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RÉSUMÉ
Un composé odorant présent dans une matrice étudiée est caractérisé par sa concentration, sa note olfactive et son seuil de perception. Les techniques de chromatographie en phase gazeuse classique permettent d’identifier et de quantifier un composé. Elles ne peuvent cependant pas caractériser son impact olfactif et son seuil de perception. Coupler la chromatographie en phase gazeuse et l’olfactométrie (GC/O) ouvre une voie intéressante. Dans cette technique, le nez humain est utilisé comme détecteur sensoriel, en complément d’une détection physique classique. Le couplage GC/O permet ainsi de mettre en évidence les composés aromatisants caractéristiques d'un aliment, d'un environnement, ou pour détecter et identifier les composés responsables d'une mauvaise odeur.
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An odor component present in a studied matrix is characterized by its concentration, olfactory note and perception threshold. The gas chromatography techniques allow for identifying and quantifying a component. However, they are not capable of characterizing its olfactory impact and perception threshold. Coupling gas chromatography and olfactometry (GC/O). In this technique, the human nose is used not only as a physical detector but also as a sensory detector. The GC/C technique thus allows for identifying the flavor components characteristic of a food or an environment as well as detecting and identifying the components responsible for a foul odor.
Auteur(s)
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Xavier FERNANDEZ : Docteur en Sciences, HDR - Maître de conférences à l'université de Nice-Sophia Antipolis - Directeur du Master 2 professionnel Chimie Formulation, Analyse, Qualité (FOQUAL). Laboratoire de chimie des molécules bioactives et des arômes, Institut de Chimie de Nice (ICN)
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Katharina BREME : Docteur en Sciences - Collaboratrice scientifique à la station de recherche Agroscope Liebefeld-Posieux (ALP), Division Analytique, Groupe « Arôme et Goût », à Berne, Suisse
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Vincent VARLET : Docteur en Sciences - Ingénieur Industries agroalimentaires (ENITIAA) Nantes
INTRODUCTION
La chimie analytique est de plus en plus présente dans notre vie quotidienne. Le nombre de contrôles faits sur les produits que nous consommons, mais également sur notre environnement, est en constante progression. La sécurité du consommateur et de la population est ainsi devenue un enjeu majeur de notre société.
Cette multiplication des analyses réalisées a conduit à de nombreux progrès en chimie analytique. L'automatisation des analyses a été grandement améliorée et les limites de détection repoussées.
La mise en évidence, la caractérisation et la quantification des composés odorants ont ainsi fortement progressé. La chromatographie en phase gazeuse (GC) s'est imposée comme la technique de choix étant donné le caractère volatil des composés odorants.
Un composé odorant présent dans un produit ou dans notre environnement est caractérisé par sa concentration, sa note olfactive et son seuil de perception. Bien que les techniques de chromatographie en phase gazeuse classique permettent de mettre en évidence et quantifier les composés odorants, il est bien plus difficile de caractériser l'impact olfactif et le seuil de perception du composé identifié.
Pour cela, le couplage chromatographie en phase gazeuse/olfactométrie (GC/O) s'avère l'outil de prédilection. Cette technique chromatographique utilise le nez humain en tant que détecteur sensoriel, la plupart du temps associé à une détection physique classique. Il est alors possible d'identifier et de quantifier les analytes et également de déterminer leurs notes et puissances olfactives.
En respectant certaines précautions, l'analyste peut alors obtenir des résultats répétables, reproductibles et quantitatifs.
Le couplage GC/O est ainsi fréquemment utilisé pour mettre en évidence les composés aromatisants caractéristiques d'un aliment, d'un environnement, ou pour détecter et identifier les composés responsables d'une mauvaise odeur.
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9. Conclusions et perspectives
Le couplage chromatographie en phase gazeuse/olfactométrie peut donc être considéré comme un instrument analytique d'importance dans l'étude des composés responsables de l'odeur de la matrice étudiée.
Il n'implique que peu de changement par rapport à un chromatographe conventionnel. L'utilisation d'un système de division (split) à l'extrémité de la colonne permet de diviser l'éluant en deux. Une partie est conduite vers un détecteur physique (FID, MS...), l'autre vers un port de détection olfactive. Ces deux transferts sont assurés par des capillaires creux dont les longueurs et diamètres sont choisis de façon à synchroniser les temps de sortie. La température de la ligne de transfert menant au port de détection olfactive doit dans la mesure du possible être ajustable de façon à minimiser les rémanences des composés peu volatils.
Les colonnes utilisées sont presque exclusivement capillaires, de diamètre interne et épaisseur de film généralement un peu plus importants que les colonnes analytiques classiques.
L'utilisation de ce couplage permet d'identifier rapidement et efficacement les composés aromatisants clés d'un aliment ou d'un environnement, mais également de mettre en évidence ceux responsables d'une odeur négative. L'olfactométrie couplée à la chromatographie en phase gazeuse constitue un outil précieux dans l'investigation de la composition d'une odeur globale. La variété des méthodes olfactométriques permet de caractériser individuellement et efficacement l'odeur des composés odorants. Cependant, la GC/O ne permet pas d'investir les relations entre les différents composés volatils odorants et par conséquent leurs contributions dans l'odeur globale. En effet, l'odeur globale n'est pas composée de la simple somme d'odeurs individuelles. Elle résulte de l'interaction des différents composés volatils odorants entre eux et avec les autres constituants volatils et/ou non volatils de la matrice initiale. Toutefois, la GC/O demeure un préalable obligatoire vers la maîtrise de l'odeur globale.
Il est très probable que l'utilisation de cet instrument qui mêle la chimie analytique et l'analyse sensorielle se généralise dans les années à venir.
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Références
DELAHUNTY (C.M.) - EYRES (G.) - DUFOUR (J.-P.) - Gas chromatography-olfactometry. - J. Sep. Sci., 29, p. 2107-2125 (2006).
FERNANDEZ (X.) - CABROL-BASS (D.) - Analyse des arômes. - Dans Techniques de l'Ingénieur, Éditions TI Masson, p. 2-22 (2007).
TRANCHANT (J.) - Chromatographie en phase gazeuse. - Dans Techniques de l'Ingénieur, Éditions TI Masson, p. 1-27 (1996).
ARPINO (P.) - PRÉVÔT (A.) - SERPINET (J.) - TRANCHANT (J.) - VERGNOL (A.) - WITIER (P.) - Manuel pratique de chromatographie en phase gazeuse. - Masson, 700 p. (1995).
GUTH (H.) - GROSCH (W.) - Identification of potent odorants in static headspace samples of green and black tea powders on the basis of aroma extract dilution analysis...
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