Brevet FR3063148A1 — publié le 20180824

L'invention concerne une méthode et un dispositif électrochimique de détection et/ou quantification du dioxyde de soufre (S02) sous ses différentes formes non complexées (moléculaires et ioniques) dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique. Elle concerne également un procédé de régénération d'une électrode dont au moins une partie de la surface externe est en or. Dans la suite de ce présent document, on désignera le SO2 non complexé sous le terme « S02 libre ». Du fait de ses propriétés antiseptiques, antioxydantes et antioxydasiques, le SO2 est largement utilisé pour la conservation des fruits et dans l'élaboration de boissons aqueuses telles que des jus de fruits non fermentés, ou de boissons hydroalcooliques, telles que les vins effervescents ou non, champagnes, cidres, bières, jus de fruits fermentés. L'ajout de SO2 sous différentes formes chimiques, appelé sulfitage, a notamment lieu tout au long du processus d'élaboration du vin, de la vinification au conditionnement de manière à le protéger, l'aseptiser, et le conserver. Lors de l'incorporation de SO2 dans un 15 moût en fermentation ou dans un vin, une fraction de celui-ci va se combiner aux sucres, aux aldéhydes (principalement l'éthanal) ou à des cétones présents dans ce milieu riche en composés organiques. La fraction restante non complexée, dite libre, est celle qui possède les propriétés les plus intéressantes. La fraction la plus antiseptique du SO2 libre est appelée SO2 actif et correspond chimiquement au SO2 moléculaire. La teneur en SO2 actif est 20 fonction du pH, de la température, du degré alcoolique et de la concentration en SO2 libre. Elle est d'un grand intérêt oenologique car elle permet de traduire le niveau de protection du vin contre l'oxydation et la contamination de micro-organismes d'altération. Ainsi, le vinificateur a besoin de connaître la concentration en SO2 libre tout au long de la vie du vin de manière à ajuster les quantités en S02. On appelle S02 libre le dioxyde de soufre présent 25 sous les formes suivantes : H2S03, FIS03- et S032-, dont l'équilibre est fonction du pH et de la température : H2S03 avec pKl = 1,9 HS03- El++ S032-. avec pK2 = 7,2 Dans le vin, dont le pH est typiquement compris entre 3 et 4, les faunes H2S03 et 30 1-1S03- sont majoritaires. A l'heure actuelle, deux méthodes sont utilisées par les vinificateurs pour doser le SO2 libre présent dans le moût ou le vin. 3063148 2 La première méthode est appelée « méthode Ripper » et est décrite dans le recueil international des méthodes d'analyses - 01V-MA-AS323-04B. Cette méthode couramment utilisée consiste en un dosage iodométrique du SO2 libre en milieu acide et du SO2 combiné après hydrolyse alcaline sur des 5 échantillons de vins. La seconde méthode est la méthode dite de « Franz Paul » et est décrite dans le recueil international des méthodes d'analyses - 01V-MA-AS323-04A. Dans cette méthode, le H2S03 formé par acidification du milieu est entrainé par un courant d'air ou d'azote ; il est fixé et oxydé en acide sulfurique (1-12SO4) par 10 barbotage dans une solution diluée neutre de peroxyde d'hydrogène. L'H2SO4 ainsi formé est dosé par une solution titrée d'hydroxyde de sodium. Le SO2 libre est extrait du vin par entrainement à froid (10°C environ) et le S02 combiné par entrainement à chaud. Comme on le voit, ces méthodes d'analyse ne peuvent être mises en oeuvre que par un laboratoire spécialisé et en dehors du site des exploitations viticoles. Ces méthodes utilisent des mesures indirectes qui nécessitent un prélèvement d'échantillon ainsi qu'un ajout de réactifs. De ce fait, leurs protocoles sont complexes à mettre en oeuvre. Ainsi, il existe un besoin pour une méthode et un dispositif de détection et/ou quantification rapide et direct du SO2 libre, qui peuvent être mis en oeuvre par un non spécialiste au sein des exploitations viticoles. A cet effet, l'invention propose une méthode électrochimique pour la détection et/ou quantification du SO2 libre dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique, caractérisée en ce qu'elle comprend : a) l'introduction dans le liquide alimentaire de : une électrode de mesure dont au moins une partie de la surface externe en contact avec le liquide alimentaire est en or (partie active), une électrode de référence, une contre-électrode, et b) la mesure de la variation du courant produit par l'oxydation du S02 libre, présent dans le liquide alimentaire, lors d'un balayage en potentiel par voltampérométrie cyclique. 