Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
ENZYMATIC COMPOSITION FOR REFINING WOOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/040382
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an enzymatic composition and to a method for refining wood, especially for applications in the food industry. The inventive method consists in immersing green lumber in an aqueous solution that includes an enzymatic composition. The wood can subsequently be dried very quickly in a drying facility. The invention enables the aromatic characteristics of wood to be improved by eliminating certain substances that are considered to undesirable on account of their astringent or bitter character by transforming them into neutral-tasting molecules.

Inventors:
HENRY OLIVIER (BE)
Application Number:
PCT/BE1999/000164
Publication Date:
July 13, 2000
Filing Date:
December 17, 1999
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
ROBERT STIERNON S A N V ETS (BE)
HENRY OLIVIER (BE)
International Classes:
B27K5/00; B27K5/06; C12S3/00; (IPC1-7): B27K5/00; B27K5/06
Foreign References:
EP0001540A11979-04-18
DD292864A51991-08-14
FR2421039A11979-10-26
FR2705607A11994-12-02
US5531898A1996-07-02
DE946845C1956-08-09
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 197751, Derwent World Patents Index; Class C03, AN 1977-91378Y, XP002138537
Attorney, Agent or Firm:
Vandeberg, Marie-paule (La Hulpe, BE)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS
1. Composition enzymatique pour l'affinage du bois destiné au contact alimentaire, comprenant des enzymes de la classe IUB des cellulases.
2. Composition enzymatique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le bois est constitué de duramen.
3. Composition enzymatique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bois est choisi parmi les essences de chne ou de châtaignier.
4. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'elle comporte en outre des enzymes choisies parmi les peroxydases, les lipases et les mélanges de ces enzymes.
5. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les enzymes de type cellulase sont choisies parmi les a amylases (3.2.1.1), les cellobiohydrolases (3.2.1.91), les endocellulases (3.2.1.4), les endoglucanases (3.2.1.4), les pglucosidases (3.2.1.21), les hémicellulases, les xylanases (3.2.1.8) et lesB" mannanases (3.2.1.78).
6. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes pour la modification des caractéristiques aromatiques des bois.
7. Bain aqueux pour l'affinage du bois destiné au contact alimentaire, caractérisé en ce qu'il comporte une composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes.
8. Bain aqueux suivant la revendication 7 présentant une activité endocellulase comprise entre 1.10' et 100.10 ECU par m'de bois à traiter.
9. Bain aqueux suivant la revendication 7 ou 8 présentant une activité xylanase comprise entre 0,6.10' et 60.10" BXU par m de bois à traiter.
10. Bain aqueux suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9 présentant une activité ßmannanase comprise entre 0,4.10 et 40.10' MNU par m'de bois à traiter.
11. Bain aqueux suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10 présentant une activité aamylase comprise entre 1.106et 100. 106aTU par m3 de bois à traiter.
12. Procédé d'affinage du bois caractérisé en ce qu'il comporte une étape de mise en contact du bois avec un bain suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11.
13. Procédé suivant la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape ultérieure de séchage artificiel.
14. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la mise en contact du bois avec le bain est effectuée par immersion du bois durant une période variant de 30 minutes à 2 semaines.
15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le pH du bain est compris entre 3 et 8.
16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la température du bain est comprise entre 20 et 70°C.
17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce que l'humidité du bois à traiter est ajustée entre 25 et 45% avant de soumettre le bois à la préparation enzymatique.
Description:
COMPOSITION ENZYMATIQUE ET PROCEDE POUR L'AFFINAGE DU BOIS La présente invention concerne une composition enzymatique et un bain aqueux pour l'affinage ou la maturation de bois verts, ainsi qu'un procédé utilisant cette composition enzymatique ou ce bain.

INTRODUCTION L'utilisation de bois comme matériau en construction, menuiserie ou ébénisterie suppose un séchage préalable afin de stabiliser celui-ci dimensionnellement. Pour la tonnellerie, il existe en outre des exigences organoleptiques.

