PROPRIETES SENSORIELLES DES DENREES ET LEURS - Epsic

- 3/1 -
PROPRIETES SENSORIELLES DES DENREES ET LEURS MODIFICATIONS
Les propriétés sensorielles ou organoleptiques d’une denrée (couleur, flaveur, texture) sont:
- des propriétés importantes, qui déterminent l'appétence (attrait des denrées pour
le consommateur, incitation à s'alimenter, appétit)
- des critères d'appréciation importants pour le consommateur, qui déterminent son
choix (identité, fraîcheur, qualité, etc.).
- des critères de contrôle du producteur de denrées alimentaires, lui permettant de
fournir au consommateur un produit qui lui plaît (critères d'appréciation) et
qui possède des caractéristiques constantes d'aspect, de goût, de couleur,
etc.
Appréciation des propriétés sensorielles et additifs éventuellement ajoutés pour les
modifier:
Propriété Mode d'appréciation Additifs
- couleur colorimétrie (analyse de couleur !) colorants
- saveur ) examen organoleptique exhaust. de goût
) flaveur (dégustation) édulcorants
- odeur ) arômes
- consistance viscosimétrie (liquides) émulsifiants
(texture) pénétrométrie (solides) gélifiants/
épaississants
- température thermométrie
3.1 Couleur et colorants
3.1.1 La couleur
Le consommateur accorde une très grande importance à cette propriété sensorielle (il est
bien connu qu'il "mange avec les yeux", mais il "achète aussi avec les yeux"), qu'il utilise
pour apprécier:
- l'identité/authenticité des denrées (vins, yogourts aux fruits)
- la qualité (fruits, légumes, viandes)
- la fraîcheur (fruits, légumes, viandes)
L'industrie est ainsi obligée de normaliser (standardiser) la couleur de certaines
préparations (concentré de tomate, quel que soit le degré de maturité des fruits travaillés,
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/2 -
boissons aux jus de fruits, flan caramel). Pour cela, il est nécessaire de mesurer la couleur
de manière objective et reproductible.
La spectrophotométrie est pratiquement inutilisable (elle est limitée aux solutions limpides,
les informations contenues dans un spectre sont trop complexes).
La couleur d’une denrée est mieux appréciée par son analyse trichromatique.
Analyse trichromatique (colorimétrie): par réflexion, plusieurs standards définis, dont celui
de la CIE (Commission internationale de l'éclairage):
- source de lumière à utiliser = illuminant C
- 3 couleurs fondamentales imaginaires ( X rouge, Y vert et Z bleu ultra-saturés)
dont les combinaisons (quantités X, Y et Z) permettent de reconstituer la couleur de
n'importe quel spectre de lumière réfléchie par un objet; à noter que le stimulus Y
correspond exactement à la courbe de visibilité de l'oeil ainsi la valeur Y d'une
couleur donne directement son intensité lumineuse physiologique (quantité Y
appelée luminance)
- "espace des couleurs" défini avec les paramètres x, y et z [x + y + z = 1] avec point
central (C) achromatique (blanc-gris-noir) et enveloppe définie par les couleurs des
rayonnements monochromatiques (sauf pour les pourpres/violets), 3 ème dimension
avec luminance Y pour définir un "volume des couleurs"
l'analyse trichromatique consiste à déterminer pour une couleur les quantités X, Y (=
luminance) et Z des 3 couleurs fondamentales X, Y et Z (par exemple, par 3
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/3 -
mesures de lumière réfléchie sur un colorimètre à 3 filtres), de calculer x = X/X+Y+Z
et y = Y/X+Y+Z et de reporter ces valeurs sur le diagramme de chromaticité.
- sur le diagramme de chromaticité, chaque point défini par ses coordonnées et par
les paramètres plus pratiques suivants:
luminance (intensité physiologique de la couleur, par rapport au blanc pur =
100 % et noir absolu = 0 %)
longueur d'onde dominante (intersection droite C-X avec la courbe
enveloppe)
pureté (par rapport à couleur d'un rayonnement monochromatique pur) =
100.CX/CA (en %)
Exemples: Couleur Luminance Long. d'onde dom. Pureté
rouge sang 17 % 600 nm 65 %
chocolat 5 586 30
vert olive 14 572 45
AE/30senso.doc/27/08/99

3.1.2 Les colorants
- 3/4 -
Parmi les substances qui colorent les denrées alimentaires, on peut distinguer 4 catégories:
a. col. naturels chlorophylles, anthocyanes,
myoglobine (viande)
naturellement présents ou ajoutés (additifs)
(limite ingrédients-additifs)
jus de betterave rouge, jus de sureau (ingrédients)
extrait de Tagetes erecta, de paprika (additifs)
b. col. "naturels de synthèse" ß-carotène (additifs)
("synthétiques identiques aux naturels")
c. col. naturels modifiés chlorophylline cuivrique (additifs)
d. col. artificiels [tartrazine = E 102], Ponceau 4R [E 124] (additifs)
déclaration des additifs: "colorants" (+ identité ou code CE)
a) Colorants se trouvant naturellement dans les denrées et ceux utilisés comme additifs
- Myoglobine (hémoglobine)
Pigments des viandes, dont les fonctions biologiques chez l'animal sont le transport
de l'oxygène par le sang (hémo-) et le stockage de l'oxygène dans le muscle
(myoglobine). Les structures sont analogues:
HOOC
H 3 C
H 3 C
H 2 C
Globine
HC
N
N Fe N
N N
N H
CH 3
CH
CH 3
CH 2
H2C H2C CH2 CH2 COOH
H 2 O
- hème (anneau porphyrinique avec 4 cycles pyrrole et atome de fer-II
hexacoordiné), Fe 2+ -protoporphyrine
- globine (protéine associée au Fe de l'hème par liaison de coordination avec un des
atomes de N du cycle imidazole de l'histidine), env. 17 kdal
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/5 -
- myoglobine = 1 hème + 1 globine / hémoglobine = 4 hèmes + 4 globines
- sixième liaison de coordination disponible pour fixer des molécules comme l'eau,
l'oxygène, le monoxyde d'azote [NO], le monoxyde de carbone [CO], l'ion cyanure
[CN - ]
Le comportement chimique de la myoglobine détermine les propriétés de couleur de
la viande (contribution de l'hémoglobine insignifiante):
2 réactions en compétition:
- fixation de l'oxygène ("oxygénation"): oxymyoglobine rouge vif (surface de
la viande fraîche, max = 542 nm), par rapport à la myoglobine pourpre
(intérieur du muscle, max = 555 nm):
--------->
Mb 2+ + O 2

- 3/6 -
- nitrite s'oppose au développement de bactéries toxinogènes anaérobies
(Clostridium botulinum)
- nitrate réduit en nitrite par l'action des systèmes enzymatiques de la flore
bactérienne
- conversion du nitrite en monoxyde d'azote [NO], qui s'associe à la myoglobine pour
former la nitrosylmyoglobine rouge clair (Fe-II), stable vis-à-vis de l'oxydation de Fe-
II en Fe-III
également:
MbNO 2+ [rouge clair]
MetMbNO 3+ [rouge clair]
- lors de la cuisson, la dénaturation de la globine forme le nitrosyl-ferrohémochrome,
encore coloré en rose-rouge clair (couleur des salaisons cuites).
AE/30senso.doc/27/08/99

