Brevet FR2685776A1 — publié le 19930702

PROCEDE POUR LA DETERMINATION DU TAUX DE FONTE DE FOIE GRAS L' invention a pour objet un procédé pour la détermination du taux de fonte de foie gras. La caractérisation des qualités organoleptiques du foie gras constitue l'une des préoccupations majeures des industriels de la conserverie et des producteurs de foies. La détermination du taux de fonte, qui constitue l'un des critères de qualité du foie gras, peut être réalisée sur le foie entier en le portant à l'étuve, pendant environ 1 heure. La pesée, avant et après étuvage du foie, permet de déterminer son taux de fonte. Cette méthode est cependant contraignante, longue à mettre en oeuvre et manque de fiabilité. La recherche d'une solution à ce problème a amené les inventeurs à étudier la possibilité d'utiliser une méthode physico-chimique pour effectuer ces mesures. A cet égard, on sait que la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, en abrégé RMN, est très largement utilisée dans le domaine biologique et médical pour caractériser les tissus vivants et trouve également des applications dans le domaine agro-alimentaire. En plaçant un échantillon de matière dans un champ magnétique uniforme, l'aimantation macroscopique s'oriente suivant la direction du champ magnétique. Cette aimantation bascule dans le plan perpendiculaire au champ lorsqu'on la soumet à une impulsion de radiofréquence à la fréquence de résonance des noyaux. Dès que cesse l'émission de radiofréquence, le retour à l'équilibre s'effectue avec restitution de l'énergie absorbée et induction d'une force électromotrice (en abrégé f.é.m.) dans la bobine de détection entourant l'échantillon. Ce retour à l'état initial ou relaxation se fait selon une loi exponentielle. La relaxation en RMN est un phénomène complexe qui fait intervenir deux composantes (i) la relaxation longitudinale avec une constante de temps T1, et (ii) la relaxation transversale, avec une constante de temps T2. Les temps de relaxation ainsi que l'aimantation totale de la matière dépendent de l'état de l'échantillon et donnent des renseignements sur la composition de ltéchantillon étudié. Les travaux effectués par les inventeurs dans ce domaine ont montré qu'en choisissant certains paramètres de mesure, la technologie d'analyse par RMN du proton appliquée au foie gras pouvait permettre une détermination rapide et avec une bonne précision de son taux de fonte. L'invention a donc pour but de fournir un procédé d'évaluation rapide du taux de fonte d'un foie gras à partir de données de RMN. Le procédé selon l'invention de détermination du taux de fonte du foie gras est caractérisé en ce que - on soumet un échantillon du foie à étudier à un champ d'aimantation en le plaçant dans un spectromètre pour analyse par RMN du proton, à basse résolution, - on irradie cet échantillon avec une série d'impulsions de radiofréquence à la fréquence de résonance des protons, - on mesure la f.é.m. induite dans une bobine de détection qui entoure le tube contenant l'échantillon, les valeurs de paramètres de relaxation, déduites de la f.