Lpga Module 54 Additifs Alimentaires Partie 1 PDF [PDF]

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LP-GA Module 54

Les additifs alimentaires - Partie I Pr. A. ELMAKSSOUDI 2015 – 2016 1

PLAN A- Introduction A-1. Historique A-2. Définition A-3. Classification A-4. Intérêt dans l’industrie agroamlimentaire B- Les colorants B-1. classification des colorants B-2. lien entre structure moléculaire et couleur B-3. les colorants naturels B-4. les colorants de synthèse B-5. les couleurs en bref 2

C- Les conservateurs C-1. les conservateurs minéraux C-2. les conservateurs organiques D- Les anti-oxydants D-1. les dérivés phénoliques D-2. l’acide ascorbique D-3. les agents chélateurs des métaux D-4. un oxydant végétal : le romarin E- Les édulcorants et polyols E-1. les polyols E-2. les édulcorants intenses 3

Les additifs alimentaires : Historique Les additifs alimentaires sont présents depuis des millénaires. La conservation des aliments a commencé depuis que l’homme a voulut conserver sa viande, son poisson en la salant ou en la fumant. Exemple 1

Sel + Séchage

Fumage

4

Exemple 2

Les Egyptiens ont utilisé les colorants pour améliorer l’aspect de certains aliments.

Exemple 3

La levure a toujours été utilisée pour épaissir des sauces ou faire grossir un gâteau.

5

Ces dernières années, le développement scientifiques, et les avancées au niveau de l’agroalimentaire ont aboutit à la découverte de nouvelles substances qui remplissent de nouvelles fonctions.

Question Pourquoi il y a ce développement dans ce domaine ? 6

7

Objectifs d’ajout des additifs alimentaires POUR

Rendre les aliments plus attrayants

? On ajoute des colorants

Allonger La duré de vie des aliments

? On ajoute des conservateurs et des antioxydants

Donner du gout aux aliments

? On ajoute des aromes, des édulcorants et des exhausteurs 8

Les additifs alimentaires : Définition

Additif alimentaire

Substance

Pour comprendre ces termes On pose la question suivante :

Non consommée en soi Non employée comme ingrédient caractéristique de l’aliment Ayant une valeur nutritionnelle ou non 9

Question

Quelle est la différence entre l’ingrédient et l’additif alimentaire?

Ingrédients

Additifs alimentaires

Utilisés en quantités limités

10

Les additifs alimentaires : Définition Ajouté

Additif alimentaire

Substance

Non consommée en soi Non employée comme ingrédient caractéristique de l’aliment Ayant une valeur nutritionnelle ou non

Aliment

Pour remplir certaines fonctions technologiques

Colorer (Colorant) Conserver (Conservateur, antioxydant) Sucrer (édulcorant) (directive 89/107/EEC). 11

Les additifs alimentaires A- Généralités Un additif alimentaire est défini comme « n’importe quelle substance habituellement non consommée comme un aliment en soi et non employée comme un ingrédient caractéristique de l’aliment, qu’il ait une valeur nutritionnelle ou non, dont l’addition intentionnelle à l’aliment pour un but technologique dans la fabrication, le traitement, la préparation, l’emballage, le transport ou le stockage devient, ou peu s’attendre raisonnablement à devenir, lui ou l’un de ses dérivés, directement ou indirectement, un composant de cet aliment » (directive 89/107/EEC).

En bref, et plus simplement, un additif alimentaire est une substance ajoutée intentionnellement aux denrées alimentaires pour remplir certaines fonctions technologiques, comme pour colorer, sucrer ou conserver. 12

Les additifs alimentaires : Classifications La nomenclature distingue 24 classes d’additifs selon leurs effets technologiques sur l’aliment Les principales sont :

Couleur Les colorants permettent de renforcer la couleur d’origine de l’aliment ou d’en conférer une autre

Conservation Les conservateurs protègent les aliments des altérations dues aux micro-organismes

Les antioxydants protègent les aliments des altérations provoquées par l’oxydation

Goût

Texture et autres catégories

Les édulcorants Confèrent une saveur sucrée Les acidifiants, les correcteurs d’acidité Modifiants ou limitant l’acidité Les exhausteurs de goût En rehaussant une saveur en particulier

Les émulsifiants et les gélifiants

13

Les additifs alimentaires La nomenclature distingue 24 classes d’additifs selon leurs effets technologiques sur l’aliment. Les principales sont : - couleur : les colorants permettent de renforcer la couleur d’origine de l’aliment ou d’en conférer une autre.

