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Effets du temps et de la température de cuisson sur la formation de l'acrylamide dans les frites de banane plantain màğre

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par Djakaridja SAWADOGO
Université polytechnique de Bobo Dioulasso (Burkina Faso) - Licence professionnelle en genie biologique option Industrie Agroalimentaire 2010
  

Disponible en mode multipage

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    Ministère des Enseignements Secondaire et Supérieur

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    Ministère de la Santé

    Secrétariat Général

    Université Polytechnique de Bobo Dioulasso

    Institut des Sciences de la Nature et de la Vie

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    Laboratoire National de Santé Publique

    Génie Biologique : option Agro alimentaire

    MEMOIRE DE FIN DE CYCLE

    Pour l'obtention de la

    Licence professionnelle en Génie Biologique

    Option : Agroalimentaire

    THEME :

    Effets du temps et de la température de cuisson sur la formation de l'acrylamide dans les frites de banane plantain mûre

    SOUTENUE PAR

    Djakaridja SAWADOGO

    sawadogodjakaridja@yahoo.fr

    JURY Maître de stage

    Président. Dr Younoussa MILLOGO M. Karim KOUDOUGOU

    Membres. M.Karim KOUDOUGOU

    Dr.Julliette TRANCHOT/DIALLO Directrice de Mémoire

    Dr. Juliette TRANCHOT/ DIALLO

    DEDICACES

    Je dédie ce document :

    ü A ma mère Bintou GUIGUENDE et à la mémoire de mon père Boureima SAWADOGO.

    ü A mon tuteur Mahamadi OUEDRAOGO à Bobo-Dioulasso.

    ü A tous mes frères, soeurs, amis, connaissances et camarades de classe

    REMERCIEMENTS

    Plusieurs personnes n'ont ménagé aucun effort pour la réussite du stage et la réalisation de ce document. C'est le lieu donc de leur exprimer notre gratitude pour leur sympathie et leur dévouement. Nos remerciements s'adressent à :

    ü Monsieur Daouda TRAORE, Directeur Général du Laboratoire national de santé publique (LNSP).

    ü Dr. Juliette Tranchot Diallo, responsable de la filière génie biologie à l'institut des sciences de la nature et de la vie(ISNV) de l'Université polytechnique de Bobo-Dioulasso (UPB), notre Directrice de mémoire

    ü Docteur Younoussa MILLOGO, Directeur adjoint de l'ISNV, notre Président du jury.

    ü Monsieur Karim KOUDOUGOU, Directeur du contrôle des aliments et de la nutrition appliquée du LNSP, notre maître de Stage.

    ü Monsieur Ouiné POUAN  Chef de Service de physico-chimie alimentaire (SPCA).

    ü Monsieur Eloi Bakary SANOU, Chef du Service de toxicologie alimentaire (STA) et toute son équipe.

    ü Madame YOUGBARE, chef de service microbiologie(SM) et toute son équipe.

    ü Monsieur Wendkuni Florentin COMPAORE, notre encadreur sur la paillasse.

    ü Monsieur Al Ibrahim TRAORE, Dramane TRAORE qui ont accepté nous accompagner au cours de notre stage et de partager avec nous leurs connaissances et expériences professionnelles.

    ü Tout le personnel de la Direction du contrôle des aliments et de la nutrition appliquée (DCANA) pour leur collaboration.

    ü L'UPB en général, et à l'administration de l'ISNV en particulier, dont le souci est la bonne formation de ses étudiants.

    ü Toute personne qui de près ou de loin a contribué à la bonne marche du stage et à la réalisation de ce document.

    AVANT PROPOS

    L'Université Polytechnique de Bobo-Dioulasso (UPB) a ouvert officiellement ses portes en 1995.

    Elle a pour vocation d'assurer la formation initiale des jeunes cadres qui auront pour mission de mettre leurs compétences au service des entreprises de la place. Et assure la formation continue des professionnels afin d'améliorer leur prestation.

    En effet, l'UPB regroupe en son sein :

    - une école supérieure : l'Ecole Supérieure d'Informatique (ESI)

    - cinq (05) instituts :

    Ø l'Institut Universitaire de Technologie (IUT) ;

    Ø l'Institut des Sciences de la Santé (INSSA) ;

    Ø l'Institut de Développement Rural (IDR) ;

    Ø l'Institut des Sciences Exactes et Appliquées (ISEA)

    Ø l'Institut des Sciences de la Nature et de la Vie (ISNV)

    Ce dernier dont nous sommes issus, comporte deux filières de formation :

    - la filière D.E.U.G-Agronomique,

    - et la filière Génie Biologique

    Les étudiants inscrits en D.E.U.G-Agronomique sortent avec un Diplôme d'Étude Universitaire Général, après deux (02) ans, et peuvent continuer à l'IDR ou à l'Université de Ouagadougou. Quant à la filière Génie Biologique, elle est une filière de formation professionnalisante, qui délivre pour le moment une licence professionnelle, après trois (03) ans de formation. La branche comporte trois options : analyse biomédicale, nutrition diététique et agroalimentaire.

    La formation professionnelle ne saurait être de bonne qualité que si elle intègre surtout la pratique. Pour cela l'Administration de l'ISNV a jugé bon d'instaurer six (06) mois de stage à l'intention des étudiants de la 3ème année Génie Biologique. C'est ainsi que nous avons été reçu par le Laboratoire national de santé publique (LNSP) / OUAGADOUGOU notamment à la Direction du contrôle des Aliments et de la nutrition appliquée (DCANA) au Service physico-chimie alimentaire (SPCA).

    SOMMAIRE

    SOMMAIRE B

    LISTES DES TABLEAUX 10

    LISTES DES FIGURES 10

    RESUME............................................................................................................................

    I. PRESENTATION ET ORGANISATION DU LNSP 4

    I.1. Historique et Forme juridique 4

    I.2. Organisation du LNSP 4

    CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 7

    I. DESCRIPTION DE LA BANANE PLANTAIN 7

    II. REACTION DE MAILLARD 8

    III. DESCRIPTION DE L'ACRYLAMIDE 9

    V.1. Propriétés physiques et chimiques de l'acrylamide 9

    V.2. MECANISME DE FORMATION DE L'ACRYLAMIDE 11

    V.3. PROPRIETES TOXICOLOGIQUE DE L'ACRYLAMIDE. 13

    IV. LA CHROMATOGRAPHIE 13

    VI.1. Définition 13

    VI.2. Principe 14

    VI.3. Le Détecteur 15

    CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES 19

    I. SITE DE L'ETUDE 19

    II. MATERIEL BIOLOGIQUE (Echantillonnage et échantillons) 19

    II.1. Huile 19

    II.2. La Banane plantain mûre 19

    III. MATERIEL DE LABORATOIRE 19

    III. 1. La chaine chromatographique 19

    III. 2. Appareillage et verreries 20

    III. 3. Solvants et réactifs 21

    IV. METHODES 22

    IV.1. Analyse de la qualité de l'huile de friture 22

    IV.1.1. Indice d'acide 22

    IV.1.2. Indice de peroxyde 23

    IV.2. Analyse de la teneur en sucres réducteurs dans la banane plantain mûre 24

    IV.3. Friture de la banane 28

    IV.4. Dosage de l'acrylamide 28

    CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS 32

    I. RESULTATS 32

    I.1. Résultats du contrôle de qualité de l'huile 32

    I.2. Résultats d'analyse des sucres de la banane 32

    I.3. Frites de bananes plantain mûres `'alloco'' 32

    I.4. Courbe de calibration 33

    I.5. Teneur en Acrylamide des frites de banane plantain mûre en fonction du Temps et de la Température de cuisson 36

    II. DISCUSSION 36

    II.1. Contrôle de qualité de l'huile de friture 36

    II.2. Teneur en sucres réducteurs de la banane plantain mûre 37

    II.3. Teneur en acrylamide dans les frites de banane plantain mûre `'alloco''. 38

    CONCLUSION 40

    REFERENCES 41

    LISTES DES TABLEAUX

    Tableau 1: Propriétés physiques et chimiques de l'acrylamide 2

    Tableau 2: Guide de prélèvement d'échantillon pour analyse de sucres réducteurs 25

    Tableau 3: Teneur en sucre inverti 27

    Tableau 4: Paramètres analysés de l'huile de friture 32

    Tableau 6: Teneur en Acrylamide des échantillons 36

    LISTES DES FIGURES

    Figure 1: Diagramme de transformation traditionnelle de la banane plantain par friture 2

    Figure 2: Formation de l'acrylamide à partir de l'asparagine dans les aliments chauffés (GRANVOGL et al, 2004) 12

    Figure 3: Deux voies possibles de formation d'acrylamide (BECALSKI et al, 2002) 13

    Figure 4: Schéma descriptif du chromatographe HPLC (Académie de rouan, 2001) 15

    Figure 5: Echantillons frits de la banane plantain mûre à différentes températures 33

    Figure 6 : Courbe de calibration.......................................................................34

    Figure 7 : Chromatogramme d'un standard de 0ug/mL...........................................35

    Figure8: Chromatogramme d'un standard de 2ug/mL............................................35

    Figure 9: Chromatogramme d'un standard de 6ug/mL...........................................35

    Figure 10: Chromatogramme de l'échantillon E5 contenant de l'Acrylamide..................35

    Figure 11 : Variation de la teneur en acrylamide en fonction du couple temps/température........................................................................................36

    RESUME

    Les frites de bananes plantains mûres à l'exemple des frites de la pomme de terre et de la patate douce, sont des plats de plus en plus aimés par les consommateurs de nos jours.

