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« 7èmes Journées de la Recherche sur les Palmipèdes à Foie Gras, Arcachon, 18 et 19 octobre 2006 » 160

MAITRISE DU POURCENTAGE DE MORCEAUX DANS LES BLOCS DE FOIE GRAS

Fine F. et Baberian R.

Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles ZA de l’aéroport, BP 21203, 84911 AVIGNON

Résumé La dénomination « Bloc de foie gras avec morceaux » est définie par le décret N° 93-999 du 9 Août 1993 comme « préparation composée de foie gras avec morceaux reconstituée et d’un assaisonnement » ; la masse totale des morceaux doit représenter au moins 30 % du produit fini. Cette préparation pose des difficultés de réalisation pour les industriels, notamment en raison :

• d’une composition diphasique du produit (émulsion + morceaux de foie gras) • des contraintes réglementaires (pourcentage de morceaux, définition pondérale du morceau, méthode d’analyse utilisée).

La faisabilité du contrôle ultrasonore du taux de morceaux dans les blocs de foie gras entiers du commerce a donc été étudiée. La différence de masse volumique entre les morceaux et l’émulsion est très faible ce qui génère un faible contraste d’impédance acoustique. Les méthodes échographiques étant compromises, on s’est limité à l’évolution de deux indicateurs : la vitesse et l’atténuation des ondes longitudinales. La vitesse et l’atténuation des ondes longitudinales dans les produits cru et cuit ont donc été déterminées. L’emballage, quel qu’il soit, ne perturbe pas les mesures. Le contrôle ultrasonore n’est pas adapté au foie gras cuit car la fonte lipidique est variable et la présence de graisse influence fortement les mesures. Le contraste entre émulsion et morceaux est trop faible. Le contrôle du produit cru est possible avec un montage approprié qui limite les dispersions de mesure, mais la faisabilité du contrôle ultrasonore n’a pas été totalement démontrée. En revanche, la méthode tomographique RX permet de résoudre le problème posé puisque non seulement elle détecte les morceaux de foie, mais elle peut aller jusqu’à leur dimensionnement permettant ainsi l’évaluation du taux de morceaux dans un bloc de foie gras. C’est donc la tomographie RX qui semble la technique la plus adaptée pour contrôler le pourcentage de morceaux dans les blocs de foie gras. • . Introduction La dénomination « Bloc de foie gras avec morceaux » est définie par le décret N° 93-999 du 9 Août 1993 comme « préparation composée de foie gras avec morceaux reconstituée et d’un assaisonnement » ; la masse totale des morceaux doit représenter au moins 30 % du produit fini. La présente étude a pour but d’avancer les recherches et de montrer la faisabilité de l’évaluation non destructive du taux de morceaux de foie gras dans des blocs et tranches. Il s’agit de proposer une technique et un indicateur permettant de distinguer sans ambiguïté les deux situations « échantillon conforme à la réglementation », et « échantillon non conforme ». La détermination du pourcentage de morceaux dans les blocs ou les tranches de foie gras (type Duo) est réalisée actuellement par un contrôle manuel destructif réalisé sur un échantillon générant inévitablement des freintes et des non-conformités. Les industriels de la filière palmipède gras souhaitent donc la mise en œuvre d’un système de contrôle non destructif pouvant être mis en place sur les lignes de production afin de contrôler l’ensemble des lots commercialisés.

L’étude expérimentale réalisée par le CTCPA L’étude expérimentale s’est déroulée en deux étapes. Dans un premier temps, le CTCPA en collaboration avec le Laboratoire de Caractérisation Non Destructive (LCND) a cherché à mettre en évidence un indicateur ultrasonore de la teneur de morceaux dans les blocs (pain de 100 à 900 g) ou les tranches de foie gras (type Duo). Ensuite, les essais ont été orientés vers la faisabilité d’un contrôle industriel. En parallèle, le potentiel d’une méthode tomographique RX à déterminer le pourcentage de morceaux dans les blocs de foie gras a été évalué. Matériels et méthodes 1. Evaluation des caractéristiques acoustiques du foie gras Un montage simple a été réalisé pour obtenir un ordre de grandeur de la vitesse et de l’atténuation des ondes longitudinales. Le principe de mesure requiert :

- une épaisseur de matériau traversée connue - un positionnement répétable et précis du/des traducteurs et des échantillons - des conditions d’acquisition similaires d’un échantillon à l’autre


Les essais ont été effectués en transmission au contact, le foie gras jouant lui-même le rôle de couplant. La chaîne d’acquisition utilisée est présentée dans la figure 1

Figure 1 : Chaîne d’acquisition

Le montage effectué met en œuvre deux traducteurs en ondes longitudinales de 1Mhz et 0.5’’ (figure 2) positionnés en vis-à-vis dans deux alésages coaxiaux et immobilisés par une vis de pression latérale. L’épaisseur de foie gras traversée est maîtrisée par un empilement de cales étalons Ec. La longueur du trajet des ultrasons notée E correspond à l’empilement de cales diminuées de 4mm.

Figure 2 : Montage en transmission Le produit est issu d’un bloc de 1kg en conteneur métallique qui a été ouvert et découpé en bloc de 40 à 45 mm de longueur. Toutes les mesures ont été effectuées peu après la sortie du réfrigérateur donc autour de 10°C (+/- 1°C). La température a été vérifiée avant les essais au moyen d’un thermomètre infrarouge. L’évaluation de la vitesse des ondes ultrasonores dans un milieu dissipatif correspond à une mesure de temps de parcours de l’onde au travers du matériau étudié et une mesure d’épaisseur, qui, dans notre cas, correspond à l’empilement de cales Ec dans le montage (incertitude ≤2/100ème mm). La

mesure de temps a été déterminée à partir de l’oscillogramme (figure 3).

Figure 3 : Oscillogramme en transmission Le premier écho correspond à la synchronisation par rapport au signal envoyé au traducteur émetteur. Le deuxième écho correspond à celui détecté par le récepteur. La mesure de temps intègre donc des grandeurs parasites dépendantes de la géométrie des traducteurs et de la chaîne d’acquisition. Cette mesure n’est donc jamais absolue mais permet d’obtenir un bon ordre de grandeur. Les résultats restent comparables si on respecte le même protocole expérimental d’une mesure à l’autre.

Figure 4: Technique de mesure du temps de vol par

seuil Dans cette étude, nous utiliserons la technique du seuil qui sera fixé à 3 fois l’amplitude du bruit de fond σ du signal (figure 4). Le temps de vol est alors donné par l’écart temporel entre le point 1 et le point 2. Rapporté à l’épaisseur de cales Ec du montage, on en déduit la vitesse des ondes longitudinales (OL). L’évaluation de l’atténuation dans un matériau nécessite une mesure d’amplitude du signal et une mesure d’épaisseur. L’amplitude du signal transmis au travers du matériau ou de l’échantillon étudiée « As » est comparée à l’amplitude du signal transmis au travers de l’échantillon de référence « Ar » (figure 5).

Montage en transmission

générateur

oscilloscope

Emetteur

Echo de synchronisation

Echo reçu

Temps de parcours

Empilement des cales Ec

Vis de pression

Transducteur


Figure 5 : Valeurs d’amplitude mesurées pour le

calcul L’atténuation en Décibel / cm est alors obtenue par : 2. Faisabilité d’un contrôle industriel Le produit a été contrôlé directement dans le conteneur métallique. Les essais ont été réalisés en immersion assurant un couplage plus facile compte tenu de la géométrie cylindrique de la boite. La chaîne d’acquisition est identique à celle décrite dans le paragraphe précédent. Le montage effectué met en œuvre deux traducteurs en ondes longitudinales de 5Mhz et 0.5’’ positionnés comme le montrent la photographie de la figure 6. Les deux traducteurs sont positionnés en vis-à-vis dans deux étriers réglables qui permettent le réglage de l’alignement des faisceaux des deux traducteurs. Le traducteur est positionné à une distance suffisante de la boite de façon à ce que les essais soient réalisés en champ lointain. Une fois le montage réglé, une acquisition dans l’eau permet d’obtenir la distance entre émetteur et récepteur. Elle est utilisée pour calculer la vitesse et l’atténuation dans le conteneur qui est supposé parfaitement cylindrique. Le calcul de la vitesse et de l’atténuation relative des OL est alors rigoureusement identique à celui du paragraphe précédent. Le conteneur est positionné grâce à un support dont la position sur l’axe des traducteurs est maintenue identique durant tous les essais. En revanche, le support peut translater dans la direction verticale pour inspecter toute la hauteur de la boite. La position des différents points d’acquisition est repérée sur la boite pour une éventuelle analyse macroscopique de la teneur en morceaux a posteriori. A chaque acquisition, la position du conteneur est ajustée pour garantir la propagation suivant le diamètre du cylindre (recherche de l’amplitude maximale de l’écho).

Avec la configuration du montage, le signal obtenu correspond au seul trajet des OL suivant le diamètre du pain de foie gras. L’épaisseur du conteneur est supposée constante et n’intervient donc pas dans la comparaison des résultats entre deux échantillons.

Figure 6 : Montage expérimental utilisé en immersion pour le contrôle du foie gras dans le

conteneur métallique 3. Evaluation de la tomographie RX Les essais de tomographie RX ont été menés sur des blocs de foie gras dans leur emballage métallique. Deux blocs ont servis au réglage des paramètres d'acquisition (un bloc témoin composé uniquement d'émulsion, et un autre composé uniquement de morceaux). Les caractéristiques de l'équipement utilisé sont:

- Détecteur plat matriciel en silicium amorphe monobloc avec scintillateur Gadox (Gd2O2S oxysulfure de gadolinium) - Taille du pixel 127 µm - Générateur de rayons X à tension constante de 450 kV, intensité 15 mA max - Numérisation sur 16 bits

Les conditions d'acquisition sont :

- Tension 77 kV, intensité 15 mA, foyer 4.5 mm - Distance source - détecteur 371 cm - Distance source - axe de rotation 353.5 cm - La droite (SP) perpendiculaire à l'axe de rotation et passant par la source S coupe le détecteur P de coordonnées pixels (1161, 2224) dans l'image - Filtre utilisé pour les images de correction: 0.5 mm cuivre + 0.5 mm acier

Les essais de tomographie se sont déroulés en 2 temps:

traducteurs

étrier

support


- Une étape d'acquisition des projections de l'objet (bloc de foie gras) est obtenue grâce à une mise en rotation de cet objet (incrément de 0.5° soit 720 projections disponibles). Il s'agit ici d'acquérir des informations indirectes sous différentes incidences (figure 7). Ces informations représentent pour chaque incidence un profil d'atténuation. Les images de projection sont systématiquement traitées par mise à plat afin d'en améliorer le contraste.

