217 - Techniques modernes d’analyse des aliments au service des consommateurs

La présence d’allergènes non déclarés constitue la principale cause de rappel alimentaire au Canada. Les allergènes alimentaires prioritaires doivent être clairement identifiés sur les étiquettes puisqu’ils peuvent provoquer des réactions potentiellement mortelles chez les individus allergiques. L'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) veille à ce que les lois canadiennes sur l'étiquetage soient respectées. Les laboratoires de l’ACIA utilisent différentes techniques analytiques pour détecter ces allergènes alimentaires prioritaires afin de vérifier la conformité réglementaire. Plusieurs projets de recherche ont démontré que les techniques et méthodes d’analyses ne sont pas équivalentes, cette différence étant particulièrement observable lors de l’analyse d’aliments transformés. Les efforts de recherche sont présentement concentrés pour évaluer l’impact de la transformation alimentaire sur la capacité de détection d’une méthode. Afin de maximiser la protection des consommateurs allergiques, les laboratoires doivent tirer parti des nouvelles avancées technologiques. Au cours de la présentation, un portrait global des défis techniques que pose la détection d’allergènes sera présenté avec un accent sur les méthodes émergentes.

Le miel est l'un des aliments les plus fréquemment touchés par la fraude alimentaire. En particulier, l'origine botanique du miel a un impact important sur son prix de marché et fait donc l'objet de fraudes. Les stratégies disponibles pour étudier l'origine botanique du miel prennent beaucoup de temps ou ne permettent pas d’obtenir des marqueurs non ambigus compte tenu de la diversité des origines florales. L'analyse non ciblée par spectrométrie de masse à haute résolution couplée à des outils avancés de traitement des données, permet la caractérisation rapide de nouveaux composés jamais étudiés. Dans cette étude, l’approche d’analyse non ciblée a été utilisée pour explorer l'empreintes des miels. Les échantillons ont été analysés suivant une procédure simple de « dilution-injection» en LC-QTOF-MS, dont les conditions instrumentales ont été optimisées à partir d’échantillons dopés. Les empreintes chimiques des miels en résultant ont été explorées, et des milliers de composés ont été enregistrés, incluant à la fois des composants naturels du miel et des contaminants. Cette approche a été appliquée à >300 miels de 19 origines florales prélevés sur le marché canadien, et de nouveaux marqueurs d'origine florale ont été découverts. Des exemples de flux de travail par spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) menant à l’identification complète de nouveaux marqueurs seront présentés afin de démontrer la puissance de cette nouvelle approche pour l’authenticité des aliments.

Les macroalgues représentent une ressource végétale renouvelable qui suscite un intérêt grandissant au Québec. Elles peuvent fournir des ingrédients cosmétiques naturels, des produits phytosanitaires biologiques, des aliments dotés de profils nutritionnels remarquables et des extraits actifs en santé humaine et animale. Innovalgue est un projet portant sur le développement de procédés de transformation des algues, la production d’extraits à valeur ajoutée et l’optimisation des méthodes d’analyse des produits. Le but de cette initiative est de développer nos connaissances sur cette ressource et de positionner le Québec comme un centre d’expertise en valorisation des algues marines. Trois centres collégiaux de transfert de technologies sont impliqués ainsi que l’Université Laval et le Centre de recherche sur les biomolécules marines. Merinov travaille sur la production « verte » d’extraits de carbohydrates par traitement enzymatique et filtration tangentielle. La structure et la composition membranaire des algues amènent plusieurs défis pour la purification et l’analyse des polysaccharides d’intérêt. Le criblage enzymatique et l’utilisation de méthodes alternatives de chromatographie sont utilisés afin de contourner ces problèmes, causés par les interactions intermoléculaires et la structure particulière des parois cellulaires des algues.

