Avec l'efficacité grandissante des méthodes d'analyse Dumas et proche infrarouge, les laboratoires disposent désormais de solutions étendues pour l'analyse des protéines au-delà de l'analyse traditionnelle Kjeldahl. Giampaolo Perinello de Mérieux NutriSciences donne son avis sur la méthode de choix à employer, et notamment :
- Les avantages de la méthode de Dumas
- Pourquoi l'analyse Kjeldahl reste d'actualité
- Les bénéfices de l'analyse proche infrarouge pour la détermination des adultérations
Pour commencer, j'ai la chance de disposer des méthodes de Dumas, de Kjeldahl et proche infrarouge, » explique Perinello. « J'ai donc le choix de l'analyse à effectuer. Cela me permet d'émettre un avis reposant sur de nombreuses années d'expérience. »
Les avantages de la méthode Dumas
Commençons par la méthode Dumas : nous pouvons évoquer les fonctionnalités d’automatisation des équipements Dumas rendant la technique moins chronophage par rapport à l’analyse Kjeldahl, par exemple avec une automatisation par lots très efficace permettant de libérer du temps aux opérateurs pour se focaliser pour d'autres tâches. La méthode Dumas est également plus rapide, avec des résultats d'analyse disponibles en cinq minutes après préparation.
Il y a encore de nombreuses considérations dans le choix de la méthode. « la méthode Dumas est idéale lorsqu'un échantillon spécifique doit être analysé régulièrement. Mais pour les laboratoires devant effectuer seulement quelques analyses d'échantillons variés, elle ne représente pas la solution optimale, » explique Perinello.
Parce que les systèmes Dumas exigent un temps de démarrage plus long, la méthode se prête davantage à un fonctionnement en continu. La méthode Kjeldahl, d’autre part, peut être utilisée pour des analyses ponctuelles à tout moment. A titre d'exemple, Perinello ajoute : « Si vous analysez un échantillon bien connu comme la farine de blé pour déterminer la teneur en protéines et que vous effectuez environ 100 analyses par jour, la méthode Dumas est à privilégier.
Pourquoi la méthode Kjeldahl reste d'actualité
Dans d'autres cas, lorsqu'un échantillon n'est pas habituel et que le laboratoire effectue des analyses ponctuelles sur des petits volumes, la méthode Kjeldahl reste le meilleur choix pour Perinello. Le type d'échantillon est également un facteur important. « Avec la méthode Kjeldahl, vous pouvez gérer des prises d'essais d'échantillon supérieures, jusqu'à 10 grammes, alors que la méthode Dumas, même avec la version Macro, se limite à 1 gramme, » nous confie-t-il.
Cette considération est particulièrement importante pour les échantillons non homogènes tels que les sols, où la taille de l'échantillon est critique pour garantir une analyse représentative.
Pour résumer, une approche cohérente pour le laboratoire serait d'utiliser la méthode Dumas pour des volumes d'analyses élevés sur des échantillons spécifiques et l'analyse Kjeldahl pour des échantillons plus diversifiés. De plus, en tant que méthode de référence établie de longue date, les clients se tourneront souvent vers l'analyse Kjeldahl.
Les possibilités offertes par l'analyse proche infrarouge
L'analyse proche infrarouge prend de l'ampleur au laboratoire, particulièrement dans les domaines tels que l'alimentation animale pour lesquels des calibrations fiables et exhaustives ont été mises au point à partir de données d'analyse de référence.
Perinello résume les bénéfices de la technologie proche infrarouge simple à mettre en oeuvre grâce aux fonctionnalités de connectivité et par le fait qu'elle offre un net avantage pour la détection des adultérations.