- conservation : les conservateurs prolongent la durée de conservation des aliments en les protégeant des altérations dues aux micro-organismes et les anti-oxygènes prolongent la durée de conservation des aliments en les protégeant des altérations provoquées par l’oxydation. - goût : les édulcorants qui confèrent une saveur sucrée, les acidifiants, les correcteurs d’acidité modifiant ou limitant l’acidité ou alcalinité et les exhausteurs de goûts servant à masquer le goût originel en rehaussant une saveur en particulier. - texture et autres catégories.

14

Intérêt d’utilisation des additifs alimentaires Fabrication Intérêt technologique Conservation Intérêt sanitaire

Consommation Intérêt organoleptique

15

Classement des six catégories d’additifs selon leurs intérêts et leurs fonctions.

16

Aspect visuel Couleur et forme

Les propriétés organoleptiques de la nourriture

?

Ensembles des caractéristiques de l’aliment perçues et évaluées par les sens du consommateur

Le goût

La texture

L’odeur

Les additifs alimentaires Les 24 classes d’additifs :

18

Question

? Quelles sont les Techniques de préparation des additifs alimentaires? 19

Les additifs alimentaires : Techniques de préparation Plusieurs techniques sont à la disposition des industriels Pour mettre au point des additifs alimentaires :

Origine naturelle

Extraction des végétaux Au moyen des solvants

Reconstitution des substances naturelles

Modification des produits naturels

Additifs de synthèse

Synthèse Synthèse totale (synthèse de Produits naturels)

Hémi synthèse

20

Principaux techniques d’extraction Hydrodistillation par entrainement à la vapeur d’eau

Appareil de type Clevenger 21

Extraction par les solvants

Montage de Soxhlet

22

Les additifs alimentaires : Techniques de préparation Plusieurs techniques sont à la disposition des industriels Pour mettre au point des additifs alimentaires :

Origine naturelle

Extraction des végétaux Au moyen des solvants

Reconstitution des substances naturelles

Modification des produits naturels

Additifs de synthèse

synthèse Synthèse totale (synthèse de Produits naturels)

Hémi synthèse

23

Origine naturel

Additifs alimentaires

obtenus par modification de produits naturels

synthétiques

identiques aux naturels

artificiels 24

Les additifs alimentaires Plusieurs techniques sont à la disposition des industriels pour mettre au point des additifs : - origine naturelle (extraction de végétaux au moyen de solvants) - reconstitution de substance naturelle par synthèse - modification de produits naturels - additifs de synthèse 25

Les additifs alimentaires : Lois générales Additif alimentaire Evaluation scientifique approfondie de leur sécurité par l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (AESA)

Approbation et attribution d’un numéro d’identification conventionnel E 26

Les additifs alimentaires : Lois générales La réglementation des additifs alimentaires

La plupart des additifs ne peuvent être utilisés que dans certaines denrées alimentaires et en quantité limitée L’utilisation des additifs alimentaires doit toujours être étiquetée sur l’emballage des produits alimentaire par leur catégories avec leur nom et leur numéro E (numéro d’identification conventionnel) Quantité

Nom

Catégorie

Numéro E 27

Aspects réglementaires Pour être accrédité un additif alimentaire doit : être technologiquement nécessaire, répondre à un besoin ; avoir un rôle d’amélioration sur la conservation, la stabilisation ou les caractères organoleptiques ; aider à la fabrication, l’emballage, le transport ; ne présenter aucun danger pour la santé aux doses utilisées ; être soumis à des essais toxicologiques permanents ; répondre à des critères de pureté spécifiques ; être employé dans des conditions précisées par produit et par dose, tenant compte de la dose journalière admissible et des apports faits par l’ensemble des aliments. 28

Exemple

29

Classification selon le numéro d’identification conventionnel E E100 à E 199 sont des colorants alimentaires. E 200 à E 299 sont des conservateurs. E 300 à E 321 sont des antioxydants E 322 à E 4.. sont des émulsifiants des stabilisants ou des gélifiants. E 500 à E 5.. sont des acidifiants ou des correcteurs d'acidité. E 620 à E 6.. sont des exhausteurs de goût. E 900 à E 9.. sont des édulcorants et divers. 30

Classifications selon le numéro d’identification conventionnel E

31

Nomenclature des additifs alimentaires Les additifs alimentaires autorisés en Europe sont numérotés avec un code précédé de la lettre E (indiquant la provenance pour communauté européenne) et composé de trois chiffres dont le premier est le chiffre correspond à la catégorie.

