Sommaire

Sommaire
INTRODUCTION.................................................................................................................... 1
I.
LA VANILLE ................................................................................................................... 2
A.
CULTURE DE L’ORCHIDEE DE VANILLE ............................................................................ 2
1. Origine ...................................................................................................................... 2
2. Botanique .................................................................................................................. 2
3. Fécondation / pollinisation ....................................................................................... 3
B. LES PAYS PRODUCTEURS ................................................................................................. 4
C. LA PREPARATION DES GOUSSES DE VANILLE ................................................................... 5
1. Mortification des gousses de vanille .......................................................................... 5
2. Fermentation .............................................................................................................. 5
3. Séchage....................................................................................................................... 6
4. Séchage à l’ombre...................................................................................................... 6
5. Séjour en malles ......................................................................................................... 7
II.
MODE D’OBTENTION DE L’AROME ................................................................... 7
A.
L’AROME NATUREL ......................................................................................................... 8
Extrait de la gousse .................................................................................................... 8
Par bioconversion ...................................................................................................... 9
B. AROME IDENTIQUE AU NATUREL : LA VANILLINE .......................................................... 11
1. A partir du gaïacol ................................................................................................... 11
2. A partir d’eugénol .................................................................................................... 11
3. A partir de la coniférine ........................................................................................... 12
4. A partir de pulpe de bois .......................................................................................... 12
C. AROME ARTIFICIEL : L’ETHYL-VANILLINE ..................................................................... 12
1.
2.
III.
LA VANILLE DANS L’INDUSTRIE AGROALIMENTAIRE............................ 13
REGLEMENTATION ........................................................................................................ 13
1. Les différents types d’arômes................................................................................... 13
2. Etiquetage................................................................................................................. 14
3. Fraude et analyse ..................................................................................................... 16
B. ASPECT ECONOMIQUE ................................................................................................... 19
1. Les différents produits.............................................................................................. 19
2. Les prix..................................................................................................................... 20
A.
CONCLUSION....................................................................................................................... 22
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. 23
ANNEXES............................................................................................................................... 25
Introduction
Les arômes sont des substances responsables des propriétés organoleptiques d’une
denrée alimentaire. Ils ne possèdent aucune qualité nutritive, mais jouent cependant un rôle
essentiel. Le goût et l’odeur d’une denrée sont les facteurs qui déterminent l’acceptation de
celle-ci par un individu. En effet, un seul composé, ou un petit groupe de composés, suffit
parfois à reproduire la note typique d’un aliment. Un arôme n’est pas considéré comme un
additif1, même s’il répond à sa définition, c’est une catégorie à part.
La vanille, épice qui a été de tout temps très convoitée, est aujourd’hui l’arôme le plus
répandu dans le monde. Nous verrons donc comment cette plante atypique a pu, au cours des
ans, susciter un tel engouement, et a conduit à l’imitation de son arôme par différents
procédés, dont les coûts sont très variables. Les utilisations de ces arômes en industrie
agroalimentaire sont nombreuses. Pour que le consommateur ne soit pas lésé, il a fallu
instaurer des règles précises et s’assurer de leur respect.
1
Additif : Un additif est une substance naturelle ou synthétique ajoutée à un aliment ou à une boisson ou à une
préparation pour en améliorer l'aspect, le goût, la consistance, la conservation. L‘adjonction doit faire partie
intégrante du produit alimentaire.
1
I. LA VANILLE
A. Culture de l’orchidée de vanille
1. Origine [1], [2]
Originaire du Mexique, la vanille était auparavant utilisée pour l’aromatisation du
cacao. C’est à la fin du 15ème siècle suite à l’invasion du Mexique par les conquistadores
espagnols que Hernando Cortez fit importer la gousse de vanille en Europe.
Arrivée en France dès le siècle suivant, la vanille fut vite appréciée. A la fin du 18ème
siècle, les français implantèrent quelques vanilliers à Madagascar, à Tahiti et sur les îles de
France et Bourbon2. Cependant la gousse de vanille ne semblait se développer qu’au pays
d’origine. En 1836, le botaniste Charles Morren, à la suite d’observations sur les vanilliers du
Mexique, découvrit que c’est en fait des hyménoptères3 du genre melipona qui permettaient la
fécondation de la fleur et donc la formation des fruits. On a tenté d’introduire cet insecte dans
les différents lieu d’exportation de l’orchidée, mais cela fut un échec, car l’insecte ne put
survivre hors du Mexique.
Il fallut attendre 1841 pour qu’un jeune esclave réunionnais Edmond Albius découvre
la méthode de fécondation manuelle. C’est alors que la culture du vanillier put prendre son
essor ailleurs qu’au Mexique (Madagascar, la Réunion, les Comores,…).
2. Botanique [3],[4]
Le vanillier est une liane tropicale de la famille des orchidées, cultivées pour ses fruits,
qui sont des capsules et non des gousses, comme on le dit couramment. Pour faciliter la
compréhension nous allons néanmoins conserver le terme de gousse.
Le vanillier croît dans les pays chauds et humides, à basse altitude (moins de
600 mètres). Il peut atteindre plusieurs dizaines de mètres de long en utilisant comme tuteur
des arbres tels que le caféier, l’avocatier auxquels il s’attache à l’aide de vrilles4 et de racines
adventives5, pour trouver de l’ombre. Pour augmenter le rendement, la plantation des
vanilliers se fait par bouturage. Cela permet d’éviter les aléas de la germination. Le vanillier
fleurit généralement dès la troisième année de plantation.
2
Île Bourbon : île de la Réunion
Hyménoptères : Ordre d’insectes pourvus de deux paires d’ailes membraneuses de grandeur inégale, et dont
l’abdomen est pédonculé. (ex : abeille)
4
Vrille : Organe de fixation de certaines plantes grimpantes, production foliaire allongée qui s’enroule en hélice
5
Adventives : Qui apparaissent dans une position particulière, par rapport aux processus normaux de
ramification.
3
2
Les fleurs (Figure 1), d’environ 8 cm de large,
jaune ou vert-jaunâtre, forment de courtes grappes6. Elles
ont l’organisation typique de la famille, y compris le
caractère hercogamique7 de leurs pièces sexuées qui
rendent nécessaire l’intervention d’un insecte spécialisé.
