Un aliment contient de nombreux composés volatils, que l’on peut percevoir de deux manières : par voie nasale directe (ce qui correspond à l’odeur) ou par voie rétronasale, lorsque l’aliment est placé dans la bouche, ce qui donne naissance à l’arôme. Ces composés volatils appartiennent aux différentes classes de la chimie organique : hydrocarbures, aldéhydes, acides, alcools, esters, etc.
Leur nombre, dans un produit alimentaire, est variable, mais généralement de plusieurs centaines. Tous ces composés ne jouent pas le même rôle. Certains sont plus indispensables à la note caractéristique du produit : on les appelle des composés clefs de l’arôme.
Techniques de Concentration et d'Extraction des Arômes
Il est possible de concentrer ou d’extraire les composés d’arômes en utilisant diverses techniques : déshydratation, distillation, entraînement à la vapeur d’eau, etc.
Extraction Mécanique
Cette technique consiste à récupérer les composés volatils par des moyens mécaniques (abrasion, compression, incision, perforation). On obtient ainsi une huile essentielle. Cette technologie est utilisée industriellement pour l’obtention d’huiles essentielles d’agrumes.
Entraînement à la Vapeur d'Eau
Elle consiste à entraîner les composés volatils par la vapeur d’eau produite par chauffage de la matière végétale. Le produit obtenu est une huile empyreumatique. C’est la technique d’extraction des composés volatils la plus ancienne et qui reste la plus utilisée. Elle consiste à percoler la matière première par de la vapeur d’eau. L’huile essentielle est récupérée à partir des condensats par décantation.
Extraction par Solvant
Les oléorésines (concrètes et rétinoïdes) sont des extraits obtenus par macération d’une matière végétale aromatique avec un solvant organique qui sera éliminé par distillation sous pression réduite, en fin d’opération. Les concrètes concernent des végétaux frais alors que les rétinoïdes concernent des végétaux séchés ou des résines.
Cette technique d’extraction présente l’avantage de récupérer non seulement les matières organiques volatiles, mais aussi des matières sapides non volatiles (ex : composés piquants et brûlants du poivre, du gingembre ou du piment) ainsi que certains colorants lipidiques, triglycérides et résines. La circulation par solvant se fait à contre-courant du matériel végétal, ce qui permet d'optimiser le rendement de l'extraction.
Le solvant du miscella (un miscella est une solution d'huile dans un solvant) est éliminé sous pression réduite, on obtient alors une oléorésine. Les solvants organiques utilisés doivent posséder un certain nombre de propriétés : être peu sélectifs vis-à-vis des composés d’arôme, être dépourvus de toxicité, être chimiquement inertes et stables et enfin être facilement éliminables par distillation sous pression réduite, sans entraîner la perte de composés volatils.
Citons parmi les plus utilisés l’hexane, l’alcool éthylique, certains solvants chlorés (dichlorométhane) et le dioxyde de carbone à l’état supercritique. Ce dernier solvant nécessite d’utiliser des appareils résistants à des pressions pouvant aller jusqu’à 400 fois la pression atmosphérique, l’avantage en étant que, lors du retour à pression atmosphérique, le solvant est automatiquement éliminé (vaporisation).
Fabrication d'un Arôme Naturel : Exemple de la Vanille
Chez Cook, nous mettons un point d’honneur à concevoir des arômes les plus naturels possible. Cela signifie que nous n’ajoutons pas d’additifs ou d’exhausteurs de goût. Notre arôme naturel de vanille ne contient donc que deux choses : la gousse et l’éthanol, composé essentiel pour extraire toutes les saveurs de la vanille. Mais comment arrive-t-on de la gousse à un arôme ?
Étapes de Fabrication
- Analyse de la gousse : Mesure du taux d’humidité et de la concentration en vanilline.
- Coupe des gousses : Une coupe homogène est essentielle pour éviter l’encombrement des filtres.
- Extraction : Les gousses coupées sont transférées dans des cuves chauffantes avec de l’eau et 40% d’éthanol.
