Impact des opérations de chauffe sur la diversité aromatique du bois de chêne : recherche de marqueurs moléculaires et incidence œnologique

Impact of toasting operations on the aromatic diversity of oak wood : research of molecular markers and oenological impact

• Auteur / Autrice : Marie Courregelongue
• Direction : Alexandre Pons
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Œnologie
• Date : Soutenance le 15/12/2021
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche oenologie
• Jury : Président / Présidente : Didier Thiébaut
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alexandre Pons, Didier Thiébaut, Jean-Luc Le Quéré, Pierre Giampaoli, Nadine Vallet, Benoît Bach
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Luc Le Quéré, Pierre Giampaoli

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vinification

Odorat

Bois -- Chimie

Chêne sessile

Mots clés libres

Bois de chêne

Chauffe

Arôme

Vin

Identification

GCxGC

Oak wood

Heating

Aroma

Wine

Identification

GCxGC

Résumé

L’objectif de ce projet de thèse est de contribuer à la caractérisation au niveau moléculaire de l’arôme du bois de chêne (Q. sessilis) au cours de sa chauffe. Après une approche préliminaire au cours de laquelle nous avons affiné le champ lexical du bois de chêne chauffé, la mise en œuvre de différentes techniques chromatographiques guidées par l’olfaction (CPG-O-TOF SM, CLHP-O) nous a permis de mettre en évidence plusieurs composés odorants. Deux d’entre eux ont subi un développement particulier tant leur impact olfactif est important. Le trans-4,5-epoxy-(E)-2-decenal et le (2E,4E,6Z)-nonatrienal rappelant respectivement le métal et un mélange de flocon d’avoine et de pâte feuilletée. Le développement d’une méthode de dosage en CPG-SM NCI a permis de mettre en évidence l’impact des opérations de chauffe sur la distribution de ces nouveaux composés. De nombreuses analyses de vins et de spiritueux nous ont permis de démontrer l’étendue des teneurs retrouvées dans ces boissons pour au final valider leur impact sensoriel. En parallèle, nous avons montré la capacité de ces composés à moduler l’intensité du caractère « fruit cuit » des vins rouges. Pour compléter ce travail d’identification, nous avons précisé la nature de leurs précurseurs ainsi que leur distribution dans les bois de chêne, chauffés ou non.En parallèle, une approche non ciblée, inspirée de l’analyse métabolomique a pu être conduite grâce à l’usage de la chromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle intégrale couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol (CPGxCPG-TOF SM). Après traitement statistique des empreintes analytiques obtenues, nous avons pu révéler toutes les potentialités de cette technique pour la discrimination des bois de chêne selon l’intensité de chauffe. Des approches complémentaires par la RMN du solide et la RPE permettant de décrire la structure macromoléculaire du bois de chêne sont également présentées.

The aim of this thesis project is to contribute to the characterization at the molecular level of the aroma of oak wood (Q. sessilis) during its toasting. After a preliminary approach during which we refined the lexical field of the toasted oak wood, the implementation of different chromatographic techniques guided by olfaction (GC-O-TOF MS, HPLC-O) allowed us to highlight several odorous compounds. Two of them have undergone a particular development as their olfactory impact is important. The trans-4,5-epoxy-(E)-2-decenal and the (2E,4E,6Z)-nonatrienal reminding respectively the metal and a mixture of oatmeal and flaky pastry. The development of a GC-MS CI assay method has allowed to highlight the impact of toasting operations on the distribution of these new compounds. Numerous analyses of wines and spirits allowed us to demonstrate the extent of the contents found in these beverages to finally validate their sensory impact. At the same time, we have shown the capacity of these compounds to modulate the intensity of the "overripe fruit" character of red wines. To complete this identification work, we have specified the nature of their precursors as well as their distribution in the oak woods, heated or not.In parallel, a non-targeted approach, inspired by metabolomic analysis, was carried out thanks to the use of comprehensive two-dimensional gas chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry (GCxGC-TOF MS). After statistical treatment of the obtained analytical fingerprints, we were able to reveal all the potentialities of this technique for the discrimination of oak woods according to the toasting intensity. Complementary approaches using solid state NMR and EPR to describe the macromolecular structure of oak wood are also presented.