Revue critique des méthodes d'analyse des aliments

INTRODUCTION

L'analyse des aliments est un problème auquel sont confrontés les nutritionnistes. C'est dans cette optique que des méthodes d'analyse des nutriments ont été mises au point afin d'avoir des instruments capables de nous donner des orientations sur la composition en nutriment d'un aliment donné.

Dans notre étude il sera question de faire connaitre ces différentes méthodes en en faisant ressortir les avantages et les inconvénients.

Les estimations des couts de mise en place seront classées selon trois catégories :

1. faible, quand la méthode exige les équipements de base que l'on trouve habituellement

dans un laboratoire ;

2. modérée, quand une instrumentalisation spécialisée de moins de 5 000 € est nécessaire ;

enfin,

3. élevée, quand le besoin en équipements spécialise coute plus de 10 000 €.

1. Eau et humidité

La teneur en eau reste une information essentielle pour une table de composition des aliments parce que c'est une des données les plus variables, particulièrement dans les aliments d'origine végétale. Cette variabilité affecte la globalité de la composition de l'aliment.

Les méthodes sont basées, soit sur une mesure directe ou indirecte de l'eau extraite de

l'aliment, soit sur des changements de propriétés physiques qui dépendent du contenu en

eau ou, enfin, sur la mesure de la réactivité chimique de l'eau

Les méthodes officielles AOAC (Association des chimistes analytiques officiels)

recommandent pour les aliments d'origine vegetale une température de séchage basse (70 °C)

afin de minimiser la destruction des glucides. Quand cela arrive, il est habituellement conseille d'utiliser un séchage sous vide ou par lyophilisation. Le séchage sous vide est plus efficace si un courant d'air sec balaye lentement le four.

Le séchage sous vide à 60-70 °C est préférable a un séchage au four à air, spécialement pour les aliments riches en sucres. Cependant, pour la plupart des aliments, les résultats obtenus par séchage au four à air sont de qualité satisfaisante pour les tables de composition des aliments.

La lyophilisation est plus chère mais a l'avantage de sécher les aliments dans des conditions très douces. Le matériel séché par lyophilisation est léger, facile à transporter et peut aussi être assez facilement broyé. Cette procédure laisse, cependant, habituellement des poches d'humidité dans le produit sèche, qui doivent être éliminées pour fournir des résultats comparables à ceux d'autres méthodes de séchage.

Le séchage dans un four micro-ondes est très rapide mais exige une surveillance continue

pour éviter une carbonisation.

Toutes les méthodes décrites jusqu'ici ne sont pas adaptées aux aliments riches en

composes volatils car ceux-ci disparaissent avec l'eau. La méthode de Dean et Stark peut être utilisée pour mesurer l'humidité dans ce type d'aliments. Dans cette méthode, l'eau est distillée

en formant un mélange azéotrope (qui ne se distille pas) avec un solvant non miscible tel que le toluène, le xylène ou le tetrachloroethylene.

La méthode Karl-Fischer est spécialement utilisée pour des aliments à très faible teneur

en humidité et pour les aliments hygroscopiques qui sont difficiles à sécher avec les méthodes

Conventionnelles.

Les méthodes physiques de mesure de la teneur en eau exigent des instruments chers et

très spécialises et sont surtout adaptées aux analyses a haut débit, sur des séries d'échantillons similaires.

Tableau 1 : Les méthodes d'analyse de l'eau

Procédure		Applicabilité	Limites	Investissements
Élimination physique de l'eau
Etuve a l'air chaud à 100-105 °C		La plupart des aliments, sauf ceux riches en sucres et graisses.	Caramélisation des sucres, dégradation des graisses insaturées, et autres pertes d'éléments volatils	Faibles
Etuve sous vide à 60 °C		La plupart des aliments	Pertes volatiles	Faibles
Lyophilisation		La plupart des aliments	Lente, eau résiduaire dans les échantillons	Moyens
Four a micro-ondes		Humidité moyenne et élevée	Risque de Carbonisation	Faibles
Distillation Dean et Stark		Aliments a haute teneur en volatils	Sécurité des solvants utilisés	Faibles
Réaction chimique
Karl Fischer		Légère humidité, aliments hygroscopiques		Faibles
Méthodes physiques
RMN (résonance magnétique nucléaire)		La plupart des aliments	Besoin d'un étalonnage pour des aliments spécifiques	Elèves
SPIR (spectroscopie proche infrarouge)		Valide pour les céréales et pour d'autres aliments	Besoin d'un calibrage important pour des aliments spécifiques Influence de la taille des particules	Elèves
Chromatographie
CPG (chromatographie en phase gazeuse)		Viandes et produits à base de viande		Elèves
CGS (chromatographie gaz-solide)		Quelques produits à base de viande		Elèves

