EP4457510A1 - Procédé et dispositif pour améliorer la qualité et la traçabilité des boissons alcoolisées, en particulier des vins - Google Patents

Procédé et dispositif pour améliorer la qualité et la traçabilité des boissons alcoolisées, en particulier des vins

Info

Publication number
EP4457510A1
EP4457510A1 EP22854161.1A EP22854161A EP4457510A1 EP 4457510 A1 EP4457510 A1 EP 4457510A1 EP 22854161 A EP22854161 A EP 22854161A EP 4457510 A1 EP4457510 A1 EP 4457510A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
data
alcoholic beverage
wine
elements
alcoholic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22854161.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Olivier Tillement
Théodore TILLEMENT
François LUX
Fabien ROSSETTI
Matteo Martini
Pierre DER NIGOHOSSIAN
Agnes HAGEGE
Laurent David
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
M&wine
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
Universite Jean Monnet
Universite Claude Bernard Lyon 1
Original Assignee
M&wine
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut National des Sciences Appliquees de Lyon
Universite Jean Monnet
Universite Claude Bernard Lyon 1
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by M&wine, Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Institut National des Sciences Appliquees de Lyon, Universite Jean Monnet, Universite Claude Bernard Lyon 1 filed Critical M&wine
Publication of EP4457510A1 publication Critical patent/EP4457510A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/02—Food
    • G01N33/14—Beverages
    • G01N33/146—Beverages containing alcohol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12G—WINE; PREPARATION THEREOF; ALCOHOLIC BEVERAGES; PREPARATION OF ALCOHOLIC BEVERAGES NOT PROVIDED FOR IN SUBCLASSES C12C OR C12H
    • C12G1/00—Preparation of wine or sparkling wine
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q30/00—Commerce
    • G06Q30/018—Certifying business or products
    • G06Q30/0185—Product, service or business identity fraud

Definitions

  • the invention falls within the field of the production of alcoholic beverages, in particular wines, from a raw material derived from agriculture, in this case from viticulture in the case of wines.
  • the invention relates more specifically to a technology which aims to improve the quality and traceability of alcoholic beverages, in particular wines (the term "wine” hereinafter designating any alcoholic beverage), by automatic or semi-automatic methods. Automatic based on the statistical processing (of the datamining type), possibly carried out using artificial intelligence tools, of analytical data relating to the mineral composition, in particular metallic, of these drinks (wines).
  • this technology comprises a process, in particular implemented by computer, for management and/or monitoring:
  • the invention also relates to a device for the implementation of this method.
  • Alcoholic beverages and in particular wines have a significant economic impact.
  • the global alcoholic beverages market corresponds to a turnover of 1.470 billion dollars.
  • At the top are beers, followed by spirits, wines and finally ciders.
  • the combined annual sales of spirits and wines represent approximately 38 billion euros, in 2020.
  • consumer expectations relate to the quality of alcoholic beverages, to health safety, to access to information relating to production conditions and to guarantees in terms of origin, identity and authenticity of these drinks.
  • Traceability is also a requirement of the standards relating to the ISO 9000 & 9001 quality management system.
  • Traceability also makes sense with regard to the health and safety of consumers. It provides them with reliable information on the substances present in alcoholic beverages. It also guarantees consumers perfect consumer safety, from purchase to the end of the product's life.
  • Traceability is also crucial with regard to the origin, provenance and logistics of alcoholic beverages. It gives access to information on the production region of the agricultural raw material of the alcoholic beverage, for example wine, as well as on the places and conditions of manufacture, storage and transport of the alcoholic beverage.
  • Alcoholic beverages in particular wines, contain mineral elements, in particular metals and metalloids.
  • Wines usually contain (i) major elements such as Ca, K, Mg, and Na -10-1000 mg/L-, (ii) minor elements: Al, Fe, Cu, Mn, Rb, Sr and Zn, -0.1-10 mg/L- and (iii) traces -i.a- Ba, Cd, Co, Cr, Li, Ni, Rb, and V -0.1-1000 ⁇ g/L.
  • the invention aims to satisfy at least one of the following objectives:
  • [0022] - provide a high-performance process, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring the production of agricultural raw materials useful for the manufacture of alcoholic beverages, the manufacture of these alcoholic beverages, the quality of these alcoholic beverages, the organoleptic properties of these alcoholic beverages, the authenticity of these alcoholic beverages, and/or the traceability of these alcoholic beverages.
  • [0023] providing a high-performance process, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring wine production, wine production, wine quality, organoleptic properties of wines, authenticity of wines, and/or wine traceability.
  • [0024] - provide a high-performance and economical process, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring the production of agricultural raw materials useful for the manufacture of alcoholic beverages, the manufacture of these alcoholic beverages, the quality of these alcoholic beverages, the organoleptic properties of these alcoholic beverages, the authenticity of these alcoholic beverages, and/or the traceability of these alcoholic beverages.
  • [0025] providing a high-performance and economical method, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring wine production, wine production, wine quality, organoleptic properties of wines, authenticity of wines, and/or traceability of wines.
  • [0026] for a high-performance, economical and reliable process, in particular implemented by computer, for managing and / or monitoring the production of agricultural raw materials useful for the manufacture of alcoholic beverages, the manufacture of these alcoholic beverages , the quality of these alcoholic beverages, the organoleptic properties of these alcoholic beverages, the authenticity of these alcoholic beverages, and/or the traceability of these alcoholic beverages.
  • [0027] - for a high-performance, economical and reliable process, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring wine production, wine production, wine quality, organoleptic properties of wines, the authenticity of the wines, and/or the traceability of the wines.
  • [0028] - provide a high-performance, economical and reliable device for implementing the method referred to in the above objectives.
  • alcoholic drink drink prepared by alcoholic fermentation of a vegetable raw material, preferably agricultural. It may in particular be a wine, a beer, a cider, a liqueur, a spirit, a whisky, a brandy, a tequila, a vodka, a rum, a cognac, an armagnac, an Asian alcohol, etc.
  • inert container with respect to the alcoholic beverage container which retains its physical integrity and good mechanical properties (breaking limit and plasticity still sufficient for reliable use as a container for liquids) after 10 years of contact with the alcoholic beverage and does not react with the latter, in particular the pollutant in particular with metallic elements - "quality of the alcoholic beverage”; this covers in particular the organoleptic properties, such as the taste, the smell, the structure, the texture, the balance, the color, the aspect, the consistency, the length in the mouth..., but also the sanitary qualities independently ethanol-related toxicity, such as the content of heavy metals such as lead or cadmium;
  • the invention satisfies at least one of the above objectives and relates, according to a first aspect, to a method, in particular implemented by computer, for managing and/or monitoring at least one factor *f x * chosen from a set of factors including:
  • each sample data on the alcoholic beverage chosen from the group comprising - advantageously consisting of - data on the origin, data on the terroir, data on the manufacture, data on the conservation and the maturation, consumption data, physico-chemical data, qualitative data, in particular organoleptic data, economic data, commercial data... and combinations of these data;
  • step (c) storing at least some of the samples collected in step (a), under determined conditions;
  • step (e) constituting a database relating to the samples and resulting from step (b) and from step (d);
  • step (f) optionally, complete and/or update the data assigned in step (b), at least once, on all or part of the samples;
  • step (g) optionally, completing and/or repeating the analyzes carried out in step (d), at least once, on all or part of the samples;
  • the inventors have judiciously used inert containers, non-contaminating and forming a barrier, with respect to the mineral profile of the alcoholic beverage, and moreover, to containers each containing a sample of alcoholic beverages and suitable to be sealed tightly with a cap.
  • This new and inventive approach gives access to a mineral profile, preferably metallic, of the alcoholic beverage, eg wine, which constitutes a reliable marker allowing the control, the management and/or the monitoring of a plurality of stages of the complete chain, from agricultural production to commercial distribution, of the alcoholic beverage, as well as of a certain number of states of the latter, before its consumption.
  • This reliable marker can be made up of several dozen different chemical elements, for example more than 50 different chemical elements which provide a considerable mine of information.
  • the stages of the sector include the cultivation of the vine, the harvest and all the processes of vinification, breeding, aging, packaging (bottling) and storage.
  • the mineral (metallic) profile of wines is also a reliable reflection of the characteristics, sanitary, regulatory, origin and authenticity, as well as the quality and excellence of the wines.
  • the mineral (metallic) profile of the alcoholic beverage -wine- is all the more interesting according to the invention, as it is refined/optimized by statistical analysis, or even preferably by artificial intelligence algorithms, and that it is used as a tool for classifying and predicting the properties of the alcoholic beverage, in particular the vinic properties when it comes to wine.
  • This fine characterization gives access to a whole range of improved statistical or predictive models for the alcoholic beverage.
  • the method according to the invention also represents substantial progress in the quest for traceability, which makes it a daunting anti-counterfeiting weapon and an unequaled means of monitoring the quality of alcoholic beverages, in particular wines. .
  • the alcoholic beverages, in particular wines, obtained by implementing this process undoubtedly have an increased commercial value.
  • Alcoholic beverages are characterized by a signature or a mineral, in particular metallic, profile.
  • This profile originates, in particular, in the plant raw material, in its culture medium and/or in its cultivation and in all or part of the stages in the manufacture of the alcoholic beverage, namely in the case of wine: vinification, aging , aging, maturation, conservation, until consumption.
  • This evolution of the mineral profile, in particular metallic results in the appearance and disappearance, through variations in concentration, of the metallic elements of the alcoholic beverage.
  • the method according to the invention is based:
  • the method according to the invention is intended to use the profile of the metallic signature of the alcoholic beverage for what it is, namely a tracer of the health & food state and a marker of the identity alcoholic drink.
  • this step it is a question of taking at least one, or even at least 2 samples, of at least 1 ml, for example 50 ml, of the alcoholic beverage and placing each sample in an inert container with respect to the alcoholic beverage, then to close this container hermetically with a stopper, also inert vis-à-vis the alcoholic beverage.
  • the volume -Ve- of alcoholic beverage taken for each sample is such that, in increasing order of preference with Ve expressed in milliliters: 0.5 ⁇ Ve ⁇ 100; 1 ⁇ Ve ⁇ 50; 10 ⁇ Ve ⁇ 30.
  • the container is filled to more than 50%, and preferably between 60 and 75%, of its capacity, with 1% nitric acid, and maintained at 50°C for 12 hours, the solution obtained is then taken for elemental analysis.
  • He flow rate 4.3 mL/min
  • Each sample is then nebulized using a Micromist® nebulizer then introduced into the ICP-MS after passing through a Scott chamber, cooled to 2°C.
  • An equilibration and signal stabilization time of 60 s is programmed before proceeding to the actual measurement.
  • the container and its stopper are made of a material chosen from thermoplastic polymers, preferably polyolefins, and more preferably still from the group comprising -preferably consisting of - polyethylene, polypropylene and mixtures thereof, polyethylene being a preferred material for the cap and polypropylene being a preferred material for the container.
  • the container could be made of silica.
  • the samples are taken at different stages of development of the alcoholic beverage. For example, in the wine sector, samples are taken: during storage in vats, before bottling and/or after bottling and/or at different times after bottling (several months or several years after bottling).
  • the container preserves the purity of the sample, in particular its inorganic purity, and also effectively collects the data related to this sample.
  • barcode / QR Code labeling is an interesting solution.
  • the data of the sample are in particular: date, sampler, technician in charge of the analysis, results... They can be read, for example, from a simple "scan" in all conditions.
  • step (a) the taking of a sample from a container, such as a tank, a barrel or a bottle, consists in emptying at least 10%, preferably at least 1 % and at most 50% of the volume of alcoholic beverage present in the sampling container, before taking the sample.
  • the data assigned to the samples in this step are preferably:
  • origin data includes name of alcoholic beverage, name of producer, name of estate, year of production, date of sampling, name of cuvée, batch number, and/or type of alcoholic beverage;
  • the data on the terroir includes the designation of origin, the geographical indication, the country, the region, the place, the plot, the grape varieties, the distribution of the grape varieties, the exposure, the sunshine, the density of planting (in vines/ha), the type of vine pruning, the cultivation method, the fertilization of the vine, the grass cover, the pest control, the watering, the average age of the vine, the relief, soil type, water source, and/or vine irrigation;
  • the data on production includes the type of harvest, the date of the harvest, the type of sorting and destemming, the type of vinification, the type of press, the maceration time of the skins and pips in the must, the material tanks, the addition of yeast or not, the type of fining and clarification, the filtration system, and/or the assembly;
  • storage data includes storage time, successive container types, capacity, temperature, humidity, closure type, and/or packaging date;
  • consumption data includes the presence and level of sulphites, the presence and level of phenolic compounds, the percentage of alcohol, and/or the presence and level of aromatic compounds;
  • organoleptic * qualitative data, in particular organoleptic, include evaluations of balance, length, intensity, complexity (and/or concentration) and typicity [ELIC(T) method];
  • the organoleptic data includes the color, the aromas, the tastes, and/or the duration of expression in the mouth of the aromas of the wine, preferably expressed in caudalies,
  • * economic data includes price, sales volume, and/or sales amount
  • This step (c) involves collecting several samples of alcoholic beverages, in particular different wines (more than 100, or even more than 1,000, or even more than 10,000) in a cupboard or storage room to establish a data bank. reference samples, usable for several years (for example at least 5 years, or even at least 10 years).
  • a sample library of alcoholic beverages, in particular wines is thus constituted, in which each sample retains its elemental mineral, in particular metallic, content. This stability opens the door to applications for health safety (dosage of heavy metals, toxicity), for the fight against fraud or counterfeiting or for subsequent additional analyses, in connection with the quality of a wine. Indeed, all the analyzes are not necessarily carried out soon after the sampling, for reasons of economy.
  • the storage conditions for the samples collected in step (a) are as follows: temperature ⁇ 40° C.; pressure ⁇ 1 to 2 bar; humidity £90%; duration at one month, preferably ⁇ one year, and, even more preferably at 5 years.
  • mineral elements chosen from B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, * at least the following metallic elements (called trace metals): Fe; Cu; Zn; Min;
  • At least 10, preferably at least 30, and, even more preferably, at least 40 elements for example between 50 and 100, chosen from the following trace mineral elements: Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Ti, V , Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se; and/or from the following ultra-trace mineral elements: La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U, Sc, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Kg, Tl, Bi, Sb;
  • trace mineral elements Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Ti, V , Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se
  • ultra-trace mineral elements La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,
  • iron, copper, zinc and manganese are the main trace elements that have an impact on the life of the wine.
  • the analytical data can be collected on an analytical sheet specific to each alcoholic beverage (wine).
  • the elements chosen for the analysis are the same for all the drinks analyzed.
  • This relative analytical variant is particularly appropriate for countering the effects of dilution or evaporation. It also allows better sensitivity in the detection of stable areas of metal concentrations in wine, areas which would be less influenced by bottle contamination and/or by precipitation which could lead to selective modifications of some metal concentrations over time.
  • the solvent used for the dilution is advantageously an aqueous solvent, e.g. chosen from the group comprising aqueous acid solutions, such as nitric acid.
  • the dilutions used can be: a 1v/Xv dilution and a 1v/2X dilution, with positive natural integer X between 1 and 10. For example, we can have: 1v/5v dilution and a 1v/ 10v and/or 1v/10v dilution and a 1v/20v dilution.
  • the analysis of the concentration of the mineral element considered is reliable if the ratio between the concentration c 1v/Xv measured at the dilution 1 v/Xv on the concentration C 1v/2xv measured at the 1 v/2xv dilution, is such that:
  • the database formed during step (e) groups together data relating to at least 500, preferably at least 1000, and, more preferably still, to at least 10,000 alcoholic beverages different.
  • the database gathers the analytical data from stage (d) and the data attributed to stage (b) on the origin, on the terroir, on the production, on the conservation, consumption, quality, organoleptic properties, economic aspects and commercial aspects.
  • This database advantageously operates dynamically, thanks to regular updates.
  • Step (h) Advantageously, the processing of the data according to step (h) essentially consists in
  • ⁇ use at least one of the following means:
  • PCA Principal Component Analysis
  • * predictive model algorithm preferably chosen from the group comprising -ideally constituted by-: Random forest (RF) Decision Tree Forest and/or Artificial neural networks (ANN) and/or Support - Support vector machines (SVM); to perform at least one of the following actions:
  • RF Random forest
  • ANN Artificial neural networks
  • SVM Support - Support vector machines
  • PCA Principal component analysis
  • KLT Karhunen-Loève transformation
  • LDA Linear Discriminant Analysis
  • Linear discriminant analysis can be compared to supervised methods developed in machine learning and to logistic regression developed in statistics.).
  • Such analyzes can be performed using toolboxes or libraries in many software environments such as Python (Sdkit Leam library), Matlab (Statistics and Machine Learning Toolbox toolbox), R (statistical package for PCA, MASS package for LDA and net package for logistic regression).
  • Python Systemdkit Leam library
  • Matlab Matlab
  • R statistical package for PCA
  • MASS package MASS package for LDA
  • net package for logistic regression a software environment
  • the analysis techniques used here are simple, they are based on a basis that allows easy understanding, allow an interpretation of the relationship between the selected elements since the techniques are based on a linear analysis and they are widely available in most statistical packages.
  • Random forest The “Random forest” (RF) decision tree forest analysis technique has been widely used in many scientific fields in recent years (Ga'al et al., 2012). This statistical learning theory was proposed by Breiman in 2001 (Breiman, 2001; Tian et al., 2017). Random forests consist of a group of predictor trees where each tree describes a subset of data, which have been sampled according to different observations and according to different variables (Breiman, 2001). The final prediction obtained by the classification forest is the majority vote obtained by consulting for all the decision trees (Tian et al., 2017; Zahiri et al., 2013).
