Etude sur les colorants alimentaires

Le colorant alimentaire est un additif alimentaire utilisé pour donner ou améliorer la couleur des aliments [1]. Il peut être divisé en colorant alimentaire synthétique et colorant alimentaire naturel selon sa source. La coloration alimentaire peut embellir la couleur des aliments, augmenter l’apparence agréable des aliments, améliorer l’appétit des consommateurs, promouvoir les ventes d’aliments et augmenter la valeur économique des aliments. Certains pigments naturels sont utilisés dans l’industrie pharmaceutique en raison de leur bonne activité biologique. En outre, certains colorants alimentaires peuvent également être utilisés dans la production animale, la protection de l’environnement, l’emballage alimentaire et d’autres domaines [2-5]. Selon les statistiques, en 2019, la production totale et le volume des ventes de colorants alimentaires en Chine ont atteint 472 900 tonnes, avec des ventes totales de 4,347 milliards de yuans et des exportations de 112 170 tonnes. L’industrie des colorants alimentaires dans son ensemble affiche une tendance de développement constante [6].

Cependant, les problèmes de sécurité alimentaire fréquents causés par l’utilisation illégale ou excessive deColorant alimentaire, comme l’utilisation illégale du jaune du soleil dans la viande séchée et l’utilisation excessive de colorants dans les boissons [7], ont mis en question la sécurité des colorants alimentaires. Par conséquent, la détection précise du type et du contenu du colorant alimentaire est la base pour déterminer si le colorant alimentaire est utilisé de manière normalisée, ce qui contribue à assurer la sécurité alimentaire et à protéger les droits et les intérêts des consommateurs. Afin de normaliser la méthode de détection des colorants alimentaires et d’assurer l’exactitude et la fiabilité des résultats des tests, il est nécessaire d’utiliser des matériaux/normes de référence (RM).

Selon l’organisme de réglementation, la mr en Chine est divisée en substances de référence (GBW) et échantillons de référence (GSB), qui sont approuvés et gérés par l’autorité nationale de métrologie et le département administratif en charge de la normalisation sous le conseil d’état, respectivement. Les deux sont fondamentalement les mêmes en termes de processus de développement et d’attributs. À l’échelle internationale, il n’y a pEn tant quede distinction entre les substances de référence mr et les échantillons de référence mr [8]. Selon la définition du Guide 30 de l’organisation internationale de normalisation (ISO), un matériau de référence est une matière ou une substance ayant une ou plusieurs valeurs suffisamment homogènes et bien caractérisées qui est utilisée pour calibrer les dispositifs de mesure, évaluer les méthodes de mesure ou attribuer des valeurs aux matériaux [9]. Selon la définition de China' S norme JJF 1005-2016 «termes généraux et définitions des matériaux de référence», un matériau de référence est un matériau dont les propriétés spécifiques sont suffisamment homogènes et stables, et dont les propriétés conviennent à l’utilisation prévue pour la mesure ou l’inspection des propriétés nominales. Un document de référence certifié est un document de référence qui est accompagné d’un document délivré par un organisme faisant autorité, fournissant une ou plusieurs valeurs de propriété avec incertitude et traçabilité obtenues selon des procédures valides [10]. Les matériaux de référence certifiés peuvent être divisés en matériaux de référence primaires (numéros GBW) et matériaux de référence secondaires (numéros GBW (E)). Les matériaux de référence primaires ont une grande précision et sont principalement utilisés pour rechercher des méthodes de mesure standard ou attribuer des valeurs aux matériaux de référence secondaires. Les matériaux de référence secondaires sont principalement utilisés directement comme normes de travail.

Colorants alimentaires matériaux de référenceMatériaux ou substances ayant une ou plusieurs valeurs caractéristiques suffisamment homogènes qui sont utilisés dans les essais de colorants alimentaires pour calibrer les dispositifs de mesure, évaluer les méthodes de mesure ou attribuer des valeurs aux matériaux. Les matériaux de référence pour les colorants alimentaires sont une base essentielle pour le contrôle de la qualité des colorants alimentaires, la recherche et le développement de méthodes d’essai et les travaux de normalisation. Ils jouent un rôle important pour assurer la comparabilité, la fiabilité et la traçabilité des résultats des tests, maintenir la salubrité des aliments et la stabilité du marché, et éliminer les obstacles au commerce.