3063148 3 Selon un mode de mise en oeuvre de la méthode de l'invention, à l'étape b) le balayage en potentiel est effectué : - en utilisant une électrode Ag/AgC1 comme électrode de référence, - entre -1 V et +2 V, de préférence entre +0,1 V et +1,9 V, préférablement entre +0,1 V et 5 +1,5 V, - à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-I et 10 000 mV.s-I, de préférence comprises entre 10 mV.s-I et 1 000 mV.s-I, plus préférablement comprises entre 10 mV.s-I et 100 mV.s-I. De préférence, le liquide alimentaire est du vin. 10 Selon un mode de mise en oeuvre préféré de la méthode de l'invention, l'électrode de mesure a un rapport Rthéo entre son aire développée (Ade,) et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. Selon encore un mode de mise en oeuvre de la méthode de l'invention, cette méthode comprend, de plus, avant l'étape b), une étape bl) de balayage(s) en potentiel, lors d'une 15 voltampérométrie cyclique, effectué(s) : - en utilisant une électrode Ag/AgC1 comme électrode de référence, - entre +0,1 V et +1,5 V, - à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-I et 10 000 mV.s-1, de préférence comprises entre 10 mV.s-I et 1 000 mV.s-I, plus préférablement comprises entre 10 20 mV.s-I et 100 mV.s-I, sans mesure de la variation du courant, permettant l'oxydation puis la réduction de la partie de la surface externe en or de l'électrode en contact avec le liquide alimentaire. Selon toujours un mode de mise en oeuvre de la méthode de l'invention, cette méthode comprend, de plus : 25 - avant l'étape b), une étape b2) d'établissement d'une abaque reliant la valeur du pH du liquide alimentaire en fonction de la position du pic de réduction des oxydes d'or lors de balayages en potentiel, par voltampérométrie cyclique, effectués dans le liquide alimentaire à différents pH, en utilisant une électrode Ag/AgCI comme électrode de référence, entre +1 V et +2 V, de préférence entre +0,1 V et +1,9 V, préférablement entre +0,1 V et +1,5 V, et à 30 des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-I et 10 000 mV.s-I, de préférence 3063148 4 comprises entre 10 inV.s-1 et 1 000 mV.s-1, plus préférablement comprises entre 10 mV.s-1 et 100 inV.s-1, - la mesure de la température T du liquide alimentaire, pendant l'étape b), et - la détermination du titre alcoolique, TAV, du liquide alimentaire, 5 ce par quoi on obtient le pourcentage de S02 moléculaire contenu dans le S02 libre, grâce à la formule suivante : % S02 moléculaire =100 / [1. 0(pH - pK1) 11 dans laquelle pl(i= 1,949 + (T - 20) X 0,0322 + (TAV - 10) X 0,01971 L'invention propose également une méthode de régénération d'une électrode 10 dont au moins une partie de la surface externe est en or, caractérisée en ce qu'elle comprend : a) l'introduction dans un liquide alimentaire de l'électrode dont au moins une partie de la surface externe est en or, et bl) la mise en oeuvre de balayage(s) en potentiel, lors d'une voltampérométrie 15 cyclique, effectué(s) : - en utilisant une électrode Ag/AgC1 comme électrode de référence, - entre +0,1 V et +1,5 V, - à des vitesses de balayage en potentiels comprises entre 1 inV.s-1 et 10 000 mV.s-1, de préférence comprises entre 10 mV.s-1 et 1 000 mV.s-T, plus préférablement 20 comprises entre 10 niV.si et 100 sans mesure de la variation du courant, permettant l'oxydation puis la réduction de la partie de la surface externe en or de l'électrode en contact avec le liquide alimentaire. L'invention propose aussi un dispositif électrochimique de détection et/ou 25 quantification du S02 libre dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique caractérisé en ce qu'il comprend : - une électrode de référence, - une contre-électrode, - une électrode de mesure dont au moins une partie de la surface externe est 30 en or, 3063148 5 et caractérisé en ce que l'électrode de mesure a un rapport Rthéé entre son aire développée (Ad') et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. Selon un mode de réalisation du dispositif de l'invention, l'électrode de mesure est 5 une électrode comprenant un support recouvert d'une gaine poreuse en or, cette gaine ayant une épaisseur et des tailles de pores telles que l'électrode de mesure a un rapport Rthéo entre son aire développée (Ad,) et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. La taille des pores et l'épaisseur de la gaine poreuse sont mesurées par microscopie 10 électronique à balayage (MEB). Selon un autre mode de réalisation du dispositif de l'invention, l'électrode de mesure est une électrode comprenant un support recouvert d'une couche rugueuse en or, constituée de cristallites en or de dimensions nano à micrométriques de sorte que l'électrode de mesure a un rapport