E XXX indiquant la provenance "E" pour communauté européenne)

Catégorie

32

Question

? Quelle est la Composition d’un aliment ?

33

Composition d’un aliment Vitamines : Substances organiques nécessaires à dose minimum

Eau

Lipides : Esters d’acides gras (composés organiques insoluble dans l’eau caractère hydrophobe)

Eléments minéraux : 2 Catégories: les macroelements (élements minéraux majeurs) et les oligoélements (élements en trace)

Glucides ou carbo-hydrates : ALIMENT

Protides : Constituants organiques, ils occupent la première place chez les êtres vivants; la polymérisation des acides aminés conduits à la formation des acides aminés coutres (Peptides) ou plus longues (protéines)

Fibres alimentaires : Regroupant l’ensemble des compositions non dégradables par les enzymes du tube digestif (TD)

Sucres et féculents [Sucres simples ou oses sont des polyalcools possédant une fonction réductrice (aldéhyde ou cétone) caractère hydrophile ; les osides sont des polymères d’oses qui seront libérés par hydrolyse de la liaison osidique (ex amidon ou cellulose) insolubles, ils constituent les fibres alimentaires 34

La digestion

35

Classification selon le numéro d’identification conventionnel E

36

 Les colorants : ils modifient principalement la couleur des aliments et employés pour attirer et donner un meilleur aspect a la denrée,  Les conservateurs : ils bloquent le développement des micro-organismes pathogènes,

 Les antioxydants ou antioxygènes : ils ralentissent l'oxydation des aliments,  Les émulsifiants et les gélifiants : ils augmentent la viscosité,

 Les stabilisants : ils prolongent la durée des couleurs, mais aussi de la structure des émulsions d'eau et de corps gras à l'intérieur des denrées, principalement en charcuterie,  Les arômes artificiels : ils parfument les denrées à la place des arômes naturels,  Les édulcorants : ils adoucissent l'acidité de certaines préparations par leur pouvoir sucrant,  Les exhausteurs de goût : ils accroissent la saveur des denrées,  Les acidifiants : ils augmentent l'acidité des préparations, 37

– Les colorants : code E100. Ils renforcent ou donnent de la couleur. – Les conservateurs : code E200. Ils empêchent la prolifération de microorganismes indésirables, aux denrées alimentaires de moisir etc. –Les antioxydants : code E300. Ils diminuent l’oxydation c’est à dire qu’ils empêchent les matières grasses de rancir, les fruits de « brunir » une fois coupés. –Les agents de texture : code E400. Ils donnent une structure et une consistance à un aliment. Il y a les émulsifiants, les stabilisants, les épaississants et les gélifiants. –Les acidifiants : code E500. Ils permettent de corriger l’acidité d’un aliment. –Les exhausteurs de goût : code E600. Ils renforcent et améliorent le goût.

–Les édulcorants : code E900. Ils permettent remplacer le sucre classique en apportant une saveur sucrée. Les additifs alimentaires peuvent se ranger dans trois catégories : les inoffensifs, les risqués (tous les scientifiques ne sont pas d’accord) et les dangereux. 38

Les colorants alimentaires E1xx 39

B- Les colorants : Définition

Le premier sens du consommateur sollicité lors du choix d’un aliment est :

la vue

L’oeil est attiré par une bonne présentation où la couleur intervient

 Les colorants alimentaires : Ils modifient principalement la couleur des aliments et employés pour attirer et donner un meilleur aspect à la denrée,

40

Exemple 1 : Amélioration de l’aspect (Bonbons)

41

Exemple 2 : Association de la couleur avec l’aliment

Sirop artisanal de Menthe

Sirop commercial de Menthe

Association entre une couleur définie et un aliment donné (ici la menthe) 42

B-1. Les colorants : Classification Il existe plusieurs modes de classification des colorants suivant :

Leur propriété Principale : La couleur

La nature chimique

Origine : Naturelle ou Synthétique

43

B-1. Les colorants : Classification Il existe plusieurs modes de classification des colorants suivant :

Leur propriété Principale : La couleur

44

Nomenclature des colorants alimentaires autorisés

Les colorants alimentaires autorisés en Europe sont numérotés avec un code précédé de la lettre E (indiquant la provenance pour communauté européenne) et composé de trois chiffres dont le premier est le chiffre 1. Le deuxième chiffre correspond à leur couleur

E1xx

E10x E11x E12x E13x E14x E150 E1xx

Jaune

Orange Rouge Bleu

Vert Brun Diverses 45 Ou variables

B-1. Les colorants : Classification Il existe plusieurs modes de classification des colorants suivant :

