Cours Toxico alim LP Automne 2020-2021 (1) (1).pdf
Cours Bioch alim LP Automne 2020-2021 (1) (1).pdf
1. Licence Professionnelle
Valorisation des produits du terroir
Module: Techniques d’analyses/Biochimie des aliments
Elément 2: Principaux systèmes biochimiques alimentaires
2020-2021
Présenté par
Le Pr Ahmed TALBAOUI
e-mail: atalbaoui@yahoo.fr
2. - La Biochimie alimentaire-
- La biochimie: est une science qui s’intéresse à
l’étude des réactions chimiques qui se déroulent
dans l’organisme.
- Aliment: Substance non toxique, naturelle ou
synthétique Satisfaction des besoins nutritifs des O.V
- Nutriments: Eléments présents dans les aliments
- Macronutriments (Glucides,Lipides,Protides)
- Micronutriments (Minéraux, Vitamines)
3. - La Biochimie alimentaire-
Branche de la biochimie
- Constituants biochimiques des aliments
- Relation structure-fonction de ces molécules
- Intéractions entre ces différents composants
5. I.1- Structure et propriétés
I.1.- Structure
- Liquide incolore, inodore et sans saveur.
- Elément vital pour les organismes vivants.
+
Ϩ
H H +
Ϩ
105,4°
O 2 -
Ϩ
Structure de la molécule d’eau
7. I.1- Structure et propriétés
I.2- Propriétés physico-chimiques
b- Congélation et décongélation
b.1-Congélation:
- Définition
Processus de refroidissement (T°C -18 °C) permettant de faire passer
l’eau contenue dans les produits alimentaires en cristaux de
glace.
Avantages:
Préservation des qualités organoleptiques des aliments.
Suppression de toute activité biologique, chimique et
enzymatique (qui dépend de l’eau sous forme liquide)
Bonne Conservation des produits alimentaires
9. I.1- Structure et propriétés
I.2- Propriétés physico-chimiques
b- Congélation et décongélation
b.2- Décongélation:
- Définition
Processus permettant de ramener un produit alimentaire
congelé à une température supérieure à 0°C.
- Méthodes de décongélation
- Décongélation à température ambiante !!!
- Décongélation au réfrigérateur.
- Décongélation à l’eau froide.
- Décongélation au four micro-ondes.
10. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
a- Teneur en eau:
Représente la quantité d’eau totale (eau liée et non liée) qu’elle
contient. Par rapport à la matière humide, la teneur en eau (en %)
s’exprime par la formule suivante:
mh ms 100
mh
mh (en g): Masse du produit alimentaire humide.
ms (en g): Masse du produit alimentaire sec.
meau (en g): Masse de l’eau.
11. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
b- Activité de l’eau (aw)
b.1- Activité de l’eau et pression de vapeur d’eau
Représente la quantité d’eau non liée (libre) qu’elle contient.
s’exprime par la formule suivante:
Ph
Ph0
Ph : Pression partielle de vapeur d’eau de l’aliment à une
température donnée.
Ph0 : Pression partielle de vapeur d’eau pure à la même
température.
0 < aw< 1
aw
12. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
b- Activité de l’eau (aw)
b.2- Activité de l’eau et l’humidité relative d’équilibre
L’activité de l’eau et l’humidité relative sont reliées par la relation
suivante:
HER HER 100 X aw
100
0 < aw< 1
HER: Humidité Relative d’Equilibre
aw
13. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
b- Activité de l’eau (aw)
b.3- Activité de l’eau de certains aliments
- Viandes fraîches et poissons aw= 0,99
- Pain aw= 0,95
- Biscuits aw= 0,3
- Lait en poudre aw= 0,2
b.4- Incidence de aw sur les micro-organismes
- Bactéries aw= 0,91
- Moisissures aw= 0,6
- Levure aw= 0,8
14. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
b- Activité de l’eau (aw)
b.5- Importance de l’aw en industrie agro-alimentaire
Pour les aliments présentant une aw élevée
Faire diminuer l’ aw à des valeurs proches de 0
Bonne conservation des aliments
15. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
b- Activité de l’eau (aw)
b.6- Conservation des aliments par réduction de l’ aw
2 méthodes
Déshydratation Ajout d’agents depresseurs
Salage Sucrage
16. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
c- Isothermes de sorption
I II III
Teneur en eau %
0 1
0,2 0,6
aw
Adsorption (hydratation) Désorption (Déshydratation)
17. I.1- Structure et propriétés
I.3- Teneur en eau et activité de l’eau
d- Interprétation
- Zone I: Constitution d’une monocouche d’eau.
