Influence des zones agroclimatiques, des génotypes et des processus de fermentation sur le profile sensoriel et métabolomique du cacao de qualité supérieure

Influence of agroclimatic zones, genotypes and fermentation processes on the sensory and metabolomic profile of superior quality cocoa

• Auteur / Autrice : Sandra Milena Llano
• Direction : Fabrice Vaillant-Barka, Renaud Boulanger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et Physico-chimie des bioproduits et aliments, nutrition
• Date : Soutenance le 16/12/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Qualisud (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Nawel Achir
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carlos Eduardo Hernandez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sonia Medina, Tagro Simplice Guehi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métabolomique

Contrôle de la qualité

Fermentation

Arauca (Colombie ; département)

Cacao

Mots clés libres

Cacao

Métabolomique

Qualité

Fermentation

Profil sensoriel

Cacao

Metabolomic profile

Quality

Fermentation

Perfil sensoriel

Résumé

Le marché du cacao fin, dont les profils aromatiques sont jugés supérieurs à ceux du cacao en vrac, offre des avantages économiques et non économiques significatifs aux agriculteurs d'Amérique latine. Toutefois, l'hétérogénéité de la qualité des cacaos limite souvent l'accès constant à ce marché. Cette étude se concentre sur les déterminants de la qualité du cacao en fonction des conditions environnementales, des génotypes ou de leurs mélanges, et du procédé de fermentation. L’influence de neuf zones agro-climatiques de l’Arauca (Colombie) a été analysées suivant une fermentation standard, qui a ensuite été appliquée aux seules variétés FSA13, FEAR5, FTA2, CCN51 et à leurs mélanges. Enfin, l’aération traditionnelle a été comparé à une aération plus intensive. Une analyse métabolomique non ciblée a été effectuée sur les fèves de cacao, accompagnée d'analyses sensorielles et des composés volatiles du chocolat. Les résultats montrent que la durée de fermentation, avec un optimum autour de 4 jours, est déterminante pour la formation de la qualité du cacao, en intensifiant des arômes clés tels que l'acétoïne et certaines pyrazines. L'analyse métabolomique révèle des précurseurs d'arômes, tels que certains oligopeptides, ainsi que des variations du métabolome en fonction des variétés et du temps de fermentation. Pour les variétés spécifiques, des différences dans les attributs sensoriels, le volatilome et le métabolome sont observées, mais c'est surtout la dynamique des changements durant la fermentation qui est significative. La fréquence de l’aération a un impact relativement faible sur la qualité du cacao. Les facteurs génétiques et la gestion de la fermentation jouent un rôle crucial dans la qualité du cacao, tandis que les facteurs édaphiques, climatologiques et agronomiques semblent avoir une moindre influence

The fine cocoa market, characterized by aromatic profiles superior to those of bulk cocoa, offers significant economic and non-economic benefits to Latin American farmers. However, the heterogeneity of cocoa quality often limits consistent access to this market. This study focuses on the determinants of cocoa quality based on environmental conditions, genotypes or their blends, and the fermentation process. The influence of nine agro-climatic zones in Arauca (Colombia) was analyzed using a standard fermentation process, which was then applied to individual varieties FSA13, FEAR5, FTA2, CCN51, and their blends. Finally, traditional aeration was compared with more intensive aeration. An untargeted metabolomic analysis was conducted on cocoa beans, complemented by sensory and volatile compound analyses of the chocolate. The results show that the fermentation duration, with an optimal period of around 4 days, is crucial for developing cocoa quality, enhancing key aromas such as acetoin and certain pyrazines. Metabolomic analysis reveals aroma precursors, such as specific oligopeptides, and variations in the metabolome depending on the varieties and fermentation time. For specific varieties, differences in sensory attributes, the volatilome, and the metabolome were observed, but the dynamics of changes during fermentation were particularly significant. The frequency of aeration has a relatively minor impact on cocoa quality. Genetic factors and fermentation management play a crucial role in cocoa quality, while edaphic, climatological, and agronomic factors seem to have less influence.