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Les huiles alimentaires natives (également appelées vierges) sont obtenues par des procédés mécaniques doux, sans ajout de chaleur, afin de préserver les composés bénéfiques. Ces huiles sont généralement de grande qualité et sont considérées comme particulièrement saines et précieuses. Par exemple, l'huile d'olive vierge est très résistante à l'oxydation en raison de sa composition en acides gras, caractérisée par un rapport élevé entre les acides gras monoinsaturés et polyinsaturés - un facteur important de la stabilité de l'huile à l'oxydation. Elle contient également de puissants antioxydants appelés polyphénols. La plupart de ces composés sont éliminés lors du raffinage et sont présents en quantités beaucoup plus faibles dans les huiles alimentaires raffinées que dans les huiles vierges [2].
Analyse des huiles alimentaires : guide pour les débutants
29 juil. 2024
Article
Dans ce blog, vous apprendrez ce qu'est une huile comestible, comment elle est fabriquée, comment la tester et quels sont les paramètres importants à analyser pour en vérifier la qualité et la sécurité.
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Qu'est-ce que l'huile alimentaire ?
Les graisses alimentaires ou les huiles de cuisson sont considérées comme propres à la consommation humaine et sont principalement utilisées dans l'alimentation ou dans les produits cosmétiques. Elles contiennent des vitamines importantes ainsi que des acides gras saturés et/ou insaturés. Les graisses et les huiles comestibles sont principalement constituées d'esters insolubles dans l'eau d'acides gras et de glycérol, appelés glycérides.
Les graisses et les huiles sont généralement classées selon qu'elles sont solides ou liquides à température ambiante. Une distinction fondamentale est faite entre les graisses et huiles végétales provenant des graines et des fruits des plantes oléagineuses, et les graisses et huiles dérivées de sources animales. Toutefois, les graisses et huiles alimentaires synthétiques peuvent être produites à partir de matières premières par des procédés chimiques tels que le procédé Fischer-Tropsch.
En général, plus la proportion de graisses insaturées (en particulier d'acides gras polyinsaturés) est élevée, plus la graisse ou l'huile est saine. Les huiles de tournesol, de colza, de carthame, de soja et d'olive sont particulièrement riches en acides gras insaturés et en acides gras polyinsaturés. Bien qu'elles puissent être utilisées pour la cuisson et la friture, il est préférable de les consommer à l'état naturel. En revanche, l'huile de coco, l'huile de palmiste, la graisse de beurre et l'huile de palme sont très riches en graisses saturées. Elles sont principalement utilisées pour la cuisson, le rôtissage, la friture, la fabrication de savons industriels ou de cosmétiques.
Exemples d'huiles alimentaires (cliquer pour agrandir) :
L'huile de tournesol est très populaire car elle peut être utilisée comme huile de friture à des températures très élevées. En raison de sa saveur neutre et de son point de fumée élevé, elle est souvent utilisée au cours de la cuisson pour améliorer la saveur et la texture des produits de boulangerie. L'huile de tournesol est également utilisée dans les produits de soin de la peau en raison de sa teneur en acides gras insaturés et en vitamine E. Elle est émolliente, a des effets hydratants et anti-inflammatoires et protège contre les dommages causés par les UV.
L'huile de colza (également connue sous le nom d'huile de canola) est insipide et conserve sa fluidité même à des températures plus basses. Elle est un ingrédient courant de la mayonnaise en raison de sa saveur neutre et de sa couleur claire, et lui confère une texture crémeuse. En raison de sa saveur neutre et de son point de fumée élevé, l'huile de colza est également utilisée pour la fabrication d'aliments frits et de snacks croustillants tels que les frites et le pop-corn.
L'huile de coco est souvent utilisée dans les produits alimentaires pour sa capacité à ajouter un goût et un arôme de noix de coco et parce qu'elle reste stable à des températures élevées. Elle est solide à température ambiante en raison de sa teneur élevée en graisses saturées, mais elle fond à environ 24 °C. C'est pourquoi l'huile de coco est souvent hydrogénée pour être utilisée dans des climats plus chauds, ce qui augmente son point de fusion à une température comprise entre 36 et 40 °C. L'huile de coco est particulièrement appréciée dans les pâtisseries végétaliennes, car elle peut remplacer le beurre. Elle est également utilisée dans l'industrie cosmétique, notamment dans les crèmes hydratantes pour les cheveux et le corps.
