Contribution de la chimiométrie à la caractérisation des fruits : application des profils métaboliques du raisin à l'étude des effets du climat, du sol et du cépage
par Giuliano Elias Pereira
Thèse de doctorat en Sciences biologiques et médicales. Œnologie et ampélologie
Sous la direction de Jean-Pierre Gaudillère et de Dominique Rolin.
Soutenue en 2005
à Bordeaux 2 .
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Résumé
Des profils métaboliques de pulpe et de pellicule de raisin mûrs ont été établis à l'aide de 3 méthodes analytiques à haut débit. La méthode RMN 'H permet de doser les principaux sucres, acides organiques et acides aminés. Le spectre complet est décrit par 190 zones (largeur 0,04 ppm), traitées comme des variables quantitatives non ciblées. La CPLH des polyphénols permet de doser 15 anthocyanes et 20 flavonols. La CLHP des acides aminés permet de doser 20 acides aminés. Des échantillons de raisins ont été prélevés à maturité dans différents vignobles en 2002, 2003 et 2004. L'effet de l'exposition à la lumière des grappes a été étudié dans un dispositif expérimental contrôlé. Les méthodes chimiométriques sont basées sur l'analyse discriminante par régression partielle (PLS). Les conditions de culture des vignes dans les différents terroirs sont bien discriminées par les 3 types de profils métaboliques. Le climat de l'année a un effet prépondérant sur l'effet sol et l'effet cépage. Le pouvoir discriminant des profils dépend des facteurs de variation et de la nature des métabolites. Les profils des composés phénoliques sont les plus caractéristiques pour tous les types d'effets étudiés : millésime, sol, microclimat et cépage. Les métabolites majeurs qui participent à la discrimination sont identifiés et leur rôle est discuté. L'application de ces méthodes chimiométriques peut permettre de caractériser qualitativement des raisins cultivés en conditions viticoles, d'évaluer des degrés de similitudes ou de différences par rapport à des standards. Ces informations contribuent à l'évaluation qualitative des raisins et à l'optimisation du processus oenologique.
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Titre traduit
Chemometrics used to the fruits characterization : study of the climate, soil type and cultivar factors on metabolic profiles of grape berries
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Résumé
Metabolic profiles of grape skin and pulp extracts were determined by three analytical methods. 'H NMR allows to determine the most important sugars, organic and amino acids presents in the grape berries. A 'H NMR spectrum is transformed in 190 buckets of integrated areas (0,04 ppm) and analyzed to determine metabolic fingerprintings. HPLC allows to determine 15 anthocyanins, 20 flavonols, and 20 amino acids. Ripe grape samples were collected in different vineyards during three vintages (2002, 2003 and 2004). The effects of the grape exposition was studied. Chemometrics based on partial least squares (PLS) were used to discriminate between samples. Environmental conditions of the vineyards were discriminated by the three metabolic profiles. Climate is the most important factor as compared with soil type and cultivar factors. The separation of the clusters depends of the metabolite nature. Phenolic compounds are the most discriminating factors, being possible to discriminate between samples according to vintage, soils, microclimate and cultivars. The most important metabolites participating on the samples discrimination were identified and their role is discussed. The application of the chemometrics will allow to characterize qualitatively grapes growing in different vineyard conditions and to evaluate differences between the samples. The information generated in this study will contribute to evaluate more qualitatively grapes and to optimize winemaking process.
