reviews et rédigée par Ignacio Nevares et Maria del Alamo-Sanza, du groupe UVaMOX de l’Université de Valladolid, en Espagne, cette revue avance que les appareils de mesure de l’oxygène ne mesurent pas directement la concentration en oxygène, exprimée en milligrammes par litre. Le capteur détecte plutôt la pression partielle d’oxygène, appelée pO2, ou le flux d’oxygène, puis l’appareil convertit ce signal en mg/L à l’aide d’un modèle de solubilité. Dans le vin, expliquent les chercheurs, le liquide lui-même comme le type de capteur peuvent influer sur le résultat.

Cette distinction est importante, car les producteurs surveillent de près l’oxygène dissous pour maîtriser l’oxydation, la durée de conservation et les ajouts de dioxyde de soufre. Si une valeur en mg/L est considérée comme universellement comparable alors qu’elle dépend de la composition du vin et du modèle utilisé par l’appareil, une cave peut mal évaluer l’exposition à l’oxygène ou ajuster les ajouts de dioxyde de soufre sur des bases fragiles. La question peut aussi se poser plus largement dans la production de boissons, dès lors que la maîtrise de l’oxygène est un outil de conduite du processus.

Selon les auteurs, une mesure classique semble simple : un technicien insère une sonde, attend que l’affichage se stabilise et relève une valeur, par exemple 0,42 mg/L. Mais cette valeur affichée, écrivent-ils, est le résultat d’une conversion et non d’une mesure directe de la masse d’oxygène dans un litre de vin. Dans une électrode de Clark, le courant dépend du passage de l’oxygène à travers une membrane. Dans un capteur optique, l’oxygène influe sur la luminescence d’un indicateur. Dans les deux cas, la réponse primaire reflète la disponibilité de l’oxygène à l’interface du capteur, et non une concentration massique mesurée directement.

D’après la revue, le problème n’est pas que les appareils modernes soient nécessairement imprécis. Il tient au fait que la signification de la valeur affichée dépend de la relation de solubilité utilisée pour convertir le signal du capteur en mg/L. Un appareil peut être précis et fournir des mesures reproductibles, soulignent les auteurs, tout en ne donnant qu’une concentration approximative si le modèle de conversion ne correspond pas au vin analysé.

Les chercheurs estiment qu’il ne faut pas assimiler le vin à l’eau dans ce contexte. De nombreux appareils sont étalonnés dans de l’eau saturée en air ou s’appuient sur des relations de solubilité établies pour l’eau. Ces références peuvent être utiles pour vérifier le capteur, écrivent-ils, mais elles ne permettent pas de supposer que la relation entre pO2 et mg/L est identique dans le vin. Le vin est une matrice hydroalcoolique et réactive, dans laquelle l’éthanol, les sucres et l’extrait peuvent modifier la solubilité de l’oxygène. La température et la pression influent également sur la solubilité et le transfert. Les conditions de l’espace de tête et le dioxyde de carbone ajoutent d’autres variables.

Par conséquent, indique la revue, deux vins peuvent présenter la même pO2 tout en contenant des quantités différentes d’oxygène physiquement dissous. Une conversion générique en mg/L risque de masquer cette différence au lieu de l’éclaircir.

Les auteurs distinguent également deux sources différentes de distorsion. La première est physicochimique : la composition du vin modifie la solubilité de l’oxygène et, par conséquent, la relation entre pO2 et mg/L. La seconde est instrumentale : la matrice du vin peut elle-même perturber la réponse du capteur. Dans les systèmes optiques, cela peut concerner le luminophore et son support. Dans les systèmes polarographiques, la diffusion à travers la membrane peut être en cause.

