Profilage des composés volatils dans les fruits de cassis à l’aide de la microextraction en phase solide de l’espace de tête couplée à la chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse

La saveur est un trait de qualité essentiel pour tout fruit, ayant un impact sur l’acceptation des consommateurs et affectant ainsi considérablement la commercialisation. La perception de la saveur implique une combinaison des systèmes gustatif et olfactif et dépend chimiquement de la présence et de la concentration d’un large éventail de composés qui s’accumulent dans les parties comestibles de la plante ou, dans le cas des COV, sont émis par le fruit ^mûr1,2. Alors que la sélection traditionnelle s’est concentrée sur des caractéristiques agronomiques telles que le rendement et la résistance aux ravageurs, l’amélioration des caractéristiques de qualité des fruits, y compris la saveur, a longtemps été négligée en raison de la complexité génétique et de la difficulté de phénotyper correctement ces caractéristiques, ce qui a entraîné le mécontentement des ^{consommateurs3,4}. Les progrès récents des plateformes métabolomiques ont permis d’identifier et de quantifier les composés clés responsables du goût et de ^l’arôme des ^{fruits5,6,7,8}. De plus, la combinaison du profilage des métabolites avec des outils génomiques ou transcriptomiques permet d’élucider la génétique sous-jacente à la saveur des fruits, ce qui aidera les programmes de sélection à développer de nouvelles variétés aux caractéristiques organoleptiques améliorées2,4,9,10,11,12,13,14.

Les baies de cassis (Ribes nigrum) sont très appréciées pour leur saveur et leurs propriétés nutritionnelles, étant largement cultivées dans les zones tempérées d’Europe, d’Asie et de Nouvelle-Zélande15. La majeure partie de la production est transformée pour les produits alimentaires et les boissons, qui sont très populaires dans les pays nordiques, principalement en raison des propriétés organoleptiques des baies. La couleur et la saveur intenses du fruit sont le résultat d’une combinaison d’anthocyanes, de sucres, d’acides et de COV présents dans les fruits mûrs16,17,18. L’analyse des volatiles du cassis remonte aux années 196019,20,21. Plus récemment, plusieurs études se sont concentrées sur les COV de cassis, identifiant des composés importants pour la perception de l’arôme des fruits et évaluant l’impact du génotype, de l’environnement ou des conditions de stockage et de traitement sur la teneur en COV5,17,18,22,23.

En raison de ses nombreux avantages, la technique de choix pour le profilage volatil à haut débit est HS-SPME/GC-MS24,25. Une fibre de silice, recouverte d’une phase polymère, est montée sur un dispositif de seringue, permettant l’adsorption des volatiles dans la fibre jusqu’à ce qu’une phase d’équilibre soit atteinte. L’extraction de l’espace de tête protège la fibre des composés non volatils présents dans la ^matrice24. SpME peut isoler avec succès un grand nombre de COV présents à des concentrations très variables (parties par milliard à parties par million)²⁵. De plus, il s’agit d’une technique sans solvant qui nécessite un traitement limité des échantillons. Les autres avantages de HS-SPME sont la facilité d’automatisation et son coût relativement faible.

Cependant, son succès peut être limité, en fonction de la nature chimique des COV, du protocole d’extraction (y compris le temps, la température et la concentration en sel), de la stabilité de l’échantillon et de la disponibilité de tissus fruitiers ^{suffisants26,27}. Cet article présente un protocole pour les COV de cassis isolés par HS-SPME et analysés par chromatographie en phase gazeuse couplés à un spectromètre de masse à piège à ions. Un équilibre entre la quantité de matière végétale, la stabilité de l’échantillon et la durée d’extraction et de chromatographie a été atteint pour pouvoir traiter un grand nombre d’échantillons de cassis, dont certains présentés dans cette étude. En particulier, les profils de COV et/ou les chromatogrammes de cinq cultivars (« Andega », « Ben Tron », « Ben Gairn », « Ben Tirran » et « Tihope ») seront présentés et discutés à titre d’exemples de données. En outre, le même protocole a été mis en pratique avec succès pour la mesure des COV chez d’autres espèces de baies de fruits telles que la fraise (Fragaria x ananassa), la framboise (Rubusidaeus) et la myrtille (Vaccinium spp.).