etude de la migration des antioxydants des emballages

J. sci. pharm. biol., Vol.7, n° 1 - 2006, pp. 75-82
© EDUCI 2006
GBASSI K.G*
AMIN N.C*
BONY F.N**
DOSSO E.O**
YOLOU S.F*
AKE M**
ETUDE DE LA MIGRATION DES ANTIOXYDANTS
DES EMBALLAGES PLASTIQUES A USAGE
ALIMENTAIRE
RESUME
L’objectif de cette étude est d’identifier
entre contenant et contenu, il semble que la
les antioxydants dans les sachets et
migration des antioxydants n’est possible
matières plastiques à usage alimentaire
que dans des conditions drastiques.
servant au conditionnement manuel de
Compte tenu de l’utilisation abusive
l’eau de boisson. Cette identification a
des sachets plastiques et des effets
été possible grâce à l’analyse directe en
néfastes des antioxydants sur la qualité
UV-Visible et aux tests alternatifs. Les
organoleptique des boissons emballées,
résultats des tests de migration ont révélé
il apparaît donc urgent de mettre en
la présence d’une bande d’absorption
place en Cote d’Ivoire une règlementation
maximale à 269 nm caractéristique des
garantissant la conformité, la qualité et
antioxydants phosphites. Les tests de
la sécurité des adjuvants utilisés dans la
substitution ont cependant montré la
fabrication des matières plastiques.
présence d’antioxydants phénoliques.
Mots-clés : Antioxydants, Emballages
Si les résultats semblent montrer une
plastiques, Migration.
synergie d’action entre ces deux types
d’antioxydants, et l’existence d’interaction
ABSTRACT
The aim of this study is to identify
antioxydants in the manufacture of food
plastics and plastic sachets being used
for manual conditioning of drink water.
This identification was possible by direct
analysis in UV-Visible spectrophotometer.
The migration tests revealed the presence
of a maximum absorption band to 269 nm
characteristic of phosphite antioxidants.
However, the substitution tests have
shown the presence of phenolic antioxidants.
If the results seem to show a synergy action
between these two types of antioxidants,
and the existence of interaction between
container and contents, it seems that the
migration of antioxidants is possible under
drastic conditions. Considering the abusive
use of plastic sachets and harmful effects
of antioxidants on the organoleptic quality
of packed drinks, it appears urgent to set
up in Ivory Coast a regulation guaranteeing
conformity, quality and safety of additives used
in the manufacture of plastic materials.
Key words : Antioxidants, Plastics
packing, Migration.
*Laboratoire de Chimie générale et minérale, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de
Cocody, BPV 34 Abidjan, Cote d’Ivoire.
**Laboratoire de Chimie analytique et Bromatologie, UFR des Sciences Pharmaceutiques et Biologiques, Université de Cocody, BPV 34 Abidjan, Cote d’Ivoire.
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INTRODUCTION
Les matières plastiques ont acquis
depuis de nombreuses années une place
particulièrement importante dans le
conditionnement et l’emballage des
aliments ainsi que celui des produits
pharmaceutiques et cosmétiques (ALLAIN
M 1993). Ils la doivent à la grande variété
des polymères et matériaux qui en dérivent
comme à la facilité de leur adaptation à de
multiples usages ; ainsi qu’à la sécurité que
leur confère l’usage unique sur le plan de
l’hygiène et de l’emploi par le consommateur.
Les matières plastiques contiennent de
nombreux adjuvants : antioxydants,
lubrifiants, agents nucléants, agents
antistatiques etc (LADCOK L.H 1984).
Lorsque l’emballage est mis en contact
avec les aliments, ces adjuvants ou leurs
dérivés sont susceptibles de migrer dans
ceux-ci et des problèmes toxicologiques et/
ou organoleptiques peuvent en découler.
Notre étude qui s’inscrit dans le cadre
de l’évaluation de la qualité des matières
plastiques à usage alimentaire a pour
objectif général d’identifier la présence des
antioxydants dans les sachets plastiques
et de mettre en évidence les phénomènes
de migration de ces antioxydants du
contenant (sachet plastique) vers le
contenu (eau de boisson).
I. MATERIEL ET METHODES
I-1. ECHANTILLONNAGE
Notre étude a porté sur 100 échantillons
de films plastiques et de sachets plastiques
repartis de la façon suivante : 40 films
plasmiques en provenance de deux unités
de production de la place (20 de la société
Cotiplast, 20 de la société All Pack),
40 échantillons de sachets plastiques
fabriqués par ces deux structures (20
sachets AWADJI de All Pack, 20 sachets
Eau Purifiée BEST de Cotiplast), ainsi que
20 échantillons de sachets plastiques vides
issus du commerce et servant également
au conditionnement manuel de l’eau.