Considérations relatives au stockage et à la qualité
La durée de conservation et la qualité du produit sont des considérations très importantes. Les huiles et les graisses comestibles peuvent fermenter, se détériorer pendant le stockage, être contaminées par des substances naturelles associées à la source de l'huile ou par des traces de pesticides, voire être falsifiées intentionnellement.
Ces produits peuvent devenir rances par autoxydation, lorsque les acides gras à longue chaîne sont dégradés et que des composés à courte chaîne (par exemple, l'acide butyrique) sont formés. L'hydrolyse des graisses et des huiles favorise la séparation des triacylglycérols pour former des acides gras libres (AGL), des monoglycérols et des diacylglycérols. Ces acides gras libres peuvent subir une autoxydation supplémentaire. En outre, l'oxydation des triacylglycérols entraîne la formation d'acides carboxyliques avec un squelette de glycérol, ce qui augmente l'acidité de l'huile [1].
Les huiles alimentaires sont obtenues par diverses méthodes, principalement par des techniques d'extraction directe. Les principaux procédés sont le pressage (figure 1), l'extraction à l'aide de solvants volatils et la purification ou le raffinage à l'aide de produits chimiques caustiques (blanchiment).
Le pressage est catégorisé comme "pressé à froid" ou "pressé à chaud", ce qui donne des produits finis complètement différents. Lors de la pression à froid, l'huile est extraite à température ambiante. Les huiles alimentaires pressées à froid n'ont pas besoin d'être raffinées car l'indice d'acidité est relativement faible, de sorte que le produit final est obtenu après précipitation et filtration. Comme son nom l'indique, le pressage à chaud consiste à extraire les huiles alimentaires à des températures élevées. Dans ce cas, l'indice d'acidité augmente considérablement et l'huile perd la plupart de ses qualités naturelles. Les huiles pressées à chaud sont donc raffinées pour les rendre propres à la consommation.
Il existe différentes catégories d'huiles : natives (vierges), non raffinées, raffinées, hydrogénées, transestérifiées, fractionnées, finies (fabriquées) et résistantes au froid. Ces catégories sont expliquées plus en détail ci-dessous (cliquez pour développer chaque sujet).
Les huiles alimentaires non raffinées sont obtenues par fusion, pression ou centrifugation. Ces procédés sont couramment utilisés pour produire des huiles alimentaires d'origine animale. La chaleur est souvent ajoutée ou tolérée. Ces huiles ne sont pas traitées chimiquement et contiennent encore de nombreux composants précieux qui ont survécu aux températures élevées.
Les huiles alimentaires raffinées subissent des traitements chimiques et/ou mécaniques supplémentaires. Par exemple, elles peuvent être blanchies, filtrées, désacidifiées et désodorisées. En conséquence, elles ne sont généralement pas considérées comme particulièrement saines et sont moins utilisées pour la consommation directe et davantage à des fins industrielles dans l'alimentation et les cosmétiques.
Les huiles alimentaires durcies sont des graisses qui ont été raffinées et dont les acides gras ont été modifiés par hydrogénation. Elles sont considérées comme malsaines et ont été critiquées en particulier à cause des acides gras trans produits pendant le processus d'hydrogénation. Ils peuvent avoir un effet négatif sur le métabolisme des graisses et le taux de cholestérol.
Les huiles alimentaires transestérifiées sont des huiles alimentaires raffinées (ou des mélanges d'huiles) qui sont produites sous l'influence supplémentaire de catalyseurs. Cela modifie l'arrangement des acides gras et le comportement à la fusion.
Les huiles alimentaires fractionnées sont produites à partir d'huiles alimentaires raffinées ou non raffinées en refroidissant puis en séparant la stéarine des composants oléiques. Ce processus peut être utilisé pour induire des propriétés spécifiques dans le produit final.
Les huiles alimentaires finies (également appelées huiles alimentaires manufacturées) sont produites par hydrogénation, transestérification et distillation fractionnée, ou par une combinaison de ces procédés.