Rthéo entre son aire développée (Adev) et son aire apparente (Aapp) supérieur ou 15 égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui suit et qui est faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 est un schéma d'un dispositif selon l'invention, 20 - la figure 2 représente une première électrode de mesure, dite « disque plan », utilisée dans la détection et/ou quantification de l'invention, - la figure 3 montre une seconde électrode de mesure cylindrique, dite « microstructurée poreuse », en or utilisée dans le dispositif et la méthode de détection et/ou de quantification de l'invention, 25 - la figure 4 représente une photographie prise au microscope électronique à balayage (MEB) à un grandissement de 1000 de la surface de l'électrode représentée en figure 3, - les figures 5a et 5b montrent des images prises au MEB à un grandissement de 1 000 de la surface d'une électrode de mesure cylindrique dite « microstructurée rugueuse » 30 dont la surface est recouverte de cristallites d'or ; - la figure 6 montre les courbes de voltampérométrie cyclique de solutions hydroalcooliques modèles avec ajouts de 0, 25 et 125 ing.L-1 de SO2 libre (respectivement 3063148 6 courbe en pointillés, courbe en tirets et courbe pleine), obtenues en utilisant, comme électrode de mesure : - une électrode de mesure constituée d'un cylindre en or de 25 mm de longueur et de 250 plu de diamètre (figure 6A), 5 - l'électrode microstructurée poreuse montrée en figure 3 et 4 (figure 6B), - l'électrode microstructurée rugueuse représentée en figure 5 (figure 6B), - l'électrode disque plan montrée en figure 2 (figure 6C), et 10 - une électrode de mesure en or, d'un dispositif commercialisé par la société Dropsens qui comprend, en outre, une électrode de référence en Ag, et une contre-électrode, toutes ces électrodes étant déposées par sérigraphie dans un support en un matériau polymère (figure 6D), - la figure 7 montre les courbes de voltampérométrie cyclique obtenues dans 15 une solution d'acide sulfurique 0,1 M (courbe en trait plein) et dans une solution hydroalcoolique modèle contenant 25 mg.1:1 de SO2 libre (courbe en tirets), - la figure 8 montre les courbes de voltampérométrie cyclique obtenues avec une électrode de mesure en or du type disque plan dans un vin blanc (courbe pleine), un vin rosé (courbe en pointillés) et un vin rouge (courbe en tirets), 20 - la figure 9 montre les courbes de voltampérométrie cyclique enregistrées dans des solutions hydroalcooliques modèles contenant des teneurs variables en SO2 libre en utilisant comme électrode de mesure une électrode microstructurée poreuse en or, - la figure 10 montre la courbe de régression de la variation du courant 25 normalisé mesuré à +0,4 V en fonction de la concentration en SO2 libre dans une solution hydroalcoolique modèle, - la figure 11 montre les courbes de régression de la variation du courant normalisé mesuré à +0,4 V en fonction de la concentration en SO2 mesurée par la méthode Franz Paul dans : 30 - un vin blanc (Bordeaux, Sauvignon Roche Mazet, 2014) (symbole rond gris), pour le même vin blanc auquel a été ajouté de l'éthanal (symbole carré blanc), et 3063148 7 - le même vin blanc avec des ajouts dosés de SO2 de 20 mg.L-1, 40 mg.L 1 et 70 mg.L-1 (symboles losanges noirs), - la figure 12 montre les courbes de régression de la variation du courant normalisé mesuré à +0,4 V en fonction de la concentration en SO2 mesurée par la méthode Franz Paul 5 pour : - un vin rosé (Cabernet d'Anjou, Plessis Duval, 2015) (symbole rond gris), - le même vin rosé auquel a été ajouté de l'éthanal (symbole carré blanc), et - le même vin rosé avec des ajouts dosés de SO2 de 20 ing.L-1, 40 mgr et 70 mg.L- 1 losanges noirs), 10 - la figure 13 montre les courbes de régression de la variation du courant normalisé mesuré à +0,4 V en fonction de la concentration en SO2 mesurée par la méthode Franz Paul pour : - un vin rouge (Morgan, Club des sommeliers, 2014) (symbole rond gris), - le même vin rouge auquel a été ajouté de l'éthanal (symbole carré blanc), et 15 - le même vin rouge avec des ajouts dosés de SO2 de 20 mg.L-1, 40 mg.L-1 et 70 mg.L-1 (symboles losanges noirs), - la figure 14a montre les courbes de voltampérométrie cyclique, obtenues en utilisant comme électrode de mesure l'électrode disque plan montrée en figure 2, et enregistrées dans un vin blanc (courbe en pointillés) et en faisant varier le pH par ajout de 20 soude (courbes en trait plein), - la figure 14b montre les courbes de voltampérométrie cyclique, obtenues en utilisant, comme électrode de mesure, l'électrode disque plan montrée en figure 2, et