- Chlorophylles:
Structure aussi porphirinique
R
I II
N N
Mg
N N
IV III
CH 2
CH 2
COOCH 3
COO phytyl
- 3/7 -
O
R = CH 3
(Chlorophylle a)
R = CHO
(Chlorophylle b)
Pigment végétal (photosynthèse) qui, dans les fruits est graduellement dégradé en
cours de maturation
- avec démasquage des carotènes/flavonoïdes: virage au jaune/orange/rouge
(oranges, pommes, abricots, etc.)
- avec biosynthèse des carotènes: virage au rouge (tomate [lycopène])
anthocyanes: virage au rouge (raisin rouge)
Existe sous 2 formes (a avec R = -CH 3 [vert-bleu] et b avec R = -CHO [vert-jaune])
avec, en général: a:b = 2-3:1
Dégradations de la chlorophylle
La dégradation in vitro peut se faire selon plusieurs voies:
COOCH 3
R
COOC20H 39
phéophytines
-Mg ++
-phytol
milieu
acide
COOCH 3
MgR
COOC20H 39
chlorophylles
COOCH 3
R
COOH
phéophorbide
-phytol
-Mg
milieu
acide
COOCH 3
MgR
COOH
chlorophyllides
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/8 -
- (1) élimination de Mg 2+ : phéophytines a et b (vert olive-brun), conséquence de
traitements thermiques en milieu acide (conserverie), remèdes:
- traitements thermiques brefs à haute température, à pH env. 7
(neutralisation à NaHCO 3 )
- auparavant: reverdissage des légumes en conserve avec des sels de Cu
(cf. Pline, 1er siècle AC, déjà) [catalyse de la dégradation de la vit. C] ou de
Zn
- (2) hydrolyse de la fonction ester (phytyle): chlorophyllides a et b (vert) sous l'effet
de l'enzyme endogène chlorophyllase inactivée par le blanchiment (remède)
en plus, en milieu acide: perte de Mg 2+ : phéophorbides a et b (vert olive), cf.
processus de fermentation (cornichons, concombres)
- (3) oxydation: ouverture du système cyclique: produits incolores (photooxydation,
enzymes comme lipoxygénases [pois, blanchiment], lipides oxydés [R-OOH]).
Denrée Traitement chlorophylles chlorophyllides phéophytines phéophorbides %
a b a b a b a b
haricots - 49 25 0 0 18 8 0 0
bl. 4'/100° 37 24 0 0 29 10 0 0
épinards - 48 20 26 7
bl. 20'/116° 4 4 82 27
1,6'/138° 28 16 48 11
concombres - 67 33 0 0 0 0 0 0
fermentés 6 j. 4 7 3 5 10 3 47 15
24 j. 0 0 0 0 16 7 57 28
haricots blanchis 8-9 %
2 mois/-18° 68-83 %
Colorants pour emploi alimentaire
- chlorophylles: liposolubles, (reste phytyle C 20 ), peu stables
- * chlorophylles-Cu-II: Mg 2+ remplacé par Cu 2+ , liposolubles, couleur avivée,
stabilisée
- * chlorophyllines-Cu-II: Mg 2+ remplacé par Cu 2+ , fonctions esters saponifiées,
hydrosolubles (sels de Na, K)
[ * considérés comme colorants artificiels par législation CH]
Le sulfate de cuivre (II) ajouté dans certaines conserves de légumes (épinards,
asperges) et fruits (kiwis) agit comme agent reverdissant par formation in situ de
chorophylle cuivrique.
AE/30senso.doc/27/08/99

- Carotènes, caroténoïdes:
β-carotène
Lycopène
Lutéine
Capsantéine
HO
Canthaxanthine
β-apo-8'-caroténal
Violaxanthine
Bixine
Norbixine
HO
HOOC
O
OH
O
O
- 3/9 -
COOR
CHO
O
OH
O
O
R = CH 3 (bixine)
R = H (norbixine)
OH
OH
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/10 -
Pigments végétaux extrêmement répandus, pratiquement tous fruits et légumes,
également pigments animaux (crustacés marins, crevettes, crabes [sous forme de
chromoprotéine bleue/verte avant la cuisson, qui dénature la protéine], poissons à
chair rose/orange [saumon, via crevettes ou via aliment contenant des colorants
naturels de synthèse pour l'élevage])
Palette de couleurs: jaune-orange-rouge (pas de nuance violette)
Chimie très complexe, de manière très succincte:
- carotènes: hydrocarbures C 40 avec 11-13 doubles liaisons C=C la plupart
conjuguées, géométrie all-trans à l'état naturel, isomérisation (milieu acide, lumière):
modification du spectre d'absorption dans le visible (complexe, triplet entre 420 et
520 nm) donc de la couleur [et des propriétés pro-vitaminiques A]
- caroténoïdes: dérivés oxygénés (aussi désignés xanthophylles) avec fonctions
alcool, cétone, époxyde, hétérocycle oxygéné, toujours C 40
- représentants à chaînes plus courtes:
- bixine (C 24 ) du rocou (Bixa orellana), anatto, di-acide carboxylique, mono-
ester méthylique, liposoluble
- norbixine: produit de la saponification de la bixine, sous forme de sels de
Na, K comme colorant hydrosoluble (Cheddar cheese)
- crocine (C 20 ): colorant du safran [étamines de Crocus sativus] sous forme
de di-ester du gentiobiose [glucopyranosyl-(1,6)-glucopyranose],
hydrosoluble, le di-acide carboxylique est la crocétine
- propriétés caractéristiques:
liposolubles (à l'exception de la norbixine et de la crocine)
très sensibles à:
- oxydation (simple exposition à O 2 de l'air))
Colorants pour emploi alimentaire
- dégradation photochimique
- milieu acide: isomérisation trans - cis
- naturels: extraits de Tagetes erecta - lutéine (E 161b)
huile de palme [rouge] - ß-carotène (E 160a)
extrait de rocou (annato) - bixine, norbixine (E 160b)
extrait de paprika - capsanthéine, capsorubine (E 160c)
tous en réalité peu utilisés
- synthétiques identiques aux naturels (ß-carotène, canthaxanthine - E 160g, ß-apo-
8' caroténal- E 160e, ß-apo-8' caroténate de Me/Et - E 160f) comme colorants
liposolubles (margarines, mayonnaise, [beurre]) et comme colorants pseudohydrosolubles
[formulations dispersables dans l'eau, granules de colorants
encapsulés dans de la gélatine] (boissons de table, glaces), coloration indirecte
(aliments pour poules pondeuses [oeufs bien jaunes-orange], aliments pour saumon
d'élevage [chair bien rose-orange] avec canthaxanthine/astaxanthine)
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/11 -
- Anthocyanes (E 163)
colorants rouges, bleus et violets hydrosolubles. Les anthocyanes sont des glycosides
formés de l'association d'un sucre et d'un aglycone appelé anthocyanidine.
HO
+
O
5
OH
OH
sucre
R
R'
OH
Antocyanidines
a) pelargonidine
b) cyanidine
c) péonidine
d) delphinidine
e) pétunidine
f) malvidine
R = R' = H
R = OH, R' =H
R = OCH 3 , R' = H
R = R' = OH
R = OCH 3 , R' = OH
R = R' = OCH 3
Les anthocyanes ne peuvent être extraits de que de fruits ou légumes cosmestibles, tels
que fraises, mûres, framboises, cassis, myrtilles, sureau, raisin (oenocyanine).
- Bétanine (E 162)
colorant hydrosoluble rouge extrait de la betterave, formé de l'association d'un sucre
(glucose) et l'un aglycone appelé bétanidine.
RO
HO N
HOOC
CH CH
N
H
COO -
COOH
R = C 6 H 11 O 5 (β-D-glucopyranosyl)
Le jus de betterave rouge est communément utilisé comme agent de coloration (yogourts
aux fraises par exemple) mais n'est pas considéré comme un additif par la législation mais
comme un ingrédient
- Curcumine (E 100)
colorant jaune extrait du rhizome de curcuma
H 3 CO
HO
HO
H 3 CO
CH CH CO
CH
CH
CO
CH 2
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/12 -
- Riboflavine ou vitamine B2 (E 101)
colorant jaune, en général de synthèse; existe aussi sous forme de phosphate de
riboflavine, hydrosoluble.
H 3 C
H 3 C
CH 2 (CHOH) 3 CH 2 OH
N
N
N O
- Acide carminique (E 120)
colorant rouge extrait d'un insecte Coccus cacti, colorant naturel considéré comme artificiel
par la législation car ne se trouvant pas naturellement dans les denrées.
b) Colorants artificiels
HOOC
HO
CH 3 O
O
OH
OH
O
CH
H
OH
NH
O
OHH
C
C
OH
C
OHH
C
H
CH 2 OH
Colorants qui n'ont aucune relation avec la nature, création de l'homme à partir de la fin du
siècle passé (chimie des dérivés du benzène/goudrons du gaz de houille [Teerfarbstoffe]).
Autorisés avec de plus en plus de parcimonie, en nombre limité (CH: 10, non compris le
caramel, noir de carbone, dérivés Cu-II des chlorophyll(es)(ines)) (USA: encore moins, et ce
ne sont pas les mêmes).
Très grande prudence depuis la découverte des propriétés fortement cancérigènes du
jaune de beurre (utilisé comme tel au début du siècle):
(CH 3 ) 2 N N=N
(azoïque, liposoluble)
p-diméthylamino-azobenzène
Etudes toxicologiques très sérieuses (comités mixtes FAO/OMS: JECFA, FDA aux USA)
avant l'approbation pour l'emploi alimentaire/cosmétique (contact avec la
peau/muqueuses).
Les colorants effectivement autorisés font partie des catégories chimiques suivantes :
AE/30senso.doc/27/08/99