Eau fortement liée à l’aliment
- Zone II: Fixation des molécules d’eau sur la couche initiale
Eau moyennement liée à l’aliment
19. Introduction
- Les protéines sont des macromolécules biologiques
présentes dans toutes les cellules vivantes.
- Elles sont composées d’un enchaînement de petites unités
appelées: acides aminés unis par des liaisons peptidiques.
- Elles sont formées à partir du code génétique de chaque
individu.
- Elles jouent un rôle vital dans la vie et effectuent différentes
fonctions: structure des cellules, contraction musculaire (actine
et myosine), Enzyme, défense de l’organisme (anticorps)
………etc.
20. II.1- Acides aminés.
II.1.1- Structure et Nomenclature
H
NH2 C COOH
R
Les acides aminés sont constitués:
- d’un groupement carboxyle.
- d’une fonction amine.
- d’un atome d’hydrogène.
- d’un groupe R (chaîne latérale)
Exemples: R= -H Glycine (Gly)
R= -CH3 Alanine (Ala)
21. II.1- Acides aminés.
II.1.2- Importance des acides aminés
- 20 a.a sont très importants.
12 a.a naturels (synthétisés par l’Homme)
20 a.a
8 a.a indispensables (apportés par
l’alimentation) valine, Leucine, Isoleucine, Méthionine,
Thréonine, Phénylalanine, Tryptophane, Lysine.
22. II.1- Acides aminés.
II.1.3- Classification
Il existe plusieurs classifications des acides aminés.
Selon la nature chimique de la chaine latérale, on distingue:
a- Aliphatiques: Glycine, Alanine, Valine, Leucine, Isoleucine.
b- Hydroxylés: Sérine, Thréonine.
c- Soufrés: Cystéine, Méthionine.
d- Cyclique: Proline.
e- Aromatiques: Phénylalanine, Tyrosine, Tryptophane.
f- Acides: Acide aspartique, Acide glutamique.
g- Basiques: Lysine, Histidine, Arginine.
h- Chaine latérale (Amide): Asparagine, glutamine
24. II.2- Proteines
- Elles sont composées d’un enchaînement de petites unités
appelées: acides aminés unis par des liaisons peptidiques.
- N < 100 Peptide N < 10 (oligopeptide).
10 <N < 100 (polypeptide)
- N > 100 Protéine.
25. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.1- Viandes et Charcuterie
- Apports en protéines-
Riches
Protéines
(20%)
Myosine
Myoalbumine Collagène (tryptophane )
Excellentes qualités (Tous les a.a indispensables)
26. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.1- Viandes et charcuterie
- Apports en lipides-
Variable
Espèce Régime alimentaire Morceau considéré
Bœuf (8%) Apport alimentaire Foie et cœur
Poulet (4%) (Maïs est plus riche en MG que le blé)
Dinde (3%)
27. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.1- Viandes et charcuterie
- Apport en minéraux-
Riches en phosphore et en Fer Pauvres en Calcium
Phosphore : Os et dents + ADN et ARN Calcium: Minéralisation des os
Fer : Hémoglobine des GR (Sels de phophate de Calcium)
- Apport en vitamines-
Riches en vitamines B
Carence en vitamine B Fatigue chronique
28. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.2- Poissons
- Apports en protéines-
Riches
Protéines
(20%)
Remarque: Présence de substances azotées non protéiques
( Ammoniaque) Odeur caractéristique.
29. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.2- Poissons
- Apports en lipides-
Faible teneur (0,5 à 15%)
3 Classes
Poissons maigres Poissons demi-gras Poissons gras
(0,5 à 5%) (5 à 10%) (> 10%)
(Merlan, Sole) (Sardine, Thon) (Anguille)
30. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.2- Poissons
- Apports en minéraux-
- Riches en Phosphore et en Iode.
- Moins riches en Fer.
- Peu de calcium.
-Apports en vitamines-
- Riches en vitamine B (B12).
- Riches en Vitamine E.