En effet l'entrave de l’autopollinisation est d’origine
mécanique et repose sur l’existence d’un obstacle
Figure 1 : La fleur de vanille [5]
(rostellum) empêchant le dépôt du pollen sur la surface
stigmatique [4].
Il existe trois types de vanilliers : Vanilla planifolia qui est la vanille la plus
couramment utilisée, Vanilla pompona et la Vanilla tahitensis venant de Tahiti, aux gousses
plus volumineuses et ayant une senteur plus capiteuse encore et légèrement anisée et dont la
rareté accroît encore le prix [6].
Nous allons nous intéresser à la Vanille planifolia et plus particulièrement à «la vanille
Bourbon ».
3. Fécondation / pollinisation [4], [7]
Le fruit étant le produit commercial,
la fécondation doit nécessairement avoir lieu.
Pour
cela,
on
effectue
la
fécondation
manuelle de la fleur de vanille, même au
Mexique où cela n’est pas nécessaire, pour
avoir un meilleur rendement. La pollinisation
(Figure 2) que l’on appelle « mariage » de la
vanille consiste à l’aide d’une petite épine de
citronnier ou une pointe de bambou à
Figure 2 :Schéma de la fécondation manuelle de la fleur remonter le rostellum afin de mettre en
de vanille [8]
contact l’anthère, qui contient le pollen et le
stigmate. Cela permet au grain de pollen de germer et de féconder les ovules. Cette opération
s’effectue à l’heure d’ouverture des corolles (le matin entre 6h et 11h), durant la seule journée
où fleurit l’orchidée. Si la fécondation est réussie, la fleur fane rapidement ; sinon elle tombe
6
Grappes : Assemblage de fleurs portés par des pédoncules étagés sur un axe commun.
Hercogamique : Fleurs pourvues d’étamines et de carpelles fonctionnels, mais ou l’auto-pollinisation ne peut
se réaliser.
7
3
entière. Les fruits de la vanille apparaissent environ un mois après le « mariage ». Il faut
encore attendre sept ou huit mois, pour que les fruits soient mûrs [6].
La récolte commence dès que les gousses se colorent d’une nuance particulière de
jaune. Un peu plus tôt : la gousse manquera d’arôme ; un peu plus tard, la gousse s’ouvrira et
perdra toute valeur [6].
B. Les pays producteurs
Sur les 20000 tonnes de vanille dont le monde à besoin chaque année, moins de
2000 tonnes sont des produits naturels aujourd’hui [9]. En sachant que les trois plus grands
producteurs, sont : (Figure 3)
¾ Madagascar avec 1000 à 1200 tonnes/an,
¾ L’Indonésie avec 600 tonnes/an
¾ Les Comores avec 200 tonnes/an.
Puis viennent ensuite :
¾ Les îles Tonga (40 tonnes/an),
¾ La Réunion (20 tonnes/an),
¾ La Polynésie française (20 tonnes/an),
¾ Le Mexique (10 tonnes/an), etc.… [7]
Polynésie française
Mexique
La Réunion
îles Tonga
Autres
Les Comores
Madagascar
Indonésie
Figure 3 : Représentation graphique des tonnages de vanille selon le pays de production.
Cependant la production de vanille de chaque pays est très fluctuante d’une année à
l’autre compte tenu des aléas climatiques (en effet si nous prenons l’exemple de Madagascar,
sa production était de 900 tonnes en 2002 et de 500 tonnes en 2003 en raison de la sécheresse
et des ouragans) [7].
4
Les principaux pays importateurs sont : les États-Unis à hauteur de 800 tonnes par an,
la France et l’Allemagne environ 200 tonnes par an chacune.
C. La préparation des gousses de vanille [1]
La vanille doit subir une préparation particulière pour son utilisation. En effet lorsque
les gousses de vanille sont récoltées, elles n’ont aucun parfum. Elles contiennent seulement
les matériaux nécessaires à la formation ultérieure de l’arôme. C’est pourquoi les gousses
doivent être traitées dans les meilleures conditions pour permettre le déclenchement des
réactions enzymatiques, par le biais des glucosidases, qui conduisent à la formation d’arôme
(Annexe I). Tel est le but des différentes opérations qui constituent la préparation.
Nous allons décrire la méthode de préparation dite « Bourbon », utilisée à la Réunion,
à Madagascar et aux Comores. Il en existe d’autres, mais elles donnent des produits de qualité
moindre (Annexe II).
1. Mortification des gousses de vanille
La première chose à faire est de trier les gousses selon leur état (grandes, moyennes,
petites et fendues), car le traitement sera plus ou moins rapide suivant la taille. La loi interdit
l’achat de gousses immatures, car elles nécessitent plus de soins à la préparation et donnent un
produit de qualité inférieure.
Les gousses sont alors prêtes pour être échaudées8. Elles sont mises dans des paniers et
plongées dans de l’eau à 63°C pendant 3 minutes, pour stopper toute végétation. C’est un
temps moyen, car, en pratique, les températures et les durées de trempage varient légèrement
en fonction de la qualité des gousses traitées, de l’expérience du préparateur, etc.
2. Fermentation
Après échaudage, les gousses sont rapidement égouttées, et encore toutes chaudes,
elles sont versées dans le caissons d’étuvage. Ce sont de grandes caisses en bois capitonnées.
A l’intérieur, les gousses sont recouvertes également de couvertures. Les caisses sont fermées,
ce qui permet de maintenir constante la température dans les caissons d’étuvage pendant
plusieurs heures. Sous l’action de la température, les réactions enzymatiques démarrent
rapidement. Quand les gousses sont retirées des caissons, elles sont de couleur brunâtres,
signe qu’elles sont mortes. Alors commence le séchage.
8
Echauder : plonger dans l’eau chaude ou bouillante.