- Une étape de reconstruction qui consiste à reconstruire l'image de la coupe désirée de l'objet à partir de ses projections. L'algorithme de rétroprojection filtrée a été utilisé.

Figure 7 : Définition des zones d'intérêt du bloc de

foie gras Résultats et discussion 1. Evaluation des caractéristiques acoustiques du foie gras Les caractéristiques ultrasonores des composants de référence, les morceaux de foie et l’émulsion, ont été déterminées aussi bien dans des échantillons crus que cuits. La graisse ayant une grande influence sur les indicateurs choisis dans le produit, ses caractéristiques ont également été évaluées. La campagne d’essais a montré que les caractéristiques acoustiques du foie gras cru sont les suivantes :

Tableau 1 : Caractéristiques acoustiques du foie gras cru

Moyenne/écart-type Vitesse OL (m/s)

Atténuation OL (dB/cm)

Emulsion crue 1610 / 16 8,3 / 1,4

Morceaux crus 1666 / 10 2,3 / 0,8

L’écart obtenu entre l’émulsion et les morceaux en vitesse et en atténuation est significatif. En revanche, les écart-types obtenus représentent environ 25% de l’écart entre les produits de référence. Le calcul d’un taux de morceaux avec ces étalons reste très aléatoire et la précision d’une éventuelle évaluation du taux de morceaux sera donc médiocre.

Trois autres campagnes d’essais ont été réalisées et ont montré que les caractéristiques acoustiques du foie gras cuit sont les suivantes :

Tableau 2 : Caractéristiques acoustiques du foie

gras cuit Campagne 1

Moyenne / Ecart-type Vitesse des OL (m/s)

Atténuation des OL (dB/cm)

Emulsion cuite 1564 / 27 2.2 / 1.3

Morceaux cuits 1616 / 29 8.9 / 0.9

Campagne 2

Moyenne/ Ecart-type Vitesse des OL (m/s)


Graisse cuite 1650 / 41 6.1 / 2.4

Emulsion cuite 1554 / 11 2 / 1.7

Morceaux cuits 1548 / 25 2.3 / 1.1

Campagne 3

Moyenne/ Ecart-type Vitesse des OL (m/s)


Emulsion cuite 1600 / 10 4.2 / 2.3

Morceaux cuits 1627 / 10 5.1 / 1

Pour les campagnes d’essai 2 et 3, l’écart obtenu entre l’émulsion et les morceaux en vitesse et en atténuation n’est pas exploitable. Les résultats de la première campagne d’essai étaient plus encourageants. La quantité de graisse présente à l’extrémité des boites et au milieu des pains de 1 kg est totalement différente entre les 3 campagnes, en fait d’un protocole de traitement thermique à un autre. Il n’y en avait quasiment pas chez le fabricant 1 (campagne 1) et beaucoup pour les deux autres (campagnes 2 et 3). La présence de graisse fausse toutes les mesures car la graisse atténue considérablement les signaux. Les mesures de vitesses sont donc également affectées. La présence de graisse efface toutes les différences en termes de vitesse et d’atténuation entre les produits de référence. De plus, les écart-types obtenus représentent environ 50% de l’écart entre les produits de référence. Le calcul d’un taux de morceaux avec ces étalons semble donc impossible. 2. Faisabilité d’un contrôle industriel Dans l’objectif, d’un contrôle non destructif industriel, il est nécessaire de quantifier l’influence du contenant (matériau et géométrie) sur les essais et les résultats obtenus.

ZI1: - 720 projections de dim 500 x 700 - 682 coupes de dim 477 x 477



700

800

700

500


Le fabricant 3 a réalisé un échantillon dans lequel trois gros morceaux de foie cru ont été positionnés manuellement dans l’émulsion. Deux morceaux se situaient dans une moitié de la boite et un morceau dans l’autre moitié. Les profils de vitesse et d’atténuation suivant deux directions perpendiculaires sont tracés sur les figures 8 et 9.

Figure 8 : Profil des vitesses dans deux directions perpendiculaires suivant l’axe longitudinal d’un

échantillon contenant trois morceaux crus positionnés dans de l’émulsion

Aucune variation notable de la vitesse ne peut être remarquée. Les profils d’atténuation présentent un pic entre douze et seize centimètres du début des mesures. Conformément aux résultats obtenus dans la première partie de l’étude, la présence des morceaux devrait provoquer une chute de l’atténuation.

Figure 9 : Profil de l’atténuation dans deux directions perpendiculaires suivant l’axe

longitudinal d’un échantillon contenant trois morceaux crus positionnés dans de l’émulsion

Des essais identiques ont également été réalisés sur des conteneurs métalliques de produits cuits. Aucune variation exploitable de la vitesse ou de l’atténuation n’est apparue malgré le nombre conséquent de mesures réalisées. Les analyses macroscopiques des boites testées ont pourtant confirmé la présence de morceaux. En revanche, une fonte lipidique importante pour l’ensemble des échantillons a été constatée. Cette étude a montré que la présence d’un conteneur métallique ou d’un emballage de type

DUO (données non présentées) ne perturbe pas les mesures. Il convient juste de disposer d’un système assurant la maîtrise du positionnement des transducteurs. En conséquence, il est difficile d’envisager un contrôle industriel du taux de morceaux de foie gras cuits par la méthode ultrasonore. La seule possibilité est de quantifier la teneur en morceaux sur le produit cru et d’en déduire, avec des barèmes figés, la teneur après traitement thermique. Dans tous les cas, la précision de la mesure et donc de l’évaluation du taux de morceaux reste un réel problème. Seul un appareillage spécifique pourrait éventuellement y remédier pour le produit cru. La seule possibilité serait de quantifier la teneur en morceaux sur le produit cru et d’en déduire, avec des barèmes figés, la teneur après traitement thermique. Dans tous les cas, la précision de la mesure et donc de l’évaluation du taux de morceaux reste un réel problème. Seul un appareillage spécifique pourrait éventuellement y remédier pour le produit cru. La faisabilité du contrôle ultrasonore du taux de morceaux par rapport à l’émulsion n’est donc pas démontrée. 3. Evaluation de la tomographie RX Les résultats de tomographie présentés ont été obtenus sur un bloc contenant un mélange émulsion - morceaux à 30 %. Les résultats sont très encourageants puisqu’ils montrent qu'il est possible de discriminer les morceaux de foie de l'émulsion puisque ces derniers présentent un contraste suffisant dans l'image tomographique. Il est possible d'augmenter la précision des images de reconstruction en diminuant l'incrément de manière à acquérir un nombre de projections plus important (au détriment du temps de calcul). Le bloc de foie a ensuite été analysé par un opérateur qualifié du CTCPA pour en extraire les morceaux de foie (contrôle destructif par pesée). On a pu corréler nos résultats avec ceux de l'opérateur, même si l'échantillon ne présentait en définitive que 21% de morceaux (en comptant les morceaux inférieurs à 10g), pour 30% de morceaux escomptés. La méthode tomographique permet de résoudre le problème posé puisque non seulement elle détecte les morceaux de foie, mais peut aller jusqu'à leur dimensionnement permettant ainsi l'évaluation du taux de morceaux présents dans un bloc de foie gras.


Figure 10: a) Images radiographiques de la

zone d'intérêt ZI1, en incidences 0° et 90° b) Images tomographiques avec contraste rehaussé de la zone d'intérêt ZI1 (4 coupes sur 682 disponibles)

Conclusions Cette étude avait pour objectif de montrer si une méthode non destructive permettait d’évaluer le taux de morceaux de foie gras dans des blocs ou des tranches. Une étude bibliographique sur le contrôle ultrasonore du foie gras a été réalisée mettant en évidence des caractéristiques physiques et acoustiques incomplètes dans la littérature pour ce produit. Les deux premières parties de l’étude concernaient la faisabilité du contrôle ultrasonore du taux de morceaux dans les blocs de foie gras entiers du commerce. La très faible différence de masse volumique entre les morceaux et l’émulsion est à l’origine d’un faible contraste d’impédance acoustique. Les méthodes échographiques étant compromises, les travaux se sont limités à l’évolution de deux indicateurs : la vitesse et l’atténuation des ondes longitudinales. La vitesse et l’atténuation des ondes longitudinales dans les produits cru et cuit ont donc été déterminées. L’emballage, quel qu’il soit, ne perturbe pas les mesures. Le contrôle ultrasonore n’est pas adapté au foie gras cuit car la fonte lipidique est variable et la présence de la graisse influe fortement les mesures. Le contraste entre émulsion et morceaux est trop faible. Le contrôle du produit cru est possible si on dispose d’un montage approprié qui limite les dispersions de mesure.

La dernière partie de l’étude a consisté à évaluer le potentiel d’une méthode tomographique RX à déterminer le pourcentage de morceaux dans les blocs de foie gras. Cette méthode permet de résoudre le problème posé puisque non seulement elle détecte les morceaux de foie, mais peut aller jusqu'à leur dimensionnement permettant ainsi l'évaluation du taux de morceaux présents dans un bloc de foie gras. C’est donc la tomographie RX qui semble la technique la plus adaptée au problème posé par la mesure non destructive du pourcentage de morceaux dans les blocs de foie gras à travers un emballage métallique ou plastique. Ce programme a reçu le soutien de l’OFIVAL. Remerciements : Les auteurs remercient le Laboratoire de Caractérisation Non Destructive d’Aix en Provence et le laboratoire de Contrôle Non Destructif par Rayonnements Ionisants de Lyon pour leur contribution à l’étude.


CARACTERISATION DE LA MATIERE PREMIERE FOIE GRAS PAR MESURE SPECTRALE INFRAROUGE

1Goullieux Isabelle, 2Surel O. et 2Gabarrou J.F.