Pour la plupart des applications industrielles, ce séchage se fait en séchoir à température et humidité contrôlées.

Pour d'autres applications notamment dans les cas où le bois sera par la suite en contact avec des aliments, le séchage se fait naturellement, à l'extérieur, sur des durées assez longues, dans le but d'éliminer certains composés indésirables. La durée de ce séchage naturel ou vieillissement est variable en fonction de l'utilisation finale. Ce séchage peut atteindre 2 ans pour obtenir de bonnes qualités organoleptiques.

Dans le cas de séchage naturel, le bois est colonisé par une flore fongique qui peut transformer certains composés du bois. Ces transformations du bois ne sont cependant pas contrôlables. Les bois sèches naturellement présentent une grande variabilité de qualité.

Par contre, avec un séchage artificiel en séchoir, ces transformations n'ont pas lieu et le bois ainsi séché n'est pas approprié pour des applications alimentaires car il ne permet pas d'éliminer certaines molécules indésirables (telles que des molécules toxiques ou amères).

ETAT DE LA TECHNIQUE EP 0 001 540 A concerne l'utilisation de micro- organismes ou d'enzymes (pectinase ou cellulase) dans le but de modifier la structure de bois destiné à la décoration, en contrôlant la température, la teneur du <BR> <BR> <BR> bois en eau, la teneur en 01-et en COI-dans l'environnement du bois. Dans ce procédé, le bois reçoit un pré-traitement avant l'inoculation, et un post- traitement pour mettre fin au processus microbiologique, suivis d'un séchage.

Ce procédé complexe ne fait pas appel à une immersion du bois dans une préparation enzymatique.

DD 292 864 A concerne l'amélioration de l'imprégnabilité de l'aubier de bois résineux au moyen d'une préparation enzymatique (pectinase, cellulase et hemicellulase), en mme temps qu'une préparation minérale aqueuse destinée à la protection superficielle de ce bois.

Ce procédé ne concerne pas le duramen du bois, ni d'autres essences que les résineux, ni une application alimentaire.

FR 2 421 039 A concerne le conditionnement de bois en milieu solide, au moyen de micro-organismes, en vue de faciliter la fragmentation puis l'agglomération des éléments du bois.

Ce procédé ne fait pas appel à une immersion du bois, ni à une préparation enzymatique et ne concerne pas une application alimentaire.

FR 2 705 607 A concerne l'utilisation de micro- organismes présentant des activités a-amylase et ß-glucosidase en vue d'améliorer les qualités organoleptiques du bois de chne destiné à la tonnellerie. Le processus microbiologique est conduit à l'état solide au moyen d'un levain fongique. Le processus censé reproduire les effets d'un séchage/affinage naturel, ne spécifie ni la durée de mise en contact des

micro-organismes avec le bois, ni la température, ni la teneur en micro-organismes. Il ne décrit pas un procédé d'immersion du bois, ni une préparation enzymatique et il ne s'applique qu'à des essences de chne.

DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention a pour but de fournir un procédé d'affinage du bois qui permet, après son application, un séchage notablement raccourci du bois. Ce procédé est approprié à des applications alimentaires et conserve la stabilité dimensionnelle du bois traité.

L'invention a pour objet une composition enzymatique pour le séchage du bois comprenant principalement des enzymes de la classe des cellulases, ainsi qu'un bain aqueux pour l'affinage du bois comprenant une activité endocellulase comprise entre 1.10 et 100.10 ECU (de préférence entre 3. 10'et 30.10 ECU) par m3 de bois à traiter, une activité xylanase comprise entre 0,6.10 et 60.10 BXU (de préférence entre 2.10 et 20. 10'- BXU) par m3 de bois à traiter, une activité p-mannanase comprise entre 0,4.10" et 40.10" MNU (de préférence entre 1.10" et 10.10 MNU) par m3 de bois à traiter et une activité a-amylase comprise entre 1.10 et 100.10 aTU (de préférence entre 3.10" et 30.10' aTU) par m3 de bois à traiter.