2. Azote et constituants azotés

2.1 Azote total

Dans le système dit des constituants majeurs, la teneur en protéines continue

a être mesurée a partir de l'azote total multiplie par un facteur spécifique, et a dominer les études sur la composition des aliments. Les teneurs en protéines les plus souvent disponibles dans les bases de données sur la composition des aliments sont dérivées de la teneur en azote total ou en azote organique total. Dans la majorité des cas, l'azote total est mesure en utilisant des variantes de la méthode Kjeldahl (qui mesure l'azote organique total).

Dans cette méthode, la matière organique est digérée avec de l'acide sulfurique concentre chaud. Un catalyseur, contenant souvent un véritable agent catalytique (mercure, cuivre ou sélénium) et du sulfate de potassium, est ajoute a l'acide pour élever son point d'ébullition. Tout l'azote organique est converti en sulfate d'ammoniaque habituellement mesure par titrage ou, plus rarement, par. Dans la méthode originale, on fait une prise d'essai relativement grande (1-2 g) mais cela exige un grand volume d'acide. Les méthodes micro-Kjeldahl sont plus communément utilisées car elles produisent moins de vapeurs d'acide et exigent également moins d'acide et de catalyseur. Des considérations de protection de l'environnement exigent une élimination propre du mercure et même une réduction des volumes d'acide employés.

La méthode de Dumas mesure l'azote total sous la forme d'azote gazeux, âpres une calcination complète de l'aliment. La comparaison des résultats obtenus par cette méthode avec ceux de la méthode Kjeldahl montre une bonne concordance.

La SPIR peut aussi être utilisée pour mesurer l'azote dans quelques aliments bien qu'un

grand nombre de données d'étalonnage soient nécessaires.

2.2 Protéines

Depuis la mise en place du système d'analyse des constituants majeurs, les teneurs en protéines totales étaient calculées en multipliant l'azote total (N) par un certain facteur. Ce facteur était au départ 6,25, en se basant sur l'hypothèse que les protéines contenaient 16% d'azote.

On a longtemps cru que les protéines d'origine végétale (et la gélatine) contenaient plus

D'azote et, par conséquent, nécessitaient un facteur plus bas. Certains chercheurs ont mesure le contenu en azote d'un grand nombre de protéines isolées et ont propose des

séries de facteurs spécifiques pour différentes catégories d'aliments. Ces facteurs ont été largement adoptes et sont utilises dans le rapport FAO/OMS (1973) sur les besoins en protéines.

Plusieurs auteurs qui ont critique l'utilisation de ces facteurs traditionnels pour des aliments individuels ont évalué trois méthodes différentes de calcul (l'utilisation du facteur 6,25, l'utilisation des facteurs traditionnels et la somme des acides amines). Ils ont observe des différences allant jusqu'a 40 %.

En principe, il serait plus approprie de baser la mesure des protéines sur celles des acides

amines. Si ces recommandations devaient être adoptées, les données sur les acides amines devraient inclure les teneurs en acides amines libres en plus de celles en acides amines protéiques parce qu'elles sont nutritionnellement équivalentes.

Cela implique certaines hypothèses sur les proportions en acides aspartique et glutamique présents sous forme d'amides et une correction de l'eau accumulée pendant l'hydrolyse.

Actuellement, il est raisonnable de retenir la méthode traditionnelle de calcul, tout en

reconnaissant qu'elle ne donne que des teneurs conventionnelles en protéines, et que ces

valeurs ne représentent pas la vraie teneur en protéines au sens biochimique. Cependant, il

est important de signaler que cette méthode n'est pas valide pour les aliments riches en azote

non amine et non protéique, par exemple les poissons cartilagineux, les mollusques et les

crustacés, et surtout le lait maternel qui contient une concentration importante d'urée. Il existe des méthodes d'analyse directe des protéines qui ont été développées pour des

aliments spécifiques et qui sont basées sur des réactions impliquant des groupements chimiques fonctionnels specifiques d'acides amines presents. Par consequent, elles ne sont en general pas applicables a la mesure des proteines. Elles incluent le titrage du formol et la reaction biuret. Un groupe de methodes colorimetriques tres utilisees est base sur la reaction avec le reactif de Folin. Ce sont les methodes les plus utilisees en biochimie et dans l'industrie laitiere.