1 CTCPA, ZI Est, 11 rue Marcel Luquet, 32000 Auch, France

2 Laboratoire d’Agro-Physiologie - ESA-PURPAN, 75, voie du T.O.E.C., BP 57611, 31076 Toulouse cedex 3 Résumé Les professionnels de la filière foie gras doivent prendre en compte de nouveaux impératifs qualité et notamment la maîtrise de la qualité et de l’approvisionnement du foie gras. Dans cette optique, l’orientation des foies gras après abattage (J0) ou avant la transformation à J+1, vers l’exploitation la plus efficace est un élément essentiel de la production pour l’obtention des rendements et des niveaux de qualité produits finis visés. Le classement des foies gras est, aujourd’hui, essentiellement basé sur la mesure du poids et par une appréciation de la texture. Celui-ci est parfois complété par la prédiction du rendement de cuisson, par des tests de fonte. L’analyse des foies gras crus, par spectrométrie infrarouge (SPIR), pourrait également établir une des caractérisations des propriétés fonctionnelles du foie : la prédiction du taux de fonte. Cette étude est réalisée pour vérifier cette hypothèse. Les expérimentations et analyses mises en œuvre durant cette première année (du mois d’avril au mois de juillet) nous ont permis d’accumuler les informations concernant les paramètres et les procédures spécifiques à prendre en compte pour cette mesure. Il a été réalisé des spectres de différentes manières, dans différents abattoirs, à différents moments du process, ils sont alors comparés à la réponse taux de fonte. Une analyse statistique de tous ces résultats permet d’envisager l’utilisation de la SPIR pour prédire le taux de fonte. L’efficacité la plus prometteuse de la mesure correspond à 24 heures après abattage, avec un tri exact de 93% des foies gras suivant leur niveau de fonte. C’est au moment de l’éviscération que l’efficacité est la moins bonne tout en restant acceptable : de l’ordre de 70%. Nous avons également pu observer que les analyses en zigzag et en ligne droite semblent être les modalités donnant les informations les plus complètes pour réaliser les prédictions. Nous avons pu constater des différences de modèles de corrélations obtenues entre abattoirs, probablement associées aux effets environnements (mode d’abattage, de douchage, modalité de refroidissement, etc.). Introduction Depuis de nombreuses années le secteur du palmipède à foie gras cherche des méthodes simples pour prédire et valider les qualités et aptitudes technologiques de transformation du foie gras, plus particulièrement au cours des opérations de pasteurisation et stérilisation. L’objectif souhaité concerne la prédiction des taux de fonte vis-à-vis des objectifs réglementaires et commerciaux. Certaines études ont déjà exploité la technique Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) mais elles n’ont pu aboutir à une mise en œuvre industrielle. Le Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles (CTCPA) conduit depuis 2003 une étude de faisabilité pour la détermination de l’humidité du produit délipidé (HPD) du bloc de foie gras cru dans le cutter par spectrométrie infrarouge. Les résultats obtenus étant prometteurs, nous avons souhaité observer la capacité de la technique SPIR pour la détermination d’un taux de fonte des foies gras crus. Pour cela, nous avons tout d’abord validé la répétabilité d’une mesure spectrale réalisée sur un foie gras cru, puis la modalité de réalisation de cette mesure, l’effet du moment de la réalisation du

spectre et enfin les corrélations entre spectres et taux de fonte. Les principales mesures réalisées lors de cette première année d’étude sont : • La modalité de réalisation du spectre (Zigzag, ligne droite et à cœur) • La répétabilité des spectres (répétition des spectres sur un même foie) • La validation de la prédiction de tri par infrarouge Matériels et méthodes Le spectromètre utilisé et les équipements annexes : • Spectromètre proche infrarouge (SEN-CDINIR 1,7/256) à barrette de diodes à 256 éléments, refroidi par effet Peltier, domaine spectral 908 – 1684 nm, résolution spectrale,125 nm.


• Source lumineuse halogène tungstène (5500 °K) (sentrolight-HAL-S). • Sonde de réflexion à fenêtre en saphir à 45°C (FCR-14-NIR-400-245-IND-REF). Connexion de la sonde par fibre optique (diamètre 400µm) : 6 fibres émettrices et 1 fibre collectrice. Etalon blanc (référence) spectralon intégré à la sonde. • Commutateur de fibre optique (diamètre 400µm) mode multiple 1x2 voies (F-SM12). • Logiciel d’acquisition spectral (SPEC 32).

Photo 1 : Spectromobile utilisé

L’ensemble du matériel a été acquis auprès de la société GETSPEC SENTRONIC (Dresden, D). Ce matériel permet l’enregistrement de l’absorbance tous les 3 nm aux longueurs d’ondes comprises entre 908 et 1684 nm.

Figure 1 : Image d’un spectre IR de foies gras cru

L’acquisition du spectre se fait en réflexion diffuse à l’aide d’une sonde équipée d’une fenêtre en saphir inclinée à 45°C, permettant de s’affranchir des perturbations spectrales liées aux phénomènes de réflexion spéculaire.

Photo 2 : sonde infrarouge Les analyses statistiques : L’ensemble des spectres collectés a été importé et traité à l’aide du logiciel WINISI II (Foss analytical, DK). Dans un premier temps, les spectres seront comparés 2 à 2 par l’intermédiaire de la moyenne des écarts et de la moyenne des biais obtenus entre 2 spectres d’un même foie (modalité de prise, modalité de temps…). Il s’agit de la méthode root mean square (RMS). Le traitement statistique suivant consiste à comparer l’ensemble des spectres de plusieurs modalités : WINISI réalise des groupes (par analyse factorielle discriminante AFD). Le traitement permet de savoir si les spectres sont bien ou mal classés ou, avec un doute. Si l’ensemble des spectres d’une modalité est bien classé, alors on peut dire que cette modalité est significativement différente des autres. Dans un dernier temps, il est proposé une équation permettant de prédire le taux de fonte. Pour cela WINISI offre la possibilité de réaliser une validation croisée : il établit une équation à partir de 5 données et valide le résultat avec la 6ème.

La collecte des données : 180 foies gras sont prélevés sur différents sites, de la manière suivante : • Trois sites d’abattage présentant des techniques de refroidissement différentes (glace, cryogénie et froid mécanique). • 60 foies gras sur chaque site répartis de la manière suivante : 20 foies gras entre 300 et 400 g, 20 foies gras entre 405 et 500g et les 20 derniers entre 550 et 600g, permettant d’avoir le domaine le plus large de taux de fonte. • Une expérience préalable permettant de valider les modalités de prise spectrale.


Éviscération

Refroidissement

Stockage

60 foies calibrés, sélectionnés par les opérateurs industriels Identification et pesée des foies gras Mesure SPIR sur grand lobe suivant les modalités définies

Après refroidissement T° ∼ 10°C à cœur Mesure SPIR sur grand lobe suivant les modalités définies Température de surface

Transformation à 24 H + Mesure SPIR suivant les modalités définies : • Verrine familia wiss 200 g (verrine de 100 g pour l’expérience préalable) • Stérilisation VS 0,8 (200 g au milieu du grand lobe mis en verrine (sans déveinage et assaisonnement) – 104°C pendant 74 min. • Taux de fonte • (suivant l’Arrêté • du 08 avril 1994).

Transformation à 72 H : réalisée uniquement pour l’expérience préalable. + mesure SPIR suivant 3 modes (zigzag, à cœur et un point) Verrine 100 g :

- stérilisation VS 0,8 - taux de fonte

24 h

72 h Résultats Modalité de réalisation du spectre : Afin d’observer l’homogénéité et la proximité des différentes familles de spectres, il a été testé 6 modalités de réalisation du spectre infrarouge : • Zigzag • Ligne droite • Point en haut à droite • Point en haut à gauche • Au milieu • A cœur Les spectres sont réalisés en contact sur le grand lobe du foie gras.

FIGURE 2 : modalités de réalisation du spectre infrarouge

Ces modalités sont répétées à plusieurs niveaux du procédé : • Sortie éviscération • Sortie refroidissement • A J+1 • A J+3 (uniquement pour l’expérience préalable) Résultats :

Une analyse statistique par la méthode de la RMS (root mean square) puis de l’AFD (analyse factorielle discriminante) a permis de valider que les spectres réalisés en ligne droite et en zigzag sont équivalents. Le spectre, réalisé à cœur, donne des résultats totalement différents. Les réponses sont visualisées par l’analyse graphique en 3D de l’AFD.

FIGURE 3 : AFD des mesures réalisées

Zigzag Ligne droite A cœur Pourcentage mal

classé 38,33% 35,00% 1,67%

Pourcentage bien classé avec un doute

48,33% 58,33% 5,00%

Pourcentage bien classé

13,33% 6,67% 93,33%

Les spectres sont comparés indépendamment entres eux afin de rassembler les spectres semblables puis les ensembles sont comparés aux groupes initiaux (exemple : modalité de réalisation du spectre, moment de réalisation…). La représentation graphique est la suivante :

FIGURE 4 : représentation AFD avec 3

modalités de spectres (réalisation à chaud)

A c œ u r

P o in t s i t u é a u c e n t r e

P o in t s i t u é e n h a u t à d r o i t e

P o in t s i t u é e n h a u t àg a u c h e

L ig n e d r o i t e

Z i g z a g

A c œ u r

P o in t s i t u é a u c e n t r e

P o in t s i t u é e n h a u t à d r o i t e

P o in t s i t u é e n h a u t àg a u c h e

L ig n e d r o i t e

Z i g z a g

Spectre à cœur Spectre ligne droite


Mise en œuvre : Pour la suite des essais, les spectres « ligne droite », « zigzag » et « à cœur » sont réalisés simultanément. L’évolution du spectre au cours du temps :

Les spectres sont très différents en fonction du moment où ils sont réalisés. Il est possible de différencier quatre groupes. De ce fait, les équations sont spécifiques à chaque moment d’analyse (spécificité liée entre autre à la température des foies gras et certainement également au niveau de cristallisation de la matière grasse).

FIGURE 5 : représentation graphique de l’analyse AFD. Spectres réalisés en zigzag

Corrélation mesures spectrales et taux de fonte : Objectif des essais : déterminer la modalité possédant la meilleure corrélation avec le taux de fonte :

Tableau 1 : Corrélation mesures spectrales et

taux de fonte

Modalité r² SD/SEC SECV/SEC

Abattoir : Zigzag 0,849 3,237621524 1,255030522

Abattoir : Ligne droite 0,837 3,115891133 1,255048288

Abattoir : A cœur 0,897 3,256961739 1,042789223

A froid : Zigzag 0,868 4,48505604 1,662826899

A froid : Ligne droite 0,873 3,865716635 1,371334612

A froid : A cœur 0,875 2,877721943 1,02638191

J+1 : Zigzag 0,918 4,795822102 1,380053908

J+1 : Ligne droite 0,932 4,371511628 1,143604651

J+1 : A cœur 0,844 2,778255528 1,142710893

r² : coefficient de détermination de la calibration SD/SEC : Écart-type / écart-type de l’erreur de calibration SECV / SEC : Écart-type de l’erreur de validation croisée / écart-type de l’erreur de calibration Les rapports SD/SEC et SECV/SEC permettent de valider la précision et la robustesse de l’équation de

corrélation. Pour être dans de bonnes conditions, il est nécessaire que SD/SEC>3 et SECV/SEC<1,2.

