Thèse Plaisir Sensoriel et Bien-Être Sous Pression Atmosphérique Réduite Mécanismes Thermodynamiques et Physiologiques de Perception Olfactive dans des Matrices Vin et Fromage des Montagnes Vers l H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut National Polytechnique de Toulouse École doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries Laboratoire de recherche : PPGV - Physiologie Pathologie et Génétique Végétales Direction de la thèse : Olivier GEFFROY ORCID 0000000286555669 Début de la thèse : 2027-09-01 Date limite de candidature : 2026-11-16T23:59:59 Le plaisir sensoriel procuré par l'alimentation et les boissons constitue un déterminant majeur du bien-être alimentaire, de l'adhésion aux recommandations nutritionnelles, et plus largement de la qualité de vie. L'olfaction, responsable de la perception des odeurs et des arômes via les voies orthonasale et rétronasale, est un sens particulièrement sensible aux conditions atmosphériques. Pourtant, des millions de personnes vivent ou évoluent régulièrement dans des environnements où la pression atmosphérique est réduite : populations en haute altitude (au-dessus de 3 000 m, Andes, Himalaya, plateau éthiopien), passagers et personnel navigant des avions de ligne (pression cabine ~0,75 atm), et bientôt les équipages de la Station Spatiale Internationale (ISS, ~0,70 atm) ainsi que ceux des futures bases planétaires. Pour ces populations, la dégradation de l'expérience sensorielle des aliments constitue un problème de santé documenté (diminution de l'appétit, perte de poids, carences nutritionnelles, altération du bien-être psychologique) dont les mécanismes olfactifs restent mal compris.
Deux matrices alimentaires aux propriétés physicochimiques contrastées sont retenues : le vin, où l'éthanol est le principal vecteur des composés aromatiques, et le fromage, où la matière grasse régule les arômes.
Ce projet propose d'étudier l'impact de la réduction de pression sur la perception des arômes selon deux axes complémentaires : (1) un axe thermodynamique, sur les coefficients de partage air/matrice des volatils ciblés en fonction de la pression ; et (2) un axe physiologique, sur le rôle de l'hydratation de la muqueuse nasale et de la résistance des voies aériennes supérieures comme modulateurs de la sensibilité olfactive. Des composés volatils modèles, représentatifs de familles chimiques distinctes, seront utilisés tout au long de l'étude pour garantir la cohérence entre travaux analytiques et sensoriels. Les modèles utilisés (coefficient d'activité NRTL ou UNIFAC) prédiront l'effet de la pression sur la volatilité dans le système éthanol-eau pour le vin et dans le système lipidique à base de triglycérides pour le fromage.
Les expérimentations seront réalisées à l'observatoire du Pic du Midi de Bigorre (2 877 m, 0,70 atm) et à basse altitude (100-200 m, 1,00 atm), selon un protocole visant à distinguer les effets physiologiques de ceux liés à la pression. Les mesures analytiques reposeront sur la GC-MS. La composition de l'espace de tête pourra aussi être caractérisée par prélèvement sur site dans des sacs inertes, suivi d'analyses SIFT-MS au laboratoire de Toulouse. Les mesures physiologiques, par appareils portables, pourront inclure rhinomanométrie, rhinométrie acoustique et temps de transit du saccharine. Les réponses sensorielles seront évaluées par la détermination des seuils de détection (choix forcé), questionnaire CATA et échelle hédonique à neuf points.
En année 3, les modèles thermodynamiques pourront être extrapolés aux conditions de l'ISS et des futurs habitats planétaires, afin de formuler des recommandations pour la conception des aliments spatiaux et l'optimisation de la nutrition en environnements confinés. Food and beverage consumption is a central source of sensory pleasure and well-being, with olfaction playing a predominant role in flavour construction. Although olfactory science has extensively characterized aroma release and perception under standard atmospheric conditions, almost no research has addressed how reduced atmospheric pressure affects this process, despite the fact that millions of people regularly experience sub-atmospheric environments: populations living above 3,000 m altitude, air travellers and cabin crew exposed to reduced cabin pressure, and, increasingly, astronauts aboard the International Space Station (ISS), where flavour blunting and reduced appetite are well documented but mechanistically unexplained. Two distinct physical phenomena are expected to interact under hypobaric conditions: i) a thermodynamic effect, whereby reduced pressure increases the vapour pressure of aroma compounds and alters their partitioning between food matrices and the gas phase, and ii) a physiological effect, whereby dehydration of the nasal mucosa and changes in upper airway resistance modify the efficiency of odorant transduction. To date, no study has experimentally disentangled these two mechanisms using matched food matrices and controled altitude conditions. This project addresses that gap by combining thermodynamic modelling, instrumental volatile analysis, and human sensory and physiological measurements across two contrasting food matrices namely wine and cheese which will be evaluated at both real high-altitude (Pic du Midi de Bigorre, 2,877 m) and low-altitude sites.

Master 2 (ou diplôme équivalent) en sciences de l'alimentation ou en chimie analytique
Bases en chimie analytique des arômes (GC-MS, extraction de volatils)
Intérêt pour les produits alimentaires (vin et fromage), l'analyse sensorielle et la physiologie sensorielle
Très bonne maîtrise de l'anglais scientifique écrit et oral
Capacité à travailler en contexte pluridisciplinaire
Autonomie, rigueur expérimentale et goût pour le travail de terrain
Bonne condition physique pour le travail en altitude