Les huiles alimentaires résistantes au froid ou stables au froid sont produites à partir d'huiles raffinées ou non raffinées par winterisation. Pendant la winterisation, l'huile est refroidie et les fractions précipitantes sont filtrées. Le produit filtré peut ensuite être stocké à basse température sans floculation.
En résumé, plus l'huile alimentaire est transformée, plus sa qualité est médiocre. La qualité des huiles alimentaires peut et doit être contrôlée et analysée à l'aide de différents paramètres d'essai.
Le contrôle de la qualité des huiles comestibles nécessite des méthodes d'analyse précises, reproductibles et simples qui minimisent l'erreur humaine.
Il existe plusieurs méthodes bien établies. Les méthodes absolues les plus connues comprennent le titrage ou la mesure de la stabilité, et les méthodes relatives les plus connues comprennent la spectroscopie dans le proche infrarouge.
Les différentes méthodes d'analyse de la qualité des huiles alimentaires sont décrites dans les sections suivantes.
Le titrage est une méthode absolue et universelle qui fournit des résultats quantitatifs sans nécessiter d'étalonnage spécifique à l'instrument ou à l'application. En tant que méthode quantitative, le titrage est généralement utilisé comme méthode de référence primaire pour d'autres techniques analytiques, telles que la spectroscopie dans le proche infrarouge (NIRS).
À la base, le titrage est basé sur le comptage des ions ou des molécules dans un échantillon. Un titrateur peut être équipé pour déterminer une large gamme d'espèces, des ions inorganiques aux molécules complexes. La reproductibilité est généralement inférieure à 1 % et les performances du système de titrage peuvent être encore améliorées en automatisant les étapes de manipulation des liquides ou de préparation des échantillons.
Quelles sont les exigences chimiques pour un titrage réussi ? Tout d'abord, chaque titrage est basé sur une réaction chimique quantitative entre l'échantillon (c'est-à-dire l'analyte) et la solution réactive (c'est-à-dire le titrant). Pour calculer la quantité d'analyte dans l'échantillon, la stœchiométrie de cette réaction chimique doit être connue. Par conséquent, l'échantillon doit être complètement dissous dans un solvant approprié. Une méthode de détection appropriée doit être disponible pour suivre l'évolution de la réaction chimique.
Pour en savoir plus sur le titrage, consultez notre article :
Le rancissement est le processus par lequel les huiles et les graisses s'oxydent partiellement ou totalement après avoir été exposées à l'humidité, à l'air ou même à la lumière. Bien que cela ne soit pas toujours évident, les aliments peuvent rancir bien avant de vieillir.
La méthode permettant de déterminer la stabilité à l'oxydation des huiles alimentaires est également connue sous le nom de méthode Rancimat. Elle repose sur un principe simple de cinétique réactionnelle, selon lequel la vitesse d'une réaction chimique (dans ce cas, l'oxydation des acides gras) peut être accélérée en augmentant la température.
Pendant la détermination, un courant d'air passe à travers l'échantillon à une température constante. Les produits d'oxydation qui se développent sont transférés par le courant d'air dans un récipient de mesure où ils sont détectés par le changement de conductivité d'une solution d'absorption. L'évaluation est basée sur ce que l'on appelle le temps d'induction. Celui-ci peut être utilisé pour des comparaisons, par exemple dans le cadre de tests à long terme ou de stockage. En fin de compte, il fournit des informations sur la stabilité à l'oxydation et la qualité d'une huile comestible.
Il existe trois méthodes Rancimat de base : la mesure directe (la plus utilisée pour les huiles alimentaires), la mesure indirecte (par exemple, par extraction à froid, la plus utilisée pour les huiles alimentaires déjà transformées) et la méthode PEG (pour la détermination de la teneur en antioxydants ou pour les échantillons à faible teneur en matières grasses ou à forte teneur en eau).
Lisez notre article pour plus d'informations sur la détermination de la stabilité à l'oxydation des huiles alimentaires avec le Rancimat.
Chromatographie en phase gazeuse
La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est utilisée pour déterminer la composition en acides gras des huiles alimentaires après estérification des acides gras en esters méthyliques d'acides gras (EMAG).