  • ANNs constitute automatic learning methods that can improve their behavior with new observations, ie with experience (Anjos et al., 2015).
  • ANNs are made up of an interconnected group of nodes (called artificial neurons) that process information (Anjos et al., 2015).
  • a neuron in the network operates according to a simple rule that combines its inputs into outputs. For example, a neuron can calculate the sum of its input signals and responds with an output signal by comparing whether this sum is greater than or equal to a threshold value.
  • the organization of connections makes it possible to define different types of networks: proactive, recurrent networks, etc.
  • neurons can be connected by layers, an input layer (which receives the input data), one or more intermediate layers and a final layer which generates the output (variable) signals (Anjos et al., 2015).
  • 'hidden' neurons Linares-Rodriguez et al., 2013. They are able to extract meaningful features from data and they can 'learn' the relationship between inputs and outputs when there is enough training data (in quantity and complexity) (Chiang and Chang, 2009) .
  • these models can be used for a wide variety of applications, for example discriminating the botanical origin of different honey samples (Anjos et al., 2015), modeling rainfall runoff (Chiang and Chang, 2009) for finally predict the best choice of tomato cultivar, their type of production and their harvest date (Suarez et al., 2015), among others.
  • the SVM model uses the input data to construct a hyperplane (or hyperplanes) in high-dimensional space, to perform classification, regression or other tasks (RapidMiner, 2020a).
  • a classification problem it is a question of determining the optimal separating hyperplane which maximizes the margin (distance between the hyperplane and the restricted subset of the samples closest to the hyperplane, samples also called "support vectors" .
  • SVM models can be applied in many applications such as gear fault diagnosis (Xing et al., 2017) or to assess pavement condition (Hadjidemetriou et al., 2018).
  • the LibSVM library of Chang and Lin was used to develop the SVM models for the study of wines (Hsu et al, 2016)
  • Step (h) Preferably, the data processed in step (h) comprises:
  • mineral elements chosen from B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, * at least the following metallic elements (called trace metals): Fe; Cu; Zn; Min;
  • the concentration ratios of these elements, and possibly of all or part of their isotopes and at least 1, preferably at least 5 physicochemical parameters of the alcoholic beverage chosen from the group of parameters comprising - advantageously consisting of - TAV (Alcoholic Strength by Volume), Glucose + Fructose, AT (Total Acidity), Acetic Acid, SO 2 Free, Total SO 2 , pH, Active SO 2 , Ethanal, Malic Acid, Lactic Acid, CO 2 , Tartaric Acid, Gluconic Acid, Glycenol, Optical Density, and all combinations of these parameters (preferably measured within one week before or after bottling, or at a specific time in relation to bottling).
  • TAV Alcoholic Strength by Volume
  • Glucose + Fructose AT (Total Acidity)
  • Acetic Acid SO 2 Free, Total SO 2 , pH, Active SO 2 , Ethanal, Malic Acid, Lactic Acid, CO 2 , Tartaric Acid, Gluc
  • the parameter is chosen from the group comprising - ideally constituted by -: the tasting parameters, preferably, balance, length, intensity, complexity, concentration and/or typicity; the overall composition parameters, preferably, alcoholic strength by volume, glucose & fructose, total acidity, acetic acid, free SO 2 , total SO 2, pH, active SO 2 , ethanal, malic acid, lactic acid, CO 2 , tartaric acid , gluconic acid and/or glycerol; the parameters for the content of specific aromatic and/or coloring molecules.
  • the tasting parameters preferably, balance, length, intensity, complexity, concentration and/or typicity
  • the overall composition parameters preferably, alcoholic strength by volume, glucose & fructose, total acidity, acetic acid, free SO 2 , total SO 2, pH, active SO 2 , ethanal, malic acid, lactic acid, CO 2 , tartaric acid , gluconic acid and/or glycerol
  • a use of the data processed in step (h) for the management and / or monitoring the quality of the alcoholic beverage consisting essentially of:
  • the method according to the invention thus makes it possible to detect reliably, and possibly in advance, among alcoholic beverages, for example wines, during aging (barrel tank) and/or during maturation/conservation ( vat, barrel or bottle), real nectars or future nectars.
  • the invention thus offers a screening means making it possible to select alcoholic beverages, for example wines of high quality, present or future.
  • the method according to the invention thus gives access to traceability of alcoholic beverages, in particular wines, for the greatest benefit of the health and safety of consumers, from purchase to the end of the beverage's life.
  • the consumer and the producer have a lot of information on the substances present in the drink as well as on the origin and on the conditions of production and delivery of this drink.
  • this parameter a tasting Pa 1 , the overall composition Pa 3 and the contents of aromatic molecules Pa 3 and/or specific colorants Pa 4 .
  • Pa 1 Tasting (balance, length, intensity, complexity and typicality)
  • Balance is fundamental. It is the main component of quality. We generally understand by balance of a wine a harmony between the different components of the texture in the mouth: acidity, alcohol and smoothness, tannins and sugars... It is often easier to define an unbalanced wine. It is a wine of which one of the components is in excess or insufficient in the wine. Thus, a wine that is too green with biting and acerbic acidity, or a wine that is too extracted with astringent and bitter tannins will be unbalanced wines. An unbalanced wine is generally judged as unsatisfactory (or mediocre) by tasters.
  • the length of the wine is understood from the aromatic point of view, and it is preferable for the aromas of the wine to remain in the mouth for a long time once it has been swallowed (or spat out in professional tasting). We often bet on a long wine in the mouth when we can feel for many seconds, or minutes, the aromas of a wine.
  • Complexity is also a quality parameter. It expresses the number of aromas that we believe we detect when smelling the wine. The more the wine is rich in different aromas, the more it is considered to be of quality. A simple entry-level Muscadet from the Loire is always less complex than a Meursault from Burgundy. For some wines, perhaps still young, which have not yet revealed their full aromatic potential, we can then focus on the concentration of flavors. The richer a wine is, the more it is judged to be of high quality.
  • typicality is the most complex notion to judge.
  • the typicity of a wine can be understood as a unique and recognizable character of its place of production. Obviously, it is by dint of tasting wines from all regions of the world that one gradually builds up one's memory of the terroirs.
  • a typical wine is a wine that inevitably has a “taste of the place”.
  • typicity often comes to the aid of fine and subtle wines, perhaps not as demonstrative and aromatic as certain "bombs" of the new world, made from from aromatic grape varieties...
  • a Muscadet on lees, because of its terroir, is, for example, never very concentrated.
  • it has this crystalline freshness, this saline minerality contributing to its typical and recognizable taste, in short, a great typicality.
  • These analytical data are chosen from the group comprising -advantageously consisting of-: TAV (Alcoholic strength by volume), glucose + fructose, AT (Total Acidity), acetic acid, free SO 2 , total SO 2 , pH, active SO 2 , ethanal , malic acid, lactic acid, CO 2 , tartaric acid, gluconic acid, glycerol and all combinations of these data.
  • IRTF Infrared spectroscopy with Fourier transform
  • visible spectroscopy automated colorimetry
  • capillary electrophoresis colorimetry
  • titrimetry capillary electrophoresis
  • aromatic molecules have a positive effect on taste, others have a negative effect or are considered faults and/or contaminants, and others contribute greatly to the nose of wines.
  • step (h) it is therefore possible, in accordance with the invention, to implement, with regard to the data processed in step (h), by statistical analysis and, possibly with the assistance of artificial intelligence, corrective actions aimed at:
  • esters acetaldehyde (fresh apple), isoamyl acetate (banana), ethyl acetate (acesant character), ethyl butyrate, isobutyrate Ethyl Butyrate, Ethyl 2-Hydroxy-4-Mepentanoate, Ethyl Octanoate, Ethyl Decanoate, Ethyl Hexanoate, Ethyl Isovalerate, Isoamyl Acetate, 2-Phenylethanol, 3-isobutyl-2-methoxypyrazine (IBMP) and isopropyl-methoxypyrazine (IPMP), sec-butyl-methoxypyrazine (SBMP)-green pepper and vegetable aromas-, Terpenes and Norisoprenoids (Terpenols: Geraniol, linalool, a-terpine
  • Geosmin compound with strong odor power, which has an earthy smell - very marked moldy
  • OTA ochratoxin A
  • biogenic amines Histamine, Methylamine, Ethylamine, Tyramine, Phenylethylamine, Putrescine, Isoamylamine, Cadaverine
  • benzaldehyde (benzoic aldehyde) with a bitter almond smell
  • benzyl alcohol (benzyl alcohol from the plasticizer present in the epoxy resin coatings used in certain packaging for bottling)
  • ⁇ type (iii) aromatic molecules Propan-1-ol, 2-methylpropan-1-ol, Isopentanols, 2-Methyl-butanol, 3-Methyl-butanol, Butan-1-ol, Butan-2-ol, But -2-ene-1-ol.
  • step (h) it is possible, in accordance with the invention, to set up, with regard to the data processed in step (h), by statistical analysis and, possibly, with the assistance of artificial intelligence, actions correctors aiming to adjust the quantity and/or the evolution of the quantity over time, of coloring molecules acting on the appearance of the color.
  • tannins and anthocyanins are examples that may be mentioned.
  • the latter is a polyphenol present mainly in the skin of grapes. Resveratrol content depends on the grape variety (Pinot Noir, Grenache, Mourvèdre and Merlot contain more), vinification, geographical origin and exposure to cryptogamic diseases. This powerful antioxidant is said to have beneficial effects on human health.
  • this may consist in choosing the location of the vines, the type of vines, the type of crop, the type of harvest and finally the date of harvest and the state of maturity of the grapes at the time of the harvest.
  • the location, for example with the GPS coordinates, of the vine plots can be extended to the estates, appellation areas, towns, regions.
  • the location chosen also determines the relief [Plain - Slope - Steep slope (>20°) - Extreme slope (>30°)], the exposure/sunshine and the type of soil: Acid, basic, Clay - Limestone - Gravel - Pond - Chalk - Granite - Rolled pebbles - Schist - Silica - Silt - Sand - Gneiss - Sandstone - Others.
  • the type of vines is defined by the grape varieties (type and estimated distribution %), the age of the plans, the planting density.
  • the cultivation may be reasoned, conventional, organic, or biodynamic. It can also be defined in particular by the following elements:
  • Modalities of the vinification and/or blending and/or aging process making it possible to influence at least one preference parameter
  • These methods relate to several stages in the manufacture of the alcoholic beverage that is wine, corresponding to a particular mode of implementation of the process according to the invention, namely: reception of the harvest and preferential operations, alcoholic fermentation and fermentation operation, cuvaison and alcoholic fermentation, aging and operation following vinification, decision to end vinification and follow-up control of alcoholic and malolactic fermentation.
  • pre-fermentation crusher made (to release the juice more easily);
  • juice can be removed in order to increase the grape skin/juice ratio, in order to obtain more concentrated wines, bleeding is then used for rosé or a less qualitative batch);
  • the juice is composed of a large quantity of alcohol, which accentuates the extraction and in particular that of undesirable compounds, the extraction will then be limited to the minimum, we simmer.
  • the cap of marc is now only lightly watered (very little pumping over) daily, or even every two days, in order to renew the juice present in the marc and to prevent it from getting pricked.
  • the tasting is essential, when the cellar master and the oenologist consider that the material and the fat have been extracted enough, the tank is drained to draw wine with bitterness, greenness and/or of drought.
  • the duration of vatting varies according to the quality of the grapes and the desired wine, it generally varies from 10 to 30 days.
  • the malolactic fermentation generally takes place after the alcoholic fermentation. It reduces the acidity of certain wines.
  • Aging can be done in different ways: aging in vats - aging the wines in wood - type of vat - time and conditions; wine aging with micro-oxygenation and/or macro-oxygenation: oxygenation conditions
  • red wine fining stabilization and clarification fining, tartaric stability, clogging index and filtration behavior
  • a blend can be made at any time, between free run and press wine, between two cuvées, between varietal wines to make a blended wine.
  • the control and monitoring of alcoholic and malolactic fermentation is based on the following indicators: Glucose + Fructose, TAV acquired, Probable Degree, AT, Acetic acid, free SO 2 , total SO 2 , pH, Malic acid, Acid Lactic,
  • a balance is made after racking, on the basis of the following indicators: total SO 2 , pH, active SO 2 , Ethanal, Malic acid, Lactic acid, CO 2 , Tartaric acid, Gluconic acid, Glycerol, Iron, Copper ( whites and rosés) - Tasting - OTA index, coloring intensity on request),
  • step (I) of the method may comprise a sub-step (i c ) consisting in an action of correction of the mineral profile which may consist of:
  • the method according to the invention takes advantage of focusing on the mineral/metallic analysis of alcoholic beverages, in particular wines, by using suitable containers for collecting samples, by processing the data statistically, from preferably by targeting learning processes based on artificial intelligence and by collecting the data collected in a database provided for this purpose.
  • Alcoholic beverages, in particular wines can thus be distinguished from each other, according to their quality at a time t, but also by taking into account the prospects for the evolution of this quality, in view of the mineral profile (eg metal) of the alcoholic drink.
  • the fact of having access, thanks to the process according to the invention, to the evolutionary potential of the alcoholic drink, is a very interesting new criterion, which facilitates its evaluation and makes it possible to assign scores with greater fairness and impartiality.
  • the rapid analysis of the data in the database using the methods and tools according to the invention constitutes an effective aid for informed, and above all objective, decision-making for the classification or evaluation of alcoholic beverages, in particular wines. , but also upstream to provide all desirable preventive and/or corrective actions at all stages of the production of alcoholic beverages.
  • the invention relates to a device for implementing the method according to the invention, characterized in that it comprises a sample library comprising at least one enclosure in which the samples collected are stored and kept. in step (a) in inert containers each closed by a stopper and in that this chamber is capable of placing these samples under given temperature, pressure, humidity and atmosphere conditions.
  • the invention also relates to a computerized management system for the sample library and the database.
  • Figure 1 is a distribution of the wines analyzed in the examples, according to their grape varieties.
  • Figure 2 is a distribution of the wines analyzed in the examples, according to their origins - their regions.
  • Figure 3 is a distribution of the wines analyzed in the examples, according to their cultivation methods.
  • Figure 4 is a graph in which:
  • the ordinate corresponds to the number of wines analyzed in the examples which fall into a price category and which are counted
  • Figure 5 is a graph in which:
  • the ordinate corresponds to the number of wines analyzed in the examples which fall into a category (red wine or white wine) and which are counted,
  • Figure 6 is a graph in which:
  • the ordinate corresponds to the number of wines analyzed in the examples which fall into a price category and which are counted
  • FIG. 7 is a graph representing the distribution of the Mg concentrations of wines analyzed in the examples, as a function of the quality of the wine (here translated by a selection of the scores obtained).
  • FIG. 8 is a graph representing the distribution of the K concentrations of wines analyzed in the examples, as a function of the quality of the wine (here translated by a selection of the scores obtained).
  • FIG. 9 is a graph representing the distribution of the Ca concentrations of wines analyzed in the examples, as a function of the quality of the wine (here translated by a selection of the scores obtained).
  • FIG. 10 is a graph representing the distribution of the Na concentrations of wines analyzed in the examples, as a function of the quality of the wine (here translated by a selection of the scores obtained).
  • Figure 11 shows a statistical correlation matrix between the mineral elements analyzed (lanthanides and W, S, Nb).
  • Figure 12 presents the mineral profile of a wine from the 2 nd series of examples, according to a graphical star representation (Kiviat diagram).
  • Figure 13 is a graph giving the distribution of metallic and mineral elements on the different concentration classes of the wines of the 3rd series of examples
  • Figures 14 to 17 show the mineral profiles represented according to Kiviat diagrams of the red, white, rosé and sparkling wines of the 3 rd series of examples.
  • sample tubes are then placed in a storage area at room temperature.
  • step (b) Each tube is referenced and the available information concerning the wine is entered into a data table. This information is listed below in the passage relating to step (e) creation of the database.
  • the reagents used are of ultra-pure quality: 35% HNO 3 (Suprapur, Merck), 30% HCl (Suprapur, Merck) and doubly deionized water (resistivity 18.2 MQ.cm) dispensed via a purification system (Pure La b, Elga)
  • the obtaining of semi-quantitative data is ensured by the use of one-point calibration using a multi-element standard (5 ppb/element). This was prepared from 1000 ppm monoelemental solutions of Li, Mg, Co, Y, Ce, Tl (Plasma CAL ICP-MS) diluted in 1% nitric acid.
  • sampler needle is rinsed for 30 s with water, then 30 s with 2% HCl and finally, 30 s with 1% HNO 3 .
  • a blank sample (HNO 3 1%) is injected in order to ensure the absence of cross-contamination.
  • dilution tests were carried out on a sample of wine (ref Wine No. 20) at 3 levels: dilution by 20, by 10 and by 5 in nitric acid.
  • the semi-quantitative analysis was carried out on the main elements. For each element, the measurements obtained were compared (dilution value 5/dilution value 10) and (dilution value 10/dilution value 20). When for these two values, the ratio is equal to 2+-0.5, it can be considered that the measurement of the element is reliable in the domain and that the element can be considered as reliable to use.
  • 50 reliable elements to measure for this sample Na, Mg, Al, S, K, Ca, Sc,
  • the element can be measured more specifically by adjusting the dilution setting, and can be considered interesting to interpret.
  • 11 additional elements were found for this sample: Si, Ti, Zn, Ga, Br, Nb, In, Sn, Sm, Ho, Er.
  • the appended Figures 1 to 3 show, by way of examples, the distribution obtained according, respectively, to information on the grape varieties, the origins-regions and the cultivation methods.
  • the Python language is used with the numpy, pandas, seabo and matplotlib libraries (non-exhaustive list).