enregistrées dans un vin blanc (courbe en pointillés) et en faisant varier le pH par ajout d'acide sulfurique (courbes en trait plein), et 25 - la figure 15 montre la variation de la position du pic de réduction des oxydes d'or en fonction du pH pour un vin blanc lorsqu'une électrode de mesure qui est l'électrode disque plan montrée en figure 2 est utilisée. L'invention propose une méthode de détection et/ou quantification du SO2 libre dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique basée sur une mesure électrochimique par 30 voltampérométrie cyclique dans laquelle une électrode, dont au moins une partie de la surface externe est en or, est utilisée en tant qu'électrode de mesure. 3063148 8 Dans la présente invention par 'liquide alimentaire aqueux' ou `hydroalcoolique', on entend, pour les liquides aqueux, les jus de fruits en particulier et pour les liquides hydroalcooliques, on entend le vin effervescent ou non, le champagne, le cidre, les alcools à base de fruits, et la bière. 5 La quantification et la détection du S02 libre sont effectuées dans une cellule électrochimique à trois électrodes schématisée en figure 1. Elle comporte trois électrodes : une électrode de mesure, notée 1 en figure 1, une électrode deréférence, notée 2 en figure 1, et une contre-électrode, notée 3 en figure 1, qui sont plongées dans un liquide alimentaire, noté 4 en figure 1, contenu dans un récipient, noté 5 en 10 figure 1, dont on veut connaître la teneur en S02 libre. Ces trois électrodes sont connectées à un potentiostat (non montré) qui peut transmettre les données mesurées à un ordinateur. L'électrode de mesure 1 peut être une électrode de mesure de type disque plan, montrée en figure 2, qui est constituée par la section droite d'un fil d'or, par 15 exemple de 3 mm de diamètre, enrobé par un corps isolant, par exemple en Téflone. L'électrode de mesure 1 peut encore être un cylindre en or, par exemple d'une longueur de 25 mm et un diamètre de 250 gm. L'électrode de mesure 1 peut aussi être une électrode de mesure en or déposée par sérigraphie sur un support en polymère où, outre l'électrode de mesure 20 en or, une électrode de référence en argent et une contre-électrode en or sont également déposées par sérigraphie sur le même support en polymère. Cet ensemble constitue un système jetable qui pourra alors être directement plongé dans l'échantillon pour la mesure et relié à un potentiostat. Mais, avantageusement, l'électrode de mesure 1 sera une électrode 25 microstructurée poreuse, telle représentée en figure 3, qui consiste en un support cylindrique dont au moins la surface externe est en or, d'environ 25 mm de longueur et 250 um de diamètre, ladite surface externe étant revêtue d'une gaine poreuse en or permettant d'accroître sa surface active. Selon une forme de réalisation, le support cylindrique peut être intégralement constitué d'or. Cependant, le cylindre peut être 30 formé d'un coeur en verre ou en métal autre que l'or et recouvert d'une couche d'or. Bien que le support montré en figure 3 soit cylindrique, il apparaitra clairement à l'homme de l'art que le support peut être un support plan, ou encore hémisphérique. 3063148 9 Des électrodes microstructurées poreuses, telles que celle représentée en figure 3 peuvent être obtenues comme décrit dans la demande internationale WO 2016/030806: des couches de particules sphériques de silice de tailles contrôlées sont déposées sur la surface du cylindre. Le diamètre des particules de silice déposées peut varier de 50 nm jusqu'à 5 5 gm. Puis, une électrodéposition d'or à travers les interstices du film de particules de silice est effectué. Ensuite, les particules de silice sont éliminées par un traitement chimique, ce qui permet l'élaboration d'une gaine ayant une structure périodique poreuse en or, la taille des pores étant ajustée par le diamètre des particules. L'épaisseur de cette gaine poreuse est contrôlable entre l'équivalent de la mi-hauteur d'une couche de particules jusqu'à la hauteur 10 correspondant à 50 couches de particules, soit une épaisseur de 25 nm à plusieurs centaines de .urn. Une telle électrode développe ainsi une grande surface spécifique tout en conservant une faible dimension. Une telle électrode microstructurée poreuse est montrée en figure 3. La figure 4 montre la surface externe de cette électrode. L'électrode de mesure peut aussi être une électrode microstructurée rugueuse, c'est à 15 dire comportant une surface en or rugueuse constituée d'un réseau de cristallites en or, de dimension nano à micrométrique ( de 1001.tm à 1 nm). Une telle électrode est montrée en figures 5a et 5b. La