Des methodes basees sur la fixation par un colorant sont tres utilisees dans l'industrie

laitiere La plupart de ces methodes exigent un etalonnage par la methode Kjeldahl.

En general, les methodes basees sur la fixation par un colorant sont largement appliquees pour les controles de routine et pour les grandes series d'echantillons similaires.

Tableau 2 :Methodes d'analyses de l'azote et de la proteine

Procédure		Applicabilité	Limites	Investissements
Azote total
Kjeldahl		Manuelle, tous les aliments	Interferences mineures de l'azote inorganique	Faibles
		Plusieurs niveaux d'automatisation	Interferences mineures de l'azote inorganique	Moderes
Dumas		Automatique, tous les aliments	Inclut l'azote inorganique. Taille de la prise d'essai	Eleves
Methodes radiochimiques		La plupart des aliments	Instrumentation dediee	Tres eleves
Protéines
N total × facteur		Tous les aliments	Variations en ANP(azot non proteique)	Faibles
N proteinique × facteur		Preferable pour les legumes, quelques poissons, les aliments a base de levure ou insectes, le lait maternel	Choix des procedures pour la mesure de l'ANP. Il est preferable d'utiliser le N des acides amines	Faibles
Méthodes applicables à des aliments spécifiques
Titrage au formol		Produits laitiers	Specificite	Faibles
Biuret		Voir formol	Specificite	Faibles
Reactif de Folin		Voir formol	Specificite	Faibles
Distillation alcaline		Cereales	Specificite	Faibles
Fixation par un colorant		Aliments specifiques, quelques cereales, quelques legumes	Specificite	Faibles
SPIR(spectroscopie proche infrarouge)		Validee pour quelques aliments	Nombre d'echantillons de calibration	Eleves

Tableau 3 :Facteurs de conversion des valeurs de l'azote en proteine (par g N)*

Denrées alimentaires	Facteur
Viandes et poissons	6,25
Lait et produits laitiers	6,38
Lait maternel	6,37
Riz et farine de riz	5,95
Mais	6,25
Haricots	6,25
Soja	5,71
Arachide	5,46

2.3 Acides aminés

Avant le developpement de la chromatographie d'echange d'ions (CEI), des acides amines

individuels etaient mesures par des methodes colorimetriques ou microbiologiques. Bien que

ces methodes aient produit des resultats acceptables, elles sont aujourd'hui supplantees par la

chromatographie.

Les acides amines contenus dans les proteines doivent d'abord etre liberes par hydrolyse

et cela constitue l'etape la plus critique de la procedure. D'habitude, la plupart des acides

amines sont completement liberes par une hydrolyse acide HCl 6M en absence d'oxygene.

Mais le tryptophane est completement degrade dans ces conditions acides alors que la threonine,la serine et les acides amines soufres sont aussi partiellement degrades. Des conditions alternatives d'hydrolyse doivent par consequent etre utilisees pour mesurer le tryptophane.

La cystine et la methionine sont d'habitude protegees par une oxydation specifique avant

hydrolyse. Les pertes en threonine et serine dependent du temps, et il est necessaire de

proceder a des series d'hydrolyse pour estimer le pourcentage de degradation et corriger les

valeurs. Inversement, les acides amines a chaine ramifiee sont liberes lentement par hydrolyse

et des sequences d'hydrolyses sont necessaires pour une extraction complete. Les conditions pour l'hydrolyse acide exigent un acide pur et un ratio important d'acide par rapport a la prise d'essai de l'aliment. Les aliments riches en glucides reagissent souvent avec les acides amines pendant l'hydrolyse conduisant a des pertes difficiles a quantifier. Une hydrolyse en phase vapeur a ete suggeree pour minimiser ces pertes par degradation. Dans cette methode, l'echantillon seche de l'aliment (ou de la proteine) est hydrolyse par de l'acide concentre HCl 6M correspond a un acide fumant.

Les acides amines soufres sont d'habitude oxydes avec de l'acide performique avant

hydrolyse. Une chloration de la tyrosine peut se produire et l'addition de phenol a l'acide

permet d'en reduire l'effet. L'hydrolyse doit etre realisee sous courant azote ou, mieux, dans des tubes scelles.