é.m. aux bornes de la bobine de détection, étant traitées par un micro-ordinateur, relié au spectromètre, équipé d'un programme permettant l'incorporation des points préleves dans un référentiel ou courbe d'étalonnage donnant le pourcentage de taux de fonte pour ces memes paramètres, établie avec des foies de même origine et ayant subi un même traitement. Le référentiel de fonte est élaboré par accumulation et comparaison de résultats d'analyses de foies gras par RMN, effectuées comme indiqué ci-dessus, et de tests de fonte en boites pratiqués sur les mêmes foies, les foies utilisés étant de même origine et ayant subi un traitement identique. On relève pour chacun de ces foies des caractéristiques telles que le poids, les conditions et temps de gavage de 1' animal, la nourriture, les conditions de l'éviscération, le mode et temps de transport, puis on effectue simultanément l'analyse par RMN et le test de fonte en boite. Le croisement des courbes analytiques des foies, des résultats de fonte et des origines aboutit à la constitution de courbes types auxquelles pourront être comparées ensuite les courbes analytiques de n'importe quel foie. Les résultats obtenus indiquent qu'il est possible de déterminer le pourcentage de fonte avec une erreur standard de l'ordre de 3 %, en un temps très court qui peut être inférieur à 1 min, voire de l'ordre de 30 secondes. On remarquera en outre que cette mesure présente l'avantage d'être effectuée sur un échantillon de l'ordre du cm3 et non sur le foie entier comme dans les techniques classiques de détermination de taux de fonte. Selon une disposition avantageuse de ce procédé, le spectromètre mis en oeuvre comporte une EPROM programmée de manière à permettre l'émission d'une séquence a' impulsions appropriée. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, on utilise un spectromètre dont la mémoire met en oeuvre une séquence d'impulsions. On a recours avantageusement à la séquence des trois impulsions suivantes: 1) - une première impulsion à 90C avec prélèvement du premier point mesurant la tension aux bornes de la bobine de détection entre 11 et 150 Ps environ après l'impulsion, puis, après un délai de 500 à 1500 Ps environ, 2) - une deuxième impulsion à 1800, suivie d'un délai de 1 à 3 msec environ, et 3) - une troisième impulsion à 1800, avec prélèvement du deuxième point dans un délai de 500 à 1500 Ps environ après l'impulsion, le cycle de ces deux impulsions etant répété n fois. Le premier point prélevé correspond à la valeur appelée MST1, Les points qui suivent sont traités mathématiquement avec une fonction exponentielle. La décroissance du signal est bi-exponentielle. Pour éviter un traitement mathématique bi-exponentiel, on ne traite avantageusement que les points prélevés à un temps supérieur à 100 ms. On détermine également le temps de relaxation transversale T2, et la valeur de l'aimantation extrapolee au temps 0, soit MOaT2. I1 existe des relations de linéarité entre le taux de fonte et les paramètres MST1 et MOaT2, du type y = ax + b. Les coefficients a et b ayant été déterminés grâce au référentiel, le traitement par le micro-ordinateur des mesures obtenues sur 1' échantillon étudié permet le calcul de y, connaissant les coefficients a et b et les valeurs MST1 et MOaT2. Les mesures sont réalisées à basse résolution, à 20 MHz. On rapporte ci-après des exemples de mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus afin d'illustrer l'invention. Dans ces exemples, il est fait référence aux figures 1 à 4 qui représentent les courbes du taux de fonte de foies gras en fonction respectivement de MST1 ou de MOaT2 pour deux sites d'étude différents. Exemple 1 : détermination du taux de fonte de foies gras par RMN à basse résolution. On rapporte ci-après les résultats d'expériences réalisées sur des foies prélevés sur deux sites A et B. Les mesures de RMN du proton ont été effectuées à l'aide d'un spectromètre Minispec Bruker à 20 MHz, à 40"C. Etablissement d'un référentiel Un "référentiel RMN" a été réalisé à partir de