L'invention a également pour objet un procédé d'affinage du bois, préalable au séchage, comportant une étape de mise en contact du bois avec un bain aqueux comportant la composition suivant l'invention.

Des modes de réalisations particuliers de l'invention sont décrits dans les revendications dépendantes.

La composition enzymatique utilisée peut comprendre des enzymes de type exocellulaires ou endocellulaires. Les enzymes peuvent tre d'origine bactérienne, fongique ou de toute autre origine possible.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le bois à traiter, dont la teneur en humidité a été amenée idéalement entre 25 et 45% par un passage rapide au séchoir, est plongé dans un bain contenant de l'eau ou tout autre solvant approprié et des quantités variables d'enzymes de la classe des hydrolases (classe 3 de l'union internationale de biochimie (IUB)) de préférence choisies parmi les enzymes de type glucosidase (sous-classe 3.2 de la classification IUB), et/ou les enzymes de type lipases (sous-classe 3.1.), etc., et les mélanges de ces enzymes. Les enzymes de la sous-classe (3.2.) sont également connues sous le nom de cellulases.

Parmi les glucosidases utilisables pour la présente invention, on peut notamment citer les cellobiohydrolases, les endoglucanases, les ß-glucosidases, les hémicellulases, les a-amylases, et les xylanases, etc., sans perdre de vue que les enzymes présentent souvent des activités secondaires à côté de leur activité principale.

En fonction de l'utilisation de cellulases neutres ou acides, le pH du bain est ajusté entre 3 et 8, de préférence entre 4 et 7. La température du bain est maintenue constante entre 20 et 70°C, de préférence entre 30 et 50°C. Après ce traitement par immersion pouvant durer de 30 minutes à 2 semaines, de préférence de 1 heure à 1 semaine, en fonction de l'intensité de 1'effet désiré, du mélange d'enzymes utilisé, du volume à traiter, du volume du bain, de la nature du bois traité et de la température et du pH du bain, le bois est alors mis au séchoir à température et humidité contrôlées pour réaliser un séchage classique permettant d'atteindre un taux d'humidité de 15 à 20 o pour un usage en tonnellerie, au départ d'un bois ayant un taux d'humidité compris entre 25 et 45%, de préférence entre 30 et 40%, avant la mise en contact avec la préparation enzymatique.

I1 s'est avéré que le procédé suivant l'invention permet une hydrolyse des ellagitanins solubles naturellement présents dans le bois, d'une partie des ellagitanins liés aux polysaccharides pariétaux, ainsi que de diverses molécules aromatiques (telles que l'acide digallique, ou les coumarines hétérosidiques) qui sont transformées, par le procédé suivant l'invention, en molécules gustativement neutres.

Le procédé suivant l'invention permet donc d'améliorer l'impression gustative des extraits de bois en éliminant une partie significative des composés indésirables (comme certaines composés phénoliques) et en hydrolysant des formes jugées amères ou astringentes.

Ceci est particulièrement important pour les bois devant par la suite entrer en contact avec des aliments (typiquement le bois de tonnellerie).

Ce procédé modifie de façon superficielle l'ultrastructure du bois. Par microscopie électronique, on note une diminution de la paroi cellulaire sur 1 mm.

Sur 1 à 3 mm, les pores des cellules sont ouverts. Le procédé fait sentir ses effets jusqu'à environ 5 mm de profondeur.

La présente invention a encore comme avantage de fournir un procédé rapide de vieillissement du bois tout en respectant 1'ensemble des réactions physico- chimiques liées au séchage naturel du bois.

De plus, l'invention a l'avantage de fournir un procédé reproductible d'affinage du bois et de permettre une meilleure homogénéité de la qualité des bois traités entre des espèces de bois différentes ou de provenance différente ou entre les différentes parties d'un mme arbre. On retrouve donc une meilleure constance dans les propriétés physico-chimiques (mécaniques et aromatiques notamment) du bois traité selon l'invention par rapport au bois séché de manière naturelle et cela de façon indépendante des facteurs climatiques.

