Brevet FR2784465A1 — publié le 20000414

La présente invention concerne un procédé de détection de la fraude dans l'élaboration de jus de fruit concentrés. Les jus de fruits concentrés, notamment les jus de fruits rouges, entrent dans la composition de nombreux produits alimentaires, en particulier desserts, crèmes glacées, entremets aux fruits. On sait aujourd'hui, de manière certaine, détec- ter l'ajout d'un colorant ou d'un agent gustatif étranger au fruit. Il est beaucoup plus délicat de détecter l'ajout de sirop de sucres exogènes. Il existe actuellement sur le marché de nombreux produits appelés "pur jus de fruits concentrés" qui sont en réalité de savants mélanges de concentrés de fruits et de sirops de sucres exogènes. Cette pratique trouve sa justification dans le fait que les produits ainsi obtenus sont de coût moins élevé que les purs jus concentrés. En effet, les sirops de sucres proviennent du traitement du maïs, de la betterave ou de fruits dont la production est abondante et bon marché. Il résulte de cette pratique une concurrence entre les produits authentiques et les produits adultérés, concurrence qui est déloyale puisque les utilisateurs de ces produits ne sont pas à même de distinguer de manière simple entre les deux types de produits, et donc privilé- gient le plus souvent les produits meilleur marché. En effet, les méthodes d'analyse portant sur les sucres, bien que de plus en plus raffinées, comportent pour chacune des incertitudes qui ne permettent pas de détecter à coup sûr la fraude. On augmente le degré de certitude en utilisant plusieurs méthodes d'analyse mais il s'agit alors d'une opération qui devient coûteuse pour l'utilisateur de jus concentrés. L'une des méthodes aujourd'hui pratiquées est l'analyse des sucres par chromatographie capillaire gazeuse. Cette méthode mise au point par l'équipe du professeur canadien Nicholas LOW est assez élégante et fait apparaître dans les chromatogrammes des pics correspondant à certains oligosaccharides dont on sait qu'un pur jus de fruit est dépourvu. Ainsi la présence d'un ou plusieurs pics de ce type dans un chromatogramme de concentré de jus de fruit laisse à penser que le produit analysé a été coupé par un sirop de sucres. Ce n'est cependant qu'une présomption car on s'est aperçu que certains concentrés purs pouvaient aussi présenter de tels pics, notamment après avoir subi les traitements biologiques appropriés qui sont nécessaires à la conservation longue durée des produits (enzymation et pasteurisation). Ces traitements modifient le profil chromatographique des sucres présents dans les jus concen- trés, notamment en ce qui concerne les oligosaccharides. Le but de l'invention est de perfectionner cette méthode par chromatographie gazeuse afin de supprimer autant que faire se peut le recours à l'interprétation visuelle des chromatogrammes. A cet effet, l'invention a donc pour objet un procédé de détection de l'adultération d'un jus de fruit concentré par ajout de sirops de sucres exogènes, selon lequel on procède à une chromatographie capillaire gazeuse du jus de fruit selon une méthode classique précédée d'une préparation et associée à une détection connues en elles- mêmes. Selon l'invention, le procédé consiste à retenir dans le chromatogramme du produit, les pics relatifs aux oligosaccharides marqueurs des sirops de sucres exogènes après les avoir quantifiés relativement à un ensemble prédéterminé d'oligosaccharides, à les introduire dans une banque de données comportant notamment les valeurs quanti- fiées de chromatographies antérieures de purs jus de fruits concentrés et ayant subi les traitements de conservation préalable à leur mise sur le marché et de sirop de sucres également traités pour leur conservation et à procéder à un traitement par analyse statistique de la banque de données ainsi enrichie pour situer le produit en cause parmi les produits antérieurement analysés. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description donnée ci-après de quelques exemples de sa réalisation. Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est un chromatogramme d'un jus de framboise pur concentre, - la figure 2 est la zone agrandie de ce chroma- togramme au niveau des disaccharides, - la figure 3 illustre la zone des disaccharides d'un chromatogramme de sirop de sucres, - les figures 4 et 5 sont des graphes illustrant l'analyse en composante principale (ACP) respectivement de jus de fraise et de jus de framboise, dont certains sont naturels et certains adultérés. Le chromatogramme de la figure 1 est l'illustra- tion de la composition et de la teneur en sucres selon la forme prise par ces sucres d'un jus de framboise concentré et traité par pasteurisation et enzymation en vue de sa conservation. Ce chromatogramme comporte en abscisse une échelle de temps de rétention (temps d'élution) et en ordonnée une échelle indiquant l'abondance du sucre identifié par son temps d'élution. Le graphe est une succession de pics dont l'aire est proportionnelle à la quantité de chaque produit élué. On comprend sur ce graphe que les sucres en plus grande quantité sont les monosaccha- rides (glucose, fructose) qui donnent naissance aux pics de la zone 1 et dont les temps d'élution sont les plus brefs. On remarque ensuite une zone 2 o les pics, à l'exception d'un seul, sont à peine marqués à l'échelle du graphe. Il s'agit de la zone des disaccharides, le pic le plus important représentant le saccharose. La zone 3 est la zone des trisaccharides qui, bien entendu, sont encore moins abondants que les sucres précédents et qui ont des temps d'élution encore plus élevés. I1 existe bien évidemment d'autres polymères (polysaccharides) qui n'apparaissent pas sur ce chromato- gramme. A la figure 2, la zone 2 des disaccharides du chromatogramme de la figure 1 a été agrandie. Cette partie agrandie fait apparaître un grand nombre de pics de diverses tailles qui tous correspondent à un disaccharide dont on peut apprécier l'abondance comparativement aux autres disaccharides et à l'exception du saccharose qui est éliminé, en mesurant l'aire du pic qui lui correspond et en la rapportant à l'aire totale de tous les disaccharides. Ainsi un disaccharide est-il caractérisé dans un produit par son temps (moment) d'élution et par son pourcentage. Le temps ou moment d'élution évolu principalement en fonction du vieillissement de la colonne d'élution de l'appareil. Afin de s'affranchir de cette dérive, on utilise une procédure de calibration avant chaque campagne quoti- dienne de chromatographie, consistant à faire passer dans l'appareil un mélange de paraffines dont on connaît parfai- tement la chaîne carbonée, ce passage étant effectué dans les mêmes conditions que les chromatographies de la campagne qui suivra (même température, même débit,...). A chaque pic correspond un moment d'élution auquel un indice est affecté (indice de Kovats) soit 1900 pour une chaîne à 19 carbones. Après la calibration, le moment d'élution par exemple d'un disaccharide, sera traduit en un indice de Kovats directement par l'appareil, indice calculé par la formule suivante: Ix = (Tx - Tn)/(Tn+l Tn) x 100 + 100 x n o, Tx est le temps de rétention du sucre en cause, Tn est le temps de rétention de la paraffine immédiatement inférieur au temps Tx, Tn+l est le temps de rétention de la paraffine immédiate- ment supérieur au temps Tx, et n est le nombre de carbones de la paraffine éluée au temps Tn. On comprend qu'ainsi pour chaque chromatographie (associée à une détection en aval du type spectrométrie de masse ou ionisation de flamme) les pics se traduisent par deux valeurs numériques, un indice de Kovats et un pourcen- tage. La figure 3 est le chromatogramme d'un sirop de sucre tel qu'il peut être employé pour couper des jus de fruits naturels, chromatogramme limité au niveau des disaccharides. Dans ce graphe, on constate également la présence majoritaire de saccharose et celle d'autres disaccharides dont les temps d'élution sont bien entendu situés dans la même zone que ceux des sucres de même ordre d'un pur jus de fruit. On comprend au vu des figures 2 et 3 qu'il devient très difficile de comparer visuellement ces deux