Contaminants de procédé : formation et atténuation

Les contaminants de procédé sont des composés indésirables qui ne sont pas présents dans les ingrédients bruts mais se forment lors de la transformation des aliments, en particulier sous l'effet de la chaleur. Ce sujet examine comment ces contaminants apparaissent, en utilisant l'acrylamide et la réaction de Maillard comme exemple central, ainsi que les principes permettant de réduire leur formation.

Definition

Les contaminants de procédé sont des composés nocifs, absents des matières premières, qui sont générés lors de la transformation des aliments, en particulier lors des traitements thermiques, en tant que sous-produits de réactions entre les constituants propres de l'aliment.

Scope

Cette entrée couvre le concept des contaminants induits par le procédé, la chimie de leur formation sous l'effet de la chaleur (notamment la réaction de Maillard entre les sucres réducteurs et l'acide aminé asparagine), les principaux précurseurs et conditions de transformation impliqués, ainsi que les principes généraux d'atténuation. Il s'agit d'une référence en matière de sécurité alimentaire et ne fournit pas de conseils diététiques ni d'évaluations des risques pour les individus.

Core questions

• Qu'est-ce qui distingue un contaminant de procédé d'un contaminant environnemental ou ajouté ?
• Comment le chauffage génère-t-il des composés tels que l'acrylamide par la réaction de Maillard ?
• Quels précurseurs et conditions de transformation favorisent la formation de contaminants ?
• Quelles stratégies générales permettent de réduire la formation de contaminants sans altérer l'aliment ?

Key concepts

• Contaminant induit par le procédé
• Réaction de Maillard
• Acrylamide
• Sucres réducteurs et asparagine comme précurseurs
• Dépendance temps-température
• Atténuation (réduction des précurseurs, contrôle du procédé)

Mechanisms

Les contaminants de procédé se forment lorsque les constituants propres d'un aliment réagissent dans des conditions de transformation. L'acrylamide en est l'archétype : lors de cuissons à haute température telles que la friture, la cuisson au four et le rôtissage, l'acide aminé asparagine réagit avec les sucres réducteurs (glucose et fructose) par le biais de la réaction de Maillard, la même chimie de brunissement qui produit une couleur et une saveur désirables. La formation augmente fortement au-delà d'environ 120 degrés Celsius et s'accroît avec le temps et une humidité plus faible, de sorte que les conditions qui brunissent un aliment génèrent également le contaminant. Étant donné que la formation dépend des niveaux de précurseurs et du régime temps-température, l'atténuation fonctionne en abaissant les précurseurs (par exemple en réduisant l'asparagine libre ou les sucres réducteurs) ou en modérant la chaleur appliquée tout en préservant une qualité de produit acceptable.

Clinical relevance

La compréhension de la formation des contaminants est à la base des contrôles de sécurité alimentaire et des choix de transformation visant à maintenir l'exposition alimentaire aussi basse que raisonnablement possible. Cette entrée décrit la science de la formation et de l'atténuation et ne constitue pas une base pour des décisions individuelles en matière de régime alimentaire, de diagnostic ou de traitement, ni une évaluation des risques personnels.

Evidence & guidelines

Ce domaine repose sur la chimie analytique et des études de formation contrôlée ; l'identification en 2002 de l'acrylamide dans les aliments chauffés et la démonstration de sa formation via la réaction de Maillard à partir de l'asparagine ont catalysé des recherches approfondies et le développement d'approches d'atténuation industrielles. Les directives réglementaires et industrielles ultérieures ont traduit cette compréhension mécanistique en contrôles de procédé visant à minimiser la formation.

History

La reconnaissance des contaminants de procédé comme une préoccupation distincte en matière de sécurité alimentaire s'est accélérée en 2002, lorsque des chercheurs suédois ont rapporté que l'acrylamide se forme dans les aliments riches en glucides cuits à haute température, et que des groupes au Royaume-Uni et ailleurs ont montré que la réaction de Maillard entre l'asparagine et les sucres réducteurs en était la voie. Ces découvertes ont incité à des efforts de surveillance et d'atténuation à l'échelle mondiale et ont élargi l'attention portée à d'autres contaminants induits par la chaleur.

Debates

Équilibrer la réduction des contaminants et la qualité des aliments

Étant donné que la réaction de Maillard qui forme l'acrylamide produit également un brunissement, une couleur et une saveur désirables, les stratégies d'atténuation doivent trouver un compromis entre la réduction des contaminants et la qualité sensorielle ainsi que d'autres considérations de sécurité, et l'équilibre optimal est débattu.

Key figures

• Eden Tareke
• Margareta Tornqvist
• Donald Mottram
• Bronislaw Wedzicha

Seminal works

• tareke-2002
• mottram-2002

Frequently asked questions

Pourquoi l'acrylamide se forme-t-il lorsque les aliments riches en amidon sont frits ou cuits au four ?

La cuisson à haute température entraîne la réaction de Maillard entre l'acide aminé asparagine et les sucres réducteurs naturellement présents dans l'aliment, produisant de l'acrylamide comme sous-produit ; la même chimie crée également le brunissement et la saveur des aliments cuits.

Les contaminants de procédé peuvent-ils être complètement éliminés ?

Ils ne peuvent généralement pas être éliminés sans supprimer le procédé qui les crée, mais leur formation peut être réduite en abaissant les niveaux de précurseurs et en contrôlant le temps et la température de cuisson tout en maintenant l'aliment acceptable.