Lors de l’élevage des vins avec le bois de chêne, plusieurs molécules d’intérêts organoleptiques comme les ellagitanins (vescalagine, castalagine, roburines A, B, C, D, E et grandinine), sont extraites. Leurs concentrations dans le bois et le vin sont très variables et leurs cinétiques d’extraction au cours de l’élevage ainsi que leurs propriétés organoleptiques dans les vins sont mal connues. Dans le but de classifier chaque douelle pour fabriquer des barriques avec des indices en polyphénols (IP) totaux significativement différents, un système proche infrarouge (NIRS), Oakscan®, a été mis en place par la tonnellerie Radoux. Notre objectif était d’étudier l’influence de ce mode de classifications des bois au niveau de la composition moléculaire et organoleptique des vins. Dans un premier temps, la classification NIRS des bois de chêne a été confirmée par quantification des concentrations en ellagitanins totaux et moléculaire par HPLC-UV-MS. Une forte variabilité des concentrations en ellagitanins des bois est observée entre 5,95 et 32,91 mg d’équivalent acide ellagique/g de bois. De plus, la classification NIRS des bois se corrèle avec les analyses chimiques (p < 0,02%). Cette nouvelle méthode permet donc de fabriquer des barriques avec un IP moyen différent (IP : 11 à 70). Dans un second temps, des vins de différentes origines et cépages sont élevés dans les barriques classifiées. La cinétique des teneurs en ellagitanins montre l’influence de la classification des bois de chêne (p < 5%). En effet, dès les premiers mois d’élevage, une augmentation en ellagitanins jusqu’à un maximum est obtenue. Plus les bois sont riches, plus le maximum de concentration en ellagitanins des vins est élevé et décalé dans le temps. Puis, une lente diminution des concentrations en ellagitanins est observée. Les influences du grain et de la chauffe des bois ont également été analysées. La solubilisation dans les vins des composés aromatiques des bois de chêne classifiés par Oakscan® montre dans plusieurs cas que les teneurs en aldéhydes furaniques et en syringol impliqués dans les perceptions du fumé/grillé sont corrélées avec la classification NIRS et également avec l’IP des bois. Ainsi, un vin élevé au contact de bois riches en polyphénols possède des concentrations en arômes fumé/grillé plus importantes. Néanmoins, l’intensité de la chauffe a un rôle prépondérant sur les concentrations de ces arômes boisés. Parallèlement, les propriétés organoleptiques des vins élevés avec du bois de chêne à 6, 12, 18 ou 24 mois et testées par un jury entrainé, montrent des différences significatives corrélées à l’IP des barriques. Les vins élevés au contact des IP les plus importants sont significativement décrits comme plus boisés, fumés/grillés et épicé au nez. En bouche, l’amertume et l’astringence sont significativement plus importantes pour les vins élevés dans les barriques possédant les plus fortes concentrations en ellagitanins. A contrario, le fruité des vins, au nez et en bouche, est généralement noté comme moins important pour les vins élevés avec des barriques à IP le plus haut.L’influence de la classification des bois, en fonction de leurs grains et de leurs IP, sur la consommation en oxygène des vins rouges a été suivie grâce à une méthode innovante et non invasive. Les résultats montrent que 96% de l’oxygène dans le vin à T0 est consommé huit jours après entonnage. Des différences significatives (p < 0,01%), entre les vitesses de consommation de l’oxygène et l’IP ou le grain des barriques, sont observées. La vitesse de consommation d’oxygène augmente en corrélation de l’IP des barriques ou de la taille du grain. Ces résultats permettent d’envisager l’utilisation de méthodes de sélection non empiriques et fiables des bois de chêne en fonction de leurs grains ou de leurs concentrations en ellagitanins ce qui permet de fabriquer des barriques classifiées à l’aide de nos