Le procédé suivant l'invention permet également, par un choix approprié d'enzymes présentant des activités plus particulières, de conférer au bois des propriétés particulières telles que 1'expression d'odeurs ou arômes particuliers.

MATERIEL ET METHODES 1. Origine des échantillons de bois Les échantillons de chne sont constitués par le bois de coeur duraminisé d'arbres âgés de 110 à 150 ans, issus de massifs forestiers homogènes et convenablement entretenus. Seul le quart inférieur du tronc, constituant généralement le bois de tonnellerie est utilisé pour l'étude. Les échantillons traités par la composition enzymatique selon l'invention sont simplement sèches au séchoir (1 mois, 40° C, avec ventilation). Les différents échantillons pris au hasard sont rabotés puis réduits en sciure par broyage dans l'azote liquide, avant d'tre tamisés pour ne conserver que les particules de dimension inférieure à 250 um. Les échantillons sont conservés après lyophilisation pour tre analysés dans un délai de 2 mois. L'espèce étudiée est Quercus petraea (Allier, France).

2. Réalisation des extraits et contrôle de leur composition lg de sciure (250 um) est extrait par 100 ml de solvant (acétone/eau 7 : 3 en volume) pendant 12 h à température ambiante sur table d'agitation ; 1'extrait obtenu est ensuite filtré sur membrane, lyophilisé et pesé.

100 ug d'extrait lyophilisé sont utilisés pour l'identification des ellagitanins majoritaires par un spectromètre de masse LSIMS.

1 mg de l'extrait est repris par du méthanol/eau (6 : 4) pour tre analysée par HPLC couplée à un détecteur UV et à un spectromètre de masse LSIMS,

selon le dispositif mis au point par Vivas et al. (1995).

La méthode de séparation HPLC est décrite dans le paragraphe suivant.

3. Dosage des composés phénoliques 3.1. Coumarines Les coumarines sont quantitativement extraits par extraction à l'éther diéthylique à partir de 20 ml d'un extrait de bois. La phase organique est évaporée à sec et le résidu repris par du méthanol. L'analyse HPLC est réalisée par un Varian 5060 couplé avec un détecteur spectrofluorimètre (Kontron SFM23/B) et colonne Ultrasphère ODS. Les coumarines pures ont été fournies par Extrasynthèse (aesculine, aesculétine, scopolétine, ombelliférone, methyl-ombelliférone) et Sigma (sporalen).

On observe les coumarines en fluorescence (excitation 425 nm et émission 325 nm).

3.2. Ellagitanins 3.2.1. Produits de référence La vescalagine et la castalagine sont isolées et purifiées à partir du duramen de Q. robur, dans les conditions décrites par Vivas et al. (1995). Les différentes roburines (A-E) et la grandinine proviennent de Scalbert (INA/INRA Thierval-Grignon).

3.2.2. Séparation et dosage des ellagitanins par HPLC La technique chromatographique de séparation et de dosage des ellagitanins est conforme à la méthode mise au point par Scalbert et al. (1990). Les extraits de bois sont analysés par HPLC sur colonne Ultrasphère ODS.

La détection est conduite à ?, =280 nm.

3.2.3. Dosage des ellagitanins totaux a) Estimation du taux de composés phénoliques totaux L'estimation de la richesse des extraits de bois en composés phénoliques totaux est réalisée soit par la méthode utilisant le réactif de Folin-Ciocalteu, soit par la mesure de l'absorbance à 280 nm des extraits dilués au 1/100 (Vivas et al., 1993). Ces deux méthodes donnent des résultats comparables mais non spécifiques des ellagitanins. b) Réaction d'oxydation à l'acide nitreux Dans cette méthode proposée par Bate-Smith (1972), les esters de l'acide hexahydroxyphénique et du glucose sont oxydés par l'acide nitreux sous azote. La réaction conduit à une coloration bleue que l'on mesure à 600 nm. Les résultats sont estimés en mg/g ou mg/1 d'équivalent castalagine (s.:.r.or.r.,:983g'). c) Dégradation acide La méthode proposée est adaptée de celle mise au point par Peng et al. (1991). Elle est basée sur 1'hydrolyse acide des ellagitanins, suivi d'un dosage par HPLC de l'acide ellagique libéré. Les résultats sont exprimés en mg/g d'équivalent castalagine, en considérant qu'une mole de castalagine donne dans ces conditions une mole d'acide ellagique (Peng et al., 1991).