prélèvements de foie gras provenant de canards Mullard exclusivement, dans des conditions de gavage et d'excision du foie déterminées. Le référentiel a été acquis de la manière suivante on a prélevé une carotte de 10 mm de diamètre et 18 mm de long dans le lobe gauche au niveau du hyle dans le foie frais préalablement maintenu au froid (12 heures minimum à 4 C). Ce prélèvement a été placé dans un tube de 13 mm afin d'effectuer les mesures de RMN. L'ensemble du foie restant a été étuvé à 700C pendant 1 heure afin de calculer le taux de fonte réel du tissu. Les mesures RMN ont été réalisées à 40 C sur 4 échantillons préalablement portés à 40 C pendant 10 min au moins. Ces échantillons ont été irradiés par la séquence d'impulsions suivante 1) - une première impulsion à 90C avec prélèvement du premier point mesurant la tension aux bornes de la bobine de détection 70 ,us après l'impulsion, puis, après un délai de 830 ,us, 2) - une deuxième impulsion à 1800, suivie d'un délai de 1,8 msec, 3) - une troisième impulsion à 1800 avec prélèvement du deuxième point dans un délai de 900 ,us après l'impulsion, le cycle de ces deux impulsions étant répété n fois. L'expression de MST1 et MOaT2 en fonction du taux de fonte a été déduite des droites de régression obtenues. Le référentiel a été mis en mémoire dans un microordinateur relié au spectromètre. Il va de soi que la mise en oeuvre de conditions différentes ou de races différentes rendent nécessaire la correction des droites de régression en réalisant des essais supplémentaires. Résultats sur site A On a procédé à trois séries de mesure comportant chaque fois l'étude de 15 échantillons de foies frais et de 15 échantillons de foies cuits. Les séquences employées pour la détermination des paramètres de relaxation sont : inversion récupération pour la relaxation longitudinale (T1) et écho de spin pour la relaxation transversale (T2). Un traitement bi-exponentiel des données de relaxation conduit à la détermination de 10 paramètres Tla, Tlb, MoaT1, MobTI, MST1 T2a, T2b, MOaT2, MobT2, M$T2 Le traitement statistique des données (foies frais) a montré que les meilleures corrélations avec le taux de fonte étaient observées avec MATI, MOaT2 et T2a. Sur les figures 1 et 2, on a représenté respectivement le pourcentage de fonte en fonction de MST1 (figure 1) et de MOaT2 (figure 2) pour les différents échantillons testés. Les équations représentant les droites du référentiel (yl et y2 = % de fonte) sont respectivement yl = -98,93 + 27,67 M$T1, avec un coefficient de corrélation de 0,86 et y2 = -45,91 + 24,79 MOaT2, avec un coefficient de corrélation égal à 0,90. Résultats sur site B. Ces résultats concernent quatre séries avec chaque fois étude de 10 à 15 foies frais et de 10 à 15 foies cuits. Les courbes donnant le taux de fonte en fonction de MST1 et MOaT2 sont données sur les figures 3 et 4. Les équations y3 et y4 représentant les droites du référentiel sont respectivement y3 = -60,97 + 18,37 Mut1, y4 = -32,54 + 19,18 MOaT2, avec des coefficients de corrélation de 0,83. Exemple 2 : Détermination de catégories de foies gras en fonction de leur taux de fonte. On rapporte dans le tableau ci-après les résultats obtenus sur le site de mesure de 1' étude A, en procédant dans les conditions expérimentales rapportées dans 1' exemple 1. Tableau A B C D E F G H I J 1 2 3 3 4 4 5 MST1 MoaT2 TF E1 E2 CAT REELLE CAT TROUVEE CAT ENTREPRIS 5 TF-E1 TF-E2 6 MoaT2 MST1 6 MoaT2 MST1 7 7 8 8 9 9 10 4,2 2,529 16,82 16,78391 17,284 C C C 10 0,04 -0,464 11 3,8 2,055 7,08 5,03345 6,216 A A C 11 2,03 