surface microstructurée rugueuse a été obtenue par électrodéposition d'un sel d'or (acide tétrachloraurique) en présence d'acétate de plomb, comme décrit dans Plowman B. J., Ippolito S. J., Bansal V., Sabri Y. M., O'Mullane A. P., Bhargava S. K. 20 Chem.Commun. , 2009, 33, 5039, sur un support qui peut être cylindrique, plan ou sphérique, en or ou en un matériau différent de l'or mais recouvert d'une couche d'or. La durée de l'électrodéposition permet de contrôler la taille des aiguilles d'or et donc le rapport Rthéo de l'électrode obtenue. Ainsi l'électrode en or microstructurée rugueuse montrée en figure 5a, pour laquelle la durée de l'électrodéposition était de 300 s, présente un rapport Rthéo de 4,9 et 25 l'électrode en or microstructurée rugueuse montrée en figure Sb, pour laquelle la durée de l'électrodéposition était de 600s, est caractérisée par un rapport Rthéo de 12,6. On a constaté que lorsque la surface spécifique de l'électrode de mesure en or était augmentée elle présentait une plus grande sensibilité de détection et/ou quantification du S02 libre tout en conservant une faible dimension. C'est pourquoi, dans le dispositif de 30 détection électrochimique de l'invention, l'électrode de mesure en or présentant une surface active poreuse structurée (l'électrode microstructurée poreuse) est préférée. 3063148 10 Par surface poreuse structurée ou microstructurée, on entend que le rapport Rthéo entre l'aire développée et l'aire apparente est supérieur ou égal à 3. De préférence, ce rapport est compris entre 3 et 100, et plus particulièrement entre 3 et 20. 5 L'aire apparente, notée Aapp, est définie comme l'aire géométrique de l'électrode, c'est-à-dire que l'on multiplie simplement, pour une électrode plane, la longueur par la largeur de la surface de cette électrode. L'aire développée, notée Ad', est définie comme l'aire maximale exposée pouvant interagir avec la solution environnante. Elle correspond à l'aire réelle et 10 reflète toutes les structurations possibles de la surface du matériau (porosité, rugosité, etc...). Ce rapport Rthéo est d'environ 1 pour l'électrode disque plan, et pour l'électrode en or cylindrique nue (sans microstructuration rugueuse ou poreuse), utilisées pour détecter et/ou quantifier le SO2 libre dans l'invention. 15 Pour l'électrode microstructurée poreuse dont la gaine poreuse est constituée de sept couches et demi d'or poreuses avec des pores de 1170 nm de diamètre moyen mesuré par MEB, ce rapport Rthéo est d'environ 11,8 et pour l'électrode microstructurée poreuse, dont la gaine poreuse est constituée de deux couches et demie d'or ayant des pores de 585 nm de diamètre moyen mesuré par MEB, ce 20 rapport Ruiéo est d'environ 3,9. La méthode de l'invention permet de quantifier très précisément le SO2 libre présent dans un liquide alimentaire grâce à une courbe de calibration préalablement générée. En effet, l'électrode en or présente une excellente sélectivité au SO2 libre et il 25 est possible de régénérer sa surface directement dans le liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique, ce qui permet ainsi de prolonger sa durée de vie tout en améliorant la répétabilité des mesures effectuées. Dans la présente invention, on utilise la voltampérométrie cyclique qui consiste à appliquer un balayage en potentiel linéaire entre un potentiel initial et un 30 potentiel final, et à mesurer les variations de courant résultant du transfert d'électrons générés par les processus d'oxydation ou de réduction produits au cours du cycle. 3063148 11 Selon la présente invention, le balayage en potentiel lors de la voltampéromètrie cyclique peut être effectué entre -1 V et +2 V, mais est de préférence effectué entre +0,1 V et +1,9 V, et plus préférablement entre + 0,1 V et +1,5 V. Ces valeurs de potentiels sont celles appliquées en utilisant une électrode de référence Ag/AgC1, à des vitesses de balayage 5 en potentiels comprises entre 1 mV.s-1 et 10 000 mV.s-1, de préférence comprises entre 10 rriV.s-let 1 000 mV.s-1, plus préférablement comprises entre 10 mV.s-1 et 100 mV.s-1. Cependant, selon une forme de réalisation avantageuse de la méthode de l'invention, la gamme de potentiels est définie de manière à pouvoir, d'une part, mesurer le pic d'oxydation du S02 libre et, comme on le verra dans les exemples, d'autre part, régénérer 10 l'électrode de mesure pendant le cycle de mesure. Ainsi de préférence, on applique un potentiel allant de +0,1 V à +1,5 V en utilisant une électrode de référence Ag/AgC1, à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-1 et 10 000 mV.s-1, de préférence comprises entre 10 mV.s"1 et 1 000 mVs-1, plus préférablement comprises entre 10 mV.s-1 et 100 mV.s-1. 