The Role of Amino Acids and Macromolecules in the Taste Perception of White Wines from Four Grape Varieties of Southwest France : A Cross-Analysis of Chemical and Sensory Data
Rôle des acides aminés et macromolécules dans les perceptions gustatives de vins blancs issus de quatre cépages du Sud-Ouest de la France : analyses chimiques et sensorielles croisées
Résumé
The diversity of terroirs and the expertise of winemakers give the wines of Southwest France a unique sensory identity. Wine, a complex matrix, is composed of multiple molecules that influence its gustatory and olfactory perceptions. While amino acids are known to be precursors of volatile molecules, such as thiols, which contribute to the aroma of wines, their role in gustatory perceptions remains little studied. Conversely, macromolecules such as proteins, polyphenols, and polysaccharides are recognized for modulating taste, particularly in red wines. However, their size and structural diversity make their analysis complex.Due to the limited number of studies focused on grape varieties from Southwest France, the primary objective of this thesis was to understand how amino acids, known for their influence on the sensory perceptions of other foods, affect the taste of white wines from Southwest France, using four indigenous grape varieties as examples: Len de l'el, Mauzac, Colombard, and Gros Manseng. The results show that the amino acid profiles of the wines obtained by HPLC vary according to the grape variety, with differentiated concentrations of proline and glutamic acid, thus influencing gustatory perceptions. Proline, in particular, seems to enhance the sensation of sweetness in white wines, but further studies are needed to confirm its role.In a second phase, the role of macromolecules, such as proteins, polyphenols, and polysaccharides, was studied to better understand the gustatory differences of white wines from Southwest France. The challenge was to select wines exclusively based on their gustatory properties, using a nose clip. It was also essential to adopt an analytical approach suited to the complexity of this matrix: AF4. Our results revealed significant differences between Colombard and Mauzac wines, with compositions dominated respectively by proteins and mannoproteins for Colombard wines, and mannoproteins and polysaccharides for Mauzac wines. To evaluate the specific impact of these macromolecules on taste, ultrafiltration was used. The fractions obtained were then subjected to tasting by a trained panel. However, their specific role in gustatory perceptions was not exhaustively established due to numerous limitations inherent in the analytical methods used.The protein content of these two grape varieties distinguishes one from the other, but AF4 has a limitation in only separating macromolecules by size, leading to the simultaneous elution of similarly sized compounds. To overcome this issue, an AF4-UHPLC system allowing two-dimensional separation—size (AF4) and hydrophobicity (UHPLC)—was developed. This innovative device, which avoids sample loss through the use of cartridges, was validated and allowed for the generation of a specific identity map for each wine. However, these analyses remain qualitative, and calibration with standards would be necessary for accurate quantification. A future improvement could include coupling with a mass spectrometry detector.
La diversité des terroirs et le savoir-faire des vinificateurs confèrent aux vins du Sud-Ouest une identité sensorielle unique. Le vin, matrice complexe, est composé de multiples molécules influençant ses perceptions gustatives et olfactives. Si les acides aminés sont connus pour être des précurseurs de molécules volatiles telles que les thiols, contribuant à l’arôme des vins, leur rôle sur les perceptions gustatives reste peu étudié. À l’inverse, les macromolécules telles que les protéines, polyphénols et polysaccharides sont reconnues pour moduler le goût, particulièrement dans les vins rouges. Cependant, leur taille et leur diversité structurale rendent leur analyse complexe.En raison du nombre limité d'études portant sur les cépages du Sud-Ouest, ce travail de thèse avait pour premier objectif de comprendre comment les acides aminés, reconnus pour leur influence sur les perceptions sensorielles d’autres aliments, impactent le goût des vins blancs du Sud-Ouest en prenant l’exemple de quatre cépages autochtones : le Len de l’el, le Mauzac, le Colombard et le Gros Manseng. Les résultats montrent que les profils aminés des vins obtenus par HPLC varient selon les cépages, avec des concentrations différenciées en proline et en acide glutamique, influençant ainsi les perceptions gustatives. La proline, en particulier, semble accroître la sensation de sucrosité dans les vins blancs, mais des études complémentaires sont nécessaires pour confirmer son rôle.Dans un second temps, le rôle des macromolécules, telles que les protéines, polyphénols et polysaccharides, a été étudié afin de mieux comprendre les différences gustatives des vins blancs du Sud-Ouest. Le défi consistait à sélectionner les vins exclusivement selon leurs propriétés gustatives, grâce à l'utilisation d'un pince-nez. Il s’agissait également d’adopter une approche analytique adaptée à la complexité de cette matrice : l’AF4. Nos résultats ont révélé des différences significatives entre les cépages Colombard et Mauzac, avec des compositions dominées respectivement par des protéines et mannoprotéines pour les vins de Colombard, et des mannoprotéines et polysaccharides pour les vins de Mauzac. Pour évaluer l'impact spécifique de ces macromolécules sur le goût, l'ultrafiltration a été employée. Les fractions obtenues ont ensuite été soumises à la dégustation par un panel entrainé. Toutefois, leur rôle spécifique sur les perceptions gustatives n’a pas été établi de façon exhaustive en raison des nombreuses limites inhérentes aux méthodes d’analyse retenues.La teneur en protéines de ces deux cépages les distingue l’un par rapport à l’autre, mais l'AF4 présente une limite en ne séparant les macromolécules que par taille, entrainant l’élution simultanée de composés de même taille. Pour surmonter cet écueil, un système AF4-UHPLC permettant une séparation en deux dimensions : la taille (AF4) et l'hydrophobicité (UHPLC), a été développé. Ce dispositif novateur, évitant la perte d'échantillons grâce à l’utilisation de cartouches a été validé puis a permis de générer une carte d'identité spécifique pour chaque vin. Toutefois, ces analyses sont qualitatives, et un étalonnage via des standards serait nécessaire pour une quantification précise. L'amélioration future pourrait inclure un couplage avec un détecteur de spectrométrie de masse.
Domaines
Chimie organiqueOrigine | Version validée par le jury (STAR) |
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