zones, même établies à échelle identique et même avec une grande habitude, de sorte que de nombreuses incertitu- des sont à lever quand il s'agit de décider de la présence ou de l'absence d'un sucre exogène dans un jus de fruit. Outre la complexité des chromatogrammes à comparer, il faut ajouter le fait que les temps d'élution ont pu varier d'un chromatogramme à l'autre pour un même produit, ce qui augmente encore les difficultés d'interprétation. Pour lever ces incertitudes, le procédé de l'invention consiste tout d'abord à déterminer les mar- queurs des différents sirops de sucre en usage dans le commerce, c'est-àdire à choisir un ou quelques uns des oligosaccharides les plus abondants dans chacun des sirops (alors qu'ils sont absents ou peu abondants dans les purs jus de fruits concentrés). Ces marqueurs sont identifiés par leur indice (Kovats) et leur pourcentage pour être mémorisés dans une banque de données. On procède ensuite à la chromatographie de purs jus de fruits dont on est certain qu'il n'ont pas été adultérés et on extrait de chaque chromatogramme les couples de valeurs (indices et pourcentages) correspondants aux marqueurs choisis. Ces valeurs sont également logées dans la banque de données. A titre d'exemple, le tableau ci-dessous illustre quelques relevés réels de l'abondance (en pourcentage) de chacun des huit marqueurs Ml à M8 (huit oligosaccharides) identifiés par leur indice dans, d'une part six sirops de sucre connus S1 à S6 et d'autre part, neuf jus de fruits purs concentrés pasteurisés et/ou enzymes F1 à F9 tels que ces produits sont sur le marché prêts à l'emploi. MI M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 Si 0 6,155 7,095 1,964 6,49 11,406 1,967 2,136 S2 0 7,261 0 2,064 5,109 13,891 2,029 3,472 S3 0,091 0,62 1,283 7,181 1,699 2,02 11,577 14,292 S4 0,856 8,547 7,537 6,375 9,063 8,801 0,579 0,134 S5S 22,793 4,074 4,057 29,519 0,691 0,492 0,037 0 S6 0,459 15,93 20,633 5,506 4,755 13,055 0 0 Fl 0 3,172 2,53 1,524 0 0,734 0 0 F2 0,176 1,464 1,005 1,911 2,379 0 0,738 0,636 F3 0 1,079 1,126 1,381 2,535 0 0,827 0,431 F4 0 1,291 1,264 1,515 2,71 0 2,507 0,553 F5 0,25 1,59 1,23 1,408 2,347 0 0,396 0,069 F6 0 1,698 0,942 1,625 2,181 0 0,515 0,234 F7 0 1,95 0,879 1,644 2,742 0 0,846 0,107 F8 0 3,563 0 1,252 0 0 0,136 0,209 F9 0 2,589 0 1,791 0 0 0,183 0,285 Dans le tableau ci-dessus, les fruits sont de même nature, par exemple des fraises, et les marqueurs Ml à M8 ont été choisis pour leur forte abondance dans les sirops de sucre et leur faible présence dans les fruits naturels. Bien entendu la banque de données pourra compren- dre des registres affectés aux fruits de même nature (fraises, framboises, cassis, pommes, agrumes, fruits à noyaux,...) et aux marqueurs les mieux adaptés à la nature des fruits analysés. Ainsi, l'analyse statistique de la banque de données pourra porter sur le registre correspon- dant à une famille de jus de fruits à analyser au moyen de marqueurs adaptés. Cette analyse statistique est fondée sur l'une ou l'autre des méthodes d'analyse connues en elles-mêmes ayant pour but de permettre une représentation graphique plane simple de la banque de données (ou du registre concerné) à partir de laquelle il est possible de décider simplement si le produit analysé a été ou non adultéré. L'une de ces méthodes, l'analyse en composante principale (A C P) conduit aux graphes des figures 4 et 5. La figure 4 est la représentation de l'analyse en composante principale d'un registre de la banque de données comprenant des échantillons de pur jus de fraise représen- tés par une zone 10 de points groupés, cinq des six sirops de sucres marqués S1, S2, S3, S4, S6 et quelques jus inconnus repérés X1 à X8. Les paramètres d'analyse sont constitués par les six marqueurs M2, M3, M5, M6, M7, M8. Les marqueurs Ml et M4 ont été retirés car ils correspon- dent au sirop de sucre S5 qui lui aussi a été retiré. Cette soustraction résulte du fait que le sirop S5 a un poids dans la représentation opposé à celui du sirop S3. En conservant ces deux sirops, l'analyse statistique aurait été de mauvaise qualité