15 La variation du courant produit par la réaction d'oxydation du S02 libre est alors mesurée, sauf dans le cas de la régénération de l'électrode. L'invention propose encore un dispositif électrochimique de détection et/ou de quantification du S02 libre dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique comprenant une électrode de référence 2, de préférence en Ag/Aga. pour fixer le potentiel, 20 une contre-électrode 3, de préférence en un polymère conducteur, tel du polycarbonate chargé avec des particules de carbone, du poly(pyrrole), et une électrode de mesure 1 microstructurée poreuse ou rugueuse, en or, telle que définie ci-dessus. Cependant, on pourra également utiliser, en tant qu'électrode de référence 2, une électrode normale à hydrogène ou une électrode au calomel saturé par KC1 ou NaCl. 25 De la même façon, une contre-électrode 3 en métal noble (platine), en acier inoxydable, ou en carbone non dégradable pourra également être utilisée. La méthode de mesure par voltampérométrie cyclique est, comme cela sera démontré dans les exemples qui suivent, la méthode électrochimique à appliquer pour détecter et/ou quantifier de façon précise, sélective et répétable le S02 libre dans un liquide alimentaire 30 aqueux ou hydroalcoolique. 3063148 12 Afin de mieux faire comprendre l'invention, ainsi que ces avantages, plusieurs modes de mise en oeuvre, à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs, vont maintenant être décrits. Dans ces exemples, l'électrode de référence est une électrode Ag/AgC1, sauf 5 lorsque l'électrode utilisée est l'électrode sérigraphiée, auquel cas l'électrode de référence est en Ag. La vitesse de balayage en potentiel est maintenue à 50 mV.s-1. Exemple I : Comparaison des électrodes de mesure dans des solutions modèles Des solutions modèles ayant une composition proche de celles des vins mais 10 présentant une matrice plus simple ont été préparées. La matrice de ces solutions modèles était constituée d'eau, d'éthanol et d'acide tartrique. La quantité d'éthanol était constante et égale à 12 % volumique, la concentration en acide tartrique fixée à 5g.L'1 et le pH ajusté à 3,3 par ajout de soude à 30 %. 15 La quantité de S02 libre a été contrôlée dans une gamme de concentrations allant de 0 mg.U1 à 250 mg.L-1 en ajoutant une quantité variable d'une solution d'anhydride sulfureux (S02) dont le titre est quantifié par la méthode de Franz Paul. Dans ces solutions modèles, la totalité du S02 ajouté reste sous la forme de S02 libre en solution car elles ne contiennent pas de composés pouvant combiner une 20 partie du S02 ajouté. Dans cet exemple, les réponses électrochimiques de solutions modèles contenant une quantité croissante de S02 libre ont été étudiées en utilisant différentes électrodes de mesure. Pour chaque forme d'électrode de mesure, les mesures sont effectuées avec une quantité croissante de S02 libre. Ces quantités sont 25 respectivement 0, 25 et 125 mg.L'i de S02 libre. Ainsi, ont été testées : - une électrode en or constituée d'un fil d'or nu d'une longueur de 20 mm et d'un diamètre de 250 i-tm ayant une aire apparente de 15,6 mm2 et un Rfl, de 0,8 : figure 6A, 30 - une électrode en or microstructurée poreuse constituée d'un fil en or recouvert d'une gaine poreuse en or ayant une aire apparente de 15,6 mm2 et un Rffié, 11,4: figure 6B, 3063148 13 - une électrode en or disque plan avec un diamètre de 3 mm ayant une aire apparente de 7 mm2 et un Rthéo de 1,3 : figure 6C, et - une électrode en or sérigraphiée ayant une aire apparente de 12 mm2 et un Rthéo de 1 : Figure 6D. 5 Tous ces voltampérogrammes montrent une augmentation du courant lorsque la concentration en SO2 libre augmente (0, 25 et 125 rng.L-1), à partir de +0,1 V (vs Ag/AgC1) pour l'électrode sérigraphiée et à partir de +0,3 V (vs Ag/AgCI pour les trois autres types d'électrodes de mesure utilisées. Ceci traduit la spécificité de la réponse électrochimique au SO2 libre de l'électrode de mesure en or, cette espèce étant la seule dont la concentration 10 varie. Les augmentations du courant enregistrées correspondent à l'oxydation du SO2 libre. On constate que l'intensité des courants mesurés est plus élevée lorsque l'électrode de mesure est une électrode en or microstructurée poreuse. Cette électrode est donc préférée car présentant une grande sensibilité. 