1-9 A-D E-G H-M N-P Q-S T-Z

ACIDE MALIQUE

Acide Malique

 

Synonymes 
acide α-hydroxysuccinique; Acide hydroxybutanedioïque; Acide 2-hydroxysuccinique; Acide L-malique; Acide D-malique (-); - Acide malique (+); - Acide malique (S); -Acide hydroxybutanedioïque (R); -Acide hydroxybutanedioïque

 

 


Acide malique Identification
Nom UICPA acide 2-hydroxybutanedioïque
No CAS 6915-15-7 (RS)
636-61-3 D ou R(+)
97-67-6 L ou S(-)
No ECHA 100.027.293
No CE 210-514-9 (DL)
PubChem 525
ChEBI 6650
No E E296
Formule brute: C4H6O5 [Isomères]
Masse molaire : 134, 087615 g∙mol-1 C 35, 83%, H 4, 51%, O 59, 66%,
pKa : 3, 46 et 5, 10

Acide Malique Industrie agroalimentaire et vinification
L'acide malique a été isolé pour la première fois à partir de jus de pomme par Carl Wilhelm Scheele en 1785. C'est Antoine Lavoisier qui, en 1787, a proposé le nom d'acide malique à partir du nom latin du pommier, Malus5,6. L'acide malique contribue à l'acidité du jus de pommes vertes. Il est présent dans le raisin et dans la plupart des vins à des concentrations pouvant parfois atteindre 5 g·l-1. Il donne un goût acidulé au vin, bien que la quantité présente décroisse au cours de la maturation des fruits. Le goût de l'acide malique est très clairement perceptible dans la rhubarbe, dont il constitue la saveur principale. La fermentation malolactique, utilisée en vinification, convertit l'acide malique en acide lactique, bien plus doux. Biochimie Acide Malique
Le L-malate joue un rôle important en biochimie comme intermédiaire participant à plusieurs réactions structurantes du métabolisme cellulaire. Dans la fixation du carbone en C4, le malate est une source de CO2 dans le cycle de Calvin. Dans le cycle de Krebs, le L-malate est formé à partir de fumarate sous l'action de la fumarase. Il peut également être formé par des réactions anaplérotiques à partir du pyruvate.

 

 


Acide Malique Production et principales réactions
L'acide malique racémique est obtenu industriellement par double hydratation d'anhydride maléique. Les deux énantiomères peuvent être séparés par résolution chirale du racémique, tandis que l'énantiomère L peut être spécifiquement obtenu par fermentation de l'acide fumarique.
L'autocondensation (en) de l'acide malique par chauffage en présence d'un oléum (acide sulfurique fumant) conduit à l'acide coumalique7, une pyrone :

 

Processus de Production d'acide malique

 

