Lambic beer is one of the oldest beer styles still being brewed in the western world today and the only beer that is still brewed through spontaneous fermentation. Lambic beers are only produced within a 500 km radius of Brussels because of the natural microflora found within the air in that region. Little is known about the chemical composition of lambic beers. The objective of this research were (1) to compare SPME and SAFE for the isolation of flavor and aroma compounds,  (2) determine the volatile composition and acids of commercially available lambic gueuze using SPME/GC-MS and HPLC, and (3) determine the major aroma compounds of aging lambic beer using GC-O.  Comparing the two extraction methods, both SPME and SAFE were able to identify a similar number of chemical compounds, however SAFE identified a greater number of acid compounds. A total of 50 compounds were identified within nine commercial brands of lambic beer. HPLC was used in the identification and quantification of acetic and lactic acids. The concentration of acetic acid in the commercial products ranged from 723 mg/L â " 1624 mg/L and lactic acid ranged from 995 â " 2557 mg/L. GC-O was used in the analysis of aged (3-28 months) lambic beer samples. As the samples increased in age, the number of aroma compounds detected by the panelists also increased. Panelists were detected nine aroma compounds in the 3 month old sample, while 17 compounds were detected in the 28 month old sample. The research conduct increased the number of volatile and semi-volatile compounds identified in lambic beer from 27 to 50. / Ph. D.

Depuis plusieurs siècles les racines de vétiver sont utilisées en Inde du sud afin de prévenir l'érosion du sol. Par la suite, la production de l’huile essentielle des racines de vétiver a permis d’alimenter l’industrie de la parfumerie. De nos jours, cette matière première sert principalement à la confection de parfums masculins, où elle apporte des notes boisées, terreuses, de pamplemousse et de rose. En dépit de son utilisation abondante, la nature des molécules responsables de son odeur est encore un sujet de controverses. Dans un premier temps, l’étude des constituants volatils a été entreprise, et certaines incohérences de la littérature ont été mises en évidence. Par la suite, l'analyse par GC × GC d'huiles de vétiver d'origines différentes a permis de mieux comprendre la variabilité de cette matière première. Elle a également facilité l’identification de substances odorantes d'impact, réalisée par GC-O sur l’huile essentielle et l’acétate de vétiveryle. La synthèse de plusieurs dérivés zizaane a également été développée pour confirmer certains des résultats de la caractérisation des odorants. Nous avons également développé une nouvelle procédure pour la synthèse à grande échelle de dérivés nor-zizaane à puissante odeur de vétiver. Lors de cette étude, nous avons développé une nouvelle réaction de décarbonylation utilisant le peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin. Cette réaction a pu être appliquée sur différents aldéhydes aliphatiques, les meilleurs résultats étant obtenus avec des substrats α-disubstitués. Une bonne sélectivité a également pu être observée sur les aldehydes linéaires, qui conduisent généralement à l’acide dans de telles conditions. / Vetiver have been used from centuries in South India to prevent soil erosion and later on, the essential oil produced by distillation of this raw material has begun to been largely employed in perfume composition. This essential oil is now abundantly used in the confection of men perfumes for its pleasant fragrance of wood, earth, grapefruit and rose. However, paradoxically, the nature of its impact odorants still remains controversial. At first, we have realized the review of the volatile constituents identified in this material, and some discrepancies of the literature have been highlighted. Then, the analysis by GC × GC of vetiver oils from different origins has permitted to better understand the composition of these materials. Subsequently, the characterization of the impact odorants of Haitian vetiver essential oil and vetiveryl acetate has been performed by GC-O. To confirm some of the results of this investigation, several zizaane derivatives have been synthesized, and in the course of this study, we developed a new reaction of decarbonylation of aliphatic aldehydes using alkaline hydrogen peroxide. A new procedure for the large scale preparation of highly potent nor-zizaane odorants could then be developed. Moreover, when exploring the scope and limitations of this reaction, it appeared to be applicable on various aliphatic aldehydes. The best results were obtained with α-disubstituted substrates, and a surprisingly good selectivity of this reaction was noticed on linear aldehydes.

