Thèse

N° Ordre : ….. Année 2006 Thèse Présentée pour obtenir Le Titre de DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Ecole doctorale : Transferts, Dynamique des Fluides, Energétique et Procédés Spécialité : Génie des Procédés et de l’Environnement Par Pascal BARBIN CONTRÔLE ET ELEMENTS DE MAITRISE DE LA CONTAMINATION PAR LA LEVURE BRETTANOMYCES AU COURS DU PROCEDE DE VINIFICATION EN ROUGE. Soutenance le 24 Novembre 2006, devant le jury composé de : Prof. STREHAIANO Pierre Président Prof. LONVAUD-FUNEL Aline Rapporteur Prof. BLONDIN Bruno Rapporteur M. GILIS Jean-François Examinateur M. DUCOURNAU Patrick Membre invité M. PHILIPPE Pierre Membre invité Mme TAILLANDIER Patricia Directrice de thèseRESUME Les levures du genre Dekkera/Brettanomyces sont reconnues comme les agents de contamination des vins rouges responsables des défauts phénolés et animaux. Une procédure complète de dépistage et d’isolement a été développée en associant plusieurs critères discriminants. Elle a permis de confirmer la présence du contaminant tout au long du procédé, de la matière première (raisins sur pieds), au produit fini (vin en bouteilles). Des études de terrain, en amont du procédé de vinification ont mis en avant l’existence de profils hétérogènes de présence sur les parcelles de vigne du fait de paramètres environnementaux. Des facteurs à la vigne, tels que l’humidité, influent sur la présence du contaminant sur les baies de raisin. Des études en laboratoire sur des souches isolées de Brettanomyces bruxellensis, ont révélé une très grande diversité au sein de l’espèce. Cette variabilité intra-spécifique s’exprime à différents niveaux : génétique, phénotypique et physiologiques. Les profils de croissance, la consommation des substrats (carboné et azoté), la production de 4-éthyl-phénol et d’acide acétique ont constitué autant d’éléments de différenciation entre les souches étudiées. Nous avons par ailleurs montré que l’emploi d’adjuvants nologiques n’est pas sans conséquence sur le développement de la levure et son activité contaminante. Ainsi la thiamine (à raison de 6 mg/hL), l’azote ajouté sous forme de sulfate d’ammonium, ou encore les tanins nologiques (de raisin et de bois) favorisent dans une certaine mesure le développement de Brettanomyces. Pour chacun de ces adjuvants les effets sur la croissance et la production d’éthyl-phénol sont différents. Mots-clé : Dekkera/Brettanomyces ; environnements vitivinicoles ; dépistage ; diversité ; croissance ; 4-éthyl-phénols ; adjuvants nologiques. ABSTRACT Yeast Dekkera/Brettanomyces is a contaminant responsible for red wine spoilage implying the development of animal and phenolic off-odours. A complete procedure, using a combination of simple discriminating criteria, has been developped to detect and isolate the contaminant. Results proved the presence of the contaminant from various winemaking environments from grape berries to bottled wines. We also showed that environmental factors, such as humidity, play an important role on the presence of the contaminant on berries surface. Moreover, a huge diversity was described among the Brettanomyces bruxellensis species : from genetical level to physicological and phenotypical aspects. Growth profiles, susbtrates consumption, volatiles phenol and acetic acid productions varied significantly from one isolated strain to another. Our studies revealed that the use af complement during the winemaking process also has an influence on the contaminant developpement. Thiamin (at 0,6 mg/L), nitrogen (from (NH ) SO ) and4 2 4 tannins powder modified both growth and volatile phenols in different ways and levels. Keywords : Dekkera/Brettanomyces ; wine-making environments ; detection ; diversity ; growth ; 4-ethyl-phenol ; enolocigal complements.  éveil réside en tout. A ma famille A Math R E M E R C I E M E N T S Une thèse est rarement le fruit dun parcours en solo, mais bel et bien le résultat dune multitude de rencontres, de volontés encouragées et encourageantes, defforts communs, de réflexions, de soutiens, d interrogations, de réponses partagées. Mon travail na pas échappé pas à cette règle. A ce titre je voudrais remercier lensemble des personnes qui de prés ou de loin ont permis lavancée et laboutissement de mes travaux mais également mon épanouissement personnel. En premier lieu, je remercie lensemble du Laboratoire de Génie Chimique de Toulouse, et plus particulièrement le Professeur Pierre STREHAIANO, pour son accueil au sein du Département de recherche « Bioprocédés et Systémes Microbiens ». Je tiens tout également à remercier mes partenaires industriels, La Cave des Vignerons de Buzet (en les personnes de Pierre PHILIPPE et Pascal LAMOTHE) et la société Oenodev (en la personne de Patrick DUCOURNAU), qui m ont fait confiance pendant ces 3 dernières années et m ont ainsi permis de mener à ma manière un épisode de la bataille