- O3 S
- O3 S
- O
I
- O3 S
HO
I
- O3 S
O
N
O
N=N
I
HO
COO -
O
N
NEt 2
+ NEt2
O
I
- 3/13 -
SO 3 -
Jaune orangé S
(Tartrazine, Azorubine, Amarante,
Ponceau 4R, Noir brillant BN)
SO 3 -
Bleu patenté V
(Vert acide brillant BS)
Erythrosine
Indigotine
(Jaune de quinoléine)
- colorants azoïques sulfonés (hydrosolubles): jaune orangé S - E 110,
[anciennement tartrazine - E 102, actuellement interdite en Suisse], azorubine - E
122, amarante - E 123, Ponceau 4R - E 124, noir brillant BN - E 151 [bis-azo]
- colorants "triarylméthane" sulfonés (hydrosolubles): bleu patenté V - E 131, vert
acide brillant BS - E 142
- colorants xanthéniques, dérivés de la fluorescéine: érythrosine - E 127 (sel de Na,
hydrosoluble)
- colorants "indigoïdes" sulfonés (hydrosolubles): jaune de quinoléine - E 104,
indigotine [indigo sulfoné] - E 132.
Propriétés caractéristiques:
- tous hydrosolubles (plus de colorant artificiel liposoluble ou pigment, sauf pour les
cosmétiques)
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/14 -
- gamme de couleurs: jaune - noir avec [mélanges] toutes les couleurs et nuances
intermédiaires [jaune + rouge + vert = brun]
- potentiel de provoquer des pseudo-allergies chez le consommateur sensibilisé
(surtout tartrazine, maintenant interdite) et aussi amarante, mais est-ce le colorant
lui-même ou des impuretés ?
Applications aussi limitées que possible:
- articles de biscuiterie
- desserts (flans, crèmes)
- conserves de fruits (cerises, érythrosine)
- articles de confiserie, sucreries
- glaces (tendance à emploi de col. synth. identiques aux naturels)
- sirops (certains, menthe, grenadine)
- boissons de table/limonades (col. synth. identiques aux naturels)
- confitures (rare, en pratique), etc.
Problème des impuretés:
- attention très particulière vouée à:
- métaux toxiques: Pb, Hg, As, Cr (catalyseurs)
- amines fortement cancérigènes:
β-naphtylamine
4-aminodiphényle
NH 2
NH 2
benzidine H2N NH2 AE/30senso.doc/27/08/99

Exemple de la synthèse du jaune orangé S
(I) + (II)
NH 2
H 2 SO 4
OH H 2 SO 4
Milieu alcalin
3.2 Odeur et arômes
- 3/15 -
HO 3 S NH 2
- O3 S
OH
- O3 S N N
NaNO 2 /H +
HO
(II)
SO 3 -
- O3 S N N NH SO 3 -
- O3 S N 2 +
L’odeur (arôme) est avec la saveur deux propriétés (pratiquement) indissociables qui
forment la flaveur. La flaveur est aussi difficile à dissocier de la texture/consistance et de la
température.
« Conception globale » des propriétés sensorielles d’odeur, saveur et consistance:
(I)
AE/30senso.doc/27/08/99