0,844 12 3,69 2,085 6,01 5,77715 3,1723 A A C 12 0,23 2,8377 13 3,86 2,259 6,68 10,09061 7,8762 A AB C 13 -3,41 -1,1962 14 3,88 2,173 4,38 7,95867 8,4296 A A C 14 -3,58 -4,0496 15 3,88 2,26 9,94 10,1154 8,4296 B B B 15 -0,18 1,5104 16 3,86 2,099 5,41 6,12421 7,8762 A A B 16 -0,71 -2,4662 17 4,08 2,359 10,31 12,56961 13,9636 B B B 17 -2,26 -3,6536 18 4,2 2,393 10,73 13,41247 17,284 B BC B 18 -2,68 -6,554 19 3,78 2,134 8,94 6,99186 5,6626 A A A 19 1,95 3,2774 20 3,87 2,267 4,98 10,28893 8,1529 A B A 20 -5,31 -3,1729 21 4 2,347 8,87 12,27213 11,75 B B A 21 -3,40 -2,88 22 3,8 2,294 7,25 10,95826 6,216 A AB A 22 -3,71 1,034 23 3,67 1,851 2,79 -0,02371 2,6189 A A A 23 2,81 0,1711 24 3,63 1,833 2,37 -0,46993 1,5121 A A A 24 2,84 0,8579 Tableau (suite) 25 3,73 2,667 20,27 20,20493 4,2791 C AC A 25 0,07 15,9909 26 4,31 2,76 28,79 22,5104 20,3277 C C A 26 6,28 8,4623 27 4,32 2,233 18,9 9,44607 20,6044 C BC A 27 9,45 -1,7044 28 4,03 2,295 13,1 10,98305 12,5801 B B A 28 2,12 0,5199 29 4,31 2,785 19,58 23,13015 20,3277 C C A 29 -3,55 -0,7477 30 3,86 2,36 14,38 12,5944 7,8762 B B B 30 1,79 6,5038 31 3,86 2,57 19,82 17,8003 7,8762 C CB B 31 2,02 11,9438 32 4,28 2,67 29,79 20,2793 19,4976 D C B 32 9,51 10,2924 33 4,15 2,54 15,97 17,0566 15,9005 C C B 33 -1,09 0,0695 34 4,33 2,68 20,96 20,5272 20,8811 C C B 34 0,43 0,0789 35 4,34 2,67 7,49 20,2793 21,1578 A C B 35 -12,79 -13,6678 36 4,06 2,57 13,14 17,8003 13,4102 B CB B 36 -4,66 -0,2702 37 4,37 2,84 24,75 24,4936 21,9879 D D B 37 0,26 2,7621 38 4,4 2,8 28,13 23,502 22,818 D D B 38 4,63 5,312 39 4,37 2,76 22,62 22,5104 21,9879 D D B 39 0,11 0,6321 40 3,84 2,142 7,75 7,19018 7,3228 A A A 40 0,56 0,4272 41 4,3 2,685 18,76 20,65115 20,051 C C A 41 -1,89 -1,291 42 4,12 2,564 14,19 17,65166 15,0704 B BC A 42 -3,46 -0,8804 43 4,44 2,63 20,33 19,2877 23,9248 C CD A 43 1,04 -3,5948 44 4,27 2,427 10,66 14,25533 19,2209 B BC A 44 -3,60 -8,5609 45 4,282 2,58 24,54 18,0482 19,55294 D C B 45 6,49 4,98706 46 4,13 2,6 20,27 18,544 15,3471 C C B 46 1,73 4,9229 47 4,02 2,5 13,44 16,065 12,3034 B CB B 47 -2,63 1,1366 48 4,45 2,758 22,46082 24,2015 48 -22,46 -24,2015 49 4,03 2,22 11,9 9,1238 12,5801 B B B 49 2,78 -0,6801 50 4,24 2,62 14,51 19,0398 18,3908 C C C 50 -4,53 -3,8808 51 4,32 2,665 16,93 20,15535 20,6044 C C C 51 -3,23 -3,6744 52 4,01 2,63 18,41 19,2877 12,0267 C CB C 52 -0,88 6,3833 53 3,75 2,38 4,11 13,0902 4,8325 A BA C 53 -8,98 -0,7225 54 4,19 2,68 11,85 20,6272 17,0073 B C C 54 -8.58 -5,1573 Les colonnes A à J correspondent aux mesures et évaluations suivantes A : Mut1, B : MOaT2, C : taux de fonte déterminé sur foie entier (en abrégé TF), D : taux de fonte El déterminé par mesure de MOaT2, E : taux de fonte E2 déterminé par mesure de Mut1, F, G et H : mode d'expression des résultats sous forme de catégories (F = selon les techniques d'étuvage classiques, G = selon le procédé de 1' invention, et H = selon entreprise, c'est-à-dire sur la base de l'aspect général, de la-consistance et de la couleur). I et J : différence entre la valeur trouvée pour El et E2 et la valeur réellement mesurée par le test de fonte du foie entier (TF donné en colonne C). Les coefficients a et b des droites représentant le taux de fonte du référentiel en fonction de MOaT2 et de MST1 ont été données dans l'exemple 1. Par mesure de commodité, les résultats de taux de fonte sont exprimés par catégorie. On distingue 4 catégories A à D correspondant respectivement aux taux de fonte suivants : A = 0 à 8 %, B = 8 à 15 %, C = 15 à 22 % et D = 22 t et plus. L'attribution d'une catégorie a été effectuée de la manière