Anti-Brett. exprime toute ma gratitude aux professeurs Aline LONVAUD FUNET et Bruno BLONDIN pour avoir accepté de juger mon travail et d en être ainsi rapporteurs. Une pensée chaleureuse pour Patricia TAILLANDIER qui bien plus quune directrice de thèse a été pour moi une source de motivation, de courage, d ambition et bien souvent de sur-passement. « La vie d un thésard n est pas toujours rose, même à Toulouse mais lorsquon a comme moi la chance de vivre cette expérience avec une chef à ton image, on ne peut que retrouver la confiance en soi, l envie avancer et les ressources nécessaires pour accompagner cette volonté de faire encore mieux. Chaque jour passé, pour tes de bons conseils et es encouragements généreusement offerts avec le sourire et la bonne humeur MERCI PAT ! » Je suis reconnaissant à Jean-François GILIS, pour son encadrement, ses bonnes idées, et sa complicité ... tel a été le cocktail efficace qui a alimenté notre relation pendant ces 3 ans, au détour une conversation téléphonique sans fin, ou d une journée harassante passée dans les vignes. Je tiens à exprimer ma gratitude aux personnes travaillant à La Cave de Buzet, qui me voyant débarquer en blouse blanche au pied des cuves ont su immédiatement m apporter leur aide précieuse si minime puissent ils penser qu elle ait été. A toute l « équipe bio » merci pour m avoir fourni un environnement de travail scientifiquement et par-dessus tout humainement riche. A mes collègues et compagnons de fortune mais aussi dinfortune dans notre quotidien de thésard ou assimilé, je souhaite exprimer ma sincère amitié en remerciement à vos sourires, vos encouragements, votre soutien, vos délires, votre joie partagée, et votre solidarité. Et vous, plus particulièrement les habitués de la Kfèt : qui est partant pour une nouvelle partie ? Je men voudrais doublier de remercier les personnes du service STMV de lENFA pour leur accueil formidable. Tout particulièrement, merci Olivine et merci Nathalie pour votre générosité, votre disponibilité constante et vos sourires à chacun de mes trop brefs passages. Je ne peux évidemment pas oublier mes professeurs et mes collègues de promo du Diplôme National dOenologue de Toulouse. Merci le DNO2006 pour ses bons moments de professionnalisme hédoniste partagés lors de mes présences parfois furtives. Enfin, les remerciements particuliers et spéciaux. (je plaide coupable pour ce favoritisme dicté par le c ur mais qui m en blâmera ?) UN IMMENSE MERCI A MA MERE, MON PERE ET MON FRERE : si aujourd hui je suis là, c est grâce à vous et à votre soutien en toute circonstance. MATHIEU, MALLORIE, NATHALIE, MERCI du fond du c ur pour tout ce que vous mavez si généreusement apporté. Vous mavez simplement permis davancer chaque jour un peu plus. MERCI AVOIR ETE ET D ÊTRE A MES COTES !!! - Tables des Matières -SOMMAIRE - INTRODUCTION GENERALE - 1 - CHAPITRE 1 - CONTEXTE ET PARTENAIRES 5 1 – Contexte. 7 2 – La Cave des Vignerons de Buzet. 7 2.1 Présentation générale de la Cave de Buzet.............................................................7 2.1.1 – Vi gnobl e de Buz et. ................ ................ ................ ................ ................ ..........8 2.1.2 – Bref historique.................................................................................................8 2.1.3 – Production. ......................................................................................................8 2.1.4 – Gamme de produi ts. ........................................................................................9 2.1.5 – Le marché. ......................................................................................................9 2.1.6 – Ressources humaines. ......................................................................................9 2.2 Les structures de Production. .................................................................................9 2.2.1 – Caves de vinificat ion. ......................................................................................9 2.2 .2 – C h ai s à b arr i ques . ................... ................... ................... ................... .............. 10 2.2.3 – Chaînes d’embouteillage. .............................................................................. 10 2.3.1 – Ge sti on des apports. .............. .............. .............. .............. .............. .............. .. 10 2.3.2 – Principaux choix dans la conduite des vinifications. ......................................10 2.3.2.1 – Ensemencements............................................................................................................................10 2.3.2.2 Enzymage......................................................................................................................................11 2.3.2.3 – Compléments azotés.................................................