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Soutenance de thèse de Mélanie Millet

Amphi Moule, AGROCAMPUS OUEST campus de Rennes

Composition et mécanismes de formation des troubles physico-chimiques dans les produits cidricoles

Thèse dirigée par Sylvain Guyot (unité de recherche BIA, INRA)

Résumé

L’apparition de troubles d’origine physico-chimique pendant le stockage de boissons clarifiées est une problématique commune à différentes filières de production. En particulier, la filière cidricole est concernée par cette problématique pour plusieurs de ses boissons : cidre, jus de pomme et pommeau. Ces troubles auraient pour origine des interactions entre différents constituants de la boisson, aboutissant à la formation d’agrégats visibles. Dans ce contexte, ce travail présente un double objectif : étudier la composition des troubles afin de déterminer les familles chimiques impliquées et, à partir de ce constat, étudier les mécanismes d’interactions susceptibles de provoquer l’apparition de ces troubles.
Dans un premier temps, différentes techniques de chimie analytique, notamment de chromatographie, ont été utilisées pour déterminer la composition des troubles dans trois boissons cidricoles : le cidre, le jus de pomme et le pommeau. Ces analyses ont mis en évidence l’implication notable des composés phénoliques et ont notamment conduit à l’hypothèse selon laquelle l’oxydation de ces composés jouerait un rôle prépondérant dans leur agrégation. Une expérimentation menée en parallèle avec un industriel producteur de cidre a aussi mis en évidence l’impact très important de l’oxygène sur l’apparition de turbidité dans les cidres. Des protéines, en faible quantité dans les troubles de cidres et de pommeaux, ont également été dosées dans certains troubles de jus de pomme dans des concentrations importantes, suggérant leur implication dans la formation de ces troubles.
La seconde partie de ce travail consiste en l’étude des mécanismes responsables de l’agrégation des composés mis en évidence dans la première partie. Cette étude a été basée sur deux modèles : un modèle pommeau ou cidre, axé sur l’impact de l’oxydation des composés phénoliques sur la formation de trouble ; et un modèle jus de pomme, étudiant la formation d’agrégats impliquant protéines et polyphénols. Dans les deux cas, l’étude repose sur l’utilisation conjointe de la diffusion dynamique de la lumière (DLS) et de la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS). Dans le premier cas, des composés phénoliques ont été oxydés chimiquement en solution modèle pommeau et leur agrégation a été suivie, parallèlement à l’évolution de leurs produits d’oxydation. Ces expériences ont montré que l’oxydation des composés phénoliques permet la formation de trouble par leur seule auto-agrégation. De plus, le trouble obtenu présente un comportement de réversibilité comparable à celui du pommeau ce qui suggère la forte implication de l’oxydation des polyphénols dans la formation de turbidité dans les pommeaux, et probablement dans les cidres. Par ailleurs, des protéines de jus de pomme ont été fractionnées et séquencées. Une partie des protéines identifiées dans les jus correspondent à celles identifiées dans les troubles, et appartiennent à des familles de protéines de défense des plantes impliquées dans les troubles des vins blancs. Le comportement d’agrégation de ces protéines a ensuite été étudié en solution modèle jus de pomme après dénaturation et en présence ou en absence de composés phénoliques.
Ces travaux ont mis en évidence une variabilité de la nature des troubles en fonction de la boisson étudiée. D’une part, les troubles des cidres et des pommeaux seraient essentiellement expliqués par l’auto-agrégation des composés phénoliques consécutive à leur oxydation, et incluant néanmoins les autres constituants des boissons. D’autre part, les troubles de certains jus de pomme, relativement pauvres en composés phénoliques et riches en protéines, s’apparenteraient à des troubles de vins blancs, provoqués par la dénaturation de protéines qui s’agrègeraient entre elles et avec les autres constituants.