  • the working method begins with a first data processing by analyzing the basic properties of all the data. Then comes the phase of viewing certain characteristics according to classes defined beforehand (for example, grouping according to price ranges, rating ranges, etc.)
  • the following libraries are imported under Python: pandas, seabo (for graphical representation), numpy, matplotlib and scipy.stats.
  • the excel files are loaded in the form of Pandas DataFrame: the first contains the concentrations of metals, the second the information relating to the origins, descriptions and quality of the wine. These files are merged to have a single DataFrame, grouped using the common information: “Sample Name”.
  • Seabom.plot.pie is then implemented to represent qualitative variables such as origin, type of wine, method of cultivation, etc.
  • subsets of interest are created. Examples of subsets studied are: metals by category, prices (by setting lower and upper bounds) and Vivinos ratings.
  • FIGS 4, 5 and 6 are examples of graphs obtained, in which:
  • the ordinate corresponds to the number of wines falling into the category (price for figures 4&5 and red wine or white wine for figure 6) and counted,
  • the graph in FIG. 4 shows that the chlorine content which increases with the price of the wine.
  • the graph of Figure 6 shows a difference between white and red wine on the potassium level.
  • the 4 graphs of FIGS. 7 to 10 representing the distribution of the concentrations of Mg, K, Ca and Na, respectively, according to the quality of the wine (id translated by a selection of the scores obtained).
  • step (i) Use of statistically analyzed data From the different measurements performed on the ultra-traces, we obtain a correlation matrix shown in Figure 11.
  • the scale on the right in FIG. 11 corresponds to the Pearson coefficient (the value -1 means that the variables are inversely correlated, +1 linear correlation and zero no correlation). It is calculated according to the expression covariance of the matrix (X, Y) divided by std(X)*std(Y) (standard deviation of X times standard deviation of Y): cov(X,Y)/std(X) std(Y)Pearson's coefficient is an index reflecting a linear relationship between two continuous variables.
  • the correlation coefficient varies between -1 and +1, 0 reflecting a zero relationship between the two variables, a negative value (negative correlation) meaning that when one of the variables increases, the other decreases; while a positive value (positive correlation) indicates that the two variables vary together in the same direction.
  • Figure 12 shows the mineral profile of the wine submitted for analysis, in the form of a Kiviat diagram which presents the results in deciles and with reference to all of the 590 red wines from France analyzed in the same terms.

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Abstract

Le but de l'invention est de fournir un procédé performant, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production de matières premières agricoles utiles pour la fabrication de boissons alcoolisées (e.g. vins), de la fabrication, la conservation, la maturation, la consommation, la qualité, l'authenticité, la traçabilité et/ou le prix de vente de ces boissons alcoolisées. À cette fin, le procédé selon l'invention consiste essentiellement à (a) collecter deux échantillons de la boisson alcoolisée dans un récipient inerte fermé de manière étanche avec un bouchon tout aussi inerte; (b) attribuer à chaque échantillon des données sur la boisson alcoolisée; (c) conserver au moins une partie des échantillons collectés à l'étape (a), dans des conditions déterminées; (d) analyser chaque échantillon pour déterminer au moins un profil minéral, de préférence métallique; (e) constituer d'une base de données relatives aux échantillons et issues de l'étape (b) et de l'étape (d); (h) traiter ces données par analyse statistique, de préférence à l'aide d'outils d'intelligence artificielle; (i) et utiliser les données traitées pour la gestion et/ou le suivi de toute la filière de la boisson alcoolisée jusqu'à sa consommation. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre des étapes (a) & (c) du procédé.

Description

DESCRIPTION
Titre : Procédé et dispositif pour améliorer la qualité et la traçabilité des boissons alcoolisées, en particulier des vins
Domaine de l'invention
[0001] L'invention relève du domaine de l'élaboration de boissons alcoolisées, en particulier de vins, à partir d'une matière première issue de l'agriculture, en l'occurrence de la viticulture s'agissant des vins.
[0002] L'invention concerne plus spécifiquement une technologie qui vise à améliorer la qualité et la traçabilité des boissons alcoolisées, en particulier des vins (le terme « vin » désignant ci-après toute boisson alcoolisée), par des méthodes automatiques ou semi-automatiques basées sur le traitement statistique (du type datamining), éventuellement effectué à l'aide d'outils d'intelligence artificielle, de données analytiques relatives à la composition minérale, notamment métallique, de ces boissons (vins).
[0003] À cette fin, cette technologie comprend un procédé, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi :
* de la production agricole d'une matière première pour l'élaboration d'une boisson alcoolisée, de préférence de vin ;
* de la fabrication de cette boisson alcoolisée ;
* de la qualité de la boisson alcoolisée ;
* des propriétés organoleptiques de la boisson alcoolisée ;
* de l'authenticité de la boisson alcoolisée ; et/ou
* de la traçabilité de la boisson alcoolisée.
[0004] L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.
Arrière-plan technologique de l'invention
[0005] Les boissons alcoolisées et en particulier les vins ont un impact économique significatif. En 2020, le marché mondial des boissons alcoolisées correspond à un chiffre d'affaires de 1.470 milliards de dollars. En tête se trouvent les bières, suivies des spiritueux, des vins et enfin des cidres. Dans l'union européenne, les ventes annuelles combinées de spiritueux et de vins représentent environ 38 milliards d'euros, en 2020.
[0006] Dans ce domaine, les attentes des consommateurs portent sur la qualité des boissons alcoolisées, sur la sécurité sanitaire, sur l'accès à des informations portant sur les conditions de production et sur des garanties en termes d'origine, d'identité et d'authenticité de ces boissons.
[0007] Les professionnels de ce secteur sont en recherche perpétuelle d'amélioration de la qualité des produits, sans sacrifier aux traditions. Il s'agit dans ce contexte, de limiter les risques de défauts et de proposer de nouvelles sensations adaptées, au plus près, aux goûts des consommateurs.
[0008] Pour ce faire, il est utile de disposer d'indicateurs divers et variés, qui permettent de suivre et de contrôler toute la filière, depuis la production de la matière première agricole, en passant par la fabrication de la boisson alcoolisée, jusqu'à sa conservation et sa maturation dans divers contenants. [0009] On fait référence ici à la traçabilité qui est la capacité de retracer le cheminement d'une denrée alimentaire tout au long de sa chaîne de production et de distribution, soit depuis l'origine première du produit jusqu'à sa remise au consommateurfinal, ou comme le dit l'adage «de la fourche à la fourchette».
[0010] La traçabilité est par ailleurs une exigence des normes relatives au système de management de la qualité ISO 9000 & 9001.
[0011] La traçabilité a également tout son sens vis-à-vis de la santé et de la sécurité des consommateurs. Elle permet de leur communiquer des informations fiables sur les substances présentes dans les boissons alcoolisées. Elle garantit également aux consommateurs une parfaite sécurité de consommation, de l'achat à la fin de vie du produit.
[0012] La traçabilité est également cruciale en ce qui concerne l'origine, la provenance et la logistique des boissons alcoolisées. Elle donne accès à des informations sur le terroir de production de la matière première agricole de la boisson alcoolisée, par exemple du vin, ainsi que sur les lieux et conditions de fabrication, de stockage et d'acheminement de la boisson alcoolisée.
[0013] Pour ce qui concerne l'identité et l'authenticité de ces boissons alcoolisées, il faut mettre en regard du chiffre de 38 milliards d'euros de ventes annuelles de vins & spiritueux dans l'union européenne, en 2020, 1,3 milliard d'euros (soit 3,3 %) de pertes du fait de la présence de produits contrefaits sur le marché. Ces ventes manquées se traduisent par la perte directe d'environ 4 800 emplois en Europe.
[0014] Au-delà des moyens légaux de lutte contre ce fléau, les acteurs de ce secteur des boissons alcoolisées ont mis en place de moyens physiques d'authentification des bouteilles. On peut citer les puces RFID, le marquage indélébile, les puces électroniques, les hologrammes, les scellés anti- effraction et les codes barres.
[0015] La traçabilité pour la détection des contrefaçons, falsifications ou contaminations, passe également par la caractérisation en chimie analytique de la boisson alcoolisée, prise en tant que telle.
[0016] Les boissons alcoolisées, en particulier les vins contiennent des éléments minéraux, notamment des métaux et des métalloïdes. Les vins renferment usuellement (i) les éléments majeurs tels que Ca, K, Mg, et Na -10-1000 mg/L-, (il) des éléments mineurs : Al, Fe, Cu, Mn, Rb, Sr et Zn, -0,1-10 mg/L- et (iii) des traces -i.a- Ba, Cd, Co, Cr, Li, Ni, Rb, et V -0,1-1000 μg/L.
[0017] Leurs présences ont des origines multiples : culture, vinification et élevage. Ces éléments influencent la qualité et les caractéristiques finales du vin, à un niveau œnologique : goût, arômes, évolution, qualité, ressenti, oxydation... et peuvent avoir un impact positif (ou négatif) sur le ressenti des consommateurs et le prix de vente final.
[0018] Longtemps négligés, ou relayés à de simples positions règlementaires vis-à-vis de normes sanitaires à respecter (concentrations maximales à respecter), au profit des multiples composés organiques du vin, les métaux sont pourtant au centre de la vie du vin. [0019] L'utilisation de la concentration de métaux associée à des analyses statistiques prédictives et/ou autres outils d'intelligence artificielle a déjà été proposé pour essayer d'identifier ou tracer des familles de vins.
[0020] Néanmoins, ces outils sont souvent insuffisamment performants, ils ont été développés sur des foibles échantillonnages (maximum quelques centaines de vins différents), limités à une région et négligent beaucoup de paramètres. Les résultats, même s'ils ont permis de sortir des tendances restent souvent circonscrits à des régions spécifiques et réclament des analyses très pointues à l'échelle des ultra-traces et/ou des ratios isotopiques de certains éléments. Leurs performances sont encore insuffisantes et ces approches restent très peu utilisées, elles réclament souvent des analyses très complexes pour être fiables. Elles ne peuvent pas être utilisées en comparaison, ni pour établir des catégories ou classifications vinicoles, ni pour exclure un vin de catégories vinicoles bien définies.
Objectifs de l'invention
[0021] Dans ce contexte, l'invention vise à satisfaire au moins l'un des objectifs suivants :
[0022] - fournir un procédé performant, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production de matières premières agricoles utiles pour la fabrication de boissons alcoolisées, de la fabrication de ces boissons alcoolisées, de la qualité de ces boissons alcoolisées, des propriétés organoleptiques de ces boissons alcoolisées, de l'authenticité de ces boissons alcoolisées, et/ou de la traçabilité de ces boissons alcoolisées.
[0023] - fournir un procédé performant, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production viticole, de la fabrication vinicole, de la qualité des vins, des propriétés organoleptiques des vins, de l'authenticité des vins, et/ou de la traçabilité des vins.
[0024] - fournir un procédé performant et économique, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production de matières premières agricoles utiles pour la fabrication de boissons alcoolisées, de la fabrication de ces boissons alcoolisées, de la qualité de ces boissons alcoolisées, des propriétés organoleptiques de ces boissons alcoolisées, de l'authenticité de ces boissons alcoolisées, et/ou de la traçabilité de ces boissons alcoolisées.
[0025] - fournir un procédé performant et économique, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production viticole, de la fabrication vinicole, de la qualité des vins, des propriétés organoleptiques des vins, de l'authenticité des vins, et/ou de la traçabilité des vins.
[0026] - fou ir un procédé performant, économique et fiable, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production de matières premières agricoles utiles pour la fabrication de boissons alcoolisées, de la fabrication de ces boissons alcoolisées, de la qualité de ces boissons alcoolisées, des propriétés organoleptiques de ces boissons alcoolisées, de l'authenticité de ces boissons alcoolisées, et/ou de la traçabilité de ces boissons alcoolisées.
[0027] - fou ir un procédé performant, économique et fiable, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi de la production viticole, de la fabrication vinicole, de la qualité des vins, des propriétés organoleptiques des vins, de l'authenticité des vins, et/ou de la traçabilité des vins. [0028] - fournir un dispositif performant, économique et fiable pour la mise en œuvre du procédé visé dans les objectifs ci-dessus.
Description de l'invention
[0029] DEFINITIONS
[0030] Dans tout le présent exposé, tout singulier désigne indifféremment un singulier ou un pluriel.
[0031] Les définitions données ci-après à titre d'exemples, peuvent servir à l'interprétation du présent exposé :
-"boisson alcoolisée" : boisson préparée par fermentation alcoolique d'une matière première végétale, de préférence agricole. Il peut s'agir en particulier d'un vin, une bière, d'un cidre, d'une liqueur, d'un spiritueux, d'un whisky, d'un brandy, d'une tequila, d'une vodka, d'un rhum, d'un cognac, d'un armagnac, d'un alcool asiatique, etc.
-"récipient inerte par rapport à la boisson alcoolisée " ; récipient qui conserve son intégrité physique et de bonnes propriétés mécaniques (limite à la rupture et plasticité encore suffisante pour une utilisation fiable comme récipient conteneur de liquide) après 10 ans de mise en contact avec la boisson alcoolisée et ne réagit pas avec cette dernière, en la polluant en particulier avec des éléments métalliques -"qualité de la boisson alcoolisée" ; cela recouvre notamment les propriétés organoleptiques, telles que le goût, l'odeur, la structure, la texture, l'équilibre, la couleur, l'aspect, la consistance, la longueur en bouche..., mais aussi les qualités sanitaires indépendamment de la toxicité liée à l'éthanol, comme la teneur en métaux lourds comme le plomb ou le cadmium ;
-"sensiblement" ; "de l'ordre de" ; "environ": à + ou - 10% près, de préférence 5% près.
[0032] PROCEDE
L'invention satisfait à au moins l'un des objectifs ci-dessus et concerne, selon un premier aspect, un procédé, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi d'au moins un facteur *fx* choisi dans un ensemble de facteurs comprenant :
*f1* la production agricole d'une matière première pour la fabrication d'une boisson alcoolisée, de préférence de vin,
"f2* la fabrication de cette boisson alcoolisée ;
"f3* la conservation de cette boisson alcoolisée;
"f4* la maturation de cette boisson alcoolisée;
*f5* la consommation de cette boisson alcoolisée
*f6* la qualité de cette boisson alcoolisée;
*f7* l'authenticité de cette boisson alcoolisée par rapport à une référence choisie dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- : les noms du vin et des domaines, les appellations d'origine ; les indications géographiques ; les spécialités traditionnelles garanties ; les labels ; les marques déposées ; et leurs combinaisons ;
*f8* la traçabilité de cette boisson alcoolisée ;
*f9* le prix de vente de cette boisson alcoolisée; ce procédé consistant essentiellement à :
(a) collecter au moins un, de préférence au moins deux échantillons de la boisson alcoolisée, placer chacun d'eux dans un récipient inerte par rapport à la boisson alcoolisée et refermer ce dernier de manière étanche avec un bouchon tout aussi inerte;
(b) attribuer à chaque échantillon des données sur la boisson alcoolisée, choisies dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- des données sur l'origine, des données sur le terroir, des données sur la fabrication, des données sur la conservation et la maturation, des données sur la consommation, des données physico-chimiques, des données qualitatives, en particulier organoleptiques, des données économiques, des données commerciales ... et des combinaisons de ces données ;
(c) conserver au moins une partie des échantillons collectés à l'étape (a), dans des conditions déterminées ;
(d) analyser chaque échantillon pour déterminer au moins un profil minéral, de préférence métallique;
(e) constituer une base de données relatives aux échantillons et issues de l'étape (b) et de l'étape (d) ;
(f) éventuellement, compléter et/ou mettre à jour les données attribuées à l'étape (b), au moins une fois, sur tout ou partie des échantillons ;
(g) éventuellement, compléter et/ou répéter les analyses effectuées à l'étape (d), au moins une fois, sur tout ou partie des échantillons ;
(h) traiter ces données par analyse statistique, avantageusement par des méthodes automatiques ou semi-automatiques basées sur le traitement statistique, et, plus avantageusement encore par exploration de données ou "datamining", de préférence à l'aide d'outils d'intelligence artificielle et/ou d'autres techniques de "datamining";
(i) et utiliser les données traitées pour la gestion et/ou le suivi d'au moins l'un des facteurs *f** susvisés.
[0033] Il est du mérite des inventeurs d'avoir proposé, entre autres, de prélever, de référencer, et de conserver des échantillons de boissons alcoolisées, par exemple de vin, et de déterminer une composition minérale (e.g. choisie parmi les métaux, métalloïdes, halogènes, P, S, Se) de référence. En effet, ce principe selon l'invention de stockage d'échantillons de boissons alcoolisées, sur une longue période de temps (plusieurs années), pour avoir une référence est contre- intuitif. On sait dans ce domaine, que les boissons alcoolisées sont le siège de réactions chimique et même souvent biochimiques qui leur donnent un caractère évolutif. Cette évolution peut conduire à une maturation dans le sens d'une amélioration de la qualité, mais aussi à des dégradations qui affectent les propriétés organoleptiques, voire la sécurité alimentaire des boissons alcoolisées considérées. Les inventeurs ont pourtant misé sur le fait que la composition minérale d'une boisson alcoolisée bénéficie d'une stabilité dans le temps, contrairement aux composés organiques constitutifs de cette boisson alcoolisée.
[0034] Pour ce faire, les inventeurs ont judicieusement eu recours à des récipients inertes, non contaminants et formant barrière, par rapport au profil minéral de la boisson alcoolisée, et par ailleurs, à des récipients contenant chacun un échantillon de boissons alcoolisées et aptes à être refermés de manière étanche avec un bouchon.
Cela permet de maintenir au cours du temps la composition minérale élémentaire des échantillons et/ou à tout le moins, des ratios de composition minérale élémentaire.
