Etude des effets combinés de l'azote et de la température sur la synthèse des arômes en fermentation œnologique

Study of the combined effects of nitrogen and temperature on the synthesis of aromas in alcoholic fermentation in oenology

• Auteur / Autrice : Joséphine Godillot
• Direction : Jean-Roch Mouret, Vincent Farines
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie et Microbiologie
• Date : Soutenance le 12/12/2022
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences Pour l'Oenologie (Montpellier ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Landaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Roch Mouret, Vincent Farines, Sophie Landaud, Patrick Lucas, Maëva Subileau, Tiphaine Clement
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sophie Landaud, Patrick Lucas

Mots clés

Mots clés libres

Fermentation oenologique

Arôme

Azote

Température

Modélisation statistique

Oenology Fermentation

Aroma

Nitrogen

Temperature

Statistical modelling

Résumé

Aujourd'hui, la demande est orientée vers des vins disposant de profils sensoriels fruités et floraux. Afin d'être en adéquation avec les attentes des consommateurs, il est nécessaire de développer des stratégies de contrôle du procédé de vinification pour obtenir les propriétés organoleptiques souhaitées. L'objectif général de ce travail est donc d'étudier les effets individuels et combinés de deux paramètres clés de la fermentation sur le métabolisme de la levure et la synthèse des arômes fermentaires : l'azote et la température. La première partie de ce travail de thèse a été consacrée à l'étude de l'impact du timing d'ajout d'azote en cours de fermentation sur la synthèse des composés d'arôme par la levure. En ce sens, une étude mélangeant modélisation statistique et analyse de l'expression des gènes notamment impliqués dans la synthèse des arômes par la levure a permis de déterminer le timing optimal de l'ajout d'azote en cours de fermentation pour maximiser la teneur en arômes positifs (principalement les esters d'acétate). Ensuite, une évaluation des effets combinés de l'azote et de la température sur le métabolisme levurien a été effectuée grâce à un outil de suivi en ligne des arômes fermentaires. Une température idéale de synthèse a été identifiée pour chaque composé suivi. Enfin, l'examen de l'impact des ajouts d'azote et de la température sur les cinétiques fermentaires et aromatiques pour un pilotage de la fermentation a été étendue à l'étude de profils anisothermes de température. Des profils comprenant une baisse de température ont été identifiés comme les plus favorables à la synthèse et l'accumulation des esters d'éthyles dans le liquide.

Today, the demand is oriented towards wines with fruity and floral sensory profiles. In order to meet consumer expectations, it is necessary to develop strategies to control the winemaking process to obtain the desired organoleptic properties. The general objective of this work is therefore to study the individual and combined effects of two key fermentation parameters on yeast metabolism and fermentation aroma synthesis: nitrogen and temperature. The first part of this thesis was devoted to studying the impact of the nitrogen addition timing during fermentation on the synthesis of aroma compounds by the yeast. In this sense, a study combining statistical modeling and analysis of the expression of genes involved in the aroma synthesis by yeast allowed us to determine the optimal timing of the nitrogen addition nitrogen during fermentation in order to maximize the content of positive aromas (mainly acetate esters). Then, an evaluation of the combined effects of nitrogen and temperature on yeast metabolism was carried out thanks to an online monitoring tool for fermentative aromas. An ideal synthesis temperature was identified for each compound monitored. Finally, the examination of the impact of nitrogen addition and temperature on fermentation and aroma kinetics for fermentation control was extended to the study of anisothermal temperature profiles. Profiles including a decrease in temperature were identified as the most favorable for the synthesis and accumulation of ethyl esters in the liquid.