    Ces frites de bananes plantain sont obtenus par la friture de la banane plantain mûres du nom botanique musa paradisiaca appartenant à la famille des musacées généralement cultivées dans les pays côtiers. Elles constituent l'une des principales ressources alimentaires dans le monde. L'objectif de cette étude est de maîtriser l'effet du temps et de la température de cuisson sur la formation de l'acrylamide dans ces frites. Afin d'aboutir à cet objectif que nous nous sommes fixés, nous avions fait la friture de bananes plantains mûres découpées en morceaux, ces bananes ont étés achetées sur le marché ouagalais et ensuite faire l'analyse au HPLC au sein du laboratoire. Pour que cette étude soit effective et cohérente, nous avions utilisé du matériel tel que la sonde de température (0-220°C) pour le contrôle de la température, une plaque chauffante, un cristallisoir dans lequel on a effectué la friture et quelques ustensiles de cuisine (assiette, louche, fourchette, couteaux) et un chronomètre pour la prise du temps. L'ensemble de tout ce matériel nous a permit de bien suivre le temps, la température et la cuisson de nos échantillons de frites.

    Le procédé consistait à mettre le cristallisoir sur une plaque chauffante dont nous réglons la température, ensuite introduire des morceaux de banane plantain mûres découpées en même forme et taille. Avant tout nous maintenons la sonde dans l'huile chaude pour mieux suivre la température et parallèlement le chronomètre est allumé dès la mise des morceaux de bananes dans l'huile chaude.

    Ces échantillons sont ensuite broyés et soumis à la centrifugation d'ou le surnageant est ensuite recueillir et injecter au HPLC. Il est vrai que nous remarquons une baisse de la température à chaque mise des morceaux dans l'huile à cause de leur humidité, mais nous jouons sur le réglage de la température de telle sorte à maintenir la fourchette de température souhaitée.

    La détermination de la teneur en acrylamide contenue dans nos frites par HPLC a révélé que la teneur variait en fonction du temps et de la température de cuisson. Ainsi, pour des température allant de 120 à 160°C, nous n'avions rien obtenu comme acrylamide dans nos échantillons tendis que à la fourchette de température allant de 160 à 170°C, on a obtenu une teneur en acrylamide de l'ordre de 5,47 microgramme par kilogramme

    INTRODUCTION

    De nos jours, le problème de la qualité des aliments préoccupe plus d'une personne. Les consommateurs de nos jours deviennent de plus en plus exigeants. Ils sont nombreux aujourd'hui ceux-là qui sont informés sur la qualité sanitaire, nutritionnelle et à la variabilité de leur alimentation.

    Pour cela, les autorités compétentes en collaboration avec certaines commissions internationales mettent en oeuvre des normes de qualité visant à la protection des consommateurs. Pour atteindre leur objectif, les autorités compétentes font des contrôles réguliers à travers certaines institutions nationales telles que les laboratoires d'analyse et les structures de normalisation en élaborant des réglementations.

    Mais, il faut noter que certains problèmes de qualité sanitaire de nos aliments sont liés à nos pratiques de transformation et cela existaient depuis les temps anciens.

    En effet, la plupart des consommateurs ont l'habitude d'utiliser la texture et la coloration pour juger la cuisson de certains aliments ou de leur attribuer une qualité nutritionnelle.

    Pourtant, cette manière de juger la cuisson des aliments n'est pas dans son ensemble avantageux pour la santé des consommateurs. C'est pourquoi, il est nécessaire d'effectuer plusieurs suivis au cours des procédés de transformation tant au niveau industriel qu'au niveau artisanal.

    Ainsi, certains procédés de transformation tels que les cuissons à sec (friture, séchage au four, cuisson au four) sont responsables de la réaction de Maillard ou brunissement non enzymatique (BNE).

    C'est une réaction généralement souhaitée par plusieurs consommateurs du fait qu'elle confère à l'aliment une odeur, une saveur et une couleur caractéristique du produit d'où une amélioration du goût (PERROTIN, 2004).

    Cependant, des recherches récentes de la Swedish National Food Administration (SNFA) ont montré que la réaction de Maillard génère des produits toxiques appelés composés néoformés à partir des températures supérieures à 120°C. C'est de là que vient la découverte de l'acrylamide par des chercheurs Suédois en Avril 2002. Un cancérigène dans les frites de pommes de terre, les chips de bananes, les biscuits et les farines de céréales (FAO/OMS). Des études ont montré également que la formation de l'acrylamide est beaucoup influencée par la corrélation entre un acide aminé (l'asparagine) et un sucre réducteur (le glucose) à des fortes températures (SNFA). Dès lors, nous pouvons supposer que tout aliment contenant des protéines et des sucres après une cuisson à sec dans des hautes températures est susceptible de renfermer un taux d'acrylamide.

    Pendant tout le long de notre stage au LNSP nous tenterons d'élucider ces propos suscités en effectuant une étude sur l'effet du temps et de la température de cuisson sur la formation de l'acrylamide dans les frites de bananes plantain mûre communément appelé `'aloco''.

    PRESENTATION DE LA STRUCTURE D'ACCEUIL

    PRESENTATION ET ORGANISATION DU LNSP

    I.1. Historique et Forme juridique

    Le laboratoire national de santé publique(LNSP) a été créé par décret n°99-377/PRES/PM/MS du 28 octobre 1999. Il a pour objet de servir de laboratoire central de référence pour les analyses, contrôles et expertises de toute nature relatives à la biologie médicale, l'alimentation, la nutrition, la pharmacie, l'eau, l'environnement et tout autre domaine en rapport avec la santé publique et la sécurité sanitaire. Le LNSP est placé sous la tutelle technique du ministère de la santé et la tutelle financière du ministère chargé des finances.

    I.2. Organisation du LNSP

    Le LNSP dispose de :

    Directions centrales :

    - La Direction Générale

    - La Direction de la biologie médicale (D.B.M.)

    - La Direction de la toxicologie, du contrôle de l'environnement et de l'hygiène publique (D.T.C.E / H.P)

    - La Direction du contrôle des aliments et de la nutrition appliquée (D.C.A.N.A.)

    - La Direction du contrôle des médicaments et des produits non - alimentaires (D.C.M / P.N.A)

    - La Direction de la coordination technique et de l'assurance qualité (D.C.T.A.Q)

    Directions régionales de Ouagadougou et de Bobo Dioulasso

    Notre stage a été effectué au Service de physico-chimie alimentaire (SPCA) qui est l'un des quatre services de la Direction du contrôle des aliments et de la nutrition appliquée (DCANA). En matière d'analyse, le champ d'activités du service s'étend pour l'instant aux domaines suivants :

    o Corps gras d'origines animale et végétale,

    o Céréales, légumineuses, oléagineux et leurs dérivés,

    o Boissons, vinaigre, sucre, produits de confisseries.

    Le système qualité du LNSP a pour référentiel la norme ISO CEI 17025 2005.

    CHAPITRE I :

    SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

    CHAPITRE I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

    I. DESCRIPTION DE LA BANANE PLANTAIN

    Les bananes plantains (musa paradisiaca) constituent l'une des principales ressources alimentaires dans le monde. Elles appartiennent à la famille des musacées. Elles sont également classées dans la catégorie des produits amylacés. Leur culture est effectuée par implantation d'un rejet de bananier sous la terre et par la suite on a un bourgeonnement. Les bananes plantains (musa paradisiaca) peuvent être consommées en tant que bouillie de banane comme certains tubercules. Aussi, elles peuvent être consommées en tant que fruit quand elles sont mûres car la banane lors de sa maturation a presque 80% de son amidon qui se transforme en sucres grâce à l'activité des enzymes.

    Leurs cultures occupent le 4ème rang mondial des plus importantes denrées alimentaires après le riz, le blé et le lait (INIBAP, 2002 ; FAO, 2002). Ainsi, elles jouent un rôle socio-économique important pour les pays en voie de développement des zones tropicales et subtropicales, notamment dans les pays d'Afrique de l'Est, du Centre et de l'Ouest, du Sud-Est Asiatique, de l'Amérique Centrale et du Sud et des Caraïbes (Frison et al, 1998). La production mondiale avoisine 106 millions de tonnes par an pour une superficie cultivée de 10 millions d'ha (FAO, 2004), dont 14 % sont destinés à l'exportation, le reste étant consacré à la consommation locale ou à la transformation industrielle (Lescot, 1999).