Leur propriété Principale : La couleur

La nature chimique Colorants : polyphénoliques azoïques …

Origine : Naturelle ou Synthétique

Les colorants doivent figurer sous le nom « colorants »

Suivi de leur numéro d’identification conventionnel E1xx 46

B-1. classification des colorants

Plusieurs modes de classification:  suivant leur propriété principale, la couleur  suivant la nature chimique (colorants polyphénoliques, azoïques …)  suivant qu’ils soient d’origine naturelle ou synthétique. Il est important de noter que l’étiquetage n’indique pas si les colorants sont d’origine naturelle ou synthétique. Quelle que soit leur origine, les colorants doivent figurer sous le nom «colorants» suivi de leur nom ou de leur numéro d’identification conventionnel E1XX. 47

B-2. lien entre structure moléculaire et couleur La couleur est due aux ondes lumineuses. Notre oeil perçoit les ondes de longueurs comprises entre 400 et 700 nm.

Un colorant, par la présence de fonctions chimiques, absorbe les ondes lumineuses pour donner une couleur 48

Les couleurs primaires Une couleur est dite primaire si elle n’est pas obtenue par le mélange d’autres couleurs.

Il existe deux systèmes de couleurs : la synthèse additive et la synthèse soustractive. On parle de la synthèse additive s’il s’agit d’utiliser la couleur à travers la lumière (projecteurs, télévision …) et de la synthèse soustractive si l’utilisation de la couleur se fait en matière (peinture, encre, poudre, pigments …).

49

Pourquoi le citron apparait jaune?

La matière apparaît colorée de la couleur complémentaire à celle absorbée. 50

Pourquoi les feuilles sont elles vertes ?

Les pigments de la chlorophylle absorbent surtout le rouge et le bleu. Et c’est parce qu’ils absorbent mal le vert, que cette couleur est réfléchie et parvient à notre système visuel. 51

Quelle est la source de coloration (échelle moléculaire)? Expérience de WITT Composé organique avec un pouvoir colorant

La coloration est due à la présence des fonctions chimiques

Hydrogénation

Conclusion

Composé organique incolore

Disparition du pouvoir colorant

Le traitement par hydrogénation de composés organiques au pouvoir colorant et noté la disparition de ce pouvoir, O. N. Witt, en 1876 a identifié certaines fonctions chimiques comme pouvant conférer une coloration à des dérivés chimiques. 52

La théorie établie à partir de ces observations indique que le groupe d’atomes (fonction chimique) responsable de la coloration du composé s’appelle chromophore. L’influence des groupes chromophores peut être renforcée par une forme ionique et par des groupes auxochromes.

Les groupes auxochromes permettent la fixation des colorants sur les aliments et peuvent modifier la couleur du colorant. Les groupes auxochromes peuvent être acides ( COOH, SO3H, OH ) ou basiques ( NH2, NHR, NR2 ). Ce sont des groupes salifiables susceptibles de se transformer en sel. 53

Pour interpréter la couleur 1- Interprétation à l’échelle macroscopique (couleur de l’aliment)

RVB MJC

Examiner la structure d’une molécule colorée (échelle moléculaire)

Les molécules organiques sont composées essentiellement des éléments carbone C et hydrogène H. La molécule est constituée d'une chaîne carbonée, c'est-à-dire un enchaînement d'atomes de carbone. 54

Représentation topologique Dans la formule topologique, la chaine carbonée est représentée par une ligne brisée, et seuls les hétéroatomes sont écrits, ainsi que les atomes d’hydrogène 55 liés à ces hétéroatomes. Les molécules à liaisons conjuguées

Deux doubles liaisons entre atomes sont dites conjuguées si elles sont séparées par une seule liaison simple. Les molécules colorées présentent un nombre de doubles liaisons conjuguées supérieur à 7. Plus le nombre de doubles liaisons conjuguées est grand, plus la longueur d’onde d’absorption maximale sera élevée.

Structures des molécules organiques et couleurs Exemple 1 : b-Carotène (Colorant extrait des caroténoïdes)

56

57

Structures des molécules organiques et couleurs Exemple 2 : Lycopène (Colorant extrait du tomate)

Onze doubles liaisons conjuguées

58

59

Exercice 1 Établir un lien entre la structure d’une molécule et sa couleur ◗ Le squalène est présent en grande quantité dans l’huile du foie des requins. Il est utilisé, entre autres, comme adjuvant dans les vaccins. Molécule incolore, sa représentation topologique est la suivante :

◗ L’apocaroténal est un pigment de couleur rouge orangée. Il est utilisé dans l’alimentation sous le code E160e. Sa représentation topologique est :

Pourquoi le squalène est-il incolore alors que l’apocaroténal est coloré60?