Le tryptophane est mesure apres une hydrolyse alcaline (KOH, Ba(OH)2 ou LiOH). Il est classique de mesurer la leucine dans l'hydrolysat pour ajuster les valeurs et les rendre coherentes avec celles de l'hydrolyse acide. Malgre son instabilite, la ninhydrine reste probablement le reactif le plus employe, bien qu'un certain nombre de reactifs alternatifs ou de reactifs de derivatisation pre- et post colonne aient ete proposes. La plupart

de ces autres reactifs ont une sensibilite tres variable. La chromatographie capillaire en phase gazeuse a aussi ete utilisee, mais la plupart des reactifs ont des taux de rendement variables,en fonction des differents acides amines.

Les methodes CLHP offrent des temps reduits d'analyse et ameliorent les limites de detection d'a peu pres 1 picomole (pmol) .La CLHP peut etre utilisee pour separer les acides amines, soit sur des colonnes d'echange d'ions avec derivatisation postcolonne en presence de ninhydrine ou d'OPA (o-phthaldialdehyde), soit avec une derivatisation precolonne suivie d'une separation en phase inverse sur octyl- ou octadecyl silice.

On peut determiner le tryptophane en a peu pres 8 minutes par une methode en chromatographie liquide qui ne necessite pas de derivatisation.

Tableau 4 :Methodes d'analyses des acides amines

Procédure	Applicabilité	Limites	Investissements
Chromatographie d'echange d'ions apres hydrolyse acide(CEI)	Tous les aliments	Pertes par hydrolyse des acides amines labiles et liberation lente des acides amines a chaine ramifiee	Eleves
Chromatographie liquide haute performance après hydrolyse acide (CLHP)	Tous les aliments	Voir ci-dessus	Eleves
Chromatographie en phase gazeuse apres hydrolyse acide et derivatisation (CPG)	La plupart des aliments	Le choix de produits derivatises est difficile	Moderes a eleves
(Acides amines sulfures) Hydrolyse acide apres oxydation des acides amines sulfures	La plupart des aliments	Pertes hydrolytiques	Eleves
(Tryptophane) Hydrolyse alcaline et chromatographie par echange d'ions	La plupart des aliments	Pertes hydrolytiques d'autres acides amines	Eleves
(Tryptophane, acides amines sulfures) Colorimetrie			Faibles
(Lysine disponible) Colorimetrie	La plupart des aliments		Faibles

3.Constituants lipidiques

Les lipides sont assimiles a la fraction del'aliment extractible par des solvants organiques. Mais, cet extrait contient differentes classes de substances. Dans une optique nutritionnelle, la mesure des lipides totaux n'a qu'une valeur limitee, neanmoins elle est toujours largement effectuee et utilisee pour l'etiquetage des aliments et les reglementations sur la composition des aliments.

3.1Lipides totaux

La teneur en lipides totaux ou l'extrait total obtenu apres extraction dans un solvant organique est tres dependant de la methode.

Une methode classique est basee sur une extraction continue, operee dans un extracteur

Soxhlet sur des echantillons secs d'aliments, quelquefois precedee par une hydrolyse acide. Cette technique prend beaucoup de temps et expose les lipides extraits a de hautes temperatures sur de longues periodes. Cependant, son inconvenient principal est que l'extraction des lipides soit incomplete pour beaucoup d'aliments surtout pour les produits de

boulangerie et patisserie et ceux contenant une quantite considerable de graisse de structure.

Le solvant d'extraction utilisé est souvent l'ether de petrole (qui est moins inflammable quel'ether diethyle et donc moins susceptible de former des peroxydes). Les resultats obtenus en utilisant cette methode demandent un examen minutieux avant leur incorporation dans une banque de donnees et leur utilisation est deconseillee.

D'autres solvants, comme le trichloroethylene, sont utilises dans un certain nombre de

systemes automatises;ils se revelent donner des extractions plus completes.

On a demontre que l'utilisation d'un melange de solvants polaires et non polaires

permettait d'extraire pratiquement tous les lipides de la plupart des aliments. Toutefois,

on peut observer une extraction incomplete avec les produits de boulangerie et de patisserie.

L'extraction dans le chloroforme-methanol est bien connue. Elle combine la capacite de penetration de l'alcool dans les tissus avec le pouvoir dissolvant du chloroforme pour les lipides. Les extraits qui en resultent sont complets, mais peuvent contenir des matieres non lipides et exigent une extraction supplementaire pour les eliminer. Cette methode d'extraction est preferable quand l'extrait est utilise pour mesurer les acides gras et les sterols.