5
3. Séchage
Le séchage peut être effectué de deux façons, soit au soleil, soit au four. En effet dans
certains pays, le séchage au soleil est rendu difficile en raison des conditions météorologiques
(ciel nuageux, averses fréquentes, …). Il faut alors avoir recours à un séchoir à air chaud.
a) Le séchage au soleil
Les gousses sont étendues sur des couvertures, et exposées au soleil pendant trois
heures par jour entre 9h et 14-15h. Le séchage au soleil dure 3 à 7 jours jusqu’à ce que les
gousses deviennent souples.
b) Le séchage au four
L’appareil utilisé est un séchoir industriel. La température est maintenue à 60°C, par le
biais d’un thermostat. Les gousses restent trois heures par jour. La vanille passe dans le
séchoir de 4 à 7 jours selon la qualité. Par exemple les gousses petites et fendues sèchent plus
vite que les grandes.
Les avantages de cet appareil sont nombreux. D’abord, le produit est traité d’une
manière homogène, sans à-coup. Il est possible de travailler jour et nuit si nécessaire, et dans
n’importe quelle condition climatique. Il permet également une importante économie de
main-d’œuvre, car les manipulations sont réduites au minimum, tandis que la méthode
traditionnelle de séchage au soleil, nécessite plus de main d’œuvre pour sortir et rentrer les
gousses à chaque averse. De plus cette méthode permet de diminuer le nombre de couvertures
utilisées, qui sont souvent source de contamination. Ajoutons enfin que le produit final a une
meilleure qualité et un meilleur rendement.
Le séchoir est uniquement utilisé en remplacement du séchage au soleil.
4. Séchage à l’ombre
La préparation n’est pas terminée, mais le séchage doit être ralenti pour éviter un trop
grand dessèchement des gousses, qui dans ce cas, ne présenteraient pas un bel aspect, ce qui
se traduirait par un manque à gagner pour le producteur. Une gousse de bonne apparence doit
être souple, grasse et huileuse.
Les gousses de vanille sont donc placées dans une grande pièce bien ventilée avec de
grandes ouvertures. Le séchage et les réactions enzymatiques se poursuivent simultanément.
Après un à deux mois de séchage à l’ombre, celui-ci est arrêté. Elles ont perdu environ 60%
de leur teneur en eau.
6
Les gousses de vanille sont alors mises en petits paquets d’une centaine liées et mises
en malle.
5. Séjour en malles
Le séchage est très ralenti, mais les réactions enzymatiques se poursuivent : le parfum
s’affine. Comme ces réactions sont des réactions d’hydrolyse, la vanille libère de l’eau. Si
cette opération est négligée, des moisissures peuvent apparaître et entraîner la dégradation de
la vanille, ou tout au moins causer des pertes. Après deux mois dans les malles, la préparation
est terminée. Si la vanille a été récoltée à maturité et si la préparation a été bien faite, le
produit peut-être conservé plusieurs années sans problème.
Mais si le vieillissement des gousses est prolongé d’encore un ou deux ans, dans leur
caisse, leur moitié inférieure se couvrira peu à peu d’une sorte de givre pailleté jaune pâle : de
la vanilline en cristaux exsudant9 du fruit [6].
Comme on peut le voir, le processus de préparation de la vanille est lent et délicat. Il
s’étend sur environ quatre mois. Le rendement est compris entre 15 et 20%, il faut 5 à 6 kilos
de vanille verte pour produire un kilo de vanille noire préparée [10].
Au moment de leur commercialisation, les gousses de vanille ont des teneurs en eau
variables en fonction des techniques de préparation, et donc du pays d’origine (entre 15 et
40%). Par rapport à la matière sèche, la gousse contient 1,3 à 3 ,8% de vanilline, 4,5 à 15% de
corps gras et 7 à 20% de glucides, principalement glucose et fructose [6].
II. Mode d’obtention de l’arôme
CHO
Les
chimistes
ont
essayé
d’obtenir
synthétiquement le parfum que la vanille exhale. C’est
ainsi qu’ayant découvert la vanilline (Figure 4), principal
constituant de l’arôme de vanille, ils en ont ensuite fait la
OCH3
OH
Figure 4 : La molécule de vanilline
synthèse.
Selon la réglementation sur les arômes, on peut
les classer en trois catégories, arôme naturel, arôme
identique au naturel et arôme artificiel. La différence
entre ces catégories sera développée ultérieurement.
(III.A.1)
9
Exsudant : issue du suintement pathologique d’un liquide organique.
7
A. L’arôme naturel
D’après la réglementation il existe deux méthodes principales pour obtenir un arôme
naturel, la méthode traditionnelle d’extraction et le biais des biotechnologies.
1. Extrait de la gousse [11]
La vanilline naturelle est présente à hauteur de 2% dans les gousses de vanille. Il faut
50 kg de gousses de vanille pour produire 1 kg de vanilline naturelle.
La vanilline est extraite en faisant macérer les gousses de vanille, préalablement
broyée, dans un mélange d’eau et d’alcool. Ce mélange a le pouvoir de pénétrer la structure
cellulaire des tissus de la gousse de vanille pour aller chercher et décrocher la vanilline au
cœur du végétal. Il faut plusieurs « lavages » successifs du mélange hydro-alcoolique pour
entraîner la totalité de la vanilline. A chaque lavage, le solvant ressort chargé de vanilline
mais aussi de nombreux autres composés dont des cires, des tanins, des sucres, des résines, et
beaucoup de molécules aromatiques lui conférant ses caractéristiques gustatives.
Le liquide final obtenu sera ensuite filtré pour se débarrasser des impuretés entraînées
lors du passage du mélange hydro-alcoolique sur les gousses de vanille.
La dernière étape consiste à chauffer modérément le liquide filtré afin de séparer par
évaporation sous vide l’alcool de l’extrait de vanille (constitué à 95% de vanilline).
La vanilline naturelle, étant accompagnée d’autres parfums, cela donne un mélange
complexe bien supérieur par sa finesse à la vanilline de synthèse. Cet arôme est différent
suivant le pays d’origine, l’espèce de vanillier, les conditions de culture, de récolte et de
préparation.
Il existe une demande croissante des consommateurs pour les arômes naturels que la
culture actuelle du vanillier ne peut satisfaire. C’est pourquoi, récemment, un procédé
biotechnologique a été élaboré.
8
2. Par bioconversion, [12], [13]
La production de vanilline naturelle par voie biotechnologique répond au critère lui
permettant d’avoir le label naturel et offre un nouveau marché à fort potentiel. L’INRA10 a
mis au point un procédé exploitant des champignons filamenteux du groupe des
basidiomycètes, afin de transformer en vanilline un composant abondant des parois de
cellules végétales, l’acide férulique.