Vitamine B 12 Carence M. musculaire
Vitamine E Carence Maladies cardiovasculaires
31. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.3- Œufs et ovoproduits
- Apports en protéines-
Riches
Protéines
(14%)
Ovalbumine Ovovitelline
(Blanc d’oeuf) (Jaune d’œuf)
32. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.3- Oeufs et ovoproduits
- Apports en lipides-
12% de l’œuf entier
Phospholipides Jaune d’oeuf
Cholesterol
33. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.3- Œufs et ovoproduits
- Apports en minéraux-
Riche en phosphore
Jaune d’oeuf Riche en Fer
Peu de calcium.
-Apports en vitamines-
Riches en vitamine B (B12), A, E et D
34. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.5- Technique d’analyse biochimique des protéines
- Mise en évidence de la présence des protéines-
-Réaction du Biuret-
Substance à analyser + Réactif de Gornall
Coloration bleue Violette
Présence de liaisons peptidiques
35. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.5- Techniques d’analyse biochimique des protéines
- Dosage des protéines
Utilisation d’un Spectrophotomètre
36. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.5- Techniques d’analyse biochimique des protéines
- Dosage des protéines (Albumine du blanc d’œuf)
Utilisation d’un Spectrophotomètre
Etape 1: Réalisation d’une gamme étalon Mettre dans une série de tubes
à essai des concentrations croissantes de la solution d’Albumine commerciale.
Etape 2: Tubes + Réactif de Gornall + Bien mélanger
Tube X + Réactif de Gornall + Bien mélanger
Etape 3: Incubation 30 min / T°C ambiante/ Obscurité
Etape 4: Lire la DO à 540 nm
37. II. 3- viandes- poissons- oeufs.
II.3.5- Techniques d’analyse biochimique des protéines
- Dosage des protéines (Albumine du blanc d’œuf)
Utilisation d’un Spectrophotomètre
Etape 5: Réalisation d’une courbe d’étalonnage
DO540
X
X
DOx
X
X
X
[ X] [ Albumine ] en g/l
41. III- Lait et produits laitiers
III.1- Lait b- Traitement
Traitement thermique
U.H.T
(135 °C/ 3s)+Ref.rap
Pasteurisation Stérilisation Cons: 6 mois
(75°C/ 15 s)+R.rapide (120°C/20 min)+R. rapide
Conservation (7 à 10j) (E.fermé) Conservation (3 mois)(E.fermé)
Dés ouverture: 2 à 3j ( +4°C) Dès ouverture: 2 à 3j (+4°C)
42. III- Lait et produits laitiers
III.1- Lait b- Traitement
Traitements mécaniques
Homogénéisation Microfiltration
Réduction de la taille des globules gras Microorganismes
43. III- Lait et produits laitiers
III.1- Lait c- Types de lait
Selon la quantité de la matière grasse dans 100 g
Lait
lait entier lait demi-écrémé Lait écrémé
(3,5 g) (entre 1,5 et 1,8 g) (0,5 g)
Ecrémage Centrifugation Standardisation de M.G
44. III- Lait et produits laitiers
III.2- Produits laitiers a- lait déshydraté
Traitement thermique ( T°C)
Protéines
Evaporation de l’eau M. solides M.G
Sels minéraux
Lait en poudre
Conservation: Emballage stérile + A l’abri de la lumière
45. III- Lait et produits laitiers
III.2- Produits laitiers b- lait condensé
Traitement thermique ( T°C) / Sous vide
Elimination d’une partie d’eau
Lait concentré Ex: Nestlé
Non sucré Stérilsé (1 an /T°amb)
Lait condensé
Sucré Pasteurisé (2 ans/T°amb)
46. III- Lait et produits laitiers
III.2- Produits laitiers
c- Babeurre
Liquide résultant de la fabrication de la crème
d- Lait délactosé
Lait auquel on a retiré le lactose
47. III- Lait et produits laitiers
III.2- Produits laitiers Yaourt
e- Laits fermentés Fromage
Obtenus par la fermentation du lait.
Utilisation de bactéries lactiques
Ex: Lactobacillus bulgaricus
Streptococcus thermophilus
ou
Utilisation de la présure
50. III- Lait et produits laitiers.
III.3- Technique d’analyse biochimique du lait
- Dosage de l’acidité du lait-
But: Déterminer la concentration en acide lactique d’un lait
Neutralisation de l’ac.lactique/la soude (NaOH)
Burette: Solution de NaOH ( Ca, Va).
