Study of biosorption capacities of the yeasts towards 4-ethylphenol and (-)geosmin : two molecules of alteration of wine

Etude des capacités de biosorption des levures vis-à-vis du 4-ethylphenol et de la (-)geosmine : deux molécules d'altération du vin

• Auteur / Autrice : Rémi Pradelles
• Direction : Hervé Alexandre, David Chassagne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie et physicochimie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phénols

Vinification

Résumé

La présence de 4-éthylphénol et de ( )géosmine au sein d’un vin imposent des déviations organoleptiques qualifiées respectivement de « sueur de cheval » et de « moisi-terreux ». Leur origine microbiologique ainsi que leurs faibles seuils de perceptions posent d’importants problèmes en terme de gestion de la qualité des vins. Les levures oenologiques assurant la fermentation alcoolique sont de potentiels matériaux sorbants, notamment mis en évidence suite aux études portant sur l’élevage sur lie des vins. Ce travail se propose d’étudier leur potentiel biosorbant vis-à-vis du 4-éthylphénol et de la ( )géosmine dans un vin modèle synthétique. Les études sur l’influence de la souche de levure, du milieu de culture et des procédés post-récolte appliqués à la biomasse (autolyse, séchage par atomisation, par lyophilisation, par solution saturée en sels, réhydratation) ont permis de démontrer que ces paramètres déterminent grandement la capacité de sorption via des modifications de structure et/ou de composition de la surface levurienne. La caractérisation des capacités de sorption de souches de mutant délétées de gènes codant pour des protéines clés de la paroi a confirmé l’importance de la nature de la structure pariétale dans ces phénomènes de sorption. De plus, les mesures en parallèle des propriétés physico-chimiques de surface des levures (hydrophobie, caractère électron-donneur, potentiel zéta) ainsi que leur caractérisation par IRTF-ATR avant et après sorption, démontrent que les éléments pariétaux mais aussi membranaires sont impliqués dans la sorption et diffèrent selon la molécule sorbée.

Presence of 4-ethylphenol and (-)geosmin in a wine impose organoleptic deviations that are described as “horse sweat” and “earthy” or “mouldy”. Their microbiological origin and their very low perception threshold cause important problems in winemaking quality management. Enological yeasts that are responsible for alcoholic fermentation are potential sorbant materials. This property was discovered during works about wine aging on lees. In this work we have studied yeast biosorption capacities for 4-ethylphenol and (-)geosmin in a synthetic model wine. Studies on the influence of yeast strain, culture medium and post-harvest processes applied to biomass (autolysis, atomisation drying, spray-drying, salt-drying and rehydration) lead to show that these parameters are determinant for sorption capacities because of the changes in structure and/or composition of yeast surface. The caracterisation of sorption properties of mutant strains that were deleted of genes coding for key wall proteins, confirmed that wall structure is of major importance in sorption phenomenon. Moreover measurements of physico-chemical properties of yeast wall (hydrophobicity, electron-donnor caracter, zeta potential) and their caracterisation by ATR-FTIR before and after sorption, show that wall components and membrane are implied in sorption and that they differ according to the sorbed molecule.