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Les tanins sont omniprésents dans notre quotidien : vins, bois, aliments, cosmétiques… Pourtant, leur évolution et leurs mécanismes d'oxydation demeurent encore largement méconnus. Ce projet de thèse propose une approche analytique de rupture pour lever ces verrous, en s'appuyant sur la spectrométrie de masse couplée à la mobilité ionique, ouvrant ainsi la voie à des applications innovantes en œnologie, en foresterie et plus largement dans la valorisation des biomolécules végétales.
Des travaux menés au sein de l'UMR SPO ont permis la constitution d'une base de données originale de marqueurs d'oxydation des tanins naturellement formés au cours des procédés de transformation et de conservation. Toutefois, la caractérisation de la « face cachée » des tanins (en particulier des fractions polymériques oxydées) constitue encore un verrou analytique majeur. La compréhension des mécanismes et des paramètres régissant leur oxydation, ainsi que l'identification structurale des produits formés, représentent un enjeu scientifique et industriel important, notamment pour une meilleure maîtrise des procédés et une valorisation accrue des sous-produits.
Afin de lever ce verrou, ce projet, mené en collaboration entre les UMR SPO et IATE, s'articule autour de deux axes complémentaires fondés sur des approches innovantes en spectrométrie de masse.
Le premier axe, méthodologique, vise à développer une stratégie analytique de rupture reposant sur la spectrométrie de masse à mobilité ionique pour déterminer l'état d'oxydation de la fraction tannique des échantillons. Cette approche constitue une alternative aux méthodes actuelles de dépolymérisation chimique, souvent lourdes et difficilement transposables à l'échelle industrielle. L'objectif est d'évaluer l'état d'oxydation des tanins sans étape préalable de dépolymérisation, grâce à une modulation contrôlée des tensions en source et/ou dans la cellule de mobilité, permettant d'explorer les propriétés structurales et conformationnelles des espèces analysées.
Le second axe, plus fondamental, ambitionne d'élucider de manière approfondie la structure des marqueurs d'oxydation identifiés, en exploitant les capacités séparatives et structurales de la mobilité ionique couplée à la spectrométrie de masse. Ces travaux permettront d'intégrer ces connaissances dans l'étude de matrices complexes et de mieux comprendre l'évolution des tanins au sein des systèmes naturels et transformés.
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Tannins are omnipresent in our daily lives: wine, wood, food, cosmetics, etc. However, their evolution and oxidation mechanisms remain largely unknown. This thesis project proposes a groundbreaking analytical approach to overcome these obstacles, using mass spectrometry coupled with ion mobility, thus paving the way for innovative applications in oenology, forestry, and more broadly in the valorization of plant biomolecules.
Work carried out at the SPO joint research unit has led to the creation of an original database of oxidation markers for tannins that form naturally during processing and preservation. However, characterizing the “hidden side” of tannins (in particular oxidized polymeric fractions) remains a major analytical challenge. Understanding the mechanisms and parameters governing their oxidation, as well as the structural identification of the products formed, represents an important scientific and industrial challenge, particularly for better control of processes and increased valorization of by-products.
In order to overcome this obstacle, this project, conducted in collaboration between the SPO and IATE joint research units, is structured around two complementary areas based on innovative approaches in mass spectrometry.
The first methodological focus aims to develop a breakthrough analytical strategy based on ion mobility mass spectrometry to determine the oxidation state of the tannic fraction of samples. This approach is an alternative to current chemical depolymerization methods, which are often cumbersome and difficult to scale up to industrial levels. The objective is to evaluate the oxidation state of tannins without a preliminary depolymerization step, thanks to controlled modulation of the voltages in the source and/or in the mobility cell, allowing the structural and conformational properties of the analyzed species to be explored.
The second, more fundamental focus aims to elucidate in depth the structure of the identified oxidation markers, exploiting the separation and structural capabilities of ion mobility coupled with mass spectrometry. This work will enable this knowledge to be integrated into the study of complex matrices and provide a better understanding of the evolution of tannins within natural and processed systems.
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Début de la thèse : 01/10/
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