Interprétation : la modalité donnant le résultat le plus précis est « ligne droite » à J+1.

Comparaison avec le tri traditionnel : Afin de pouvoir valider l’efficacité du tri par IR, les spectres d’une des expérimentations sont traités à partir de l’équation globale J+1 (réalisée avec toutes les données). On obtient le graphe suivant :

Graphe 1 : prédiction abattoir 1 suivant l’équation globale

Le niveau de non conformité est fixé à 30% (réglementation).

Tableau 2 : efficacité du tri infrarouge

Non conformes Non conformes

détectés par IR Pourcentage

de détection

305 – 400 g 3 / 20 3 / 20 100%

400 – 500 g 4 / 20 3 / 20 80 %

540 – 600 g 17 /20 17 / 20 100 %

Tous les foies détectés par IR comme non-conformes appartiennent à des produits contrôlés non-conformes au test réel. Conclusion : le tri IR a une efficacité variant entre 80 et 100% à J+1 en fonction de la classe de poids des foies gras. Répétabilité du spectre : Des répétitions de spectres sont réalisées sur un même foie gras au même moment afin de valider la répétabilité des spectres. A partir d’une équation donnée (soit équation de l’abattoir, soit équation globale), une prédiction de taux de fonte est réalisée sur les 10 spectres.

Exemple : Foie gras équation à J+1 : Taux de fonte réel du foie gras : 13,69 %

Interprétation : on constate la présence de 2 groupes distincts : à cœur et ligne droite/zigzag. Les spectres à cœur sont identifiés à 100%, par contre, les spectres ligne droite et zigzag ne sont pas différenciables.

Prédiction abattoir 1 suivant équation globale J+1

y = 0,6738x + 8,1436R2 = 0,6204

10 20 30 40 50 60Valeur de références

bissectriceLinéaire (droite de corrélation)

Foies gras mal classé par IR

Spectres à chaud Spectres à 10°C Spectres J+1 Spectres J+3

Interprétation : on constate la présence de 4 groupes distincts en fonction du moment de réalisation du spectre. De ce fait, les spectres de ces différents groupes sont estimés statistiquement différents.


Taux de fonte prédiction IR : moyenne des 9 spectres réalisés sur un même foie gras au même moment : • 14,44 % avec un écart-type de 1,21 et une répétabilité de 3,39 ; équation déterminée pour l’abattoir. • 20,65% avec un écart-type de 1,2 et une répétabilité de 3,37 avec l’équation globale.

Résultats : Les spectres réalisés en ligne droite sont répétables à un moment donné. Conclusion année 1 : Le classement des foies gras sur le critère du taux de fonte, par la méthode spectrale infrarouge, semble réalisable. Les résultats obtenus au cours de la première année, ont permis d’évaluer les procédures de mesures : • La mesure spectrale réalisée en ligne droite est la plus répétable, • Les mesures réalisées à J0 et J+1 donnent des spectres distincts. Le moment de mesure spectrale devra être fixé précisément, Les corrélations entre les prédictions spectrales et les taux de fonte traditionnels sont supérieures à 60 %, quel que soit le moment de réalisation du spectre, et de 90 % pour les spectres réalisés à J+1. Il est également mis en évidence un effet abattoir qui impliquerait une équation spécifique par site. Les travaux de la seconde année d’étude permettront d’améliorer la robustesse des corrélations entre mesures spectrales et taux de fonte au moment de l’éviscération. Les conditions de mesures, les paramètres spécifiques seront observés : température, environnement, température des foies fortement évolutive après éviscération, humidité… Nous renforcerons également la robustesse des modèles obtenus par la multiplication des mesures. Références

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• KANG J.O., PARK J.Y. and CHOY Y.H. (2001). "Effect of grinding on color and chemical composition of pork sausages by near infrared spectrophotometric analyses." Asian Australasian Journal of Animal Sciences 14(6): 858-861. • MOLETTE C., BERZAGHI P., ZOTTE A.D., REMIGNON H. and BABILE R. (2001). "The use of near-infrared reflectance spectroscopy in the prediction of the chemical composition of goose fatty liver." Poultry Science 80(11): 1625-1629. • PARK B., CHEN Y.R., HRUSCHKA W.R., SHACKELFORD S.D. and KOOHMARAIE M. (2001). "Principal component regression of near-infrared reflectance spectra for beef tenderness prediction." Transactions of the ASAE 44(3): 609-615. • TOGERSEN G., ISAKSSON T., NILSEN B.N., BAKKER E.A. and HILDRUM K.I. (1999). "On-line NIR analysis of fat, water and protein in industrial scale ground meat batches." Meat Science 51(1): 97-102. • Bertrand D. (2002) : « La spectrométrie proche infrarouge et ses applications dans les industries de l’alimentation animale ». INRA Prod. Anim., 2002, 15 (3), pp209-219. • Blum J.C., Labie C., Raynaud P. (1990) : « Influence du poids et de la composition du foie gras d’oie sur la fonte mesurée après stérilisation à 104°C ». Science des aliments, 10 (1990), pp 543-554. • Coulomb S, Cordier G, Gabarrou J.F et Babérian R. (2004) • « Faisabilité du suivi en ligne par spectrométrie proche infra rouge de la composition biochimique et du HPD de blocs de foie gras en cours de fabrication ». • 6ème journée de la Recherche sur les Palmipèdes à Foie Gras, Arcachon, les 7 et 8 octobre 2004, pp 221-224.

Rapport d’étude • Coulomb S, Gabarrou J.F (2004) « Mesure en ligne de la valeur HPD du bloc de foie gras par spectrométrie infrarouge ». (Confidentiel). • Dubicq R. et Mousseaux J. (2004) « Développement d’un appareil de mesure spectrométrique »


QUANTIFICATION DE LA DURETE ET DE LA COULEUR DU FOIE GRAS CRU : INFLUENCE DES TECHNIQUES DE REFROIDISSEMENT

Goullieux Isabelle, Chanut Ingrid.

Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles

11, rue Marcel Luquet, 32001 AUCH cedex Résumé Les professionnels de la transformation du foie gras constatent de fortes variations concernant la texture des foies gras et notamment dans la gamme de poids 550-600g, pour laquelle la destination est le « cru sous vide ». La qualité attendue par les professionnels de la distribution est entre autre orientée vers la texture d’un foie ferme. Le pourcentage d’apparition de défaut (apparition de foie mou) semble en augmentation depuis plusieurs années. Cette affirmation n’est pas quantifiée mais elle est corrélée à l’augmentation du taux de réclamations faites par les grandes et moyennes surfaces. Cette étude a pour but d’observer l’effet de la technologie de refroidissement sur la texture du produit. A partir de plans d’expériences complets réalisés, pour la première année, dans une seule structure, puis la seconde année, dans trois structures distinctes, nous avons établi les conclusions suivantes concernant les relations entre la couleur, la texture et les techniques de refroidissement : D’une manière générale, la couleur d’un foie gras va être fonction de son poids et de la technique de refroidissement mise en œuvre. La texture d’un foie gras, quant à elle, est fonction de sa composition et en particulier, de sa teneur en eau et en matière grasse. Il a été mis en évidence que la technique de refroidissement va modifier légèrement la teneur en eau des foies gras en la diminuant et donc, de ce fait, peut avoir une influence sur la texture. Introduction Les industriels du secteur de la transformation du foie gras de canard constatent une forte variabilité de leur matière première en termes de dureté et de couleur. Les études déjà réalisées, concernant l’amont de la filière, ont permis d’observer les incidences des modalités de gavage sur les qualités du foie comme par exemple : le type et le mode de conservation du maïs, la durée de gavage sur la coloration, la durée de jeûne sur la teneur en matière grasse et en eau, le mode d’éviscération et la cinétique de refroidissement après abattage sur le test de fonte. Afin d’identifier plus précisément les origines technologiques de ces relations, nous étudions l’influence des techniques de refroidissement et du mode de conditionnement sur les paramètres texture et couleur. La compréhension des mécanismes aboutissant à l’apparition de textures spécifiques concerne plus particulièrement les foies gras de la gamme de poids 550 – 600 g, distribués en rayon libre-service en grandes surfaces, et conditionnés « crus sous vide ». Outre l’aspect qualité, cette demande spécifique est orientée vers l’attente d’une texture dure. Le pourcentage d’apparition (apparition de foies gras de texture molle) semble en augmentation depuis plusieurs années.

Le programme d’étude a été réalisé sur deux années. Durant la première année, un plan d’expériences complet effectué sur un seul lot de canards a permis de mettre en évidence différentes corrélations. La seconde année d’étude a permis de valider les corrélations avec un nombre d’échantillons plus important et la mise en œuvre d’expérimentations sur différents sites d’abattage avec des technologies de refroidissement diverses. Matériels et méthodes Les méthodes : Le plan d’expérience de l’année 1 : Il a été réalisé un plan d’expériences complet mettant en œuvre les 3 facteurs suivants : poids (2 niveaux 450–500g et 550–600g), techniques de refroidissement (3 niveaux : glace, cryogénie, froid ventilé mécanique), cinétique finale de refroidissement, c'est-à-dire l’étape permettant de refroidir les foies de 12°C à cœur à 4°C (2 niveaux : lente 5h et rapide : 2h30). L’expérimentation a été réalisée dans un seul abattoir, sur un lot de canards provenant d’un seul gaveur afin de limiter les variabilités matières premières et lieu d’abattage. A partir d’un prélèvement de 600 foies gras répartis suivant 2 classes de poids (450-500g et 550-600g), les mesures ont été les suivantes : texture manuelle (600 mesures) et instrumentale (72 mesures),


couleur de surface (600 mesures), couleur de la tranche (72 mesures) et test de fonte (144 mesures). En parallèle, des analyses biochimiques (44 analyses biochimiques complètes) et histologiques (26 analyses) ont été réalisées sur un échantillonnage représentatif. Le plan d’expériences de l’année 2 : L’objectif du programme de la seconde année est de confirmer les premières données par la mise en œuvre d’un échantillonnage de foies gras de texture molle plus importante, en 2005, en effet, seulement 8 foies gras mous sont détectés parmi 600 foies gras prélevés, il permet également de valider les effets de techniques de refroidissement et de conditionnement dans la gamme de poids 550-600g. Nous avons réalisé un plan d’expériences complet, sur trois sites d’abattage distincts, en fonction des techniques de refroidissement (glace, froid mécanique en continu (tunnel réglé à -3°C) et froid mécanique négatif (cellule réglée à -20°C)) avec conditionnement ou non sous vide des foies gras sélectionnés manuellement dans chaque catégorie de texture. Pour chaque expérience, 150 foies répartis en 50 foies gras de texture molle, 50 foies gras de texture souple et 50 foies gras de texture dure ont été prélevés et analysés à partir d’un prélèvement initial de 600 foies gras sur différents lots de canards. Des teneurs en eau, en matière grasse libre (MGL), des tests de fonte et des mesures de texture instrumentales et manuelles sont réalisés à J+3 afin de pouvoir faire des corrélations entre texture, caractéristiques biochimiques, techniques de refroidissement et modalités de conditionnement. Le matériel : La préparation de l’échantillon : L’ensemble des analyses a été réalisé sur le grand lobe du foie gras. Ce dernier a été divisé de la manière suivante :