L’appréciation par le consommateur d’un produit alimentaire comme le chocolat est en grande partie due à sa composante aromatique. La perception de cette composante est étroitement liée à la libération des composés d’arômes lors de la consommation du produit. Une étude sensorielle systématiquement menée par la société Valrhona dans une démarche de qualification de ses chocolats noirs de pures origines, fabriqués selon un procédé standard à partir de lots de cacao différents, permet de classer ces chocolats, selon leur profil, en quatre grands pôles sensoriels. Le travail entrepris avait pour but la compréhension de l’origine de cette classification sensorielle par la mise en œuvre de techniques de caractérisation des molécules volatiles responsables de l’arôme des chocolats.Dans un premier temps, l’empreinte globale en composés volatils d’un lot de 206 chocolats représentatifs des quatre pôles sensoriels a été obtenue via une méthode d’analyse couplant un headspace dynamique à la spectrométrie de masse en injection directe, utilisant l’ionisation par transfert de protons (PTR-ToF-MS). Des analyses multivariées des données, et notamment une analyse discriminante de type PLS-DA, ont permis d’élaborer un modèle de prédiction de la classification sensorielle des chocolats basé sur leur composition en molécules volatiles. Différentes méthodes de sélection de variables ont permis de souligner l’existence de composés volatils particuliers capables de discriminer les quatre pôles sensoriels de chocolats.Le potentiel aromatique de 12 chocolats parmi les 206 (trois de chaque pôle) a ensuite été déterminé suite à l’extraction des arômes par une méthode de distillation sous vide dans une analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée, d’une part, à l’olfactométrie (GC-O) basée sur la fréquence de détection obtenue par 12 juges, et d’autre part, à un spectromètre de masse (GC-MS) pour l’identification des composés odorants. Ainsi, des composés d’arômes permettant de discriminer les différents pôles sensoriels ont pu être caractérisés au moyen d’une analyse factorielle des correspondances.Enfin, l’analyse « nosespace » d’un jury de 12 personnes dégustant 8 chocolats (deux de chaque pôle parmi les 12 précédents) a été réalisé en PTR-MS. Cette étude, couplée à une analyse sensorielle temporelle (Dominance Temporelle des Sensations, DTS), a permis d’obtenir des données temporelles instrumentales et sensorielles de manière simultanée. L’analyse DTS révèle dans une analyse en composantes principales (ACP) une bonne discrimination des pôles sensoriels, avec des descripteurs dominants similaires dans les pôles 1 et 4, d’une part, et dans les pôles 2 et 3, d’autre part. L’analyse nosespace a permis le suivi de la libération en temps réel de 26 composés d’arômes. La relation entre les deux jeux de données (instrumentales et sensorielles) a été étudiée au moyen de l’indice AWD (Abundance While Dominance) qui représente l’abondance de chaque ion pendant qu’une sensation est dominante. Des analyses factorielles des correspondances menées sur les AWD ont permis pour chaque échantillon de déceler des relations entre composés d’arômes libérés et sensations dominantes. / Consumers’ appreciation of chocolate is mostly due to its aromatic composition. Perception of this component is clearly linked to the release of aroma compounds during chocolate consumption. A systematic sensory evaluation is conducted by the Valrhona Company in order to qualify their pure origin dark chocolates manufactured according to a standard process from differing cocoa batches. The obtained sensory profiles allow classifying the chocolates into four sensory categories, named poles. The objective of the present work was to understand the molecular origin of this sensory classification by using techniques aimed at characterizing volatile organic compounds (VOC) responsible for chocolate flavour.Firstly, global VOC profiles of a set of 206 chocolate samples classified in the four sensory poles were analysed by a direct injection mass spectrometry method using proton transfer reaction as ionisation process (PTR-ToF-MS). A supervised multivariate data analysis based on discriminant analysis of the PLS-DA type allowed the construction of a classification model that showed excellent prediction capability based on VOC composition of the chocolates. Variable selection using dedicated methods pinpointed some volatile compounds important for the chocolates sensory discrimination.Then, the aroma potential of 12 chocolate samples (chosen among the 206 ones with three samples