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Retro-nasal perception of flavor during chewing food in mouth is a complex process. The physico-chemical and aromatic compositions of food, its physical properties, the interactions and reactions involved in oral cavity are the main parameters which can influence flavor perception. In this study, mango is used as model fruit. The study will be focused in better understanding of food disintegration effect, its texture and inter-individual variability on the flavor perception. Liberation of volatile compounds during the chewing of fresh fruit, puree fruit and dried fruit will be studied with RATD (Retronasal aroma trapping device). Fruit volatile profile obtained by SAFE (Solvent assisted flavor evaporation) technique and the aromatic descriptors established during the sensory analysis will be compared with the data from RATD analysis.; La perception rétro-nasale (arôme) lors de la mastication en bouche d’un aliment est un phénomène assez complexe. Les compositions physico-chimique et aromatique du produit, son état physique lors de la mastication en bouche, les interactions et réactions mises en jeu dans la cavité buccale sont autant de paramètres qui peuvent influencer cette perception. Dans le cadre de ce travail la mangue sera utilisée comme fruit modèle. Il s’agira de mieux comprendre l’influence du niveau de déstructuration du produit, de la texture ainsi que de la variabilité inter-individuelle d’un panel d’analyse sensorielle sur la perception de l’arôme. La libération des composés volatils lors de la mastication en bouche in vivo du fruit frais, du fruit en forme de purée et du fruit séché sera étudiée par le dispositif RATD(. Le profil aromatique des produits obtenus par la technique SAFE (Solvent assisted flavor evaporation) et les descripteurs aromatiques établis lors de l’analyse sensorielle seront confrontés avec les données RATD.

Soil is a major component of the viticultural terroir. Its mineral composition influences vine physiology, berry quality potential and wine quality. Among the elements that vines pick up from the soil, nitrogen (N) has the strongest impact on vine physiology, berry composition and the synthesis of compounds that have an important sensory impact. This study has investigated a possible direct effect of N on the synthesis of volatile thiols i.e. 3SH (3-sulfanylhexan-1-ol) responsible for grapefruit aroma and its S-conjugates precursors (Glut-3SH and Cys-3SH), as well as IBMP (3-isobutyl-2-methoxypyrazine) responsible for green pepper aroma, without interference with water status and vigor variations. Vines were grown under variable N status in controlled conditions and in field trials. Water status was controlled during the season and vine vigor was similar among treatments. N supply increased Glut-3SH level in berries and in must and 3SH content in wines. In contrast, no effect of N was perceived on Cys-3SH concentration and on the expression of VviGST3, VviGST4 and VviGGT genes, which play a major role in its biosynthetic pathway. This observation indicates that, in response to N supply, 3SH could be synthetized from Glut-3SH, independently from Cys-3SH and the three mentioned genes. New candidate genes from the 3SH precursors pathway were also identified by whole transcriptome shotgun sequencing. There was no significant effect of vine N status on IBMP levels in berries, musts and wines, neither on the expression of VviOMT3 and VviOMT4, which are key genes in the biosynthetic pathway of IBMP. This result indicates that when an effect of N on IBMP was found in previous studies, it was likely mediated through the modification of bunch-zone microclimate, induced by the increased vigor of high N-status vines.; La composition minérale du sol influence la physiologie de la vigne, le potentiel qualitatif des baies et la qualité du vin. Parmi les éléments que la vigne prélève du sol, l'azote impacte son développement, la composition des baies ainsi que la synthèse de certains métabolites secondaires. Son effet peut être direct sur la voie métabolique, ou indirecte par exemple à travers une modification de la vigueur de la vigne. Le présent travail s’intéresse à un possible effet direct de l’azote sur la synthèse des thiols volatils, en particulier le 3SH (3-sulfanylhexan-1-ol) à l’odeur de pamplemousse et ses précurseurs (Glut-3SH et Cys-3SH), ainsi que l'IBMP (3-isobutyl-2-méthoxypyrazine) à l’odeur de poivron vert, en absence d’une contrainte hydrique et d’une modification de la vigueur des ceps. La vigne a été étudiée en faisant varier le statut azoté, en conditions contrôlées et en plein champ. Cependant l’état hydrique et la vigueur ont été similaires