15 L'électrode en or microstructurée poreuse testée est ici une électrode dont la gaine externe a une épaisseur de 15 Inn et des pores d'un diamètre moyen de 1170 nm mesuré par MEB. Les trois autres électrodes présentent des intensités de courant mesurées comparables, malgré leurs aires apparentes différentes, mais en accord avec leur valeur du 20 rapport Rthéo proche de 1. On peut également constater à partir de la figure 6, que la position du maximum de courant est décalée vers +0,25 V dans le cas de l'électrode sérigraphiée, car l'électrode de référence (ici en Ag) est différente de celle des trois autres systèmes (électrode de référence Ag/AgCI). 25 Exemple 2 : Répétabilité des mesures et régénération de l'électrode de mesure La répétabilité de la réponse électrochimique de solutions hydroalcooliques modèles contenant 125 mg.L-1 de SO2 libre a été étudiée en utilisant l'électrode disque plan en or sans nettoyage électrochimique préalable de celle-ci. Les voltampérogrammes obtenus montrent une très grande disparité des réponses, 30 tant au niveau de l'intensité que de la position du maximum de la vague d'oxydation du SO2 libre. Ceci révèle que l'état de surface de l'électrode n'est pas le même avant chaque expérience en raison de l'adsorption de molécules à la surface de l'électrode. 3063148 14 La régénération de la surface de l'électrode, avant chaque mesure est donc nécessaire. Un protocole standard de régénération de l'électrode de mesure utilisé dans les laboratoires consiste à réaliser des cycles dans une large gamme de potentiels 5 (entre +0,1 V et +1,5 V) dans une solution d'acide sulfurique (H2SO4) de concentration comprise entre 0,1 et 0,5 M jusqu'à l'obtention d'un signal stable. Le voltampérogramme cyclique obtenu avec l'électrode disque plan en or est caractéristique d'une électrode en or avec l'apparition d'une vague à +1,3 V qui correspond à l'oxydation de la surface d'or et un pic intense à +0,9 V dans la branche 10 cathodique due à la réduction des oxydes d'or précédemment générés. Les solutions hydroalcooliques modèles ayant un pH de 3,3 ont été utilisées pour confirmer ou infilluer que les électrodes de mesure utilisées dans le dispositif et la méthode de l'invention pouvaient être régénérées directement dans le milieu contenant le SO2 libre, l'acidité de celui-ci étant donc suffisante. 15 Ainsi des cycles dans une gamme de potentiels entre +0,1 V et +1,5V dans la solution modèle contenant 25 mg.L-1 du SO2 libre ont été réalisés. Les courbes de voltampérométrie cyclique obtenues sont montrées en figure 7. Elles présentent la vague d'oxydation du SO2 libre présente à +0,45 V, et également le pic premier d'oxydation de l'or vers +1,25 V et le pic bien défini de 20 réduction des oxydes d'or à +0,75 V. La couche d'oxydes créée pendant le régime anodique peut conduire à une décroissance du courant mesuré et une perte de sensibilité progressive de l'électrode. La réduction électrochimique des oxydes d'or au cours du régime cathodique permet alors d'éliminer cette couche inhibitrice, en effectuant un nettoyage et une 25 réactivation de la surface de l'électrode. Ainsi, il a été démontré qu'il est possible de régénérer l'électrode de mesure directement dans le milieu de mesure, c'est-à-dire dans le liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique, ce qui est un avantage certain. Un tel procédé de régénération, au cours duquel la variation de l'intensité du 30 courant n'est pas mesurée, mais seule l'obtention d'un signal stable est observée, est un objet de l'invention. 3063148 15 Exemple 3: Détermination de la fenêtre de potentiel de balayage lors de la voltampérométrie cyclique Pour optimiser la fenêtre de potentiels à balayer pour la voltampérométrie cyclique dans la méthode de l'invention, on a fait varier la fenêtre de potentiel en gardant la borne 5 inférieure égale à +0,1 V, c'est-à-dire au pied de la vague d'oxydation du SO2 libre et en balayant au-delà du premier pic d'oxydation de l'or (vers +1,2 V) vers des potentiels plus positifs de +1,5 V à +1,9 V. A partir de +1,4 V, le signal augmente fortement en raison de l'oxydation de l'eau en dioxygène. Il n'y a pas d'influence de la limite haute de potentiel sur le pic d'oxydation du 10 S02 libre. Cependant, pour diminuer le temps de mesure, la limite supérieure de la fenêtre de potentiel est de préférence de +1,5 V. La fenêtre de potentiel a également été modifiée en jouant sur la limite inférieure de potentiel, de -0,4 V à +0,1 V. 15 Une vague apparaît dans le régime cathodique vers -0,2 V ce qui correspond à la réduction du SO2 libre en soufre. Du fait de sa forte affinité avec l'or, le soufre ainsi formé s'adsorbe sur la surface de l'électrode de mesure. La réponse de l'électrode au SO2 libre est ainsi modifiée. De plus, on constate un léger décalage du pic d'oxydation des sulfites vers