Thèse 'Interactions Anthocyanes-Tanins-Polysaccharides Bases Physico-Chimiques et Mécanistiques pour le Pilotage de la Qualité des Vins Face aux Transitions' H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Institut Agro Montpellier École doctorale : GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau Laboratoire de recherche : SPO - Sciences Pour l'Oenologie Direction de la thèse : Céline PONCET-LEGRAND ORCID 0000000184591415 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-15T23:59:59 La filière viti-vinicole française est confrontée à des transformations profondes : changement climatique, création de nouvelles variétés de vigne, demande croissante pour des vins désalcoolisés. Ces mutations convergent vers un même défi technique : maîtriser la qualité - notamment couleur, stabilité, astringence - de vins élaborés à partir de matières premières dont la composition phénolique est en constante évolution.
Au coeur de cette qualité, les interactions entre anthocyanes, tanins condensés et polysaccharides déterminent les équilibres colloïdaux et les propriétés organoleptiques des vins rouges, notamment leur stabilité, leur couleur et leur astringence. Ces molécules sont chimiquement très réactives : dès l'extraction du raisin, elles évoluent tout au long de la vinification pour former des tanins et pigments comprenant des anthocyanes dits « dérivés », majoritaires dans les vins finis. C'est là que réside le verrou scientifique central : la quasi-totalité des travaux disponibles porte sur des monomères ou des tanins natifs, alors que ce sont les dérivés - aux structures et propriétés physicochimiques profondément différentes - qui gouvernent in fine la qualité du produit. Le rôle des polysaccharides dans les voies réactionnelles elles-mêmes reste par ailleurs quasiment inexploré.
Cette thèse vise à établir les bases mécanistiques manquantes, en caractérisant les évolutions structurales et propriétés des molécules formées par les réactions se produisant tout au long de l'itinéraire oenologique, ainsi que leurs conséquences sur les interactions avec les macromolécules du vin. Les approches en milieu modèle (conditions contrôlées, fractions purifiées) seront combinées à des validations en milieu réel en collaboration avec l'UE Pech Rouge. Ces résultats fourniront les outils conceptuels et analytiques pour anticiper et piloter la qualité des vins de demain, à partir de données de caractérisation de la matière première.

La filière viti-vinicole française est confrontée à des mutations sans précédent, qui constituent autant de défis pour sa compétitivité et son adaptation :
- Le changement climatique modifie profondément la composition des raisins : les concentrations en sucres augmentent (conduisant à des teneurs en alcool plus élevées), le profil acide se transforme, et la composition phénolique évolue de façon significative selon les millésimes et les terroirs.
- L'émergence de nouvelles variétés tolérantes aux maladies cryptogamiques, dont la composition est partiellement inconnue, impose de repenser les pratiques de vinification pour maintenir la qualité organoleptique.
- Les attentes sociétales et réglementaires poussent la filière vers des vins désalcoolisés ou à teneur réduite en alcool, dont la stabilité physico-chimique et les propriétés sensorielles restent difficiles à maîtriser.
Dans ce contexte, la maîtrise de la couleur et de la stabilité colloïdale des vins rouges constitue un levier clé de compétitivité. Ces propriétés dépendent directement des interactions entre les grandes familles de macromolécules du vin - polyphénols, polysaccharides et protéines - et de l'évolution chimique tout au long de la vinification de certains polyphénols, à savoir les anthocyanes et les tanins.
A ce jour, le comportement des macromolécules du vin lors d'itinéraires technologiques spécifiques comme la désalcoolisation, qu'elle soit partielle ou totale, est totalement inconnu. De plus, l'émergence de nouvelles matrices comportant des ratios moléculaires différents vont avoir plusieurs niveaux d'impact :
- qualitatif : certaines anthocyanes, comme les anthocyanes diglucosides, ne sont pas présentes dans les cépages traditionnels mais dans certaines nouvelles variétés ; les motifs de substitutions (acétylation, coumaroylation, etc..) sont très variété-dépendants ; de la même manière les tanins et polysaccharides montrent une grande variabilité, y compris intraspécifique.
- quantitatif : lors du projet Oenovard'occ au cours duquel nous avons analysé 34 variétés, nous avons observé un facteur 40 entre les variétés les moins riches et les plus riches en anthocyanes.
A cette diversité variétale s'ajoutent les changements de composition induits par l'évolution du climat (diminution de l'acidité). Enfin la désalcoolisation, procédé visant à diminuer le taux d'alcool, vient modifier les équilibres en solution.
Cette thèse vise à établir les bases mécanistiques nécessaires pour anticiper ces comportements et guider les choix technologiques. En effet, les résultats obtenus permettront d'obtenir des clés de décision à la sélection de variétés adaptées à l'itinéraire de désalcoolisation dans le cadre de l'UMT Oenotypage, et de manière plus large, pourront éclairer les choix technologiques en vinification selon la matière première et la cible produit. En outre, la stabilisation physico-chimique (et non microbiologique) des vins sans alcool et à faible degré est un enjeu majeur pour la filière encore très peu étudié et élucidé.
Le sujet proposé vise à obtenir des connaissances fondamentales sur :
1) les évolutions structurales induites par les différentes voies réactionnelles des tanins et des anthocyanes en conditions oenologiques
(création de nouvelles liaisons, évolution de la masse molaire, conformation en solution, ...);
2) leurs conséquences sur les propriétés physico-chimiques qui en découlent : solubilité/stabilité et interactions avec d'autres macromolécules (polysaccharides, protéines).
Ces connaissances fondamentales seront ensuite utilisées pour permettre une meilleure compréhension et maitrise de la stabilité colloïdale et des caractéristiques qualitatives des vins
Le sujet proposé s'articule autour de deux axes : 1/ le développement d'outils analytiques nous permettant de mieux analyser les propriétés des tanins et pigments dits « dérivés » et 2/ l'étude de leurs interactions avec d'autres macromolécules oenologiques.
Le matériel nécessaire sera des fractions de polyphénols et de polysaccharides extraits et purifiés de vins et de moûts par des méthodes de chromatographie préparative. Les produits seront analysés en termes de composition et de structure, puis des études en solution modèle seront menées pour mettre en évidence les différentes voies réactionnelles. Les produits de réaction seront purifiés et fractionnés avant caractérisation et étude de leurs interactions au niveau moléculaire par microcalorimétrie de titration et spectroscopie de fluorescence, et à l'échelle de la particule (formation d'agrégats ou au contraire stabilisation).

Compétences techniques : Le doctorant maîtrisera un panel analytique avancé -
chromatographie préparative et analytique (HPLC, UPLC, SEC-MALS), spectrométries (UV-Vis, fluorescence, MS et RMN), et techniques de caractérisation des systèmes colloïdaux (DLS, ITC, turbidimétrie, NTA). Il acquerra également une solide expertise en chimie des polyphénols et des polysaccharides, domaine dans lequel l'UMR SPO est internationalement reconnue.
Compétences transversales : La conduite d'un projet de recherche en autonomie progressive lui apportera des capacités de planification, de gestion des données et d'analyse critique. La rédaction de publications lui permettra de structurer une argumentation scientifique rigoureuse appuyée sur des références bibliographiques. La participation à des congrès internationaux développera ses compétences de communication orale en anglais.