La mesure des lipides apres un traitement acide ou par l'ammoniaque fournit aussi de bons resultats pour beaucoup d'aliments. Les methodes alcalines sont exclusivement utilisees pour les aliments laitiers et sont des methodes normalisees pour ces aliments. Cependant, ces extraits obtenus apres un traitement acide ou alcalin ne sont pas adaptes pour l'analyse des acides gras, car une oxydation et des pertes dues a l'hydrolyse (acide) des lipides peuvent se produire.

En spectroscopie proche infrarouge, les lipides presentent de fortes bandes d'absorption

du carbonyle.

3.2 Triglycérides

La chromatographie en couche mince en combinaison avec la chromatographie est utilisable. Des teneurs totales peuvent etre obtenues en separant les acides gras libres des lipides totaux et les deux valeurs sont utilisees pour donner une valeur par difference. Des techniques basees sur la CLHP ont aussi ete proposees pour un fractionnement complet des triglycerides.

3.3Acides gras

La methode de choix est la separation par CPG qui separe les esters methyliques des

acides gras obtenus par transmethylation de l'extrait lipidique total. Cette methode a pu

etre etendue a la separation des formes isomeres des acides gras a longue chaine grace au

developpement de nouveaux materiaux de remplissage des colonnes, de colonnes capillaires

et de systemes de detection amplifies.

Le choix de la methode dependra de l'aliment et des acides gras a analyser.

La mesure des acides gras trans peut se faire avec un detecteur infrarouge.

La difficulte majeure est d'obtenir une identification correcte des isomeres. Cela exige de bons etalons ou de combiner la separation par CPG avec la spectrometrie de masse, ce qui peut rendre la methode inabordable dans des pays en developpement.

La spectrometrie infrarouge par absorbance est actuellement la methode de choix pour la mesure des acides gras trans dans les huiles de poissons hydrogenees. La mesure en CPG

des acides gras trans dans les huiles vegetales partiellement hydrogenees utilisant un detecteur a ionisation de flamme (FID) sous-estime souvent la teneur en acide gras trans, meme avec des colonnes capillaires tres longues et a haute polarite).

Le taux d'insaturation des lipides peut etre estime par une determination de l'indice

d'iode,cela reste une technique utile quand l'analyse de tous les acides gras n'est pas effectuee.

3.4 Stérols

Dans le passe, les analyses nutritionnelles mettaient l'accent sur la mesure du cholesterol mais,a present, une attention croissante est accordee a la mesure d'autres sterols, particulierement les phytosterols.

3.4 Cholestérol.

Les techniques les plus anciennes, qui utilisaient des methodes gravimetriques et colorimetriques, sont maintenant considerees comme obsoletes et ne sont plus conseillees.

Les methodes de choix sont chromatographiques, l'utilisation de la CPG est possible mais

sur des derives qui peuvent etre separes sur des colonnes a faible polarite. Le probleme dans l'analyse des sterols est la presence en grandes quantites

d'autres lipides dans la plupart des aliments qui genent une application directe de la methode sur l'extrait lipidique.

Une saponification avant la preparation des derives methyles est necessaire. L'utilisation

de derives trimethylsilyliques (TMS) pour l'application a des aliments complexes a satisfait les normes de l'AOAC.

Tableau 5: Méthodes d'analyse des lipides

Procédure		Application	Limites	Investissements
Lipides totaux
Extraction continue (solvant unique)		Aliments peu humides (echantillons seches)	Extraction incomplete pour beaucoup d'aliments. Temps long. Extraits non utilisables pour l'analyse des acides gras	Faibles
Hydrolyse acide		Tous les aliments sauf les produits laitiers ou riches en sucre	Quelques hydrolyses de lipides. Extraits non utilisables pour l'analyse des acides gras.	Faibles
Hydrolyse et CPG capillaire		Plupart des aliments (conformes au NLEA)		Eleves
Extraction par melange de solvants		Rapide, efficace pour beaucoup d'aliments. L'extrait peut etre utilise pour la mesure des acides gras	Extraction complete pour la plupart des aliments. Les extraits necessitent souvent des operations de nettoyage	Faibles
Hydrolyse alcaline		Produits laitiers	Validee seulement pour les produits laitiers	Faibles
SPIR		Validee pour les cereales	Necessite une calibration extensive contre les autres methodes	Eleves
Triglycérides
Plusieurs methodes chromatiques		Tous les aliments	Des acides gras libres peuvent gener. Un controle CCM peut etre utile	Moderes
Acides gras
CPG		Tous les aliments apres transmethylation	Validee pour la plupart des aliments	Eleves
CLHP		Tous les aliments apres transmethylation	Validee pour la plupart des aliments	Eleves
Acides gras trans
CPG avec detection infrarouge		Tous les aliments	Disponibilite d'etalons pour quelques isomeres	Moderes a eleves
Absorption infrarouge		Tous les aliments	Quelques interferences	Eleves
CPG		Tous les aliments	Des techniques capillaires sont necessaires	Eleves/moderes