les 20 potentiels plus faibles et une diminution de l'intensité du pic. D'autre part, le tracé de la variation du courant d'oxydation mesurée au potentiel de +0,4 V en fonction de la concentration en SO2 libre présente un coefficient de régression très proche de 1 lorsque la mesure par voltampérométrie cyclique est effectuée entre +0,1 V et +1,5 V alors que la linéarité de la réponse aux faibles concentrations de SO2 libre ( REVENDICATIONS1. Méthode électrochimique de détection et/ou quantification du dioxyde de soufre (S02) sous ses formes non complexées dites libres dans un liquide alimentaire aqueux ou 5 hydroalcoolique caractérisé en ce qu'elle comprend : a) l'introduction dans le liquide alimentaire d'une électrode de mesure dont au moins une partie de la surface externe en contact avec le liquide alimentaire est en or, b) la mesure de la variation du courant produit par l'oxydation du S02 libre, présent dans le liquide alimentaire, lors d'un balayage en potentiel par voltampérométrie cyclique. 10 2. Méthode selon la revendication 1 caractérisée en ce qu' à l'étape b) le balayage en potentiel est effectué entre +0,1 V et +1,9 V, plus préférablement entre +0,1 V et +1,5 V, en utilisant une électrode de référence Ag/AgCI, à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-1 et 10000 mV.s-1, de préférence entre 10 mV.s-1 et 1000 mV.s-1, plus préférablement comprises entre 10 mV.s-let 100 mV.s-1. 15 3. Méthode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le liquide alimentaire est du vin. 4. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'électrode de mesure a un rapport Reléo entre son aire développée (Ade') et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3. 20 5. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'électrode de mesure a un rapport Rthéo compris entre 3 et 100, de préférence entre 3 et 20. 6. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, de plus, avant l'étape b), une étape b1) de régénération de l'électrode 25 par un (des) balayage(s) en potentiel, lors d'une voltampérométrie cyclique, effectués entre +0,1 V et +1,5 V , en utilisant une électrode de référence Ag/AgCI, à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-1 et 10000 mV.s-1, de préférence entre 10 mV.s-1 et 1000 mV.s-1, préférablement comprises entre 10 mV.s'1 et 100 mV.s1, sans mesure de la variation du courant. 30 7. Méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend, de plus : 3063148 22 - avant l'étape b), une étape b2) d'établissement d'une abaque donnant la valeur du pH du liquide alimentaire en fonction de la position du pic de réduction des oxydes d'or lors de balayages en potentiel par voltampérométrie cyclique effectués dans ledit liquide alimentaire à différents pH, en utilisant une électrode de référence Ag/AgCI, à des vitesses de balayage en potentiel comprises entre 1 mV.s-1 et 1000 mV.s-1, de préférence entre 10 mV.s-1 et 1000 rriV.s-1, préférablement comprises entre 10 mV.s-1 et 100 mV.s-I, - la détermination du titre alcoolique, TAV, du liquide alimentaire, et - pendant l'étape b) la mesure de la température T du liquide alimentaire,ce 10 par quoi on obtient le pourcentage de SO2 moléculaire contenu dans le SO2 non complexé, grâce à la formule suivante : % S02 moléculaire =100 / pKI) + 1} dans laquelle pKi= 1,949 + (T - 20) X 0,0322 + (TAV - 10) X 0,01971 8. Dispositif électrochimique de détection et/ou quantification du SO2 libre 15 dans un liquide alimentaire aqueux ou hydroalcoolique caractérisé en ce qu'il comprend : - une électrode de référence - une contre-électrode - une électrode de mesure dont au moins une partie de la surface externe est 20 en or, caractérisé en ce que l'électrode de mesure a un rapport Rj,éo entre son aire développée (Ad') et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. 9. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'électrode de mesure est une électrode comprenant un support recouvert d'une gaine poreuse en 25 or, cette gaine ayant une épaisseur et une taille de pores telles que l'électrode de mesure a un rapport Rthéo aire développée (Ade') et son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20. 10. Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'électrode de 30 mesure est une électrode comprenant un support recouvert d'une couche rugueuse en orconstituée d'un réseau de cristallites en or de dimensions nano à micrométriques de sorte que l'électrode de mesure a un rapport Rthéo entre son aire développée (Ad') et 3063148 23 son aire apparente (Aapp) supérieur ou égal à 3, de préférence compris entre 3 et 100, plus préférablement compris entre 3 et 20.