- Bains successifs : Les gousses subissent un premier bain avec de l'éthanol, suivi d'un second bain uniquement avec de l'eau.
- Pressage : Les gousses sont pressées pour obtenir un troisième jus.
- Mélange des jus : Les trois jus sont mélangés dans une cuve de 1000L.
- Décantation : Le mélange est laissé au repos pendant 24-48h pour permettre à la matière solide de se déposer.
- Analyses finales : Vérification du taux d’éthanol, du degré Brix, du PH et de la densité. Un échantillon est envoyé pour analyse de vanilline.
Ces analyses ont pour but de vérifier le taux d’éthanol. Nous ne voulons pas qu’il dépasse 18%. Nous vérifions aussi le degré Brix qui est un indicateur de concentration du sucre. Plus ce dernier est élevé, plus l’arôme vanille est concentré. Enfin, nous vérifions le PH et la densité. Nous vérifions que ces taux sont bien en accord avec le cahier des charges que nous avons définis pour ce produit.
Arômes : Naturels, de Synthèse et Bio
Dans l'esprit du consommateur, le mot arôme est souvent synonyme d'artificiel. Ce n'est heureusement pas toujours le cas. Il est vrai toutefois que les principaux besoins en arômes viennent de l'industrie alimentaire. Les industriels ayant des exigences de coûts de fabrication relativement bas ont souvent recours à des arômes de synthèse premiers prix.
Pour répondre aux différents marchés et exigences clients, il existe donc des arômes (de synthèse ou artificiel), des arômes naturels et des arômes certifiés Bio.
Législation Européenne (Règlement 1334/2008)
Notre métier étant assez singulier et complexe, il existe une législation spécifique pour les arômes. Le règlement Européen 1334/2008 qui est en vigueur depuis janvier 2011 abroge la directive 88/388 et redéfinit les appellations des arômes naturels. Celui-ci a souhaité clarifier les allégations naturelles des arômes et définit un certain nombre de règles complexes qui ouvrent droit à des appellations différentes :
- Arôme naturel de framboise : 95% des aromatisants doivent être issus de la framboise.
- Arôme naturel de framboise avec autres arômes naturels : Les aromatisants naturels issus de la framboise représentent moins de 95%, mais restent présents et identifiables.
- Arôme naturel : Utilisé lorsque la source est présente mais moins identifiable ou dans le cas d'une composition aromatique naturelle ne faisant pas appel au produit lui-même.
Ce qu'il est important de retenir, c'est que le terme "naturel" ne peut être utilisé que lorsque la partie aromatisante de l'arôme est complètement naturelle. Le terme "arôme" ou "arôme framboise" définit un arôme de synthèse.
Composition des Arômes Naturels
Un arôme naturel est composé de deux types d'aromatisants : les préparations aromatisantes naturelles et les substances aromatisantes naturelles.
- Préparations aromatisantes : Extraits ou concentrés aromatisants (huiles essentielles, oléorésines, etc.).
- Substances aromatisantes naturelles : Substances chimiquement définies extraites naturellement ou obtenues par bioconversion.
A titre d'exemple, on peut extraire le cis 3 hexenol naturel d'une huile essentielle et l'utiliser comme note verte dans une menthe ou une fraise.
Synthèse d'Arômes : Exemple des Esters
Selon la législation européenne, les arômes sont des produits non destinés à être consommés en l’état, qui sont ajoutés aux denrées alimentaires pour leur conférer une odeur et/ou un goût ou modifier ceux-ci. Cette notion d’arôme s’applique surtout aux produits alimentaires.
Arôme Naturel vs Arôme Artificiel
Il existe deux types d’arômes, ceux dits « naturels » et ceux dits « artificiels » ou « synthétiques ». L’arôme naturel est extrait d’un aliment ou reconstitué à partir de matières premières naturelles. L’arôme artificiel ou synthétique est produit de manière chimique en laboratoire, à l’aide de pétrochimiques raffinés.
