Developpement de nouvelles applications en analyse d'authenticité des aliments par Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN)

Development of new analyses in food authenticity by Nuclear Magnetic Resonance (NMR)

• Auteur / Autrice : Sophie Guyader
• Direction : Gérald Remaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale et industrielle
• Date : Soutenance le 28/05/2018
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matière, Molécules Matériaux et Géosciences (Le Mans)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chimie Et Interdisciplinarité : Synthèse, Analyse, Modélisation (Nantes)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Akoka, Catherine Deborde
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jaleh Ghashghaie, Bénédicte Elena-Herrmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie par résonance magnétique du carbone-13

Chimiométrie

Métabolomique

Mots clés libres

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Résumé

La vérification de l'authenticité en agroalimentaire a pour but de protéger la santé des consommateurs, garantir la traçabilité des produits et lutter contre les fraudes. La Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) est une méthode analytique employée pour la quantification de composés ciblés ou l'acquisition d'empreintes spectrales. Dans le cadre de 5;~tte thèse, il a été proposé de transférer trois méthodes développées en recherche fondamentale par spectroscopie RMN dans un environnement industriel. Afin de caractériser de nouvelles variétés de cafés Arabica, modifiées d'un point de vue génétique et récemment introduites sur le marché, une étude a été proposée en RMN du proton par l'utilisation d'un outil chimiométrique récent et performant, l'IC-DA (Independent Component - Discriminant Analysis). Une seconde étude s'est portée sur le transfert d'une séquence RMN du carbone 13 récemment développée en INEPT (Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Tranter) adiabatique refocalisée appliquée à des corps gras de multiples origines végétales et animales. Enfin, l'analyse par RMN isotopique du carbone 13 de la Vanilline a été proposée suivant un processus rigoureux de transfert. Deux des trois méthodes ont été transférés en intégralités en routine au cours de la thèse. Les trois projets présentés ont été soumis à publication et ont permis d'apporter de nouvelles connaissances et outils au laboratoire d'analyses industriel, d'étendre leur domaine de compétences et d'assurer ou d'optimiser leurs méthodes existantes.

Verification of authenticity in food-processing intends to protect the health of consumers, to guarantee the traceability of products and to fight against frauds. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is an analytical · method employed for quantifying targeted compounds or for acquiring complete spectral fingerprints involving different fields such as metabolomics, isotopy or chemometrics. Pure research aims to promote the development of effective tools and to assure their applicability, it was suggested to transfer three methods using the NMR spectroscopy in an industrial environment. To characterize new varieties of Arabica coffee, modified in a genetic point of view and recently introduced on the market, a first studied has been proposed in proton NMR by the use of a recent and efficient chemometric tool, the IC-DA (Independent Component - Discriminant Analysis). A second study focused on the transfer of a newly developed NMR sequence for carbon 13 in refocused adiabatic INEPT (Insensitive Nuclei Enhanced by Polarization Tranter) applied to several plant and animal origins of fats. Finally, isotopic NMR analysis of carbon-13 in Vanillin has been proposed following a rigorous transfer process. Two of the three methods were routinely transferred during the thesis. The three presented projects were submitted for publication and have provided new knowledges and tools for the industrial laboratory of analysis, the extension of their area of expertise and the guarantee or the optimization of their existing methods.