Les extraits polysaccharidiques totaux (EPS) produits par LOCA-1 et LOCA-2, deux souches de levures isolées de la peau de raisin en Champagne viticole, ont été isolés en vue de leur caractérisation tant biochimique que fonctionnelle. La caractérisation structurale par GC démontre que ces EPS sont des hétéropolymères complexes de haut poids moléculaires (~2.106 g/mol) et sont composés de monomères de mannose, glucose, xylose et d’acide glucuronique, et deux types de substituants mis en évidence par analyse MALDI (sulfate et phosphate). L’élucidation de l’enchaînement structural des résidus osidiques au sein de ces EPS, sur la base des analyses GC/MS et RMN, a mis en évidence la présence d’une ossature principale linéaire constituée d’unités α-(1→3)-D-mannopyranosyles. Toutefois, des différences sont notables entre ces deux souches du même genre. Pour la souche LOCA-1, de courtes chaines latérales de β-(1,2)-xyloses (2-5 résidus) se ramifient à la chaine principale sur ses positions C-2 et/ou C-6. A l’opposé, la chaine mannosidique principale, plus longue chez la souche LOCA-2 (˃40 unités), est substituée en ses positions 2 et/ou 4 par des antennes de xylomannanes. Les caractéristiques structurales de ces EPS n’avaient jamais été observées auparavant chez d’autres microorganismes. La seconde partie de ce travail de thèse est dédiée aux propriétés fonctionnelles (pouvoirs moussant, gélifiant, viscosifiant) de ces EPS. Des propriétés viscosifiantes et moussantes tout à fait exceptionnelles ont été observées à l’issue d’une analyse comparative avec des biopolymères industriels commercialisés.Les propriétés intrinsèques des polymères naturels produits par ces souches indigènes de baies de raisin, en font des candidats potentiels pour une exploitation dans divers domaines d’applications biotechnologiques, et notamment oenologique. / The total polysaccharide extracts (EPS) produced by LOCA-1 and LOCA-2, two yeast strains collected from grape skin in Champagne, were isolated for both their biochemical and functional characterization. Their structural characterization by GC analysis show that EPS were complex heteropolymers with high molecular weight (~2.106 g/mol), and were composed of mannose, glucose, xylose and glucuronic acid as monosaccharide constituents, and 2 types of substituents (sulphate and phosphate) evidenced by MALDI analysis. Elucidation of the structural enchainment of these EPS carbohydrates based on GC-MS and NMR analyses revealed in both studied cases, a linear main backbone built up of α-(1→3)-D-mannopyranosyl residues. However differences have been noted between these two strains. For LOCA-1 EPS, some short side chains of β-(1→2)-xyloses (2-5 residues) are branched to the main linear backbone on its C-2 and/or C-6 positions. In contrast, the LOCA-2 main backbone that is more extended (˃40 units) than the former, is substituted on its C-2 and/or C-4 positions by xylomannan antennas. This is the first report of these yeasts’ polysaccharides with such structural characteristics. The second part of this thesis is devoted to the functional properties (foaming, gelling, and viscosifying abilities) of the EPS. Very exceptional viscosifying and foaming properties were observed after a comparative analysis with some marketed industrial biopolymers.The intrinsic properties of these natural polymers produced by these grape berries indigenous yeast strains, make them potential candidates for operating in various fields of biotechnology applications, especially enology.

L'étude du pouvoir moussant de la gélatine trouve son origine dans un problème industriel important, non résolu jusqu'à présent : le choix des lots de gélatine en fonction des applications (par exemple : les gelées sucrées ou salées ainsi que les gommes nécessitent pour leur fabrication des gélatines peu moussantes ; les produits foisonnés et les "lards" requièrent des gélatines à pouvoir moussant élevé). Pour ce faire, quatre objectifs ont été définis : la caractérisation du pouvoir moussant de la gélatine - la mise en évidence des paramètres influençant les propriétés moussantes - la maîtrise de la formation non contrôlée de mousse spontanée dans les solutions de gélatine - la définition du process à appliquer à la matière première pour l'obtention de gélatine de pouvoir moussant souhaité. Dans le cadre de ce travail, seuls les deux premiers objectifs ont été entièrement réalisés.