Les matières premières végétales utilisées sont, soit les coproduits de la meunerie,
c’est à dire les sons11 de blé, soit les coproduits de l’industrie du sucre, c’est à dire la
betterave. Ces produits ont été choisis en raison de leur disponibilité, de leur faible coût et de
leur richesse en acide férulique.
La première étape consiste à libérer l’acide férulique grâce à l’action d’enzymes
agissant sur les parois cellulaires des coproduits. C’est en 1994 que l’on a réussi à isoler de
telles enzymes (auparavant le rendement était insuffisant). Ce sont les férulate-estérases, chez
un champignon filamenteux, Aspergillus niger. Cependant, ces enzymes ne peuvent à elles
seules libérer l’acide férulique des parois cellulaires : une dégradation enzymatique préalable
du squelette pariétal est nécessaire. Au bout du compte, en enrichissant des préparations
enzymatiques commerciales en férulate-estérases, plus de 95% de l’acide férulique contenu
dans les sons de blé et les pulpes de betterave peuvent être libérés. Aspergillus niger
transforme ensuite l’acide férulique en acide vanillique, (Figure 5) avec un rendement de
bioconversion de 82%.
Il faut ensuite former de la vanilline à partir de l’acide vanillique. Pour cela on doit
utiliser une souche de champignons basidiomycètes bénéficiant du statut GRAS12, qui
autorise leur utilisation dans les procédés agro-industriels destinés à l’alimentation humaine.
Une seule souche appartenant à l’espèce Pycnoporus cinnabainus, s’est avérée productrice de
vanilline. En raison de l’instabilité de cette souche, liée à son caractère dicaryotique et à la
présence d’une enzyme la laccase, capable de piéger l’acide férulique par polymérisation, on a
sélectionné des souches dépourvues d’activité laccase et capable de donner un mycélium
stable.
Pour augmenter encore le rendement, il convient d’inhiber les autres fuites
métaboliques possibles. Par l’ajout de substances comme le cellobiose, un sucre réducteur
produit lors de l’hydrolyse enzymatique des coproduits végétaux, qui limite la fuite
10
INRA : Institut National de la Recherche Agronomique.
Son : déchet de la mouture du blé, des céréales, formé par les enveloppes des graines.
12
GRAS : “Generally Recognised As Safe”
11
9
génératrice de méthoxyhydroquinone. Ou en fixant la vanilline spécifiquement, tout en ayant
une affinité la plus faible possible pour l’acide vanillique. Cette fixation a pour but
d’empêcher la transformation de la vanilline en alcool vanillique.
Cette méthode prometteuse devrait déboucher à moyen terme sur une production
industrielle.
COOH
COOH
CHO
OCH3
OCH3
OH
OH
Acide vanillique
Vanilline
OCH3
OH
Acide férulique
Aspergillus
Acide vanillique
niger
Pycnoporus cinnabarinus
COOH
OH
OCH3
OH
Acide vanillique
CH2OH
OCH3
OCH3
OH
OH
Méthohydroquinone
Méthoxyhydroquinone
Etape 1
Alcool vanillique
Etape 2
Figure 5 : Biotransformation de l’acide férulique en vanilline [13]
10
B. Arôme identique au naturel : la vanilline
Il existe quatre substances de base (la coniférine, l’eugénol, le gaïacol et la pulpe de
bois13) pour la synthèse chimique de la vanilline. Les substances les plus utilisées sont
l’eugénol et le gaïacol. [14]
1. A partir du gaïacol
De nombreux procédés ont été étudiés et mis en
œuvre pour introduire, dans le noyau du gaïacol,
(Figure 6) la fonction CHO en position para de l’OH
OCH3
OH
Gaïacol
Figure 6 : La molécule de gaïacol
libre. Les deux procédés les plus connus utilisent soit
du chloroforme, soit de l’aldéhyde formique. Ce dernier
procédé est d’ailleurs parmi ceux qui fournissent la
vanilline au prix le plus bas, le rendement étant de 80%
et le gaïacol n’ayant pas réagi pouvant être récupéré.
Son seul inconvénient est qu’il demande une installation industrielle assez importante.
2. A partir d’eugénol
L’eugénol est une substance que l’on retrouve dans les clous de girofle. Les procédés
de synthèse de vanilline peuvent être effectués à partir de l’eugénol et même directement de
l’essence de girofle. Ils consistent à chauffer, en autoclave et sous agitation un mélange
d’eugénol, de lessive de potasse, qui produit l’isomérisation de l’eugénol en iso-eugénol, et
d’un oxydant qui provoque la rupture de la chaîne propénylique et la formation de la fonction
aldéhyde (Annexe III). Ce peut être par exemple du permanganate de potassium, etc… Dans
tous les cas, il est nécessaire de bloquer la fonction phénol libre avant de procéder à
l’oxydation. On agite ensuite avec du bisulfite de sodium, on sépare la combinaison
bisulfitique, on lave au benzène et on la décompose par l’acide sulfurique étendu : il se
dégage du gaz sulfureux et il reste un liquide huileux dont on amorce la cristallisation pour
avoir de la vanilline.
13
Pulpe de bois : sous produit de la fabrication de la lignine.
11
3. A partir de la coniférine
La coniférine est un glucoside, extrait en quantité importante des bois résineux. Si on
le traite par un agent hydrolysant, il donne du glucose et de l’alcool coniférylique. Ce dernier
est oxydé par le bichromate ou le permanganate de potassium pour donner la vanilline et un
peu d’acide vanillique. Il est possible de rencontrer un autre mode opératoire de fabrication de
la vanilline à partir de la coniférine (Annexe IV).
4. A partir de pulpe de bois
Le procédé consiste en une sulfonation préliminaire de la liqueur sulfitique, suivie
d’un traitement à la soude caustique que l’on peut récupérer. La solution est ensuite acidifiée
avec de l’anhydride carbonique, d’où la vanilline est extraite et purifiée. La vanilline obtenue
a un degré de pureté élevé.
