Thèse Recherches sur la Saveur Umami dans les Vins Étude Analytique et Sensorielle H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Oenologie
Direction de la thèse : AXEL MARCHAL ORCID 0000000240532998
Début de la thèse : 2026-11-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Au cours d'une dégustation, un vin est souvent caractérisé en bouche par sa douceur, son acidité et son amertume mais rarement par son caractère umami. Cette cinquième saveur signifiant « délicieux, savoureux » en japonais, a été décrite pour la première fois par le Pr Ikeda en 1909 (Ikeda, 1909). Elle est cependant très peu utilisée dans la culture occidentale pour décrire un mets car le terme umami n'a pas d'équivalent en français et est difficile à conceptualiser (Cecchini et al., 2019). Il peut cependant être associé aux termes « savoureux », « gras », « dense », « structuré », « volume en bouche » plus fréquemment utilisés au cours d'une dégustation de vin. Cependant, on observe un manque de consensus dans l'utilisation de ces descripteurs entre les juges qui peinent à s'accorder sur une définition claire. Ceci peut s'expliquer en grande partie par le manque de connaissance sur les déterminants moléculaires associés au goût umami. Un premier objectif de ce projet est donc de mieux définir le goût umami à l'aide d'un ou plusieurs composés, seuls ou en mélange, et de relier la perception de l'umami à des descripteurs plus classiquement utilisés en oenologie.
Après la découverte de ce nouveau goût en 1909 associé au glutamate de monosodium (MSG), l'industrie agroalimentaire a très rapidement cherché à produire ce composé. Aujourd'hui, le MSG ainsi que certains acides nucléiques, notamment le 5'-IMP et la 5'-GMP, sont très largement utilisés dans les aliments transformés tels que les soupes, les légumes en conserve et les viandes transformées, pour leurs qualités gustatives et leur rôle d'exhausteur de goût (Yamaguchi & Ninomiya, 1998). En effet, ces composés umami possèdent, quand ils sont présents en mélange, un très fort pouvoir synergique, entrainant une diminution impressionnante de leur seuil de détection respectif de l'ordre d'un facteur 1000 (Maga, 1994). Ces composés bien qu'également présents dans le vin, sont encore très peu étudiés et leur lien avec le goût umami n'a été évoqué que dans quelques publications. L'acide glutamique est un acide aminé majeur du raisin dont la concentration augmente lors de la vinification, notamment grâce à l'autolyse des levures (Charpentier et al., 2005; Klosse, 2013). Sa concentration dans les vins est bien souvent inférieure à son seuil de détection gustatif déterminé dans l'eau, cependant une récente étude a mis en évidence l'influence du glutamate sur le goût umami du vin grâce à des reconstitutions (Espinase Nandorfy et al., 2022). Les acides nucléiques sont principalement libérés par les levures au cours de leur autolyse. Ces composés ont été étudiés dans les vins de Champagne, connus pour leur élevage sur lies pouvant durer plusieurs années et pourraient eux aussi contribuer au goût du vin (Charpentier et al., 2005). Enfin, l'acide succinique, acide majoritaire produit lors de la fermentation alcoolique par les levures a également été décrit comme umami et un effet synergique avec le MSG a été évoqué (Velíšek et al., 1978). Il contribuerait également au goût du vin, même si aucun lien avec la saveur umami n'a, à notre connaissance, été établi (Baron & Fiala, 2012). Ainsi, le deuxième objectif de ce travail est de quantifier ces potentiels marqueurs dans des vins rouges et blancs, mais également dans des dérivés de levures, afin d'établir leur influence sensorielle.
Enfin, au-delà des molécules déjà décrites et associées à la saveur umami, il est vraisemblable que d'autres marqueurs de ce goût, encore inconnus, soient présents dans les vins et contribuent à leur équilibre. Leur concentration est susceptible d'être modifiées par les conditions de la vinification comme de l'élevage (autolyse des levures et élevage sur lattes des vins effervescents). Le troisième objectif sera de rechercher et caractériser d'éventuels nouveaux marqueurs moléculaires de la saveur umami, tant produits par les levures au cours de la vinification qu'apportés par des dérivés de levures de façon exogène.