4. Glucides

En nutrition, les glucides peuvent etre divises en trois classes selon leur degre de polymerisation:

1. les sucres (mono- et disaccharides);

2. les oligosaccharides (polymeres de trois a neuf monosaccharides ou unites d'acide uronique);

3. les polysaccharides (polymeres contenant plus de neuf unites) qui se subdivisent en deux

grandes categories: á-glucanes (amidons, produits a base d'amidon hydrolyse et de glycogene)

et un groupe beaucoup plus disparate de non-á-glucanes, (les polysaccharides non

amylaces [NSP], qui sont les composants principaux des fibres alimentaires).

4.1 Sucres

Plusieurs methodes peuvent etre utilisees pour l'analyse des sucres libres dans un aliment. Le choix depend essentiellement de leur composition quantitative. La ou une seule espece de

glucide est presente, pratiquement n'importe quelle procedure s'applique, mais la plupart des

aliments contiennent un melange de trois ou plus de composes et leur separation est indispensable pour obtenir des resultats exacts. Des methodes enzymatiques specifiques sont disponibles pour l'analyse sans separation de certains melanges courants.

Les methodes d'analyse des sucres libres (et acides uroniques) representent l'etape finale

de l'analyse de la plupart des polymeres glucidiques complexes, apres leur hydrolyse et la separation des divers composes.

Des techniques colorimetriques ont ete developpees plus tardivement, avec l'avenement

de techniques ameliorees de mesure de la densite optique (alors que les premieres mesures etaient realisees par un appariement visuel des solutions). Les divers reactifs chromogenes applicables aux differentes classes de monosaccharides et d'acides uroniques necessitent l'emploi d'acides concentres bien que ces methodes colorimetriques soient basees sur le pouvoir reducteur des glucides et quelques types de reactions. Ces methodes ne sont pas particulierement robustes mais elles fournissent malgre tout des resultats acceptables sur des melanges simples de sucres dans le cadre d'un controle de qualite. Mais elles ne sont pas tres specifiques, ce qui empeche leur utilisation pour l'analyse des melanges.

Des methodes enzymatiques specifiques ont ete developpees, la plus interessante etant la

methode avec la glucose-oxydase qui se termine par une mesure colorimetrique. Une serie de reactions couplees avec NADPH-NADP utilisant des enzymes specifiques permet l'analyse des melanges de glucose/fructose, de glucose/fructose/saccharose et de maltose/galactose.

La chromatographie, initialement sur papier ou sur plaques de silice, fournissait de

bonnes separations semi-quantitatives et les techniques avec des colonnes d'echange d'ions

n'ont pas ete difficiles a introduire.

La methode la plus largement utilisee et efficace pour l'analyse des melanges

comprend une reduction des monosaccharides en alditoles suivie d'une acetylation.

Des colonnes CLHP sont maintenant disponibles qui donnent une bonne separation

des melanges de sucre sans qu'une preparation de derives soit necessaire.

Tableau6 : Methodes d'analyses des sucres

Procédure	Application	Limites	Investissements
Gravite specifique	Sucres en solutions	Precis pour le saccharose	Faibles
Indice de refraction	Sucres en solutions	Etalonnage empirique exigé	Faibles
Polarimetrie	Sucres simples, melanges simples	Grande attention aux methodes normalisees essentielles	Faibles
Reductimetrie	Sucres reducteurs	Sucres non reducteurs, saccharose, melanges de sucres invertis	Faibles
Colorimetrique	Sucres simples, melanges simples	Specificite	Faibles
Methodes specifiques enzymatiques	Glucose, melanges complexes	Les reactifs peuvent etre chers	Faibles
CPG	Melanges complexes	Besoin de derives	Moderes
CLHP	Melanges complexes	Choix de colonne, et de detecteurs	Moderes a eleves

Tableau7 : Methodes d'analyse des polyols et des oligosaccharides

Procédure		Application	Limites	Investissements
Polyols
Methodes specifiques		Limitees a quelques alcools	Specificite des enzymes	Moderes
CLPH		Melanges complexes	Manque de procedures standardisees; choix de colonne	Moderes a eleves
Oligosaccharides
Methodes specifiques enzymatiques		Hydrolyse selective et separation	Specificite des enzymes	Moderes a eleves
CPG		Melanges complexes	Choix de la colonne	Moderes a eleves