3.2.1 L’odeur
- 3/16 -
Cette propriété est associée à des sites qui se trouvent dans la cavité nasale
Sites récepteurs: dans la cavité nasale, env. 100 000 000 sites (Moncrieff). 13 à 20 types
de sites (selon les auteurs) pour caractériser env. 10 000 odeurs distinctes.
Sensibilité très élevée, réponse pour 10 9 molécules dans le cas le plus favorable
(allylmercaptan CH 2 =CH-CH 2 -SH), sensibilité encore 100x plus élevée chez le
chien.
Théories de la perception, d'intérêt académique, notamment:
Amoore: 7 odeurs primaires avec sites spécifiques à géométrie bien définie (cléserrure)
Davies: approche thermodynamique, principe de la perforation de la membrane
(interface phase aqueuse membrane lipidique), relation odeur-énergie libre
d'adsorption dans un système simulateur à 2 phases.
Relations structure - odeur pratiquement impossible à établir. Pour s'en convaincre: série
des acides carboxyliques aliphatiques:
acide odeur
HCOOH âcre, piquante
CH3COOH âcre, vinaigre
butyr. (4:0) rance, encore acide
caproïque (6:0) bouc
3.2.2 Approche descriptive des arômes
palmit. (16:0) savon, faible
Cette approche descriptive analytique se limite aux arômes les plus importants du point de
vue pratique.
constatation n°1 l'arôme d'une denrée est lié à une faible quantité de
substances odorigènes, en gros: de 1 à 1000 mg/kg.
constatation n°2 l'arôme d'une denrée est lié généralement à un grand nombre
de substances (mélanges complexes)
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/17 -
Denrée Quantité Nombre de sub. composantes
totale identifiées inconnues
(mg/kg) ___________ (sép. non iden)
veau rôti 50 270 250
café 50 468 (541) 500
oignon 900 96 ?
framboise 1,7 95 120
fraise 10 324 ?
ananas 11,3 59 ?
fr. passion 12 194 50
NB: ? car il est souvent impossible de déterminer si un composant volatil
d'une denrée participe ou non à l'arôme.
constatation n°3 notre odorat réagit avec une sensibilité extrèmement variable
Exemples Seuils de perception (mg/l dans l’eau)
éthanol 100
maltol 35
vanilline 0,02
nootkatone (grapefruit) 0,001
méthylmercaptan 0,000 02 (20 ng)
NB: les composants significatifs d'un arôme ne peuvent être que ceux dont
les teneurs dépassent les seuils de perception (postulat invérifiable)
définition de la "valeur d'arôme" (Aromawert) A X pour un composant X
A X
[X] dans la denrée
= -------------------------------
seuil percep. de X
exemple : arôme de "chips" (0,1 % d'arômes dans l'huile)
composant proportion seuil de valeur
ds l'arôme perception arôme
(%) (µg/kg huile) _______
méthional 2,0 0,2 100 000
phényl-2 éthanal 18,0 22 8 180
méthyl-3 butanal 5,0 13 3 850
méthyl-2 butanal 7,4 140 530
hexanal 2,1 120 175
tr. nonène-2 al 1,5 150 100
conclusion: le méthional est de loin le composant le plus
"aromatiquement" significatif, le seul méthional simule
acceptablement l'arôme de "chips".
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/18 -
NB: le méthional est formé par dégradation de Strecker de la méthionine:
Me-S-CH 2 -CH 2 -CH(NH 2 )-COOH -----------→ Me-S-CH 2 -CH 2 -CHO
constation n° 4 en fonction de leurs caractéristiques, les arômes des denrées
(simples) peuvent être divisés en 4 catégories:
groupe 1 l'arôme est déterminé essentiellement par UNE substance ,
les autres composants ne contribuent que secondairement
("arrondissement")
substances déterminante: "character impact compound" (CIC)
exemples: banane, grapefruit, citron (fruits)
cresson (légumes)
vanille, anis (épices)
groupe 2 l'arôme est déterminé par plusieurs substances dont l'une est
particuliérement importante (CIC)
exemples pomme Golden delicious, framboise (fruits)
céleri, tomate (légumes)
la plupart des épices
groupe 3 l'arôme est déterminé par un relativement grand nombre de
substances, sans CIC (arôme qu'il est encore possible de reconstituer
par composants de synthèse)
exemples: ananas, abricot, pêche (fruits)
café, thé, pain frais, viande rôtie
groupe 4 l'arôme est déterminée par un très grand nombre de
substances, il n'est pas possible de le simuler, même avec des
mélanges complexes de composants
exemples cacao, bière
fraise (fruits)
3.2.3 Les substances aromatisantes
Les arômes sont des préparations concentrées, isolées de matières végétales ou animales
à propriétés aromatisantes (aromates) ou synthétisées, utilisées pour conférer une flaveur
(saveur + odeur) aux denrées.
Globalement, on peut faire la distinction entre :
- arôme naturel:
obtenu exclusivement par des procédés physiques à partir de matières végétales ou
animales, ou de denrées alimentaires aromatiques.
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/19 -
En règle générale, les extrait d'arômes naturels sont composés d'un grand nombre de
substances
Prenons l'exemple de la vanille
CHO
OH
vanilline
OCH 3
CHO
OH
p-hydroxybenzaldéhyde
Un extrait naturel de vanille est composé principalement de vanilline, mais aussi d'autres
aldéhydes (p-hydroxybenzaldéhyde, pipéronal, protocatéchique, anisique..) ainsi que des
alcools (vanillique, p- hydroxybenzylique..) et acides (vanillique, p-hydroxybenzoïque,
protocatéchique..).
Dans ce type d'arôme, c'est la vanilline qui est la substance déterminante (ou CIC), les
autres composants ne contribuent que secondairement ("arrondissement").
Signalons que dans la vanille, la vanilline se trouve sous forme d'un glycoside
(associée au glucose sous la forme d'un ß-vanilline-D-glucopyranoside) qui est
inodore, et qui est hydrolysé lors du processus de fermentation du fruit par voie
enzymatique (voir chapitre Glucides)
- arôme naturel renforcé:
c'est un arôme naturel auquel a été ajouté, en quantité limitée, un ou plusieurs de leurs
propres constituants.
Dans notre exemple, il s'agirait d'un extrait de vanille dont on a renforcé la flaveur en
ajoutant une certaine quantité de vanilline de synthèse.
- arôme synthétique-identique-au-naturel:
mélange de substances aromatiques simples identiques aux naturelles, isolées de produits
naturels par voie chimique ou obtenus synthétiquement
Dans le cas particulier de l'arôme vanille, la vanilline de synthèse constitue à elle seule un
arôme synthétique-identique-au-naturel. (Dans la plupart des autres cas, un mélange de
plusieurs substances sera nécessaire pour obtenir un arôme de synthèse reconstitué).
- arôme artificiel:
c'est une simulation d'un arôme avec une ou plusieurs substances de synthèse, qui
n'existent pas dans la nature.
L'éthylvanilline, substance chimique de synthèse plus aromatique et plus "arrondie" que la
vanilline mais qui ne se trouve pas dans l'arôme naturel de vanille, peut être utilisée comme
arôme artificiel de vanille.
AE/30senso.doc/27/08/99

Signalons aussi, comme arômes artificiels :
- 3/20 -
CHO
OH
OC 2 H 5
- le 3-méthyl 3-phényl glycidate d'éthyle substance capable à elle seule de simuler très
efficacement l'arôme de fraise (l'un des arômes naturels les plus complexes - plusieurs
centaines de composants - hydrocarbures, alcools, composés carbonylés, acides, esters,
etc - sans CIC)
H 3 C O H
COOC 2 H 5
noter que seul l'isomère (2R, 3R) est actif, les autres; arôme faible, non spécifique.
- le nitro-benzène (amande amère), connu depuis longtemps
- ainsi que l'acétate de cyclohexyle qui constitue un "ananas" assez bien réussi.
CH 3 COO
Du point de vue légal, l'ordonnance sur les additifs ne donne pas de liste positive d'arômes
mais renvoie aux listes de substances aromatisantes autorisées du Conseil de l'Europe.
NO 2
Applications: confiserie, biscuiterie, desserts, glaces, boissons..
3.3 Saveur et additifs modifiant la saveur
3.3.1 La saveur
Seconde composante de la flaveur, la saveur est une propriété associée à des sites
récepteurs qui se trouvent sur la langue
- stimuli: agents non volatils
- sites récepteurs: papilles gustatives avec protéines réceptrices plus ou moins
spécifiques dans les membranes cellulaires (Dastoli et Price, 1966, sites de la
saveur sucrée ?)
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/21 -
- mécanisme de l'interaction encore mal connu, mais il est certain que l'énergie
d'interaction stimulus-récepteur est faible, et les interactions toujours réversibles,
mais plus ou moins rapidement
- la saveur peut être rationalisée (plus ou moins complètement) par une approche
combinatoire, toute saveur = association de 4 saveurs de base, avec des sites plus
ou moins bien localisés sur la langue:
- sucrée (zone antérieure centrale de la langue, pointe)
- salée (zones antérieures latérales)
- acide (zones médianes/postérieures latérales)
- amère (zone postérieure centrale)
avec des sensibilités de nos perceptions qui paraissent être variables:
- 0,5 % saccharose
- 0,25 % NaCl
- 0,007 % HCl
- 0,0016 % chlorhydrate de quinine
- saveurs secondaires qui échappent à cette analyse combinatoire:
- alcaline (HO - )
- astringente (tannins, borax, sels de Zn)
- fraîche (menthol)
- brûlante (poivre, piment, gingembre)
- métallique (sels de Fe, Cu)
Une relation structure-saveur a été montrée dans de nombreux cas (substances salées,
sucrées, acides..).
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/22 -
L'appréciation objective de la saveur est difficile, il n'existe pratiquement aucune approche
instrumentale; par contre, l'intensité et la qualité des saveurs peuvent être appréciées par
l'examen organoleptique (dégustation, avec divers protocoles pour objectiver au mieux, p.
ex.: test triangulaire), emploi d'un jargon complexe
Exemple: jargon utilisé pour le vin rouge
3.3.2 Les additifs qui modifient la saveur
3.3.2.1 Les édulcorants
Les édulcorants sont des composés chimiques ne rentrant pas dans le groupe des hydrates
de carbone, qui possèdent une saveur sucrée notablement supérieure à celle du
saccharose, mais qui, en regard de leur pouvoir édulcorant, n'ont aucune valeur nutritive
(ou très faible).
En effet, si l’on compare les f sac (facteur saccharose = pouvoir sucrant d’une solution
aqueuse d’édulcorant à 10%, par définition f sac = 1,00 pour le saccharose), on observe :
- entre hydrates de carbone/polyols, différences peu significatives, au plus rapport
3 : 1 (1,1 pour fructose : 0,4 pour lactose)
- très élevés pour les édulcorants (30 à 300)
Les édulcorants sont soit des produits de synthèse (édulcorants artificiels) soit des produits
extraits de végétaux (édulcorants naturels).
AE/30senso.doc/27/08/99