Figure 1 : Schéma grand lobe foie gras

1,5 cm

1,5 cm

Analyse biochimique : teneur en matière grasse et profil en acide gras

Histologie

Test de fonte

Texture instrumentale 4 éprouvettes / foie gras

Couleur surface 3 points

Couleur de la tranche

Haut du foie gras

Pointe du foie gras

La colorimétrie : Les mesures colorimétriques sont réalisées par un colorimètre MINOLTA dans le système conventionnel en L*, a*, b* (norme CIE 1976). Ces trois valeurs permettent de numériser la couleur. Le test de fonte : Définition : il s’agit de la mesure de la perte de matière (matière grasse et liquide séreux) par un traitement thermique à 85°C pendant une heure. Dans le cadre de ce protocole, le test de fonte (différent du taux de fonte) mis en œuvre est le suivant : • Préparation d’une tranche du foie (voir

schéma) • Pesée de la tranche (entre 10 et 20g) • Mise de la tranche dans un sac PET

(polytéraphtalate d’éthylène) étanche codé • Mise de l’échantillon dans un four vapeur réglé

à 85°C pendant 1 heure • Egouttage de la tranche (sur papier absorbant) • Pesée de la tranche après cuisson • Calcul du taux de rendement : (Poids initial –

poids final)* 100 / (poids initial)

La texture manuelle : Le classement manuel est réalisé suivant 3 classes : molle, souple et ferme. Le tri est réalisé ou validé par les professionnels des différents sites industriels. Le test instrumental de compression : Le texturomètre utilisé dans le cadre de cette étude est le TAXT2. La force appliquée en compression va de 0,1 mg à 25 kg. La préparation de l’échantillon se fait de la manière suivante : • Température de l’échantillon : 4°C • Coupe de deux tranches de foie d’une épaisseur

de 1,5 cm à l’aide d’un « fil à couper le beurre ».

A l’aide d’un emporte pièce de 2 cm de diamètre, il est découpé deux éprouvettes par tranche de foie gras.

Figure 2 : Réalisation d’une éprouvette pour la

texture instrumentale

Emporte pièce Sens de la compression

Gros lobe du foie gras coupé en son milieu

Tranche dans laquelle 2 éprouvettes sont réalisées


Le protocole retenu est un test en simple compression : • Choix du mobile : cylindre aluminium 50 mm

de diamètre • Vitesse de compression : 1 mm/s • Déformation imposée : 60 % Ce test est répétable et discrimine les foies gras en fonction de leur texture manuelle. Lors de la première année d’étude, il est démontré une corrélation de 0,8, entre texture instrumentale et manuelle. On peut classer les foies en fonction des forces de compression (en relation avec la texture manuelle) :

Foies fermes : > 60 N Foies souples : entre 25 et 45 N Foies mous : < 25 N

La teneur en eau : L’analyse est réalisée suivant la norme NF V04 401. Il s’agit d’une mesure de perte de masse après dessiccation à 104° C +/- 3°C pendant 16h00 à 18h00. La teneur en matière grasse libre : Les analyses sont réalisées suivant la norme NF V04 403. Il s’agit de réaliser une extraction par de l'éther de pétrole de la matière grasse de l'échantillon séché, élimination du solvant, séchage du résidu et pesée de la matière grasse extraite après refroidissement. Résultats et discussions Les cinétiques de refroidissement : Exemple année 2 :

Figure 3 : Comparaison des trois cinétiques

Cinétique de refroidissement

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 100 200 300 400 500 600

Temps en minutes

Tem

péra

ture

en

°C

froid ventilé Cryogénie Glace

On constate que les cinétiques de refroidissement des techniques glace et froid ventilé sont comparables pour la première phase de refroidissement de 40°C à 12 °C. Pour la phase de refroidissement finale à 4°C, la technique « glace » permet un refroidissement beaucoup plus rapide.

On peut noter que le refroidissement mettant en œuvre la température la plus froide (-20°C) a la cinétique à cœur du foie gras la plus lente. Ce phénomène est probablement associé à la formation d’une couche périphérique ralentissant les phénomènes de transfert de chaleur. L’analyse des plans d’expériences :

Récapitulatif des résultats obtenus au cours des deux années (année 1 : nemrod, année 2 : nemrod, spad et demod) : • La texture du foie est corrélée à son poids : les

petits foies sont globalement plus mous que les gros foies gras (résultat année 1, car deux niveaux de poids étudiés).

• La couleur de surface des foies gras est fonction du mode de refroidissement. Les foies gras glacés sont plus clairs (L=71) que les foies gras refroidis en cryogénie (L=64) ou en froid ventilé (L=65).

• La couleur de tranche est fonction : - du poids des foies gras (plus les foies sont

gros plus la couleur des tranches à J+4 est claire, L=70 pour L=68 pour les petits foies gras).

- des techniques de refroidissement : en froid ventilé la couleur est plus claire (L=71), au contraire les techniques glace (L=69) et cryogénie (L=68) engendrent une couleur plus foncée. Un effet des cinétiques de refroidissement est également à noter avec les cinétiques lentes qui ont tendance à éclaircir la couleur des tranches.

• La cinétique finale (descente de 12°C à 4°C) n’a pas d’incidence sur la texture et la couleur de surface des foies.

• Le temps d’attente des foies à 4°C n’a pas d’incidence sur la texture. Il existe quelques cas de changement de classe de texture dans le sens d’un ramollissement.

• Quel que soit le poids des foies, la texture d’un foie est liée à sa composition biochimique : (effet composition hautement significative sur l’analyse de la variance texture (<1‰)).

NB : les résultats donnés sont des moyennes des résultats obtenus au cours de l’année 2 des analyses effectuées sur les foies gras toutes techniques confondues – voir tableau récapitulatif en fin d’article. La teneur en eau : Les foies gras mous sont les foies gras dont la teneur en eau est significativement la plus importante (32%). A l’inverse, la teneur en eau des foies gras fermes est significativement très faible (27%). La teneur en eau moyenne des foies gras souples est de 29%.


Les teneurs en matière grasse libre : De manière hautement significative, la teneur en matière grasse des foies gras mous est plus faible (57%) que celle des foies gras fermes (63%). La teneur en MGL est de 60% en moyenne pour les foies gras souples. Les caractéristiques technologiques : Le test de fonte : Les foies fermes ont aussi une fonte significativement supérieure aux autres catégories de foies (58%) ; et à l’inverse, les foies « mous » ont un pourcentage de fonte très significativement faible (45%). Les foies souples ont une fonte moyenne de 52%. Une analyse en composante principale donne la représentation suivante :

Figure 4 : analyse en composante principale

La texture d’un foie gras donné est globalement fonction de sa composition et plus particulièrement de sa teneur en eau et en matière grasse indépendamment du poids. Il semblerait, pour les essais réalisés durant cette étude, qu’un foie gras a une forte probabilité d’avoir une texture molle avec une teneur en eau supérieure à 33 % pour un foie gras issu d’un refroidissement glace et de froid ventilé, et supérieure à 29 % pour le refroidissement en froid ventilé négatif (voir tableau récapitulatif 5). Incidence du conditionnement : La mise sous vide a une influence sur la texture des foies gras fermes, elle a tendance à diminuer la texture (10N pour une valeur moyenne de 66 N pour les textures dures). Effet perte de poids : Les foies gras mous perdent plus de poids lors du refroidissement (tout refroidissement confondu) que les autres familles de texture.

Les conséquences des techniques de refroidissement :

Figure 5 : Tableau récapitulatif des résultats moyennes de l’année 2

• La teneur en eau des foies gras : Les foies gras issus de la technique de refroidissement glace présentent, quelle que soit leur texture, une teneur en eau plus importante que les foies gras issus des deux techniques en froid ventilé. A l’inverse, la teneur en eau des foies gras issus de la technique de refroidissement froid ventilé négatif est la plus faible. Pour les foies gras refroidis en froid ventilé, la teneur en eau est intermédiaire, voir tableau ci-dessous. Figure 6 : Comparaison des teneurs en eau (%)

pour les deux années Glace Froid

ventilé Froid

ventilé négatif

Cryogénie

Année 1 (pas d’effet lot)

31,2 +/- 3,6

27,1 +/-3,5

/ 26,3 +/- 2,9

Année 2 32,05 +/-3

30,28 +/- 4,3

26,67 +/- 2,8

Ces résultats peuvent s’expliquer par l’évolution de la perte de poids lors des procédés de refroidissement. • La perte de matière au cours du refroidissement : Définition : Il s’agit de la différence de poids entre le foie gras sortie éviscération et le poids du foie lorsque celui-ci a atteint une température de 4°C. La technique de refroidissement glace est la technique dont la perte matière est la plus faible. La technique « froid ventilé positif » est la technique qui a présenté la perte matière la plus importante.