[0035] Cette approche nouvelle et inventive donne accès à un profil minéral, de préférence métallique, de la boisson alcoolisée, e.g. du vin, qui constitue un marqueur fiable permettant le contrôle, la gestion et/ou le suivi d'une pluralité d'étapes de la filière complète, de la production agricole à la distribution commerciale, de la boisson alcoolisée, ainsi que d'un certain nombre d'états de cette derière, avant sa consommation. Ce marqueur fiable peut être constitué de plusieurs dizaines d'éléments chimiques différents, par exemple de plus de 50 éléments chimiques différents qui apportent une mine d'informations considérable.
[0036] Dans le secteur vitivinicole, les étapes de la filière comprennent la culture de la vigne, la vendange et tous les processus de vinification, l'élevage, le vieillissement, le conditionnement (embouteillage) et le stockage. Le profil minéral (métallique) des vins est un reflet fiable également des caractéristiques, sanitaires, réglementaires, d'origine et d'authenticité, ainsi que de la qualité et de l'excellence des vins.
[0037] Le profil minéral (métallique) de la boisson alcoolisée -du vin- est d'autant plus intéressant selon l'invention, qu'il est affiné/optimisé par analyse statistique, voire de préférence par des algorithmes d'intelligence artificielle, et qu'il est utilisé comme outil de classification et de prédiction des propriétés de la boisson alcoolisée, en particulier des propriétés viniques lorsqu'il s'agit de vin.
[0038] Cette finesse de caractérisation donne accès à toute une gamme de modèles statistiques ou prédictifs améliorés pour la boisson alcoolisée.
[0039] Fort de cela, s'ouvre pour le producteur de la boisson alcoolisée, toute une panoplie de possibilités d'actions de correction au niveau de la production agricole de la matière première, de la récolte de cette derière, de la fabrication de la boisson alcoolisée à partir de cette matière première, de la conservation et de la consommation de cette boisson alcoolisée.
Cela conduit dans le domaine vitivinicole à des optimisations œnologiques notables.
Ces nouveaux champs d'action sont des plus prometteurs pour ce secteur économique.
[0040] Le procédé selon l'invention représente aussi un progrès substantiel dans la quête de la traçabilité, ce qui fait de lui une arme anti-contrefaçon redoutable et un moyen sans égal de suivi de la qualité des boissons alcoolisées, en particulier des vins.
Il se distingue de l'existant en ce qu'il ne nécessite pas d'ajout spécifique de produits au sein de la boisson et/ou de ses contenants et/ou emballages et/ou étiquetage.
Enfin, il donne au producteur de la boisson alcoolisée, une meilleure maîtrise de tous les paramètres de la filière, depuis la production agricole, le terroir, la fabrication, la maturation, la conservation, jusqu'à la consommation. En d'autres termes, il donne les clés pour tendre et accéder à l'excellence.
Les boissons alcoolisées, en particulier des vins, obtenus par mise en œuvre de ce procédé, ont incontestablement une valeur commerciale augmentée.
[0041] Les boissons alcoolisées sont caractérisées par une signature ou un profil minéral, en particulier métallique. Ce profil trouve son origine, notamment dans la matière première végétale, dans son milieu de culture et/ou dans sa culture et dans tout ou partie des étapes de la fabrication de la boisson alcoolisée, à savoir dans le cas du vin : vinification, élevage, vieillissement, maturation, conservation, jusqu'à sa consommation. Cette évolution du profil minéral, en particulier métallique, se traduit par l'apparition et la disparition, en passant par les variations de concentration, des éléments métalliques de la boisson alcoolisée. Dans un premier volet, le procédé selon l'invention est basé :
* sur l'observation régulière de ce traceur, qu'est le profil minéral (métallique), tout au long de son évolution ;
* sur la prévision de cette évolution,
* ainsi que sur la mise en œuvre de moyens d'intervention pour contrôler cette évolution et amener la boisson alcoolisée vers la qualité souhaitée.
Dans un second volet, le procédé selon l'invention a vocation à utiliser le profil de la signature métallique de la boisson alcoolisée pour ce qu'il est, à savoir un traceur de l'état sanitaire & alimentaire et un marqueur de l'identité de la boisson alcoolisée.
[0042] Etape (a) : Collecte
[0043] Il s'agit dans cette étape de prélever au moins un, voire au moins 2 échantillons, d'au moins 1 ml, par exemple 50 ml, de la boisson alcoolisée et de placer chaque échantillon dans un récipient inerte par rapport à la boisson alcoolisée, puis de fermer ce récipient de manière hermétique avec un bouchon, également inerte vis-à-vis de la boisson alcoolisée.
[0044] Etape (a) : Dans un mode préféré de mise en œuvre du procédé selon l'invention, le nombre N de boissons alcoolisées collectées à l'étape (a) est tel que, dans un ordre croissant de préférence :
N ≥ 500 ; N S 1.000 ; N ≥ 10.000.
De préférence, le volume -Ve- de boisson alcoolisée prélevée pour chaque échantillon est tel que, dans un ordre croissant de préférence avec Ve exprimé en millilitres : 0,5 ≤ Ve ≤ 100 ; 1 ≤ Ve≤ 50 ; 10 ≤ Ve≤ 30.
[0045] Etape (a) : Il est opportun, selon l'invention, que le récipient inerte se singularise par une teneur -Tm- pour chacun des éléments minéraux suivants : Ca ; Mg ; Zn ; Fe ; Mn ; Cu ; Al ; Si ; Ni ; V ; Na ; P ; Co ; Cr ; K ; Li ; Pb ; Se ; Cd ; Kg ; As ; , telle que, dans un ordre croissant de préférence avec Tm mesuré selon une méthode de mesure Mtm et exprimé en ppb :
Tm≤ 5 ; Tm≤ 3 ; Tm≤ 2 ; Tm≤ 1
La méthode de mesure est décrite ci-après : le récipient est rempli à plus de 50%, et, de préférence, entre 60 et 75%, de sa capacité, avec de l'acide nitrique 1%, et maintenu à 50°C pendant 12h, la solution obtenue est alors prélevée pour analyse élémentaire. L'analyse est réalisée grâce à un ICP-MS Agilent® 7700. Celui-ci est équipé d'un octopôle qui sera utilisé en mode collision à l'hélium (débit He = 4.3 mL/min) avant l'entrée dans l'analyseur de masse de type quadripôle. Chaque échantillon est ensuite nébulisé au moyen d'un nébuliseur Micromist® puis introduit dans l'ICP-MS après passage dans une chambre de Scott, refroidie à 2°C. Une durée d'équilibrage et de stabilisation du signal de 60 s est programmée avant de procéder à la mesure proprement dite.
[0046] Etape (a) : Conformément à une caractéristique remarquable de l'invention, le récipient et son bouchon sont réalisés dans un matériau choisi parmi les polymères thermoplastiques, de préférence les polyoléfines, et plus préférentiellement encore dans le groupe comprenant -de préférence constitué par - le polyéthylène, le polypropylène et leurs mélanges, le polyéthylène étant un matériau préféré pour le bouchon et le polypropylène étant un matériau préféré pour le récipient. Selon une autre possibilité, le récipient pourrait être en silice. [0047] Selon une modalité intéressante de l'invention, les prélèvements d'échantillons sont effectués à différents stades d'évolution de la boisson alcoolisée. Par exemple, dans le domaine vinicole, des prélèvements sont effectués : lors du stockage en cuve, avant embouteillage et/ou après embouteillage et/ou à différents moments après l'embouteillage (plusieurs mois ou plusieurs années après la mise en bouteille).
[0048] Avantageusement, le récipient préserve la pureté de l'échantillon, en particulier sa pureté inorganique et rassemble aussi efficacement les données liées à cet échantillon. Pour garantir la bonne lisibilité de ces informations dans le temps, un étiquetage code-barres / QR Code est une solution intéressante. Les données de l'échantillon sont notamment : date, préleveur, technicien en charge de l'analyse, résultats... Elles sont lisibles, par exemple, d'un simple "scan" en toutes conditions.
[0049] Suivant une modalité remarquable de l'étape (a), le prélèvement d'un échantillon dans un conteneur, tel qu'une cuve, un tonneau ou une bouteille, consiste à vider au moins 10% , de préférence au moins 1 % et au plus 50% du volume de boisson alcoolisée présent dans le conteneur de prélèvement, avant d'effectuer le prélèvement.
[0050] Etape (b) : Les données attribuées aux échantillons dans cette étape sont de préférence :
* les données sur l'origine comprennent le nom de la boisson alcoolisée, le nom du producteur, le nom du domaine, l'année de production, la date de prélèvement d'échantillons, le nom de la cuvée, le numéro de lot, et/ou le type de boisson alcoolisée;
* les données sur le terroir comprennent l'appellation d'origine, l'indication géographique, le pays, la région, le lieu, la parcelle, les cépages, la répartition des cépages, l'exposition, l'ensoleillement, la densité de plantation (en pieds/ha), le type de taille de la vigne, le mode de culture, la fertilisation de la vigne, l'enherbement, la lutte phytosanitaire, l'arrosage, l'âge moyen de la vigne, le relief, le type de sol, l'origine de l'eau, et/ou l'irrigation de la vigne;
* les données sur la fabrication comprennent le type de vendange, la date des vendanges, le type de triage et d'égrappage, le type de vinification, le type de pressoir, le temps de macération des peaux et pépins dans le moût, la matière des cuves, l'ajout de levure ou non, le type de collage et de clarification, le système de filtration, et/ou l'assemblage ;
* les données sur la conservation comprennent le temps de conservation, les types de contenants successifs, la contenance, la température, l'humidité, le type de bouchon, et/ou la date de conditionnement;
* les données sur la consommation comprennent la présence et le taux de sulfites, la présence et le taux de composés phénoliques, le pourcentage d'alcool, et/ou la présence et le taux de composés aromatiques;
* les données qualitatives, notamment organoleptiques, comprennent des évaluations de l'équilibre, de la Longueur, de l'intensité, de la Complexité (et/ou concentration) et de la typicité [méthode ELIC(T)];
* les données organoleptiques comprennent la robe, les arômes, les goûts, et/ou la durée d'expression en bouche des arômes du vin, de préférence exprimé en caudalies,
* les données économiques comprennent le prix, le volume des ventes, et/ou le montant des ventes;
* les données commerciales comprennent les labels, les récompenses/médailles aux concours, les classements, et/ou les notes reçues. Ces différents types de données peuvent être classés dans des fiches qui seront organisées dans la base de données visée à l'étape (e) du procédé selon l'invention.
[0051] Il est avantageux que l'accès à ces données sur l'échantillon soit facile et rapide sur toute la durée de vie échantillon.
[0052] Etape (c) :
Il s'agit dans cette étape (c) de rassembler plusieurs échantillons de boissons alcoolisées, en particulier de vins différentes (plus de 100, voire plus de 1000, voire plus de 10000) dans une armoire ou pièce de stockage pour établir une banque d'échantillons de référence, utilisable pendant plusieurs années (par exemple au moins 5 ans, voire au moins 10 ans). On constitue ainsi une échantillothèque de boissons alcoolisées, en particulier de vins, dans lequel chaque échantillon conserve sa teneur élémentaire minérale, notamment métallique. Cette stabilité ouvre la porte à des applications pour la sécurité sanitaire (dosage métaux lourds, toxicité), pour la lutte contre les fraudes ou les contrefaçons ou à des analyses ultérieures complémentaires, en lien avec la qualité d'un vin. En effet, toutes les analyses ne sont pas nécessairement effectuées peu après la prise d'échantillons, pour des raisons d'économie.
[0053] Avantageusement, les conditions de conservation des échantillons collectés à l'étape (a) sont les suivantes : température ≤ 40 °C ; pression≤ 1 à 2 bars; humidité £ 90%; durée à un mois, de préférence ≥ un an, et, plus préférentiellement encore à 5 ans.
[0054] Etape (d) : Il est préférable que cette étape comporte l'analyse d'au moins un élément métallique de référence, dans un délai inférieur ou égal à 3 mois, de préférence inférieur ou égal à 1 mois, après le prélèvement.
[0055] Etape (d) : Le profil minéral analysé dans cette étape pour les échantillons comprend, de préférence:
* au moins 5 éléments minéraux (dits principaux) choisis parmi B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, * au moins les éléments métalliques suivants (dits oligo-métaux): Fe ; Cu ; Zn ; Mn;
* éventuellement au moins l'un des éléments métalliques suivants : Pb et Cd ;
* au moins 10, de préférence au moins 30, et, plus préférentiellement encore, au moins 40 éléments, par exemple entre 50 et 100, choisis parmi les éléments minéraux traces suivants : Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Ti, V, Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se ; et/ou parmi les éléments minéraux ultra-traces suivants : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U, Sc, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Kg, Tl, Bi, Sb;
* éventuellement d'au moins une partie des isotopes de ces éléments
* les mesures des concentrations de ces éléments ;
* et/ou les rapports de concentrations de ces éléments, et, éventuellement de tout ou partie de leurs isotopes.
Il est à noter que le fer, le cuivre, le zinc et le manganèse sont les principaux oligoéléments qui ont un impact sur la vie du vin.
Selon une possibilité de l'invention, les données analytiques peuvent être rassemblées sur une fiche analytique propre à chaque boisson alcoolisée (vin). [0056] Pour optimiser le procédé selon l'invention, il est préférable que les éléments choisis pour l'analyse soient les mêmes pour toutes les boissons analysées.
[0057] Etape (d) : Dans cette étape, en plus de la teneur absolue en éléments minéraux, de préférence métalliques, on s'intéresse aux teneurs relatives entre éléments chimiques minéraux, de préférence métalliques. Cette variante analytique relative est notamment opportune pour contrer des effets de dilution ou d'évaporation. Elle permet en outre une meilleure sensibilité dans la détection des zones stables de concentrations en métaux du vin, zones qui seraient moins influencées par des contaminations de bouteilles et/ou par des précipitations qui pourraient entrainer des modifications sélectives de quelques concentrations métalliques dans le temps.
[0058] Etape (d) : Dans un mode privilégié de mise en œuvre de l'invention, où la boisson alcoolisée est un vin, l'étape (d) comporte avantageusement l'analyse de paramètres chimiques et physiques de la boisson alcoolisée, ces paramètres étant, de préférence, choisis dans le groupe comprenant - avantageusement constitué par- : TAV (Titre Alcoométrique Volumique), glucose + fructose, AT (Acidité totale), acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, éthanal, acide malique, acide lactique, CO2 , acide fabrique, acide gluconique, glycérol, densité optique (absorbance à une ou plusieurs longueurs d'onde 280, 420, 520 et 620 nm), et toutes les combinaisons de ces paramètres.
Ces paramètres chimiques et physiques peuvent faire l'objet, au même titre que les données analytiques comprenant au moins un profil minéral de la boisson alcoolisée, d'un traitement par analyses statistiques conformément à l'étape (h), éventuellement assistées par un système d'intelligence artificielle.
[0059] Il est particulièrement intéressant dans le cadre de l'invention de vérifier la pertinence des analyses de tout ou partie des échantillons concernés. Pour ce faire, il est possible de procéder à des analyses comparatives de la concentration, d'au moins un élément minéral cible donné, entre l'échantillon non dilué et au moins une dilution de cet échantillon et/ou entre au moins 2 dilutions de cet échantillon. Le solvant utilisé pour la dilution est avantageusement un solvant aqueux, e.g. choisi dans le groupe comprenant les solutions aqueuses acides, tels que l'acide nitrique. Les dilutions mises en œuvre peuvent être : une dilution 1v/Xv et une dilution 1v/2X, avec X entier naturel positif compris entre 1 et 10. À titre d'exemple, on peut avoir : dilution 1v/5v et une dilution 1v/10v et/ou dilution 1v/10v et une dilution 1v/20v.
Conformément à l'invention, on considère que l'analyse de la concentration de l'élément minéral considéré est fiable si le ratio entre la concentration c1v/Xv mesurée à la dilution 1 v/Xv sur la concentration C1v/2xv mesurée à la dilution1 v/2xv , est tel que :
1 ≤ C1v/Xv / C1v/2Xv 3 ; de préférence 1 ,5 C1v/Xv / C1v/2Xv 2,5.
[0060] Etape (e) : Avantageusement, la base de données constituée lors de l'étape (e) regroupe des données relatives à au moins 500, de préférence au moins 1000, et, plus préférentiellement encore, à au moins 10.000 boissons alcoolisées différentes.
Pour chaque boisson alcoolisée, pour chaque vin, la base de données regroupe les données analytiques de l'étape (d) et les données attribuées à l'étape (b) sur l'origine, sur le terroir, sur la fabrication, sur la conservation, sur la consommation, sur la qualité, sur les propriétés organoleptiques, sur les aspects économiques et sur les aspects commerciaux. Cette base de données fonctionne avantageusement de manière dynamique, grâce à des mises à jour régulières.
[00611 Etape (h) : Avantageusement, le traitement des données selon l'étape (h), consiste essentiellement à
→ utiliser au moins l'un des moyens suivants:
* analyses exploratoires et régressions logistiques pour réaliser des classifications basées sur une Analyse en Composante Principales (ACP ou PCA en anglais pour Principal Component Analysis')
* analyses discriminantes (ADL ou LDA en anglais pour Linear Discriminant Analysis )
* algorithme de modèle prédictif, de préférence choisi dans le groupe comprenant -idéalement constitué par - : Forêt d'Arbres Décisionnels Random forest (RF) et/ou Réseau de neurones artificiels - Artificial neural networks (ANN) et/ou Machines à Vecteur de Support - Support vector machines (SVM) ; pour effectuer au moins l'une des actions suivantes :
* Identifier et prévoir les origines des différents éléments minéraux au sein d'un vin ;
* Identifier et prévoir les impacts sur la qualité d'un vin et l'évolution de la qualité d'un vin des différents éléments minéraux au sein d'un vin ;
* Ajuster les origines pour adapter la qualité, en choisissant par exemple, du raisin issu de parcelles comportant la meilleure probabilité de profil métallique correspondant à la qualité recherchée
[0062] Analyses discriminantes :
[0063] Les analyses exploratoires et régressions logistiques pour les classifications reposent sur l'analyse en composantes principales (ACP) ["Principal Component Analysis (PCA)] ou selon le domaine d'application la transformation de Karhunen-Loève (KLT)1. Il s'agit d'une méthode qui consiste à transformer des variables liées entre elles (dites « corrélées » en statistique) en nouvelles variables décorrélées les unes des autres. Ces nouvelles variables sont nommées « composantes principales », ou axes principaux. Elle permet au statisticien de réduire le nombre de variables et de rendre l'information moins redondante.
