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Protéger les oméga 3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants

Dans les émulsions, la maîtrise de la structure des interfaces est un facteur clé pour faciliter la protection des lipides vis-à-vis de l’oxydation. Plus cette couche d’interface est homogène, moins les lipides s oxydent. A ce titre les tensio-actifs sont de meilleurs stabilisants que les protéines. Une thèse réalisée dans l’Unité Biopolymères, Interactions, Assemblages de l’Inra de Nantes apporte un nouvel éclairage sur la maîtrise de l’oxydation des oméga-3 dans les aliments.

Huile de colza. © MAITRE Christophe
Mis à jour le 08/02/2013
Publié le 06/09/2012

Les recommandations actuelles prônent une augmentation des apports en acides gras oméga-3 dans l’alimentation. Une des réponses apportées par les industriels de l’agro-alimentaire consiste à enrichir les aliments en ces acides gras polyinsaturés (AGPI). Particulièrement sensibles à l’oxydation, ces nouvelles formulations représentent un véritable défi technologique pour la profession. Altération de l’odeur et du goût, mais aussi de la couleur, voire de la texture des produits finis ainsi que dégradation des qualités nutritionnelles, sont les conséquences d’une mauvaise maîtrise des phénomènes d’oxydations, avec in fine le rejet du consommateur.

Les méthodes classiquement mises en œuvre pour préserver la qualité nutritionnelle et organoleptique des produits contenant des oméga-3 consistent à les conserver sous atmosphère protectrice et/ou à ajouter des antioxydants dans les formulations. Petit bémol : ces solutions sont souvent largement empiriques, peu optimisées en termes qualitatifs et quantitatifs et surtout non prédictives… sans compter qu’elles ne conviennent pas non plus à toutes les conditions d’utilisation ou de conservation, en particulier en ce qui concerne les usages domestiques.

Dans ces formulations, les AGPI sont généralement apportés sous forme d’émulsions constituées de gouttelettes d’huile stabilisées par des émulsifiants protéiques ou non (tensio-actifs par exemple). Dans ces systèmes, l’interface apparait comme une possible barrière de protection contre l’oxydation.

Le travail de thèse entrepris au sein de l’Unité BIA a clairement mis en évidence la relation directe entre la structure et la composition de l’interface et les cinétiques d’oxydation. Plus cette interface est homogène, plus les lipides sont préservés de l’oxydation.

De ce fait, l’utilisation de tensio-actifs pour stabiliser l’interface, est plus efficace pour ralentir l’oxydation que l’emploi de protéines dont les films ont une plus grande hétérogénéité structurale. Par contre, les protéines non adsorbées à l’interface jouent un rôle protecteur.

Par ailleurs, il apparait que les protéines subissent des dégradations précédant l’oxydation des lipides, les protéines localisées à la surface des gouttelettes d’huile étant particulièrement touchées.

Des formulations plus proches des aliments permettront de déterminer comment les compétitions protéines- tensio-actifs peuvent en pratique moduler l’impact de la structure de l’interface. Les recherches s’orientent aujourd’hui vers l’étude de l’incidence de la nature des lipides vecteurs d’oméga-3 et de la localisation des acides gras dans les gouttelettes d’émulsion sur l’oxydation et sur les effets métaboliques des produits formés.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Claire Berton Department of Food Science, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802
  • Claude Genot (02 40 67 50 76) UR BIA - Biopolymères, Interactions Assemblages

En savoir plus

Ce travail a été réalisé par Claire Berton dans le cadre d’une thèse co-financée par la région Pays de la Loire et a fait l’objet de plusieurs publications. En voici une sélection :

  • Quantification of unadsorbed protein and surfactant emulsifiers in oil-in-water emulsions. Berton, C., Genot, C., Ropers, M.H., Journal of colloid and interface science, 2011, 354, (2), 739-748
  • Contribution of the interfacial layer to the protection of emulsified lipids against oxidation. Berton, C, Genot, C., Ropers, M.H., Viau, M. Journal of agricultural and food chemistry, 2011, 59, (9), 5052-5061
  • Oxidative stability of oil-in-water emulsions stabilized with protein or surfactant emulsifiers in various incubation conditions. Berton, C., Ropers, M.H., Bertrand, D., Viau, M., Genot, C.Food chemistry, 2012, 131, 1360-1369

A propos de la méthodologie

Un important travail méthodologique a permis de construire de façon raisonnée, des modèles d’émulsions maitrisés pour localiser majoritairement les émulsifiants (tensio-actifs ou protéines) à l’interface tout en réduisant leur présence dans la phase aqueuse. Des protocoles d’analyse permettant de vérifier la bonne distribution de ces émulsifiants au niveau de l’interface ont également été mis au point.