Mou Souple Dur MoyenneGlace 34,5 31,8 29,8 32,05Froid ventilé 33,5 31,1 26,9 30,3Froid ventilé négatif 29 26,6 24,6 26,7Moyenne 32,3 29,8 27,1 29,7Glace 55,65 56,8 56,2 56,2Froid ventilé 52,7 61,1 62,7 59,3Froid ventilé négatif 61,9 65,3 68,05 64,6Moyenne 57,2 60,8 63,5 60,2Glace 33,7 42,7 53,2 43,3Froid ventilé 44,3 51,9 57,6 51,8Froid ventilé négatif 57,4 63,4 65,5 62,1Moyenne 45,3 52,7 58,7 52,5

Fonte (%)

Teneur en matière

grasse libre

Teneur en eau (%)


Figure 7 : Comparaison des pertes de matière en fonction des techniques de refroidissement

Modalités Effectif Poids moyen

(g)

Perte moyenne

(g)

Perte pondérale

en %

Ecart-type

Froid ventilé négatif

150 599,182 1,460 0.24 15,317

Froid ventilé 139 572,582 4,196 0,70 2,280

Glace 150 576,913 0,461 0,08 9,556 Toute technique confondue

439 583,153 1,985 0,34 10,745

• Le test de fonte : Les foies gras issus de la technique de refroidissement en froid ventilé négatif fondent significativement plus que ceux refroidis avec les autres techniques (en moyenne 62% contre 51% en froid ventilé positif et 43 % en refroidissement glace). • La teneur en matière grasse libre (MGL) : En terme statistique, les teneurs en matière grasse libre (en proportion) sont différentes en fonction des techniques de refroidissement mises en œuvre. Si on tient compte des phénomènes de déshydratation liés aux méthodes et que l’on calcule la nouvelle composition en pourcentage, on constate qu’il n’y a pas de différence en MGL entre les techniques. La figure 8 propose un exemple de calcul. Figure 8 : Exemple résultats année 1 - hypothèse d’une perte en eau de 5 points sur les foies gras

« glacés » :

A partir des données de l’année 1, avec pour hypothèse une perte en eau de 5 points sur les foies gras « glacés » : La composition moyenne d’un foie gras (issu du même lot de canards) ayant subi un refroidissement en froid mécanique est de 27,5% d’eau et de 59,5% de matière grasse. On retrouve bien ces données en partant d’un foie gras glacé perdant 5 points d’eau.

Conclusions La couleur d’un foie gras (en comparaison avec des foies gras issus d’un même lot et abattus dans le même abattoir) est fonction de son poids et de la technique de refroidissement mise en œuvre, la technique de refroidissement glace donnant les foies gras les plus clairs. La texture d’un foie gras, quel que soit son poids, est fonction de sa composition et en particulier de sa teneur en eau et en matière grasse. La technique de refroidissement des foies gras sous la glace est une technique qui permet de limiter les pertes matières et de limiter des phénomènes de déshydratation des foies gras (essentiellement lors de la première partie du refroidissement). De ce fait, les foies gras issus d’une telle technique ont globalement des teneurs en eau plus élevées et des textures plus souples. La technique a donc une certaine influence sur la texture du foie gras car elle limite ou accentue un état donné. Ainsi, un foie peut, suivant la technique de refroidissement mise en œuvre, avoir soit une texture molle ou souple ou bien souple ou dure. 1 à 2 % d’eau en plus ou en moins peut faire évoluer la texture du foie gras dans une catégorie ou une autre. En conclusion, la technique de refroidissement modifie légèrement la teneur en eau des foies gras en corrélation avec la texture, de ce fait, elle peut avoir une légère influence sur la texture finale du foie gras. Références bibliographiques Babilé R., 1989. La production de foie gras de canards de barbarie : aspects génétiques, nutritionnels et technologiques – rapport de Thèse

Robin N., Facteur de production et qualité des foies gras de canards et d’oies – 6èmes journées de la recherche sur les palmipèdes à foie gras Baudonnet Lenfant, C., 1993. Facteurs de variation de la composition biochimique et de la qualité technologique des foies gras de canards – rapport de Thèse – 1993 Hermier D., Salichon M.R., Guy G., Peresson R., Mourot J., Lagarrigue S. (page consultée le 19 mai 2004) - La stéatose hépatique des palmipèdes gavés : bases métaboliques et sensibilité génétique - 1999, INRA Prod. Anim., 12, 265-271. www.inra.fr/Internet/Produits/PA/an1999/num994/hermier/dh994.htm LAINE M. – Caractérisation de la qualité du bloc de foie gras par analyse sensorielle et instrumentale de la texture – rapport de stage - 1998.

Composition moyenne d'un foie gras glacé

Foie gras glace perte de 5 points d'eau

Recomposi-tion en %

Teneur en eau 30,8 25,8 27,2Taux de matière grasse 56 56 58,9

Poids total 100 95 100


PROBLEME DE COLORATION DE FOIE D’OIE SOUS VIDE SURGELE

Lucan A.

Centre Technique de la Conservation des Produits Agricoles 11, rue Marcel Luquet, 32001 AUCH cedex

Résumé Les industriels du foie gras constatent sur des matières premières foies gras d’oie conditionnés sous vide et surgelés, un verdissement superficiel. La particularité de ce défaut est sa réversibilité ; en effet, lors d’une ouverture du conditionnement et d’une « ré-oxygénation » ce phénomène disparaît rapidement. L’objectif de ce programme est de réaliser des investigations afin d’identifier le, ou les composants, responsable du défaut de coloration rencontré, et si possible de proposer des pistes techniques permettant de réduire celui-ci. Pour réaliser cette étude, 4 étapes ont été nécessaires : • Une enquête téléphonique auprès des industriels de la filière amont a permis de valider que ce phénomène

de coloration est récent (environ 2 ans), de fréquence d’apparition faible sur l’ensemble des professionnels, mais très fréquente chez les professionnels concernés. De plus, le facteur mise sous-vide est récurrent par rapport à l’apparition de ce phénomène, ce qui semble moins flagrant avec le procédé de surgélation.

• Une première approche analytique du problème a été effectuée par observation des foies et de l’évolution de leur coloration une fois déconditionnés. Les observations alors effectuées valident que ce phénomène de coloration apparaît bien comme un verdissement de la surface des foies, réversible lorsque les foies sont remis en présence d’oxygène à température ambiante.

• Une étude bibliographique réalisée sur le foie, l’hémoglobine et les problèmes de coloration de la viande ont permis de définir deux pistes possibles pouvant être à l’origine de l’apparition de ce phénomène : une origine physiologique liée à la présence de bilirubine (pigment biliaire verdâtre) et une origine microbiologique avec la présence de lactobacilles.

• Une exploration analytique a permis de tester ces hypothèses. Une analyse qualitative et quantitative des sels biliaires, une analyse quantitative de la bilirubine totale et libre, et enfin un dénombrement des lactobacilles ont été effectués à partir de prélèvements de surface des foies « sains » et des foies présentant des taches verdâtres. Les résultats obtenus lors de l’extraction puis lors de l’analyse des sels biliaires par HPLC, montrent bien les difficultés rencontrées pour effectuer, sur la matrice foie gras, des analyses considérées comme « classiques » dans le domaine médical ou de la biochimie. Les faibles différences observées permettent néanmoins d’affirmer qu’il existe bien une différence de composition entre les foies sains et les foies présentant des taches verdâtres. Le dosage de la bilirubine libre et totale effectuée à partir des extractions effectuées pour les analyses des sels biliaires confirment cette approche. Bien qu’il ne soit pas aisé de conclure, ces premières approches laissent supposer que la bilirubine est bien le composé responsable de cette coloration dont la réversibilité ne peut être expliquée que par la présence d’un pigment.

Introduction Les industriels du foie gras constatent sur des matières premières foies gras d’oie des anomalies de coloration. Ce phénomène apparaît sur des foies conditionnés sous vide et surgelés, les produits affectés présentent un verdissement superficiel. La particularité de ce défaut est sa réversibilité ; en effet, lors d’une ouverture du conditionnement et d’une « ré-oxygénation » ce phénomène disparaît rapidement. Ce problème touche donc les industriels qui commercialisent des produits surgelés ne répondant plus à l’aspect visuel des cahiers des charges clients.

L’étude réalisée par le CTCPA L’objectif de ce programme est de réaliser des investigations afin de mettre en avant des composants potentiellement responsables de ce défaut de coloration. Pour réaliser cette étude, 4 étapes sont nécessaires : • La première étape, sous la forme d’une enquête téléphonique auprès des industriels de la filière amont, permet de définir précisément le problème rencontré et aussi de faire une collecte d’échantillons. • La seconde étape est une première approche analytique du problème, effectuée par observation des foies et de l’évolution de la coloration des produits « désous-vidés ».


• La troisième étape est une étude bibliographique permettant de définir les pistes possibles pouvant expliquer l’apparition de ce phénomène. • La dernière étape est l’exploration analytique permettant de vérifier les hypothèses émises grâce aux résultats des étapes précédentes. ETAT DES LIEUX Enquête auprès des industriels Une enquête téléphonique a été réalisée auprès de huit industriels pour quantifier l’apparition du problème de verdissement et recueillir les remarques et constatations inhérentes à ce phénomène. Il apparaît que moins de la moitié des industriels sont confrontés au problème de verdissement qui est un phénomène qui semble récent. Ce défaut de coloration semble être lié au temps de conservation sous–vide trop important des foies frais et la surgélation n’est pas un facteur obligatoirement lié à l’apparition du verdissement. Ces résultats ne permettent pas de déterminer un ou plusieurs facteurs ou paramètres pouvant servir de fil conducteur dans la recherche de l’origine de ce défaut. Analyse de l’évolution de la couleur des foies Les produits « désous-vidés » sont conservés tels quels à température ambiante pour observer l’évolution de la couleur. Il a fallu plus de 2 heures d’attente à température ambiante pour que la coloration verdâtre commence à disparaître de façon visible (cf. figure 1 ci-dessous). Cette décoloration est fortement liée à l’augmentation de température de la surface des foies.

FIGURE 1 : Evaluation photographique de la coloration des foies

BIBLIOGRAPHIE Les axes de recherche La bibliographie a porté sur trois points essentiels : • le foie et la vésicule biliaire, ainsi que les maladies et évolutions du foie en cours de gavage pour comprendre tous les mécanismes de fonctionnement du foie et connaître sa composition et son rôle ; • les techniques de dosage et d’analyses du foie pour étudier et rechercher les méthodes d’analyses déjà existantes; • l’hémoglobine, composante essentielle du foie, mise en avant dans la première partie de la bibliographie ; • la couleur de la viande, car les changements de coloration y sont très fréquents et qu’il existe un lien structurel très étroit entre l’hémoglobine du sang et la myoglobine des muscles. Les éléments de la bibliographie concernant le foie et la vésicule biliaire sont issus de données sur le foie humain. En effet, il n’existe pas d’études approfondies sur le fonctionnement du foie des palmipèdes. Les pistes • La bilirubine présente dans les sels biliaires La bilirubine est le principal pigment biliaire, de coloration jaune tirant sur le rouge ou le brun. Elle est le produit ultime de la dégradation de l'hème provenant principalement de l'hémoglobine. La bilirubine est produite dans les cellules du système réticulo-endothélial (rate, moelle osseuse, foie), elle est véhiculée par l'albumine du plasma vers les hépatocytes, où elle est glucuronoconjuguée pour être excrétée dans les voies biliaires. D'un point de vue physicochimique, elle est constituée de 4 cycles pyrroles et de 3 ponts carbone (cf. figure 2) ; c'est une molécule quasi insoluble en milieu aqueux, neutre ou acide. Elle est plus soluble en milieu alcalin, facilement oxydable, notamment par les radiations lumineuses, très colorée en jaune.