1. Statut de recherche des matériaux de référence colorants alimentaires au pays et à l’étranger

1.1 état de la recherche sur les matériaux de référence pour colorants alimentaires en Chine

GB 2760-2014» norme nationale de sécurité alimentaire:Normes d’utilisation des additifs alimentaires"Stipule les types, le champ d’application et les niveaux maximaux d’utilisation de 67 types de colorants alimentaires autorisés pour l’utilisation en Chine. Parmi ceux-ci, il y a 20 types de colorants alimentaires synthétiques et 47 types de colorants alimentaires naturels [11].

À l’heure actuelle, la pureté des colorants alimentaires synthétiques produits en Chine est relativement faible, ce qui affecte la qualité des colorants et pose des risques potentiels pour la santé humaine [12-13]. Les normes relatives à l’utilisation des additifs alimentaires précisent leur champ d’application et leur utilisation maximale. Par conséquent, la purification des colorants alimentaires synthétiques et le développement de matériaux de référence pour les colorants alimentaires synthétiques sont d’une grande importance pour améliorer la qualité des colorants, assurer la sécurité alimentaire et protéger la santé des consommateurs. Selon les informations publiées par la plate-forme nationale Standard de partage des ressources matérielles, en décembre 2021, la Chine a développé cinq types de matériaux standards nationaux de premier niveau (numéro GBW) pourPigments synthétiques alimentaires, 23 types de matériaux normalisés nationaux de deuxième niveau (numéro GBW (E)) pour les pigments synthétiques, et quatre types de matériaux normalisés de niveau de travail (numéro NIM-RM) pour l’étalonnage des instruments. Pour plus de détails, voir le tableau 1.

En analysant le tableau 1, ces 32 substances standard pour les colorants alimentaires synthétiques ne couvrent que 7 types de colorants alimentaires synthétiques, à savoir l’amarante, le carmin, le jaune citron, le jaune coucher de soleil, le bleu brillant, l’érythrosine et le rouge allure. Les principaux développeurs sont l’institut National de métrologie, en Chine, Tianjin Center for Disease Control Et en plusPrevention, Tianjin Bio-Technology Development Co., Ltd., Beijing Food Safety Monitoring and Risk Assessment Center et Beijing Coast Hongmeng Standard Material Technology Co., Ltd. En plus des substances normalisées nationales qui ont été rejetées, certains chercheurs travaillent également à l’élaboration de substances normalisées pour les colorants synthétiques comestibles. He Guihua et d’autres ont mis au point des substances standard pour le carmin azoïque d’une pureté de (99,23 ± 0,38)%, le nouveau matériau standard rouge d’une pureté de 99,59 %, et le matériau standard indigo d’une pureté de 98,26 % [14-16]; Su Xihui et al. ont développé un matériau standard pour le jaune citron avec une pureté de 99,87% et un matériau standard pour le bleu brillant avec une pureté de 99,87% [12,17]. Cependant, aucune substance standard n’a été signalée pour les colorants alimentaires synthétiques comme le dioxyde de titane, le pigment rouge de levure, le colorant caramel (produit avec l’ammoniac), le colorant caramel (sulfate caustique), le colorant caramel (méthode ordinaire), le colorant caramel (méthode du sulfite d’ammonium), le jaune de quinoléine, l’oxyde de fer et la chlorophylline de cuivre, de sodium (potassium).

Depuis 1992, la Chine préconise l’utilisation préférentielle dePigments naturels[18], mais à l’heure actuelle, la quantité de pigments naturels utilisés dans les aliments en Chine est inférieure à 20% par rapport aux pigments synthétiques [19]. En plus de la fonction de la coloration des aliments, certains pigments naturels ont également les fonctions d’abaisser les lipides sanguins, anti-cancer, et anti-oxydation [20-22]. En décembre 2021, la Chine n’a promulgué qu’un seul matériau standard secondaire national et un seul matériau standard de travail pour les pigments naturels comestibles. Pour plus de détails, voir le tableau 2. Ils sont GBW (E) 100269 riboflavine (vitamine B2) matériau Standard de pureté et NIM-RM3601 riboflavine (Vitamine B2) matériel Standard de pureté, respectivement. L’élaboration et la déclaration de substances normalisées nationales pour les pigments naturels alimentaires en sont encore à leurs balbutiements. À l’heure actuelle, la plupart des substances standard pour les pigments naturels alimentaires utilisés en Chine sont auto-fabriqués par des instituts de recherche scientifique ou achetés auprès de sociétés de réactifs domestiques et étrangères. Cependant, certaines substances standard pour les pigments naturels présentent des problèmes dans le processus de développement, tels que la faible efficacité d’extraction, la difficulté de séparation et de purification, l’instabilité des pigments et le prix élevé.