Les édulcorants artificiels:
Saccharine
O
N
S
O O
f sac = env. 320
- OOC
H 3 N +
Aspartame
CH 2
CH
CO
Na +
K +
Ca ++ /2
NH
CH
CH 2
f sac = 100 - 200
COOCH 3
- 3/23 -
Cyclamate
H NH SO 3 -
f sac = env. 35
O
Acesulfame-K
N -
CH 3
O
S
O
f sac = 90 - 200
Na +
K +
Ca ++ /2
- saccharine: saveur sucrée de la saccharine [f sac = env. 320] seulement sous
forme ionisée (sels de Na ou de K), en effet :
O
N
S
O O
R
R = Me, Et, -CH 2 -CH 2 -Br
insipides
CH 3
O
N
S
O O
f sac = 200
H
modification mineure
de la distribution
électronique
O 2 N
O
K +
O
N
S
O O
très amer
H
modification majeure
de la distribution
électronique
DJA de la saccharine de 0-2,5 mg/kg corp., très couramment utilisée, bon marché,
stable à la cuisson, en milieu acide, mais arrière-goût métallique-amer-chimique peu
plaisant, souvent associée à:
- cyclamate [f sac = env. 35], DJA 0-4 mg/kg corp., avec son pouvoir édulcorant
moindre, toxicologiquement plus défavorable. Interdit aux USA et en Grande-
Bretagne dès 1969, après un seul de test de cancérogénicité positif, qui n'a jamais
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/24 -
pu être reproduit, remplacé dans ces pays - et ailleurs aussi par deux édulcorants de
saveurs plus plaisantes:
- aspartame (Canderel R , Nutrasweet R ) [f sac = 133 (100 à 340 selon teneur en
saccharose du témoin)], saveur très proche de celle du saccharose, très bien toléré
[sauf par ceux qui souffrent de phénylcétonurie, intolérance à l'acide aminé L-phe],
mais peu stable en milieu aqueux acide:
aspartame ----> ----> ----> L-asp + L-phe + CH 3 -OH
Ph
CH 2
H
N O
O N
H
CH2 COOH
dicétopipérazide
(pas de propriétés toxiques)
- acésulfame-K (introduit en Suisse en 1984 seulement) [f sac = 90-200], DJA de 0-9
mg/kg corp., de saveur plaisante et bien toléré, pas encore très couramment utilisé
- DHC (dihydrochalcones) de la naringine et de la néohespéridine:
la naringine et la néohespéridine sont des flavonoïdes (glycosides de flavanones):
agents amers (très intenses parfois) des agrumes, dont:
naringine (disaccharide = néohespéridose = rhamnosyl-(1,2)-glucose, R 1 =
H, R 2 = OH), constituant amer du grapefruit [ou pamplemousse] (Citrus
paradisi), très forte amertume, env. 20 % de celle de la quinine.HCl au moins
α-L-rhamnose-(1-x)-D-glucose-β-O
naringine :
néohespéridine :
hespéridine :
O
OH O
R 1 = H R 2 = OH x = 2
R 1 = OH R 2 = OCH 3 x = 2
R 1 = OH R 2 = OCH 3 x = 6
néohespéridine (disaccharide = néohespéridose, R 1 = OH, R 2 = OCH 3 ),
HO -
constituant amer de l'orange amère [de Séville] (Citrus aurantium)
mais
hespéridine même structure que la néohespéridine, sauf liaison rhamnose-
(1,6)-glucose = rutinose, dans l'orange douce (Citrus sinensis): saveur neutre
R 1
R 2
AE/30senso.doc/27/08/99

naringine/
néohespéridine
- 3/25 -
la conversion des glycosides de flavanones amers en dihydrochalcones (DHC)
sucrées se fait en deux étapes:
- ouverture du cycle en milieu alcalin
- réduction de la double liaison
HO-
rha
glu
O
OH
OH O
R 1
R 2
H 2 / Pd
rha
glu
O
OH O
R 1
OH R 2
DHC de naringine: saveur sucrée très intense (même intensité que la
saccharine), DHC de néohespéridine: saveur sucrée 20 fois plus intense que celle
de la saccharine [en cours d'évaluation toxicologique comme édulcorant
alimentaire], saveurs pures, lentes à se manifester mais rémanentes (gommes à
mâcher.
Les édulcorants naturels:
- produits naturels assez prometteurs:
DHC
- thaumatine (autorisée en Suisse en 1984), protéine de 207 ac. aminés
(env. 20 kdal), f sac = env. 2'000 - 2'500, extraite(s) [I et II] du fruit du
Thaumatococcus daniellii (Afrique occidentale). Saveur liée à une
modification de perception (?), avec effet renforçateur de saveur (?), mais
évidemment ne résiste ni à la chaleur ni aux acides.
- monelline protéine du fruit Dioscoreophyllum cumminsii avec un f sac = env.
3'000, masse moléculaire de 11,5 kdal, constituée de 2 peptides (A et B) non
liés de manière covalente. Saveur lente à apparaître et à disparaître, sans
intérêt pratique.
- aussi glycosides complexes de Stevia rebaudiana, plante originaire
d'Amérique du sud, cultivée en Extrême-Orient, avec son stévioside [f sac =
env. 300] (sucré avec arrière-goût amer un peu déplaisant) et ses
rebaudiosides [f sac = env. 400 pour le A] (arrière-goût moins prononcé) plus
plaisants. Commercialisés au Japon.
AE/30senso.doc/27/08/99