entre les modalités. Une augmentation de la teneur en Glut-3SH dans les baies et les moûts ainsi que du contenu en 3SH dans le vin a été observée en réponse à une augmentation de l’alimentation en azote. En revanche, aucun effet n’a été perçu sur la teneur en Cys-3SH, ni sur l'expression de VviGST3, VviGST4 et VviGGT de sa voie de synthèse. Cette observation semble montrer qu’en réponse à l’azote, le 3SH est synthétisé à partir du Glut-3SH, indépendamment du Cys-3SH et des trois gènes mentionnés. De nouveaux gènes candidats de la voie de biosynthèse des précurseurs du 3SH ont été identifiés par séquençage d’ARN. Le statut azoté de la vigne n’a pas influencé la teneur en IBMP, ni l'expression de VviOMT3 et VviOMT4, gènes clés de sa voie de biosynthèse. L’effet de N sur l’IBMP décrit précédemment est probablement indirect et dû à une modification du microclimat dans la zone de la grappe, induite par une vigueur plus forte des vignes ayant un statut azoté élevé.

Cocoa and coffee are the most traded agricultural commodities in the world. They undergo many post-harvest transformations in producing countries (tropical) before being exported. Post-harvest processes differ from one country to another and from one production site to another. The technological transformation of cocoa on commercial beans and of coffee to green coffee requires a primary process handling. These practices play a crucial role in global and organoleptic quality of the products that will be processed. Our work hypothesis isthat different post-harvest processing applied to coffee and cocoa have an influence on the structure of microbial communities. The main objective was to measure this effect by performing a global analysis of microbial ecology using a molecular biology tool (PCR-DGGE, PCR amplification coupled to denaturing gradient gel electrophoresis). This technique allows variations in microbial communities to be detected and the main microbial species to be identified by sequencing.Our approach permitted to discriminate treatments, and the geographical origin of Cameroonian and Indonesian coffees. Notably, we showed that geographical origin and coffee species have a minor impact on the structure of the microbial communities when compared to the type of process used (wet or dry).By applying the approach to cocoa, we could link the global analysis of microbial ecology (PCR-DGGE) to the analysis of volatile compounds (SPME-GC-MS) to discriminate the different post-harvest treatments. Micro-fermentation were carried out with strains isolated from cocoa (L. fermentum, A. pasteurianus, P. kudriavzevii and P. mashurica) in order to identify the origin of the volatile compounds detected in the fermented cocoa. This study contributed to to show that fermentation combined with a short storage duration before fermentation is the best method to obtain cocoa beans with more desirable aromatic compounds. The statistical analysis was used to combine the results of the two types of analyzes (microbial ecology and aromatic compounds) and get relations between the detected microbial species and volatile compounds. The identified aromatic profiles prompted us to consider the use of the tested microbial strains as starter culture for cocoa fermentation.; Le cacao et le café sont les produits agricoles les plus échangés dans le monde. Ils subissent de nombreuses transformations post-récolte au niveau des pays producteurs (tropicaux) avant d'être exportés. Les procédés de traitements post-récolte diffèrent d'un pays à l'autre voire d'un agriculteur à l'autre. La transformation technologique du cacao en fèves marchandes et des grains de café en café vert nécessite un processus primaire de manutention. Ces pratiques participent et influencent, en général, la qualité marchande et organoleptique des produits destinés à la transformation. Notre hypothèse de travail est que les différents procédés de transformation post-récolte appliqués sur le café et le cacao ont une influence sur la structure des communautés microbiennes. L'objectif principal était de pouvoir mesurer cet effet en réalisant l'analyse globale des communautés microbienne en utilisant un outil de biologie moléculaire, la PCR-DGGE (Amplification par PCR couplée à l'électrophorèse sur gel en gradient dénaturant). Cette technique a été associée au séquençage afin d'identifier les espèces microbiennes majoritaires. Cette étude a montré que les communautés microbiennes associées aux grains de café et aux fèves de cacao varient au cours des différentes étapes pour chaque type de traitement post-récolte appliqué.Notre approche a permis de discriminer les voies de traitements, et l'origine géographique du café Camerounais et