Solution Lorsqu’une molécule présente une alternance régulière de doubles et de simples liaisons, elle est très souvent colorée. • La molécule de squalène est incolore : en effet, deux doubles liaisons sont ici séparées par trois liaisons simples ; les doubles liaisons ne sont donc pas conjuguées.

• La molécule d’apocaroténal est colorée : ses doubles liaisons sont séparées par une seule liaison simple, elles sont donc conjuguées.

61

Quels sont les paramètres influençant la couleur ? La couleur de certaines espèces colorées peut dépendre de la température, du solvant, ou du pH de la solution dans laquelle ils sont dissous.

62

Exemple: Interpréter le changement de coloration

63

Extraction, séparation et identification de matières colorées

L’extraction solide-liquide permet d’extraire une substance d’un solide à l’aide d’un solvant. La chromatographie permet la séparation des constituants d’un mélange lors de leur cheminement sur un support appelé phase fixe. Ces constituants sont entrainés par une phase mobile, appelée éluant, qui migre dans le support fixe. Cette migration constitue l’élution. 64

65

Exercice 2 : On réalise la chromatographie du colorant vert d'un sirop de menthe. Sur une plaque CCM, on dépose la tartrazine jaune (J), l’azorubine rouge (R), le bleu patenté (B) (dont la couleur est proche du cyan) et le colorant vert (V). 1. Que signifie l'acronyme CCM? 2. Interpréter la couleur du colorant vert à l'aide du cercle chromatique simplifié.

66

Réponse 1)- Le terme CCM : Chromatographie sur Couche Mince.

2)- Le colorant vert : c’est un mélange de colorant cyan et jaune. • Le colorant cyan absorbe les radiations rouges et diffuse les radiations bleues et vertes. • Le colorant jaune absorbe les radiations bleues et diffuse les radiations rouges et vertes. • Le mélange absorbe les radiations rouges et bleues et il diffuse les radiations vertes.

67

Identification d'une couleur La "mesure" de la couleur est donc de nature complexe et oblige à faire appel à deux systèmes de mesure différents, l’un fondé sur l’analyse physique de l’énergie rayonnante, l’autre sur l’évaluation visuelle de l’apparence des sensations colorées. Dans le premier cas, il s’agit de la colorimétrie et dans le second de la psychométrie, encore appelée "mesure psychométrique" ou "colorimétrie supérieure". Si le premier système convient parfaitement au physicien et au scientifique en général, le second fait le bonheur de l’artiste et du "commercial" qui veut mettre son produit en valeur... 68

Langage

La longueur d'onde

La pureté d'excitation s'exprime en pourcentage (pur = 100%, neutre = 0%)

Le facteur de luminance énergie globale réfléchie par la couleur

langage courant

psychométrie

teinte

tonalité

pureté

saturation

luminosité

clarté

Exemple : clair + saturé = vif clair + lavé = pâle foncé + saturé = profond foncé + lavé = rabattu 69

B-3. les colorants naturels L’origine de ces colorants naturels est végétale à l’exception de la cochenille (isolée à partir de corps desséchés de la femelle coccus cacti). E 100 ou curcumine : constituant du curry, extrait de curcuma longa ou safran, de couleur jaune orangé.

70

Utilisations principales Moutarde

Produits de charcuterie

Boissons

Produits laitiers

71

72

 Famille : Les Curcuminoïdes

 Origine et structure  Nomenclature systématique / Code  Spectre d’absorption visible

 Stabilité dans une solution aqueuse  Hydrogénation 73

Extraction Solide - liquide

Séparation

74

Séparation des Curcuminoïdes (C1, C2, C3)

75

Nom systématique 1

7 3 2 6 5 4

1

2 3 4

6

5

1,7-Bis(4-hydroxy-3-méthoxyphényl)hepta-1,6-dièn-3,5-dione Préfixes

UF

Ins

Suffixe

Indice-FS/R

Nbre de C de CP

Indice - = ou ≡

Indice-FP

1,7-Bis (4-hydroxy-3méthoxyphényl)

hepta

1,6-dièn

3,5-dione

Code de la Curcumine AA

E100

Catégorie : Colorant

Se termine par 0 c à d il est naturel

La couleur : Jaune

76

Données Physico-chimiques de la curcumine

77

Spectrométrie d’absorption de l’ultraviolet et du visible « UV/Visible »

L’absorption des radiations lumineuses par la matière dans la plage spectrale s’étendant du proche ultraviolet au très proche infrarouge, soit entre 180 et 1 100 nm, a été abondamment étudiée d’un point de vue fondamental. Cette partie du spectre est désignée par l’ « UV/Visible », parce qu’elle englobe les radiations perceptibles par l’oeil humain. D’une manière générale elle apporte peu d’informations structurales, mais elle a, en revanche, beaucoup d’applications en analyse quantitative.