FIGURE 2 : Formule de la bilirubine Une anomalie de la sécrétion biliaire appelée cholestase (obturation de tout ou partie des voies biliaires) se traduit par la présence d’amas de bile

Après 2H déconditionnés et à température ambiante (15°C)

Après le déconditionnement

Témoin F1 F2 F3


dans les canalicules interhépatocytaires, voire dans les canaux des espaces portes, ou également dans les hépatocytes. D’un point de vue physiologique, cela se traduit par une augmentation de la bilirubine conjuguée et de la bilirubine non conjuguée. • Le verdissement de la viande : une origine microbiologique

Le verdissement est un phénomène très répandu dans le secteur de la viande, sur des produits de découpe ou des produits de seconde transformation. Phénomène irréversible, son origine est souvent reliée à la présence de bactéries productrices de substances oxydantes (essentiellement bactéries lactiques) ou de bactéries d’altération protéolytique qui libèrent des acides aminés soufrés responsables de l’altération de la myoglobine. Et généralement, les effets des microorganismes s’ajoutent à l’effet des facteurs technologiques. EXPLORATION ANALYTIQUE Dosage des sels biliaires

En tant que pigment, la bilirubine semble être le principal composé pouvant être à l’origine de l’apparition de cette couleur verdâtre et surtout qui pourrait expliquer la réversibilité de ce phénomène. La présence de bilirubine en quantité anormalement élevée s’expliquant par la cholestase, c’est-à-dire une obstruction des voies biliaires, il a été décidé de doser en parallèle les sels biliaires qui devraient aussi se trouver en quantité anormalement élevée dans les foies présentant le défaut. Il a donc été proposé de doser qualitativement et quantitativement la bilirubine ainsi que les sels biliaires afin de mettre au point la méthodologie d’extraction et d’analyse. Ces deux analyses ont été menées conjointement par L’Institut Claude Préval, I.F.R. 30 de l’INSERM et le Laboratoire de neurobiologie, plasticité cellulaire et métabolisme énergétique, UMR 5018 CNRS/UPS, IFR 31, avec l’aide de l’ENSAT. • L’extraction

L’extraction a été effectuée sur des échantillons de 5 g de foies prélevés par grattage de la surface des foies ; 3 foies non verts (sains) et 3 foies verts ont été analysés. Prélèvement et préparation des échantillons :

- Tarer des tubes 50 mL; - Transférer un échantillon de 5 g foie (gratté en surface avec scrappeur) dans les tubes eppendorf (les 3 foies sains et les 3 foies présentant les défauts précédents ont été échantillonnés) ; - Peser les tubes + tissus ;

- Les morceaux de foie sont broyés dans 25 mL (eau/EgTA 5mM : Méthanol (1 :2)) avec un Downes ; - 30 µg de standard interne (NorDeoxycholic acide = AB7) sont ajoutés soit 75 µL de solution AB n°7 à 1 mM.

Extraction : - Les échantillons sont extraits avec 10 mL d’Ethanol (0,01% de NaOH) à chaud (90°C) pendant 5 minutes, après une centrifugation à 1500 tours/min pendant 5 minutes, le surnageant est prélevé. Cette opération est répétée 3 fois de suite.

- Les 3 surnageants sont poolés et évaporés jusqu’à 15 mL ;

- Les échantillons sont lavés 3 fois de suite avec 20 mL d’hexane ;

- La phase aqueuse obtenue (contenant les acides biliaires) est séchée, puis reprise dans 100 µL de méthanol.

• Analyse qualitative et quantitative des sels biliaires par HPLC couplée à un DDL

L’analyse est effectuée à partir de la phase aqueuse extraite et respectivement, 20 µL, 50 µL et 150 µL ont été injectés dans la colonne pour observer l’influence du volume d’élution sur la réponse obtenue. Seuls les résultats obtenus avec 150 µL d’injection sont présentés en figure 3.

FIGURE 3 : Courbes obtenues en sortie d’HPLC couplée au DDL, à partir d’échantillon

de 5 g de foies sain et à défaut et d’un volume d’injection de 150 µL


Les observations et résultats obtenus en cours d’extraction et d’HPLC permettent de mettre en avant une réelle différence de composition entre les foies sains et les foies présentant le défaut, qu’il faudra valider lors d’études supplémentaires. Cette différence génère, dès l’extraction, des comportements très différents (présence de composés insolubles dans les foies à défaut en quantité non négligeable) qui implique une modification de la méthode d’extraction, puisque seule la phase soluble filtrée est ensuite analysée par HPLC dans le cas des foies à défaut, engendrant un premier biais (perte de matière ?). Les résultats obtenus sont très difficilement exploitables compte-tenu de la quantité importante de matière qui a plus ou moins obstrué la colonne chromatique. Cette présence de quantité importante de matière apparaît sous forme d’un premier pic conséquent dès le début de l’élution. Ce premier pic présent quelque soit les paramètres d’analyses met en avant un problème d’extraction. Compte-tenu du matériel à disposition à l’INSERM, il n’a pas été possible d’analyser ce pic et d’améliorer les extractions et chromatographies effectuées. Néanmoins l’augmentation du volume de l’élution a permis de mettre en avant quelques tendances. Les foies présentant le défaut semblent avoir plus de matériel qui ne peut être correctement extrait, ce qui confirme les observations réalisées en cours d’extraction. D’autre part, il semble que les composés communs aux deux types de foies sont en quantité beaucoup plus importantes dans les foies sains ; néanmoins ces résultats sont peut-être uniquement dus à la présence de cet excès de matériel qui sature la colonne de l’HPLC dans le cas des foies à défaut ou encore au problème rencontré en cours d’élution. Quelques différences qualitatives sont aussi observables en milieu d’élution. Pour pouvoir conclure, la mise au point de la méthode d’extraction doit être affinée étape par étape et les pics en sortie de colonne, doivent être analysés pour déterminer très précisément les molécules présentes.

• Dosage de la bilirubine

La méthode utilisée pour doser la bilirubine totale est un test photométrique utilisant le 2,4-dichloroaniline (DCA) réalisé avec un appareil COBAS-MIRA+ de chez Horiba-ABX diagnostics. La bilirubine directe forme, en présence de 2,4-dichloroaniline diazotée, un composé azoté de couleur rouge dans une solution acide. Un mélange spécifique de détergents permet ensuite de doser la bilirubine totale de manière précise. Les analyses sont effectuées à partir du culot sec (50 mg) récupéré en fin d’extraction réalisée pour les analyses des sels biliaires ; ce culot est repris

dans 20 µL d’eau distillée, puis placé dans l’automate.

Les résultats obtenus à partir des échantillons de 5 g de foie sont présentés dans le tableau de la figure 4. FIGURE 4 : Résultats obtenus lors du dosage de

la bilirubine totale et libre à partir des échantillons de 5 g de foie

Les résultats obtenus montrent que la teneur en bilirubine totale et libre apparaît beaucoup plus élevée dans les foies verts, ce qui rendrait crédible l’hypothèse de la bilirubine comme origine de ce verdissement. D’autre part, cette hypothèse confirmerait la cholestase comme suggéré par les données bibliographiques. Néanmoins comme pour le dosage des sels biliaires, cette hypothèse reste à valider à partir d’extraction affinée et par la répétition des analyses.

Dénombrement de la flore lactique

Les analyses microbiologiques ont été effectuées à partir d’un échantillon de 10 g obtenu en grattant la surface des foies. Cet échantillon est dilué à 10% dans de l’eau peptonée et le dénombrement des lactobacilles est effectué à partir d’une méthode interne effectuée après un malaxage 45 secondes et des dilutions en cascade. 1 mL de chaque dilution est ensuite déposé sur des boîtes de Pétri contenant du milieu de culture MRS et de l’acide sorbique en double couche. La lecture est finalement effectuée après une incubation pendant 72 heures à + 30°C.

Les résultats obtenus sont les suivants : - < 10 UFC / g pour les 2 foies analysés, - 400 UFC / g et 270 UFC / g pour les 2

foies verts. Les analyses effectuées montrent que les foies verts ont en surface une flore de lactobacilles de l’ordre de 102 UFC / g. Cette hypothèse doit être approfondie en multipliant le nombre d’analyses et en identifiant les germes présents.

Conclusion

Les difficultés rencontrées pour réaliser les extractions et les analyses des foies gras ne permettent pas de conclure définitivement sur l’origine de ce verdissement. Il apparaît bien que les foies présentant ce défaut n’ont pas la même composition que les foies sains. De plus, la réversibilité du phénomène ne peut être expliquée que par une molécule capable de changer d’état d’oxydation. Seul un pigment (comme cela est déjà

Echantillon Bilirubine totale

(µmol/L)

Bilirubine libre

(µmol/L) Foie 4 vert 4,02 45,26

Foie 7 sain 1,26 5,8


connu dans la viande) peut changer d’état d’oxydation et en parallèle de couleur. L’hypothèse de la bilirubine est donc la plus probable. Il reste à déterminer si les lactobacilles peuvent être un facteur aggravant de cette coloration verdâtre. Les connaissances concernant la présence de flore lactique sur les foies gras sont très limitées, il est donc très difficile de conclure à l’influence des lactobacilles dans ce phénomène. Une étude qui va être réalisée en 2006 par le CTCPA pour quantifier cette flore lors de la fabrication de produits à base de foie gras, permettra d’apporter une réponse plus précise sur la présence (fréquence et quantification) de la flore lactique. De la même façon, le CTCPA va s’engager, dans les prochaines années, à mettre au point des analyses permettant d’améliorer les connaissances biochimiques et physiologiques du foie gras afin de mieux répondre à ces nouvelles problématiques et surtout afin de pouvoir valider l’ensemble de ces résultats.