京都大学 / 新制・論文博士 / 博士(農学) / 乙第13413号 / 論農博第2896号 / 新制||農||1085(附属図書館) / 学位論文||R3||N5323(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科農学専攻 / (主査)教授 松村 康生, 教授 白岩 立彦, 教授 丸山 伸之 / 学位規則第4条第2項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM

京都大学 / 新制・課程博士 / 博士(農学) / 甲第23248号 / 農博第2455号 / 新制||農||1084(附属図書館) / 学位論文||R3||N5338(農学部図書室) / 京都大学大学院農学研究科農学専攻 / (主査)教授 松村 康生, 教授 丸山 伸之, 教授 谷 史人 / 学位規則第4条第1項該当 / Doctor of Agricultural Science / Kyoto University / DGAM

La mousse est une caractéristique organoleptique majeure des vins effervescents. Dans le cadre d’une meilleure maîtrise des propriétés moussantes des vins de Champagne, l’objectif de ce travail est de mieux comprendre l’impact de la maturité des raisins et du fractionnement des jus au pressurage sur la composition des moûts et des vins, en particulier sur les protéines, et la relation avec la moussabilité des vins.Au cours de la maturation de raisins sains Chardonnay et Pinot noir de deux millésimes, les caractéristiques œnologiques des moûts évoluent pour un TAP compris entre 4% et 11% vol. Une augmentation de la teneur en protéines est aussi montrée au cours de la maturation des baies. De plus, pour des raisins vendangés à « maturités industrielles », des changements essentiels de la composition biochimique des moûts, ayant un TAP compris entre 8% et 11% vol., sont observés.Une étude de la maturité de raisins Chardonnay et Pinot meunier de trois millésimes, a montré que des raisins plus mûrs, et sains, donnent des vins de base avec des teneurs en protéines totales plus élevées, ayant une meilleure moussabilité que des vins issus de raisins moins mûrs. Les analyses statistiques montrent des corrélations positives significatives entre différentes caractéristiques œnologiques des moûts et des vins de base et, pour la première fois, une corrélation entre la moussabilité et la teneur en protéines des vins, en relation avec la maturité, a été montrée. Au-delà de la maturité des raisins, la teneur en protéines et la moussabilité des vins peuvent être fortement influencées, dans la notion de Terroir, par le couple cépage/parcelle et le climat du millésime.L’étude du fractionnement des jus au pressurage, réalisée sur les cépages Chardonnay, Pinot noir, Pinot meunier et cinq millésimes, montre une évolution générale des caractéristiques des moûts et des vins, au cours du pressurage à l’échelle industrielle et au laboratoire. La composition des moûts et des vins peut être fortement influencée par la variabilité de la parcelle, de la maturité, du millésime, de l’état sanitaire des raisins, mais faiblement affectée par l’échelle et le type de pressoir. Ces sources de variabilités conduisent à des différences de teneur en protéines et de propriétés moussantes pour les vins de base champenois. / Foam is a major sensory characteristic of sparkling wines. As part of better controlling the foaming properties of Champagne wines, the goal of this work is to better understand the impact of grape maturity and press fractioning on the composition of grape juices and base wines, especially on the proteins, and their relationships with wines’ foamability.During the maturation of healthy grapes (Chardonnay and Pinot Noir of two vintages), the oenological characteristics of musts evolve in a TAP range from 4% to 11% vol. An increase in protein content was also showed during the ripening of grape berries. In addition, for the grapes harvested at ‘industrial maturity’, essential changes in the biochemical composition of musts were observed with a TAP between 8% and 11% vol.The study of grape maturity that performed on Chardonnay and Pinot Meunier grapes of three vintages, showed that riper and healthy grapes could give their corresponding base wines with higher total protein contents, and better foamability than those wines made from less ripen grapes. Statistical analyses showed significant positive correlations between different oenological characteristics of musts and base wines and, for the first time, a correlation between foamability and protein content of wines, in relation to grape maturity, has been shown. Except for the grape maturity, the protein content and the foamability of Champagne base wines could be strongly influenced, in the concept of ‘Terroir’, by the pair grape variety/vineyard and the climate of the vintage.The study of the press fractioning of grape juices, carried out on Chardonnay, Pinot Noir, Pinot Meunier of five vintages, showed a general evolution of the characteristics in musts and wines, during the pressing cycle that realized on industrial and laboratory scale. The composition of musts and their corresponding wines could be strongly influenced by the variability of vineyards, grape maturity, vintage and the health condition of grapes, but hardly affected by the scale and the type of press. Those sources of variability could lead to differences in protein content and foaming properties for Champagne base wines.