H 3 C
H O H
H
H
OH
HO
CH2OH H O
O
H
OH
HO
H
H
H
H 3 C
CH 2 OH
H
CO
O
CH2OH H O
H
H
OH
HO H
H
OH
O
OH
CH 2
(1) Stevioside (f sac = env. 250 - 300)
- 3/26 -
CH 2 OH
O
OH
H
H
H O
H
HO
H
OH
H 3 C
CH2OH H O H
H
H
HO
CH2OH H O
O
H
OH
HO
H
H
H
H 3 C
H
CO
O
CH2OH H O
H
H
OH
HO H
H
OH
O
OH
CH 2
(2) Rebaudioside (f sac = env. 350 - 450)
- à citer encore la glycyrrhizine [f sac = 100] de la racine de réglisse
(Glycyrrhiza glabra), à saveur particulière et à structure stéroïdique, avec une
activité cortisonique jugée inadmissible, pas autorisée comme édulcorant
Acide Glycyrrhizique
comme sel de Ca, K
HO
COOH
O
OH
OH
O
O
H3C OH
2x ac. glucuronique
O COOH
OH
O
CH 3
H
CH3 CH 3
H
H 3 C
H CH 3
COOH
CH 3
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/27 -
Applications: exclusivement aliments diététiques et spéciaux destinés à une alimentation
sans sucre (denrées à calories réduites).
3.3.2.2. Les acides
Les acides sont des additifs très couramment utilisés, qui en plus de l'acidité apportent aux
denrées qui les contiennent une nuance de saveur.
- les acides organiques présentent des nuances de saveur complémentaires suivantes:
ac. tartrique (raisin, vin) "dure" E 334
HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH
ac. malique (fruits pas mûrs, "vert" E 296
vin non rétrogradé)
- CO 2
HOOC-CH 2 -CH(OH)-COOH ------>
ac. lactique (rétrogradation malo- "neutre" E 270
lactique dans le vin, fermentations
lactiques [yogourts, choucroute,
"pickles"]
CH 3 -CH(OH)-COOH
ac. acétique "vinaigre" (E 260) ou
ingrédient
ac. citrique (additif dans les "frais" E 330
conserves de fruits/légumes)
HOOC-CH 2 -C(OH)(COOH)-CH 2 -COOH
N.B.: aussi antioxydant (effet synergique)
ac. oxalique (rhubarbe) "très vert" (toxique)
ac. phosphorique ("Coca-Cola") H 3 PO 4 E 338
Dans la même catégorie d’additifs, on trouve des bases et des sels utilisés comme
neutralisants ou complexants, citons:
Applications:
- carbonates de Ca, Na ou NH4
- bicarbonate de Na
- hydroxyde de Ca
- phosphates de Na et de K..
- acides: boissons, confitures, desserts, confiserie, biscuiterie, fruits et légumes traités
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/28 -
- bases et sels: sirops, crème, crèmes glacées, soupes, produits laitiers, préparations de
viande...
3.3.2.3 Les substances amères
- quinine (alcaloïde de l'écorce de quinquina), saveur très appréciée dans les
boissons de type "tonic" ("Indian Water", "Bitter Lemon"), saveur perceptible à partir
de 16 mg/l, utilisable (CH) comme additif à une teneur maximale de 80 mg/l (en
chlorhydrate), sapide seulement sous forme protonée
CH 3 O
OH
CH
N
CH N +
H
CH 2
CH 2
CH 2
CH
CH 2
CH-CH=CH 2
- caféine, amère mais plus modérément que la quinine (seuil de perception 0,8 - 1,2
mmole/l), aussi stimulant du système nerveux central, de la circulation sanguine et
de la respiration
- théobromine, aussi une substance amère mais qui n'est pas utilisée comme additif
Caféine
Théobromine
H 3 C
O
N
O
N
CH 3
CH 3
N
1
6
5 7 8
2 3 4 9
N
1,3,7-triméthyl xanthine
H
O
N
O
N
CH 3
CH 3
N
1
6
5 7 8
2 3 4 9
N
3,7-diméthyl xanthine
- naringine et néohespéridine (voir édulcorants)
à noter que dans la technologie des jus d'agrumes, on se débarrasse des
constituants amères par voie enzymatique: action d'une α-rhamnosidase et d'une ß-
glucosidase (mélange):
3.3.2.4 Les exhausteurs de la saveur
naringine ------> naringénine + rhamnose + glucose
(aglycone insipide)
Les exhausteurs de la saveur sont des substances organiques qui, sans avoir une saveur
propre prononcée, ont néanmoins la propriété d'accentuer la saveur et le goût des denrées.
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/29 -
Pour les saveurs de produits de viandes (plats salés, en général):
- sel monosodique de l'acide glutamique (MSG = monosodium glutamate), seulement
la forme L, seulement le monoanion (- zwitterion), déjà connu pour ses propriétés en
1908 (Ikeda, Japon), isolé de l'algue Laminaria japonica utilisée pour rehausser la
saveur des soupes. Très utilisé aujourd'hui [extrait des hydrolysats de protéines de
blé, de soja, des hydrolysats de caséine, comme sous-produit de l'extraction du
sucre de la betterave]. Principe actif des "condiments", "aromates", "sauce de soja".
Utilisé à raison de 0,2 à 0,5 % habituellement dans les préparations de viandes,
préparations pour soupes, bouillons, sauces, etc.
Consommé en trop grande quantité, peut induire le fameux "syndrome de la cuisine
chinoise" (somnolence, maux de tête et d'estomac, raideur des articulations) de peu
de gravité et réversible.
- 5'-nucléotides 5'-inosinate (IMP) et 5'-guanylate (GMP) sous forme de dianions,
monophosphate en position 5'- sur le ribose seule active (isomères 2'et
3'- inactifs), seulement ribosides (désoxy-2 ribosides inactifs),
seulement nucléotides avec -OH en position 6 du cycle purine.
Propriétés analogues à celles du MSG, plus actifs par un facteur 10 - 20 (utilisés à
raison de 75 - 500 mg/kg = 0,0075 à 0,05 %, avec des effets complémentaires
qualifiés de "fraîcheur", "naturel", impression d'une augmentation de la viscosité
pour les denrées liquides, plus de "corps".
synergie très nette pour les associations de MSG avec IMP ou GMP
H 3 N +
2 Na +
ou
2 K +
ou
Ca ++
CH COO
CH2 CH2 -
COO -
O
O -
P
O -
O
6
Na + sel monosodique de
l'acide glutamique
MSG
CH 2
OH
C
N C
N
C
C C
X N N
5'
O
C
H
C
H
H
C
H
C
OH OH
H
5'-inosinate
(X = H)
5'-guanylate
(X = NH 2 )
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/30 -
Applications: bouillons, potages, sauces, plats cuisinés..
Pour les saveurs sucrées:
H
H
C
O
C
C
C O C
OH
CH 3
maltol
- maltol (cf. Maillard), amplification des saveurs sucrées avec une saveur propre
"caramel", utilisé à raison de 5 à 75 mg/kg, permet de réduire la proportion de sucre
(de 15 %) dans le chocolat, confitures, biscuits, etc. Peut aussi masquer la saveur
amère de produits tels que le houblon, le cola. Formé "naturellement" dans les
processus de Maillard. C'est aussi un antioxydant (structure réductone).
- éthyl-maltol (groupe Et- à la place de Me-) est un arôme artificiel (à déclarer comme
tel), effet 4 à 6 fois plus marqué, emploi limité à 50 mg/kg denrée prête à la
consommation, cf. listes Conseil de l'Europe, MSDA.
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/31 -
Parenthèse Transformation biologique: cas des organismes génétiquement modifiés
(OGM)
Un cas particulièrement intéressant de « amélioration » de la saveur d’un légume - tomate -
a été obtenu par modification génétique et non pas par adjonction d’un additif.
Il s’agit de la « Flavr Savr Tomatoe » de Calgene, qui est le premier organisme
génétiquement modifié mis dans le commerce (USA - 1992).
En quoi consiste les OGM, comment les détecter ? Sujet de cette parenthèse.
Rappels
L’ADN (acide déoxyribonlucéique) est une suite de 4 nucléotides, formés chacun d’une
base (purique: adénine A ou guanine G, ou pyrimidique: cytosine C ou thymine T), d’un
sucre (le déoxyribose) et d’acide phosphorique.
L’ADN existe dans le noyau des cellules sous forme d’une hélice formée de 2 brins liés par
ponts hydrogène entre les bases A et T d’une part et C et G d’autre part.
N
o
NH 2
N
NH
Adénine
N
NH 2
NH
N
H 2 N
HN
o
N
NH
Guanine
NH
Cytosine Thymine
5'
HOH2C OH
O
4' 1'
3' 2'
o
HOH2C OH
O
OH OH
OH
1'
2'
o
HN
O
O
4
3 5
2
1 6
HN
NH
Uracile
N
CH 3
- O
- O
O
P
O
O
P
O
O
H 2 C O
- O
O
5'
H2C O
O
P
O
5' 3'
O
H 2 C O
3'
OH
3'
Brin 1
A T
Base
Base
Base
C G
Base
A T
Base
Base
O
O
OH
O
O
CH 2
O
P
O
O
O
O
P
O
O -
CH 2
5'
Brin opposé 2
O
P
O
O -
CH 2
O -
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/32 -
Un gène est une portion d’ADN qui « code » pour une protéine bien définie (protéine de
structure, enzyme, hormone, anticorps, récepteurs).
Cette synthèse se fait en deux étapes: d’abord la transcription (écartement des 2 brins
d’ADN, transcription du gène en ARN messager) puis la traduction (lecture du mARN dans
les ribosomes et assemblage des acides aminés par l’intermédiaire des ARN de transfert
selon le code génétique - 3 nucléotides ou codon pour un acide aminé).
Remarque : l’ARN (acide ribonucléique) diffère de l’ADN par le sucre - ribose au lieu de
déoxyribose - et une base pyrimidique - uracile au lieu de thymine.
Gène
A un gène est toujours lié un « promoteur » qui initie la synthèse de la protéine et un
« terminateur » qui la stoppe.
Un OGM est un organisme (bactérie, levure, végétal ou animal) dont le génome a été
modifié par inhibition d’un gène ou adjonction d’un gène étranger.
Un exemple d’OGM : le RR-soja ou Round-up Ready soja - soja tolérant à l’herbicide
glyphosate (principe actif du Round-Up voir schéma page suivante).
le glyphosate est un herbicide de synthèse qui peut être confondu par l’enzyme
EPSPS de la plante avec le phosphoénolpyruvate au niveau de la synthèse des
acides aminés, qui ainsi est perturbée d’où l’effet herbicide obtenu.
Pour que le soja devienne résistant à l’herbicide, il faut qu’il ait un enzyme EPSPS
qui ne fasse pas la confusion entre le phosphoénolpyruvate et le glyphosate, donc
qu’il possède dans son génome un gène capable de synthétiser un tel enzyme.
Ce gène a été trouvé dans une bactérie du sol - Agrobacterium tumefaciens - et il a
été introduit par génie génétique dans le génome du soja (coupure par enzymes de
restriction, introduction dans une plasmide et transfert du plasmide dans la plante
par la méthode biolistique).
Le gène introduit se compose de la partie principale - CP4EPSPS - qui synthétise
l’enzyme, du CTP séquence nécessaire pour le transport de l’enzyme dans les
chloroplaste, du promoteur - 35S provenant d’un virus végétal et du terminateur -
NOS- provenant d’une bactérie. Le tout fait environ 2200 nucléotides.
AE/30senso.doc/27/08/99