C. Arôme artificiel : l’éthyl-vanilline
OH
Contrairement à la vanilline qui peut être un produit
O
CH3
C
H2
naturel,
l’éthyl-vanilline
n’est
obtenue
que
synthétiquement à partir de benzène. Sa structure est la
même que celle de la vanilline ; seul le radical éthyle
remplace le radical méthyle de la vanilline (Figure 7).
Son parfum et sa saveur sont environ quatre fois plus
CH
O
Figure 7 : la molécule d’éthyl-vanilline
puissants que ceux de la vanilline, mais ont une finesse
moindre. Cependant elle est maintenant très employée
dans la préparation des sucres vanillinés [14].
12
III. La vanille dans l’industrie agroalimentaire.
L’utilisation des arômes s’accroît de manière continue dans pratiquement tous les
secteurs de l’agroalimentaire. Cette expansion s’explique, en partie, par l’évolution des modes
de vie et des produits alimentaires proposés aux consommateurs. Aujourd’hui déjà, plus d’un
tiers de l’alimentation d’un européen est aromatisée. Au niveau des arômes sucrés, la vanille
est la plus utilisée.
A. Réglementation
Les arômes alimentaires sont réglementés au plan communautaire par la directive
cadre « arômes » 88/388/CEE, qui définit les différentes catégories d’arômes, ainsi que les
conditions d’emploi du terme « naturel ». Cette directive qui a été transposée en droit français
par le décret du 11 avril 1991 relatif aux arômes alimentaires, pour ce qui est des définitions,
et par l’arrêté du 11 juillet 1991 relatif aux critères généraux de qualité et de sécurité des
arômes [15].
1. Les différents types d’arômes
D’après le décret n°91-366 du 11 avril 1991, il existe six catégories d’arômes [16].
Pour la vanille seules quatre nous intéressent :
¾ La préparation aromatisante est un produit, autre qu’une substance
aromatisante naturelle, concentré ou non, qui est obtenu soit par des procédés
physiques appropriés, y compris la distillation et l’extraction au solvant, soit
par des procédés enzymatiques ou microbiologiques, à partir de matières
végétales ou animales prises en l’état ou après leur transformation pour la
consommation humaine par des procédés traditionnels de préparation des
denrées alimentaires, y compris le séchage, la torréfaction et la fermentation.
¾ Les
substances
aromatisantes
naturelles :
qui
sont
des
substances
chimiquement définies qui sont obtenues soit par des procédés physiques
appropriés, y compris la distillation et l'extraction au solvant, soit par des
procédés enzymatiques ou microbiologiques, à partir d'une matière d'origine
végétale ou animale prise en l'état ou après sa transformation pour la
13
consommation humaine par des procédés traditionnels de préparation des
denrées alimentaires, y compris le séchage, la torréfaction et la fermentation.
¾ Des substances aromatisantes identiques à une substance aromatisante naturelle
sont des substances chimiques définies qui sont chimiquement identiques à une
substance aromatisante naturelle après avoir été obtenue par synthèse chimique
ou isolée par des procédés chimiques.
¾ Une substance aromatisante artificielle est une substance chimique définie qui,
ayant été obtenue par synthèse chimique, n'est pas chimiquement identique à
une substance aromatisante naturelle.
2. Etiquetage
Afin d’éviter toute confusion, entre la vanille naturelle, et les substances synthétiques
qui l’imitent, un texte définissant la vanille et permettant de renseigner l’utilisateur et le
consommateur sur la véritable nature du produit aromatisant employé a été mise en place.
Pour cela, on différencie l’appellation du produit naturel de celle des produits artificiels ou de
synthèse (Tableau 1) [1].
Même si cet étiquetage est prévu pour informer le client, il n’est pas évident que celuici ait bien conscience des nuances au niveau de la liste des ingrédients et de la dénomination
de vente des produits aromatisés et seule la représentation graphique peut avoir une influence
sur le consommateur moyen.
14
Composition de l’arôme
Dénomination de vente
de l’arôme
Dénomination de
Mention de l’arôme Représentation graphique de la
vente du produit
dans la liste des
plante ou d’une partie de la
aromatisé
ingrédients
plante
A la vanille
Gousse de vanille ou
OUI
Gousses de vanille ou extraits purs
Gousse de vanille ou
de vanille
extrait pur de vanille
Mélange d’extrait(s) pur(s) de
Mélange d’extrait(s) de
vanille et d’autres extraits de sources
vanille et d’autres
extrait pur de vanille
végétales ou animales autorisées
extraits
et autres extraits
Mélange d’extraits purs de vanille,
Arôme vanille-vanilline
d’autres sources végétales ou
animales autorisées et de substances
extrait pur de vanille
A la vanille
Gousse de vanille ou
OUI
extrait de vanille,
NON
et autres arômes (Arôme
vanilline et autres
(mais symbolique possible à
renforcé vanille)
arômes
condition qu’elle ne prête pas à
Goût vanille
confusion avec les produits à la
identiques aux naturelles.
vanille)
Substances identiques aux naturelles
Vanilline et autres
Vanilline
arômes
Arômes :
NON
Vanilline et autres
arômes
Présence d’une ou plusieurs
substances artificielles (non
Arôme(s) artificiel(s)
Arôme artificiel
Arôme(s) artificiel(s)
vanille
(éthyl-vanilline)
identiques aux naturelles)
Tableau 1 : L’emploi des arômes de flaveur vanille [1].
NON
3. Fraude et analyse
La loi est stricte concernant les dénominations utilisées pour tous les produits se
référant au nom vanille et les produits alimentaires qui les contiennent [15], [17].
Les définitions sont précises (III.A.2) et toutes les tentatives de fraudes sont
sévèrement réprimées.
La fraude par adultération est la plus courante et la plus ancienne : le produit
alimentaire subit une transformation volontaire de la part d’un agent économique de la filière,
de sorte que les qualités intrinsèques du produit s’en trouvent modifiées. L’intérêt de ce type
de fraude réside dans une diminution du coût de revient d’un ou plusieurs ingrédients du
produit. Dans le cas de la vanille, il s’agit de la substitution d’un ingrédient par un autre, sans
modification des qualités organoleptiques du produit.
La vanille est un marché sujet aux fraudes pour différentes raisons :
¾ Le prix de la vanille naturelle est très élevé et il est en net croissance
¾ La demande de naturel est en forte hausse
¾ Il y a une baisse des productions de la vanille naturelle (la demande s’avère
aujourd’hui largement supérieure à l’offre) [18].
