Maximisez vos analyses de Protéines en utilisant la méthode Dumas

Leader mondial de l’analyse haute performance des éléments organiques et inorganiques, Elementar propose des instruments analytiques de haute qualité, via des technologies innovantes afin de faciliter l’utilisation des analyseurs mais aussi pour diminuer les coûts par analyse.

Son portefeuille de produits comprend aujourd’hui des instruments pour l’analyse élémentaire CHNOS, l’analyse des isotopes stables (IRMS), l’analyse de carbone organique (COT) et l’analyse par spectrométrie d’émission optique (OES). Parce que la détermination du taux de protéines est primordiale pour les produits industriels issus de l’agroalimentaire, Elementar propose également une méthode de substitution à la méthode Kjeldahl, la méthode Dumas. Comment et pourquoi intégrer cette méthode au secteur agroalimentaire ? Explications avec Emma Girolet, ingénieur commercial chez Elementar.

Propos recueillis par Nathalie Delmas

Jusqu’à présent, l’industrie agroalimentaire utilisait la méthode Kjeldahl pour analyser le taux de protéines. Qu’est-ce qui caractérise la méthode Dumas ?

Emma Girolet : La méthode Dumas est une méthode de substitution à la méthode Kjeldahl. Elementar propose aux industriels de maximiser leurs analyses azote/protéines, en utilisant cette méthode qui lui est propre. Concrètement, la méthode Kjeldahl permet de quantifier l’azote organique total. Ce taux est alors multiplié par un facteur Kjeldahl propre à la matrice pour obtenir la teneur en protéines.

La méthode Dumas, quant à elle, consiste en la combustion d’un échantillon sous flux d’oxygène dans un four à haute température pour former des composés azotés (NOx). Ceux-ci sont ensuite réduits en N2 et quantifiés à l’aide d’un détecteur thermo-conductif en moins de 5 min. Le taux de protéines est déterminé en multipliant le taux d’azote total présent dans l’échantillon par un facteur défini en fonction des matrices. Aucun réactif CMR n’est utilisé à contrario de la méthode Kjeldahl, il n’y a donc aucun risque pour l’utilisateur ni besoin de traiter les déchets toxiques. De plus, les analyses sont très rapides (<5min) et à très faible coût. 

Par ailleurs, la méthode Kjeldahl ne quantifie pas l’azote inorganique et n’analyse pas les nitrates et les nitrites alors que la méthode Dumas mesure l’azote total (organique + inorganique). Cependant, l’azote inorganique est négligeable dans de nombreuses matrices en agroalimentaire, et par conséquent, les résultats en Dumas et en Kjeldahl sont équivalents. De nombreuses comparaisons ont été faites entre les deux méthodes, et les résultats obtenus sont égaux avec les mêmes écart-types (SD).

Pouvez-vous citer un exemple d’analyses avec les deux méthodes ?

E.G. : Des analyses ont été́ réalisées avec les deux méthodes sur différents types de produits disponibles dans des supermarchés tels que de l‘aïoli, un gâteau au chocolat, des macaronis au fromage, de la charcuterie, des Granola. Les taux de protéines à quantifier étaient entre 0,1 à 44% de protéines. Deux réplicats ont été réalisés avec la méthode Kjeldahl et trois réplicats avec la méthode Dumas. On a observé que les résultats Kjeldahl et Dumas sont similaires. Même dans les produits gras tels que la vinaigrette et l’aïoli, qui sont plus difficiles à oxyder, les résultats entre les deux méthodes sont équivalents.

En conclusion, les deux méthodes peuvent être utilisées sans avoir un impact dans les résultats. Cependant, on peut dire que la méthode Dumas est beaucoup plus rapide, peu coûteuse et très fiable.

Qu’en est-il des coûts par analyse et des étapes de maintenance ?

E.G. : Elementar a introduit et breveté une solution innovante, la technologie EAS Regainer, afin de diminuer au maximum les étapes de maintenance. Elle n’est pas toxique, n’a pas besoin d’être recyclée et est très peu coûteuse. En bilan, les consommables du tube de réduction sont à remplacer au minimum toutes les 2000 – 3000 analyses en fonction des matrices (au lieu de toutes les 200 analyses auparavant). Grâce à cette nouvelle technologie EAS Regainer, les coûts par analyse sont drastiquement réduits (<0,5 euros), ainsi que les étapes de maintenance. 

Pour déterminer le taux de protéines dans les matrices, Elementar propose deux analyseurs Dumas. Quelles sont leurs caractéristiques ?