4. Extraction et dosage des polysaccharides 4.1. Etude de la fraction polysaccharide des échantillons témoins et traités 4.1.1. Extraction des polysaccharides 139 g de sciure sèche sont mis à macérer 72 h, sur table d'agitation à température ambiante. La solution est ensuite filtrée puis centrifugée. L'extrait est alors concentré jusqu'à 500 ml.

4.1.2. Isolement des polysaccharides Les extraits subissent 3 précipitations (une à 1 : 9 d'eau/éthanol à 95 % vol., deux à 1 : 5 du mme mélange). La précipitation est conduite à 3° C pendant 12 h. Ensuite les fractions sont lyophilisées.

4.1.3. Caractérisation partielle Le précipité présente un aspect floconneux de couleur très pâle, légèrement gris, qui est probablement un complexe avec les ellagitanins dont il est difficile d'isoler la fraction polysaccharidique.

4.1.4. Dosage par méthode chimique a) Dosage des polysaccharides neutres (Pn) Les polysaccharides neutres sont dosés par la méthode au phénol sulfurique. La densité optique est lue à 490 nm et les résultats sont exprimés en mg/1 d'équivalent glucose. b) Dosage des polysaccharides acides (Pa) Les polysaccharides acides sont dosés par la méthode au métaphénylphénol. La densité optique est mesurée à 520 nm et les résultats sont exprimés en mg/1 d'équivalent acide galacturonique.

4.2. Extraction et dosage des polysaccharides du bois 1 g de copeaux issus de chnes de différentes régions, dont le bois présente un grain caractéristique est mis à macérer 24 h dans 1'eau à 20° C sur table d'agitation. La solution est collectée par filtration et centrifugée. La sciure récupérée est alors séchée et mise à macérer une nouvelle fois dans une solution de <BR> <BR> <BR> soude à 5 90 dans les mmes conditions. La solution alcaline est également collectée par filtration et centrifugée. Puis les deux catégories d'extraits (eau et

soude) sont supplémentés en éthanol à 95 o à raison 1 : 5 en volume. Les polysaccharides sont alors collectés par centrifugation et repris par de 1'eau distillée à 60° C.

Le dosage des Pn est réalisé au phénol sulfurique et les Pa au métaphénylphénol. Les solutions de référence sont respectivement une solution aqueuse à 100 mg/1 de glucose et 50 mg/1 d'acide galacturonique pour Pn et Pa.

EXEMPLES L'invention est illustrée par les exemples suivants, sans pour autant y tre limitée.

Exemple 1 Dans une cuve de 15.000 litres d'eau, on immerge 8 piles d'environ 1 m chacune de douelles de chne superposées en quinconce, un espace étant ménagé entre chaque douelle pour permettre la circulation de la solution. La température de 1'eau est ajustée à 40°C et le pH à le bois étant laissé à tremper pendant 24 heures.

Ensuite, on ajoute 8 kg d'une formulation enzymatique comportant principalement : . des cellulases (n° IUB EC 3.2.1) avec notamment -une activité mesurée en unité endocellulase (n° IUB EC 3.2.1.4) de 10.000 ECU/g de formulation, -une activité mesurée en unité xylanase (n° IUB EC 3.2.1.8) de 6.000 BXU/g de formulation, et -une activité mesurée en unité ß-mannanase (n° IUB EC 3.2.1.78) de 4.000 MNU/g de formulation ; . des a-amylases (n° IUB EC 3.2.1.1) avec une activité mesurée en unité « a thermo-stable » de 10.000 aTU/g de formulation.