Il existe plusieurs méthodes analytiques pour déterminer si la composition de l’arôme
vanille est bien 100% naturel.
a) La caractérisation compositionnelle.
Cette méthode est fondée sur la comparaison d’un ensemble de paramètres
compositionnels à des profils-types déterminés sur des populations plus ou moins vastes de
produits authentiques dépendant de manière cruciale de la pertinence de l’échantillonnage et
de différents facteurs tels que la représentativité des constituants sélectionnés et la taille de la
population. Pour être exploitables, ces critères compositionnels de référence sont
fréquemment exprimés en termes de moyennes et de valeurs minimales de concentrations.
Après extraction des substances aromatiques volatiles de la matrice de l’arôme. Voici
quelques cas-types qui peuvent être élucidés par cette méthode :
¾ présence d’une substance artificielle dans un arôme nature-identique
¾ présence d’une substance nature-identique dans un arôme naturel
(ex. : vanilline de synthèse dans un extrait de vanille naturel)
Pour la vanille les constituants caractéristiques sont : [15]
¾ la vanilline
¾ l’aldéhyde para hydroxybenzoique (pHB)
¾ l’acide vanillique
¾ l’acide para hydroxybenzoique (pHB)
Le contrôle peut se faire en déterminant à l’aide d’une chromatographie liquide haute
performance (la détection se faisant à 24 nm) le rapport des teneurs de ces constituants.
les ratios suivants sont observés pour la vanille Bourbon :
¾
10 <
____[Vanilline]___
[Aldéhyde pHB]
< 20
¾
40 <
__[Vanilline]__
[Acide pHB]
< 110
¾
12 <
____[Vanilline]___
[Acide vanillique]
< 29
¾
0,53 <
[Acide vanillique]
[Aldéhyde pHB]
< 1,5
¾
0,15 <
__[Acide pHB] __
[Aldéhyde pHB]
< 0,35
Si ces rapports sont hors normes cela veut dire qu’il y a eu fraude. Si par exemple le
rapport [Vanilline]/[Acide pHB] est supérieur à la norme cela veut dire que la quantité de
vanilline est trop importante et qu’il en a été ajouté.
Les limites des rapports sont parfois si larges que seules des adultérations très
importantes peuvent être identifiées avec certitude. Le contrevenant est donc parfois tenté
d’exploiter ce manque de robustesse des paramètres pour arguer d’une origine particulière du
produit. Une des faiblesse des profils compositionnels réside dans la possibilité de simulation
d’un profil donné par l’ajustement à partir de constituants individuels. Même si on tient
compte de ces réserves, il faut reconnaître que la détermination de certains critères
compositionnels reste très utile pour un contrôle de qualité rapide.
Le service des fraudes doit donc trouver d’autres méthodes [17].
17
b) La déviation isotopique du 13 C.
A l’état naturel, l’isotope du carbone,
minoritaire,
13
12
C est accompagné de son isotope stable
C. Le rapport du nombre d’atomes lourds au nombre d’atomes légers d’une
molécule, est dit rapport isotopique.
Pour déterminer les rapports isotopiques on utilise aujourd’hui la technique de
l’IRMS14, qui est sensible, précise et elle se prête bien à un couplage avec la chromatographie
gazeuse donnant naissance à la méthode dite GC-IRMS15. Ce couplage facilite l’étude des
mélanges complexes.
Les valeurs indiquées correspondent aux déviations isotopiques constatées pour
Vanilla planifolia. La vanille est naturelle lorsque nous avons :
¾ vanilline : la déviation isotopique du 13 C est au moins égale à –21,2‰ PDB16
¾ Aldéhyde pHB : la déviation isotopique du 13 C est au moins égale à –19,2‰ PDB
¾ Acide vanillique : la déviation isotopique du 13 C est au moins égale à –24‰ PDB
¾ Acide pHB : la déviation isotopique du 13 C est au moins égale à –23‰ PDB
En cas d’adjonction de vanilline obtenue par un procédé enzymatique ou
microbiologique, dont la déviation isotopique du
13
C est inférieure à celle des gousses de
vanille (exemple : la déviation isotopique de la vanilline obtenue à partir du son de riz est
compris entre –37 et –36‰ PDB), la déviation isotopique globale du 13 C de la vanilline est au
moins égale à –21,5‰ PDB. Les autres critères isotopiques sont inchangés [17].
c) Contrôle du taux de vanilline des gousses
A part ces contrôles d’authenticité des arômes vanille, la DGCCRF17 fait également
des contrôles sur les gousses de vanille importées de l’océan indien, (Madagascar, les
Comores…) en utilisant la chromatographie liquide haute performance pour contrôler la
teneur en vanilline des gousses de vanille. De ce fait la DGCCRF a remarqué une baisse des
teneurs de la vanilline dans les gousses de vanille ces dernières années : alors que les critères
préconisent un taux de vanilline de 2%, on remarque en 1999 dans les pays comme les
Comores et Madagascar que sur une moyenne de 248 échantillons nous avons un taux de
1,77% de vanilline dans la gousse de vanille (alors qu’en 1996 sur nous avions une moyenne
de 1,96%).
14
IRMS : « Isotope Ratio Mass Spectrometry »
GC-IRMS : Gas Chromatography - Isotope Ratio Mass Spectrometry »
16
PDB : PeeDee Belemnite est un carbonate provenant d’une formation de Caroline du sud, il sert de référence.
17
DGCRRF : Direction Générale de la Concurrence, de la Consommation et de la Répression des Fraudes.
15
18
A ce jour, on ne sait pas si c’est l’évolution des méthodes analytiques, les conditions
climatologiques ou les techniques de préparation des lots de gousses, ou les trois qui sont
responsables de cette dérive [19].
Ces données pourraient servir de base d’une part pour encourager les producteurs à
améliorer la qualité de leur production, et d’autre part pour éventuellement vérifier que les
critères analytiques sont en accord avec la réalité du marché.
B. Aspect économique
1. Les différents produits
De nombreux produits utilisent de la vanille, naturelle ou synthétique. Les principaux
produits sont :
¾ les sucres vanillés ou vanillinés, selon qu’ils contiennent des arômes naturels
de vanille ou d’éthyl-vanilline (Annexe V).