La chromatographie en phase gazeuse sépare les différents composés d'un mélange en injectant un échantillon liquide ou gazeux dans une phase mobile (gaz porteur inerte) qui transporte les substances volatiles dans le flux gazeux devant une phase stationnaire adsorbante. Les analytes ont des affinités différentes pour la phase stationnaire et sont séparés avant d'être détectés, souvent par spectrométrie de masse (SM) ou d'autres techniques.
Indicateurs d'oxydation à des longueurs d'onde UV spécifiques
La spectroscopie ultraviolet-visible (UV/VIS) est utilisée pour obtenir les spectres d'absorbance d'un composé solide ou en solution. La région UV/VIS couvre la gamme de longueurs d'onde de 200 à 800 nm. Chaque type d'huile alimentaire présente des caractéristiques d'absorption uniques dans la région des longueurs d'onde de 350 à 700 nm. Par conséquent, la région UV-visible peut être utilisée pour indiquer et différencier les différentes huiles alimentaires.
Les changements d'adsorption dans la région UV sont utilisés comme critères de qualité, de pureté et d'authenticité pour les graisses et les huiles.
La spectroscopie proche infrarouge (NIRS) est une méthode rapide et fiable pour mesurer les propriétés chimiques et physiques des solides et des liquides. Les spectromètres NIR mesurent l'absorption de la lumière par un échantillon à différentes longueurs d'onde dans la région NIR (780-2500 nm).
Lisez notre article pour en savoir plus sur la spectroscopie dans le proche infrarouge.
Qu'est-ce que la spectroscopie proche infrarouge ?
En tant que technique secondaire, la NIRS nécessite la création préalable d'un modèle de prédiction. Pour ce faire, il faut mesurer plusieurs spectres avec des concentrations connues ou des valeurs de paramètres connues qui ont été recueillies à partir d'une méthode primaire telle que le titrage. Un modèle de prédiction est créé à partir de ces spectres à l'aide d'un logiciel chimiométrique. L'analyse de routine des échantillons peut alors commencer.
Comment les étalonnages préalables permettent-ils une mise en œuvre rapide de la spectroscopie NIR ? Pour en savoir plus, consultez cet article :
La spectroscopie NIR est une technique non destructive qui permet de prédire différents paramètres en quelques secondes, sans préparation de l'échantillon. En outre, elle est respectueuse de l'environnement puisqu'elle n'utilise ni solvants ni réactifs.
Cette technique est particulièrement sensible à la présence de certains groupes fonctionnels tels que -CH, -NH, -OH et -SH. La NIRS est donc une méthode idéale pour quantifier les paramètres chimiques des huiles alimentaires, tels que la teneur en eau, l'indice d'iode, l'indice d'acidité, etc.
Pour en savoir plus sur l'utilisation de la NIRS pour le contrôle de la qualité de l'huile de palme, consultez notre article et regardez la vidéo ci-dessous.
Criblage et contrôle de la qualité de l'huile de palme à l'aide de la spectroscopie NIR
Paramètres d'analyse des huiles alimentaires
Plusieurs paramètres sont utilisés pour évaluer la qualité et les caractéristiques des huiles alimentaires. Il s'agit notamment de la teneur en eau (humidité), la stabilité à l'oxydation, de l'indice d'iode, de l'indice de peroxyde, de l'indice de saponification, de l'indice d'acidité et des acides gras libres, de la composition en acides gras, de l'indice d'hydroxyle, des indicateurs d'oxydation, de l'indice de réfraction, etc.
Teneur en eau
La teneur en eau ou humidité est une mesure de la quantité d'eau contenue dans un échantillon. Ce paramètre est utilisé dans plusieurs domaines et s'exprime en % pouvant aller de 0 (complètement sec) à 100 (eau pure). Il peut être donné sur une base volumétrique ou massique (gravimétrique). L'analyse de l'humidité est l'une des déterminations de laboratoire les plus courantes.
La teneur en humidité des huiles comestibles doit être maintenue dans une fourchette étroite afin d'éviter la détérioration par les bactéries et les champignons. Le rancissement est susceptible de se produire dans ces produits lorsque la teneur en humidité se situe entre 0,05 % et 0,3 %. La plupart des réglementations fixent à 0,2 % la teneur en eau maximale autorisée pour les huiles alimentaires. Le beurre, quant à lui, peut contenir jusqu'à 16 % d'eau.
