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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTER DE L’ENSEIGNEMENT SUPE

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTER DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEURE ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE ABD EL-HAMIDE IBN BADIS MOSTAGANEM FACULTE DES SCIENCES EXACTES ET DE L’INFORMATIQUES DEPARTEMENT DE CHIMIE MEMOIRE Présenté pour obtenir le diplôme de MASTER II EN CHIMIE Option : ANALYSE SPECTRALE EN CHIMIE Par BELHADJ FATMA Date de soutenances : 28 /05 /2015 Membres de jurys : Président : Dr H.BELHAKEM université de Mostaganem. Examinateur : M.A S.BOURAHLA université de Mostaganem. Encadreur : M.A A.KADI université de Mostaganem. ANNEE UNIVERSITAIR : 2014-2015 CARACTÉRISATION ET L’ETUDES DES COLORANTS ALIMENTAIRES SOMMAIRE Introduction…………………………………………………………………………………. . 1 I.1.Définition…………………………………………………………………………………. 2 I.2.Les colorants alimentaires……………………………………………………………….... 2 I.2.1. Historique.……………………….……………..……………………………….... 2 I.2.2.Définition…………….…………………………………………………………… 3 I.2.3.Nature des colorants alimentaires……………………………………………..….. 3  Colorants naturels…………………………………………………………………. 3  Colorants synthétiques.......................................................................................…...4 I.3. Stabilité des colorants alimentaires………………………………………………………. 4 I.4. Les effets des colorants alimentaires sur la santé……………………………………… .. 5 I.4.1.des effets néfastes…............................................................................................... 5 I.4.2.des effets bénéfiques…………………………………………….……………… 6 I.5. Réglementation…………………………………………………………………………….7 I.6. Les colorants autorisés en Europe…………………………...…………………………….8 I.7. La dose journalière admissible………………………………………………………...... 12 I.8. Le pouvoir colorant……………………………………………………………………... 12 II.1.Généralités sur la couleur………………………………………………………………...13 II.2. Lien entre la structure moléculaire et la couleur………………………………………...14 II.2.1. Chromophore…………………………………….……………………………14 II.4.2. Auxochrome.................................................................................................…..15 II.3. Les effets de l’absorbance……………………………………………………………….15 II.4. Les effets influences sur l’absorbance…………………………………………………..15 II.4.1. Les effets de solvants.................................................................................…...15 II.4.2. Les effets de conjugaison……………………………………………………..16 CHAPITRE I : Les colorants CHAPITRE II : l’absorption II.4.3. Les effets de substitution……………………………………………..………16 II.5. Spectroscopie d’absorption dans l’UV-Visible………………………………………….16 II.5.1. Définition……………………………………………………….……………16 II.5.2. Demain spectral..........................................................................................…...16 II.6. Spectrophotométrie UV-visible………………………………………………………….16 II.6.1. Définition……………………………….……………………………………16 II.6.2. Le spectrophotomètre…………………………………………………………17 II.6.3. Le principe…………………………………………………………………….17 III.1.safran…………………………………………………………………………………….19 III.1.1. Définition……………………………………………………………………19 III.1.2. Les type de safran…………………………………………………………....20  Safran en filament…………………………………………………………….20  Safran en poudre……………………………………………………………...20 III.1.3. Les composition de safran…………………………………………………..21  L’α-crocine……………………………………………………………………21  La picrocrocine………………………………………………………………..21  Le safranal…………………………………………………………………….22 III.1.4. classification du safran…………………………………………………….22 III.2. Curcumine………………………………………………………………………………23 III.3. Tartrazine……………………………………………………………………………….24 IV.1. Le but …………………………………………………………………………………..25 IV.2. L’effet de solvant……………………………………………………………………….25 IV.3. L’effet de pH…………………………………………………………………………...26 IV.4. L’effet de la température……………………………………………………………….26 IV.5. Résultats et discussion………………………………………………………………….27 IV.6. Conclusion……………………………………………………………………………...33 CHAPITRE III : étude des colorants alimentaires utilisée CHAPITRE IV : partie expérimental Conclusion générale…………………………………………………………………………34 