Ce domaine spectral est divisé en trois plages de longueurs d’onde appelées proche UV(185-400 nm), visible (400-700 nm) et très proche infrarouge (700-1 100 nm) 78

TRANSITIONS ÉLECTRONIQUES DES COMPOSÉS ORGANIQUES

Les composés de la chimie organique forment l’essentiel des études faites en UV/visible. Les transitions observées ont pour origine les électrons des liaisons s ou p et les doublets non-liants n des atomes tels H, C, N, O.

79

Instrumentation dans l’UV/Visible.

80

EFFETS DUS AUX SOLVANTS : SOLVATOCHROMIE Effet hypsochrome (blue shift)

Effet bathochrome (red shift)

81

82

83

Selon le spectre d’absorption ci-dessous quelle est la couleur de ce composé ?

Composé de Couleur

Verte

84

Interpréter la coloration de la curcumine par la spectroscopie visible

85

Analyse spectroscopique : UV-visible Le spectre UV-visible d'une solution de curcumine dans l'alcool éthylique montre une absorption forte de 320 à 500 nm.

86

Analyse spectroscopique : UV-visible Le spectre UV-visible d'une solution de curcumine dans l'alcool éthylique montre une absorption forte de 320 à 500 nm (figure). En présence de base, cette bande est déplacée jusqu’à 640 nm (Tonnesen, 1986 ; Balasbramanian, 1991). Dans le méthanol, le coefficient d'absorption molaire (ε) est égal à 4,8.104 L.mol-1.cm-1 pour λmax = 428 nm. Les variations de λmax et ε sont dues à l’aptitude de la curcumine à former des liaisons hydrogène inter- ou intramoléculaires, en fonction du solvant (Bong, 2000).

87

Stabilité dans une solution aqueuse La curcumine, peu soluble dans l'eau acidulée, est soluble mais instable en solution alcaline. La solution passe du marron au jaune clair.

88

Interpréter le changement de coloration

89

90

91

Hydrogenation of Curcumin to Tetrahydrocurcumin

Carl E. Wagner*, Pamela A. Marshall, Thomas M. Cahill, and Zeynab Mohamed; J. Chem. Educ., 2013, 90 (7), pp 930–933

92

Résultats de l’analyse chromatographique sur couche mince

93

Hydrogenation of Curcumin to Tetrahydrocurcumin

Carl E. Wagner*, Pamela A. Marshall, Thomas M. Cahill, and Zeynab Mohamed; J. Chem. Educ., 2013, 90 (7), pp 930–933

94

E 101i ou riboflavine (vitamine B2): obtenue à partir de levure, germe de blé, Oeufs, foie d’animaux et aussi par synthèse organique (principale source actuelle). Donne une coloration jaune-orangé.

95

Utilisations principales 96

Produits laitiers

Crèmes pâtisseries

Produits de charcuterie

Confiserie

Condiments

E 120 ou cochenille (acide carminique) : obtenu à partir de corps desséchés des femelles de l’insecte coccus cacti. Ce colorant donne une couleur rouge vif.

Acide 7-β-D-glucopyranosyl-3,5,6,8-tétrahydroxy-1-méthyl-9,10dioxo- antracène-2-carboxylique (acide carminique)

97

L'insecte produit de l'acide carminique qui le protège des insectes prédateurs. L'acide carminique peut être extrait du corps et des œufs de cet insecte pour en faire une coûteuse teinture rouge.

C22H20O13 Acide carminique

98

Utilisations principales Sirops

Boissons

Produits de charcuterie

Glaces et crèmes glacées

99

Constituent

Pigment vert des plantes

Obtenues par

Extraction de végétaux

Il y a au moins

4 dérivés de structure voisine Avec proportion variable

Rôle Intervient dans la photosynthèse pour intercepter l'énergie lumineuse, première étape dans la conversion de cette énergie en énergie chimique.