et de faible efficacité. Cette efficacité est mesurée par tests, inclus dans la méthode elle-même, qui la calcule automatiquement et guide l'opéra- teur quant au choix des paramètres à conserver. Sur ce graphique enfin, les vecteurs V2, V3, V5, V6, V7 et V8 représentent le poids des marqueurs paramètres respective- ment M2, M3, M5, M6, M7 et M8 par rapport à tous les échantillons analysés. On remarque que la zone 10 est totalement opposée à ces vecteurs, ce qui signifie que ces paramètres ont peu d'influence sur des produits non fraudés. En revanche, on constate que les produits X sont à l'extérieur de la zone 10 et dans la zone du graphe o les paramètres M2, M3, M5, M6 ont un poids important, ce qui correspond aux divers sirops S2, S1, S4, S6 ou, pour le produit X8, dans une zone o les paramètres M7 et M8 sont de grande importance, ce qui correspond à la présence d'un sirop S3. La figure 5 est une représentation semblable à celle de la figure 4 pour un registre de la banque de données comprenant les échantillons de purs jus de fram- boise représentés par une zone 11 de points groupés, cinq des six sirops de sucres marqués S1, S2, S4, S5, S6 et quelques jus inconnus repérés Y1, Y9. Comme dans le cas précédent, afin d'obtenir une efficacité correcte, on a soustrait à l'ACP le sirop S3 qui est opposé au sirop S5 ainsi que les marqueurs M7 et M8 les plus abondants dans ce sirop. De la même manière que pour le graphe précédent, on constate que la zone 11 est opposée au vecteur des mar- queurs M1 et M6 et qu'au moins les produits Y1, Y2, Y4 ont fait manifestement l'objet de coupage avec pour Y1 des sirops de type S5 et pour Y2 des sirops de type S6. D'autres analyses incorporant des produits volontairement adultérés avec des quantités relatives de sirops de sucres connues ont montré que la représentation des figures 4 et 5 peut être graduée et que la distance des points au centre du graphe est représentative le long des vecteurs, de l'importance de coupage par le sirop corres- pondant à ces vecteurs. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de l'adultération d'un jus de fruit concentré par ajout de sirops de sucres exogènes, selon lequel on procède à une chromatographie capillaire gazeuse du jus de fruit selon une méthode classique précédée d'une préparation et associée à une détection connues en elles-mêmes, caractérisé en ce qu'il consiste à retenir, dans le chromatogramme du jus de fruit, les pics relatifs aux oligosaccharides marqueurs des sirops de sucres exogènes après les avoir quantifiés relativement à un ensemble prédéterminé d'oligosaccharides, à les intro- duire dans une banque de données comportant notamment les valeurs quantifiées de chromatographies antérieures de purs jus de fruits concentrés et ayant subi le traitement de conservation préalable à leur mise sur le marché et de sirops de sucres également traités, et à procéder à un traitement par analyse statistique de la banque de données ainsi enrichie pour situer le jus de fruit en cause parmi les produits antérieurement analysés. 2. Procédé de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, avant chaque campagne de chromatographie, une étape de calibration de l'appareil au moyen de paraffines dont les chaines carbonées sont connues et croissantes, permettant d'affranchir l'appareil de sa dérive dans le temps et de calculer un indice pour chaque pic, cet indice constituant le caractère identifiant de l'oligosaccharide auquel il correspond. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la reven- dication 2, caractérisé en ce que l'analyse statistique des données de la banque de données est une analyse en compo- sante principale (ACP). 4. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la détection associée à la chromatographie capillaire gazeuse est une détection par spectrographie de masse. 5. Procédé selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que la totalité des valeurs de la banque de données est acquise sur les produits ayant subi un traitement industriel connu (pasteurisation et/ou5 enzymation) pour sa conservation.