Thèse Caractérisation Moléculaire de l'Évolution de la Couleur des Vins Rouges et Impact sur la Matrice Colloïdale H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Bordeaux École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé Laboratoire de recherche : Oenologie Direction de la thèse : Michael JOURDES ORCID 0000000254365238 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59 La réputation des grands vins de garde est intimement liée à leur aptitude au vieillissement. Cette évolution est basée sur des mécanismes physico-chimiques liés à l'acidité, au niveau d'oxygénation et aux marqueurs moléculaires provenant du raisin (notamment les anthocyanes et les tanins). La vue est le premier sens en éveil lors d'une dégustation, la couleur d'un vin va ainsi influencer la perception des autres sens sur l'appréciation de celui-ci. Après leur extraction des pellicules lors de la vinification, les anthocyanes subissent des modifications chimiques importantes conduisant à la formation de pigments polymérisés qui stabilisent et modifient la couleur du vin passant de pourpre/violet pour les vins jeunes à brique/orangé pour les vins âgés. Concernant ces pigments polymérisés, leur large gamme de masses allant des oligomères jusqu'aux polymères rend leur quantification individuelle difficile. Récemment, une nouvelle stratégie de dépolymérisation chimique en milieu acide par phloroglucinolyse a ainsi été utilisée afin de quantifier les pigments polymérisés selon le type de liaisons impliqués dans leurs structures. Les mécanismes de dépolymérisation des différentes familles de pigments polymérisés ont été clarifiés grâce aux marqueurs identifiés en spectrométrie de masse haute résolution. Cependant de nombreuses questions restent posées concernant leurs cinétiques de formation, et surtout d'évolution durant le vieillissement en bouteille mais également au niveau de l'impact des conditions culturales (climat, cépage...), et de la vinification sur la formation de ces composés. De plus les marqueurs identifiés ne permettent pas d'expliquer entièrement les variations de couleur mesurées en fonction des millésimes et que la couleur effective des vins rouges est donc majoritairement le résultat de pigments inconnus. L'objectif du projet est de mieux comprendre les paramètres clés qui impactent les mécanismes d'évolution des tanins et des anthocyanes au cours de l'élevage et du vieillissement du vin rouge afin que les vinificateurs puisse contrôler les propriétés organoleptiques finales de leur vin rouge telles que l'évolution de la couleur, l'astringence et l'amertume. Suite à nos récents travaux sur l'analyse des pigments polymérisés et des tanins du vin rouge [16-17], l'étude proposée s'articulera autour de deux axes:
Axe-1 : identification et caractérisation de nouveaux marqueurs pigmentaires polymérisés formés dans le vin rouge ainsi que pour établir leur impact organoleptique sur la qualité du vin rouge (c'est-à-dire les propriétés de couleur et de sensation en bouche),

Axe-2 : établir des liens entre les anthocyanes, les marqueurs tanniques ainsi que les pigments polymériséss néoformés et leur cinétique de formation en fonction des cépages, du degré de maturité et de la matrice du vin rouge (acidité, teneur en éthanol,...) et des conditions d'élevage . Ce suivi cinétique sera réalisé par une analyse multivariée non ciblée pour suivre en parallèle une très grande quantité de métabolites en utilisant des techniques de chromatographie liquide couplée à une spectrométrie de masse à haute résolution (ESI-Q-TOF).

Dans le contexte général des changements climatiques mondiaux et de l'utilisation de nouvelles variétés hybrides qui induisent une modification majeure de la composition, de la qualité et des conditions de vieillissement des vins rouges, ce projet sera un vecteur structurant pour la filière viticole des deux pays. En effet, les résultats innovants de ce projet permettront aux vignerons d'avoir une meilleure maîtrise des propriétés organoleptiques finales de leur vin rouge, ce qui renforcerait la compétitivité des caves sur le marché international.

Ce projet nécessite une approche multidisciplinaire alliant analyse chimique et analyse sensorielle, dans l'unité de recherche en oenologie (USC 1366, EA 4577) nous avons toute l'expertise pour atteindre les objectifs proposés et nous avons également tous les équipements analytiques nécessaires à la réalisation de ces travaux (HPLC analytique et préparative, HPLC-MS, HPLC-UV/Fluo-QTOF, RMN,). La méthodologie utilisée pour répondre aux deux objectifs principaux de ce projet concernant les nouveaux marqueurs et l'évolution de la cinétique des pigments polymères sera la suivante :

Axe-1 : Identification et caractérisation de nouveaux marqueurs de pigments polymérisés
-Tâche 1 : La détection, l'isolement et la caractérisation structurale de nouveaux marqueurs de pigment polymérisés ainsi que de tanin oxydé seront réalisés à l'aide de techniques de chromatographie semi-préparative (extraction séquentielle, chromatographie d'exclusion stérique) actuellement utilisées en laboratoire sur des vins issus de différents cépages et qui ont subis diverses conditions de vieillissement.
-Tâche 2 : L'impact organoleptique des pigments polymèrisés nouvellement caractérisés sera estimé en déterminant leurs seuils d'astringence ou d'amertume possible dans une solution modèle de vin (5 g/l d'acide tartrique, 12% d'éthanol, pH 3,5) et par addition dosée dans le vin lors d'un test triangulaire. De plus, l'intensité et la qualité de la sensation d'astringence seront caractérisées en dégustation hédonique. Ces dégustations seront conduites avec un jury préalablement formé spécifiquement conduit aux sensations d'astringence et d'amertume.
-Tâche 3 : Selon les résultats des tests obtenus dans la tâche 2, certaines études in vitro concernant les interactions entre les pigments polymèrisés et des protéines modèles (albumine sérique bovine, gélatine, protéines salivaires) seront menées dans différentes conditions telles que différentes concentrations d'éthanol (c'est-à-dire, 10 %, 12 %, 15 %) et diverses acidités (c'est-à-dire pH 3,5, 3,8, 4, 4,2). Ces résultats seront corrélés à l'analyse sensorielle et permettront une meilleure compréhension des mécanismes des interactions.

Axe-2 : Cinétique d'évolution des pigments polymérisés
-Tâche 1 : L'étude de la cinétique d'évolution des pigments polymérisés sera réalisée par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse haute résolution Q-TOF en utilisant une stratégie d'analyse multivariée non ciblée utilisant des échantillons de vin rouge. Chaque vin rouge sera sélectionné pour couvrir un large panel de cépages, de terroirs et de conditions de vieillissement sur 10 à 15 millésimes consécutifs. Cette stratégie d'analyse multivariée non ciblée permettant de suivre un grand nombre de métabolites n'a jamais été utilisée pour suivre la cinétique de formation des pigments polymérisés dans les vins rouges sur 15 à 20 millésimes successifs.
-Tâche 2 : La corrélation entre la cinétique d'évolution des pigments polymérisés et les paramètres classiques du vin tels que les cépages, la maturité, l'acidité, le taux d'éthanol, la teneur en tanins, la teneur en anthocyanes, la teneur en oxygène, la présence de SO2 sera réalisé afin de trouver les principaux paramètres clés pour la formation et l'évolution des pigments polymérisés.
-Tâche 3 : L'évaluation sensorielle (c'est-à-dire les propriétés de couleur et de sensation en bouche) du vin rouge étudié et la corrélation de ces propriétés avec la cinétique d'évolution des pigments polymérisés et les paramètres classiques du vin sera également réalisée.

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L'étudiant devra posséder des connaissances en chimie et dans l'analyse des macromolécules et des composés phénoliques (HPLC-UV, HPLC-MS) ainsi qu'un fort intérêt pour l'oenologie.