    L'Afrique sub-saharienne fournit plus du tiers de la production mondiale de bananes et de bananes plantains, avec près de 7 millions de tonnes provenant de l'Afrique de l'Ouest et du Centre. Elle contribue pour environ 70 % à la disponibilité synergétique alimentaire fournie par les plantains et les autres bananes à cuire dans le monde. En Afrique, les principaux producteurs sont l'Ouganda et le Cameroun (FAO, 2004). Dans ce dernier pays, la production de bananes et plantains représente la deuxième source économique agricole du pays après le bois (Bioéthanol. Argon. Soc. Environ. 2008 (1), 89-98). En matière d'alimentation, la banane plantain mûre nous offre la possibilité d'obtention des plats frits suivants :

    Figure 1: Diagramme de transformation traditionnelle de la banane plantain par friture

    Banane

    Mûre

    Broyage

    Friture

    Friture

    Claclo

    Alloco

    II. REACTION DE MAILLARD

    Depuis la maîtrise du feu, il y à 500 000 ans, la consommation des aliments s'est considérablement diversifiée. De plus, cela a permis à l'homme de découvrir de nouvelles saveurs révélant ainsi le début de la gastronomie. Cependant, le traitement thermique des aliments génère facilement un brunissement. Trois types de brunissements ont été décrits dans l'aliment. Tout d'abord, nous pouvons citer :

    - le brunissement enzymatique qui est une réaction d'oxydation catalysée par une enzyme.

    - la caramélisation qui a lieu lorsque l'on chauffe à haute température des sucres réducteurs en l'absence de composés aminés.

    - enfin, le plus répandu est issu d'une réaction entre une amine et un composé carbonylé, autrement dit la réaction de Maillard. La réaction de caramélisation se développe dans des aliments dont la surface est fortement chauffée. Les produits de caramélisation sont alors retrouvés dans des denrées alimentaires comme le pain, la viande grillée, ou les aliments riches en sucres tels que certains jus de fruits.

    Réaction de Caramélisation = Sucres simples + Eau + Chaleur.

    Réaction de Maillard = Sucres simples + Acides aminés + Eau + Chaleur

    C'est en 1912 que Louis Camille Maillard, chimiste français, a découvert que la réaction à haute température entre des sucres réducteurs et des acides aminés conduit au développement d'une coloration brune. La réaction est principalement dépendante du temps de traitement thermique, de la température, du pH, de l'activité de l'eau et de la composition des aliments (concentration des substrats de la réaction).

    La réaction de Maillard se décompose en quatre étapes. Une première étape (étape initiale) met en jeu un acide aminé et un sucre réducteur (aldose ou cétose) pour former le produit d'Amadori (cétosamine) ou de Heyns (aldosamine). La seconde étape (étape de propagation) conduit à la formation de petites molécules dicarbonylées et de réductones respectivement par scission ou par déshydratation modérée du produit d'Amadori ou de Heyns. L'étape suivante de la réaction de Maillard (étape avancée) conduit à la formation de divers composés aromatiques et d'aldéhydes de Strecker. Cette étape donne aussi lieu à la formation de furfurals comme le 5-hydroxyméthylfurfural (HMF) par déshydratation forte du produit d'Amadori ou de Heyns, ainsi que d'autres produits avancés de la réaction de Maillard, en anglais Advanced Glycation End products (AGEs) tels que la carboxyméthyllysine (CML) ou la pyrraline. Enfin, la dernière étape conduit à la formation de polymères bruns : les mélanoïdines.

    Mais l'apparition de composés néoformés (CNF) issus principalement de la réaction de Maillard pose aujourd'hui la question du contrôle de la qualité sanitaire des aliments transformés. L'acrylamide est un exemple de CNF détecté très récemment dans diverses denrées alimentaires (SNFA, Avril 2002).

    III. DESCRIPTION DE L'ACRYLAMIDE

    V.1. Propriétés physiques et chimiques de l'acrylamide

    Ce monomère de poids moléculaire de 71,08 Dalton se présente sous une forme cristalline, blanche. Il est soluble dans l'eau, l'éthanol, le méthanol, l'oxyde diméthyle et l'acétone. Il polymérise facilement en atteignant le point de fusion ou à l'exposition à la lumière UV (PISSCH,1996). L'acrylamide solide est stable à la température ambiante, mais peut polymériser violemment lorsqu'il est mélangé ou exposé à des agents oxydants L'acrylamide (2-Propène amide, Acrylamide monomer, Acrylic acide amide, Acrylique amide, Bio-Acrylamide 50, Ethylenecarboxamide, Propenamide, Vinyle amide) est employé principalement dans la production de divers polyacrylamides de masse moléculaire élevée qui conviennent à un large éventail d'applications industrielles.

    De grandes quantités de polyacrylamides sont utilisées comme floculateurs dans le traitement de l'eau potable et des eaux d'égout; le traitement des pâtes à papiers; l'exploitation minière et le traitement du minerai; la récupération assistée des hydrocarbures et le forage des puits de pétrole; la stabilisation du sol; la production du béton. De plus petites quantités servent d'épaississants dans les savons et les préparations cosmétiques, les émulsions photographiques et les gels d'électrophorèse; de produit d'encollage et de produit imperméabilisant dans la transformation des textiles; de liant dans la fabrication des adhésifs. En petites quantités, il est employé comme clarifiant de jus de betterave à sucre. L'acrylamide est aussi un composant de la fumée du tabac (www.wikipedia.org /Acrilamide consulté le 12 juillet 2010).

    Tableau 1: propriétés physiques et chimiques de l'acrylamide

    ACRYLAMIDE 

     
     

    GENERAL

    Nom IUPAC

    2-propénamide

    Apparence

    Cristaux blancs
    solution limpide incolore

    PROPRIETES CHIMIQUES

    Formule brute

    C3 H5 N O  

    Masse molaire

    71,0779 #177; 0,0033  g· mol?
    C 50,69 %, H 7,09 %, N 19,71 %, O 22,51 %,

    PROPRIETES PHYSIQUES

    T° fusion

    84,5 °C

    T° ébullition

    192,6 °C.
    125 °C à 25 mmHg

    Solubilité

    dans l'eau à 25 °C : 2 040 g·l

    Masse volumique

    1,13 g·cm3
    2.45 par rapport à l'air

    ' T° d'auto-inflammation

    424 °C

    (Acrylamide- wikipedia).

    V.2. MECANISME DE FORMATION DE L'ACRYLAMIDE

    L'annonce de la présence d'acrylamide dans les produits d'alimentation humaine a été suivie rapidement de recherches sur les mécanismes de formation de l'acrylamide. Plusieurs mécanismes théoriques ont été proposés, y compris les voies à partir des acides aminés seulement, des intermédiaires de l'acroléine, des intermédiaires de l'acide acrylique et des précurseurs du brunissement de Maillard. Les études actuelles montrent que dans les aliments, l'acrylamide se forme principalement dans des réactions induites à haute température entre le groupement amine de l'acide aminé libre, l'asparagine, et le groupement carbonyle de sucres réducteurs, tels que le glucose, pendant la cuisson au four ou la friture

    L'influence du couple temps/température sur la formation d'acrylamide a surtout été étudiée dans la pomme de terre.

    Les températures de 120 à 230°C ont été testées et il apparaît qu'une température minimale de 120°C est nécessaire pour la formation d'acrylamide. Les résultats montrent que la quantité d'acrylamide est nettement plus influencée par le temps de chauffage à une certaine température que par la température elle-même. L'asparagine fait encore l'objet de nombreuses études. Elle est ainsi devenue le premier exemple d'acide aminé libre impliqué dans la qualité sanitaire des aliments chauffés qui en sont riches. Sur la (figure 2) est représenté le schéma de formation de l'acrylamide à partir de l'asparagine libre proposé par GRANVOGL et al, 2004. Après décarboxylation de l'imine, deux principales voies de synthèse de l'acrylamide sont probables. L'imine décarboxylée peut se décomposer directement en acrylamide par élimination de l'imine (voie 1) ou bien s'hydrolyser pour former le 3- aminopropionamide (voie 2). Après élimination d'ammoniac, ce dernier forme l'acrylamide. Cependant, l'acrylamide peut aussi être formé à partir d'autres constituants de la matrice comme nous l'avons vu avec le 3-aminopropionamide, ou à partir d'acroléine et de composés azotés (figure 3)

    En effet, plusieurs études ont montré que l'ammoniac pouvait être à l'origine d'une partie de l'acrylamide formé dans les aliments au cours de la cuisson.