¾ l’arôme naturel de vanille liquide, vendu en petites quantités. Il contient du
sirop de glucose, de l’eau, de l’extrait naturel de vanille avec la possibilité de
présence d’autres arômes naturels, comme le caramel.
¾ les boissons, surtout représentées par l’entreprise Coca-Cola, qui utilise à elle
seule environ 200 tonnes de vanille par an, pour son produit Vanilla Coke
lancé en 2002. Ce qui représente 10% de la production mondiale [20].
¾ Les produits laitiers
o la glace : selon la législation, la glace doit obligatoirement contenir de
l’arôme naturel de vanille.
o les yaourts qui peuvent soit contenir de l’arôme naturel, soit de l’arôme
identique au naturel.
¾ les pâtisserie, biscuiterie : dans ce cas, la vanille peut être utilisée comme
fourrage, ce sera l’arôme principal du produit, ou bien elle peut être utilisée
pour rendre plus subtil le goût du produit, par exemple on rajoute souvent de
l’arôme vanille dans la pâte du biscuit.
¾ la chocolaterie : la quasi totalité du chocolat utilisé pour les tablettes ou le
fourrage, nappage des biscuits contient de l’arôme vanille. Souvent naturel
pour les tablettes de chocolat, il peut soit être naturel, soit identique au naturel
pour les biscuits.
19
En règle générale, les industriels ont le choix entre les différents types d’arôme
vanille. Ce choix est guidé par le prix de la vanille, mais aussi par la volonté de l’industriel
s’il ajoute des arômes naturels, de véhiculer une image valorisant la santé, la qualité et la
tradition de son produit [21].
2. Les prix
a) Evolution des prix de la vanille
Comme nous venons de le voir le prix est un élément essentiel dans le choix de la
source d’arôme. Nous allons plus particulièrement nous pencher sur le cas de la vanille
malgache, car Madagascar (Annexe VI) est le premier producteur de vanille (I.B).
On a assisté à une véritable flambée des cours de la vanille naturelle. Le prix pour la
campagne de 1997-1998 était de 50-60 € le kilo, et il atteind 200 € en 2002.
Cette hausse peut s’expliquer en partie par le cyclone Hudah en 1999 et la sécheresse,
qui ont ravagé la région de SAVA18, considérée depuis longtemps comme la capitale
mondiale de la vanille. Il a fallu alors replanter, la production a donc dangereusement chuté.
« Ce qui est rare est cher » d’où la hausse continue du prix.
La fluctuation des prix et des productions de la vanille naturelle profitent au marché de
la vanilline de synthèse qui est beaucoup moins chère . La production mondiale de vanilline
de synthèse est de l’ordre de 12 000 tonnes par an.
L’industrie glacière, qui ne peut pas normalement utiliser des arômes artificiel, a vu
ces prix augmenter, à l’image de Häagen Dazs, qui justifiait la hausse de 15% du prix de ses
glaces par un renchérissement des matières, comme les gousses de vanille [22].
b) Différence de prix entre les arômes.
Aujourd’hui la vanille naturelle coûte environ 200 € par kilogramme de gousses.
Sachant que la vanilline représente 2% du poids total de la gousse, on peut estimer que les
concentrés de vanille naturelle coûte environ 4000 € par kilogramme, un prix dissuasif. Pour
un coût bien moindre, 15€ par kilogramme, on obtient de la vanilline identique au naturel. A
des prix défiant encore plus la vanille naturelle se trouve l’éthyl vanilline qui est environ deux
fois plus cher que la vanilline de synthèse (30 €), mais dont le pouvoir aromatisant est quatre
fois plus puissant. L’éthyl vanilline revient donc deux fois moins cher à l’industriel.
18
SAVA : Région qui comprend les villes de Sambava, Ambanja, Vohémar et Antalaha
20
Il serait très intéressant pour les industriels d’obtenir par voie biotechnologique, à un
prix concurrentiel une vanille pouvant bénéficier du label naturel. Pour l’instant cette
innovation n’a pas atteint le stade de la production industrielle, mais les scientifique pensent
que le prix se situera entre celui de la vanille naturelle et de l’arôme identique au naturel [12],
[23].
21
Conclusion
Les consommateurs sont de plus en plus attirés par les produits naturels. Or la
production de vanille n’a jamais été industrialisée, les plantations ne reçoivent aucun apport
chimique et les procédés de transformation des gousses, de vertes à noires par l’échaudage,
l’étuvage puis le séchage, demeurent on ne peut plus traditionnels. Mais cette tradition a un
coût, on assiste actuellement à une flambée des cours de la vanille, qui a conduit entre autre, à
l’émergence des produits de synthèse identiques au naturel ou artificiel, qui sont beaucoup
moins coûteux.
Cette augmentation des coûts a aussi des conséquences sur les pays producteurs. En
effet, dans le cas de Madagascar la hausse des prix risque de stimuler la concurrence de pays
émergents dans la culture de la vanille, comme l’Inde ou l’Ouganda. Mais on note aussi des
problèmes d’insécurité. Il ne se passe pas un jour sans que les médias locaux ne parlent
d’attaques à main armée. Cette insécurité grandissante dans la région de SAVA fait hésiter les
organismes de préfinancement qui donnent l’essentiel des fonds destinés à la collecte. Toutes
ces conditions inquiètent les exportateurs. Bon nombre d’entre eux pensent que cette situation
entraîne la fin de la filière d’ici quelques années [9].
22
Bibliographie
[1]
H. RICHARD. Epices et aromates. Collection :sciences et techniques agroalimentaires.
Edition : Tec & doc. 339 pages
[2]
François COUPLAN. Guide des condiments et épices du monde. Collection Les
compagnon du naturalisme. Delachaux et Niestlé, p.173-177
[3]
Encyclopédie yahoo. La vanille
http://fr.encyclopedia.yahoo.com/articles/so/so_3166_p0.html. (Consulté le 15 janvier
2004.)
[4]
Bernard BOULLARD. Plantes & Champignons, Edition Estem, 1997, p.841
[5]
Musée de la Vanille
www.ocean-momo.com/ musee_vanille.htm (Consulté le 15 janvier 2004.)