résultats conférant, au vin, des propriétés organoleptiques maîtrisées. / During the wine aging with oak wood, some compounds with interesting organoleptic properties such as ellagitannins (i.e., vescalagin, castalagin, roburins A, B, C, D, E and grandinin) are extracted. The ellagitannins concentrations in oak wood and wine are highly variable and their extractions kinetic during the aging as well as their organoleptic impacts on wines are poorly known and still unclear. In order to classify each stave according to their polyphenolics index (IP) before making the barrels, an infrared system (NIRS), Oakscan®, was develop by the tonnellerie Radoux. Our aim was to study the influence of this wood classification on the wines molecular composition and organoleptic properties.In the first place, the NIRS oak staves classification has been confirmed by the determination of the total ellagitannins concentration as well as the specific levels of each ellagitannins molecule by HPLC-UV-MS. A high variability of the ellagitannins level in wood between 5.95 ± 0.30 and 32.91 ± 0.98 mg ellagic acid equivalent/g of dry wood was observed. Furthermore, the wood infrared classification is correlated with chemical analyzes (p < 0.02%) and allow the production of barrels with different IP (IP: 11, 12, 16, 21, 26, 30, 35, 36, 39, 40, 41, 50, 51, 53, 62, 67 et 70).In a second place, some wines were aged in the classified barrels. The ellagitannins levels show the oak wood classification influences (p < 5%). Indeed, the first months of aging, the ellagitannins concentration increased until a maximum was obtain . Indeed, this maximum concentration in wine aged in barrel manufactured with the wood richer in ellagitannins was higher and latter (2.30 ± 0.05 after 4 months and 11.56 ± 0.31 mg ellagic acid equivalent/L of wine after 12 months respectively for the IP 21 and IP 70 barrels). After this maximum, a slow decrease of the ellagitannins level was observed. The influences of grain and toasting were also analyzed. The aromatics compounds solubilization of classified oak wood by Oakscan® show that the furanic aldehydes levels (furfural, alcool furfurylique et 5-méthylfurfural) and the syringol involved in the smocked/toasted aromas were correlated with the NIRS classification and the wood IP. So, a wine aged in contact with wood richer in polyphenols compounds was describe as more smocked/toasted. Nevertheless, the toasting intensity (which formed these compounds by thermo-degradation of hemicelluloses and lignins) plays a major role on their concentrations. Moreover, organoleptic properties of the wines aged with oak wood (barrels, staves) at 6, 12, 18 or 24 month and tested by trained judges were significantly impacted by the IP barrels. In fact, wine with the highest ellagitannins level was significantly described with a higher woody, smoked/burned and spicy in nose. In mouth, the bitterness and the astringency were significantly higher in wine containing the highest ellagitannins level. Whereas, the wine fruity aroma, in nose and mouth, was generally descript as lower in wine aged with the barrel with the IP higher.The influences of wood classification, in relation with the grain and the IP, on the red wine oxygen consumption after being put into barrels were analyzed with a new no invasive method. The results show that 96% of the oxygen in wine at T0 was consumed after 8 days. Significant differences (p < 0.01%) between the oxygen consumption speed and the barrel IP or the grain were observed. The oxygen consumption speed increase with correlation of barrel IP or the size of grain. These results allows the utilization of method not empirical and reliable method to select oak wood regarding their grain or their ellagitannins concentration in order to be able to produce oak barrels classified by means of our results to give organoleptic properties controlled to the wine.