Code

E 140

Colorant vert 100

E 140i ou les chlorophylles : les chlorophylles constituent le pigment vert des plantes. Elles sont obtenues par extraction de végétaux comestibles ou de souches naturelles d’herbes… Elles sont constituées d’au moins quatre dérivés de structure voisine et en proportion variable suivant les végétaux.

101

Légumes et fruits verts

Bonbons

Crèmes glacées au chlorophylle

Moutardes au chlorophylle

102

Structure des chlorophylles a et b.

 La chlorophylle a est le pigment photosynthétique le plus commun du règne végétal, il est présent chez tous les végétaux aquatiques et terrestres (≈ 3 g/kg de feuilles fraîches) 103

Extraction et séparation de la chlorophylle

La chlorophylle brute 104

Séparation des pigments chlorophylliens par chromatographie sur couche mince

Plaque CCM

Dépôt au capillaire

Taches après élution

Analyse de la plaque : • En haut de la plaque, on remarque une tache jaune constituée de carotènes • Puis vient une tache de couleur vert-bleu correspondant à la chlorophylle a. • Puis une tache de couleur vert-jaune correspondant à la chlorophylle b. • Enfin, deux tâches jaunes constituées de xanthophylles (violaxanthine et néoxanthine). 105

Question

? Comment peut on identifier la chlorophylle a de la chlorophylle b à partir de la plaque CCM ? 106

Carotène Le moins polaire

Verte - bleue

La chlorophylle b est plus Polaire à la chlorophylle a

Xanthophylles Les plus polaires

Verte - jaune

107

Séparation des pigments La chromatographie liquide sur colonne (CLC)

Les substances sont séparées dans le même ordre qu'en CCM.

108

Fraction jaune : carotènes.

Fraction bleu-verte chlorophylle a.

Fraction verte : chlorophylle b.

Fraction jaune : xanthophylles. 109

Spectre d’absorption ‘Spectre visible’

On remarque sur le graphique que l’absorbance de la chlorophylle est moindre pour la plage du spectre électromagnétique entre 490 et 570 nanomètres « couleur verte ». La chlorophylle absorbe donc la majeure partie du spectre visible sauf la lumière verte. 110

Question

? Comment peut on identifier la chlorophylle a de la chlorophylle b à partir du spectre d’absorption? 111

l l  La chlorophylle b présente, en comparaison avec la chlorophylle a, un groupement auxochrome (CHO) ce qui augmente la longueur d’onde d’absorption de la chlorophylle b (Effet bathochrome).

 La chlorophylle b apparait donc verte – jaune alors que la chlorophylle a 112 apparait verte – bleue.

les caramels

E 150 113

Les caramels sont fluides ou solides de couleur brun plus ou moins foncés. Ils améliorent l’aspect des produits en donnant de la couleur aux aliments peu colorés.

Préparation des caramels

Chauffage à une température contrôlée

Sirop de sucre (hydrate de carbone )

pour le sécher, l’isomériser puis le polymériser

Caramel

De manière générale, la caramélisation consiste en l'extraction thermique de l'eau du sucre, suivie par des étapes d'isomérisation et de polymérisation. C'est en réalité une série complexe de réactions chimiques, qui n'est pas à ce jour pleinement comprise. 115

Différance entre la caramélisation et la réaction de Maillard

La couleur caramel se développe en chauffant un sirop de sucre jusqu’à obtenir une coloration brun sombre (cuisson à température contrôlée d’un hydrate de carbone pour le sécher, l’isomériser puis le polymériser).

Sa préparation diffère de la réaction de Maillard largement utilisée dans le domaine alimentaire pour colorer 116 intentionnellement ou pas les mets (réaction entre un hydrate de carbone et un acide aminé donnant des furanes).

116

Utilisation  Produits pharmaceutiques,  Produits cosmétiques (bains crèmes hydratantes …).

de

bouche,

117

Le caramel E150a-d

118

Caramel I (caramel caustique) E150a

L'évaluation toxicologique des caramels industriels E150a-d est complexe à cause des nombreuses méthodes de synthèse, les rapports scientifiques ne sont pas toujours unanimes. Le caramel E150a est certainement le caramel le plus naturel et le moins nocif de la série. Les autres caramels, spécialement c et d, contiennent des résidus toxiques voire cancérigènes.

Dans l'U.E. comme aux Etats-Unis, ces caramels sont exclus de la filière d'alimentation biologique. 119

Les caroténoïdes E 160

120

E 160a-160f ou les caroténoïdes : ce sont des pigments de couleurs jaune, orange et rouge précurseur de la vitamine A. Le b -carotène est sans doute le plus connu de tous les caroténoïdes. Il est insoluble dans l'eau, l'éthanol, légèrement soluble dans les graisses végétales. Il a une activité vitaminique A.

