Extraction des anthocyanes et des tanins en vinifications en rouge : étude de certains mécanismes et impact de la matière première

Anthocyanins and tannins extraction in red winemaking : study of certain mechanisms and impact of the grape composition

• Auteur / Autrice : Elissa Abi Habib
• Direction : Céline Poncet-Legrand, Aude Vernhet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des aliments et nutrition
• Date : Soutenance le 02/12/2020
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences Pour l'Oenologie (Montpellier ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Catherine Renard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Céline Poncet-Legrand, Aude Vernhet, Catherine Renard, Victor de Freitas, Chantal Maury
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Victor de Freitas, Chantal Maury

Mots clés

Mots clés libres

Raisin

Anthocyanes

Tannins

Extraction

Polysaccharides pariétaux

Protéines pariétaux

Grape

Anthocyanins

Tannins

Extraction

Cell wall polysaccharides

Cell wall proteins

Résumé

Les polyphénols du raisin, principalement localisés dans la pellicule et les pépins, jouent un rôle clé dans le goût et la couleur des vins rouges. Leur extraction par diffusion a lieu pendant la macération. Elle est partielle, et modulée par plusieurs facteurs pouvant la favoriser ou au contraire la limiter. Après diffusion, les polyphénols subissent d'autres modifications liées à leur réactivité chimique. Il est par conséquent difficile de prévoir la composition finale d'un vin à partir de celle du raisin. Les objectifs de ce travail étaient d'identifier les facteurs impactant l'extraction des polyphénols. Dans ce but, deux variétés contrastées ont été étudiées : le Grenache et le Carignan. Les compositions en polyphénols des différents compartiments ont été déterminées, et l'analyse du matériel pariétal des pulpes et pellicules réalisées. Des études en milieux modèles ont été réalisées : diffusion des polyphénols à partir des pellicules et des pépins, pris ensemble ou séparément et en présence ou non des constituants insolubles de pulpe (CIPs), adsorption d'anthocyanes et de tanins purifiés sur les CIPs. Elles ont été comparées à des microvinifications. Les résultats obtenus ont permis de montrer que : i) l'extraction des anthocyanes est dépendante de la proportion d'anthocyanes p-coumaroylées ; ii) la diffusion des tanins à partir des pellicules et leur adsorption sur les CIPs sont influencées par la composition des parois cellulaires, notamment en termes d'extensines et d'AGP ; iii) cette adsorption est essentiellement irreversible, sélective (tanins de plus haut DPs et galloylés) et peu influencée par la présence des anthocyanes ; iv) les diffusions de tanins observées à partir des pépins seuls sont importantes mais dès qu'ils sont en présence de parois cellulaires de pellicules/des CIPs et/ou d'anthocyanes, leur concentration chute fortement, en lien avec de l'adsorption et/ou des précipitation et/ ou des réactions chimiques; v) si les CIPs peuvent adsorber des quantités importantes de tanins, cette adsorption déplace les équilibres solide/liquide en faveur de la diffusion. Ces résultats ont permis de rendre compte des différences observées en microvinification entre ces deux cépages et de progresser dans la compréhension de l'impact de la composition de la matière première.

Grape polyphenols, mainly located in skins and seeds, play a key role in the taste and color of red wines. Their extraction occurs by diffusion during maceration. It is partial and modulated by several factors that can favour it or on the contrary limit it. After diffusion, they undergo other modifications linked to their chemical reactivity. It is therefore difficult to predict the final composition of a wine from that of grapes. The objectives of this work were to identify the factors impacting polyphenol extraction. To this end, two contrasted varieties were studied: Grenache and Carignan. The polyphenol compositions of the different compartments were determined and the analysis of the cell walls of the fleshes and skins was carried out.Studies in model solutions were performed: diffusion of polyphenols from skins and seeds, taken separately or together and in the presence or not of flesh water-insoluble materials (FWIM); adsorption of anthocyanins and tannins on FWIM. They were compared to microvinifications. Results showed that: i) the extraction of anthocyanins is dependent on the proportion of p-coumaroylated anthocyanins; ii) the diffusion of tannins from the skins and their adsorption on FWIM are influenced by the composition of the cell walls, in particular in terms of extensins and AGP ; iii) this adsorption is essentially irreversible, selective (tannins of higher DPs and galloylated) and little influenced by the presence of anthocyanins ; iv) the tannin diffusions from the seeds alone are important but their concentration drops sharply as soon as they are in the presence of skins/fleshes cell walls and/or anthocyanins, in relation to adsorption and/or precipitation and/or chemical reactions; if the pulp insolubles can adsorb large amounts of tannins, this adsorption shifts the solid/liquid equilibrium in favour of diffusion. These results made it possible to account for the differences observed in microvinification between the two grape varieties studied and to progress in the comprehension of the impact of grape composition.