[0064] Il s'agit d'une approche à la fois géométrique (les variables étant représentées dans un nouvel espace, selon des directions d'inertie maximale) et statistique (la recherche portant sur des axes indépendants expliquant au mieux la variabilité — la variance — des données).
[0065] L'analyse discriminante linéaire (ADL), « Linear Discriminant Analysis » (LDA), fait partie des techniques d'analyse discriminante prédictive. Il s'agit d'expliquer et de prédire l'appartenance d'un individu à une classe (groupe) prédéfinie à partir de ses caractéristiques mesurées à l'aide de variables prédictives.
[0066] L'analyse discriminante linéaire peut être comparée aux méthodes supervisées développées en apprentissage automatique et à la régression logistique développée en statistique.).
[0067] De telles analyses peuvent être effectuées au moyens de toolboxs ou bibliothèques dans de nombreux environnements logiciels comme Python (librairie Sdkit Leam), Matlab (toolbox Statistics and Machine Learning Toolbox), R (package statistique pour PCA, package MASS pour LDA et package net pour la régression logistique). [0068] Les techniques d'analyses utilisées sont ici simples, elles reposent sur une base qui permet une compréhension facile, permettent une interprétation de la relation entre les éléments sélectionnés étant donné que les techniques reposent sur une analyse linéaire et ils sont largement disponibles dans la plupart des progiciels statistiques.
[0069] Algorithme de modèle prédictif :
[0070] La technique d'analyse forêt d'arbres décisionnels « Random forest » (RF), est largement utilisée dans de nombreux domaines scientifiques au cours des derières années (Ga'al et al., 2012). Cette théorie de l'apprentissage statistique a été proposée par Breiman en 2001 (Breiman, 2001 ; Tian et al., 2017). Les forêts aléatoires sont constituées d'un groupe d'arbres prédicteurs où chaque arbre décrit un sous-ensemble de données, qui ont été échantillonnées selon différentes observations et selon différentes variables (Breiman, 2001). La prédiction finale obtenue par la forêt de classification est le vote majoritaire obtenu en consultant pour tous les arbres de décision (Tian et al., 2017 ; Zahiri et al., 2013). Lorsque la forêt aléatoire fonctionne en mode régression, la prédiction est la moyenne de toutes les valeurs prédites (Palmer et al., 2007 ; Vigneau et al., 2018). Ces types de modèles peuvent être utilisés pour des applications très variées, par exemple pour classer les espèces végétales envahissantes (Cutler et al., 2007), pour détecter la fraude à Medicare (Bauder et Khoshgoftaar, 2018) ou pour prédire la progression de la fibrose pulmonaire idiopathique à l'aide de tomodensitogrammes (Shi ét al., 2019).
[0071 ] Réseau de neurones artificiels (artificial neural networks) (ANN) :
[0072] Les réseaux de neurones artificiels constituent des méthodes d'apprentissage automatique qui peuvent améliorer leur comportement avec de nouvelles observations, c'est à dire avec l'expérience (Anjos et al., 2015). Les ANN sont constitués d'un groupe interconnecté de nœuds (appelés neurones artificiels) qui traitent l'information (Anjos et al., 2015). Un neurone du réseau fonctionne selon une règle simple qui combine ses entrées en sortie. Par exemple, un neurone peut calculer la somme de ses signaux d'entrée et répond par un signal de sortie en comparant si cette somme est supérieure ou égale à une valeur seuil. Dans le réseau l'organisation des connexions permet de définit différents types de réseaux : réseaux proactifs, récurrents, etc. Enfin, transmission des signaux d'un neurone à l'autre peut être modulée par des règles d'apprentissage (en analogie avec la plasticité neuronale du système nerveux central). En particulier, les neurones peuvent être connectés par couches, une couche d'entrée (qui reçoit les données d'entrée), une ou plusieurs couches intermédiaires et une dernière couche qui génère les signaux (variables) de sortie (Anjos et al., 2015). On peut également travailler avec des neurones dits 'cachés' (Linares-Rodriguez et al., 2013). Ils sont capables d'extraire des caractéristiques significatives des données et ils peuvent 'apprendre' la relation entre les entrées et les sorties lorsqu'il y a suffisamment de données d'entraînement (en quantité et en complexité) (Chiang et Chang, 2009). La encore, ces modèles peuvent être utilisés pour des applications très variées, par exemple discriminer l'origine botanique de différents échantillons de miel (Anjos et al., 2015), à la modélisation du ruissellement des pluies (Chiang et Chang, 2009) pour enfin prédire le meilleur choix de cultivar de tomates, leur type de production et leur date de récolte (Suarez et al., 2015), entre autres.
Aujourd'hui, il existe des modèles ANN courants, utilisables en intelligence artificielle à l'aide de bibliothèques de programmation, reconnus comme performants dans de nombreux cas, et qui ne nécessitent pas de développer en profondeur une nouvelle structure optimale du réseau de neurones. Ces méthodologies permettent donc de se concentrer sur l'analyse des données pour la classification (discrimination) et la prédiction (régression).
[00731 Machines à Vecteur de Support - Support vector machines (SVM)
[0074] Le modèle SVM utilise les données d'entrée pour construire un hyperplan (ou des hyperplans) dans un espace à haute dimension, pour effectuer des tâches de classification, de régression ou autres (RapidMiner, 2020a). Dans un problème de classification, il s'agit de déterminer l'hyperplan séparateur optimal qui maximise la marge (distance entre l'hyperplan et le sous ensemble restreint des échantillons les plus proches de l'hyperplan, échantillons encore appelés « vecteurs support »). Les modèles SVM peuvent être appliqués dans de nombreuses applications telles que le diagnostic des défauts des engrenages (Xing et al., 2017) ou pour évaluer l'état des chaussées (Hadjidemetriou et al., 2018). La bibliothèque LibSVM de Chang et Lin (Chang et Lin, 2011 ; RapidMiner, 2020a) a été utilisée pour développer les modèles SVM pour l'étude des vins (Hsu et al, 2016)
[0075] Etape (h) : De préférence, les données traitées dans l'étape (h) comprennent :
→ au moins un profil analytique minéral, avantageusement métallique, de la boisson alcoolisée, mesuré à l'étape (d) à partir des éléments suivants :
* au moins 5 éléments minéraux (dits principaux) choisis parmi B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, *au moins les éléments métalliques (dits oligo-métaux) suivants : Fe ; Cu ; Zn ; Mn;
* éventuellement au moins l'un des éléments métalliques suivants : Pb et Cd ;
* au moins 10, de préférence au moins 30 et, plus préférentiellement encore, au moins 40 éléments choisis parmi les éléments minéraux traces suivants : Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Ti, V, Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se ; et/ou parmi les éléments minéraux ultra-traces suivants : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U, Sc, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Kg, Tl, Bi, Sb;
* éventuellement d'au moins une partie des isotopes de ces éléments
* les mesures des concentrations de ces éléments ;
* et/ou les rapports de concentrations de ces éléments, et, éventuellement de tout ou partie de leurs isotopes ; et au moins 1, de préférence au moins 5 paramètres physicochimiques de la boisson alcoolisée choisi dans le groupe de paramètres comprenant - avantageusement constitué par - TAV (Titre Alcoométrique Volumique), Glucose + Fructose, AT (Acidité totale), Acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, Ethanal, Acide Malique, Acide Lactique, CO2 , Acide tartrique, Acide gluconique, Glycénol, densité optique, et toutes les combinaisons de ces paramètres (mesurées de préférence moins d'une semaine avant ou après l'embouteillage, ou à un moment déterminé par rapport à l'embouteillage).
[0076] Etape (i) : Selon une première possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la production agricole (facteur *f1*) de la matière première pour la fabrication de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à :
* identifier au moins un paramètre , ou une combinaison linéaire de ces paramètres, permettant d'améliorer la qualité de la boisson alcoolisée ;
* identifier dans les processus de culture et/ou de récolte d'une ou plusieurs modalités permettant d'influer sur au moins un paramètre
* modifier la (ou les) modalités identifiée(s) pour faire évoluer le paramètre dans le sens d'une amélioration de la qualité de la boisson alcoolisée.
[0077] Etape (I) : Selon une deuxième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la fabrication de la boisson alcoolisée consiste essentiellement à :
* identifier au moins un paramètre - ou une combinaison linéaire de ces paramètres, permettant d'améliorer la qualité de la boisson alcoolisée ;
* identifier dans les processus de vinification et/ou d'assemblage et/ou d'élevage, d'une ou plusieurs modalités permettant d'influer sur au moins un paramètre
* modifier la (ou les) modalités identifiée(s) pour faire évoluer le paramètre dans le sens d'une amélioration de la qualité de la boisson alcoolisée.
[0078] Etape (I) : Selon une troisième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la conservation et/ou de la maturation ( et/ou de la consommation de cette boisson alcoolisée, consiste essentiellement à :
* identifier au moins un paramètre - , ou une combinaison linéaire de ces paramètres, permettant d'améliorer la qualité de la boisson alcoolisée ;
* identifier dans les processus de conservation et/ou de maturation et/ou de consommation d'une ou plusieurs modalités permettant d'influer sur au moins un paramètre
* modifier la (ou les) modalités identifiée(s) pour faire évoluer le paramètre dans le sens d'une amélioration de la qualité de la boisson alcoolisée.
[0079] Avantageusement, le paramètre est choisi dans le groupe comprenant - idéalement constitué par - : les paramètres de dégustation, de préférence, équilibre, longueur, intensité, complexité, concentration et/ou typicité ; les paramètres de composition globale, de préférence, titre alcoométrique volumique, glucose & fructose, acidité totale, acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, éthanal, acide malique, acide lactique, CO2 , acide tartrique, acide gluconique et/ou glycérol ; les paramètres de teneurs en molécules aromatiques et/ou colorantes spécifiques.
[0080] Etape (i) : Selon une quatrième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la qualité de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à mettre en œuvre le procédé selon l'invention conformément à l'une au moins des 3 possibilités décrites aux paragraphes précédents.
[0081 ] Etape (i) : Dans le cadre de cette quatrième possibilité, il peut être envisagé conformément à une variante remarquable de l'invention, une utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la qualité de la boisson alcoolisée, consistant essentiellement à :
* identifier un ou plusieurs profils minéraux, de préférence métalliques, constituant chacun une signature cible spécifique d'un certain niveau de qualité pour une boisson alcoolisée ou d'une boisson alcoolisée promise à un certain niveau de qualité;
* rechercher et sélectionner parmi un groupe de boissons alcoolisées, celle(s) dont le profil minéral, de préférence métallique, correspondant à une signature cible ;
* marquer cette ou ces boissons sélectionnées par un label de garantie de qualité acquise ou à venir ; ‘éventuellement utiliser les profils minéraux, de préférence métalliques des boissons alcoolisées non sélectionnées, pour anticiper des évolutions négatives de ces boissons et apporter les solutions correctives nécessaires.
Le procédé selon l'invention permet ainsi de détecter de manière fiable, et éventuellement de manière anticipée, parmi des boissons alcoolisées, par exemple des vins, en cours d'élevage (cuve au tonneau) et/ou en cours de maturation/conservation (cuve, tonneau ou bouteille), de véritables nectars ou de futurs nectars.
L'invention offre ainsi un moyen de criblage permettant de sélectionner des boissons alcoolisées, par exemple des vins de grande qualité, présente ou à venir.
Il est ainsi possible d'octroyer aux boissons alcoolisées, par exemple aux vins, sélectionnés des labels de garantie de qualité présente ou à venir, ce qui aura pour conséquence d'augmenter mécaniquement leur valeur commerciale.
[0082] Etape (i) : Selon une cinquième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de l'authenticité de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à :
‘identifier un ou plusieurs profils métalliques constituant des signatures spécifiques de l'origine de la boisson alcoolisée ;
‘ utiliser cette ou ces signatures comme des marqueurs garantissant l'authenticité de la boisson alcoolisée ;
‘ déceler les contrefaçons à l'aide de ces marqueurs.
[0083] Etape (I) : Selon une sixième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la traçabilité de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à : ‘identifier un ou plusieurs profils métalliques constituant des signatures spécifiques du parcours de la boisson alcoolisée, depuis son origine jusqu'à sa consommation en passant par sa fabrication, son conditionnement et sa conservation ;
* utiliser cette ou ces signatures comme des traceurs de la boisson alcoolisée, notamment dans le cadre d'enquêtes relatives à des incidents de qualité alimentaire ou sanitaire.
Le procédé selon l'invention donne ainsi accès à une traçabilité des boissons alcoolisées en particulier des vins, pour le plus grand bénéfice de la santé et de la sécurité des consommateurs, de l'achat jusqu'à la fin de vie de la boisson.
Grâce à cette traçabilité, le consommateur et le producteur disposent de nombreuses informations sur les substances présentes dans la boisson ainsi que sur l'origine et sur les conditions de production et d'acheminement de cette boisson.
[0084] Etape (il : Selon une septième possibilité, l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi du prix de vente de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à :
‘identifier un ou plusieurs profils métalliques constituant (une) des signatures spécifiques d'un prix de vente moyen de la boisson alcoolisée dans sa catégorie;
* utiliser cette ou ces signatures comme des indicateurs de gammes de prix de vente accessibles et anticiper les prix de vente futurs de la boisson alcoolisée. [0085] Etape (il : Paramètre ) ggj. un paramètre lié à des modalités d'exécution de la filière de la boisson alcoolisée (e.g. vin), grâce auquel les données traitées à l'étape (h), permettent de mettre en place des actions correctives de ces modalités, pour améliorer la qualité de la boisson alcoolisée (e.g. vin).
[0086] Dans le cas du vin et selon un mode préféré de mise en œuvre de l'invention, ce paramètre |a dégustation Pa1, la composition globale Pa3 et les teneurs en molécules aromatiques Pa3 et/ou colorantes spécifiques Pa4.
[0087] Pa1 : Dégustation (équilibre, longueur, intensité, c omplexité et typicité)
Méthode ELlC(T) - BLIC(T) en anglais - signifiant : Equilibre - Longueur - Intensité - Complexité (et/ou Concentration) - Typicité. Chaque paramètre s'ajoute aux autres afin d'estimer la qualité générale du vin.
[0088] L'Equilibre est fondamental. C'est la composante principale de la qualité. On entend généralement par équilibre d'un vin une harmonie entre les différentes composantes de la texture en bouche : acidité, alcool et onctuosité, tanins et sucres... Il est souvent plus facile de définir un vin déséquilibré. C'est un vin dont l'un des composants est en excès ou insuffisante dans le vin. Ainsi, un vin trop vert à l'acidité mordante et acerbe, ou un vin trop extrait aux tanins astringents et amers seront des vins déséquilibrés. Un vin déséquilibré est de façon générale jugé comme peu satisfaisant (ou médiocre) par les dégustateurs.
[0089] La Longueur du vin s'entend du point de vue aromatique, et il est préférable que les arômes du vin restent longtemps en bouche une fois celui-ci avalé (ou recraché en dégustation professionnelle). On parie souvent d'un vin long en bouche quand on peut ressentir pendant de nombreuses secondes, ou minutes, les arômes d'un vin.
[0090] L'Intensité a également un lien avec les arômes du vin. Plus le vin est parfumé, plus on dit qu'il est intense. Les grands vins sont ainsi souvent très aromatiques, bien que cela ne suffise pas toujours à en faire des vins de grande qualité (par exemple un vin bon marché de gewurztraminer d'Alsace, peut être intense aromatiquement, mais d'une longueur relativement courte par exemple).
[0091] La Complexité est également un paramètre de qualité. Elle exprime le nombre d'arômes que l'on croit déceler en sentant le vin. Plus le vin est riche en arômes différents, et plus on considère qu'il est de qualité. Un simple muscadet d'entrée de gamme de la Loire est toujours moins complexe qu'un Meursault de Bourgogne. Pour certains vins, peut-être encore jeunes, qui n'ont pas encore dévoilé tout leur potentiel aromatique, on peut alors s'intéresser à la concentration des saveurs. Plus un vin est riche, et plus il est jugé comme étant de grande qualité.
[0092] Enfin, la Typicité (ou Terroir) est la notion la plus complexe à juger. La typicité d'un vin peut être entendu comme un caractère unique et reconnaissable de son lieu de production. Evidemment, c'est à force de déguster des vins de toutes les régions du monde que l'on construit progressivement sa mémoire des terroirs. Un vin typique est un vin qui immanquablement, possède un « goût du lieu ». Dans l'évaluation de la qualité d'un vin, la typicité vient souvent au secours des vins fins et subtils, peut- être pas aussi démonstratifs et aromatiques que certaines "bombes" du nouveau monde, élaborées à partir de cépages aromatiques... Un Muscadet sur lie, du fait de son terroir, n'est, par exemple, jamais très concentré. En revanche, il a cette fraîcheur cristalline, cette minéralité saline contribuant à son goût typique et reconnaissable, bref, une grande typicité.