I-2. RÉACTIFS ET APPAREILLAGE
I-2-1. Réactifs
Tous les réactifs utilisés sont de qualité
analytique supérieure :
- Butyl Hydroxy Toluene : BHT (SIGMAALDRICH),
- Acide acetique (Merck, purete 100%),
- Dichloromethane (SIGMA ALDRICH,
pureté 98,8%),
- Ethanol (SIGMA ALDRICH, purete
95-96%),
- Methanol (FISCHER CHEMICALS),
- Toluene (PANREAC),
- Chloroforme (JT BAKER).
I-2-2. Appareillage
- Spectrophotomètre UV-Visible (JASCO)
couplé à un ordinateur,
- Agitateur magnétique (SELECTA),
- Balance de précision (SARTORIUS
HANDY 0,1mg),
- Évaporateur rotatif (HEIDOLPH),
- Étuve de 30° à 250°C (SELECTA).
I-3. MÉTHODE
I-3-1. Analyse directe des plastiques
en UV visible.
L’échantillon, sous forme d’un film
est placé directement dans la cellule de
mesure, la cellule de référence restant vide.
Le spectre de l’échantillon est réalisé entre
240 nm et 300 nm.
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I-3-2. Analyse indirecte (Tests
alternatifs)
2 g de sachet plastique, découpé en
fines lamelles est dissous à chaud et
sous agitation magnétique dans 50 ml de
toluène, puis immédiatement précipité
dans 100 ml de méthanol. Après filtration,
la solution est évaporée de son solvant,
l’extrait obtenu est mis à l’étuve à 50°C, puis
récupéré par 50 ml de chloroforme en vue
de son identification au spectrophotomètre
(CEC, 1990).
test de migration
Les sachets vendus dans le commerce et
contenant l’eau de boisson sont déposés sur
un plateau en verre et placés à l’étuve à 40°C
pendant 24 heures. Le contenu des sachets
est récupéré pour les analyses spectrales
entre 240 et 300 nm (CEC, 1982).
L’objectif étant de favoriser les échanges
entre la matière plastique et le solvant.
Le contenu du ballon est récupéré pour
l’analyse spectrale entre 240 et 300 nm.
I-4. CRITÈRES DE QUALITÉ DE LA
MÉTHODE
I-4-1. Sélectivité de la méthode
d’analyse
La sélectivité de l’analyse spectrale
a été obtenue à partir de 3 solutions de
ButylHydroxy Toluène (BHT), une solution
sans BHT, une solution avec BHT, une
solution d’extrait de nos échantillons
plastiques additionnée de BHT.
I-4-2. Répétabilité
Pour chacune des solutions à 0,075
mg/ml et 0,0375 mg/ml, il a été réalisé six
mesures d’absorption maximale.
Test de substitution
2 g de sachet plastique sont déposés
dans deux ballons à col rodé contenant
chacun 500 ml d’eau distillée et 500 ml
d’acide acétique à 3%. Chaque ballon est
placé à l’étuve à 40°C pendant 10 Jours
(CEC,1985).
I-4-3. Seuil de détection
Nous avons effectué à partir d’une solution
de ButylHydroxyToluene à 0,2 mg/ml des
dilutions successives au demi.
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II. RESULTATS
II-1. ÉTUDE DE VALIDATION
La méthode permet de déterminer de manière sélective les antioxydants phénoliques.
Nous obtenons un spectre d’absorption unique avec un maximum d’absorption à 277
nm (Figure 1a, 1b, 1c, 1d).
Figure 1a : Spectre du BHT seul à 0,6 mg/ml.
max = 277 nm
Figure 1b : Spectre du mélange BHT plus Film
plastique All Pack.
max = 277 nm
Figure 1c : Spectre du mélange BHT plus Film
plastique Cotiplast.
Figure 1d : Spectres du mélange BHT plus
Sachet plastique Cotiplast.
max = 277 nm
max = 277 nm
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II-1-1. Étude de la repetabilite
S’agissant de la répétabilité, les coefficients de variation calculés pour les solutions de
BHT sont inférieurs à 2%, ce qui traduit la bonne répétabilité de la procédure d’analyse
(Tableaux I et II).
Tableau I : Répétabilité de l’analyse du BHT (0,075 mg/ml).
ABSORPTION MAXIMUM
MOYENNE
ECART-TYPE
CV (%)
(NM)
1
277
2
277
3
277,5
4
276,3
5
277
6
277,8
277,1
0,5138
0,185
Tableau II : Répétabilité de l’analyse du BHT (0, 0375 mg/ml)
ABSORPTION
1
276
2
277
3
276,2
4
278
5
277,8
6
277
MOYENNE
ECART-TYPE
CV (%¨)
0,260
0,722264
277
II-1-2. Étude de la limite de detection
La limite de détection qui est de 0,39 µg/ml révèle la sensibilité du spectrophotomètre UV/
Visible par rapport à la limite de migration globale des migrants potentiels (Tableau III).