Tableau 8 : Methodes d'analyse des polysaccharides

Procédure		Application	Limites	Investissements
Amidon
Polarimetrie		Quelques aliments cerealiers	Besoins d'un etalonnage tres soigneux	Faibles
Hydrolyse par un acide dilue et utilisation d'une methode generale pour le sucre		Aliments tres raffines, faibles en NSP	Interferences si NSP presents	Faibles
Hydrolyse par un acide dilue et methode specifique pour le glucose		Aliments faibles b-glucanes	Presence de b-glucanes	Faibles
Hydrolyse enzymatique et methode specifique pour le glucose		Tous les aliments	Choix des enzymes et des conditions	Moderes
Amidon facilement digestible			Choix des conditions	Moderes
Amidon difficilement digestible			Choix des conditions	Moderes
Amidon résistant
Hydrolyse enzymatique d'amidon avant et apres le traitement avec l'alcali ou le DMSO(dimethylsulfoxyde)		Choix des enzymes et des conditions Moderes
Polysaccharides non amylacés (NSP)
Hydrolyse enzymatique et elimination de l'amidon. Hydrolyse acide de NSP. CPG, separation des monosaccharides par CLHP. Analyse colorimetrique des monosaccharides		Quasiment tous les aliments	L'amidon resistant doit etre traite avant l'hydrolyse. Le CPG demande une preparation des produits derives. Donne seulement valeurs totales	Moderes a eleves

5. Alcool

Pour mesurer l'alcool dans les boissons, la methode classique est une distillation de la boisson degazee et une mesure de la gravite specifique du distillat. Alors que cette approche reste toujours valide et exacte, la mesure par CPG (qui est plus simple et plus rapide) ou l'emploi de l'alcool deshydrogenase (enzyme specifique) sont les methodes de choix car d'autres constituants volatils peuvent interferer avec des methodes basees sur une distillation.

6.Acides organiques

De nombreuses methodes enzymatiques specifiques de chaque acide organique ont ete validees, mais ces techniques sont souvent depassees par les methodes CLHP. Dans une denree alimentaire contenant de l'acide acetique, une simple methode de titrage acido-basique peut aussi être utilisée.

7.Constituants inorganiques (minéraux)

Avant qu'elles ne puissent etre appliquees, la majorite des methodes d'analyse des constituants inorganiques requierent, soit une etape d'extraction et de concentration, soit une etape de destruction de la matrice organique. La destruction de la matrice supprime un grand nombre de sources potentielles d'interference et permet de recuperer la fraction inorganique d'interet dans une forme concentree. Avec les analyses classiques de constituants majeurs, la matrice organique etait mineralisee par voie seche (d'habitude dans un four a moufle, a une temperature controlee) et le residu inorganique pese pour donner une valeur de la teneur en cendres.

Mais, la matrice organique peut aussi etre mineralisee par voie humide en presence d'acides concentres a chaud. Par rapport a la voie seche, ce mode operatoire minimise les pertes et evite les combinaisons possibles entre les constituants inorganiques recherches et le recipient utilise pour la mineralisation.

Une fois la matrice organique detruite, les constituants mineralises peuvent etre mesures

par differentes techniques. Les methodes classiques sont la gravimetrie, la volumetrie, la polarimetrie, les electrodes specifiques, les methodes colorimetriques (qui peuvent etre ou non

hautement specifiques) et les methodes instrumentales (qui augmentent la rapidite d'analyse, l'automatisation et la fidelite). Plusieurs methodes instrumentales ont ete proposees pour l'analyse de nombreux analytes mineraux. Lorsqu'on les applique, il est important de veiller a ce que les interferences provenant d'autres constituants soient eliminees.

Tableau9 : Methodes d'analyse des cations

Procédure	Application	Limites	Investissements
Photometrie de flamme	Na^a, K^a, Ca, Mg	Interferences	Moderes
SAA en four au graphite	Na, K, Ca^a, Mg^a, Fe^aCu^a, Zn^a, Mn^a, Co^a, Cra	Interferences provenant des anions; techniques speciales d'elimination	Moderes a eleves
SAA (spectrometrie d'absorption atomique)a generation d'hydrure	Se^a		Moderes a eleves
Spectrometrie d'emission a plasma induit	Quasiment tous les cations	Les effets de matrice doivent etre controles	Tres eleves
Colorimetrie	K^b, Mg, Fe, Cu, Zn^b	Exactitude des techniques	Faibles a moderes
Precipitation et titrage classique	Ca, Mg	Taille de l'echantillon; techniques qualifiees	Faibles

a Methode de choix.

b Methode difficile et non reguliere.