Outre le séchage à l'étuve ou la méthode radiométrique, le titrage Karl Fischer est souvent utilisé pour mesurer la teneur en eau de divers produits. Le titrage coulométrique de Karl Fischer est la méthode préférée pour cette analyse en raison de la faible teneur en eau des huiles et des graisses pures. Pour les matières grasses tartinables comme le beurre et la margarine, dont la teneur en eau est plus élevée, le titrage Karl Fischer volumétrique est recommandé. La spectroscopie NIR est une autre méthode populaire pour mesurer la teneur en eau, car elle est extrêmement sensible au groupe fonctionnel -OH.
- Cliquer ici for related water content applications.
Stabilité à l'oxydation
L'oxydation des lipides est à l'origine d'importantes altérations des propriétés chimiques, sensorielles et nutritionnelles des huiles alimentaires. Le rancissement oxydatif est basé sur le principe de la cinétique de réaction, selon lequel le taux d'oxydation des acides gras peut être accéléré en augmentant la température. Cela signifie que la décomposition du produit - en fonction du temps, de la température et de l'air - peut être reproduite en quelques minutes ou quelques heures, ce qui fournit des informations précieuses aux fabricants d'huiles alimentaires. L'évaluation est basée sur le temps d'induction.
Le paramètre de stabilité à l'oxydation indique la fraîcheur d'une huile alimentaire. Les huiles et les graisses fraîches contiennent davantage d'antioxydants et offrent une plus grande stabilité face à l'augmentation de la température et de l'oxygène. La méthode Rancimat, souvent utilisée pour déterminer la stabilité à l'oxydation des huiles, peut également servir à comparer différents lots d'un même produit. Cela permet de détecter rapidement les différences de qualité. Le temps d'induction peut également être mesuré avec la NIRS [2].
La mesure directe avec le Rancimat est principalement utilisée pour les huiles comestibles. L'échantillon est exposé à un flux d'air à une température constante, généralement comprise entre 100 °C et 180 °C. Les produits d'oxydation secondaires hautement volatils sont transférés dans le récipient de mesure avec le flux d'air, où ils sont absorbés par la solution de mesure. La conductivité de la solution de mesure est enregistrée en continu. La formation de produits d'oxydation secondaires augmente la conductivité de la solution. Le temps qui s'écoule jusqu'à l'apparition de cette augmentation marquée de la conductivité est appelé temps d'induction - un bon indicateur de la stabilité de l'oxydation.
| Echantillon | Temps d'induction(heures) |
|---|---|
| Huile de maïs | 4–6 |
| Graisse de noisette | 10–12 |
| Huile de noisette | 7–11 |
| Lard | 1–3 |
| Huile de lin | 0.5–2 |
| Margarine | 2–6 |
| Olive oil | 6–11 |
| Huile de palme | 7–12 |
| Graisse d'arachide | 9–10 |
| Huile d'arachide | 3–15 |
| Huile de pépins de courge | 6–8 |
| Huile de colza (canola) | 3–5 |
| Huile de carthame | 1–2 |
| Huile de sésame | 4–6 |
| Huile de soja | 1–7 |
| Huile de tournesol | 1–4 |
| Suif | 3–8 |
La détermination de la stabilité à l'oxydation des huiles alimentaires est également possible en utilisant la spectroscopie NIR. Les données recueillies à partir des mesures Rancimat en tant que méthode primaire sont utilisées comme valeurs de référence. Les valeurs calculées à partir des mesures NIR des mêmes échantillons montrent une bonne corrélation (R2 = 0,973), comme le montre le diagramme de corrélation illustré dans le tableau suivant Figure 2.
- Click here for related oxidation stability applications.
Indice d'iode/nombre
L'iode réagit avec les doubles liaisons présentes dans les acides gras insaturés. L'indice d'iode est un paramètre de somme qui fournit des informations sur le degré d'insaturation des huiles et des graisses, exprimé en grammes d'iode pour 100 grammes d'huile.
Les acides gras insaturés font partie des acides gras les plus sains. Ils sont également essentiels à la durée de conservation des huiles alimentaires, car l'oxydation se produit au niveau de ces doubles liaisons.