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Tableau III : Évaluation de la limite de détection du BHT
Concentration pondérale
Absorption (nm)
0,2 mg /ml
277
0,1 mg /ml
277
0,05 mg /ml
0,025 mg / ml
277
276,5
0,0125 mg / ml
275
6250 µg / ml
277
3125 µg / ml
275
1562 µg / ml
276
781 µg /ml
275
390,5 µg / ml
273
0,39µg/ml
-
Les résultats sont satisfaisants dans
l’ensemble, la procédure qualitative
spectrale peut donc être appliquée à
l’analyse des échantillons.
II-2. MISE EN ÉVIDENCE DES
ANTIOXYDANTS PHÉNOLIQUES
II-2-1. Analyse directe
Pour les échantillons de films plastiques
à conditionnement manuel, on observe la
présence d’une bande d’absorption maximale
caractéristique des antioxydants phénoliques.
L’analyse spectrale des échantillons plastiques
All pack n’a rien révélé.
II-2-2. Analyse indirecte
Les tests alternatifs révèlent que
l’absorption maximale des échantillons
est obtenue à 275 nm. Le BHT qui absorbe
à 277 nm n’est donc pas l’antioxydant
utilisé dans les différents extraits. Pour
les tests de migration et de substitution,
nous n’avons observé aucun spectre
d’absorption maximal caractéristique des
antioxydants phénoliques. Cependant,
une bande d’absorption maximale à 269
nm caractéristique des antioxydants
phosphites, a été observé pour les films
plastiques et les sachets eau purifiée Best
de la marque All Pack.
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III. DISCUSSION
L’analyse des résultas obtenus permet
de dire que les différents types d’échantillon
présentent une moyenne d’absorption
maximale à 277 nm permettant de conclure
à la présence effective d’antioxydant de type
phénolique. En effet, le BHT qui possède
un groupement phénolique présente un
spectre analogue et superposable à celui
de nos échantillons, il a été utilisé comme
témoin de la présence des antioxydants.
Ce résultat est en parfait accord avec
celui de METOIS P (1998). Il faut noter
que les longueurs d’onde des antioxydants
phénoliques varient entre 273 nm et
277nm, la moyenne de 277 nm obtenue
peut s’expliquer par le fait qu’il existe
en côte d’ivoire une seule structure de
distribution des matières premières.
Pour les tests de substitution, ont été
utilisés deux liquides simulateurs définis
en fonction de la nature des produits à
analyser : eau distillée et acide acétique à
3% pendant 10 jours à 37°C. Les maximums
d’absorption à 269 nm observés lors de ces
tests dans les films plastiques de la société
Cotiplast correspondent au maximum
d’absorption des antioxydants phosphites
(LEBASSE R 1997). Nos résultats sont en
accord avec ceux de LEBASSE R (1997).
Selon l’auteur, tous les antioxydants
phénoliques présentent un maximum
d’absorption à 275 nm contre 269 nm pour
les oxydants phosphites. Ces résultats
montrent que les échantillons plastiques
Cotiplast présentent au moins deux types
d’antioxydants : le type phosphite et le
type phénolique, des effets synergiques
sont observés en combinant ces deux
types d’antioxydants (LEBASSE R., 1997,
ROMAIN L., 2000). L’identification du
ou des antioxydants présents dans les
matières plastiques est aisée, elle présente
l’avantage d’être simple et de réalisation
rapide. Cependant, dans le cas d’un
mélange de deux antioxydants phénoliques
ou phosphites, leur identification respective
n’a pas été possible.
CONCLUSION
L’identification du ou des antioxydants
présents dans les matières plastiques est
aisée, elle présente l’avantage d’être simple
et de réalisation rapide.
Les sachets plastiques Cotiplast mis dans
des conditions drastiques de température
et de temps de contact présentent des
interactions contenant (sachet plastique) et
contenu (eau de boisson) caractérisées par
la présence d’un maximum d’absorption à
269 nm.
Ce maximum d’absorption est
caractéristique des antioxydants phosphites.
Ces phénomènes de migration peuvent
fortement détériorer la qualité des produits
consommés ou conservés dans ces matières
plastiques (LOX F., 1989), et entraîner à
la longue des problèmes toxicologiques
(LEGUY I., 1997). Les échantillons plastiques
All Pack ne présentent aucune migration,
comparé à ceux de Cotiplast, On conclut
donc à une bonne qualité de ces sachets.
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modifié par le N°L349 du 13.12.1990, p26
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