    Figure 2: Formation de l'acrylamide à partir de l'asparagine dans les aliments chauffés (Zyzak et Coll.)

    Figure 3: Deux voies possibles de formation d'acrylamide (BECALSKI et al, 2002)

    V.3. PROPRIETES TOXICOLOGIQUE DE L'ACRYLAMIDE.

    La toxicité de ce composé est un nouveau sujet de préoccupation. Cette molécule est classée par le Centre International de Recherche contre le Cancer (le CIRC, en anglais IARC) et l'agence de protection de l'environnement des Etats Unis (United States Environnemental Protection Agency USEPA) comme étant probablement cancérigène pour l'homme. Ils concluent que l'exposition devrait être réduite au niveau le plus bas qu'on puisse raisonnablement atteindre soit 0,2 ug/l par jour. Des études sur les rongeurs (les rats, les souris) sur les boeufs sur les porcs, et sur l'exposition professionnelle ont montré que l'acrylamide diminue la fertilité masculine, et neurotoxique, et présente des effets neuropathologies. L'acrylamide induit des aberrations chromosomiques, des micronucléus, des échanges de chromatides soeurs (ECS), la polyploïdie, l'aneuploïdie et d'autres troubles mitotiques (par exemple mitose-C) dans les cellules de mammifères en l'absence d'activation métabolique (MUCCI, 2003).

    IV. LA CHROMATOGRAPHIE

    VI.1. Définition

    La chromatographie est une technique d'analyse qualitative et quantitative de la chimie analytique dans laquelle l'échantillon contenant une ou plusieurs espèces est entraîné par un courant de phase mobile (liquide, gaz ou fluide supercritique) le long d'une phase stationnaire (papier, gélatine, silice, polymère, silice greffée etc.). Chaque espèce se déplace à une vitesse propre dépendant de ses caractéristiques et de celles des deux phases. (MAHUZIER et HAMON, 1990).

    VI.2. Principe

    La chromatographie est une méthode de séparation des constituants d'un mélange même très complexe. Il existe trois principaux types de chromatographie:

    · la chromatographie en phase gazeuse (CPG)

    · la chromatographie en phase liquide à haute performance (HPLC)

    · la chromatographie en couche mince (CCM).

    Les deux premières méthodes peuvent être assez largement décrites par des théories communes. Dans les deux cas, un fluide appelé phase mobile parcourt un tube appelé colonne. Cette colonne peut contenir des "granulés" poreux (colonne remplie) ou être recouverte à l'intérieur d'un film mince (colonne capillaire). Dans les deux cas, la colonne est appelée phase stationnaire. A l'instant initial, le mélange à séparer est injecté à l'entrée de la colonne où il se dilue dans la phase mobile qui l'entraîne à travers la colonne.

    Si la phase stationnaire a été bien choisie, les constituants du mélange, appelés généralement les solutés, sont inégalement retenus lors de la traversée de la colonne (Université de Nancy-Metz, 9 juin 2010).

    De ce phénomène appelé rétention il résulte que les constituants du mélange injecté se déplacent tous moins vite que la phase mobile et que leurs vitesses de déplacement sont différentes. Ils sont ainsi élués de la colonne les uns après les autres et donc séparés.

    Un détecteur placé à la sortie de la colonne couplé à un enregistreur permet d'obtenir un tracé appelé chromatogramme. En effet, il dirige sur un enregistreur un signal constant appelé ligne de base en présence du fluide porteur seul ; au passage de chaque soluté séparé il conduit dans le temps à l'enregistrement d'un pic.

    Notons qu'il existe plusieurs types de détecteurs (BELLO-PE'REZ et al, 1998) :

    ü Détecteur à absorption UV ou visible

    ü Détecteur à indice de réfraction

    ü Détecteur UV à barrette de diodes (DAD)

    ü Détecteur à fluorescence

    ü Détecteur de type spectromètre de masse (MS)

    ü Détecteur évaporatif à diffusion de la lumière (DEDL)

    ü Détecteur électrochimique (DEC).

    ü Dans des conditions chromatographiques données, le "temps de rétention" (temps au bout duquel un composé est élué de la colonne et détecté), caractérise qualitativement une substance. L'amplitude de ces pics, ou encore l'aire limitée par ces pics et la prolongation de la ligne de base permet de mesurer la concentration de chaque soluté dans le mélange injecté. (Académie de rouan, 2001)


    Figure 4: Schéma descriptif du chromatographe HPLC ( Académie de rouan, 2001)-

    VI.3. Le Détecteur

    Le détecteur suit en continu l'apparition des solutés. Il existe plusieurs détecteurs : réfractomètre différentiel, UV à barrette de diodes, électrochimique, fluorimétrique...

    Ainsi que différents types de couplage : Spectrométrie infrarouge, Spectrométrie de masse, Résonance Magnétique Nucléaire.

    CHAPITRE II :

    MATERIELS ET METHODES

    CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES

    I. SITE DE L'ETUDE

    L'étude a été réalisée à Ouagadougou, la capitale politique du Burkina Faso durant les mois d'avril à octobre 2010. Les zones concernées par l'échantillonnage sont les secteurs quinze (15) et trente (30).

    II. MATERIEL BIOLOGIQUE (Echantillonnage et échantillons)

    II.1. Huile

    L'huile utilisée pour la friture des bananes plantains est une huile de graines de coton raffinée et produite au Burkina Faso. Il est indiqué sur l'emballage que cette huile est réservée pour les fritures et les assaisonnements. La date de fabrication indiquée est le 2ème trimestre 2009 et la date de péremption fin décembre 2011.

    II.2. La Banane plantain mûre

    Les bananes plantains utilisées pour l'étude sont celles rencontrées sur le marché local, apportées des pays côtiers, plus particulièrement les pays voisins. Toutes les bananes utilisées pour la friture sont mûres. Après friture les échantillons sont broyés et analysés.

    III. MATERIEL DE LABORATOIRE

    III. 1. La chaine chromatographique

    Le Chromatographe en phase liquide haute performance (HPLC) de marque Agilent, modèle 1100, comprenant :

    ü Dégazeur de marque Agilent, modèle 1100 ;

    ü Pompe quaternaire de marque Agilent, modèle 1100 ;

    ü Échantillonneur automatique de marque Agilent, modèle 1100, capable d'injecter 25 microlitre ;

    ü Une colonne analytique SB-C18, 2,1 x 250 mm, dp 5 micromètre (ìm), (n° de pièce 77505-252130 de Agilent); 150 mm × 4,0 mm Di, particules de 5 ìm ;

    ü Un chauffe-colonne capable de maintenir une température de 28,0 #177;1,0°C ;

    ü Détecteur UV de marque Agilent, modèle 1100 ;

    ü Un système informatisé de contrôle du LC et de traitement des données (Chemstation)

    III. 2. Appareillage et verreries

    ü Plaque chauffante

    ü Sonde de température (0-220°C) de marque HANNA modèle HI 125

    ü Chronomètre

    ü Cristallisoir

    ü Erlenmeyers de 250 ml

    ü Burettes

    ü Agitateur magnétique

    ü Hotte aspirante

    ü Autres matériel de laboratoire

    ü Broyeur (Analysesenmühle A 10, Janke & Kunkel, IKA-Werk)

    ü Balance analytique à quatre ou cinq décimales (Mettler Toledo AL 54);

    ü Vortex (TecnoKartell TK 3S)

    ü Agitateur secoueur horizontal (Heidolph)

    ü Centrifugeuse réfrigérée à haute vitesse (Zentrifugen Mikro Hettigen 22R)

    ü Centrifugeuse de laboratoire (Sigma, Type 2-16)

    ü Collecteur à vide SPE doté d'un support pour tubes; (Varian)

    ü Cartouche d'extraction en phase solide en mode échangeuse d'anions forts Varias BonElut SAX, 3 cc, 200 mg, (Varian)

    ü Tube à centrifuger en polypropylène, 50 ml, non pyrogenic (Corning)

    ü Dispositifs de pipetage à volume variable, 100-1000 ìl, (Eppendorf);

    ü Fioles jaugées de classe A, 10 ml, 20 ml, 50 ml, 100 ml et 1000 ml (Schott Duran)

    ü Dispositif de pipetage et embouts, 5-10 ml (Eppendorf et Biohit);

    ü Tubes CR 21 jetables

    ü Tubes centrifugeuses de 1,5 ml (eppenforf)

    ü Filtres à membranes autovials en PTFE Uniprep, taille des pores de 0,45ìm, (Whatman) et 0,20 ìm.

    ü Flacons en verre de 250 ml, 500 ml et de 1l (Schott Duran)

    ü Réfrigérateur (Whirpool).