Indonésien. Notamment, nous avons montré que l'origine géographique et l'espèce de café utilisée ont un impact sur l'écologie microbienne du café moins important par rapport à celui du procédé. L'application au cacao nous a permis de relier l'analyse globale de l'écologie microbienne (DGGE) à l'analyse des composés volatils (SPME-GC-MS) afin de discriminer les différents traitements post-récolte. Des micro-fermentations ont été réalisées avec des souches microbiennes isolées du cacao (L. fermentum, A. pasteurianus, P. kudriavzevii et P. mashurica) dans le but d‘identifier l'origine des composés volatils détectés sur le cacao fermenté. Notre étude a contribué à montrer que la fermentation combinée à une courte durée de stockage avant fermentation est le procédé qui permet d'obtenir des fèves contenant plus de composés aromatiques désirables sur le cacao. Une analyse statistique a permis de combiner les résultats des deux types d'analyses (écologie microbienne et composés aromatiques) et de créer des relations entre les espèces détectées et les composés volatils présents. Les profils aromatiques identifiés ont permis d'envisager l'utilisation des souches testées comme starters de culture pour la fermentation du cacao.

The aim of this work was to study the influence of packaging and the matrix on the quality of orange juice during storage, related to its ascorbic acid content, its colour and its flavour. Orange juice made from concentrate was stored at room temperature in glass and in monolayer polyethylene terephtalate (PET). Different oxygen barrier technologies of PET and of stoppers made with polyethylene high density (PEHD) were tested. After 5 months of storage, losses of aroma compounds through transfers with the plastic packaging materials were negligible. Glass gave the best preservation of ascorbic acid, while for plastic packaging materials, ascorbic acid losses were correlated with their oxygen permeability. Changes in aroma compounds were strongly correlated to the duration of storage, but not to the packaging material and its corresponding oxygen permeability. These results suggest that changes in the aroma compounds within the juice could be attributed to the high acidity of the matrix, implying acid-catalysed reactions. The aromatic quality was improved taking into account the raw material (juice matrix and aroma compounds) and different steps of the process. A rise in the pH from 3.2 to 4.0 significantly reduced amounts of off-flavours appearing during storage and enabled the protection of ascorbic acid levels without detrimentally increasing non-enzymatic browning. The influence of both the pulp content and the thermal treatment were studied through physico-chemical and sensorial studies. Pasteurisation might be able to modify the interactions between aroma compounds and insoluble contents of juice.; L'objectif de ce travail a été d'étudier l'influence de l'emballage et de la matrice (jus) sur la qualité du jus d'orange pendant son stockage, en lien avec sa teneur en vitamine C, sa couleur et sa qualité organoleptique. Les matériaux d'emballage utilisés étaient le verre, un polyéthylène téréphtalate (PET) monocouche et des technologies barrière à l'oxygène pour les bouteilles de PET et pour les bouchons en polyéthylène haute densité (PEHD). Après 5 mois de conservation à température ambiante du jus à base de concentré, les pertes de composés d'arôme par transferts vers l'emballage sont négligeables. Pour les emballages plastiques, les pertes en vitamine C ont été reliées à la perméabilité à l'oxygène du matériau. Le verre a permis le meilleur maintien des teneurs en vitamine C. Concernant les composés d'arôme, l'évolution a été fortement reliée à la durée du stockage mais pas au type de matériau d'emballage utilisé ni à sa perméabilité à l'oxygène. Ces résultats ont montré que l'évolution aromatique dans le jus pouvait être attribuée à l'acidité de la matrice qui entraîne des réactions de catalyse acide. Les travaux suivants ont permis d'améliorer la qualité aromatique du produit en tenant compte de la matière première (matrice jus et arômes) et de plusieurs étapes du procédé de fabrication. En condition modèle, une augmentation du pH d'un pur jus de 3,2 à 4 a permis de diminuer la formation de composés d'arôme à impact sensoriel négatif et a protégé la vitamine C sans augmenter de manière importante le brunissement non-enzymatique. Le rôle de la pulpe et du traitement thermique sur la rétention des composés d'arôme a été étudié d'un point de vue physico-chimique et d'un point de vue sensoriel. Le traitement de pasteurisation serait susceptible de modifier les interactions entre les composés d'arôme et les constituants insolubles du jus.