suivante - lorsque les calculs de El et E2 conduisent à la même catégorie, par exemple AA ou BB, une seule lettre est indiquée dans la colonne, - lorsque ces calculs conduisent à des catégories différentes, on indique les deux lettres correspondantes. En connectant une imprimante à l'ordinateur, on obtient un listing donnant chaque fois la catégorie à laquelle appartient le foie gras. Les résultats rapportés ci-dessus montrent que l'utilisation conformément à l'invention d'un référentiel permettant d'établir des corrélations entre les résultats analytiques de foies d'origine connue et les critères de qualité principaux de prédire par un simple prélèvement d'échantillon le degré de fonte du foie. L'invention met ainsi à la disposition des professionnels des moyens performants et rapides d'évaluation de la qualité des foies, qui peuvent être mis en oeuvre aisément dans les centres d'abattage au coeur des régions productrices. Ces centres d'abattage peuvent ainsi devenir des centres de tests. I1 est notamment possible d'y contrôler l'origine des foies et d'évaluer l'impact des modes d'élevage et de nourriture sur la qualité et de les modifier en conséquence. Le conserveur dispose en outre des moyens pour rationnaliser ses achats et avoir l'assurance de proposer un meilleur produit aux consommateurs. REVENDICATIONS 1. Procédé de détermination du taux de fonte de foie gras, caractérisé en ce que - on soumet un échantillon du foie à étudier à un champ d'aimantation en le plaçant dans un spectromètre pour analyse par RMN du proton, à basse résolution, - on irradie cet échantillon avec une série d'impulsions de radiofréquence à la fréquence de résonance des protons, - on mesure la force électromotrice (ou f.é.m.) induite dans une bobine de détection qui entoure le tube contenant l'échantillon, les valeurs de paramètres de relaxation, déduites de la f.é.m. aux bornes de la bobine de détection, étant traitées par un micro-ordinateur, relié au spectromètre, équipé d'un programme permettant l'incorporation des points prélevés dans un référentiel ou courbe d'étalonnage, donnant le pourcentage de taux de fonte pour ces mêmes paramètres, établie avec des foies de même origine et ayant subi un même traitement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le référentiel de fonte est élaboré par comparaison de résultats d'analyses par RMN de foies frais et de tests de fonte en boîtes pratiqués sur les mêmes foies, les foies utilisés étant de même origine et ayant subi un traitement identique. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le spectromètre de RMN comporte une EPROM programmée de manière à permettre l'émission d'une séquence d'impulsions. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite mémoire met en oeuvre la séquence d'impulsions suivante 1) - une première impulsion à 90C avec prélèvement du premier point mesurant la tension aux bornes de la bobine de détection entre 11 et 150 ,us environ après l'impulsion, puis, après un délai de 500 à 1500 ps environ 2) - une deuxième impulsion à 1800, suivie d'un délai de 1 à 3 msec environ, et 3) - une troisième impulsion à 1800C, avec prélèvement du deuxième point dans un délai de 500 à 1500 s environ après l'impulsion, le cycle de ces deux impulsions étant répété n fois, 5. Procédé selon 1' une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce qu'on relève le premier point qui correspond à la valeur du paramètre appelé M$T1 et qu'on détermine le temps de relaxation transversale T2 et la valeur de l'aimantation extrapolée au temps 0, soit MOaT2.