Les valeurs typiques de l'indice d'iode dans diverses huiles alimentaires sont indiquées dans les tableaux suivants Tableau 3.
Tableau 3. Liste des fourchettes typiques de l'indice d'iode dans différents types d'huiles et de graisses alimentaires.
| Échantillon | Indice d'iode (g iode /100 g d'échantillon) |
|---|---|
| Huile de palmiste | 12–14 |
| Suif | 35–45 |
| Huile d'olive | 79–92 |
| Huile de tournesol | 109–120 |
| Huile de lin | 170–190 |
L'indice d'iode peut être déterminé en titrant une quantité connue d'huile alimentaire, après addition de solutions auxiliaires, avec une solution standard de thiosulfate de sodium. Le volume de titrant consommé est enregistré.
L'indice d'iode peut également être calculé à partir du spectre NIR des acides gras. Étant donné que d'autres substances (par exemple, les caroténoïdes, les aldéhydes, les cétones) réagissent également avec l'iode, comme c'est le cas pour les huiles pressées à froid, l'indice d'iode calculé doit être distingué de la valeur déterminée chimiquement. C'est pourquoi il convient d'indiquer la méthode primaire par laquelle l'indice d'iode a été déterminé. La corrélation exceptionnelle (R2 = 0,999) entre les valeurs de laboratoire et les valeurs NIR est indiquée dans le tableau suivant Figure 3.
- Cliquer ici for related iodine value applications.
L'indice de peroxyde est une mesure de la quantité de composés peroxydés dans les huiles alimentaires, exprimée en meq O2 par kilogramme d'huile. Les peroxydes présents dans les huiles alimentaires peuvent provenir de l'oxydation des acides gras insaturés par l'oxygène. L'indice de peroxyde est affecté par les conditions de stockage et augmente avec l'âge du produit, l'exposition à la lumière ou les températures élevées. Ce paramètre peut donc être utilisé pour indiquer l'âge et la qualité d'une huile comestible.
L'indice de peroxyde peut être déterminé en titrant une quantité connue d'huile alimentaire, après l'ajout de solutions auxiliaires, avec une solution standard de thiosulfate de sodium. Le volume de titrant consommé est enregistré.
L'indice de peroxyde peut également être mesuré dans les huiles alimentaires par spectroscopie NIR. La figure 4 montre un diagramme de corrélation entre les valeurs de peroxyde déterminées par titrage et la NIRS (R2 = 0,889). Une liste des valeurs typiques de l'indice de peroxyde dans les huiles alimentaires figure au tableau 4.
| Échantillon | Indice de préroxyde (meq O2/kg échantillon) |
|---|---|
| Huile de palme | 0–6 |
| Huile de sésame | 1–8 |
| Huile d'olive (native) | Max. 20 |
| Huile de tournesol | 6–16 |
| cHuile de coco | 0–12 |
- Cliquer ici for related peroxide value applications.
Valeur/Indice de saponification
L'indice de saponification est une mesure des acides gras liés et libres dans un gramme de graisse. Il est exprimé en milligrammes d'hydroxyde de potassium par gramme d'huile. L'indice de saponification contient des informations sur le poids moléculaire moyen de tous les acides gras présents dans l'échantillon. Plus l'indice de saponification est élevé, plus le poids moléculaire de tous les acides gras est faible.
Ce paramètre est un élément clé de la caractérisation chimique des graisses et des huiles. Il est principalement utilisé pour les tests de pureté et le contrôle de la qualité, car il permet d'identifier les huiles comestibles.
Pour la détermination, une quantité connue d'huile ou de graisse comestible est bouillie à reflux avec de l'hydroxyde de potassium éthanolique. L'excédent d'hydroxyde de potassium inutilisé est titré à nouveau avec un acide normalisé. Le volume de titrant consommé est enregistré.
| Échantillon | Indice de saponification (mg KOH/g d'échantillon) |
|---|---|
| Huile de ricin | 186–203 |
| Beurre de cacao | 194–196 |
| Beurre clarifié | 218–235 |
| Huile de tournesol | 189–195 |
| Huile de coco | 248–265 |
| Lard | 192–203 |
| Huile de palme | 190–209 |
| Huile de palmiste | 230–254 |
| Huile de colza (canola) | 168–181 |
| Huile d'olive | 184–196 |
- Cliquer ici for related saponification value applications.