    ü PH-mètre de marque Metrohm modèle 780

    ü Erlenmeyer ou ballon avec rodage de 300 ml

    ü Réfrigérant à reflux avec manteau d'env. 40 cm

    ü Papier filtre

    ü Fioles jaugées de classe A de 100 ml

    ü Eprouvette de 25 ml

    ü Verrerie courant de laboratoire

    III. 3. Solvants et réactifs

    ü Ethanol 95°- Ether diéthylique (V/V).

    ü Solution de phénolphtaléine à 1% dans l'éthanol 95°

    ü Acrylamide (CH=CHCONH2) = 99 % (Merck)

    ü Acetonitrile (CH3CN) de type HPLC 99,9% (Sigma-Aldrich, USA)

    ü Acide sulfurique (H2SO4), 96% (Aldrich);

    ü Méthanol (CH3OH) de type HPLC 99,9% (Normapur, CE);

    ü Hexacyanoferrate de potassium trihydraté (K4Fe(CN)6-3H2O

    ü Acétate de zinc déshydraté Zn(CH3COO) 2-2H2O

    ü Solution d'acide sulfurique 25%: elle a été préparée en dissolvant 25 ml d'acide sulfurique pur dans environ 100 ml d'eau ultrapure.

    ü Solution carrez I. hexacyanoferrate de potassium : 30g d'hexacyanoferrate de potassium sont pesés et dissout dans 200 ml d'eau ultrapure.

    ü Solution carrez II. 75 g d'acétate de Zinc sont pesés et dissout dans 250 ml d'eau ultrapure.

    ü Solution cupro-alcaline: dissoudre 25 g de sulfate de cuivre (CuSO4 * 5 H2O) dans 100 ml d'eau, 50 g d'acide citrique (C6H8O7 * 1 H2O) dans 50 ml d'eau et 388 g de carbonate de sodium cristallisé (Na2CO3 * 10 H2O) dans 300 - 400 ml d'eau tiède. Mélanger prudemment la solution d'acide citrique avec la solution de carbonate de sodium (attention: effervescence!), puis ajouter la solution de cuivre. Après refroidissement à la température ambiante, transvaser la solution dans un ballon jaugé de 1 litre et compléter jusqu'à la marque. Laisser reposer 24 heures, puis filtrer la solution en recueillant le filtrat dans un flacon en verre brun très propre. Une fois le flacon bouché, la solution se conserve indéfiniment.

    ü Iodure de potassium cristallisé

    ü Acide sulfurique à 25 %

    ü Solution titrée de thiosulfate de sodium 0,1 N (0.1 mol/l)

    ü Solution d'amidon: chauffer un mélange de 500 ml de glycérol et de 500 ml d'eau jusqu'à env. 70 °C, ajouter par petites portions 25 g d'amidon soluble (Merck n° 85650), continuer à chauffer environ 90°C, puis refroidir. Cette solution est stable pendant au moins 6 mois.

    ü Solution de Carrez l: dissoudre dans de l'eau 150 g d'hexacyanoferrate(II) de potassium (K4[Fe(CN)6] * 3 H2O), transvaser la solution dans un ballon jaugé de 1 litre et compléter jusqu'à la marque.

    ü Solution de Carrez II: dissoudre dans de l'eau 300 g de sulfate de zinc (ZnSO4 * 7 H2O), transvaser la solution dans un ballon jaugé de 1 litre et compléter jusqu'à la marque.

    IV. METHODES

    IV.1. Analyse de la qualité de l'huile de friture

    Nous avions effectué l'analyse de certains paramètres de qualité de notre huile utilisée pour la friture  .Cette analyse a été réalisée dans le but de nous rassurer que la qualité de l'huile ne va pas intervenir dans la formation de l'acrylamide pendant la friture (YASUHARA et al ,2003). Pour cela, nous allons vérifier deux paramètres déterminés selon les méthodes de référence:

    · ISO 660 : détermination de l'indice d'acide dans les huiles végétales

    · ISO 3960-1977(F) : détermination de l'indice de peroxyde dans les huiles végétales.

    IV.1.1. Indice d'acide

    Définition

    Il donne une évaluation sur la quantité d'acides gras libres. Ces acides sont responsables d'une plus grande facilité au rancissement.

    On appelle indice d'acide d'une huile, le nombre de milligramme d'hydroxyde de potassium alcoolique nécessaire pour neutraliser les acides gras libres contenus dans un (1) gramme (g) de matière grasse.

    Principe

    Les matières grasses s'altèrent par vieillissement en donnant naissance par hydrolyse des acides gras libres. Cette acidité peut être mesurée par alcalimétrie en milieu éthéro-alcoolique, à l'aide de l'hydroxyde de potassium alcoolique titrée.

    Mode Opératoire

    Une prise d'essai de 10g d'huile est solubilisée dans un erlenmeyer contenant préalablement un mélange d'ether diéthylique/éthanol dans les proportions 1/1. Le titrage des acides gras libres en solution est éffectué avec une solution à 0,1N d'hydroxyde de potassuim ( KOH) dans de l'ethanol 95° , en utilisant la phénolphtaléine comme indicateur coloré et cela sous agitation jusqu'au virage au rose.

    Expression des résultats

    Le résultat est exprimé en mg de KOH par g d'huile.

    Indice d'acide = [(V*T*56.1) / P]

    Avec : V= volume de KOH

    T= titre de la solution de KOH

    P= prise d'essai en g

    IV.1.2. Indice de peroxyde

    Définition

    Il donne une évaluation sur la quantité de peroxydes présents dans un corps. C'est ce qui indique en fait la quantité d'acide gras déjà rance.

    L'indice de peroxyde est le nombre de milliéquivalent d'oxygène actif contenu dans un (1) gramme(g) de produit et oxydant l'iodure de potassium avec la libération d'iode.

    Principe

    Un échantillon d'huile dissout dans un solvant anhydre (chloroforme, acide acétique) est mis en contact avec un excès d'iodure de potassium (KI), puis l'iode libéré est dosé par une solution de thiosulfate de sodium.

    Mode opératoire

    Dans un erlenmeyer contenant une prise d'essai de 2 gramme ,10 millilitre (ml) de chloroforme et 15 mL d'acide acétique préalablement dégazés y sont introduit. A ce mélange, 1 ml d'iodure de potassium est ajouté. Ce mélange est mis à l'obscurité pendant 5 minutes.75 ml d'eau distillée dégazée est ajoutée et le mélange est mis sous agitation.

    Enfin, en présence de quelques gouttes d'empois d'amidon comme indicateur coloré, on titre l'iode libéré par les peroxydes avec une solution de thiosulfate de sodium 0,01N.

    Parallèlement un blanc est effectué.

    Expression des résultats

    Exprimé en milliéquivalents d'oxygène actif par kg d'échantillon est égal à :

    Indice de peroxyde = [(V1 - V0) ×T / (m)] × 1000

    Vo : Volume en millilitres, de la solution titrée de thiosulfate de sodium utilisé pour l'essai à blanc ;

    V1 : Volume en millilitres de la solution titrée de thiosulfate de sodium utilisé pour la détermination ;

    T : normalité de la solution de thiosulfate de sodium utilisée ;

    m : masse en gramme de la prise d'essai

    IV.2. Analyse de la teneur en sucres réducteurs dans la banane plantain mûre

    Définition

    On entend par sucres réducteurs la totalité des sucres et autres substances réductrices (p. ex.: acide galacturonique, acide glucuronique, etc.) contenus dans une boisson et qui, sans inversion préalable, réduisent une solution alcaline de cuivre en précipitant de l'oxyde de cuivre(I). Pour leur dosage et l'expression des résultats, on les considère généralement comme sucre inverti. La méthode détermine la concentration de ces sucres invertis. Le résultat est déduit du tableau 3 ci-dessous, exprimé en milligrammes ou gramme.

    Principe

    Après défécation, les sucres directement réducteurs contenus dans les aliments sont oxydés par ajout d'un excès de solution alcaline de cuivre. On titre ensuite en retour, par iodométrie.

    Mode opératoire

    ü Prélever (ou peser) à l'aide d'une pipette jaugée 10,0 , 25,0 ou 50.0 mL (ou g) de l'aliment à analyser, selon sa teneur en sucres réducteurs (voir Tableau 1) et les introduire dans un ballon jaugé de 100 ml.

    ü Compléter avec de l'eau environ 75 mL, ajouter 5 ml de solution de Carrez I puis, après avoir mélangé, 5 ml de solution de Carrez II. Après avoir mélangé à nouveau, compléter avec de l'eau jusqu'au trait de jauge, laisser reposer pendant 10 minutes.

    ü puis filtrer sur filtre plissé.

    ü Si la concentration en sucres réducteurs de la boisson à analyser est supérieure à 25 g/l, diluer la solution clarifiée selon les indications du Tableau 4. Facteur de dilution = F.