Principe d’action du glyphosate
P
- 3/33 -
Phosphoénolpyruvate + Erythrose-4-phosphate
P
O
COO -
OH
H HO H H
O
H
HO
COO -
H
O - P
Shikimate-5-phosphate
O
O -
O
O - P
O -
O
H
C
H
CH 2
CH 2
C
N
H
COO - Phosphoénolpyruvate
H
C
H
COO -
O C COO
H
-
3-énolpyruvyl-shikimate-5-phosphate
Chorismate
Phénylalanine Tyrosine Tryptophane
Glyphosate (Roundup)
N-(phosphonométyl)glycine
Détection du soja OGM par Polymérase Chain Reaction (PCR)
- Principe de la PCR
La PCR est basée sur la propriété de réplication de l’ADN c’est à dire de se dédoubler. La
PCR est une réplication partielle et répétitive in vitro.
L’ADN extrait de la denrée est additionnée de:
- 2 amorces (primers) qui sont des oligonucléotides (env. 20 nucl.) qui
correspondent au début et à la fin de la séquence recherchée dans le génome
- des 4 nucléotides nécessaires pour la synthèse
- d’un enzyme qui catalyse cette synthèse à haute température (polymérase)
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/34 -
Le tout est mis dans un appareil qui exécute une programme cyclique de température. Un
cycle correspond à 3 étapes
- dénaturation de l’ADN à 94°C
- fixation des amorces à 40 - 65°C
- synthèse de la séquence recherchée à 72°C
Programme de température de l’appareil PCR et opérations correspondantes
Au premier cycle de l’amplification, l’ADN est répliqué à partir des amorces hybridées de
chaque côté de la séquence cible.
A partir des cycles suivants, seule la séquence cycle est amplifiée.
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/35 -
Cycles 0 à 4 de l’amplification par PCR
La quantité d’ADN correspondant à la séquence cible double donc à chaque cycle et en
faisant une quarantaine de cycles, cette quantité est suffisante pour être séparée par
électrophorèse sur gel d’agarose.
AE/30senso.doc/27/08/99