Ces concentrations sont bien entendu données à titre d'exemple. Il est clair qu'elles pourront varier considérablement en fonction des différents paramètres utilisés pour le traitement (temps de traitement, intensité

désirée, nature du bois, volume du bain, volume de bois à traiter, pH et température du bain, etc.).

On laisse agir la solution enzymatique en maintenant une faible circulation afin d'assurer une répartition homogène des enzymes dans le bain.

Les bois sont ainsi traités pendant 48 heures puis sortis du bain et passés au séchoir pendant trois semaines pour leur permettre d'atteindre une humidité de 18% environ. Les douelles sont alors prtes pour la fabrication de tonneaux, après un traitement total de 24 jours au lieu de 2 ans en cas de vieillissement naturel, pour une qualité organoleptique finale équivalente. Le séchage devra cependant tre adapté à chaque lot de bois, afin d'éviter l'apparition de fentes.

Exemple 2 Selon le matériel et les méthodes ci-dessus, de <BR> <BR> <BR> la sciure et des blocs de chne merrain (Quercus petraea) ont été traités avec une solution aqueuse d'enzymes suivant l'exemple 1 (1 g de préparation enzymatique dans 2,5 1 d'eau par dm'de bois), pendant 24 h à 35-40°C et pH 5.

Après le traitement, les principaux groupes de composés du bois ont été fractionnés et les différentes fractions ont été comparées par rapport à un témoin non traité.

Pour réaliser ce fractionnement, 1'extrait du bois de chne est évaporé à sec. L'extrait sec obtenu est repris par un volume d'eau, sous agitation pendant 2 heures à 30°C. La fraction insoluble obtenue comporte les lignines. La fraction soluble est à nouveau évaporée à sec. L'extrait sec obtenu est alors repris par un volume d'un mélange éthanol/eau (9 : 1 en volume) et conservé 12 h à 4°C. La fraction insoluble obtenue comporte les polysaccharides. La fraction soluble quant à elle comporte les ellagitanins. Dans le bois traité, 1'extrait sec est de 4,2% en poids par rapport au bois,

contre 12, 3o en poids pour le témoin de bois vert. Les pourcentages en poids de chacune des trois fractions par rapport à 1'extrait sec sont repris dans le tableau I.

Tableau I Ellagitanins Polysaccharides Lignines | Témoin 60% 30% 10% Traité suivant 35% 50% 1590 l'invention

Cet essai a permis de mettre en évidence une hydrolyse des ellagitanins, parallèlement avec une augmentation relative de la teneur en polysaccharides, dans l'extrait sec.

Ces différentes fractions ont ensuite été soumises à des dosages plus précis, mettant en évidence une diminution des matières sèches extractibles, des ellagitanins, des proanthocyanidines, et des coumarines glucosilées (voir tableau II).

Tableau II Résultats en mg/g de bois Témoin Traité suivant l'invention Extrait sec sur : sciure 123 42 | bois* 73 26 Ellagitaninssur : sciure 54 21 bois* 32 14 Proanthocyanidinessur : sciure 0,62 0,12 bois* 0,47 0,19 Coumarines glucosylées (aesculine + scopoline)sur : sciure 5,7 1,4 bois* 3,2 1,1 aglucones (aesculétine + scopolétine)sur : sciure 1,3 6,8 bois* 4,8 7,1

* Dimension des échantillons : 5 cm x 5 cm x 10 cm Une augmentation substantielle des polysaccharides a également été constatée dans un autre essai où le dosage a permis de distinguer entre les polysaccharides Pn et Pa (voir tableau III).

Tableau III Polysaccharides solubles (mg/g de bois) Neutres (Pn) Acides (Pa) Témoin 370 25 Traité suivant 625 48 | l'invention

Le traitement permet donc d'éliminer certaines substances jugées indésirables de par leur caractère astringent (comme la castalagine) ou amer (comme l'aesculine) et de les transformer en molécules gustativement neutres (comme l'acide gallique, l'acide ellagique et dans une moindre mesure l'aesculétine), ainsi que d'augmenter la teneur en polysaccharides (ce qui tendra à donner plus de rondeur et de gras au vin élevé en présence de ce bois).