    Tableau 2: Guide de prélèvement d'échantillon pour analyse de sucres réducteurs

    Concentration en sucres réducteurs

    Clarification:

    Dilution de la solution

    clarifiée

    Facteur de dilution

    Volume du ballon jaugé

    Volume de la

    prise d'échantillon

    5 g/l ou g

    100 ml

    50 ml

    -

    2

    5- 25

    100 ml

    10 ml

    -

    10

    25- 50

    100 ml

    25 ml

    1 + 4

    20

    50-100

    100 ml

    10 ml

    1 + 4

    50

    100-250

    100 ml

    10 ml

    1 + 9

    100

    ü La solution à analyser ne doit pas contenir plus de 60 mg de sucres réducteurs.

    ü Introduire dans un erlenmeyer de 300 ml 25 mL de solution cupro alcaline, 25 mL d'échantillon clarifié et dilué, ainsi que quelques pierres à ébullitions

    ü raccorder l'erlenmeyer au réfrigérant à reflux; amener le contenu de l'erlenmeyer à l'ébullition en moins de 02 minutes et maintenir l'ébullition pendant exactement 10 minutes

    ü refroidir immédiatement le contenu de l'erlenmeyer à l'eau courante froide jusqu'à ce qu'il ait atteint la température ambiante

    ü ajouter alors à la solution 1-1,5 g d'iodure de potassium puis, par petites portions et en agitant lentement, 25 mL d'acide sulfurique à 25 %.

    ü après avoir ajouté quelques gouttes de solution d'amidon, titrer l'iode libéré avec la solution de thiosulfate de sodium 0.1 N jusqu'au virage à la couleur jaune crème (1er titrage).

    ü Après lecture à la burette, s'assurer de la justesse du point de virage obtenu par l'ajout de 1-2 gouttes de solution de thiosulfate; la coloration de la solution titrée ne doit pas perdre son intensité.

    ü Si le titrage nécessite moins de 5 mL de solution de thiosulfate de sodium 0.1 N, il est recommandé de choisir une dilution mieux appropriée de l'échantillon clarifié.

    Titre de la solution de cuivre

    Effectuer un essai à blanc comme indiqué ci devant en chauffant 25 mL de solution cupro-alcaline avec 25 mL d'eau au lieu de l'échantillon. La quantité de solution de thiosulfate de sodium 0.1 N utilisée dans l'essai à blanc (2èime titrage) devrait être environ 25 mL.

    Calculs et expression des résultats

    La quantité de solution de cuivre utilisée pour l'oxydation des sucres est calculée selon la formule suivante et exprimée en ml de solution de thiosulfate:

    Solution de thiosulfate 0.1 N, en mL = (a-b) x f

    a = quantité de solution de thiosulfate 0.1 N utilisée pour l'essai à blanc (2e titrage), en ml

    b = quantité de solution de thiosulfate 0.1 N utilisée pour le dosage des sucres (1er titrage), en ml

    f = facteur de la solution de thiosulfate de sodium 0.1 N.

    La teneur en sucres directement réducteurs de la prise de 25 mL d'échantillon clarifié et dilué, calculée en mg/l de sucre inverti, peut être lue dans le Tableau 2. La teneur en sucres directement réducteurs de l'échantillon est calculée selon la formule suivante:

    Sucre inverti, en g/l = Sa x 0.04 x F où Sa = quantité de sucre inverti dans la prise de 25 mL d'échantillon clarifié et dilué, en mg F = facteur de dilution de l'échantillon

    Les résultats sont exprimés en g/l, avec 1 décimale.

    Tableau 3: Teneur en sucre inverti

    ml de solution de thiosulfate 0,1 N utilisés.

    Nombre de 1/10 ml de solution de thiosulfate 0,1N utilisés

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    Sucre inverti, en mg

    0

    0,00

    0,24

    0,48

    0,72

    0,96

    1,20

    1,44

    1,68

    1,92

    2,16

    1

    2,40

    2,64

    2,88

    3,12

    3,36

    3,60

    3,84

    4,08

    4,32

    4,56

    2

    4,80

    5,04

    5,28

    5,52

    5,76

    6,00

    6,24

    6,48

    6,72

    6,96

    3

    7,20

    7,45

    7,70

    7,95

    8,20

    8,45

    8,70

    8 ,95

    9,20

    9,45

    4

    9,70

    9,95

    10,20

    10,45

    10,70

    10,95

    11,20

    11,45

    11,70

    11,95

    5

    12,20

    12,45

    12,70

    12,95

    13,20

    13,45

    13,70

    13,95

    14,20

    14,45

    6

    14,70

    14,95

    15,20

    15,45

    15,70

    15,95

    16,20

    16,45

    16,70

    16,95

    7

    17,20

    17,46

    17,72

    17,98

    18,24

    18,50

    18,76

    19,02

    19,28

    19,54

    8

    19,80

    20,06

    20,32

    20,58

    20,84

    21,10

    21,36

    21,62

    21,88

    22,14

    9

    22,40

    22,66

    22,92

    23,18

    23,44

    23,70

    23,96

    24,22

    24,48

    24,74

    10

    25,00

    25,26

    25,52

    25,78

    26,04

    26,30

    26,56

    26,82

    27,08

    27,34

    11

    27,60

    27,87

    28,14

    28,41

    28,68

    28,95

    29,22

    29,49

    29,76

    30,03

    12

    30,30

    30,57

    30,84

    31,11

    31,38

    31,65

    31,92

    32,19

    32,46

    32,73

    13

    33,00

    33,27

    33,54

    33,81

    34,08

    34,35

    34,62

    34,89

    35,16

    35,43

    14

    35,70

    35,98

    36,26

    36,54

    36,82

    37,10

    37,38

    37,66

    37,94

    38,22

    15

    38,50

    38,78

    39,06

    39,34

    39,62

    39,90

    40,18

    40,46

    40,74

    41,02

    16

    41,30

    41,59

    41,88

    42,17

    42,46

    42,75

    43,04

    43,33

    43,62

    43,91

    17

    44,20

    44,49

    44,78

    45,07

    45,36

    45,65

    45,94

    46,23

    46,52

    46,81

    18

    47,10

    47,39

    47,68

    47,97

    48,26

    48,55

    48,84

    49,13

    49,42

    49,71

    19

    50,00

    50,30

    50,60

    50,90

    51,20

    51,50

    51,80

    52,10

    52,40

    52,70

    20

    53,00

    53,30

    53,60

    53,90

    54,20

    54,50

    54,80

    55,10

    55,40

    55,70

    21

    56,00

    56,31

    56,62

    56,93

    57,24

    57,55

    57,86

    58,17

    58,48

    58,79

    22

    59,10

    59,41

    59,72

    60,03

    60,34

    60,65

    60,96

    61,27

    61,58

    61,89

    Fidélité de la méthode

    Répétabilité r = 0,47 + 0,012 x C g/l

    Reproductibilité R = 1,34 + 0,029 x C g/l

    Oû C = concentration de l'échantillon en g/l de sucres directement réducteurs.

    IV.3. Friture de la banane

    Pour la friture des bananes, le procédé consiste à effectuer les opérations suivantes :

    éplucher les bananes plantain mûres

    les découper en rondelle

    frire dans de l'huile végétale chaude

    faire égoutter

    Ces fritures ont été effectuées sur une plaque chauffante dans le laboratoire de biochimie alimentaire du LNSP sous une hotte aspirante. Durant l'étape de la friture on contrôle la température avec une sonde pour se fixer des intervalles de température de friture.

    La technique pour savoir si nos frites sont cuites, est de fendre avec la main. Si la chair n'est plus gluante alors nous les jugeons cuites sinon elles ne le sont pas encore. Aussi nous nous referons sur la persistance du changement de la coloration de nos frites.

    Des prélèvements d'échantillon de ces frites sont effectués à tous les stades de notre cuisson en fonction des différentes températures et temps de cuisson. Pour assurer une représentativité minimale de l'échantillon, cinq portions d'un même produit, du même lot, ont chaque fois été prélevées et mélangées pour l'analyse.

    Les échantillons prélevés sont analysés le même jour. Ils sont soumis aux procédures d'extraction tout au plus une heure après extraction. En outre, si l'analyse est reportée, les échantillons sont conservés à environ 4°C à l'obscurité.

    IV.4. Dosage de l'acrylamide

    Le matériel ci-dessus sera utilisé selon la méthode ci-dessous qui est issue de la littérature existante sur la détermination de l'acrylamide par HPLC-UV au laboratoire national de la santé publique (COMPAORE Wendkuni Florentin, 2008).

    Préparation des étalons de Calibration

    ü Étalon d'acrylamide de 500microgramme par millilitre (ìg/mL); Nous avons pesé précisément 50,00 mg d'acrylamide dans un flacon à échantillons ambré de 100mL. Une masse calculée d'eau Milli-Q (environ 50 mL) a été ajoutée pour produire une concentration d'acrylamide de 250 ìg/mL.