Il est généralement admis que la qualité des vins et des eaux de vie dépend de leur vieillissement au contact du bois de chêne. La sélection du bois de chêne et sa maturation constituent des étapes essentielles dans la fabrication de barriques. Compte tenu des nombreux facteurs impliqués dans le choix de la matière première et dans la phase de séchage naturel du bois de chêne, il est très complexe de déterminer l’impact de la durée de séchage et l’incidence des facteurs de sélection combinés. Nous avons pu mettre en œuvre un plan d’essai qui nous a permis d’étudier l’évolution de la composition chimique du bois de chêne pour quatre stades de séchage : bois frais, 12 mois, 18 mois et 24 mois. Pour ce plan d’essai, l’échantillonnage a été réalisé en prenant en compte trois facteurs de sélection d’intérêt en tonnellerie : l’âge du bois, le type de grain et la classe d’Indice Polyphénolique mesurée par Oakscan®. En plus de la partie extractible (~10%), trois polymères constituent la majeure partie (~90%) du bois de chêne : la cellulose, les hémicelluloses et les lignines. Ces composés sont susceptibles de subir des hydrolyses ou des réactions chimiques au cours des différents processus de tonnellerie et notamment lors de la chauffe, libérant ainsi des composés aromatiques ou certains précurseurs aromatiques ayant un véritable intérêt sensoriel pour le vin vieilli en fût ou en contact avec du bois de chêne. Aucune étude n’a, à ce jour, montré un lien entre les proportions de ces composés dans le bois de chêne et l’impact au niveau chimique et organoleptique dans des vins élevés au contact de bois de chêne. Nous avons pu montrer que leurs proportions évoluent de façon significative au cours du séchage du bois de chêne et nos résultats soulignent l’incidence des différents facteurs de sélection. Respectivement, les proportions en composés extractibles, lignines, hémicelluloses et cellulose apparaissent majoritaires aux stades bois frais, 12 mois, 18 mois et 24 mois de séchage. La mise en place d’un plan d’essai sur un vin de Merlot à partir d’un deuxième échantillonnage de bois de chêne, selon les mêmes modalités que le plan d’essai sur bois, nous a permis d’évaluer l’impact du temps de séchage du bois sur la composition chimique d’un vin élevé au contact de morceaux de bois de chêne. Les résultats ont montré entre autres une baisse de près de 8% de teneur en ellagitanins moléculaires du vin entre les modalités 12 et 24 mois de séchage mais aussi des impacts sur les concentrations en composés volatiles du vin : les aldéhydes furaniques sont corrélés positivement à des temps de séchage longs (18 et 24 mois), tandis que les aldéhydes phénoliques le sont avec un temps de maturation plus court (12 mois). Nos résultats soulignent aussi l’influence des facteurs de sélection sur la composition chimique du vin. Sur le même vin de Merlot, la réalisation d’analyses sensorielles a mis en évidence des différences significatives perçues par notre panel entre les modalités de séchage 12 et 24 mois, tandis que les modalités 18 et 24 mois n’ont pas été distinguées lors de tests triangulaires. Des profils sensoriels ont également été établis pour tenter d’associer les différences perçues à un ou plusieurs descripteurs. Pour cette épreuve, les résultats soulignent la difficulté pour notre panel de dégustateurs de s’accorder sur l’existence d’une différence globale et significative entre les modalités 12 et 24 mois. Cependant, ils contribuent à expliquer les différences mises en évidence lors des tests triangulaires pour certaines modalités de séchage pour les descripteurs grillé/fumé, amertume, astringence, rondeur en bouche et perception sucrée. / It is widely accepted that alcoholic beverages quality depends on their ageing in premium quality oak wood. Oak wood selection and maturation are essential steps in the course of barrel fabrication. Given the existence of many factors involved in the choice of raw material and in natural seasoning of oak wood, it is very difficult to determine the real impact of seasoning and selection factors on oak wood composition. A sampling was done to study the evolution of oak wood chemical composition during four seasoning steps: non matured, 12 months, 18 months and 24 months. For this sampling, three selection factors were taken into account: age, grain type and the Polyphenolic Index measured by Oakscan®. Besides extractables (~10%), three polymers constitute the main part of oak wood: cellulose, hemicelluloses and lignins. These compounds may undergo hydrolysis or chemical reactions during cooperage processes, especially during heat treatment, which release some aromatic compounds or aromatic precursors having a genuine sensorial interest on wine aged in barrel or in contact with oak products. To date, no studies revealed a link between the proportions of these compounds in oak wood and the chemical and sensorial