Une série de tests de dégustation ont également été réalisés (voir tableau IV). Ceux-ci confirment les expériences précédentes dans le sens où la quantité de bois nécessaire pour percevoir les caractères amers ou astringents sont beaucoup plus élevées dans le cas du bois traité enzymatiquement selon l'invention par rapport aux bois verts, sèches artificiellement ou naturellement.

Tableau IV <BR> <BR> <BR> <BR> Comparaison des seuils gustatifs de perception en fonction 5 du mode d'affinage du bois, indiquant le seuil de percep- tion gustatif (Soz) * en mg/1 de solution modèle de vin Astringence Amertume Bois vert 130 110 Boisaffiné selon l'invention 420 350 par séchage naturel 300 290 par séchage artificiel 165 140 < (séchoir)

* S ;,. :,- concentration à partir de laquelle une substance est perçue par 50 % des dégustateurs.

Exemple 3 La mesure de l'activité enzymatique phénol- hétérosidase PeH est basée sur la libération de fonctions carboxyliques abaissant le pH du milieu de réaction.

Dans un tube à essai, on place 9 mg d'un extrait aqueux de chne vert dans 9 ml d'une solution NaCl 0,1 M, pH 4,5 et 1% de préparation enzymatique PE.

Un tube témoin est réalisé dans les mmes conditions, sans enzymes. Le pH est mesuré dans les deux tubes au temps 0 (photo pour le témoin et phec) pour 1'enzyme) et après 4 heures d'incubation à 25°C (respectivement pHt., et pHe4). Les conditions optimales ont été établies au préalable et la corrélation entre la libération du glucose et la chute du pH sont parfaitement similaires.

L'activité phénol-hétérosidase est calculée à partir de la relation : PeH = [ (pHto-pHt4)- (pHeo-pHe4)/4] x 100 (PeH étant exprimée en 10-'unité de pH/ml/h) Les mesures d'activité ont été réalisées sur différences espèces de chnes traités selon l'exemple 2, afin de déterminer les différences de performances éventuelles de la formulation enzymatique en fonction de l'espèce de chne (voir tableau V).

Tableau V Activité phénol-hétérosidase Vosges Allier Limousin Q. alba Q. stel- Q. lobata Q. prinus lata 2,5 2,7 1,9 4,6 4,3 4,7 4,9 3,2 2,4 3,3 4,2 4,8 4,9 4,5 m-=. FH/ml j"2, 8 3,6 3,5 3,9 4,3 4,5 4,7 3,4 2,2 2,4 4,5 4,7 4,6 4,7 4,5 2,5 3,5 4,5 4,5 4,7 4,8 Moyennes 3,3 2,6 2,9 4,3 4,5 4,7 4,7 En ce qui concerne les chnes français (Vosges, Allier, Limousin), aucune différence significative n'est observée, la composition des extraits étant elle mme souvent similaire.

Dans les espèces de chnes américains (Q. alba, stellata, lobata, prinus) on note que l'activité s'exprime de façon plus intense que dans les chnes français. Cela est sans doute du à la présente de composés galloylés, présents en plus grandes quantités.

L'activité étant plus intense, on peut donc s'attendre à un affinage plus important des espèces américaines, ce

qui gustativement devrait les rapprocher des espèces françaises. Cette tendance est confirmée lors de dégustations.

Tableau VI Inhibition de l'activité phénol-hétérosidase par des composés phénoliques PeH Solution avec des avec des procyanidines de gallotanins àla concentration de référence à la d'ellagi- concentra- tanin tion de (vescala- gine) 1 g/l 1 g/l 0,1 g/l 0,5 g/l 1 g/l 10--pH 100 260 80 30 0 /ml/h D'une façon générale, tous les substrats hétérosidiques sont utilisés par les activités enzymatiques présentes. Seuls les tanins condensés de raisin présentent une inhibition de l'activité phénol- hétérosidase. Cet effet est mis en évidence au tableau VI, par une diminution de PeH par rapport à la vescalagine.