La qualité d'un vin, traduite par le plaisir qu'il procure au consommateur, dépend de la complexité et de l'harmonie de ses odeurs et de ses goûts. La compréhension de ces perceptions sensorielles nécessite l'identification des molécules odorantes et sapides du vin, qui permettra par la suite de mesurer leur teneur dans les vins et d'étudier leur implication dans l'arôme et le goût. De nombreux travaux ont permis d'associer un ou plusieurs composés volatils à un arôme, tandis que les effecteurs du goût demeurent plus largement méconnus.
Depuis 15 ans, le laboratoire s'est spécialisé dans la chimie des substances sapides du vin, en travaillant successivement sur les saveurs sucrées et amères, dans les vins secs et dans les vins liquoreux. Différentes approches méthodologiques ont été développées pour isoler et caractériser des nouvelles molécules présentant une activité gustative.
Parallèlement, dans la filière viti-vinicole, un intérêt croissant a été porté sur les propriétés gustatives des vins et, de plus en plus, le terme umami est évoqué par des experts pour en décrire certaines facettes. Des cuvées de Champagne ont même été baptisées en référence à cette saveur. Toutefois, à ce jour ces perceptions demeurent purement empiriques et ne sont pas reliées à des composés précis. Un des rôles de la recherche en oenologie est de combler les lacunes existant entre perception sensorielle et connaissance moléculaire.
L'intérêt porté par le laboratoire à la saveur umami a permis le rapprochement avec plusieurs maisons de Champagne, qui s'intéressent particulièrement à cette perception gustative.

L'objectif général de cette thèse est de mieux définir la contribution de la saveur umami à l'équilibre gustatifs des vins, qu'ils soient blancs ou rouges, tranquilles ou effervescents.
Plus particulièrement, ce travail visera dans un premier temps à caractériser, au niveau sensoriel, les perceptions de la saveur umami par un panel de dégustateurs. A cette fin, diverses molécules du vin connues pour activer le récepteur T1R1/T1R3 à l'umami seront présentées, seules ou en mélange, aux dégustateurs. Un lien avec les propriétés sensorielles des vins tentera d'être établi, pour mettre en évidence d'éventuelles connexions entre des termes usuellement utilisés lors de la dégustation des vins (« gras », « onctueux », « dense », « savoureux », « plein » par exemple) et la saveur umami.
Au niveau moléculaire, cette thèse visera à quantifier les principales molécules umami connues dans les vins, afin d'étudier leur contribution sensorielle. L'étude des paramètres oenologiques susceptibles de moduler leur teneur sera réalisée, notamment à partir de vins de Champagne dont le mode d'élaboration, comme les caractéristiques sensorielles, semblent prédisposer à développer une saveur umami intense. La composition en substances umami de dérivés de levures commerciaux sera également étudiée.
En outre, la présence de nouveaux composés umami dans les vins sera recherchée, dans la lignée des travaux récemment conduits au laboratoire, en combinant chimie séparative et techniques spectroscopiques de caractérisation.

La caractérisation sensorielle des composés umami reposera sur des tests psychophysiques effectués par un panel de dégustateurs entraînés internes à l'UMR Oenologie, mais également par des professionnels de la filière viti-vinicole. A l'échelle moléculaire, une étude des interactions entre les effecteurs et les récepteurs T1R pourra également être envisagée.
La quantification des molécules umami sera réalisée par chromatographie liquide à ultra haute performance couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (UHPLC-HRMS).
La recherche des composés umami sera basée sur une approche croisée, combinant fractionnement guidé par le goût et analyse métabolomique non-ciblée. En outre, au niveau analytique, la technologie HRMS apparait comme un outil de choix, par sa sensibilité, sa résolution et sa grande gamme dynamique. Si le recours exclusif à l'analyse globale peut limiter les conclusions à un cadre purement descriptif (Roullier-Gall et al., 2014), son utilisation croisée avec des outils permettant un ciblage (bio-guidage par exemple) semble prometteur pour la découverte de nouvelles substances actives (Cabral et al., 2016; Esposito et al., 2017; Nothias et al., 2018). Le développement de stratégies de déréplication couplées à l'utilisation de réseaux moléculaires (molecular networks) apparaît particulièrement puissant et pertinent (Allard et al., 2017; Wang et al., 2016). Dans le cadre de ce projet, une approche par analyse différentielle non-ciblée sera appliquée à des vins présentant différents niveaux d'intensité de la saveur umami, en utilisant un spectromètre de masse de type Exploris. La déréplication associée à la consultation des bases de données de fragmentation des substances naturelles et à la confrontation avec des modèles prédictifs de l'activité gustative pourra fournir in silico des informations structurales et suggérer des composés possibles.