La revue cite des travaux antérieurs de del Alamo-Sanza et de ses collègues, publiés en 2014, qui avaient montré que ces écarts étaient déjà visibles lorsque les mesures étaient exprimées en hectopascals et que leur ampleur variait selon l’appareil. Lors d’essais portant sur huit vins réels, des erreurs directes de 11 % à 19 % ont été ramenées à 0 % à 5 % après compensation propre à chaque appareil pour l’éthanol et le sucre, et à moins de 0,5 % avec un système optique. Les auteurs soulignent toutefois que cette correction concernait la réponse du capteur, et non la véritable solubilité de l’oxygène dans le vin.

L’article revient également sur des recherches peu connues menées en Union soviétique entre 1970 et 1979. Selon les auteurs, les barrières linguistiques et l’accès limité ont empêché ces travaux d’être largement cités, mais leurs conclusions restent pertinentes. Ces études indiquaient qu’une hausse de la température réduisait la solubilité de l’oxygène tout en augmentant la réponse polarographique, que les capteurs à membrane réagissaient à la pO2 plutôt que de mesurer directement la masse d’oxygène, et que l’extrait et d’autres composants du vin influaient suffisamment sur la solubilité pour justifier des équations propres à chaque composition.

La revue indique que les capteurs optiques les plus récents offrent une meilleure stabilité et nécessitent moins d’entretien. Ils ne consomment pas non plus d’oxygène pendant la mesure et permettent d’effectuer les relevés en perturbant moins l’échantillon. Mais, selon les auteurs, une meilleure conception du capteur ne résout pas le problème sous-jacent du modèle. Une mesure plus stable, écrivent-ils, n’est pas automatiquement plus universelle.

Pour les caves, les chercheurs ne recommandent pas d’abandonner l’expression des résultats en mg/L. Ces valeurs restent utiles lorsqu’on suit un même vin dans des conditions fixes ou que l’on observe des évolutions relatives dans le cadre d’un protocole stable, expliquent-ils. Ils préconisent davantage de prudence lorsque l’on compare des valeurs entre différents vins, appareils ou laboratoires, lorsqu’elles servent à des calculs stœchiométriques ou à estimer les besoins en dioxyde de soufre, ou encore lorsqu’une mesure isolée est considérée comme représentative de conditions d’équilibre.

Les auteurs proposent plutôt que les caves et les laboratoires consignent davantage d’informations à côté de la valeur en mg/L, lorsque les appareils le permettent. Il s’agit notamment du signal natif, par exemple la pO2, les hectopascals ou le taux de saturation ; de la température réelle et de la pression absolue ; de l’étalonnage et du modèle utilisés pour convertir la pO2 en mg/L ; ainsi que des caractéristiques de la matrice, notamment sa teneur en alcool, en sucres et en extrait. Ils recommandent aussi de noter le contexte de la mesure : le lieu et le moment où elle a été effectuée, le temps laissé au vin pour se stabiliser, l’éventuelle agitation, le volume de l’espace de tête et le fait que le vin absorbait ou consommait de l’oxygène au moment du relevé.

Si un appareil n’affiche que des mg/L, la mesure peut tout de même être utile pour le contrôle interne du processus, à condition de conserver le même appareil et le même protocole, indique la revue. Les auteurs mettent en garde contre toute comparaison universelle au-delà de ces conditions.

Ils estiment également qu’une mesure ponctuelle de l’oxygène peut être moins informative que le comportement du vin dans le temps. Dans les études de processus, écrivent-ils, l’évolution de la pO2 — notamment sa pente, le temps d’épuisement ou l’aire sous la courbe — peut fournir des informations plus utiles qu’une valeur de concentration isolée.

Cette revue s’inscrit dans le prolongement d’un article publié en 2026 par les mêmes chercheurs dans Food Chemistry, qui réévaluait la mesure de l’oxygène dissous dans le vin et les limites de son expression en masse. Ensemble, ces travaux remettent en question une idée courante dans les caves : une valeur d’oxygène dissous en mg/L aurait la même signification d’un vin, d’un appareil ou d’un laboratoire à l’autre. Pour les producteurs, cela pourrait conduire à utiliser les données sur l’oxygène avec davantage de discernement dans le suivi courant, les décisions de mise en bouteille et la gestion des antioxydants.