The aim of this work was to study the influence of packaging and the matrix on the quality of orange juice during storage, related to its ascorbic acid content, its colour and its flavour. Orange juice made from concentrate was stored at room temperature in glass and in monolayer polyethylene terephtalate (PET). Different oxygen barrier technologies of PET and of stoppers made with polyethylene high density (PEHD) were tested. After 5 months of storage, losses of aroma compounds through transfers with the plastic packaging materials were negligible. Glass gave the best preservation of ascorbic acid, while for plastic packaging materials, ascorbic acid losses were correlated with their oxygen permeability. Changes in aroma compounds were strongly correlated to the duration of storage, but not to the packaging material and its corresponding oxygen permeability. These results suggest that changes in the aroma compounds within the juice could be attributed to the high acidity of the matrix, implying acid-catalysed reactions. The aromatic quality was improved taking into account the raw material (juice matrix and aroma compounds) and different steps of the process. A rise in the pH from 3.2 to 4.0 significantly reduced amounts of off-flavours appearing during storage and enabled the protection of ascorbic acid levels without detrimentally increasing non-enzymatic browning. The influence of both the pulp content and the thermal treatment were studied through physico-chemical and sensorial studies. Pasteurisation might be able to modify the interactions between aroma compounds and insoluble contents of juice.; L'objectif de ce travail a été d'étudier l'influence de l'emballage et de la matrice (jus) sur la qualité du jus d'orange pendant son stockage, en lien avec sa teneur en vitamine C, sa couleur et sa qualité organoleptique. Les matériaux d'emballage utilisés étaient le verre, un polyéthylène téréphtalate (PET) monocouche et des technologies barrière à l'oxygène pour les bouteilles de PET et pour les bouchons en polyéthylène haute densité (PEHD). Après 5 mois de conservation à température ambiante du jus à base de concentré, les pertes de composés d'arôme par transferts vers l'emballage sont négligeables. Pour les emballages plastiques, les pertes en vitamine C ont été reliées à la perméabilité à l'oxygène du matériau. Le verre a permis le meilleur maintien des teneurs en vitamine C. Concernant les composés d'arôme, l'évolution a été fortement reliée à la durée du stockage mais pas au type de matériau d'emballage utilisé ni à sa perméabilité à l'oxygène. Ces résultats ont montré que l'évolution aromatique dans le jus pouvait être attribuée à l'acidité de la matrice qui entraîne des réactions de catalyse acide. Les travaux suivants ont permis d'améliorer la qualité aromatique du produit en tenant compte de la matière première (matrice jus et arômes) et de plusieurs étapes du procédé de fabrication. En condition modèle, une augmentation du pH d'un pur jus de 3,2 à 4 a permis de diminuer la formation de composés d'arôme à impact sensoriel négatif et a protégé la vitamine C sans augmenter de manière importante le brunissement non-enzymatique. Le rôle de la pulpe et du traitement thermique sur la rétention des composés d'arôme a été étudié d'un point de vue physico-chimique et d'un point de vue sensoriel. Le traitement de pasteurisation serait susceptible de modifier les interactions entre les composés d'arôme et les constituants insolubles du jus.

Diplôme : Dr. d'Universite