Erlenmeyer : Lait frais (Cb ?, Vb) + Phenolphtaleine (I.C)
A l’équivalence: Ca x Va = Cb x Vb Cb Ca x Va
Vb
Cb (mol/l) Cb (g/l) (Pmac= 90 g/mol)
Expression du résultat en degré Dornic:
Un degré Dornic °D, correspond à 0,1 g d’acide lactique par l de lait
52. Introduction
- Les glucides sont des polyalcools qui comportent
une fonction aldéhyde ou cétone.
- Leur formule brute peut s’écrire (CH2O)n.
- Ils jouent un rôle vital dans la vie car ils
constituent une source importante de production
d’énergie.
- Dans notre organisme, Ils sont stockés sous forme
de glycogène.
- Ils se trouvent principalement dans les produits
sucrés (sucre de table), les féculents et les fruits…
53. IV.1 Classification des glucides
La classe des glucides comporte:
a- Les oses ou monosaccharides une seule
unité hydrocarbonée portant une fonction
carbonyle et des fonctions alcools.
- Fonction aldéhyde Aldose
- Fonction cétone Cétose
- Les plus connus sont le Glucose et le fructose
C6
- Le ribose C5
AD
N
ARN
55. b- Les polysaccharides Union de ieurs monosaccharides
b.1- Polyosides de réserve
Amidon (Végétaux) Glycogène (Animaux)
b.2- Polyosides de structure
Cellulose (paroi des végétaux),Peptidoglycane (paroi des bactéries,
Acide neuraminique (Enveloppe cellule animale)
56. IV.2- Sucres et Produits sucrés
Sucre Produits sucrés
100% de
saccharose
(Source d’énergie)
- Confiserie (Bonbons)
- Miel:. 3 à 6% Saccharose
. 35% Glucose
. 35% Fructose
. Vitamines+Minéraux
- Chocolat: . 50 à 60% de Saccharose
. 20 à 30% de Lipides
. 6% de protéines
. Vitamines+Minéraux
Exemples: Canne à
sucre, Betterave
58. V- Céréales et légumineuses
Céréales Légumineuses
-Amidon 75%
-Protéines 10%
-Phosphore
-Vitamines du groupe B
-Riches en amidon
-Riches en Protéines
-Riches en phosphore et fer
-Vitamines du groupe B
Exemples: blé, riz,
maïs…
Exemples: Haricot, lentilles,
pois…
60. Introduction
- Les lipides (graisses) forment un groupe
hétérogène de molécules peu solubles dans l’eau
mais solubles dans les solvants organiques.
- Ce sont des composants essentiels des
membranes biologiques (Phospholipides,
glycolipides et cholestérol).
- Dans notre organisme, Ils sont stockés sous forme
de triglycérides (lipides de réserve).
- Réserve énergétique organisme (1g 9
Kcal)
61. VI. 1-Classification
VI.1.2- Acides gras (A.G)
-Tous les A.G possèdent une longue chaîne
hydrocarbonée et un groupement carboxyle terminal.
-La chaîne aliphatique peut être saturée ou insaturée.
-Les A.G diffèrent entre eux par la longueur de leur
chaîne, par le nb et la position de leurs doubles
liaisons.
Nbre d’atome de C Nom de l’A.G Nb d’insaturation Position des insat.
16 Acide palmitique 0
18 Acide oléique 1 Δ9
18 Acide linoléique 2 Δ9,12
18 Acide linolénique 3 Δ9,12,15
62. VI.1. 2 Triglycérides
-Les esters du glycérol et d’acides gras sont appelés
acylglycérols ou glycérides.
-L’estérification des 3 OH du glycérol Triglycérides
-On rencontre également des mono et des diglycérides
- Ce sont des lipides de réserve.
63. VI.1.3 Phospholipides
-Une des fonctions OH du glycérol est estérifiée par
de l’acide phosphorique, et non par un A.G.
-Présents au niveau des membranes cellulaires, S.N…
-Aliment riche en Phosphoglycérides: Jaune d’œuf.
65. VI.1.5 Stéroïdes
- Forment un groupe de lipides important, parmi
lesquels on trouve le cholestérol (lipide
membranaire), Aldostérone(hormone), vitamines…
le cholestérol: Stéroïde le plus important et le plus
abondant.
Cholestérol
68. VII- Légumes et Fruits
Eau 60 à 95% C. majeur
Composition
Sels minéraux (Ca, Mg,Fe,Cu...)
Vitamines (Vit. C, Vit. Groupe B)
Fibre de cellulose (Transit intestinal)