Il fait référence aux systèmes utilisés depuis de nombreuses années dans les industries laitières et céréalières, où les laboratoires de référence comparent régulièrement l'analyse proche infrarouge à l'analyse de référence via un ring test intégrant des échantillons de référence afin de maintenir et de contrôler les calibrations. « L'utilisation de la technologie proche infrarouge est actuellement limitée, mas dans le futur, une utilisation plus étendue sera envisageable, » explique-t-il. « Vous n'aurez pas tellement besoin d'analyses de référence. En effet, seuls quelques laboratoires auront besoin d'effectuer des analyses de référence avec les méthodes Kjeldahl ou Dumas. Vous pourrez ensuite partager les données via le réseau. »
Un autre point fort de l'analyse proche infrarouge est sa performance en tant que méthode discriminante : une empreinte spectrale connue est utilisée comme modèle pour un échantillon conforme, le lait en poudre par exemple. Toute information traduisant un écart spectral permet d'émettre un doute et peut être isolée pour faire l'objet d'une investigation supplémentaire. La vérification de ce contrôle est effectué simultanément avec les analyses de composition déterminant la teneur en protéines, le taux d'humidité, etc. Une application avancée cette méthode discriminante, par la calibration du système proche infrarouge, serait de reconnaître l'empreinte spectrale d'adultérants connus tels que la mélamine.
« Avec les analyses Dumas et Kjeldahl, l'objectif est de quantifier l'azote total, mais il est impossible de déterminer s'il résulte de la mélamine ou d'autres adultérants, » précise Perinello. « Nous évaluons encore les possibilités et, d'après moi, la technologie proche infrarouge représente une opportunité unique de lutter contre les adultérations car la technologie est répandue, les analyses sont peu couteuses et vous pouvez partager les données spectrales, de sorte que l'analyse peut être effectuée n'importe où puis évaluer ailleurs si besoin. Sans la standardisation, vous ne pouvez analyser que sur un seul site, et la procédure peut couter bien plus cher qu'avec la technologie proche infrarouge. »
Méthodes de détermination des protéines : synthèse
Kjeldahl
- En 2009, la Commission européenne a approuvé la méthode Kjeldahl comme méthode officielle de contrôle des denrées alimentaires et des aliments pour animaux.
- Détermine l’azote à partir de l’azote organique et de l’ammoniac.
- Une technique par voie chimique inventée par Johan Kjeldahl dans les laboratoires Carlsberg en 1883. Pour autant, les systèmes Kjeldahl modernes ont évolué vers l'automatisation, ce qui permet de traiter jusqu’à 20 échantillons à la fois.
- La quantité d'échantillon n’est pas limitée, ce qui rend la méthode adaptée aux échantillons non homogènes.
Dumas
- Une méthode relativement récente pour l'alimentation et l'agriculture, mais très populaire et de plus en plus mentionnée dans les normes.
- Détermine l’azote total, fractions inorganiques comprises.
- Une méthode de combustion inventée en 1883 par Jean Baptiste Dumas dans laquelle une réaction exothermique transforme instantanément toute matière organique en ses éléments chimiques - aucune utilisation de produits chimiques.
- Rapide et pratique grâce à l’analyse automatisée de lots allant jusqu’à 117 échantillons à la fois, mais avec une taille d'échantillon limitée en raison de la méthode de combustion employée.
TECHNOLOGIE PROCHE INFRAROUGE
- Une technique spectroscopique exploitant le spectre défini par des longueurs d'onde entre 700nm et 2500nm.
- Introduite dans les années 1970 et 1980 dans certaines industries alimentaires et agricoles, et devenue indispensable à l'analyse de composition dans la plupart des produits alimentaires et agricoles.
- Nécessite un étalonnage en fonction de l'application, mais une fois en place, il n'y a que peu ou pas de préparation et aucun produit chimique n'est nécessaire. Elle simplifie le travail de l'opérateur et donne des résultats rapides (30 à 60 secondes).
- Gagne en popularité avec l'accès à des calibrations prêtes à l'emploi, grâce aux avancées en termes de puissance de calcul et à la connectivité en réseau.