Indice/nombre d'acides et acides gras libres (AGL)
L'indice d'acidité est une mesure de la quantité d'acides gras libres dans l'huile alimentaire, exprimée en milligrammes d'hydroxyde de potassium par gramme d'huile. Les acides gras libres (AGL, exprimés en %) ne sont pas liés au glycérol de l'huile et sont formés par l'hydrolyse des triglycérides au cours des étapes d'extraction, de raffinage ou de stockage de l'huile.
L'indice d'acidité et la teneur en AGL affectent la saveur, l'odeur et la durée de conservation des huiles alimentaires et indiquent donc leur fraîcheur, leur qualité et leur stabilité. Un indice d'acidité et une teneur en AGL élevés peuvent indiquer de mauvaises conditions d'extraction, de raffinage ou de stockage, ou une falsification avec des huiles de moindre qualité. En outre, la teneur en acides gras libres est utilisée pour tester la pureté et, dans certains cas, permet de tirer des conclusions sur le prétraitement ou les réactions de décomposition suspectées.
La détermination de l'indice d'acidité se fait en titrant une quantité connue d'huile alimentaire avec une solution alcaline standardisée. Le volume de titrant consommé est enregistré. L'analyse des acides gras libres peut être effectuée en multipliant l'indice d'acidité par un facteur qui dépend du poids moléculaire de l'acide gras prédominant dans l'huile (par exemple, l'acide laurique, l'acide palmitique, l'acide érucique ou l'acide oléique).
L'analyse des acides gras libres peut également être effectuée par NIRS. Comme le montre la figure 5, les valeurs de laboratoire (référence) sont assez bien corrélées avec celles calculées par spectroscopie NIR (R2 = 0,946).
Les valeurs typiques de l'indice d'acidité et de la teneur en AGL dans différentes huiles alimentaires sont indiquées dans le tableau 6.
| Échantillon | Indice d'acidité/numéro (mg KOH/g d'échantillon) | Acides gras libres (%) |
|---|---|---|
| Huile d'olive (vierge) | 0.8–2 | Max. 0.8 |
| Huile de colza | 0.071–0.073 | 0.04–0.06 |
| Huile de soja | 0.60–0.61 | 0.030–0.040 |
- Cliquer ici pour les applications relatives à l'indice d'acidité/numéro d'acide et aux acides gras libres (FFA).
Composition en acides gras
La composition en acides gras (AG) décrit la constitution et la teneur (en %) en acides gras des huiles alimentaires (par exemple, l'acide linoléique / C18:2n-6 et l'acide linolénique / C18:3n-3). Il s'agit d'un paramètre important à mesurer car il s'agit d'acides gras essentiels qui ne peuvent pas être synthétisés par notre organisme et qui doivent provenir de notre alimentation.
La composition en acides gras des huiles alimentaires peut être déterminée par analyse GC capillaire des esters méthyliques obtenus par transestérification des huiles avec de l'hydroxyde de potassium dans du méthanol à température ambiante [3].
La composition des acides gras peut également être mesurée beaucoup plus facilement en quelques secondes sans préparation d'échantillon ni réactifs chimiques grâce à la spectroscopie NIR. La corrélation NIRS entre les valeurs calculées et les valeurs de référence pour la composition en acides gras des huiles alimentaires est excellente (R2 = 0,958-0,999), comme le montre la figure 6.
En outre, la composition des acides gras peut être déterminée à l'aide de la spectroscopie Raman. Les informations spectrales recueillies par l'instrument Raman sont utilisées pour l'analyse quantitative de la concentration de divers acides gras dans les huiles comestibles. Comme pour la NIRS, des modèles d'étalonnage peuvent être élaborés à l'aide d'une méthode primaire (par exemple, GC-MS) pour les valeurs de référence.