E.G. : Elementar propose en effet deux analyseurs pour s’adapter au mieux aux besoins des clients, à savoir le Rapid N Exceed et le Rapid Max N Exceed. La principale différence entre les deux appareils concerne la préparation des échantillons et le gaz vecteur.

Avec le Rapid N Exceed, les échantillons sont pesés dans des feuilles en étain, puis compressés afin de chasser l’air atmosphérique. Ils sont ensuite analysés avec un passeur de 60 positions, en utilisant le CO₂ comme gaz vecteur. La technologie des creusets est utilisée avec le Rapid Max N Exceed. La préparation des échantillons avec ces creusets en acier est très rapide. 500 mg de produits organiques et jusqu’à 2 ml de liquide, donc de larges volumes, peuvent y être analysés. De plus, ces creusets sont réutilisables, et il n’y a aucun de risque de projection, à contrario des modèles standards non réutilisables. Les deux appareils sont très compacts, designs et les coûts par analyse sont très faibles, inférieurs à 0,5 euros. Les analyseurs sont couplés à un ordinateur, et un logiciel de dernière génération pilote intégralement l’appareil. Enfin, les deux analyseurs suivent le principe plug-and-play : il suffit de déposer les échantillons sur les passeurs, et les résultats sont obtenus sur le logiciel 5 min après.

La technologie des creusets est conseillée pour l’analyse des liquides. Nos creusets ont un design innovant et différent de ceux qu’on trouve sur le marché́. Ils sont très pratiques à utiliser et permettent d’avoir des résultats fiables et précis. Le passeur du Rapid Max N Exceed est électrique, aucun gaz comprimé n’est utilisé. Il est ouvert et accessible en cours d’analyse. L’appareil est capable d’analyser 200 échantillons par jour et il est conçu pour réaliser des analyses 24h/24 et 7j/7 si besoin, sans surveillance. Les creusets sont réutilisables, et ils sont déposés en fin d’analyse dans un sas de refroidissement automatiquement, il n’y a donc aucun risque pour l’utilisateur.

Si vous deviez résumer les avantages de la méthode Dumas ?

E.G. : Rapide, peu coûteuse et fiable ! Avec les analyseurs Rapid N et Rapid Max N Exceed, l’opérateur n’a que la préparation des échantillons à effectuer, et celle-ci est très rapide. L’appareil peut analyser jusqu’à 200 échantillons en une journée. Les coûts par analyse sont minimes (<0,5 euros) pour les deux analyseurs et aucun réactif CMR n’est utilisé́. Les deux analyseurs sont entièrement sécurisés et il n’y a aucun risque pour l’opérateur. De plus, nous assurons 10 ans de garantie sur nos fours et nos détecteurs. Il faut savoir que le de temps de vie d’un tel analyseur est plus de 15 ans. En comparaison, la méthode Kjeldahl implique pour l’opérateur davantage d’étapes manuelles à réaliser, surtout plus régulièrement, et seulement 100 échantillons peuvent être analysés. Le Rapid Max N Exceed peut donc doubler la capacité du nombre d’échantillons à analyser, par rapport à des appareils utilisant la méthode Kjeldahl. Par ailleurs, il faut savoir que le coût par analyse avec la méthode Kjeldahl est très élevé, donc vous réduisez drastiquement vos coûts par analyse en utilisant notre méthode. Enfin, il est important de préciser qu’il existe de nombreuses normes internationales pour la méthode Dumas.

En conclusion, les analyseurs Rapid Max N Exceed et Rapid N Exceed sont d’excellentes solutions pour analyser vos échantillons à moindre coût, sans effectuer de nombreuses et fastidieuses étapes de maintenance, et pour accélérer et doubler votre ordre du jour.

Elementar propose-t-il un logiciel pour suivre la traçabilité en temps réel des résultats ?

E.G. : Oui, grâce à l’utilisation d’un logiciel de dernière génération, les résultats en azote et en protéines sont affichés, et il est possible de suivre en temps réel leur traçabilité. Ces résultats peuvent être exportés sous fichiers Excel ou même dans un LIMS, et un test de fuite automatique est disponible. Tous nos logiciels sont développés spécialement pour nos appareils dans notre usine. Ils sont très simples à utiliser, et sont disponibles en français. 

Pour plus d’informations : Elementar organise un webinar le 12 Mars à 11 heures. Pour recevoir une invitation, contactez Elementar à [email protected] ou cliquez sur le lien suivant : WEBINAR

En savoir davantage sur les Analyseurs d’azote et de protéines d’Elementar: ICI