Situé en plein cœur du parc d’innovation d’Illkirch-Graffenstaden, le laboratoire d’analyses Twistaroma décortique depuis 2011 la composition aromatique de différents produits, notamment du houblon. D’abord pur, et désormais après brassage et fermentation dans des minibières. Une technologie porteuse de nombreuses autres applications et d’alléchantes découvertes sur ce que les arômes disent des produits qui les renferment.

Telle une alvéole au sein d’une ruche, le laboratoire Twistaroma a ses locaux au sein de l’École supérieure de biotechnologie de Strasbourg (ESBS), elle-même située au cœur du parc d’innovation d’Illkirch-Graffenstaden. Sur quelques mètres carrés, l’équipe de huit personnes est un concentré de matière grise, de savoir-faire et de technologies. Leur spécialité : décortiquer les composés volatils, responsables des arômes, de tous types de matières premières, avec des applications en agroalimentaire, cosmétique ou encore pharmacie et médecine. Solène Dubs, ingénieure en phytochimie analytique, membre de l’équipe de Twistaroma depuis 2021, procède au tour du propriétaire. « Ici, vous avez un GC-ToF-MS ». Comprendre un chromatographe en phase gazeuse (GC), couplé à un spectromètre de masse (MS). Le premier permet de séparer les molécules en les faisant passer dans une colonne. Le second de les identifier en les fragmentant. Particularité de cet outil, il est couplé à un olfactomètre : « Nous pouvons donc d’une part, identifier une molécule grâce au spectromètre. Et de l’autre, lui attribuer une odeur. Cela nous permet de dire quelle molécule est responsable de quelle odeur dans un produit », explique Solène Dubs. Sentir une odeur, c’est une chose. Mettre un mot dessus en est une autre, et cela nécessite un certain entraînement, précise l’ingénieure. De l’autre côté de la paillasse trône un autre GC-MS, cette fois couplé à un appareil qui permet de détecter les thiols. « Ce sont des molécules très difficiles à détecter, car elles sont très vite oxydées et dégradées. Or, elles sont intéressantes car elles apportent des arômes particuliers, notamment dans le vin et la bière ». Twister les arômes avant de les analyser Mais avant de pouvoir analyser les échantillons, il faut les préparer. « Nous travaillons beaucoup avec des twister, qui ont donné le nom à l’entreprise », raconte Solène Dubs, en s’emparant d’un petit tube contenant un barreau métallique encore plus petit : c'est un twister. Celui-ci comporte une phase qui lui permet d’adsorber les molécules volatiles. Dès lors, il suffit de le plonger dans la matière à analyser pour qu’il se charge des molécules qu’elle contient. Celles-ci sont ensuite chauffées, pour qu’elles se désorbent du twister, puis à nouveau refroidies pour qu’elles se fixent à l’entrée de la colonne du GC, dans laquelle elles migrent en fonction de leur point d’ébullition, portées par de l’hélium. Parmi les matières analysées par Twistaromara, le houblon figure en bonne place. En effet, le laboratoire travaille depuis sa création à la caractérisation des arômes des houblons alsaciens avec le Comptoir agricole. Une collaboration qui a donné lieu à des publications scientifiques, et qui a permis d’affiner les connaissances sur cette plante emblématique du terroir alsacien. Ainsi, Twistaroma a participé à l’établissement de la carte d’identité aromatique de différentes variétés de houblon, et à la création d’une base de données qui référence près de 400 molécules. À ce jour, les profils aromatiques de quelque 150 variétés de houblon ont été analysés, d’abord sur du houblon pur, puis dans des minibières.   Du matériel petit mais costaud En effet, l’élaboration de la bière fait intervenir différentes étapes (brassage, fermentation…) susceptibles de faire évoluer les arômes des houblons. Pour mieux connaître comment les composés aromatiques du houblon évoluent dans les bières, Solène Dubs a imaginé et créé une plateforme de minibrassage et de minifermentation, baptisée Ambers (pour Automated Mini Beers Screener), qui repose sur un passeur d’échantillon modifié. Toutes les étapes du brassage sont respectées, mais à plus petite échelle : les tubes contiennent 3 g de malt, 5 ml d’eau, 20 mg de houblon, 0,5 g/l de levure… Durant l’étape de fermentation, les tubes sont régulièrement pesés et du CO2 est prélevé. Une opération qui vise non seulement à éviter que les tubes explosent sous la pression du gaz, mais aussi à vérifier que la fermentation a bien lieu, et à détecter le plateau d’émission de CO2, qui signe sa fin. Des twister sont ensuite déposés dans chaque minibière afin d’en capter les arômes et de les analyser par GC-ToF-MS. Enfin, les résultats obtenus subissent une analyse statistique pour s’assurer de leur robustesse. Une étude pilote a été menée pour étudier l’effet de cinq variétés de houblon sur les bières obtenues, tous autres paramètres égaux par ailleurs. Les résultats obtenus permettent d’affirmer que 86 composés sont présents à des teneurs significativement différentes entre les bières, et que certains sont très liés à la variété de houblon utilisé. Ainsi, le Butyl 2-methylbutanoate est retrouvé significativement en plus grande quantité dans les bières brassées avec la variété de houblon Barbe Rouge. Les résultats ont aussi été soumis à une analyse en composantes principales (ACP), qui a permis de clustériser les minibières par groupe de similitudes de profils aromatiques. Des travaux qui ont permis de démontrer que les variétés peuvent être séparées en fonction de leur pays d’origine, qu’Aramis et Strisselspalt sont proches... Enfin, les liens entre des caractéristiques aromatiques et physiologiques ont pu être mis en évidence. Ainsi, les variétés riches en sélinènes présentent une bonne tolérance au mildiou et à l’oïdium. Des applications en viticulture « Ces travaux menés en partenariat avec le Comptoir agricole ont fait preuve de concept. Ils ont permis de démontrer que les outils et les méthodes de Twistaroma fonctionnent », souligne Damien Steyer, fondateur de l’entreprise. En effet, en manipulant quelques millilitres de bière et milligrammes de houblon, il a été possible d’établir que les variétés de houblon présentent des profils aromatiques différents, et qu’ils évoluent au cours des processus de brassage et de fermentation : des molécules sont similaires, d’autres sont modifiées, si bien que les signatures olfactives des variétés de houblon évoluent entre du houblon brut et dans la bière. Une fois le concept validé, les travaux vont se poursuivre. Il s’agit de vérifier que les résultats obtenus en version miniature se vérifient à plus grande échelle, en répétant ces analyses sur de plus grands volumes de bière. De réaliser les mêmes analyses sur quelque 150 variétés de houblons avec pour objectif d’identifier les marqueurs génétiques des composés aromatiques afin d’accélérer la sélection de nouvelles variétés de houblon. En outre, les autres paramètres qui influencent les arômes de la bière (types de malt, souches de levure, températures et durées de brassage…) peuvent également faire l’objet d’investigations. Enfin, d’autres produits peuvent être passés au crible des appareils de pointe, notamment le vin, pointe Damien Steyer, également docteur en sciences de la vie, et dont la thèse portait sur les arômes du vin. Il est en effet possible d’investiguer l’effet des cépages, des millésimes, des levures, des terroirs et notamment des types de sols sur les profils aromatiques des vins.