Contrairement à d'autres juridictions (c.-à-d. l'Union européenne), la réglementation canadienne n'exige pas la déclaration du pourcentage de chaque espèce de viande présente dans un produit alimentaire préemballé. De plus, « et/ou » peut être utilisé pour indiquer la présence potentielle d'une espèce de viande donnée. Le but de cette étude était de déterminer la teneur en boeuf des produits de viande transformés, vendus au Canada avec des étiquettes mentionnant (i) boeuf, et (ii) « et/ou » boeuf. La présence d’ADN de boeuf dans 23 produits déclarant du boeuf sur leurs étiquettes (ex : boulettes de viande) et dans 9 produits déclarant « et/ou » boeuf (ex : pepperoni) a été déterminée par qPCR. La teneur en boeuf a été exprimée en pourcentage, en calculant le rapport copies d'ADN de boeuf/copies d'ADN de viande total. Parmi les produits déclarant du boeuf, 8 n'avaient pas d'ADN de boeuf détectable, 7 n'en contenaient que des traces (0,48 % +/- 0,37) et 8 contenaient > 1 %. Parmi les produits déclarant « et/ou » boeuf, 1 n'avait pas d'ADN de boeuf détectable et 8 n'en contenaient que des traces (0,12 % +/- 0,17). Ces résultats suggèrent que la déclaration de la teneur exacte en espèces de viande dans les produits de viande préemballés pourrait améliorer la transparence et mieux répondre aux attentes des consommateurs canadiens. Cette hypothèse sera évaluée par l'analyse d'échantillons supplémentaires et l'élaboration d'une enquête auprès des consommateurs.

Dans le cadre d’un financement par l’agence nationale de la recherche (ANR) française, le projet AlimOmic (www.alimomic.fr) a été lancé en 2020 pour une durée de quatre années. Ce programme de recherche vise à caractériser l’espace chimique des résidus et des contaminants chimiques des aliments et des matrices environnementales le plus exhaustif possible. Cela s’est fait et se poursuit par le développement et la mise en œuvre de méthodes d’extractions originales à très large spectre, le développement de méthodes employant la spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) en mode ciblé, suspect et non-ciblé. Nous développons en parallèle des aspects analytiques, des outils permettant de révéler le plein potentiel de la HRMS par l’emploi de l’intelligence artificielle via des approches du type quantitative structure activity relationship (QSAR/QSRR), afin de prédire des paramètres tels que les temps de rétention chromatographique des xénobiotiques. Nous évaluons et mettons également en œuvre divers traitements de données supervisés ou non pour révéler des origines géographiques, florales, déterminer des caractéristiques (niveaux d’anthropisation, adultération), identifier des marqueurs d’effets et d’exposition, mais aussi en vue d’expliquer l’origine d’une contamination.

Il y a un intérêt croissant pour le développement de protéines alimentaires alternatives durables, notamment à base de plantes, d'insectes, de viande de culture et organismes unicellulaires. Les protéines sont cependant la principale cause des allergies alimentaires. Dans ce contexte, l'identification et la mesure des risques allergènes des nouvelles source de protéines est au cœur de l’évaluation de leur innocuité avant la consommation humaine. Nous présentons ici l'utilisation d'outils bio-informatiques et protéomiques avancés pour l'évaluation du risque allergène d'une nouvelle céréale canadienne, l'alpiste glabre, qui émerge comme une source intéressante de protéines végétales. Les lacunes dans les connaissances et les limites méthodologiques identifiées dans cette évaluation seront également mises en évidence.

L’industrie de transformation de la pomme de terre et de production d’amidon génère des grandes quantités de sous-produits, notamment les pelures et les jus de fruits de 70-140 milliers de tonnes de pelure (Wu, 2016) et 5 à 12 m³ de jus de fruits (Wojnowska et coll., 1981), respectivement. Les protéines de pomme de terre constituent des ingrédients alimentaires prometteurs en raison de leur haute qualité nutritionnelle, de leur capacité antioxydante et de leurs propriétés techno-fonctionnelles. Les protéines ont été isolées par l’utilisation d’un procédé basé sur l’extraction alcaline et/ou multi-enzymatique. L’extraction a ensuite été suivie par une étape de purification, soit par sulfate d’ammonium ou par une précipitation isoélectrique et la diafiltration. De plus, la qualité des protéines a été mesurée en fonction du profil protéique, l’analyse MS/MS a été utilisée pour l’identification peptidique unique, et la composition en acides aminés essentiels a été déterminée par la spectrométrie LC-MS. Les résultats ont montré que les extraits avaient des teneurs importantes de patatine. De plus, les protéines de pomme de terre ont été comparables aux protéines d’œufs entiers. Les propriétés fonctionnelles des protéines, la solubilité et les propriétés d’émulsification et du moussage, ont été évaluées. Le point isoélectrique permet d’isoler des protéines ayant une solubilité, une activité émulsifiante et une capacité moussante plus élevées.