1.2 état des recherches sur les matériaux de référence pour colorants alimentaires au Royaume-Uni

En 2011, l’union européenne a publié le règlement (ue) n ° 1129/2011, qui stipule le colorant alimentaire autorisé à être utilisé dans les aliments, y compris 24 colorants alimentaires synthétiques et 16 colorants alimentaires naturels. Actuellement, le Royaume-Uni se conforme toujours à ce règlement [23-24]. Le laboratoire du chimiste du gouvernement (LGC) est la principale institution au Royaume-Uni engagée dans le développement de matériaux de référence et le monde ' S plus grand fournisseur de matériaux de référence [25-26]. Selon le site web du LGC, il peut fournir 25 types de colorants alimentaires de référence, dont 13 sont des matériaux de référence de pigments synthétiques alimentaires, y compris la Tartrazine, le jaune quinoléine, le jaune couché FCF, l’azorubine, l’amarante, le rouge cochiné A, le rouge Allura AC, le bleu Patent V, l’indigotine, le bleu brillant FCF, le noir brillant BN, le bêta-apo-8 ’-carotène (C 30), le dioxyde de titane. Les 12 colorants alimentaires naturels de référence sont la curcumine, les riboflavines, la cochenille, les chlorophylles, le lycopène, la lutéine, la canthaxanthine, les anthocyanes, le carbonate de calcium, l’aluminium, l’argent et l’or.

1.3 progrès de la recherche sur les matériaux de référence américains pour colorants alimentaires

Selon le Code Codeof Federal Regulations des États-Unis, titre 21, colorant alimentaire américain est divisé en colorant alimentaire exempté et colorant alimentaire certifié. Parmi eux, exemptésColorant alimentaireEst habituellement des pigments naturels d’origine végétale ou minérale, un total de 39 sortes, et colorant alimentaire certifié est des pigments synthétiques, un total de 9 sortes [27]. Les États-Unis sont le premier pays au monde à mettre au point des matériaux de référence, et l’institution nationale responsable du développement des matériaux de référence est le national Institute of Standards and Technology (NIST) [28].

Selon le site web du NIST, parmi les 48 colorants alimentaires autorisés aux États-Unis, le NIST a développé trois types de colorants alimentaires naturels de référence: bleu outremer, carbonate de calcium et curcumine. Voir le tableau 3 pour plus de détails. Parmi elles, SRM 324, SRM 915, SRM 915a et SRM 915b sont des normes de pureté utilisées pour l’analyse et l’évaluation normalisées des méthodes utilisées. SRM 3300 est pour la détection et l’analyse de la racine de curcuma. Outre l’agence gouvernementale de normalisation et de mesure NIST, la société commerciale américaine Sigma-Aldrich fournit la plupart des matériaux de référence pour les colorants alimentaires et a joué un rôle important dans la construction du système de matériaux de référence pour les colorants alimentaires aux États-Unis.

1.4 progrès de la recherche sur les colorants alimentaires de référence au Japon

Le Japon classe les additifs alimentaires en quatre catégories: les «additifs désignés», les «additifs alimentaires existants», les «arômes naturels» et les «substances utilisées comme additifs alimentaires» [29]. À l’heure actuelle, il existe 103 types de colorants alimentaires au Japon, y compris 22 types d’ «additifs désignés», tels que le β-carotène, le bleu brillant et le lac d’aluminium; 47 types d’ «additifs alimentaires existants», tels que gardenia rouge et gardenia bleu; Et 34 types de «substances utilisées comme additifs alimentaires», comme le rouge cerise et le rouge fraise [30]. La principale institution nationale pour le développement de matériaux de référence japonais est l’institut national de métrologie du Japon (NMIJ). Selon le site officiel de la NMIJ, la NMIJ n’a pas encore développé de matériaux de référence pour les colorants alimentaires. Kanto Chemical Co., Ltd. et Fuji Film Wako Pure Chemical Corporation sont des fabricants de réactifs complets bien connus au Japon, qui peuvent fournir plus de 30 types de colorants alimentaires de référence pour l’analyse de la composition des pigments et la recherche scientifique.

2. État actuel des applications des matériaux standard pour colorants alimentaires

2.1. Exigences nationales d’essai standard

Comme la consommation deLe colorant alimentaire synthétique est nocif pour la santé humaine, et la quantité de colorant alimentaire naturel ajouté aux aliments n’est pas nécessairement bénéfique, China' S GB2760-2014 «National Food Safety Standard Food Additive Use Standards» [11] a certains règlements sur la quantité de divers colorants alimentaires ajoutés. Tester les colorants alimentaires dans les aliments est d’une grande importance pour la supervision de la sécurité alimentaire en Chine. Actuellement, la Chine a publié des normes nationales pour la détection de certains colorants alimentaires, comme le montre le tableau 4. Comme le montre l’analyse du tableau 4, la Chine a actuellement formulé des normes nationales pour la détection de 26 colorants alimentaires, et les échantillons d’essai couvrent les aliments, les aliments de santé, les produits carnés, les aliments pour animaux et les produits à base de fruits cuits.

