Study of pet packaging barrier properties toward volatile organic compounds of wine and of their impact on the aromatic profile

L'innovation dans le conditionnement du vin amène les industriels à proposer de nouveaux emballages, plus pratiques et plus respectueux de l'environnement. Une bouteille éco-conçue, à base de polyéthylène terephthalate (PET), contenant du PET recyclé a été développée en vue de d'emballer du vin rosé de type Cinsault. Le vin est un aliment très sensible à l'oxygène et malgré les bonnes propriétés barrières du PET, un conditionnement sur une longue durée peut entrainer une dégradation de ses qualités aromatiques. Pour protéger le vin au mieux, un absorbeur d'oxygène a alors été rajouté au PET constituant la bouteille. Les modifications du profil aromatique du vin peuvent être dues à l'entrée d'oxygène mais aussi aux transferts des composés d'arôme au travers de la bouteille et du bouchon. Ces transferts sont potentiellement accentués par la présence de PET recyclé et d'absorbeur d'oxygène. En vue de comprendre au mieux ces phénomènes les travaux de thèse présentés ici ont porté sur :-L'étude des propriétés thermique, structurales et barrière aux gaz et aux composés organiques volatils (arômes et éthanol) des différents matériaux ainsi que sur l'impact des COV sur la modification de ces propriétés-L'étude de l'oxydation d'un composé d'arôme sensible, le méthionol et l'effet protecteur des absorbeurs d'oxygène-L'étude de l'évolution du profil aromatique du vin et de la sorption des arômes dans les bouteilles et le bouchon après 12 mois de conditionnement dans les bouteilles en PET contenant ou non du PET recyclé et un absorbeur d'oxygène. Ces travaux ont permis de montrer que de nombreux changements ont lieu au cours du stockage du vin et que les réactions d'oxydation sont favorisées lors de l'utilisation de PET. Toutefois, une conservation du rosé sur un temps court (6 mois) est possible. Le recyclage du PET modifie les propriétés thermiques et diminue légèrement les propriétés barrières aux arômes du matériau. Toutefois malgré ces différences structurales, la présence de PET recyclé dans la bouteille de PET n'influe pas de façon marquée la qualité organoleptique du vin. L'ajout d'une quantité adaptée d'absorbeur d'oxygène (3%) dans la bouteille en PET permet d'augmenter la durée de conservation du vin, jusqu'à 12 mois, avec un produit équivalent en qualité à celui trouvé pour une bouteille en verre. Les phénomènes de transferts d'arômes entrainent quant à eux des pertes négligeables en composés aromatiques. La présence d'absorbeur d'oxygène, même si elle modifie les propriétés thermiques du PET et augmente ses propriétés barrières aux composés d'arôme, ne semble pas au final impacter les transferts d'arômes lors de la conservation du vin.Innovation in wine packaging prompts industrials to offer more convenient and environment friendly packages. An eco-designed bottle, made of partially recycled polyethyleneterephthalate (PET) (containing a part of recycled) was specifically developed to package a Cinsault rosé wine. Wine is a product very sensitive to oxygen, and despite the good barrier properties of PET, storing wine for an extended period of time, may reduce its organoleptic qualities. To protect the wine, an oxygen scavenger was embedded in the PET. Alterations of aromatic profile of the wine can be related to oxygen ingress and loss of aroma compound caused by their transfers through the bottle. Furthermore, these transfers are potentially magnified by the presence of recycled PET and oxygen scavengers. To accurately understand those phenomena, the thesis presented here covers the following subjects:-The study of thermal structural properties and barrier properties to gas and volatile organic compounds (aroma and ethanol) of the involved materials-The study of oxidation of a sensitive aroma compound (methionol) and preservation using oxygen scavengers-The study of wine aromatic profile and aroma sorption through the bottle and the stopper evolutionduring 12 months of packaging in PET bottles and relationship with the barrier properties of materialsThis work shows that during storage of wine, numerous changes in aromatic profile take place and that oxidation and ageing reactions are favoured using PET bottle. However the use of PET allows the storage of rosé wine for a short duration (6 months). Recycling of PET slightly reduces the thermal properties and the aroma barrier properties. However, despite its structural differences, the quality of the wine is not deeply affect. The addition of a suitable amount of oxygen scavenger (3%) in PET bottles provides a longer duration of storage for wine (up to 12 months) with results equivalent to a glass bottle. Whatever the packages, the aroma transfer phenomena (sorption and permeation) only account for a negligible part of aroma compounds losses. Even if the presence of oxygen scavengers slightly alters the thermal and aroma barrier properties of the PET, not consequences are evidenced on aroma transfer during the storage of wine