E 160a

Le b - carotène est sensible à l'air, la chaleur et l'humidité. Ses isomères (a et d -carotène) présentent des caractéristiques colorantes et physico-chimiques à peu près semblables. 121

Utilisations principales Produits laitiers

Crèmes pâtisseries

Boissons

Sirops

Confiserie

Produits de charcuterie

Condiments

Le lycopène est le colorant rouge des fruits mûrs, spécialement de la tomate. Il est soluble dans le chloroforme et le benzène, pratiquement insoluble dans les alcools.

E 160d

La bixine, aussi appelée rocou est un des constituants colorés de l'enveloppe des graines de rocou. La bixine est soluble dans les huiles et les graisses. Elle est thermostable jusqu'à 100°C.

E 160b 124

124

La capsantéine est un pigment rouge, extrait du paprika Capsicum anuum, pigment doux comestible.

E 160c

126

E 162 ou le rouge de betterave : la racine de betterave rouge contient de nombreux colorants comme les bétalaïnes rouges (Bétanine, Bétadine) et de bétaxanthine jaunes (vulgaxanthine I et II).

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Utilisations principales Sirops

Boissons

Produits de charcuterie

Biscuiterie

Potages 128

B-4. les colorants de synthèse Les colorants synthétiques sont plus stables et ont une durée de vie plus longue. Les couleurs sont souvent également beaucoup plus intenses. E 102 ou tartrazine : Colorant jaune appartenant à la famille des composés diazoïques, sous la forme d’un sel trisodique. Utilisé pour les glaces, crèmes glacées, confiserie et croutes de fromages.

Hélianthine 129

Confiserie

Crèmes glacées

130

E 127 ou érythrosine : colorant rouge dont l’emploi est dorénavant limité, la présence d’iode étant suspectée de provoquer des intolérances. Est utilisé pour les fruits rouges en conserve, les fruits et les légumes transformés, soupes en sachet et les boissons. Le rouge Allura AC (E 129) peut être utilisé comme alternative. E 127 ou érythrosine

Allura AC (E 129)

131

Allura AC (E 129)

Soupes en sachet

Les confitures Fruits rouges en conserve

Boissons 132

E 131 ou bleu patenté V : colorant bleu utilisé en Europe soit seul soit en combinaison dans certaines denrées alimentaires. Son utilisation est interdite en Australie, aux Etats-Unis et en Norvège car il peut provoquer des allergies. Utilisé avec la tartrazine (E 102) pour faire la couleur verte des sirops de menthe. Le bleu brillant FCF (E 133) non-autorisé en France est utilisé à la place du bleu patenté V en Australie, en Amérique du Nord et en Grande-Bretagne.

133

Le bleu patenté est utilisé en médecine comme traceur des vaisseaux sanguins ainsi qu'en cancérologie comme colorant dans la technique du ganglion sentinelle. Mais il est surtout utilisé en agroalimentaire comme colorant, noté E131. . On estime sa Dose Journalière Admissible (DJA) a environ 15mg/kg.

134

E 142 ou vert S : seul colorant vert autorisé en France. Les fabricants ont recours à des mélanges bleus et jaunes autorisés. Utilisé en confiserie, charcuterie, fruits confits, crèmes glacées et glaces, boissons, sirops et liqueurs. soluble dans l'eau.

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LES COLORANTS MINERAUX

Ces colorants très spécifiques sont utilisés à la coloration des surfaces ou à certains aliments particuliers. On trouve :

Leur toxicité est à peu près nulle, dans la mesure où ils ne sont pas métabolisés par le corps humain. 136

STABILITE DES COLORANTS ALIMENTAIRES

Les colorants alimentaires les plus sensibles sont les pigments naturels dont la stabilité sera conditionnée par la composition de l’aliment, le procédé de fabrication utilisé, l’emballage et la date limite de consommation. Les principaux facteurs intervenant sont :

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B-5. les couleurs en bref

138

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En majeure partie, les colorants alimentaires dangereux pour la santé ont soit été interdits, soit réduits à des doses minimes. Cependant, certains d’entre eux restent à long terme un risque pour la santé des consommateurs. Ils peuvent par exemple provoquer des cancers, de l’asthme, des insomnies, maux de ventre et toutes sortes d’autres pathologies. 140

Des allergies

toxique

Des maux de têtes

Des troubles digestifs

mutagène

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