Formation d'hétérocycles aromatiques des vins à partir de la cystéine et des composés carbonyles

Heterocyclic Aromatic Compounds Formation in Wine from Cysteine and Carbonyls

• Auteur / Autrice : Stéphanie Marchand
• Direction : Alain Bertrand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et médicales. Œnologie et ampélologie
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Bordeaux 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vin -- Flaveur

Composés aromatiques

Vinification

Maillard, Réaction de

Chimie des composés hétérocycliques

Composés carbonylés

Cystéine

Résumé

Dans des conditions proches de celles du vin (pHbas, milieu aqueux et basse température), les composés α-dicarbonylés, tels que le glyoxal, le méthylglyoxal, le diacétyle et la pentan-2,3-dione, réagissent avec la cystéine pour former des composés odorants semblables aux produits de la réaction de Maillard. Par sa réactivité, la cystéine est le plus remarquable des acides aminés du vin. Dans un premier temps, nous avons quantifié la cystéine des moûts et des vins à l'aide d'une méthode basée sur une double dérivation suivie d'une séparation par CLHP puis une détection par fluorimétrie. Les paramètres oenologiques de formation de la cystéine des vins ont été étudiés. Par la suite, les produits de réaction entre la cystéine et les composés α-dicarbonylés ont été identifiés. Ce sont des hétérocycles tels que le thiazole, le 4-méthylthiazole, le 2,4-diméthylthiazole, le 2-acétylthiazole, la 2-acétylthiazole, la 2-acétyl-2-thiazoline, le 2-furaneméthanethiol et le thiophène-2-thiol. Leurs descripteurs aromatiques sont le "popcorn", le "grillé" et la "noisette pour les thiazoles ; et le "café" ou le "caoutchouc brûlé" pour les furannes et les thiophènes. Une méthode de dosage a été mise au point et optimisée pour les vins. Les hétérocycles ont pu être quantifiés dans des vins d'origines diverses, certains d'entre eux y ont été détectés pour la première fois. Un nouveau produit de la réaction entre la cystéine et le méthylglyoxal (. . . ) a été identifié. Il s'agit du N-(2-sulfanyléthyl)-oxopropanamide (SOPA), qui a été caractérisé par spectrométrie de masse, RMN du proton et du carbone et synthétisé à partir de 2-sulfanyléthanamine et de pyruvate d'éthyle. Le SOPA serait un intermédiaire vers la formation de 2-acéthylthiazole dans les conditions du vin.

This work describes the role of dicarbonyl compounds (glyoxal, methylglyoxal, diacetyl and pentan-2,3-dione) associated with cysteine in the formation of maillard-type odorous products under conditions close to those of wine, i. E. Low pH, aqueous medium and low temperatures. From a chemical point of view cysteine is the most remarkable amino-acid presents in wine. In a first step, cysteine quantification was done using derivatization-HPLC-fluorimetry and the parameters of cysteine formation in wine were studied. Then, reaction products between cysteine and carbonyls were identified. That is to say, heterocyclic compounds like thiazole, 2,4-dimethylthiazole, 2-acetylthiazole, 2-acetylthiazoline, 2-furanmethanzthiol and tiophene-2-thiol. Descriptors are "pop corn", "roasted", "peanuts" for thiazoles and "roasted coffee" or "burned rubber" for furans and trioohenes. To determine their concentrations quantitative assay methods have been optimized by using GC/MS and GC/FPD. Most of these molecules were identified for the first time in wines from various origins. Under conditions close to those of wine a new intermediate in the formation of 2-acetylthiazole from methylglyoxal and cysteine is described : N-(2-sulfanylethyl)-2-oxopropanamide (SOPA). It was characterized by MS, derivatization-MS, derivatization-MS, and 1H and13C NMR, and was synthetized from 2-sulfanylethanamine and ethylpyruvate. We suggest that SOPA is a new intermediate in Maillard-type systems in mild conditions.