    ü Étalon intermédiaire de 10 ìg/mL d'acrylamide; nous avons dilué 1 ml de l'étalon de 500 ìg/ml (2.1) avec 50 ml d'eau ultrapure dans une fiole jaugée.

    ü Préparation des étalons de calibrations dans une série de fioles de 10 ml, nous avons pipeté 0, 1, 2, 4, 6, 8 et 10 de la solution intermédiaire de 10 ìg/mL et complété avec de l'eau ultrapure. On obtient alors des solutions de calibrations allant de 0 à 10ìg/mL.

    Préparation des phases mobiles

    La phase mobile (A) a été préparée à partir d'eau ultrapure et le pH ajusté à 2,00 #177; 0,05 avec la solution d'acide sulfurique 25%. Cette phase mobile est préparée chaque jour et dégazée avant utilisation (Phase Mobile A). Une autre phase mobile est préparée à partir d'acetonitrile pure et contenue dans une autre bouteille (Phase Mobile B).

    Broyage des échantillons et extraction de l'acrylamide

    ü La dimension des particules de l'échantillon a été réduite en employant le broyeur (Analysesenmühle A 10, Janke & Kunkel, IKAWerk).

    ü 5,0 g de l'échantillon sont pesés à l'aide de la balance analytique dans un tube de centrifugeuse en téflon de 50 mL, 25 mL d'eau ultrapure sont ajoutés.

    ü 1 ml de la solution carrez I et 1 ml de la solution carrez II sont ajoutés

    ü L'échantillon est agité à haute vitesse à l'aide du vortex pendant cinq minutes puis à l'agitateur secoueur horizontal pendant 15 minutes.

    ü S'en suit une centrifugation à 67000 tr/min dans la centrifugeuse de laboratoire Sigma Type 2-16 (Germany) pendant 30minutes.

    ü 3 ml du surnageant sont transférés dans deux tubes centrifugeuses de 1,5 mL et centrifugés à 14500 tr/min dans la centrifugeuse réfrigérée pendant 30 minutes à 0°C. Deux (2) mL de la solution échantillon sont retirés pour la purification de l'échantillon.

    Purification

    ü La purification de l'échantillon consiste à filtrer les 2ml de la solution échantillon obtenu après extraction avec des Filtres à membranes autovials en PTFE Uniprep, taille des pores de 0,45ìm, (Whatman) et 0,20 ìm.

    ü Le filtrat obtenu est conditionné dans des viales entreposés dans l'obscurité à 4°C jusqu'au moment de l'analyse.

    Paramétrage du chromatographe

    ü Débit : 0,600 ml/min.

    ü Volume d'injection : 25 ìl

    ü Température de la colonne : 28°C

    ü Temps d'élution : faire passer (Phase mobile A) de 0 à 11 minutes, pendant 3 minutes (11-14 mn) faire croitre le pourcentage d'acetonitrile (Phase mobile B) jusqu'à 20% et maintenir pendant 5 mn (14-19mn).

    Après, ramener le pourcentage de l'acetonitrile à 0% pendant 3 mn (19-22 mn) et maintenir la phase mobile Eau/H2SO4 pendant 23 mn (22-45 mn). Le temps total est de 45 mn.

    ü Longueur d'onde de détection 202 nm.

    ü Détection : RT (Temps de Rétention) #177; 5%.

    Pour déterminer le temps où le pic d'acrylamide apparaît (temps de rétention), des standards de calibration à concentrations variables allant de 0ug/ml à 10ug/ml sont injectés dans la chaine chromatographique. Les chromatogrammes obtenus à partir de ces standards permettent de déterminer ce temps et de s'assurer que la chaine chromatographique est apte à détecter cette substance dans les échantillons.

    ü L'ordre de passage des échantillons a été établie comme suit : blanc, étalons, intercaler jusqu'à cinq échantillons et étalons.

    Courbe d'étalonnage 

    La courbe d'étalonnage est générée en faisant appel à une régression linéaire qui exclue le point de départ et avec un rapport de pondération de 1/x.

    L'équation de la droite est : y = m x + b, m=constante

    b= constante

    x= quantité d'acrylamide en ug/ml

    y= aire délimitée par la courbe.

    Calculs des résultats

    L'équation de droite de la courbe d'étalonnage permet de déterminer x, la quantité d'acrylamide par ml d'échantillon par la formule suivante :

    x= (y-b) ÷ m

    A partir de x obtenu, on détermine la quantité d'acrylamide dans les produits analysés.

    La valeur trouvée doit tenir compte de la prise d'essai et des différentes dilutions si elles ont lieu. Les résultats sont formulés en unités de ìg d'acrylamide/kg de l'échantillon à trois chiffres significatifs.

    CHAPITRE III :

    RESULTATS ET DISCUSSION

    CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS

    I. RESULTATS

    I.1. Résultats du contrôle de qualité de l'huile

    Les analyses effectuées sur notre huile de friture nous ont permis d'obtenir les résultats consignés dans le tableau suivant.

    Tableau 4: Paramètres analysés de l'huile de friture

    PARAMETTRES

    VALEURES

    Indice d'acide (mg/kg)

    0 ,17

    Indice de peroxyde (en méq d'O2/kg)

    15,10

    I.2. Résultats d'analyse des sucres de la banane

    En se basant sur des méthodes efficaces de détermination de la teneur en sucres dans les aliments, les analyses effectuées sur nos bananes plantain mûres ont donné une teneur en sucres réducteurs de 17.55g /l

    I.3. Frites de bananes plantain mûres `'alloco''

    La friture de nos bananes plantains mûres dans des conditions différentes de temps et de température de cuisson nous a conduit à l'obtention des plats de frites disposés ci-dessous.

    Figure 5: Echantillons frits de la banane plantain mûre à différentes températures

    E1 : échantillons frit à 120-130°C pendant 10min

    E2 : échantillon frit à 130-140°C pendant 9min

    E3 : échantillon frit à 140-150°C pendant 7min

    E4 : échantillon frit à 160-170°C pendant 5min

    E5 : échantillon à 170-180°C pendant 4min

    I.4. Courbe de calibration

    L'injection des standards de calibration permet également d'obtenir une courbe de calibration. Cette courbe est indispensable pour la quantification de l'acrylamide détecté car, c'est à partir de cette courbe que la formule de calcul est obtenue. Elle donne également les valeurs des constantes b et m. La courbe de calibration est représentée dans la figure 6.

    Figure 6 : courbe de calibration

    I.4. Standard de calibration

    Le résultat d'une analyse par HPLC se présente sous forme de courbe du signal détecté en fonction du temps : c'est le chromatogramme.

    Dans nos conditions de préparation et d'injection, le chromatogramme des standards de calibrations indique que le temps de rétention de l'acrylamide est d'environ 5,538mn. Les chromatogrammes de standards à différentes concentrations sont représentés sur les figures 7, 8,9 et 10.

    Figure 9: Chromatogramme d'un standard de 6ug/ml

    Figure 10: Chromatogramme de l'échantillon E5 contenant de l'Acrylamide

    Figure8: Chromatogramme d'un standard de 2ug/ml

    Figure 7 : Chromatogramme d'un standard de 0ug/ml

    Le temps de rétention de l'acrylamide indiqué dans les chromatogrammes des standards au niveau de la Figure 7 et 8, nous permet de confirmer la présence d'acrylamide dans le chromatogramme de l'échantillon E5 dans la Figure 6.

    I.5. Teneur en Acrylamide des frites de banane plantain mûre en fonction du Temps et de la Température de cuisson

    Tableau 5: Teneur en Acrylamide des échantillons

    Echantillons

    E1

    E2

    E 3

    E 4

    E5

    Température

    120-130°

    130-140°

    140-150°

    150-160°

    160-170°

    Temps

    10min

    9min

    7min

    5min

    4min

    Teneur en acrylamide

    en ug/kg

    0

    0

    0

    0

    5.47

    Figure 11: Variation de la teneur en acrylamide en fonction du couple temps/température.

    II. DISCUSSION

    II.1. Contrôle de qualité de l'huile de friture

    Après analyse de l'indice d'acide suivant la norme ISO 660, les résultats montrent que notre huile de friture est de bonne qualité.

    Cette norme fixe la limite d'indice d'acide à 0,6 mg/kg, pour cela notre huile de friture ayant un indice d'acide de 0,1681mg/kg est classée conforme selon la présente norme.

    Mais l'analyse d'indice de peroxyde effectuée sur notre huile selon la norme citée ci-dessus nous renseigne quant à la non-conformité de notre huile.

    En effet, cette norme (ISO 3960-1977(F))  fixe comme valeur limite à 10meq d'oxygène actif/kg. La moyenne de l'indice de peroxyde de notre huile étant de 15,010meq d'oxygène actif /kg, alors nous pouvons la considérer non-conforme selon la présente norme.