Non seulement, la préparation enzymatique n'agit pas sur les procyanidines (tanins du raisin et du vin), mais en plus elle est fortement inhibée par ceux- ci. On peut en conclure qu'une éventuelle (mais fort peu probable) activité phénol-hétérosidase résiduelle dans le fut, n'altérera pas les qualités tanniques du vin développées par le raisin.

Les tanins condensés du raisin possèdent en fait la propriété de combiner les protéines, ce qui explique l'inactivation des activités de notre solution

enzymatique. Cette inhibition est non réversible, car la solution enzymatique remise en absence de tanins condensés ne retrouve pas son activité initiale.

Tableau VII Influence de la concentration en ellagitanins sur l'activité phénol-hétérosidase Concentration (g/1) 1 1,5 2 3 4 5 PeH (10-'pH/ml/h) 2, 7 2, 2 0, 4 0, 1 0, 08 0 Sur des milieux trop riches en ellagitanins purs, l'activité est inhibée, comme l'indique le tableau VII. En pratique, lors du traitement du bois, ceci ne représente pas une limitation de la technique car la concentration locale en ellagitanins libres n'atteint jamais ces valeurs. Les ellagitanins du bois sont en effet associés à des structures glucosidiques qui les fixent sur les parois des fibres. La forme immobilisée de ces tanins ne présente, quant à elle, aucune inhibition sur l'activité phénol-hétérosidase. Au fur et à mesure de la digestion de ces structures par la préparation enzymatique, les ellagitanins sont libérés dans le milieu mais sont aussitôt hydrolyses par les enzymes présents.

De plus, l'application de la préparation enzymatique par trempage permet un lessivage du bois en appauvrissant les couches superficielles et diminuant ainsi d'autant la concentration locale en ellagitanins.

Tableau VIII Influence du pH sur l'activité phénol-hétérosidase pH 3 4 5 6 PeH (10-'pH/ml/h) 0,6 1,5 2,5 3,2 2,8

Comme l'indique le tableau VIII, l'activité phénol-hétérosidase est optimale à pH 5, ce qui correspond à l'optimum d'activité général de la préparation enzymatique, mesuré par la libération de glucose dans le milieu.

Tableau IX Valorisation du châtaignier par l'utilisation de la préparation enzymatique suivant l'invention Résultats en mg/g Témoin Acide Coumarines digallique glucosilées Châtaignier Dordogne 10,2 8,3 Châtaignier Dauphiné 9,3 5,7 Châtaignier Gironde 4,6 10,2 Traité suivant l'invention Acide Coumarines digallique glucosilées Châtaignier Dordogne < 0,1 2,3 Châtaignier Dauphiné 0,4 1,7 Châtaignier Gironde 0,8 3,5 Des extraits de châtaignier (riches en acide digallique) de diverses provenances ont été soumis (voir tableau IX) à une hydrolyse enzymatique par la préparation enzymatique selon l'exemple 2. Il en ressort une hydrolyse quasi totale de l'acide digallique en acide gallique, ainsi qu'une forte diminution des coumarines glucosilées (les coumarines aglucones étant insipides).

Ces résultats revtent une grande importance car ils montrent la possibilité de valoriser une espèce peu employée à ce jour. Le châtaignier présente en effet

toutes les qualités mécaniques requises pour faire du bois de tonnellerie, mais est très peu employé à cause de l'amertume importante qu'il procure.

Le traitement enzymatique réduit très fortement cette amertume et permet d'envisager une utilisation plus importante du châtaignier en tonnellerie, pour des usages particuliers où le chne n'est pas approprié. Ainsi, pour l'élevage d'alcools blancs, le châtaignier est tout indiqué parce que ne possédant pas d'ellagitanins, il modifiera peu le goût de fruit de l'alcool, et ne possédant pas de pigments, il ne colorera pas non plus l'alcool mis à élever dans ces futs.