Contrairement aux arômes naturels, les arômes artificiels sont des gains de temps et d'argent. Leur production ne dépend pas des saisons et est plus régulière. Bien qu’ils aient de nombreux avantages, ils possèdent tout de même leur inconvénients : ils sont produits de manière totalement chimique, leur structure moléculaire ne peux être retrouvée dans la nature, ils sont issus de la chimie du pétrole et contiennent des substances au noms inconnus pour nous tous ainsi que des métaux lourds, leur consommation en grande quantité est néfaste particulièrement pour la santé des enfants, ils peuvent entrainer des réactions allergiques dues aux produits chimiques utilisés.
Esters et Arômes de Rhum
Les esters sont des composés volatils qui ont souvent une odeur agréable et sont parfois à l’origine de l’arôme naturel des aliments. Pour obtenir l’arôme de rhum, il faut synthétiser le méthanoate d’éthyle (ester). Pour cela, il faut faire réagir l’éthanol (alcool) avec l’acide méthanoïque (acide carboxylique).
Nous pouvons alors écrire les formules semi-développées des molécules inscrites au dessus tout en entourant le groupe fonctionnel de manière à justifier leur appartenance à la famille organique.
| Molécule | Formule Chimique | Famille Organique |
|---|---|---|
| Éthanol | C2H6O | Alcool |
| Méthanoate d’éthyle | C3H6O2 | Ester |
| Acide méthanoïque | C2H4O2 | Acide Carboxylique |
Principaux Arômes de Synthèse
Dans notre environnement, que ce soit dans l’alimentation ou dans les désodorisants, nous retrouvons des arômes de synthèse principaux tels que :
- L'éthylvanilline (arôme de vanille)
- L’éthanoate de méthyle (arôme de la menthe)
- L'acétate d'isoamyle (arôme de banane)
- L'acétate de linalyle (arôme de lavande)
La Biosynthèse : Une Alternative Durable
Les arômes alimentaires naturels ont longtemps été préférés aux arômes synthétiques. Cependant ces extraits d’origine végétale présentent de nombreux inconvénients, notamment en matière de respect de l’environnement. Pour répondre à la demande toujours plus importante en arômes tout en préservant la planète, BGene, grâce à son expertise en biotechnologies, a développé une alternative : les arômes biosynthétiques.
Avantages de la Biosynthèse
- Plus respectueux de l’environnement : Moins de ressources naturelles nécessaires, moins de solvants chimiques.
- Composition plus sûre : Risque de contamination réduit.
- Coût maîtrisé : Potentiellement plus bas à grande échelle.
- Production à grande échelle possible : Indépendance des aléas climatiques et géopolitiques.
- Techniques en progrès constant : Amélioration continue du génie génétique.
Fabrication Industrielle : L'Exemple de Metarom
Vous êtes un industriel du secteur de l’agroalimentaire et vous souhaitez savoir comment se déroule la fabrication des arômes alimentaires ? La fabrication d’un arôme naturel Metarom s’effectue en plusieurs étapes et nécessite l’utilisation de plusieurs outils de production.
Étapes de Fabrication chez Metarom
- Le mélange : Les ingrédients sont sélectionnés et pesés.
- L’atomisation : Mélange de la solution aromatique avec des gommes et la malto dextrine, puis injection dans un atomiseur.
- L’émulsion : Préparation des phases aqueuse et lipidique séparément, puis mélange avec un mélangeur.
Metarom développe aussi sa propre gamme d’extraits obtenus à partir de matières premières naturelles conforment aux réglementations alimentaires en termes d’étiquetage et d’utilisation (café, vanille, fruits : fraise, citron, orange, etc.). L’extraction se déroule en différentes étapes. Après avoir sélectionné les matières premières et effectué un prétraitement (tri, lavage, broyage, séchage) nous passons à l’étape d’extraction par solvant ou par distillation.
Metarom a à cœur d’apporter le meilleur à ses clients en leur proposant des arômes alimentaires naturels de grande qualité. Pour cela, les équipes Metarom ont mis en place une organisation logistique très rigoureuse. Afin d’assurer une parfaite traçabilité, un système de codage permet notamment de suivre, en temps réel, le stockage et la production des arômes et des matières premières nécessaire à la fabrication.
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