Le nez artificiel

Un outil d’avenir ?

Jeudi 10 avril 2003 par Vitisphere

Le pole TRIAL a présenté dernièrement les résultats des recherches menées depuis quatre ans sur l’utilisation du nez artificiel pour identifier les arômes volatils des vins. Les résultats sont prometteurs mais le transfert de cette technologie à l’échelle industrielle dépend maintenant de l’attitude des professionnels de la filière face à ce nouvel outil. Encore inutilisé pour des applications vinicoles, le nez artificiel commence à trouver sa place dans différentes industries notamment l ‘agroalimentaire, la chimie et les laboratoires pharmaceutiques. Ce matériel est constitué d’un groupe de capteurs chimiques électroniques dotés d’une spécificité partielle capables de reconnaître des odeurs simples et complexes. L’action physico-chimique induite sur les capteurs est convertie en un signal électrique exploitable. La réponse des capteurs en fonction du temps fournit un tableau en trois dimensions qui représente « l’empreinte olfactive » de l’échantillon. Le nez électronique fait aujourd’hui appel à deux techniques, l’une utilisant ces capteurs de gaz, l’autre la spectrométrie de masse. Certains fabricants proposent des matériels hybrides utilisant ces deux technologies. Avant utilisation, ces matériels doivent être calibrés avec des produits de référence de manière à être adaptés à la reconnaissance des molécules que l’on souhaite identifier. «Les nez électroniques sont des systèmes dont la mise en œuvre est à adapter au cas par cas, ce qui exige un partenariat actif entre le vendeur et l’utilisateur », indique Pierre Grenier, chercheur au CEMAGREF.
Par Christian Simon
Rédacteur en chef de "Vignes et Terroirs"

Une utilisation possible

Le nez artificiel pourrait, dans les années à venir, sinon révolutionner, du moins apporter une réponse en adéquation avec les attentes des grandes maisons de négoce. Si l’on analyse les données communiquées par les Chais Beaucairois, on apprend que cette entreprise doit pratiquer quotidiennement 180 dégustations d’échantillons ce qui suppose la mobilisation d’un pool important de dégustateurs. Le but de ce travail est de détecter les défauts présentés par certains vins afin de les éliminer lors d’une première approche. Une telle société est à la recherche d’une méthode simple et fiable capable d’effectuer rapidement ces opérations en ne mobilisant que deux techniciens. Il semble bien que le nez artificiel puisse représenter une réponse cohérente à ce cahier des charges. Il n’est pas question pour autant de supprimer l’analyse sensorielle. Muni de seulement quelques capteurs électroniques, le nez artificiel ne peut se substituer aux milliers de cellules olfactives de l’être humain. Les capacités des dégustateurs continueraient d’être mise à contribution dans une optique de qualité tout en évitant toute perte de temps pour la recherche des défauts.

Arômes et techniques

Sur les quelques 700 molécules volatiles du vin, une cinquantaine seulement est responsable des arômes, ces composés qui font réagir les papilles sensorielles du nez. Seulement quelques-uns d’entre eux sont à l’origine des défauts. Citons par exemple, l’acide acétique (Piqué), l’Ethyl-4-Phénol (Cuir, cheval), l’Hexanol (herbacé) ou encore le 2-4-6 Tricloroanisole (Goût de bouchon)… «Les arômes de défaut sont plus faciles à analyser que les arômes responsables des qualités du vin. Ils sont plus faibles en nombre et développent moins d’interactions», explique Jean-Claude Boulet, de l’INRA Pech-Rouge à Gruissan (11). La chromatographie en phase gazeuse, la référence en matière de technique pour l’analyse des arômes des vins, ne répond pas aux impératifs dictés par le négociant. Elle est très longue à mettre en œuvre – environ 1h30 par analyse - et requiert un personnel très qualifié. Elle nécessite, par ailleurs, un investissement de 100000 €. En revanche, dans la mesure où l’on ne souhaite identifier que des défauts, le nez artificiel parait particulièrement bien adapté à ce type de recherche. Actuellement, la durée d’analyse d’un échantillon n’excède pas cinq minutes et les chercheurs affirment que cette durée pourrait facilement être revue à la baisse. Quant aux prix, des appareils proposés par les constructeurs, ils se situent dans une tranche inférieure à celle des chromatographes. Un coût auquel il faudra toutefois ajouter celui d’un indispensable module supplémentaire pour extraire l’alcool du vin.

Un obstacle : l’alcool

Dans le vin, l’éthanol représente 100 g/l et les autres composés volatils seulement 1 g/l. A l’image du nez de l’homme, le nez artificiel est perturbé par la présence de l’alcool. Pire, il ne peut fonctionner en sa présence. Pour cette raison, les différents matériels actuellement proposés par les constructeurs ne peuvent analyser directement des échantillons de vin. Il faudrait, pour cela, leur adjoindre un dispositif capable de détecter et d’éliminer l’éthanol. Charles Ghommidh et son équipe du laboratoire de génie biologique et sciences de l’aliment (Université Montpellier II) ont travaillé à la mise au point d’un tel dispositif. Ce dernier, qui utilise la chromatographie en phase gazeuse, permet de désalocooliser mais aussi de déshydrater les échantillons gazeux tout en conservant les composés d’arômes sans les altérer. De nombreuses expérimentations ont clairement démontré qu’un nez électronique couplé à ce système est capable de discriminer les molécules à l’origine des défauts des vins. D’autres applications sont possibles, en particulier le suivi de la fermentation alcoolique avec la possibilité d’identifier les souches de levures.

Des perspectives incertaines

Le développement du nez artificiel dans la filière viticole ne pose, en théorie, plus de problème sur le plan technique. L’enjeu se situe désormais sur le terrain économique. Les constructeurs doivent se poser la question de savoir si le marché est suffisamment important avant de développer un dispositif clef en main incluant un système intégré pour désalcooliser les échantillons à analyser ce qui suppose des investissements pour le développement et la mise au point d’un prototype industriel.

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