Associé à l'acide citrique, l'acide malique est utilisé comme détartrant pour les cafetières et bouilloires. Il est efficace contre le tartre et contre les dépôts gras laissés par le café qui, mêlés au tartre, facilitent le développement d'une microflore au goût désagréable et facilitent l'oxydation des pièces métalliques qui diffusent alors aussi dans les boissons des ions métalliques altérant également le goût et dégradant les arômes. Il a également une action antibactérienne. Il est utilisable aussi pour redonner leur transparence aux verres et leur brillant aux couverts et ustensiles de cuisine ; sans les corroder et comme additif de rinçage pour éliminer les traces de détergent. On le trouve sous forme liquide concentré ou sous forme de sels facilement solubles dans l'eau à température ambiante.
L'acide malique, avec l'acide tartrique, est l'un des principaux acides organiques présents dans les raisins de cuve. On le trouve dans presque tous les fruits et plantes à baies, mais il est le plus souvent associé aux pommes vertes (non mûres), l'arôme qu'il transmet le plus facilement au vin. Son nom vient du latin malum qui signifie « pomme ». Dans la vigne, l'acide malique se forme dans le tissu contenant la chlorophylle de la baie par métabolisme du sucre et intervient dans plusieurs processus essentiels à la santé et à la durabilité de la vigne. Sa structure chimique lui permet de participer aux réactions enzymatiques qui transportent l'énergie dans toute la vigne. Sa concentration varie en fonction du cépage, et certaines variétés, comme barbera, carignan, colombard, riesling et sylvaner, en dispose naturellement à des niveaux élevés. Les niveaux d'acide malique dans les baies de raisin sont à leur apogée juste avant la véraison, et peuvent atteindre jusqu'à 20 g/l. Au fur et à mesure que la vigne progresse au cours de la phase de maturation des baies, l'acide malique est métabolisé lors du processus respiratoire et, à la récolte, sa concentration peut atteindre 1 à 9 g/l. L'acide malique est un bon indicateur permettant de vérifier que la maturité du fruit n'a pas encore été atteinte. La quantité d'acide malique restant à maturité est fonction du millésime, de la zone de culture et du microclimat, et constitue donc une cause importante de différences de qualité liées au millésime ou à la localisation. La vitesse de dégradation dépend fortement de la température et peut être supérieure au taux de maturation physiologique, en particulier aux températures nocturnes élevées. La perte respiratoire de l'acide malique est plus prononcée dans les climats plus chauds. Lorsque tout l'acide malique est utilisé dans le raisin, il est considéré comme « trop mûr » ou sénescent. Les moûts peu acides produisent des vins plats et ne sont pas suffisamment stables sur le plan microbien. Les viticulteurs doivent compenser cette perte en ajoutant à la cave de l'acide étranger dans un processus appelé acidification5.

 

L'acide malique peut être réduit davantage pendant le processus de vinification par fermentation malolactique (FML). Dans ce processus, les bactéries convertissent l'acide malique, plus agressif, en acide lactique moins fort. Pour certains vins, cette conversion peut être bénéfique, surtout si le vin présente des teneurs excessives en acide malique. Pour les autres vins, tels que le chenin blanc et le riesling, cela produit des arômes (comme l'odeur de beurre du diacétyle) qui ne seraient pas attrayants pour ces cépages. Dans les raisins sains, on ne trouve que de petites quantités de bactéries lactiques sur les baies. La bactérie à l'origine de ce processus se trouve naturellement dans la cave, dans les tonnelleries qui fabriquent des fûts de chêne et abriteront une population de bactéries, ou pourront être introduites par le vigneron avec des spécimens de culture. La fermentation malolactique, jadis sporadique et spontanée, est maintenant effectuée de manière ciblée, en particulier dans les vins rouges. Cette fermentation est toujours effectuée dans le fût en bois avec des bactéries lactiques inoculées. En général, les vins rouges sont plus souvent soumis à la FML que les blancs, ce qui augmente la probabilité de trouver de l'acide malique dans les vins blancs (bien que des exceptions notables, telles que le chardonnay, soient souvent soumises à la FML)5.

 


Conversion de l'acide malique en acide coumalique:
L'acide malique a joué un rôle important dans la découverte de l'inversion de Walden et du cycle de Walden, dans lequel l'acide L-malique est d'abord converti en acide chlorosuccinique sous l'action de pentachlorure de phosphore PCl5, puis en acide acide D-malique par oxyde d'argent(I) AgO2 aqueux. L'acide D-malique réagit avec le PCl5 pour redonner de l'acide chlorosuccinique, qui redonne l'acide L-malique sous l'action de l'AgO2 aqueux.
L'acide malique est un acide alpha-hydroxylé de formule HOOC-CH2-CHOH-COOH. Il s'agit d'un acide dicarboxylique très répandu dans le règne végétal et naturellement présent dans les pommes, les poires et le jus de raisin, dont il contribue à la saveur agréable. Il est de ce fait utilisé comme additif alimentaire, sous le numéro E296. Il existe sous la forme de deux diastéréoisomères, les énantiomères L et D ; seul l'acide L-malique est présent dans le milieu naturel. La base conjuguée de l'acide malique et ses sels sont appelés malates. L'anion L-malate est un intermédiaire du cycle de Krebs, l'une des voies métaboliques majeures de respiration cellulaire chez presque tous les êtres vivants, et intervient dans le cycle de Calvin, qui entre dans le cadre de la photosynthèse.

