Analyse Multi-élémentaire et Isotopique pour la traçabilité et l'authenticité des vins

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1 Analyse Multi-élémentaire et Isotopique pour la traçabilité et l'authenticité des vins Ekaterina Epova Sylvain Bérail Olivier F.X. Donard Bernard Medina Wine track N 3 Beaune 13 mars 2015

2 Vins, éléments trace, isotopes: provenance et traçabilité POLLUTION FERTILISANTS SOL EAU + VINIFICATION ECHANTILLONNAGE

3 Est-il possible de distinguer les vins de Bordeaux authentiques des imitations et contrefaçons? Gary Varvel Protection du marché et des consommateurs Dommages économiques et risque d'atteinte à la réputation de l'appellation. 14 échantillons en provenance de Chine

4 Pouvons-nous «tracer» l'origine des vins de Bordeaux? 48 échantillons représentatifs des vins de BORDEAUX : Pomerol (rouge) 4 Saint-Emilion (rouge) - 16 Pessac-Léognan (rouge) - 9 Pessac-Léognan (blancs) - 8 Pauillac (dont 4 suspects)

5 Préparation des échantillons et analyses Pré-concentration Minéralisation Sr separation using Sr-Eichrom resin Pb separation using Pb-selective resin Isotope Analysis PerkinElmer NexION 300D with ICP High precision : 0,005 % ( 1,00005 ) Analyse des métaux trace : Li, Be, B, Al, Mg, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Rb, Sr, Ag, Cd, Cs, Ba, Hg, Pb, Tl, U ( dilution 1/20 ) Multicollector ICP-MS Nu-Instrument Analyse des données Simultaneous isotope ion detection

6 Analyse de Métaux Trace Li, Be, B, Al, Mg, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Rb, Sr, Ag, Cd, Cs, Ba, Hg, Pb, Tl, U

7 Eléments traces Li vs Sr : impacts géogénique Vins Chinois Bordeaux Quelques vins Chinois se retrouvent dans la zone Bordeaux (Pomerol). Autres Bordeaux Pomerol Bordeaux: Pomerol a une distribution différentes des autres vins de Bordeaux (avec le critère [Li] / [Sr] )

8 Elements trace B vs Sr : impacts géogénique + agriculture Bordeaux Vins Chinois Saint-Emilion Pomerol Others Bordeaux Quelques vins Chinois recouvrent la zone de Bordeaux (Pomerol). Les vins de Bordeaux de SaintEmilion et de Pomerols sont séparés en utilisant le critère [B] / [Sr].

9 Elements trace V vs B : impacts agriculture + vinification Bordeaux c Chinese wine Pomerol Pauillac Le groupe Chine recouvre le Bordeaux Pessac-Léognan Blanc Pomerol, Pauillac et Pessac-Léognan Blanc sont différenciés avec V.

10 Elements trace 3D : impacts géogénique + agriculture + vinification Les vins se distinguent parfaitement selon leur appartenance géographique. L'influence des facteurs : agricole B, géogénique Sr ou Li et de vinification Fe sont déterminants,

11 Analyse Isotopique Système non-traditionel d' isotope stable : 86 Sr, 87Sr, 204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb

12 Préparation des échantillons et analyses Pré-concentration Minéralisation Sr séparation avec résines Sr-Eichrom Pb séparation avec résines Pb-sélectives Analyse Isotopique PerkinElmer NexION 300D with ICP Haute précision : 0,005 % Trace metals analysis : ( 1,00005 ) Li, Be, B, Al, Mg, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, As, Rb, Sr, Ag, Cd, Cs, Ba, Hg, Pb, Tl, U (in 20 times dilution) Détection Simultanée des ions isotopiques ICP-MS Multicollecteur Nu-Instrument Analyse des données

13 Justesse et précision des mesures du rapport isotopique 87 Sr/86Sr Stabilité du signal à long terme : 48 h Valeur certifiée NIST 987 Justesse : 0, /- 0,00026 Valeur mesurée : 0, /- 0,00003

14 Origine Géographique 87 Sr/86Sr : Vins de Chine Pomerol Pessac-Léognan rouges et blancs Pauillac Saint-Emilion Large distribution pour les vins Chinois Vins de Bordeaux cohérence des rapports

15 Origine Géographique 87Sr/86Sr vs Sr : Chine Bordeaux Grande dispersion des rapports 87 Sr/86Sr des vins Chinois Provenance non précisée Rapport et teneur, spécifique, pour Pomerol Pomerol Autres Bordeaux

16 Traceur géogénique et anthropogénique des sources de plomb Influence anthropogénique Essence au plomb Echantillons vins de Bordeaux analysés en 2014 Echantillons vins de Bordeaux analysés en 2000 Influence géogénique Médina B et al., 2000 Influence of atmospheric pollution on the lead content of wines Vins Chinois Abandon du plomb dans l'essence Pb / Datation Pb vs 206Pb /207Pb Bordeaux

17 Isotopes du Pb et origine geographique des vins Plomb dans l'essence Rapports différents 207 Pb / 204Pb vs 208Pb /204Pb

18 Isotopes d'éléments trace 3D : impacts géogénique + anthropogéniqque la détermination du millésime est possible selon l' appartenance géographique. L'influence des facteurs : géogénique isotope de Sr et anthropogénique isotopes de Pb sont déterminants pour la traçabilité des vins..

19 Tendance temporelle des vins : rapport 206 Pb / 207Pb 206 Pb / 207 Pb = 1,197 Géogenique (Elbaz-Poulichet 1984) Le rapport 206Pb / 207Pb peut être utilisé pour tracer l'age des vins 1, Pb /207 Pb = 1,086 French gasoline (Monna et al. 1997) Le rapport 206Pb / 207Pb est un traceur des sources de pollution Grousset F.E et al., 1994 Transient Pb Isotopic Signatures in the Western European Atmosphere

20 Application: Mettre en évidence les contrefaçons Echantillons: 4 vins de Pauillac supposés contrefaits 4 Pauillac authentiques, millésimes Pauillac vral Pauillac probablement contrefait Conclusion : Un supposé contrefait est en réalité un vrai Pauillac Confirmation par le producteur Représentation 3D

21 CONCLUSION Les éléments minéraux trace, judicieusement choisis, et les systèmes isotopiques des éléments lourds sont des outils de discrimination efficaces pour tracer l'origine géographique, le processus de vinification, le millésime des vins etc.. Combiner les informations géogéniques avec les informations données par les contaminants et les pratiques agricoles, confère une forte discrimination au système. Cette approche, qui nécessite un très grand savoir faire, a été utilisée avec succès pour détecter des vins contrefaits à la demande des producteurs. Dans le futur d'autres systèmes isotopiques (B, Cu, Zn, Hg) seront testés dans le cadre du projet MARSS développé à l'université de Pau et des pays de l'adour avec des appareils de très haute performance.

22 Analyse Multiélémentaire et isotopique pour la traçabilité et l'authenticité des vins Ekaterina Epova Sylvain Bérail Olivier F.X. Donard Bernard Medina Merci de votre attention!