impact in wines ageing with oak wood. Our study showed that the proportions of these compounds evolved significantly during oak wood seasoning and the results highlighted the impact of selection factors. Respectively, extractables, lignins, hemicelluloses and cellulose proportions were mostly for non-matured, 12 months, 18 months and 24 seasoning months. The development of a test plan with a Merlot wine from a second oak wood sampling, using similar modalities as the previous test plan allowed the evaluation of oak wood seasoning impact on the chemical composition of a wine ageing with oak wood pieces. Results showed a lowering of 8% in ellagitannins content of wine between 12 and 24 months modalities. An impact on volatile composition in wine has also been established: furanic aldehydes were positively correlated with a long maturation time (18 and 24 months), whereas phenolic aldehydes were positively correlated with a shorter seasoning time (12 months). Our results highlighted also the impact of selection factors on wine chemical composition. Sensorial analysis on this Merlot wine led to significant differences detected by the panel between 12 and 24 seasoning modalities, but not between 18 and 24 months modalities with triangular tests. Sensorial profiles were also established to attempt to associate the differences detected to one or more descriptors. For this test, results highlighted the difficulty for the panel to make a significant difference between 12 and 24 months modalities. However they contribute to explain the differences demonstrated with triangular tests for some seasoning modalities: toasted, bitterness, astringency, roundness and sweet perception.

L’équilibre gustatif des vins secs repose notamment sur les saveurs amère et sucrée, dont les déterminants moléculaires n’ont été que partiellement élucidés. Un premier axe a consisté en l’étude de la contribution gustative des lignanes du chêne et neuf composés ont été observés pour la première fois dans le vin. Le (±)-lyonirésinol a été établi comme le plus amer et le plus abondant des lignanes isolés. Ses deux énantiomères ont été séparés, caractérisés par VCD et leur dégustation a révélé que seul le (+)-lyonirésinol possède une amertume modifiant le goût du vin. Dans un second axe, la saveur sucrée conférée par les raisins aux vins secs a été étudiée. Des expérimentations de vinification combinées à des outils sensoriels ont montré un gain de saveur sucrée au cours de la macération post-fermentaire à chaud et un effet des pépins de raisin sur le moelleux des vins secs. La mise en place d’un protocole de fractionnement d’extrait de pépins et de vin, par des techniques séparatives couplées à la gustatométrie, a permis la purification de six composés sapides. Plusieurs marqueurs de la sucrosité des vins secs ont ainsi été identifiés par FTMS et RMN : le mélange de deux nouvelles molécules, les acides 2-hydroxy-3-méthylpentanoïque-2-O-β-glucopyranoside et 2-hydroxy-4-méthylpentanoïque-2-O-β-glucopyranoside ; l’acide gallique-4-O-β-glucopyranoside et l’acide epi-DPA-3′-O-β-glucopyranoside, identifiés pour la première fois dans les vins, ainsi que l’ILA-Glc et l’astilbine. Ces nouveaux marqueurs ont été quantifiés dans les vins ainsi que dans les différentes parties de la baie pour préciser leur localisation et établir leur contribution gustative. / Dry wines taste balance is mainly based on bitter and sweet tastes, whose molecular determinants have been only partially explained. The first key objective was the study of the gustatory contribution of oak lignans. Nine compounds were identified in wines for the first time. (±)-lyoniresinol has been established as the bitterest and the most abundant of the isolated lignans. Its two enantiomers have been resolved, characterized by VCD and their tasting revealed that only (+)-lyoniresinol is bitter and modifies wine taste. In the second part of this work, the contribution of grapes to wine sweet taste has been studied. The combination between vinification experimentations and sensorial tools showed a gain of sweetness during a warm post-fermentative maceration as well as an influence of grape seeds on dry wine sweetness. A fractionation protocol of grape seeds macerates and wines has been established. Separation techniques coupled with gustatometry allowed the isolation of six taste active compounds. Several markers of dry wines sweetness have been identified by FTMS and NMR: the mix of two new compounds, 2-hydroxy-3-methylpentanoic-2-O-β-glucopyranoside and 2-hydroxy-4-methylpentanoic-2-O-β-glucopyranoside acids; gallic-4-O-β-glucopyranoside acid and epi-DPA-3′-O-β-glucopyranoside acid, identified for the first time in wines, ILA-Glc and astilbin. These new markers have been quantified in wines and in different parts of grape berry in order to refine their localization and to establish their gustatory contribution.