 

 


Fermentation malolactique en œnologie Acide Malique
En plus de la fermentation alcoolique, une autre transformation microbiologique est indispensable à la production de certains vins de qualité, en particulier des vins rouges ; il s'agit de la fermentation lactique de l'acide malique par certaines bactéries, ou fermentation malolactique. Cette transformation abaisse l'acidité et assouplit les vins. Elle se produit le plus souvent immédiatement après la fermentation alcoolique, et permet de réaliser rapidement la stabilisation biologique du vin.
Après la fermentation principale, lorsque les sucres ont disparu, l'acide malique L (isomère gauche) restant est le principal facteur d'instabilité car il peut être fermenté par les bactéries. C'est pour cette raison qu'on cherche à provoquer cette fermentation avant la commercialisation du vin. Cette opération n'est toutefois pas utilisée partout de façon volontaire. En effet, effectuée sur un vin ayant une acidité normale, elle serait nuisible au bouquet. D'autre part, le vigneron doit faire attention à ce que cette fermentation ne fasse pas naître dans le vin une saveur d'acide lactique qui serait perceptible lors de la dégustation.
L'acide malique est étroitement apparenté à l'acide oxalique, mais possède un groupe -CH2-CH(OH)- entre les 2 groupes d'acide carboxylique (caractère piquant de la pomme). Cette molécule possède deux énantiomères L et D, images l'une de l'autre dans un miroir. L'isomère L représente la forme la plus courante dans la nature.
L'acide malique contribue donc à définir l'état de maturité du raisin et même, dans une large mesure, la qualité du vin. Il est responsable de la sensation de vin non arrivé à maturité lorsque le raisin a subi un été frais, ainsi que du caractère un peu abrupt au goût des vins jeunes8. Depuis le raisin vert jusqu'au vin vineux, par les étapes de la maturation et des fermentations alcoolique et malolactique, la teneur en acide malique subit une série de diminutions, qui l'amène jusqu'à zéro ou presque, dans les vins non sulfités.

 

 


Formellement, l'acide malique est polyprotique (apporte plusieurs protons, ici deux), tandis que l'acide lactique est monoprotique (contribue à un proton) et n'a donc que la moitié de l'effet sur l'acidité (pH) ; de même, la première constante d'acidité (pKa) de l'acide malique (3,4 à température ambiante) est inférieure à la constante d'acidité (unique) de l'acide lactique (3,86 à température ambiante), indiquant une acidité plus forte. Ainsi, après la FML, le vin a un pH plus élevé (moins acide) et une sensation en bouche différente.

 

 

L'acide malique est un acide bicarboxylique de formule HOOC-CH 2 -CHOH-COOH répandu dans le règne végétal et naturellement présent dans les pommes, les poires et le jus de raisin.
En plus de la fermentation alcoolique, une autre transformation microbiologique est indispensable à la production de certains vins de qualité, surtout des vins rouges ; il s'agit de la fermentation lactique de l'acide malique par certaines bactéries, ou fermentation malolactique. Cette transformation abaisse l'acidité et assouplit les vins. Elle doit se produire immédiatement après la fermentation alcoolique, de manière à pouvoir réaliser rapidement la stabilisation biologique du vin.

 

Après la fermentation principale, quand les sucres ont disparu, l'acide malique L (isomère gauche) restant est le principal facteur d'instabilité car il peut être fermenté par les bactéries. C'est pour cette raison qu'on cherche à provoquer cette fermentation avant la commercialisation du vin. Cette opération n'est cependant pas utilisée partout de façon volontaire. En effet, effectuée sur un vin ayant une acidité normale, elle serait nuisible au bouquet. D'autre part, le vigneron doit faire attention à ce que cette fermentation ne fasse pas naître dans le vin une saveur d'acide lactique qui serait perceptible lors de la dégustation.

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