Différentes méthodes d’essai sont utilisées selon la nature des différents colorants alimentaires, y compris la chromatographie liquide à haute performance, la spectrométrie à émission atomique plasmatique couplée inductivement, la colorimétrie diazobenzylméthane, la chromatographie liquide à haute performance et la spectrométrie de masse, la spectrophotométrie à fluorescence, la spectrophotométrie, la colorimétrie et la chromatographie sur papier. Parmi ces méthodes, la chromatographie liquide à haute performance est la principale méthode de détection des colorants alimentaires en raison de sa vitesse d’analyse rapide, de son efficacité de séparation élevée, de sa sensibilité élevée et de sa vaste gamme d’application [32] [traduction]. Ces méthodes de détection fournissent des moyens techniques pour la détection et l’analyse de colorants alimentaires, répondant aux besoins de la Chine pour la détection de certains colorants alimentaires. Ces méthodes standard nécessitent l’utilisation de colorants alimentaires standard.Colorant alimentaire matériaux standardSont utilisés dans le processus de détection pour le jugement qualitatif et l’analyse quantitative, qui peuvent assurer l’exactitude et la fiabilité des résultats, fournir des normes de traçabilité, contrôler la qualité des aliments, assurer la sécurité alimentaire et la stabilité du marché.

2.2 mise au point et validation de méthodes analytiques

Les substances standard pour colorants alimentaires peuvent également être utilisées pour mettre au point des méthodes analytiques efficaces pour le colorant alimentaire et pour vérifier les différences entre les différentes méthodes d’essai [33]. Li Xing et al. [34] ont établi une méthode analytique qui peut quantifier avec précision 10 colorants alimentaires synthétiques dans les aliments à l’aide de colorants alimentaires synthétiques mis au point par Dr. Ehrenstorfer GmbH, une filiale du laboratoire chimiste du gouvernement du Royaume-Uni (LGC). Fu Dayou et al. [35] ont optimisé les conditions analytiques à l’aide des substances normalisées nationales que sont le jaune citron, le rouge d’amarante et le carmin en Chine, et ont établi une méthode de détection convenant à l’ajout illégal de pigments synthétiques dans le vin.

Song Xin et al. [36] ont utilisé cinq types de solution de colorant alimentaire synthétique matériaux standard développés par le National standard Material Research Center pour explorer l’effet d’application de la méthode polarimétrique oscillographique pour la détermination de colorant alimentaire synthétique, et l’ont comparé à la méthode HPLC. Il n’y avait aucune différence significative entre les deux méthodes de détermination. Guo Yuanheng et al. [37] ont utilisé l’acide carmin mis au point par Sigma aux États-Unis comme échantillon standard, et ont mesuré la surface de crête par chromatographie liquide à haute performance et l’absorbance par spectrophotométrie, et ont analysé quantitativement 10 échantillons de pigments à l’aide des deux méthodes. Les résultats ont montré qu’il n’y avait pas de différence significative entre les deux méthodes.

3 Conclusion et perspective

Il y a peu de colorants alimentaires certifiés de référence disponibles dans les pays développés à l’étranger, et la plupart sont fournis par de grandes entreprises commerciales. Le développement de matériaux de référence pour les colorants alimentaires synthétiques et naturels est en cours. À l’heure actuelle, le développement des matériaux de référence colorants alimentaires en Chine est généralement en retard, et le choix des matériaux de référence est encore très limité. Les matériaux de référence de colorants alimentaires certifiés développés en Chine n’impliquent que 7 types de pigments, et laColorant alimentaireLes matériaux de référence développés en Chine n’impliquent qu’un seul type de pigment. À l’avenir, la Chine devrait être guidé par la recherche scientifique et les besoins d’essai de colorants alimentaires, surmonter les difficultés de développement de colorants alimentaires naturels, qui est difficile et coûteux, et continuer à enrichir les types de matériaux de référence de colorants alimentaires pour répondre à la demande de matériaux de référence pour l’analyse et les tests de colorants alimentaires, afin de promouvoir le développement de la technologie et des méthodes d’essai de colorants alimentaires et de renforcer la construction de la Chine et#39; système standard S.

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