Les composés organiques volatils : des indicateurs clés pour la qualité des aliments et la santé des plantes

Que sont les COV ?

Les composés organiques volatils (COV) sont des molécules carbonées de faible masse moléculaire, appartenant à différentes familles chimiques (alcools, aldéhydes, cétones, esters, terpènes…). Leur point commun ? Une volatilité élevée à température ambiante, qui leur permet de se diffuser dans l’air et d’interagir avec leur environnement.
En agroalimentaire, ces molécules sont au cœur de notre expérience sensorielle : elles définissent l’odeur et l’arôme des aliments, deux critères essentiels d’acceptabilité par les consommateurs.
En agriculture, les COV contribuent à de nombreuses fonctions vitales des végétaux : communication entre individus, défense contre les pathogènes et les herbivores, adaptation aux stress biotiques et abiotiques, attraction des pollinisateurs et des auxiliaires de culture.
Intéressons-nous de manière plus concrète à leurs applications dans ces deux domaines.

Des composés qui façonnent la qualité sensorielle des aliments ?

L’odeur est souvent le premier contact entre un produit et le consommateur. C’est elle qui éveille la curiosité, renforce la reconnaissance d’un aliment ou, au contraire, provoque son rejet. Les COV sont directement responsables de cette perception olfactive, détectée soit par voie nasale (avant dégustation), soit par voie rétronasale (en bouche).
Tous les COV n’ont pas le même impact sensoriel. Certains sont perceptibles à des concentrations infimes : le méthanthiol, molécule soufrée du brocoli, se détecte dès 0,0016 ppm, alors que le 2-pentanone, aux notes fruitées, requiert une concentration bien supérieure pour être perçu.
Chaque produit possède ainsi une empreinte volatile unique, véritable signature aromatique influencée par :
• la variété végétale ou le cultivar,
• les pratiques agricoles (alimentation, fertilisation, récolte),
• les procédés technologiques (fermentation, affinage, torréfaction),
• et les conditions de stockage.
Cette signature olfactive peut être mise à profit pour : garantir la typicité d’un produit, optimiser sa qualité sensorielle ou renforcer sa traçabilité.

Comprendre et valoriser les COV : une voie d’avenir pour l’agriculture et l’agroalimentaire

Les COV peuvent être analysés sans détruire les tissus émetteurs, permettant ainsi un suivi précis et continu de leurs émissions. Leur étude ouvre de nombreuses perspectives en matière de biocontrôle, de diagnostic précoce et de valorisation sensorielle.

Dans le domaine du biocontrôle et de la stimulation des défenses naturelles, Vegenov et IDmer ont mené le projet DOCAP (2023-2025), financé par l’Institut Carnot AgriFood Transition. Ce projet a exploré l’utilisation d’hydrolysats de poissons, valorisant des coproduits marins, pour identifier des substances actives capables d’induire des réponses de défense chez les plantes. L’analyse des COV émis a notamment permis de détecter des composés, comme l’alpha-terpinéol, associés à cette activation.
Sur le volet détection précoce des maladies, Vegenov est également impliqué dans les projets AGRIPOLHYS (2024-2027) et DEMASC (2024-2026). Le premier, coordonné par le LabISEN et financé par l’ANR, combine imagerie hyperspectrale, polarimétrie et analyse des COV pour identifier les maladies de la tomate avant l’apparition des symptômes. Le second, conduit avec l’École nationale supérieure de Chimie de Rennes, vise à caractériser des signatures COV propres aux pathogènes et à la résistance variétale.