Références bibliographique………………………………………………………………….35 Chapitre I LES COLORANTS 2 I. LES COLORANTS : I.1.Définition: Un colorant est une substance chimique colorée capable de transmettre sa coloration à d’autre corps [1], est un composé organique insaturé et aromatique [2]. Les premières matières colorantes étaient d’origines végétales ou même animales. A l’heure actuelle, presque la totalité des matières colorantes employées sont des dérivées des hydrocarbures contenus dans le goudron de houille [1]. La coloration d’une molécule est due à la présence de groupements fonctionnels appelés : « groupements chromophores », absorbe certaines radiations composantes la lumière [3]. I.2.Les colorants alimentaires : I .2.1.Historique : Avant 1850, les colorants alimentaires étaient d'origine naturelle (safran, cochenille, caramel, curcuma, rouge de betterave). Les premiers colorants artificiels datent donc de la seconde moitié du XIXème siècle, et sont, au départ, préparés à partir des produits de distillation de la houille. Devant la multiplication des substances proposées, l'idée de la liste positive fait son chemin et est adoptée en France en 1912. De nombreux amendements viennent modifier cette liste, à cause de problèmes toxicologiques, qui entraînent notamment l'interdiction du jaune de beurre et du ponceau 3 M. En 1962, la CEE propose une liste de colorants qui est adoptée en France en 1963. Elle comporte 38 colorants d'origine variée mais dont la pureté est définie. En 1977, et sur recommandation de la CEE, neuf colorants sont retirés de la liste des additifs autorisés, pour cause de dossier toxicologique incomplet (chrysoïne S, jaune solide, orange GGN, orseille, écarlate GN, ponceau 6 R, bleu anthraquinonique, noir 7984, terre d'ombre brûlée). Depuis, la législation européenne a encore évolué. La dernière phase de proposition du Parlement Européen sur les colorants fut émaillée par le dépôt de plus de cent amendements en première lecture par les socialistes et les écologistes, réclamant des restrictions plus sévères sur l’emploi de ces substances et l’interdiction totale d’un certain nombre d’entre eux. Sous la pression de l’industrie agro-alimentaire, la moitié des amendements fut supprimée. Mentionnons la position très inconfortable de la Grande-Bretagne qui, traditionnellement, est une grande utilisatrice de colorants dans l’industrie alimentaire. Finalement, la directive sur les colorants a été adoptée le 30 Juin 1993. Chapitre I LES COLORANTS 3 I.2.2.Définition : Le terme de colorant désigne toute substance colorée utilisée pour changer la couleur d'un support (textile, papier, aliment, etc.) ; un colorant est appelé « teinture » s'il est soluble dans le milieu qu'il colore, ou « pigment » s'il est insoluble. Son origine peut être naturelle (organique ou minérale) ou synthétique. Les colorants alimentaires sont utilisés pour ajouter de la couleur à une denrée alimentaire, ou pour en rétablir la couleur originale. Les colorants alimentaires ajoutent de la couleur aux aliments, pour les rendre théoriquement plus appétissants et réhaussants [4]. I.2.3. Nature des colorants alimentaires: C’est un composé chimique colorée naturels qui se trouve dans la nature sous forme des plantes (ex : safran) ou synthétiques (liquide ou poudre….) en générale organiques [5]. La terminologie industrielle moderne définit un colorant comme un produit contenant le colorant organique pur avec différents additifs et agents de couplage, qui facilitent son utilisation [2]. Il existe deux types de colorants : I.2.3.1.Colorants naturels : Il existe une dizaine de colorants naturels, alors que l’on compte des milliers de colorants synthétiques [6]. Jusqu'en 1850, les colorants alimentaires ont été d'origine naturelle. C'était des colorants pour la plupart organiques qui provenaient : - de végétaux comestibles (carotte [orange], betterave [rouge], peau de raisin noir [noir], ...) - d'extraits d'origine animale ou végétale non habituellement consommée (rouge cochenille provenant d'un insecte d'Amérique centrale [Coccus Cacti], stigmate de crocus [safran], ...) - du résultat de la transformation de substances naturelles (caramel [marron], ...). Les colorants naturels sont extraits des plantes, des arbres, des lichens ou insectes et des mollusques [2]. Chapitre I LES COLORANTS 4 Exemple : Caroténoïdes (E 160a à E 160f) Les caroténoïdes sont des pigments naturels, très largement répandus dans la nature, et possédant des teintes brillantes : jaune, orange, rouge de nombreux fruits comestibles (citrons, pêches, abricots, oranges, fraises, cerises, tomates...), de légumes (carottes), de champignons (girolles), d'animaux (œufs, homards, langoustes, poissons divers...). Le β -carotène est sans doute le plus connu de tous les caroténoïdes. Il est insoluble dans l'eau, l'éthanol, légèrement soluble dans les graisses végétales. Il a une activité vitaminique A. Figure 1 : structure chimique de Le β -carotène I.2.3.2. Colorants synthétiques : Les colorants synthétiques sont des composés synthétisés à partir de premier chaine principale de base telle que le benzène…... qui sont eux même issu synthétisée des huiles [7]. Exemple: Bleu patenté V (E131) : est un composé chimique de couleur bleu-foncé. Il est utilisé en agroalimentaire comme colorant (dans les bonbons Schtroumpf). Figure 2 : structure chimique de Bleu patenté I.3. Stabilité des colorants alimentaires : Les colorants alimentaires les plus sensibles sont les pigments naturels dont la stabilité sera conditionnée par la composition de l’aliment, le procédé de fabrication utilisé, l’emballage et la date limite de consommation. Les principaux facteurs intervenant sont : Chapitre I LES COLORANTS 5 Tableau 1 : Les facteurs qui influencé sur les colorants alimentaires Facteurs Effets Solutions éventuelles Lumière Décoloration Conservation à l’abri de la lumière pH Dépôts à pH bas Micro encapsulation Changements de couleur Chaleur Pas de Changement de couleur / Oxydations Dégradations, décolorations Microencapsulation Antioxydants (Acide ascorbique, BHA, BHT,..) Métaux Dégradation Agents chélatants (séquestrants) Dépôts de calcium SO2 Décoloration Limiter l’emploi de SO2, le remplacer par d’autres antioxydants I.4. Les effets des colorants alimentaires sur la santé : Après avoir étudié certaines propriétés chimiques des colorants alimentaires, intéressons-nous maintenant à leurs effets sur la santé et à leur réglementation, leurs dangers étant souvent ignorés des consommateurs. I.4.1.des effets néfastes : Parmi tous les aliments, rares sont ceux qui ne contiennent pas de colorants (naturels ou synthétiques). Or, l’absorption de ceux-ci n’est pas toujours sans conséquences pour notre santé. En effet, certains sont responsables d’intolérances. Seul le rouge de la cochenille E124 provoque, dans quelques rares cas, des allergies. Il met ainsi en jeu le système immunologique contrairement à l’intolérance. Plus grave, d’autres sont mutagènes et génotoxiques ou encore provoquent des cancers de la thyroïde voire même des tumeurs des glandes surrénales et des riens chez les animaux. Ces derniers effets sont cependant rarissimes et ne surviennent que si l’on en ingère de fortes doses. Chapitre I LES COLORANTS 6 Les colorants alimentaires que l’on peut considérer comme toxiques pour l’être humain et à éviter sont la Tartrazine E102 et l’Amarante E123 (interdit aux Etats-Unis et très réglementé en France). Ces additifs sont entre autre suspectés de jouer un rôle dans le syndrome d’hyperactivité et pourraient contenir des substances cancérigènes. Ceci dit, les réactions d’intolérance liées aux colorants alimentaires en générale ne sont pas de meme nature voici la liste de celles le plus fréquemment observées : -Action sur le système nerveux central : interférence avec la neutrasmission de type GABA-ergique ; synthèse excessive d’acétylcholine (composant du neurotransmetteur) ou encore présence d’amines biogènes. -Action sur le système nerveux dit « périphérique » : effet excitant (tels l’Amarante et la Tartrazine) et anomalie des récepteurs neuroniques. -Inhibition ou déficit de certains enzymes. -Augmentation uploads/Litterature/ mchi25.pdf