Le tableau 7 présente les valeurs typiques de divers acides gras dans différentes huiles alimentaires [4].
| Huile | Acide palmitique (16:0) | cAcide stéarique (18:0) | cAcide oléique (18:1) | Acide linoléique (18:2) |
|---|---|---|---|---|
| Palmier | 47 | 4 | 38 | 10 |
| Colza | 4 | 1 | 17 | 13 |
| Tournesol (lolin) | 6 | 4 | 32 | 56 |
| Sésame | 9 | 5 | 45 | 41 |
| Olive |
12 | 2 | 75 | 9 |
- Cliquer ici pour les applications liées à la composition des acides gras.
Indice/numéro d'hydroxyle
L'indice d'hydroxyle est défini comme le nombre de milligrammes d'hydroxyde de potassium nécessaires pour neutraliser l'acide acétique formé lorsqu'un gramme d'une substance contenant des groupes hydroxyles libres est acétylé. Elle est exprimée en milligrammes d'hydroxyde de potassium par gramme d'huile.
Cette valeur est importante car elle permet de déterminer la stœchiométrie d'un système. Elle peut également être utilisée pour calculer le poids équivalent et, si la fonctionnalité est connue, le poids moléculaire. Pour les huiles alimentaires, l'indice d'hydroxyle est principalement utilisé comme caractéristique de qualité.
La détermination de l'indice d'hydroxyle se fait en titrant une quantité connue d'huile alimentaire, après l'ajout de solutions auxiliaires, avec une solution alcaline normalisée. Le volume de titrant consommé est enregistré. Le tableau 8 énumère les fourchettes acceptables pour l'indice d'hydroxyle dans diverses huiles alimentaires.
| Échantillon | Indice d'hydroxyle (mg KOH/g d'échantillon) |
|---|---|
| Huile de ricin | 160–168 |
| Huile de coco | 0–5 |
| Huile de palme | 60–250 |
| Huile de palmiste | 265–279 |
| Huile de colza (canola) | 10–20 |
| Huile d'olive | 4–12 |
- Cliquer ici pour les applications liées à l'indice d'hydroxyle.
Indicateurs d'oxydation (valeurs K)
Les indicateurs d'oxydation (ou valeurs K) sont des bandes d'absorption entre les longueurs d'onde de 200 nm et 300 nm qui sont liées aux systèmes diéniques et triéniques. Les changements d'absorption dans la région UV sont utilisés comme critères de qualité, de pureté et d'authenticité pour les graisses et les huiles comestibles. Par exemple, une faible absorption entre 200 et 300 nm indique une huile d'olive extra vierge de haute qualité, tandis que les huiles frelatées ou raffinées présentent un niveau d'absorption plus élevé dans cette région.
Les échantillons d'huile alimentaire sont mesurés à l'aide d'un spectrophotomètre UV/VIS après dilution dans de l'iso-octane afin de déterminer leur valeur K. Les valeurs K (K232, K266, K270 et K274) pour trois qualités d'huile d'olive sont indiquées dans le tableau 9. Il est clair que plus l'huile est traitée, plus les indicateurs d'oxydation augmentent.
| Qualité de l'huile d'olive | K232 | K266 | K270 | K274 |
|---|---|---|---|---|
| Extra vierge (EVOO) | 1.897 | 0.151 | 0.148 | 0.135 |
| Vierge (VOO) | 1.436 | 0.240 | 0.248 | 0.223 |
| Huile d'olive (OO) | 3.000 | 0.640 | 0.832 | 0.458 |
Résumé
La qualité des huiles comestibles peut être estimée à l'aide de plusieurs paramètres différents. La teneur en eau (humidité), la stabilité à l'oxydation, l'indice d'iode, l'indice de peroxyde, l'indice de saponification, l'indice d'acide et les acides gras libres, la composition en acides gras, l'indice d'hydroxyle et les indicateurs d'oxydation doivent être mesurés pour déterminer si une huile comestible est propre à la consommation ou non. Il existe de nombreux types de méthodes analytiques pour déterminer ces paramètres, y compris (mais sans s'y limiter) le titrage, la mesure de la stabilité et la spectroscopie (par exemple, NIR et Raman).
References
[1] Sakaino, M.; Sano, T.; Kato, S.; et al. Carboxylic Acids Derived from Triacylglycerols That Contribute to the Increase in Acid Value during the Thermal Oxidation of Oils. Sci Rep 2022, 12 (1), 12460. DOI:10.1038/s41598-022-15627-3
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