[0093] Une fois que l'on a évalué la richesse de chacun des paramètres ELIC(T), on devient capable de mieux cerner la qualité du vin. Un vin déséquilibré est un vin médiocre, voire défectueux (si les odeurs ne sont pas nettes ou pas agréables). Un vin simplement équilibré est considéré comme acceptable. Avec un caractère en plus (par exemple beaucoup de concentration), il est considéré comme bon ; avec deux caractères en plus, on l'estime très bon. Et si tous les paramètres sont présents, les dégustateurs peuvent alors évaluer sa qualité comme étant excellente. Un vin excellent est donc à la fois, équilibré, intense aromatiquement, aux arômes complexes, avec une belle longueur voire une certaine typicité.
[00941 Pa2 : Composition globale
Ce sont des données analytiques permettant de déterminer la composition globale d'un vin et rester dans le domaine approprié à une bonne qualité. Ces données analytiques sont choisies dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- : TAV (Titre alcoométrique volumique), glucose + fructose, AT (Acidité Totale), acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, éthanal, acide malique, acide lactique, CO2 , acide tartrique, acide gluconique, glycérol et toutes les combinaisons de ces données.
[0095] L'acquisition de ces données analytiques s'opère par les méthodes d'analyse chimique données notamment par les normes en vigueur dans le domaine viti-vinicole, comme par exemple : IRTF (spectroscopie Infrarouge à transformée de Fourier), spectroscopie visible automatisée, colorimétrie, électrophorèse capillaire, titrimétrie, potentiométrie...
[0096] Pa3: Molécules aromatiques
Certaines de ces molécules aromatiques ont un effet positif sur le plan gustatif, d'autres ont un effet négatif ou sont considérées comme défauts et/ou comme contaminants, et d'autres participent grandement au nez des vins.
Il est donc envisageable, conformément à l'invention, de mettre en place, au regard des données traitées à l'étape (h), par analyse statistique et, éventuellement avec l'assistance de l'intelligence artificielle, des actions correctrices visant :
(i) à augmenter, et/ou ajuster et/ou stabiliser dans le temps, la quantité des molécules aromatiques à effet gustatif positif ;
(ii) à diminuer la quantité et décomposer et/ou neutraliser dans le temps, les molécules aromatiques à effet gustatif négatif ou considérées comme défauts et/ou comme contaminants ;
(iii) à ajuster la quantité de molécules aromatiques impliquées dans le nez des vins.
[0097] On peut citer comme exemples, de molécules aromatiques de type (i) : Les esters (acétaldéhyde (pomme fraîche), acétate d'isoamyle (banane), acétate d'éthyle (caractère acesant), Butyrate d'éthyle, Isobutyrate d'éthyle, 2 Méthylbutyrate d'éthyle, 2-hydroxy-4-mepentanoate d'éthyle, Octanoate d'éthyle, Décanoate d'éthyle, Hexanoate d'éthyle, Isovalérate d'éthyle, Acétate d'isoamyle, 2-Phénylétnanol, 3-isobutyl-2-méthoxypyrazine (IBMP) et l'isopropyl-méthoxypyrazine (IPMP), le sec-butyl-méthoxypyrazine (SBMP) -poivron vert et arômes végétaux-, Terpènes et Norisoprénoïdes (Terpénols : Géraniol, linalol, a-terpinéol, nérol, citronellol, béta-damascénone, alpha-ionone, bétaionone), Arômes du bois (Trans- WhiskyLactone, Cis- WhiskyLactone (noix de coco, bois frais), Eugénol, Isoeugénol (clou de girofle), Acéto-Vanillone, Vanilline, Ethyl-Vanilline, Ethyl-Vallinate (vanille), Furfural, Méthyl Furfural (pain grillé, amande grillée), Méthyl-gaïacol , Gaiacol (pain grillé, fumé), Syringol, 4-Méthyl-Syringol, 4-Allyl-Syringol, Acétosyringone (fumé), Syringaldéhyde (fumé, nuances de vanille), O-Crésol (fumé, brûlé), Trans-nonénal (bois vert), Maltol (caramel, barbe à papa) ;
→ de molécules aromatiques de type (ii) :
• Molécules à fort pouvoir odorant, majoritairement responsables des goûts de bouchon ou de moisi présents dans les vins : Phénols volatils (Ethyl-4-Phénol (Ecurie, cuir), Ethyl-4-Gaïacol (épicé), Vinyl-4- phénol (gouache, caoutchouc brûlé), Vinyl-4-gaïacol (dou de girofle), haloanisoles [le trichloroanisole (TCA), le tetrachloroanisole (TeCA) et le pentachloroanisole (PCA)], halophénols [trichlorophénol (TCP), le tétrachlorophénol (TeCP), le pentachlorophénol (PCP) et le tribromophénol (TBP)] ;
[0098] Géosmine (composé à fort pouvoir odorant, qui a une odeur terreuse - moisie très marquée)
• 3 molécules responsables du goûts de souris : (pop-corn, riz cuit, urine de souris, animalerie, ...), 2- Acétyl-tetrahydropyridine (ATHP), 2-Acétyl-1-pyrroline (APY), 2-éthyl-tetrahydropyridine (ETHP) ;
• mycotoxines [ochratoxine A (OTA)] et amines biogènes [Histamine, Méthylamine, Ethylamine, Tyramine, Phényléthylamine, Putrescine, Isoamylamine, Cadavérine] ;
• benzaldéhyde (aldéhyde benzoïque) à odeur d'amande amère, et alcool benzylique (alcool benzylique issu du plastifiant présent dans les revêtements en résine époxy constitutive de certains emballages pour l'embouteillage), passe dans le vin, où il est oxydé en benzaldéhyde.)
• 2-bromo-4-méthylphénol (goûts iodés (d'huitre parfois)), carbamate d'éthyle, diéthylène, monopropylène et monoéthylène glycol ;
• molécules responsables du goût de fumée (arômes de cendre froide et un caractère âcre des tanins), formes libres : o-crésol, gaiacol, 4 méthyl-gaiacol, Syringol, 4 méthyl-syringol, 4 allyl-syringol ou les précurseurs glycosylés : o-crésol glycosylé, gaiacol glycosylé, 4 méthyl-gaiacol glycosylé, gaiacol- glucopyranoside, gaiacol-gentiobioside, gaiacol-rutinoside, 4-methyl-gaiacol-rutinoside ;
→ de molécules aromatiques de type (iii) : Propan-1-ol, 2 méthylpropan-1-ol, Isopentanols, 2-Méthyl- butanol, 3-Méthyl-butanol, Butan-1-ol, Butan-2-ol, But-2-ène-1-ol.
[0099] Pa3: Molécules colorantes
[0100] Il est envisageable, conformément à l'invention, de mettre en place, au regard des données traitées à l'étape (h), par analyse statistique et, éventuellement, avec l'assistance de l'intelligence artificielle, des actions correctrices visant à ajuster la quantité et/ou l'évolution de la quantité dans le temps, de molécules colorantes agissant sur l'aspect la couleur.
[0101] On peut citer comme exemples : tanins et anthocyanes, resvératrol. Ce dernier est un polyphénol présent majoritairement dans la pellicule des raisins. La richesse en resvératrol dépend du cépage (Pinot Noir, Grenache, Mourvèdre et Merlot en contiennent plus), de la vinification, de l'origine géographique et l'exposition aux maladies cryptogamiques. Cet antioxydant puissant aurait des effets bénéfiques sur la santé humaine.
[0102] Etape (j) : [0103] Modalités du processus de culture et/de récolte permettant d'influer sur au moins un paramètre de préférence
[0104] En particulier, cela peut consister à choisir la localisation des vignes, le type de vignes, le type de culture, le type de vendange et enfin la date de vendange et l'état de maturité des raisins au moment de la vendange.
[0105] La localisation, par exemple avec les coordonnées GPS, des parcelles de vigne peut être élargie aux domaines, zones d'appellations, commune, régions. La localisation choisie détermine également le relief [Plaine - Pente - Pente forte (>20°) - Pente extrême (>30°)], l'exposition/ensoleillement et le type de sol : Acide, basique, Argile - Calcaire - Grave - Mare - Craie - Granite - Galets roulés - Schiste - Siliceux - Limon - Sable - Gneiss - Grès - Autres.
[0106] Le type de vignes est défini par les cépages (type et répartition estimée %), l'âge des plans, la densité de plantation.
[0107] La culture est peut-être raisonnée, conventionnelle, biologique, ou biodynamique. Elle peut être également définie notamment par les éléments suivants :
- Densité de plantation (en pieds/ha),
- Fertilisation de la vigne (Non - Engrais binaires KMg - Engrais organique - Engrais minéral) :
- Enherbement (Non enherbée - Enherbée inter rang sur deux - Enherbée sur tous les inter rangs) :
- Autres (Couvert hivernal spontané - Couvert hivernal semé - Couvert permanent spontané - Couvert permanent semé) :
- Lutte phytosanitaire (Non - Demi-dose - Maladies - Ravageurs - Désherbants) en particulier quantité de cuivre épandue / Ha :
- Type de taille de la vigne [Gobelet - Cordon de Royat - Guyot simple - Guyot double - Lyre - Taille mécanique de précision (TMP)] :
- Irrigation de la vigne (A la raie - Aspersions sur frondaison - Aspersion proche du sol - Localisée (goutte)) :
- Origine de l'eau (si irrigation) : Pluie - Réserves - Nappes phréatiques - Cours d'eau
- Âge moyen de la vigne : nombre d'années - Vieilles vignes - Jeunes vignes
- Millésime : (et climat associé dans la zone de production)
[0108] La récolte ou vendange offre de nombreuses variables d'ajustement, entres autres :
- Date de vendange : climat associé 1 semaine avant et pendant ;
- Etat de maturité des raisins au moment de la vendange et en particulier les paramètres de contrôle de maturité souvent analysés : Masse volumique, Glucose + Fructose, Degré Probable, TAV acquis, AT, Acidité Volatile, pH, Acides Malique, Tartrique, Gluconique, Citrique, Glycérol : Indicateurs de l'état sanitaire, Potassium, Azote ammoniacal, Azote a-aminé, Azote assimilable total, Indice Delta C 13 : Indicateur du stress hydrique.
- Type de vendange : Manuelle - mécanique.
[0109] Etape ( i) :
[0110] Modalités du processus vinification et/ou d'assemblaoe et/ou d'élevage permettant d'influer sur au moins un paramètre de préférence [0111] Ces modalités concernent plusieurs stades de la fabrication de la boisson alcoolisée qu'est le vin, correspondant à un mode particulier de mise en œuvre du procédé selon l'invention, à savoir : réception de vendange et opérations préfermentaires, fermentation alcoolique et opération fermentaire, cuvaison et fermentation alcoolique, élevage et opération succédant à la vinification, décision de fin de vinification et contrôle de suivi de fermentation alcoolique et malolactique.
[0112] Reception de vendange e t operation préfermentaires
- Tri à réception de vendange : manuel -mécanique ;
- Eraflage : type d'érafloir ;
- Fouloir : fouloir préfermentaire réalisé (pour libérer le jus plus facilement) ;
- Pressoir (pressurage des baies pour la vinification en vin blanc) types de pressoirs (mécanique - hydraulique - pneumatique - horizontaux - verticaux) ;
- Pompe à Marc (grosse vis sans fin) type et matériaux de la vis ;
- Matière cuve à vin utilisés (acier inoxydable - béton - bois - céramique) ;
- Volume et taux de remplissage cuve (important pour l'oxygénation) ;
- Temps de macération des peaux et pépins dans le moût : par exemple en nombre de jours ;
- Ajout après remplissage de cuve - corrections œnologiques : sulfitage, chaptalisation, concentration par osmose inverse, acidification, désacidification, désalcoolisation, enzymage, copeaux de bois ;
-Extraction et ou ajout de jus (du jus peut être retiré afin d'augmenter le rapport peau du raisin/jus, afin d'obtenir des vins plus concentrés, la saignée est alors utilisée pour du rosé ou un lot moins qualitatif) ;
- Gestion de la clarification et des propriétés aromatiques : stabulation éventuelle (pour les vinifications en blanc et rosé) accroît l'expression des arômes ;
- Débourbage (clarifier le moût en enlevant les particules en suspension et les impuretés diverses, notamment pour les blancs et les rosés) ;
- assemblage éventuels de différents moûts (dans le cas de vinifications de différents cépages, parcelles, etc...) ;
- macération pelliculaire (pour les vinifications en blanc et rosés de pressage direct ; - contact de quelques heures des pellicules et du moût pour faire diffuser les arômes primaires et les anthocyanes (pour les rosés).
[0113] Fermentation alcoolique- operations fermentaires
- Opérations préliminaires à la cuvaison : macération carbonique (essentiellement pour le vin primeur) à partir de raisins entiers (non éraflés et non foulés) permettant d'avoir un début de fermentation alcoolique dans la baie de raisin ;
- Macération pré-fermentaire à froid (5-15 °C) avec des raisins entiers permet d'obtenir un début de fermentation alcoolique dans les baies de raisin.) ;
- Foulage (Le foulage peut intervenir avant la vinification proprement dite ou bien après) ;
- Eventuellement, macération pelliculaire [cette opération permet en outre un levurage naturel à partir des levures indigènes présentes sur les pellicules des baies du raisin (ce qui renforce la typicité du vin)];
- Macération carbonique ou Macération préfermentaire à froid.
[0114] Cuvaison - fermentation alcoolique - Levures indigènes pures ou ajout de levure (sélectionnées par des laboratoires à fort potentiel fermentaire) ; - Température et temps de thermorégulation des cuves ;
- Relevé quotidien de la densité du moût (sucre plus dense que l'alcool) et ajouts éventuels ;
- Techniques éventuelles d'amélioration & d'extraction des arômes, de la couleur et des tanins : pigeage (entre 8 et 20 jours selon les vins) consistant à enfoncer le chapeau de marc dans la partie liquide du moût en fermentation tout en l'émiettant pour favoriser la diffusion des composés phénoliques et des arômes.) ;
- Remontage (récupérer le moût en cours de fermentation accumulé dans le bas de la cuve pour le reverser sur le chapeau de marc qui flotte à la surface de la cuve.) ;
- Délestage consistant à récupérer l'ensemble du moût en cours de fermentation accumulé dans le bas de la cuve et à le transvaser dans une seconde cuve. Il est ensuite renvoyé sur le chapeau de marc qui s'est compacté et est drainé au fond de la cuve pour améliorer la macération), macération à chaud éventuelle du marc de cuve en le dissociant transitoirement (1 à 2 jours) du reste de la cuvée ;
- Eventuellement macération à chaud, mutage (pour des vins spécifiques arrête la fermentation pour obtenir un vin doux naturel, cliquage (ou macro-oxygénation) éventuel permettant d'apporter de manière brève et ponctuelle une quantité), aromatisation ...
- En fin de fermentation le jus est composé d'une grande quantité d'alcool, ce qui accentue l'extraction et notamment celle de composés indésirables, l'extraction va alors être limitée au minimum, on mijote. Le chapeau de marc n'est plus que légèrement arrosé (très petit remontage) quotidiennement, voir, tous les deux jours, afin de renouveler le jus présent dans le marc et d'éviter que celui-ci se pique. A ce moment, la dégustation est primordiale, lorsque le maître de chai et l'œnologue considèrent que la matière et le gras ont suffisant été extraits, la cuve est écoulée de tirer du vin ayant de l'amertume, de la verdeur et/ou de la sécheresse. La durée de cuvaison varie en fonction de la qualité des raisins et du vin désiré, elle oscille généralement de 10 à 30 jours.
[0115]
- La fermentation malolactiaue, se déroule en général après la fermentation alcoolique. Elle permet de réduire l'acidité de certains vins.
- Un sulfitage du vin permet de le protéger de l'oxydation et des déviations microbiologiques potentielles ultérieures, il intervient après la fermentation malolactique pour ne pas l'entraver.
- S'ensuit l'élevage du vin avec micro-oxygénation et/ou macro-oxygénation éventuelles.
L'élevage peut être réalisé de différentes façons : élevage en cuve - élevage des vins sous bois - type de cuve - temps et conditions ; élevage du vin avec micro-oxygénation et/ou macro-oxygénation : conditions d'oxygénation
- Eventuellement, sont enfin mises en œuvre, avant la mise en bouteille, des opérations :
• de clarification et stabilisation.
• de stabilisation tartrioue.
• de filtration [Filtre classique à plaques de cellulose ou à terre - Système de micro-filtration tangentielle (MFT)],
• et/ou de collage [Bentonites - Colle de poisson - Caséine - Albumine d'œufe - Gélatine - PVPP - Sols et gels de silice, ...].
Certaines des opérations de correction du procédé selon l'invention notamment consister à agir sur:
• le collage des vins blancs et rosés (le collage de stabilisation protéique, le collage de stabilisation et de clarification, les traitements au ferrocyanure),
* la stabilité des vins blancs et rosés (Pinkink des vins blancs, stabilité protéique, stabilisation tartrique, traitements pour la stabilité tartrique),
* et/ou le collage des vins rouges (le collage de stabilisation et clarification, stabilité tartrique, indice de colmatage et comportement à la filtration).
À l'issue de la cuvaison, l'écoulement par gravité du vin de goutte, le décuvage puis le pressurage du marc, donnent le vin de presse.
Un assemblage peut être réalisé à tout moment, entre le vin de goutte et de presse, entre deux cuvées, entre des vins de cépage pour faire un vin d'assemblage.