La présence d’un métabolisme actif des bactéries lactiques dans le vin logé en fûts de chêne induit une augmentation de la concentration des composés volatils du bois. Ce phénomène a récemment été attribué à l'activité glycosidique des bactéries. Le glucoside précurseur d'un composé majeur de l’arôme boisé (whiskylactone) a déjà été identifié et quantifié dans le bois de chêne. Mais aucune donnée n'était disponible jusqu’à présent concernant l’identification formelle des précurseurs pour d’autres arômes du bois de chêne.Un premier travail a permis de montrer que les précurseurs monoglycosides n'existaient pas dans le bois de chêne, dans les spiritueux et dans le vin. L'étude a été réalisée à l’aide de la technique UPLC-FT/MS, en utilisant la vanilline-β-D-glucopyranoside, la vanilline-β-D-xylopyranoside, et la coniféraldéhyde-β-D-glucopyranoside, synthétisées par réaction par transfert de phase. Dans un deuxième temps, une purification des précurseurs glycosidiques complexes a été réalisée à l’aide de la Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC) à partir d’un extrait de bois de chêne. Le choix du système de solvants a été basé sur une égale répartition dans les deux phases de la libération d’arômes par hydrolyse enzymatique. Cela a conduit à la détermination du nouveau concept de coefficient de partage d’activité Kca. Après purification et fractionnement, la vanilline galloylglucoside, le triméthoxyphénol-galloyl-glucoside et le macarangioside E ont été isolés du bois et identifiés par HPLC-ESI-MS et RMN. Ces précurseurs ont été quantifiés dans différentes espèces de chêne par HPLC-QqQ-MS. Ces trois composés sont les précurseurs respectivement de la vanilline, du 3,4,5-triméthoxyphénol et du 3-oxo-α-ionol. Par dégradation thermique, le macarangioside E peut conduire à la mégastigmatriénone et à la 4-oxo-isophorone, dont les notes aromatiques sont le tabac et l’encens. Ces composés complètent la connaissance que nous avons de l’arôme boisé du vin et contribuent ainsi à une meilleure compréhension de la genèse du bouquet tertiaire. / The presence of lactic acid bacteria (LAB) in oak barrels induces an increase in wood volatile compounds concentration. This phenomenon could be due to the glycosidic activity of LAB. The glucosidic precursor of a major woody aroma compound (oak lactone) was identified and quantified in oak wood but no data was available concerning the presence of other flavor precursors in oak wood. This study showed that monoglycosidic precursors did not exist in oak, in spirits and in wines. The study was performed by UPLC-FT/MS, using vanillin-β-D-glucopyranoside, vanillin-β-D-xylopyranoside, and coniferaldehyde-β-D-glucopyranoside as standards. These molecules were synthesized by phase transfer reaction. Purification of a vanillin glycoside precursor was done by centrifugal partition chromatography (CPC). The choice of the solvent system was based on an equal distribution in both phases of the aromas released by enzymatic hydrolysis. This led to the determination of the new concept, the activity partition coefficient Kca. After purification and fractionation, vanillin galloylglucoside, trimethoxyphenol-galloylglucoside and macarangioside E were isolated from wood and identified by HPLC-ESI-MS and NMR analysis. These precursors were quantified in different oak species by HPLC-QqQ-MS. These three compounds are precursors of vanillin, 3,4,5-trimethoxyphenol and 3-oxo-α-ionol respectively. The macarangioside E can lead by thermal degradation, to megastigmatrienone and 4-oxo-isophorone which have aromatic notes of tobacco and incense. These compounds are involved in the woody aroma of the wine and the genesis of the bouquet.