- PCR spécifique du RR-soja
- 3/36 -
Ainsi pour détecter le RR-soja et le différencier du soja « normal », on a choisi comme
séquence cible une portion de 509 nucléotides, située à la fin du gène CP4EPSPS et le
début du promoteur. Cette séquence est unique et ne peut donc pas être trouvée dans du
soja non modifié.
Les amorces ajoutées RR01 et RR02 correspondent au début et à la fin de la séquence
cible.
Après amplification par PCR, le fragment de 509 nucléotides forme une bande bien
distincte sur le gel, identifiée par comparaison au fragment obtenu avec un RR-soja de
contrôle.
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/37 -
Pour confirmer la détection de l’OGM, il est encore possible de faire une seconde PCR sur
le fragment déjà synthétisé lors de la première, avec 2 nouvelles amorces RR04 et RR05
qui donnent cette fois un fragment plus petit de 180 nucléotides. Cette technique appelée
double-PCR (nested PCR) permet d’éviter les éventuels résultats faux positifs.
Fin de la parenthèse.
3.4 Texture et additifs modifiant la texture
3.4.1 La texture (ou consistance)
Une denrée est soit liquide, semi-solide (ou semi-liquide) ou solide.
Au niveau de la recherche et développement de l’industrie agro-alimentaire, l’appréciation
de cette consistance est le domaine complexe de la rhéologie.
La rhéologie consiste principalement à étudier les propriétés de viscosité dynamique et de
viscoélasticité des substrats étudiés.
- la viscosité dynamique η est la mesure du rapport entre la force de
cisaillement σ observée et la contrainte appliquée à la denrée
technique: système de mesure cylindrique ou cône-plan, application d'un gradient
de rotation γ (contrainte) et mesure de la force de cisaillement
Grossièrement, on rencontre deux cas:
σ (Pa)
η (Pa.s) = ⎯
γ (s -1 )
- les produits newtoniens (ex. eau, solutions sucrées, miels...) pour lesquels la
relation entre σ et γ est linéraire
- et les produits rhéofluidisants (ketchup, mayonnaise...), pour lesquels la viscosité
n'est pas linéaire. Ces derniers sont caractérisés par un indice de consistance k et
un indice de comportement à l’écoulement (n = log σ/log γ); de plus, ils présentent
généralement un seuil d’écoulement.
- la viscoélasticité est une mesure qui permet d’évaluer pour un produit semi-solide
la part de viscosité (fluide) et la part d'élasticité (solide)
technique: système de mesure cône-plan avec méthode d'oscillation (application
d'un gradient de rotation sinusoïdal et mesure du déphasage de la force de
cisaillement)
Dans le cas plus simple du contrôle de la texture des denrées produites, on se limitera à
des mesures simples adaptées au produit à contrôler.
AE/30senso.doc/27/08/99

Ces mesures pourront être par exemple:
- 3/38 -
- pour les denrées plus ou moins liquides, un test de viscosité:
- mesure de l'écoulement dans un capillaire au moyen d'un
viscosimètre d'Ostwald (ne convient pas pour les fluides non
newtoniens, si ce n'est pour des mesures grossières)
- mesure de la vitesse de chute d'une sphère de métal pour les
liquides de viscosité élevée
- mesure directe de la viscosité dynamique au moyen d'un
viscosimètre à rotation (mesures précises, aussi pour les liquides
non newtoniens)
- pour les denrées plus ou moins solides, un test de pénétration (mesure de
la profondeur de pénétration de divers poinçons dans la masse de la denrée
- pénétrométrie)
- mesures de compression, couplées dans certains cas avec la mesure du
liquide libéré par compression (fruits, légumes)
- mesures de résistance à la rupture par traction et de l'élasticité au moyen
d'un extensomètre (pâte boulangère, gomme à mâcher..)
Il existe enfin divers appareils ou techniques spécifiques d'un aliment particulier. Par
exemple, les appareils appelés "alvéographe, amylographe, extensographe ou
farinographe" utilisés spécifiquement dans le domaine des céréales et produits de la
mouture.
3.4.2 Les additifs qui modifient la texture
3.4.2.1 Les émulsifiants
Les émulsifiants sont des substances organiques tensio-actives qui rendent possible ou
facilitent l'homogénéisation dans les denrées alimentaires de plusieurs constituants non
miscibles, et forment ainsi des émulsions stables.
La propriété émulsifiante est due à la présence dans la même molécule de fractions
respectivement lipo- et hydro-philes.
AE/30senso.doc/27/08/99

R 2
partie lipophile
CO
O
- 3/39 -
CH2 O CO R1 CH O
CH 2 O P O CH 2 CH 2 N + (CH 3 ) 3
O -
partie hydrophile
- lécithines (E 322), aussi antioxydant, utilisé comme tel (E 322)
- mono- et di-glycérides (E 471)
- esters d'acides gras du saccharose (E 473), du sorbitol (hexitol), des sorbitanes
(éthers cycliques obtenus par traitement du sorbitol avec des acides gras en
présence de NaOH ou H 2 SO 4 à 180-250°):
HO
1
O
OH
5
CH 2 O
OH
C=O
R
HO OH
O
CH
OH
CH 2 O C R
Les caractéristiques des émulsifiants sont qualifiées par la valeur HLB hydrophilic-lipophilicbalance,
malaisée à mesurer.
Applications ménagères (mayonnaise) et industrielles (chocolat, margarines, cacao
instantané, crèmes glacées, sauces, desserts, etc.).
Méthodes d'analyse
- lécithine: méthode enzymatique
- mono et di-glycérides: méthodes des matières grasses
3.4.2.2 Les agents gélifiants et épaississants (AGE)
Les AGE sont des substances (le plus souvent organiques hydrophiles) qui ont la propriété
de former, avec les denrées alimentaires, des solutions ou des suspensions visqueuses ou
des gels élastiques et stables. Ces agents ont généralement un effet stabilisant sur les
mélanges hétérogènes.
Ils sont très nombreux et d'origine diverses:
- végétale terrestre: amidons et dérivés
pectines
farines et gommes
cellulose et ses dérivés
- végétale marine: gélose (agar-agar)
alginates
carraghénanes
- animale: gélatine
1
4
O
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/40 -
A part la gélatine, se sont tous des polysaccharides, formés de l'association d'hexoses, de
pentoses et d'acides uroniques.
Produit
Sucres constitutifs des agents gélifiants et épaississants
Hexoses Pentoses Méthylpentoses
Acides uroniques
Amidon +++
Gélose +++
Carraghénane +++
Farine de graines
de caroubes
++ +++
Farine de guar +++ +++
Alginates (+) (+) +++ +
Pectines + + + + + +++
Gomme arabique +++ ++ + +
Gomme adragante + + +++ ++ (+) + +++
Gomme
xanthane
de ++ ++ +
Farine des graines
du tamarinier
+++ ++ ++ (+)
Farine de konjak +++ +++
Carboxyméthylcellulose
+++
Méthylcellulose + et divers méthylglucoses, ne se prête à l'identification qu'en l'absence d'autres
AGE
Applications: - épaississants: desserts, biscuits, sauces soupes..
- gélifiants: confitures, gelées, flans..
- stabilisants: confiserie, boissons, mayonnaise, crèmes glacées
3.4.2.3 Autres additifs modifiant la texture
- antiagglomérants
Les antiagglomérants pourraient aussi être classés dans les agents de texture; en effet, ce
sont des substances ajoutées aux denrées hygroscopiques, généralement sous forme de
poudre, aux fins d'en empêcher l'agglomération ou d'en maintenir la fluidité; ils agissent
comme barrière.
Les plus utilisés:
- ferrocyanure de K, K4[Fe(CN)6] 5 mg/kg dans le sel
- stéarates Ca, Mg, Al (E 470)
- carbonates Ca, Mg (E 170) 10 mg/kg dans le sucre
- silicates Ca, Mg
AE/30senso.doc/27/08/99

- 3/41 -
- agents humectants: utilisés surtout dans les articles de biscuiterie pour éviter un
dessèchement et assurer ainsi une texture moelleuse
exemples: glycérol (E 422), sorbitol (E 420), propylène glycol..
- liants: paraffine, stéarine, gélatine, amidon...
par exemple pour assurer la cohésion dans le sucre en tablettes, tout en permettant une
dispersion et dissolution rapides des petits cristaux dans la boisson à sucrer (café, thé).
AE/30senso.doc/27/08/99