[0116] Decisions de fin de vinification (analyses)
[0117] Le contrôle et le suivi de la fermentation alcoolique et malolactique est fondé sur les indicateurs suivants : Glucose + Fructose, TAV acquis, Degré Probable, AT, Acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, Acide Malique, Acide Lactique,
[0118] Un bilan est fait après soutirage, sur la base des indicateurs suivants : SO2 total, pH, SO2 actif, Ethanal, Acide Malique, Acide Lactique, CO2 , Acide tartrique, Acide gluconique, Glycérol, Fer, Cuivre (blancs et rosés) - Dégustation - Indice OTA, Intensité colorante sur demande),
[0119] A la mise en bouteille ou en BIB, on dose : TAV, Glucose + Fructose, AT, Acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, Ethanal, Acide Malique, Acide Lactique, CO2, Acide tartrique, Fer, Cuivre, 2 tests de stabilité protéique (blancs - rosés), on déguste, on réalise une analyse microbiologique par cytométrie, et, éventuellement un test au froid et/ou un indice de colmatage sur demande.
[0120] Etape (i): Selon une modalité remarquable de l'invention, l'étape (I) du procédé peut comprendre une sous-étape (ic) consistant dans une action de correction du profil minéral qui peut consister à :
- extraire des métaux avant la mise en bouteille utilisant une filtration, de préférence une filtration tangentielle associée à des polymères complexant les métaux (mis de l'autre côté de la membrane par rapport au vin);
- et/ou extraire des métaux à une étape avant la mise en bouteille ou après ouverture de la bouteille, par piégeage, de préférence en utilisant un gel de biopolymère fonctionnalisé par des ultra-chélatants directement mis en contact avec le vin.
[0121] Le procédé selon l'invention prend le parti de se focaliser sur l'analyse minérale/métallique des boissons alcoolisées, en particulier des vins, en utilisant des récipients adéquats pour la collecte d'échantillons, en traitant les données statistiquement, de préférence en visant des processus d'apprentissage basés sur l'intelligence artificielle et en collectant les données recueillies dans une base prévue à cet effet.
Cela permet de connaître notamment l'impact des métaux sur les goûts des boissons alcoolisées (e.g. des vins), et ce faisant d'introduire de l'objectivité analytique dans toutes les notations, classifications et concours œnologiques ou autres concours de boissons alcoolisées professionnels.
Les boissons alcoolisées, en particulier les vins, peuvent ainsi être discriminées entre elles, en fonction de leur qualité à un instant t, mais aussi en tenant compte des perspectives d'évolution de cette qualité, au vu du profil minéral (e.g. métallique) de la boisson alcoolisée. Le fait d'avoir accès, grâce au procédé selon l'invention, au potentiel évolutif de la boisson alcoolisée, est un nouveau critère très intéressant, qui facilite son évaluation et permet d'attribuer des notes avec davantage de justesse et d'impartialité. L'analyse rapide des données de la base de données grâce aux méthodes et aux outils selon l'invention constitue une aide efficace à la prise de décision éclairée, et surtout objective, pour le classement ou l'évaluation de boissons alcoolisées, notamment de vins, mais aussi en amont pour apporter toutes les actions préventives et/ou correctives souhaitables à tous les stades de l'élaboration des boissons alcoolisées.
[0122] DISPOSITIF
[0123] Selon un deuxième de ses aspects, l'invention concerne un dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention caractérisé en ce qu'il comporte une échantillothèque comprenant au moins une enceinte dans laquelle sont entreposés et conservés les échantillons recueillis à l'étape (a) dans des récipients inertes fermés chacun par un bouchon et en ce que cette enceinte est apte à placer ces échantillons dans des conditions de température, pression, humidité, et atmosphère données.
[0124] L'invention a également pour objet un système de gestion informatisée de l'échantillothèque et de la base de données.
Description des figures
[0125] Les figures annexées illustrant des exemples de réalisation non limitatifs, et dans lesquelles :
[0126] [Fig. 1] La figure 1 est une répartition des vins analysés dans les exemples, selon leurs cépages.
[0127] [Fig. 2] La figure 2 est une répartition des vins analysés dans les exemples, selon leurs origines - leurs régions.
[0128] [Fig. 3] La figure 3 est une répartition des vins analysés dans les exemples, selon leurs modes de culture.
[0129] [Fig. 4] La figure 4 est un graphique dans lequel:
- l'ordonnée correspond au nombre de vins analysés dans les exemples qui rentrent dans une catégorie de prix et qui sont comptés,
- et l'abscisse correspond à la concentration en Cl exprimée en μg /L.
[0130] [Fig. 5] La figure 5 est un graphique dans lequel:
- l'ordonnée correspond au nombre de vins analysés dans les exemples qui rentrent dans une catégorie (vin rouge ou vin blanc) et qui sont comptés,
- et l'abscisse correspond à la concentration en K exprimée enμg /L.
[0131] [Fig. 6] La figure 6 est un graphique dans lequel :
- l'ordonnée correspond au nombre de vins analysés dans les exemples qui rentrent dans une catégorie de prix et qui sont comptés,
- et l'abscisse correspond à la concentration en K exprimée enμg /L. [0132] [Fig. 7] La figure 7 est un graphique représentant la répartition des concentrations en Mg de vins analysés dans les exemples, en fonction de la qualité du vin (ici traduite par une sélection des notes obtenues).
[0133] [Fig. 8] La figure 8 est un graphique représentant la répartition des concentrations en K de vins analysés dans les exemples, en fonction de la qualité du vin (ici traduite par une sélection des notes obtenues).
[0134] [Fig. 9] La figure 9 est un graphique représentant la répartition des concentrations en Ca de vins analysés dans les exemples, en fonction de la qualité du vin (ici traduite par une sélection des notes obtenues).
[0135] [Fig. 10] La figure 10 est un graphique représentant la répartition des concentrations en Na de vins analysés dans les exemples, en fonction de la qualité du vin (ici traduite par une sélection des notes obtenues).
[0136] [Fig. 11] La figure 11 montre une matrice de corrélation statistique entre les éléments minéraux analysés (lanthanides et W, S, Nb).
[0137] [Fig. 12] La figure 12 présente le profil minéral d'un vin de la 2ème série d'exemples, selon une représentation graphique en étoile (diagramme de Kiviat).
[0138] [Fig. 13] La figure 13 est un graphe donnant la distribution des éléments métalliques et minéraux sur les différentes classes de concentrations des vins de la 3ème série d'exemples
[0139] [Fig. 14] à [Fig 17] Les figures 14 à 17 montrent les profils minéraux représentés selon des diagrammes de Kiviat des vins rouges, blancs , rosés, et effervescents de la 3ème série d'exemples.
EXEMPLES
1ère série d'exemples : §[0140] à [0220]
[0140] Prélèvement [étape (a)] et stockage d'échantillons [étape (c)J.
[0141] Les échantillons sont prélevés directement sur 24 bouteilles de vin commerciales :
-1- Saint Joseph - Les Caves Saint Ronain - Jacques Delorme
-2- Macon Villages - Domaine du grison
-3- Hermitage - E.Guigal
-4- Pays d'Oc - Naturae Chardonnay - Gerard Bertrand
-5- Veneto - Cantine Maschio - Verduzzo
-6- Montagne Saint Emilion - Chateau Petit Clos du Roy - François Janoueix
-7- Montagne Saint Emilion - Chateau Petit Clos du Roy (Premium) - François Janoueix
-8- Pomerol - Château l'Évêché - François Janoueix
-9- Saint Emilion grand cru - Château Condat - François Janoueix
-10- Meursault - Domaine Saint Marc - Sous la Velle
-11- Bourgogne Aligoté - Nuiton Beaunoy
-12- Bourgogne - Nuiton Beaunoy - Pinot Noir
-13- Mâcon - Le domaine du Grison - Mâcon Péronne -14- Côtes du Rhône - E.Guigal
-15- Chassagne Montrachet - Domaine Paul Pillot - 1er Cru Les Champs Gains
-16- Côte du Rhône - Cellier des Dauphins - Vieilles Vignes
-17- Montagny - Domaine de la Guiche - Montagny 1er Cru
-18- Chassagne Montrachet - Jean Bouchard
-19- Côte-Rôtie - Domaine Vemay - Gisèle
-20- Bourgogne Passe tout grains - Bernard Millot - 100 Noms
-21- Nuits Saint Georges - Domaine Henri GOUGES - Villages Rouge
-22- Maranges - Michel Sarrazin et Fils - Côte de Beaune
-23- Givry (Bourgogne rouge) - Michel Sarrazin et Fils - Givry 1er cru - Les vieilles vignes
-24- Gevrey Chambertin (Bourgogne rouge) - Domaine Denis MORTET - Mes Cinq Terroirs
[0142] Une fois la bouteille débouchée, une partie du vin est vidée (au moins 100 ml et moins de la moitié du contenu de la bouteille), puis deux flacons de stockage « metal free » (ultra-low tube MetalFree™ Centrifuge Tubes 15 ml ref 3134-345 - labcon®) sont remplis avec le vin (au moins 10 ml par flacon). Cette étape est faite moins d'une heure après l'ouverture de la bouteille. Le felt de pré-vider une partie de la bouteille permet d'éviter les dépôts de surfaces et laver la zone d'écoulement des poussières qui pourrait être en contact. Le felt de laisser encore au moins la moitié de la bouteille avant le prélèvement permet de minimiser les prélèvements de dépôts au fond de la bouteille.
[0143] Les tubes d'échantillons sont ensuite mis en zone de stockage à température ambiante.
[0144] On prélève une partie du contenu de l'un de ces tubes d'échantillons, pour réaliser des analyses de teneur métallique par ICP-MS (confer infra étape (d)_§[0143]-[0149]).
[0145] [étape (b)] Chaque tube est référencé et les informations disponibles concernant le vin sont rentrées dans un tableau de données. Ces informations sont énumérées ci-dessous dans le passage relatif à l'étape (e) réalisation de la base de données.
[0146] [étape (d)] Analyse de la teneur en éléments minéraux et traces métalliques
[0147] Les réactifs utilisés sont de qualité ultra-pure : HNO3 35% (Suprapur, Merck), HCl 30% (Suprapur, Merck) et eau doublement désionisée (résistivité 18.2 MQ.cm) dispensée via un système de puification (Pure La b, Elga)
[0148] Pour chaque vin, un aliquot de 400 pL est prélevé et dilué au 10ème par de l'acide nitrique 1% dans un vial Wheaton en polypropylène 15 x 45 mm (diamètre x hauteur) puis placé dans un passeur d'échantillons automatique intégré Agilent (l-AS).
[0149] L'analyse est réalisée en mode semi-quantitatif grâce à un ICP-MS Agilent® 7700. Celui-ci est équipé d'un octopôle qui sera utilisé en mode collision à l'hélium (débit He = 4.3 mL/min) avant l'entrée dans l'analyseur de masse de type quadripôle. Chaque échantillon est ensuite nébulisé au moyen d'un nébuliseur Micromist® puis introduit dans l'ICP-MS après passage dans une chambre de Scott, refroidie à 2°C. Une durée d'équilibrage et de stabilisation du signal de 60 s est programmée avant de procéder à la mesure proprement dite. L'analyse est alors réalisée sur toute la gamme de masses (7 à 238) à raison de 6 points d'acquisition par masse et 0,1 s par point.
[0150] L'obtention des données semi-quantitatives est assurée par l'utilisation calibration à un point à l'aide d'un standard multi-élémentaire (5 ppb / élément). Celui-ci a été préparé à partir de solutions monoélémentaires 1000 ppm de Li, Mg, Co, Y, Ce, Tl (Plasma CAL ICP-MS) diluées dans l'acide nitrique 1%.
[0151] Après chaque analyse, l'aiguille du passeur est rincée 30 s à l'eau puis 30 s avec HCl 2% et enfin, 30 s avec HNO3 1%.
[0152] Entre chaque échantillon, un échantillon blanc (HNO3 1%) est injecté afin de s'assurer de l'absence de contaminations croisées.
[0153] Les résultats sur les 24 vins mesurés sont présentés dans les tableaux 1 à 40 (voir infra). Entre différentes analyses sont effectuées régulièrement des mesures de solvant de référence pour regarder la pertinence des signaux obtenus. Sur les différents éléments étudiés, plusieurs éléments minéraux ressortent et donnent des mesures utilisables pour certains échantillons, représentatives pour intégrer dans une fiche de profil métallique.
[0154] On trouve ainsi 60 éléments directement intégrables dans une fiche de profil métallique des vins : Li, B, Na, Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Tl, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Br, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Rd, Cd, In, Sn, Sb, I, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, W, Pt, Hg, Tl, Pb, Bi, Th et U.
[0155] [Tableau 1] [0159] [Tableau 5]
[0176] Pour vérifier la pertinence des mesures, des essais de dilution ont été effectuées sur un échantillon de vin (ref Vin N°20) à 3 niveaux : dilution par 20, par 10 et par 5 dans l'acide nitrique.
[0177] L'analyse semi-quantitative a été effectuée sur les éléments principaux. Pour chaque élément, les mesures obtenues ont été comparées (valeur dilution 5/valeur dilution 10) et (valeur dilution 10/valeur dilution 20). Lorsque pour ces deux valeurs, le ratio est égal à 2+-0.5, on peut considérer que la mesure de l'élément est fiable dans le domaine et que l'élément peut être considéré comme fiable à utiliser. On a trouvé ainsi 50 éléments fiables à mesurer pour cet échantillon : Na, Mg, Al, S, K, Ca, Sc,
V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ge, Rb, Sr, Y, Zr, Mo, Pd, I, Cs, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Dy, Tm, Yb,
W, Tl, Pb, Bi, Th et U.
[0178] Lorsqu'une valeur du ratio est égale à 2 +-0.5 et l'autre valeur 2+-1 , l'élément peut être mesuré plus spécifiquement en ajustant le réglage de dilution, et peut être considéré comme intéressant à interpréter. On a trouvé dans ce cas 11 éléments supplémentaires pour cet échantillon : Si, Ti, Zn, Ga, Br, Nb, In, Sn, Sm, Ho, Er.
[0179] Et, enfin 2 éléments dont les deux ratios sont égaux à 2+-1 : Cd, Hf
[0180] On constate que plus de 60 éléments minéraux peuvent ainsi être mesurées par ICP-MS semi- quantitative sur cet échantillon et entrés dans une fiche de profil métallique de l'échantillon. Confer infra tableaux 22 à 40.
[0181] [Tableau 22] analyses complémentaires physico-chimiques, et enfin les données qualitatives sur le goût et la qualité du vin, ou le ressenti via les notes et les prix de vente.
[0203] Les paramètres suivants, pour autant qu'ils soient disponibles, sont rassemblés et enregistrés dans le tableau pour chaque vin collecté :
Origine/AOC/AOP/IGP/Nom du domaine viticole - Autres noms (variété, cuvée...)/Type/Millésime/Mode de culture/%alcool/Prix de vente/Sulfites/Site internet du Domaine et Contact domaine/Temps de garde/Pays/Région/Région Vi ti col e/Coordon nées GPS/Appellations/Type de verre Contenance (en ml)/Bouchon/Stockage/Date d'ouverture/Lieu d'ouverture/Vue/Nez/Bouche/Climat/Exposition- orientation précise/lnfluence du vent/Relief/Altitude/Origine de l'arrosage/lrrigation de la vigne/Type de sol/Types de culture/Surface en Ha/Densité de plantation/Fertilisation de la vigne/Enherbement/Lutte phytosanitaire/Type de taille de la vigne/Âge moyen de la vigne/Type de formentation/Cueillette/Triage/Egrappage/Types de pressoirs/Temps de macération des peaux et pépins dans le moût)/Matière cuve à vin/Volume cuve à vin (en hl)/Ajout de levure/Collage & Clarification/Filtration/Assemblage/Notes de critiques:experts œnologues/public (Vivino, Robert Parker (Wine advocate), Wine Spectator, Decanter, Jancis Robinson, James Suckling, JEB DUNNUCK, Vinous, Hachette, Wine EnthusiastyLabel/Certifications/Médailles:
[0204] Pour les vins analysés, les figures 1 à 3 annexées montrent, à titre d'exemples, la répartition obtenue en fonction, respectivement, des informations sur les cépages, les origines - régions et les modes de culture.
[0205] [Etape (h)] Etudes préliminaires statistiques
[0206] Pour analyser les données, on utilise, dans cet exemple, le langage python avec les librairies numpy, pandas, seabo et matplotlib (liste non exhaustive). La méthode de travail débute avec un premier traitement des données en analysant les propriétés de base de la totalité des données. Vient ensuite la phase de visualisation de certaines caractéristiques selon des classes définies au préalable (par exemple, regroupement selon des gammes de prix, des gammes de notes, ...)
- Chargement des données sous Python
Les libraires suivantes sont importées sous Python: pandas, seabo (pour la représentation graphique), numpy, matplotlib et scipy.stats. Les fichiers excel sont chargés sous la forme de DataFrame Pandas : le premier contient les concentrations de métaux, le deuxième les informations relatives aux origines, aux descriptions et à la qualité du vin. Ces fichiers sont fusionnés pour n'avoir qu'un seul DataFrame, regroupé grâce à l'information commune : « Sample Name ».
- Création de DataFrame sous-ensemble
[0207] Seaborn est utilisé pour créer des histogrammes des variables quantitatives avec la fonction seabo . histplot. Nous superposons à l'histogramme l'option KDE de seaborn. Il s'agit d'une représentation des données en utilisant la courbe de densité de probabilité.
[0208] Seabom.plot.pie est ensuite mis en œuvre pour représenter les variables qualitatives telles que l'origine, le type de vin, le mode de culture etc. [0209] Afin de mieux représenter graphiquement les données, des sous-ensembles d'intérêt sont créés. Des exemples de sous-ensembles étudiés sont les suivants : les métaux par catégorie, les prix (en posant des bornes inférieures et supérieures) et les notes Vivinos.
[0210] Ces sous-ensembles sont contenus dans des nouveaux DataFrame Pandas.