    Ce résultat non-conforme de l'indice de peroxyde montre que notre huile a été oxydée. L'oxydation de l'huile serait due d'une part à une mauvaise conservation dans le lieu de vente (exposition à la lumière, l'air et la chaleur).

    D'autre part cette oxydation pourrait avoir comme origine le traitement technologique effectué à l'usine lors de la désodorisation.

    Cependant, il faut noter que l'huile est d'une part désodorisée à 210-220°C sous vide afin de faciliter la distillation des produits issus de la décomposition des peroxydes et d'autre part stockée dans des cuves suffisamment étanches. Cette étanchéité des cuves ralentit efficacement le processus d'oxydation de l'huile raffinée durant son conditionnement (Soma, 2010).Nous pouvons donc prendre en compte ce paramètre d'autant plus que l'huile de nature contient des antioxydants naturels (les tocophérols) qui lui confère une stabilité lors de sa conservation.

    La non-conformité de l'indice de peroxyde seul ne fait pas forcément appel à un rejet de notre huile. L'indice d'acide étant en dessous de la valeur limite fixée par la norme, l'huile ayant une odeur caractéristique propre au produit et une bonne saveur donc elle peut être considérée non ranci.

    II.2. Teneur en sucres réducteurs de la banane plantain mûre

    L'analyse de la teneur en sucres réducteurs de nos bananes plantains mûres a été effectuée selon une méthode interne du service physico-chimie alimentaire .les résultats obtenus comme nous le montre (Tableau 5) donne une valeur moyenne de la teneur en sucres réducteurs de nos bananes à 17.55 g /L. Cette valeur est nettement inférieure comparativement à d'autres valeurs retrouvées dans la littérature à savoir 20.1g/L lors d'une étude effectuée sur la composition chimique de quelques denrées amylacées de la Côte D'Ivoire en 2003 (Unité de formation et de recherche en sciences et technologies des aliments (UFR/STA, ABIDJAN) .

    Une valeur de 24.5g/L a été retrouvée par d'autres études de recherche effectué au laboratoire de biotechnologie de l'Université de Caldas sur la composition physico-chimique des bananes plantain du Clone en Colombie en 1998 (A.C.CARENO S .et M .ARISTIZABAL.L).

    Vue l'incompatibilité de ces différents résultats selon les continents, particulièrement les pays, nous pouvons dire que la teneur en sucres réducteurs des bananes est en étroite corrélation avec les conditions climatiques et surtout la composition du sol de la zone dans laquelle elles sont cultivées.

    Mais concernant la faible teneur de sucres réducteurs que nous avions observé dans nos bananes, et surtout que c'est de la banane importée des pays voisins, nous pouvons donc lier ce faible taux en sucres par le faite que ces bananes n'ont pas subie un murissement naturel c'est à dire qu'elles ont été mûries sous l'effet du carbure.

    Cette manière de faire mûrir les bananes de façon artificielle inhibe l'action des enzymes responsables de la dégradation de presque 80% de l'amidon contenu dans la banane verte en sucres lors du mûrissement.

    II.3. Teneur en acrylamide dans les frites de banane plantain mûre `'alloco''.

    La méthode utilisée nous a permit avec efficacité de déterminer le taux d'acrylamide dans nos frites de bananes.

    Ainsi, nous constatons une forte absence d'acrylamide dans les échantillons de frites cuits à des températures inférieures à 160°C c'est-à-dire de E1 à E4. 

    Cependant, l'échantillon frit à partir de 160°C (E5) contient de l'acrylamide à une teneur de 5,47ug/kg.

    L'absence d'acrylamide dans les échantillons de frites cuits à des températures inférieures à 160°C pourrait s'expliquer par le faite que le temps et température de cuisson appliqué à ces échantillons de frites ne sont pas efficaces à faire inter réagir l'asparagine et sucres réducteurs contenus dans la matière première et surtout que le taux de sucres est légèrement faible.

    L'appréciation de la coloration faite à l'image 1 pourrait nous apporter un plus dans cette partie quant à l'intensité de la réaction de Maillard qui a eu lieu avant la température de 160°C.

    La teneur en acrylamide d'environ 5,47ug/kg obtenue au niveau de l'échantillon E5 à des températures comprises entre 160-170°C comme l'indique le Tableau 6, Signifie d'une part que les réactants  à savoir l'asparagine et glucose contenus dans notre matière première ont interréagie.

    Cela vient atténuer la corrélation quant à l'augmentation du taux d'acrylamide en fonction du couple Temps/Température (Tareke et al. 2002).

    D'autre part, ce taux d'acrylamide constaté pouvait avoir pour origine notre huile de friture.

    En outre des études ont montré que certaines huiles alimentaires d'origine végétale au délà de leur température maximale d'ébullition .Engendrent une pyrolyse c'est-à-dire les lipides se coupent et se réarrangent pour former des composés toxiques appelés Acroléines (BEKALSki et al, 2002).

    C'est de là que vient le mécanisme de formation de l'acrylamide à partir des triglycérides illustré par la voie 2 (Figure 4)

    En effet, il y avait une possibilité de lier l'absence d'acrylamide dans les échantillons fris en dessous de 160°C à notre préparation d'échantillons.

    Mais le résultat des standards de calibration, particulièrement le temps de rétention de l'acrylamide dans ceux-ci nous rassure de la non détection d'acrylamide dans ces échantillons.

    Tous les cinq (05) échantillons étant préparés de la même manière et injectés le même jour, nous sommes donc ravi.

    D'affirmer que le taux d'acrylamide constaté au niveau de l'échantillon E5 provient effectivement de l'effet du couple Temps/Température de cuisson.

    Ces résultats dans leur ensemble nous confirment d'une part qu'il existe une étroite corrélation entre la formation de l'acrylamide dans les aliments frits et le couple Temps /Température de cuisson, d'autre part que la teneur en acrylamide peut être en fonction de la coloration de la surface des aliments due à la réaction de Maillard.

    CONCLUSION GENERALE

    ET RECOMMADATION

    CONCLUSION

    Au terme de notre étude, il faut noter que la méthode de dosage de l'acrylamide dans les aliments par HPLC-UV nous a permi d'évaluer le taux d'acrylamide dans nos frites de bananes plantain `'alloco''. Même s'il est vrai que la non détection de l'acrylamide des échantillons fris en dessous de 160°C (E1 à E4) encouragent les consommateurs, il apparaît une détection de l'acrylamide dans l'échantillon frit entre 160°C et 170°C (E5).

    Ce taux d'acrylamide indiqué est à prendre au sérieux même s'il s'avère faible .Il faut noter également qu'il est nettement supérieur au taux limite d'acrylamide fixé par la commission FAO/OMS pour l'eau traitée qui est de 0.5 ug/kg

    Vue cela, il y'a lieu de s'inquiéter car cette substance après étude sur des animaux de laboratoire est suggérer probablement cancérigène pour l'homme.

    Cependant, il serait meilleur d'apporter certaines informations plus particulièrement des conseils de bonnes pratiques de cuisson aux consommateurs en vue de minimiser la teneur d'acrylamide dans les frites de banane plantain mûre `'alloco'' . Pour cela, il est recommandé de:

    § réduire le temps et la température de friture ;

    § éviter de consommer des frits de bananes plantain cuits à des températures égales ou supérieures à 160°C

    § préférer des morceaux de frits épais de banane plantain mûre qui contiennent proportionnellement moins d'acrylamide (mais qui doivent cuire plus longtemps pour être cuits à coeur)

    § ajouter des gouttes d'eau de manière fréquente lors de la friture lorsque la température est très élevée, cette pratique pourrait réduire le taux d'acrylamide à 25% dans les recettes.

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    Ø International system organisation 660.Corps gras d'origine animale et végétale, détermination de l'indice d'acide. Mise en application le 20/06/05 au Laboratoire National de Santé.

    MEMOIRES DE FIN D'ETUDE

    Ø Mémoire de fin de cycle de licence en biologie appliquée option :Industrie alimentaire (Evaluation de la teneur en acrylamide par HPLC et UV dans les galettes de mil à Ouagadougou) .Compaoré Wendkuni Florentin, 2008

    Ø Mémoire de fin de cycle de licence professionnelle en Génie Biologique option : Agroalimentaire (Raffinage de l'huile de coton : cas de la SN-citec) . Soma Massieke Abdoul Razaak, 2010

    SITES WEEB

    www.elsevier.com/locate/foodchem le 12 juin 2010

    www.fao.org/newsroom/fr/news/2005/100102/index.html le 15 juillet 2010

    www.afssa.fr/ftp/afssa/basedoc/acrylamide-resume-du-24-juillet.pdf le 10 juillet 2010






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