Ce programme a reçu le soutien du CIFOG. Références bibliographiques - Analytical Biochemistry, Torchia et al, 2001, 298, p2933 - Technologie de la viande et des produits carnés, J.P. GIRARD, Collection Tec & Doc. - Qualité et technologie de la viande, E. CLAEYS et N. LAUWERS, Section Technologie de la Viande, Faculté des Sciences Agronomiques et Biologiques, Université de Gand, Bruxelles - La production de foie gras de canards de Barbarie (caïrina moschata) : aspects génétiques, nutritionnels et technologiques, Mr BABILE, 1989. - Evolution histologique du foie des palmipèdes au cours du gavage. Bénard G., Labie Ch., 1998. - Nouvelles précisions sur les modifications biochimiques et histologiques du foie provoquées par le gavage.Blum J.C., Leclercq B., 1973. - Recherches sur les modifications histologiques et biochimiques chez les oies soumises au gavage. Labie C., Tournut B., 1970. Cah. Med. Vet. - La stéatose hépatique des palmipèdes gavés : bases métaboliques et sensibilité génétique, D. HERMIER, M.R. SALICHON, G. GUY, R. PERESSON, J. MOUROT, S. LAGARRIGUE, 1999, INRA Productions Animales. - http://anapath-paris7.aphp.fr/chap10/chapit10.htm - http://www.med.univ-tours.fr/fmc/Pages/Hemato/DES/A8.pdf - http://www.inra.fr/Internet/Directions/DIC/ EDITIONS/pdf/01431.pdf - http://www.ofival.fr/dei/f688.pdf - http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/ww/ weissella.html - http://www.bacterio.cict.fr/bacdico/cc/ carnobacterium.html

- http://criaa.rennes.inra.fr/vigie-viande/question_verdissement_foie_boeuf.php


DÉTECTION DE TRACES DE POULET (Gallus gallus) DANS DES PRODUITS DE CANARD (Anas platyrhynchos) ET D’OIE (Anser anser) PAR L’ANALYSE DE PCR-RFLP

Seminario Lucía, Gorraiz Cristina, Jauregui Blanca, Jáuregui J. I.

Centro Nacional de Tecnología y Seguridad Alimentaria (CNTA-Laboratorio del Ebro)

Ctra NA-134 km 50; 31570 San Adrián (Navarra, España) Résumé: L'identification d'espèces animales dans des aliments est une façon de controler les possibles fraudes. Il existe de différentes techniques analytiques mais on cherche actuellement des techniques simples, fiables et rapides, une d'elles est celle décrite dans le présent article. Tous les essais ont été effectués sur la base de la détection de séquences de DNA mitocondrial de vertébrés par PCR-RFLP. Dans cette technique on amplifie une région variable de 359 paires de bases du gène du cytochrome b (Cyt b). La digestion postérieure avec des enzymes de restriction produit des profils espèce- spécifiques qui permettent d'identifier l'espèce, ou les espèces, d’ animaux vertébrés présents. On a utilisé des mélanges de viande de poulet avec des foies d'oies et des foies de canards, en essayant différentes proportions jusqu'à trouver le niveau minimal où on détecte le poulet parmi le foie de oie et canard. Introduction L'identification d'espèces animales dans des aliments est une forme de contrôle de possibles fraudes, en remplaçant des viandes plus chères par d'autres de plus petite valeur et de qualité moindre. Dans le cas de l'utilisation du poulet dans l'élaboration de produits dérivés du canard et d’oie, le consommateur paye un prix supérieur sans recevoir en retour la qualité qui lui correspond. La présente étude analyse la capacité des techniques de PCR-RFLP pour la détection de petites quantités de poulet dans ces produits. Objectifs Déterminer la limite de détection absolue d'ADN de poulet, de canard et d’oie. Déterminer la limite de détection relative (%) d'ADN de poulet, de canard et d’oie sur l'ADN végétal. Déterminer la limite de détection relative (%) de viande de poulet mélangée avec du foie de canard et d’oie. Différents niveaux ont été testés jusqu'à trouver la limite inférieure de détection. Matériel et méthodes Les échantillons utilisés pour l'étude étaient issus de viande de poulet (Gallus gallus), de foies frais de canard (Anas platyrhynchos) et d’oie (Anser anser) et du matériel d'origine végétale (soja). Limite de détection absolue en ADN: Les échantillons sont extraits par incubation (65ºC, 30

min) dans un tampon CTAB. Ensuite on a effectué une série de nettoyages avec du chloroforme, suivis d’une étape de précipitation de l'ADN. À partir de l'ADN purifié des dilutions décimales ont été réalisées pour obtenir les concentrations suivantes: 10 ng, 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg, 100 fg, 10 fg, 1 fg. Amplification par PCR: la réaction emploie des amorces qui amplifient pour une région variable de 359 pb du gène codant pour le cytochrome b, Cyt b (Branciari et al., 2000). Les cycles d’amplification utilisés sont les suivantes: 10 min 94 ºC, 35 x (20 sec 94 ºC, 30 sec 55 ºC, 40 sec 72 ºC) et 2 min 72 ºC. Les produits de la PCR sont visualisés après électrophorèse sur gel d'agarose 2 % et coloration avec du BrEt. Limite de détection ADN relatif : Une fois extrait l'ADN végétal (soja) et de poulet, différentes mélanges ont été réalisés: 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 et 0.5 % d'ADN de poulet dans ADN de soja. Ils ont ensuite été amplifiés et visualisés en gel d'agarose. Limite de détection de viande de poulet dans des mélanges poulet / canard et poulet / oie: Des petites quantités de viande de poulet ont été mélangées avec du foie de canard (0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.5%, 1%, 2%) et du foie d'oie (0.1%, 0.2%, 0.5%, 1%, 2%, 5%, 10%). Les échantillons ont été extraits et amplifiés comme précédemment. Le produit de PCR obtenu est digéré avec les enzymes de restriction Alu I, Hae III et Hinf I (Tableau 1) (Partis et al., 1999; Branciari et al., 2000; Pascoal et al., 2003). Pour les cas où la détection était positive, des essais sur cinq échantillons différents, c'est-à-dire, cinq foies de canard et d'oie différents mélangés avec de la viande de poulet, ont été effectués.


Tableau 1: Fragments de digestion correspondant aux enzymes Alu I, Hae III, Hinf I. Poulet

Gallus gallus Canard

Anas platyrhynchos Oie

Anser anser Alu I – AG/CT 359 pb 359 pb 220 y 139 pb Hae III – GG/CC 159, 126 y 74 pb 286 y 73 pb 153, 133, 73 pb Hinf I – G/AnTC 188, 161 y 10 pb 198 y 161 pb 359 pb Resultats Tableau 2: Limite de détection absolue en ADN ADN de poulet 100 pg (Photo 1) ADN d’oie 100 pg ADN de canard 100 pg Le limite de détection relatif arrive à 0.1 % d’ADN de poulet mélangé à l’ADN végétal. Photo 2. Tableau 3: La limite de détection relative de mélanges d'ADN végétal avec poulet 0.5% 0.4% 0.3% 0.2% 0.1%% de poulet + + + + +

Limite de détection de viande de poulet dans des mélanges poulet / canard et poulet / oie Cette technique nous a permis d'établir une limite de détection de 1 % de viande de poulet mélangée à la viande de canard et 10 % de viande de poulet mélangée à la viande d’oie. Dans la photo 3, nous pouvons observer les profils des deux espèces animales (poulet et canard) detectes dans les mélanges. Les patrons des deux espèces sont montrés dans les six dernièrs puits du gel. Dans quatre des cinq échantillons analysés, nous avons détecté 1 % de poulet mélangé à la viande de canard. Dans quatre des cinq échantillons présents on détecte 10 % de poulet mélangé à la viande d’oieont été décelés (Photo 4).

Tableau 4: Limite de détection dans les mélanges 10 % 8 % 5 % 2 % 1 % 0.5 % 0.4 % 0.3 % 0.2 % 0.1 % % de poulet avec canard + - - - - - % de poulet avec oie + - - - - - - - - - Conclusions Les limites de détection absolues obtenues ont été de 100 pg d'ADN d’oie, de canard et de poulet. Ces niveaux atteints sont considérés satisfaisants. La détection des mélanges (limite relative) de l'ADN de poulet dans l’ADN végétal ont donné de bons résultats avec un niveau de détection de 0.1% de l'espèce animale. Quant aux résultats obtenus sur des mélanges animaux, l'étude montre qu'il existe un bon niveau de détection du poulet sur canard, avec un seuil de détection de 1 % de poulet. Toutefois, l'oie cache davantage l’ADN de poulet. En effet, une plus grande présence de cette espèce, 10 %, est nécessaire pour arriver à la détecter avec fiabilité. Ces résultats sont renouvelables puisque l’étude a été effectuée sur 5 mélanges, tous de matières premières différentes. Dans les cas où du poulet est

ajouté à la viande de canard, le poulet est détecté dans 80% des cas et 100% des cas sur les mélanges poulet / oie. Par conséquent, cette technique est suffisamment bonne pour une détection rapide et efficace, mais il faut considérer qu’elle est qualitative et non quantitative. References bibliographiques Branciari, R.; Avellini, P.; Sukasi-Sangamayya, R.; Di Antonio, E. Industrie Alimentari, XXXIX, 313-318. Pascoal, A.; Prado, M.; Castro, J.; Cepeda, A.; Barros-Velázquez, J. Eur. Food Res. Technol., 218, 306-312. Partis, L.; Croan, D.; Guo, Z.; Clark, R.; Coldham, T.; Murby, J. Meat Sci., 54, 369-376.


Photo 1: Piste 1- Marqueur de poids moléculaire. Pistes 2 à 10: 100 ng, 10 ng, 1 ng, 100 pg, 10 pg, 1 pg , 100 fg, 10 fg et 1 fg d’ADN de poulet.

Photo 2: Piste 1- Marqueur de poids moléculaire. 2, 3- 0.1% d’ADN de poulet. 4, 5 0.2% d’ADN de poulet. 6, 7 0.3% d’ADN de poulet. 8, 9 0.4% d’ADN de poulet. 10, 11 0.5% d’ADN de poulet.

Photo 3: Piste 1- Marqueur de poids moléculaire. 2,3,4- Echantillon 1 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 5,6,7- Echantillon 2 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 8,9,10- Echantillon 3 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 11,12,13- Echantillon 4 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 14,15,16- Echantillon 5 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 17,18,19- Patron poulet, ADN digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 20,21,22- Patron canard, ADN digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I.


Photo 4: Piste 1- Marqueur de poids moléculaire. 2,3,4- Echantillon 1 digéré par les enzymes Alu I, Hae III y Hinf I. 5,6,7- Echantillon 2 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 8,9,10- Echantillon 3 digéré par les enzymes Alu I, Hae III y Hinf I. 11,12,13- Echantillon 4 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 14,15,16- Echantillon 5 digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 17,18,19- Patron poulet, ADN digéré par les enzymes Alu I, Hae III et Hinf I. 20,21,22- Patron oie, ADN digéré par les enzymes Alu I, Hae III y Hinf I.

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