- Représentations de variables quantitatives
Il est donc à présent possible de tracer des histogrammes des métaux pour chaque sous-ensemble, à savoir, les histogrammes des concentrations des métaux appartenant aux sous-ensembles prix, puis type de vin et enfin note vivino.
[0211] Une fois repérée une relation entre deux variables (par exemple le prix et la note Vivino), il est possible d'utiliser seaborn. Implot pour visuellement confirmer la relation.
[0212] - Corrélations
Pour établir une corrélation quantitativement, on utilise la fonction , à utiliser sous la forme : DataFrame.corr(). On obtient ainsi une corrélation entre le prix et la Note Vivino de 0.75, ce qui prouve que les variables sont corrélées. Cette information se retrouve grâce au graphe « seaborn. clustermap » qui regroupe en dusters les métaux les plus corrélés. Ce graphe est symétrique, et les valeurs de corrélations sur la diagonale sont égales à 1 , puisqu'il s'agit de la corrélation entre le métal et lui-même. En traçant ce graphe pour les métaux de types « ultra-traces » on remarque de fortes corrélations entre les métaux La, Ce, Pr, Nd, et Eu.
[0213] -Analyses supplémentaires
Enfin, un graphe utilisé ici mais qui est relativement surchargé est le seabom.pairplot. Il s'agit en abscisse des variables xi Xn en fonction en ordonnées des variables xi,...x n-i . Id, il s'agit des métaux principaux. Sur la diagonale, on y trouve simplement ('histogramme du métal Xn. Il est alors possible de chercher visuellement des corrélations.
Les figures 4, 5 et 6 sont des exemples de graphiques obtenus, dans lesquels:
- l'ordonnée correspond au nombre de vins rentrant dans la catégorie (prix pour les figures 4&5 et vin rouge ou vin blanc pour la figure 6) et comptés,
- et l'abscisse correspond à la concentration ( en Cl pour la figure 4 et en K pour les figures 5&6) exprimée en μg/L.
[0214] Le graphique de la figure 4 permet d'observer que la teneur en chlore qui croît avec le prix du vin.
[0215] Le graphique de la figure 6 permet d'observer une différence entre vin blanc et rouge sur le taux de potassium.
[0216] Les 4 graphiques des figures 7 à 10 représentant la répartition des concentrations en Mg, K, Ca et Na, respectivement, en fonction de la qualité du vin (id traduite par une sélection des notes obtenues). On distingue un profil qui se dessine pour les vins de qualité, notés plus de 4, qui ont des teneurs préférentielles pour les 4 éléments Mg, K, Ca et Na centrées, respectivement, autour de 650 000, 200 000, 3 250 et 5000 μg/L.
[0217] [étape (i)] Utilisation des données analysées statistiquement [0218] A partir des différentes mesures effectuées sur les ultra-traces, on obtient une matrice de corrélation montrée sur la figure 11.
[0219] L'échelle sur la droite figure 11 correspond au coefficient de Pearson (la valeur -1 signifie que les variables ont inversement corrélés, +1 corrélation linéaire et zéro pas de corrélation). Il se calcule selon l'expression covariance de la matrice (X, Y) divisé par std(X)*std(Y) (déviation standard de X fois déviation standard de Y) : cov(X,Y)/std(X)std(Y)Le coefficient de Pearson est un indice reflétant une relation linéaire entre deux variables continues. Le coefficient de corrélation varie entre -1 et +1, 0 reflétant une relation nulle entre les deux variables, une valeur négative (corrélation négative) signifiant que lorsqu'une des variables augmente, l'autre diminue ; tandis qu'une valeur positive (corrélation positive) indique que les deux variables varient ensemble dans le même sens.
On voit une très nette corrélation par exemple au niveau des lanthanides entre eux, et associé également assez fortement au W, As et Nb. 2ème série d'exemples : §[0221] à [0226]
[0220] Les échantillons sont prélevés sur une bouteille de vin commerciale AOC Saint Joseph Domaine
Le Pizon 2020 Fabrice et Loïc Peychon.
[0221] On met en œuvre le protocole décrit pour la première série d'exemples aux paragraphes [0140] à [0150], à la différence près que, lors de l'échantillonnage, le vin est stocké après dilution au tiers dans de l'acide nitrique (HNO3) ultra-pur à 1% avec addition d'un standard interne d'indium à 10 μ/gL.
L'utilisation d'une solution acide telle que HNO3, permet de stabiliser le vin en limitant les problèmes de précipitations minérales et d'adsorption sur les parois des contenants. D'autre part, l'utilisation d'un standard interne permet notamment de contrôler les évaporations éventuelles lors du stockage. Les échantillons sont de nouveau dilués par 5 dans de l'HNO3 1% juste avant les analyses. Ces derières sont conduites de façon semi-quantitative et en mode collision avec de l'hélium.
[0222] Le tableau 41 ci-après présente les résultats obtenus: [0223] [Tableau 41]
[0224] La figure 12 montre le profil minéral du vin soumis à l'analyse, sous la forme d'un diagramme de Kiviat qui présente les résultats en déciles et en référence à l'ensemble des 590 vins rouges de France analysés dans les mêmes conditions.
[0225] Commentaire de la figure 12 : un profil spécifique du vin apparaît, montrant par exemple par rapport à m'ensemble des vins rouge, une très forte concentration relative en Ni et Cs (derniers déciles) et une forte teneur en magnésium et silicium (avant demeir décile), le vin est très pauvre par contre en sodium et aluminium.
3*"* série d'exemples : §[0227] à [230]
[0226] Les échantillons de 1200 vins commerciaux produits en France, de natures, de régions, de domaines, d'AOC et de millésimes divers, sont prélevés et analysés de la même façon que pour la deuxième série d'exemples.
[0227] Les analyses conduites dans le cadre de cette étude sur 1200 vins produits en France illustrent parfaitement la distribution des éléments métalliques et minéraux sur les différentes classes de concentrations (figure 13).
[0228] Les résultats d'analyses menées sur ces 1200 vins donnent des profils minéraux représentés selon des diagrammes de Kiviat sur les figures 14 à 17, dans lesquelles:
* Figure 14 : profil minéral (courbe foncée) associé à la moyenne de n=587 vins rouges comparé à un profil minéral (courbe claire) associé à la moyenne de (1200 - 587) vins non rouges.
Figure 15 profil minéral (courbe foncée) associé à la moyenne de n=323 vins blancs, comparé à un profil minéral (courbe claire) associé à la moyenne de (1200 - 323) vins non blancs.
Figure 16 : profil minéral (courbe foncée) associé à la moyenne de n=189 vins rosés comparé à un profil minéral (courbe claire) associé à la moyenne de (1200 - 189) vins non rosés.
Figure 17 : profil minéral (courbe foncée) associé à la moyenne de n=110 vins effervescents comparé à un profil minéral (courbe claire) associé à la moyenne de (1200 - 110) vins non effervescents.
[0229] Ces profils permettent d'assigner une véritable signature minérale aux vins. Il apparaît clairement, sur des représentations moyennes des catégories de vins rouges, blancs, rosés et effervescents (Figures 14 à 17 respectivement), une différenciation nette de leurs compositions minérales, par rapport à celles des autres vins.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Procédé, notamment mis en œuvre par ordinateur, de gestion et/ou de suivi d'au moins un facteur *fx* choisi dans un ensemble de facteurs comprenant :
*f1* la production agricole d'une matière première pour la fabrication d'une boisson alcoolisée, de préférence de vin,
*f2* la fabrication de cette boisson alcoolisée ;
*f3* la conservation de cette boisson alcoolisée;
‘f4* la maturation de cette boisson alcoolisée;
*f5* la consommation de cette boisson alcoolisée
*f6* la qualité de cette boisson alcoolisée;
*f7* l'authenticité de cette boisson alcoolisée par rapport à une référence choisie dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- : les noms du vin et des domaines, les appellations d'origine ; les indications géographiques ; les spécialités traditionnelles garanties ; les labels ; les marques déposées ; et leurs combinaisons ;
*f8* la traçabilité de cette boisson alcoolisée ;
*f9* le prix de vente de cette boisson alcoolisée; ce procédé consistant essentiellement à :
(a) collecter au moins un, de préférence au moins deux échantillons de la boisson alcoolisée, placer chacun d'eux dans un récipient inerte par rapport à la boisson alcoolisée et refermer ce dernier de manière étanche avec un bouchon tout aussi inerte;
(b) attribuer à chaque échantillon des données sur la boisson alcoolisée, choisies dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- des données sur l'origine, des données sur le terroir, des données sur la fabrication, des données sur la conservation et la maturation, des données sur la consommation, des données physico-chimiques, des données qualitatives, en particulier organoleptiques, des données économiques, des données commerciales, et des combinaisons de ces données ;
(c) éventuellement conserver au moins une partie des échantillons collectés à l'étape (a), dans des conditions déterminées ;
(d) analyser chaque échantillon pour déterminer au moins un profil minéral, de préférence métallique;
(e) constituer une base de données relatives aux échantillons et issues de l'étape (b) et de l'étape (d) ;
(f) éventuellement, compléter et/ou mettre à jour les données attribuées à l'étape (b), au moins une fois, sur tout ou partie des échantillons ;
(g) éventuellement, compléter et/ou répéter les analyses effectuées à l'étape (d), au moins une fois, sur tout ou partie des échantillons issus de l'étape (c) ;
(h) traiter ces données par analyse statistique, avantageusement par des méthodes automatiques ou semi-automatiques basées sur le traitement statistique, et, plus avantageusement encore par exploration de données ou "datamining", de préférence à l'aide d'outils d'intelligence artificielle et/ou d'autres techniques de "datamining";
(I) et utiliser les données traitées pour la gestion et/ou le suivi d'au moins l'un des facteurs *fx* susvisés.
[Revendication 2] Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le nombre N de boissons alcoolisées collectées à l'étape (a) est tel que, dans un ordre croissant de préférence :
N ≥ 500 ; N ≥ 1.000 ; N ≥ 10.000.
[Revendication 3] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que :
* les données sur l'origine comprennent le nom de la boisson alcoolisée, le nom du producteur, le nom du domaine, l'année de production, la date de prélèvement d'échantillons, le nom de la cuvée, le numéro de lot, et/ou le type de boisson alcoolisée;
* les données sur le terroir comprennent l'appellation d'origine, l'indication géographique, le pays, la région, le lieu, la parcelle, les cépages, la répartition des cépages, l'exposition, l'ensoleillement, la densité de plantation (en pieds/ha), le type de taille de la vigne, le mode de culture, la fertilisation de la vigne, l'enherbement, la lutte phytosanitaire, l'arrosage, l'âge moyen de la vigne, le relief, le type de sol, l'origine de l'eau, et/ou l'irrigation de la vigne;
* les données sur la fabrication comprennent le type de vendange, la date des vendanges, le type de triage et d'égrappage, le type de vinification, le type de pressoir, le temps de macération des peaux et pépins dans le moût, la matière des cuves, l'ajout de levure ou non, le type de collage et de clarification, le système de filtration, et/ou l'assemblage ;
* les données sur la conservation comprennent le temps de conservation, les types de contenants successifs, la contenance, la température, l'humidité, le type de bouchon, et/ou la date de conditionnement;
* les données sur la consommation comprennent la présence et le taux de sulfites, la présence et le taux de composés phénoliques, le pourcentage d'alcool, et/ou la présence et le taux de composés aromatiques;
* les données qualitatives, en particulier organoleptiques, comprennent des évaluations de l'Equilibre, de la Longueur, de l'intensité, de la Complexité et de la Typicité [méthode ELIC(T)], la robe, les arômes, les goûts, et/ou la durée d'expression en bouche des arômes du vin, de préférence exprimé en caudal les
* les données économiques comprennent le prix, le volume des ventes, et/ou le montant des ventes;
* les données commerciales comprennent les labels, les récompenses/médailles aux concours, les classements, et/ou les notes reçues.
[Revendication 4] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le profil minéral analysé à l'étape (d) pour les échantillons comprend :
* au moins 5 éléments minéraux (dits principaux) choisis parmi B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca,
* au moins les éléments métalliques (dits oligo-métaux) suivants : Fe ; Cu ; Zn ; Mn;
* éventuellement au moins l'un des éléments métalliques suivants : Pb et Cd ;
* au moins 10, de préférence au moins 30 et, plus préférentiellement encore, au moins 40 éléments choisis parmi les éléments minéraux traces suivants : Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Ti, V, Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se ; et/ou parmi les éléments minéraux ultra-traces suivants : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U, Sc, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Kg, Tl, Bi, Sb;
* éventuellement d'au moins une partie des isotopes de ces éléments
* les mesures des concentrations de ces éléments : * et/ou les rapports de concentrations de ces éléments, et, éventuellement de tout ou partie de leurs isotopes.
[Revendication 5] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'étape (d) comporte l'analyse de paramètres chimiques et physiques de la boisson alcoolisée, ces paramètres étant, de préférence, choisis pour une boisson alcoolisée constituée par du vin, dans le groupe comprenant -avantageusement constitué par- : TAV (Titre alcoométrique volumique), Glucose + Fructose, AT (Acidité totale), Acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, Ethanal, Acide Malique, Acide Lactique, CO2 , Acide tartrique, Acide gluconique, Glycérol, densité optique (absorbance à une ou plusieurs longueur d'onde 280, 420, 520 et 620 nm) et toutes les combinaisons de ces paramètres.
[Revendication 6] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que le traitement des données selon l'étape (h), consiste essentiellement à → utiliser au moins l'un des moyens suivants:
* analyses exploratoires et régressions logistiques pour réaliser des classifications basées sur une Analyse en Composante Principales (ACP ou PCA en anglais pour Principal Component Analysis')
* analyses discriminantes (ADL ou LDA en anglais pour Linear Discriminant Analysis )
* algorithme de modèle prédictif, de préférence choisi dans le groupe comprenant -idéalement constitué par - : Forêt d'Arbres Décisionnels Random forest (RF) et/ou Réseau de neurones artificiels - Artificial neural networks (ANN) et/ou Machines à Vecteur de Support - Support vector machines (SVM) ; → pour effectuer au moins l'une des actions suivantes :
* Identifier et prévoir les origines des différents éléments minéraux au sein d'un vin ;
* Identifier et prévoir les impacts sur la qualité d'un vin et l'évolution de la qualité d'un vin des différents éléments minéraux au sein d'un vin ;
* Ajuster les origines pour adapter la qualité.
[Revendication 7] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que les données traitées dans l'étape (h) comprennent : → au moins un profil analytique minéral, avantageusement métallique, de la boisson alcoolisée, mesuré à l'étape (d) à partir des éléments suivants :
* au moins 5 éléments minéraux (dits principaux) choisis parmi B, Na, Mg, P, S, Cl, K, Ca, *au moins les éléments métalliques (dits oligo-métaux) suivants : Fe ; Cu ; Zn ; Mn;
* éventuellement au moins l'un des éléments métalliques suivants : Pb et Cd ;
* au moins 10, de préférence au moins 30 et, plus préférentiellement encore, au moins 40 éléments choisis parmi les éléments minéraux traces suivants : Rb, Cs, Sr, Ba, Ce, Tl, V, Cr, Co, Ni, Zr, Mo, Ag, Al, Ga, Sn, As, Br, I, Se ; et/ou parmi les éléments minéraux ultra-traces suivants : La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Th, U, Sc, Y, Nb, Ru, Rh, Pd, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, Kg, Tl, Bi, Sb;
* éventuellement d'au moins une partie des isotopes de ces éléments
* les mesures des concentrations de ces éléments ;
* et/ou les rapports de concentrations de ces éléments, et, éventuellement de tout ou partie de leurs isotopes ; → et au moins 1, de préférence au moins 5 paramètres physicochimiques de la boisson alcoolisée choisi dans le groupe de paramètres comprenant - avantageusement constitué par - TAV (Titre Alcoométrique Volumique), Glucose + Fructose, AT (Acidité totale), Acide acétique, SO2 libre, SO2 total, pH, SO2 actif, Ethanal, Acide Malique, Acide Lactique, CO2 , Acide tartrique, Acide gluconique, Glycérol, densité optique, et toutes les combinaisons de ces paramètres.
[Revendication 8] Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de la qualité de la boisson alcoolisée, consiste essentiellement à :
* identifier un ou plusieurs profils minéraux, de préférence métalliques, constituant chacun une signature cible spécifique d'un certain niveau de qualité pour une boisson alcoolisée ou d'une boisson alcoolisée promise à un certain niveau de qualité;
* rechercher et sélectionner parmi un groupe de boissons alcoolisées, celle(s) dont le profil minéral, de préférence métallique, correspondant à une signature cible ;
* marquer cette ou ces boissons sélectionnées par un label de garantie de qualité acquise ou à venir ;
‘éventuellement utiliser les profils minéraux, de préférence métalliques des boissons alcoolisées non sélectionnées, pour anticiper des évolutions négatives de ces boissons et apporter les solutions correctives nécessaires.
[Revendication 9] Procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que l'utilisation des données traitées à l'étape (h) pour la gestion et/ou le suivi de l'authenticité (facteur *f7*) de la boisson alcoolisée , consiste essentiellement à :
‘identifier un ou plusieurs profils métalliques constituant des signatures spécifiques de l'origine de la boisson alcoolisée ;
* utiliser cette ou ces signatures comme des marqueurs garantissant l'authenticité de la boisson alcoolisée ;
* déceler les contrefaçons à l'aide de ces marqueurs.
[Revendication 10] Dispositif pour la mise en œuvre du procédé selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une échantillothèque comprenant au moins une enceinte dans laquelle sont entreposés et conservés les échantillons recueillis à l'étape (a) du procédé, dans des récipients inertes fermés chacun par un bouchon et en ce que cette enceinte est apte à placer ces échantillons dans des conditions de température, pression, humidité, atmosphère données.
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