[6]
Alain STELLA. Le livre des épices. Flammarion, 1998, p.139-145.
[7]
Benoit LESNE ,Régine PAVAGEAU. La vanille
http://www.jardins.nantes.fr/Linformation/livre/vanille.pdf. (Consulté 23 janvier 2004)
[8]
Pollinisation des fleurs
http://perso.wanadoo.fr/desiradoo/Articles/Vanille/Botanique_culture-polrec.htm
(consulté le 12 janvier 2004)
[9]
Les cours vertigineux de la vanille donnent le tournis. Article écrit par DMD le 06/09/2003
http://lamako.free.fr/articles.php?id=3455 (Consulté 8 février 2004)
[10] L’express de Madagascar. La vanille 2003 sera rare et chère : la spéculation réactivé de
plus belle. http://lamako.free.fr/articles.php?id=3125 (Consulté 8 février 2004)
[11] extraction de la vanilline naturelle
http://www.eurovanille.com/pdf/extraction.pdf. (Consulté le 20 janvier 2004)
[12] Marcel ASTHER, et al. Des champignons à la vanille. Biofutur, mai 1998, n°178,
p.32-34
[13] Biotechnologies : une nouvelle source de vanilline naturelle. Arômes Ingrédients
Additifs, avril-mai 1998, n°15, p.22
[14] Le vanillier et la vanille dans le monde. Collection Encyclopédie biologique XLVII,
Editeur :P.Lechevalier. p582-584.
[15] Note d’information n°2003-61 (communication au sens de la loi du 17 juillet 1978).
Document du ministère de l’économie des finances et de l’industrie (DGCCRF)
http://www.eurovanille.com/pdf/Note_fraudes_ni2003_61.pdf (Consulté le 20 janvier
2004)
23
[16] Décret n°91-366 du 11 avril 1991 : Décret relatif aux arômes destinés à être employés
dans les denrées alimentaires.
http://www.legifrance.gouv.fr/WAspad/Visu?cid=1294&indice=3&table=CONSOLID
E&ligneDeb=1. (consulté le 31 janvier 2004)
[17] Christian J. DUCAUZE, Fraudes alimentaires Approche réglementaire et méthode
analytique. Editions : Tec & Doc. Collection : Sciences et techniques agroalimentaires.
Paris, 2003, p.18, 293-296
[18] Un marché au prises avec les fraudes. Process. Octobre 1999, n°1153, p 42
[19] Syndicat européen du commerce de la vanille. Evolution des critères analytiques des
vanilles de l’océan Indien. Arômes Ingrédients Additif, Février-Mars 2000, n°26,
p.21-24
[20] Le Monde : L’avenir de la vanille passe t’il par le Coca ? écrit le 21 avril 2003.
http://lamako.free.fr/articles.php?id=2956 (Consulté 8 février 2004)
[21] Anne ROLIN. Tous les goût et les couleurs sont dans la nature. Process, mai 2002,
n°1182, p.32-33
[22] Xerfi secteur 700, dossier : Glaces, crèmes glacées et sorbets (consulté le 31/01/04)
[23] Catherine LEFRANCOIS, Les arômes au pays du naturel. Biofutur, mai 1996, n°156,
p.35-37
24
Annexes
Annexe I: Transformation de la glucovanilline en vanilline.................................................... 26
Annexe II : diagramme de préparation des gousses de vanille ................................................ 27
Annexe III : Formation de vanilline à partir de l’eugénol........................................................ 28
Annexe IV : Synthèse de la vanilline à partir de l’alcool coniféryque .................................... 29
Annexe V : Exemple d’étiquetage pour le sucre vanillé ou vanilliné...................................... 30
Annexe VI : Présentation de Madagascar ................................................................................ 31
25
Annexe I: Transformation de la glucovanilline en vanilline.
CHO
CH2OH
hydrolyse
O
enzymatique
OCH3
CHO
O
OH
Vanilline
H3CO
+ C6H12O6
Glucovanilline
26
Annexe II : diagramme de préparation des gousses de vanille
GOUSSES VERTES
↓
Triage des gousses
↓
Echaudage
(63°C pendant 3 minutes)
↓
Egouttage
↓
Etuvage
(Température constante plusieurs heures)
Séchage Soleil
(3 à 7 jours)
Séchage au four
(60°C , 4 à 7 jours)
↓
Séchage à l’ombre
↓
Séjour en malles
⇓
GOUSSES PREPAREES
27
Annexe III : Formation de vanilline à partir de l’eugénol.
HOK
OCH3
OCH3
OH
OH
Eugénol
Iso-eugénol
O2
CHO
CH3CO2H +
OCH3
OH
Vanilline
28
Annexe IV : Synthèse de la vanilline à partir de l’alcool coniférylique
HO
CH2OH
Alcool
alcoolconiférique
coniférylique
H3CO
Β-glucosidase
UDP-Glucose = Alcool coniférylique Glucosyltransférase
CH2OH
Coniférine
O
O
CH2OH
H3CO
Oxydase
CH2OH
O
HO
CHO
O
β-glucosidase
H3CO
CHO
H3CO
Vanilline
Glucovanilline
Source : Vanille et orchidées, Edisud, Musée International de la parfumerie, 1993, p.134
29
Annexe V : Exemple d’étiquetage pour le sucre vanillé ou vanilliné.
Ingrédients
Sucre de canne (92%),
amidon, extrait naturel
de vanille, gousse de
vanille
en
poudre,
graines
de
vanille
épuisées
Ingrédients : Sucre,
arôme : éthylvanilline
30
Annexe VI : Présentation de Madagascar
Source : Carte de Madagascar
http://www.diplomatie.gouv.fr/actual/dossiers/madagascar/madagascar.gif (consulté le 3
février 2004)
31
Informations du pays
Capitale
Tananarive
Statut
République
Population
15,506472 millions
Langue
Malgache, Français
Superficie
587040 km²
Superficies de plantation de vanille
29 500hectares dont 24 000 dans la région de SAVA
Densité
26,41 habitants par km²
Point culminant
2876,00 m. (Maromokotro)
Drapeau
Source : Madagascar http://www.atmonde.com/pays.php?abr=mg (consulté le 3 février 2004)
32