Transfert d’oxygène lors de la conservation des vins en bouteille : rôle de l’interface et impact du vieillissement

oxygen transfer during wine bottle storage : role of the interface and impact of aging

• Auteur / Autrice : Julie Chanut
• Direction : Thomas Karbowiak, Jean-Pierre Bellat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologies agro-alimentaires
• Date : Soutenance le 04/07/2022
• Etablissement(s) : Bourgogne Franche-Comté
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé (Dijon ; Besançon ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés Alimentaires et Microbiologiques (PAM) (Dijon)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement de préparation : Université de Bourgogne (1970-....)
• Jury : Président / Présidente : Sébastien Thibaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sandra Domenek, Christophe Loisel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Éric Favre, Jerzy Zając

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bouteilles de vin

Chimie des surfaces

Bouchons de liège

Vin -- Entreposage

Mots clés libres

Bouchons microagglomérés

Transfert de gaz

Interface

Propriétés de surface

Vieillissement

Microagglomerated cork

Gas transfer

Interface

Surface properties

Aging

Résumé

Le bouchage représente la dernière intervention du vigneron avant la conservation du vin en bouteille. Le contrôle du transfert d'oxygène, de l'environnement extérieur vers le vin à l'intérieur de la bouteille, est un paramètre clef déterminant sa qualité. Bien que de nombreux travaux se soient intéressés aux propriétés barrières des différents types d’obturateurs, très peu se sont consacrés au rôle de l’interface entre le bouchon et le goulot en verre de la bouteille.Tout d’abord, les transferts d’oxygène au travers de différents types d’obturateurs ont été quantifiés par la méthode manométrique. Ces mesures ont permis de valider le modèle d’extrapolation utilisé pour calculer le coefficient de diffusion de l’oxygène d’un bouchon entier. Une étude systématique sur des systèmes de complexité croissante a fait ressortir que la compression du bouchon micro-aggloméré ne modifie pas significativement le transfert d’oxygène (dans le cas des vins tranquilles). En revanche, elle a permis de révéler l’importance du transfert d’oxygène au niveau de l’interface verre / liège ainsi que le rôle crucial du traitement de surface pour le limiter.Par la suite, les propriétés de surface de différents bouchons micro-agglomérés ainsi que de leurs constituants ont été étudiés. La méthode de la montée capillaire a été utilisée pour caractériser la tension de surface du liège naturel (sous forme de particules) afin de prendre en compte de l’hétérogénéité naturelle du matériau. Les mesures ont été étendues à trois obturateurs micro-agglomérés différents et ont révélé que la taille des particules de liège, le procédé d’extraction au CO2 supercritique, ainsi la teneur en liant n’avait que peu d’impact sur leurs propriétés de surface. L’adhésion avec les produits de traitement avec la surface des bouchons a alors pu être étudiée.Enfin, l’évolution des propriétés de transfert du système goulot / obturateur dans des conditions simulant la conservation du vin en bouteille a été suivie sur 12 mois. Les résultats ont montré que le coefficient de diffusion intrinsèque de l’oxygène du bouchon n’est pas modifié, quelles que soient les conditions de stockage. A 35°C et 50°C, une modification des propriétés barrières du système goulot / bouchon est observée après quelques mois de stockage. Toutefois, lors d’un stockage à 20 °C, les propriétés barrières sont stables après 3 mois et évoluent peu sur un an. La position de stockage (bouteille conservée debout ou couchée) n’a, elle non plus, pas eu d’influence sur le transfert d’oxygène.

Corking represents the last intervention of the winemaker before the conservation of the wine in the bottle. The control of oxygen transfer from the external environment to the wine inside the bottle is a key parameter determining its quality. Although many studies have focused on the barrier properties of different types of stoppers, very few have investigated the role of the interface between the stopper and the glass bottleneck.First, the oxygen transfers through different types of stoppers were quantified by the manometric method. These measurements validated the extrapolation model used to calculate the oxygen diffusion coefficient of a whole stopper. A systematic study on systems of increasing complexity showed that, on one hand, the compression of the microagglomerated cork does not significantly modify the oxygen transfer (in the case of still wines). On the other hand, it revealed the importance of oxygen transfer at the glass/cork interface and the crucial role of surface treatment in limiting it.Second, the surface properties of different micro-agglomerated corks and their different constituents were studied. The capillary rise method was used to characterize the surface tension of natural cork (in the form of particles) to account for the natural heterogeneity of the material. The measurements were extended to three different micro-agglomerated stoppers and revealed that the size of the cork particles, the supercritical CO2 extraction process, as well as the binder content had little impact on their surface properties. The adhesion of the treatment products with the cork surface has then been studied.Last, the evolution of the transfer properties of the bottleneck / stopper system under conditions simulating the conservation of wine in the bottle was followed over 12 months. The results showed that the intrinsic oxygen diffusion coefficient of the stopper is not modified, regardless of the storage conditions. At 35°C and 50°C, an alteration of the barrier properties of the neck/cork system is observed after a few months of storage. However, when stored at 20°C, the barrier properties are stable after 3 months and change little over a year. The storage position (bottle kept upright or lying down) did not have any influence on the oxygen transfer.