Tableau10 : Methodes d'analyse des anions

Application	Méthode	Limites	Investissements
Phosphore	Colorimetrie		Faibles
Chlore	Titrimetrie		Moderes
	Electrode specifique	Interferences	Moderes
	Conductimetre automatisee		Eleves
Iode	Microdistillation	Contamination du laboratoire	Moderes
	Electrode specifique		Moderes
	Incineration par voie seche alcaline		Moderes
	CPG		Eleves
Fluor	Microdistillation	Duree longue	Moderes
	Electrode specifique		Moderes
	Polarographie		Moderes
Soufre	Gravimetrie		Faibles
	Fluorescence de rayons X		Eleves
Nitrite	Colorimetrie		Faibles
	Electrode specifique		Moderes
Nitrate			Eleves

8. Vitamines

8.1Vitamines liposolubles

Ce sont les vitamines A, D, E, K et les carotenoides ayant une activite provitamine A.

Tableau 11 : Methodes d'analyse des vitamines liposolubles

Vitamine	Méthode	Limites	Investissements
Vitamine A et carotenoides	Chromatographie	Faibles recuperations des retinoides; surestimations de carotenoides	Faibles
	CLHP	Identification des carotenoides	Moderes a eleves
Vitamine D	Test biologique	Seulement pour des niveaux faibles; animalerie necessaire	Faibles a moderes
	Colorimetrie	Manque de precision et de sensibilite	Faibles
	CPG		Moderes
	CLHP	Interference des lipides; deux etapes, preparation et separation analytique, sont necessaires pour la plupart des aliments	Eleves
	Radio-immunologie		Eleves
Vitamine E	Colorimetrie	Composes interferents	Faibles
	CPG		Moderes a eleves
	CLHP	Techniques d'extraction	Eleves
Vitamine K	Colorimetrie	Manque de specificite	Faibles
	Chromatographie		sur colonne
	CPG		Moderes a eleves
	CLHP	Interference des lipides	Eleves

8.2Vitamines hydrosolubles

Elles comprennent la vitamine C et plusieurs vitamines du groupe B

Tableau12 : Methodes d'analyse des vitamines solubles dans l'eau

Vitamines	Méthodes	Limites	Investissements
Vitamine C	Titrage colorimetrique	Mesure seulement acide ascorbique Interferences pigmentaires	Faibles
	Colorimetrie	Mesure egalement des composants inactifs	Faibles
	Fluorimetrie	Ne separe pas l'acide ascorbique de l'acide dehydroascorbique	Faibles
	CPG		Moderes
	CLHP	Operations longues d'extraction et de separation des homologues	Eleves
Thiamine	Microbiologie	Temps	Faibles
	Fluorimetrie		Faibles
	CLHP		Eleves
Riboflavine	Microbiologie	Temps	Faibles
	Fluorimetrie	Faibles
	CLHP		Eleves
Niacine	Microbiologie	Temps	Faibles
	Colorimetrie	Reactifs dangereux	Faibles
	CLHP		Eleves

9.Énergie

Les valeurs obtenues en utilisant une bombe adiabatique calorimetrique sont corrigees

de la chaleur generee par l'oxydation de l'azote et du soufre de l'aliment. Les calorimètres sont habituellement étalonnes avec l'acide benzoïque, considère comme référence thermochimique.

Les valeurs obtenues sont des chaleurs brutes de la combustion et ne sont ni utilisées

par les nutritionnistes ni dans les tables de composition des aliments ; on leur préfère l'énergie

métabolisable. C'est l'énergie qui est disponible pour le métabolisme. Les valeurs de l'énergie métabolisable sont calculées par des facteurs de conversion d'énergie appliques aux concentrations en proteines, lipides, glucides et alcool.

Tableau13 : Valeur energetiques de quelques nutrimentsa

Constituant	kcal/g	kJ/gb
Proteine	4	17
Graisse	9	37
Glucide total	4	17

Conclusion

A la fin de notre étude, nous pouvons dire que plusieurs méthodes existantes pour l'analyse des constituants d'un aliment. Cependant certaines méthodes présentent des limites quant à leur fiabilité. Les équipements utilisés pour la réalisation de ces tests peuvent aller des simples à ceux nécessitant des investissements considérables.