representative of each pole) was investigated on aroma extracts obtained by distillation under vacuum. Gas chromatography coupled to olfactometry (GC-O) and to mass spectrometry (GC-MS) was used to detect and identify the odorous compounds. GC-O data were obtained by 12 assessors using the detection frequency method. Aroma compounds allowing the discrimination of the sensory poles were determined thanks to a correspondence analysis.Finally, a nosespace analysis conducted by 12 assessors on 8 chocolates (two in each pole among the preceding 12) was realised using PTR-MS. This analysis was conducted simultaneously with a temporal sensory analysis (Temporal Dominance of Sensations, TDS), allowing temporal instrumental and sensorial data to be obtained. A principal component analysis (PCA) conducted on the TDS data revealed a good discrimination of the sensory poles, with similar dominant attributes in poles 1 and 4, on the one hand, and in poles 2 and 3, on the other hand. The nosespace data displayed real time release curves of 26 aroma compounds. The relationships between instrumental and sensory data were investigated thanks to the AWD (Abundance While Dominance) index that measures the abundance (area under the curve) of each ion during the dominance of a given sensation. Correspondence analyses of the AWD indices conducted for each chocolate sample allowed to define some relationships between dominant sensations and some released aroma compounds.

Afin d’identifier les composés responsables de l’arôme du gin, une procédure GC-O-MS se basant sur la fréquence de détection a été développée. Elle a permis de déterminer l’intensité odorante des composés volatils. Leur qualité d’odeur a pu être définie par le développement d’une roue des odeurs utilisée pour catégoriser les descripteurs obtenus. Cette approche nous a dans un premier temps permis d’identifier les composés potentiellement importants pour l’arôme du gin. L’origine de ces composés a ensuite été déterminée par l’étude de la fraction volatile de différents « botanicals » appartenant à la recette du gin. Cette stratégie nous a permis de constater que les baies de genièvre et les graines de coriandre étaient les principaux contributeurs en composés volatils d’impact. A l’opposé, les racines d’iris, la réglisse et les amandes ont semblé n’en apporter aucun. Nous avons donc distingué les « botanicals majeurs » et les « botanicals mineurs » selon leurs apports en composés volatils d’impact. Cette hypothèse a été globalement validée par différents tests sensoriels sur des mélanges de distillats. Enfin, une stratégie de recombinaison a été proposée dans le but de valider une sélection des composés d’impact. Une approche multicritères (intensité odorante, qualité d’odeur, propriétés physico-chimiques…) a abouti à la création de plusieurs recombinaisons. Celles-ci ont ensuite été analysées sensoriellement grâce à un test de tri-libre qui a permis de déterminer leur proximité avec le gin cible ainsi que les distances entre elles. Ainsi, une quinzaine de composés ont pu être identifiés comme influençant de manière importante la qualité aromatique du gin / In order to identify the compounds responsible for gin aroma, a GCO-MS procedure based on detection frequency analysis has been developed. It allowed the determination of volatile compound odorant intensity. Their odor quality has been defined thanks to a developed aroma wheel, used to categorize the obtained descriptors. This approach permitted the identification of gin aroma potential impact compounds. The origin of these compounds has then been determined by studying the different botanicals involved in the gin recipe. The obtained results showed that juniper berries and coriander seeds were the main contributors in terms of volatile impact compounds. At the opposite, orris roots, liquorice and almond did not seem to provide any of them. We thus differentiated the “major botanicals” from the “minor botanicals” according to their supply in volatile impact compounds. This hypothesis has been globally validated by different sensory tests on botanical distillate mixtures. Finally, a recombination procedure has been proposed in order to validate a selection of impact compounds. A multicriteria approach (odor intensity, odor quality, physic-chemical properties…) led to the creation of several recombinates. They have been sensorially analyzed by a free sorting task, which allowed determining their proximity with the target gin and the distance between them. Thus, around fifteen compounds have been identified as key compounds for gin aroma