Détermination de l`origine géographique des sels marins

Détermination de l'origine géographique des sels marins
Novembre 2013
Détermination de l'origine
géographique
é
hi
d
des sels
l marins
i
Clara Donadio, Jean-Christophe Meile, Anne Bialecki, Justine Brune, Laurie Adama,
Angélique Rochefeuille, Alain Shum Cheong Sing, Alain Valla, Didier Montet and Laurent Dufossé
LCSNSA
2
- Introduction -
Salt
Sa
Salt uses
Aspect
p
réglementaire:
g
• Highway salt
• Water conditioning
Le sel, un produit minier
• Chemical salt
devenu alimentaire
• Agricultural
g
salt
• Food grade salt
3
[Salt Institute, Salines de France]
Le sel,
sel peut avoir trois origines :
■ marais salants, par évaporation de l’eau de mer
■ sous-sol, par extraction minière du sel gemme (halite)
■ cendres
d
d
de plantes
l t salées
lé brûlées
b ûlé
4
- Introduction -
Industrial salt and hand-made salt
Industrial salt  The « quantity »
Large condensers,
condensers huge heap of salt
The « quality »  Hand-made salt
S
Small
ll condensers,
d
smallll heap
h
off salt
lt
Collect
mechanized
Manual collect
Salin-de-Giraud (France) 10 000 ha
Guérande (France) 2 000 ha
 1 million T/year (all uses) = 100 T/y/ha
 15 000 T/year
T/
2010 (all
( ll uses especially
i ll
for food) = 7.5 T/y/ha
5
[Salines de France, Salt Institute, VNP, Marais salants St-Armel]
- Introduction -
The
ep
project
ojec
Salt overconsumption
p
Health problems
Decrease by 20% the population
consumption
Smallest producers invest in some science
to keep their place on the market
Protect and value salt products
e.g.
Protected Geographical Indication (PGI)
Traditional Speciality Guaranteed (TSG)
6
[INAO, Jean-Félix Cuny (2005)]
7
8
- Introduction -
The
ep
project
ojec
Volatile
compounds
Microbial
Mi
bi l DNA
tracking
Sensory
analysis
Sea &
sea salt
Mineral traces
analysis
Associated
halophile microflora
including
microalgae
Microscopy
c oscopy
and
cristallography
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- Introduction -
Sea salt
sa
4 types of sea salt
Table salt
Grey salt
• Table salt (sel fin)
97% NaCl (crushed coarse salt +/- iodine or fluorine).
• Coarse salt (gros sel)
97% NaCl,
N Cl on the
th ground
d off condenser,
d
large
l
crystals.
t l
• Grey salt (sel gris)
94% NaCl, on the ground of condenser, large crystals, grey
with
i clay particles
i
((“moist”,
i
unrefined
fi
salt).
)
• Salt
flower
Salt
flower
Many people use « fleur de sel » or « flor del sal ».
2 types of added value salt
• Derived products: cosmetics,
cosmetics food ingredient...
ingredient
• Labelized products e.g. Guérande grey salt…
Salt flower
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[Saltworks, Codex Alimentarius]
- Introduction -
Salt flower
Sa
o e
Salt flower production
• Under very specific sun and wind conditions.
• Only on the surface of the salt evaporation ponds.
• Harvested only with wooden tools, the « lousse »: salt flower is
raked like a cream on the very top of ponds.
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[Saltworks, Sel de Guérande]
- Introduction -
Salt flower
Sa
o e
Facts
Expensive product
• Small quantity produced
• Hard-working (time & labour)
Frauds
• More 50% bought in 2008 was
coarse salt crushed and dried
[unofficial source]
Product protection
• Find specific characteristics
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[Casino of Brest (2009)]
- Introduction -
Dunaliella salina (microalgue)
Salt pan
Sun & wind
Bloom
Carotenoids
Dunaliella salina
as secondary
d
metabolites
t b lit
• green microalga
• -carotene
• unicellular
• 9-cis--carotene
• 13-cis--carotene
• lutein
• zeaxanthin
• naked
High salinity,
salinity
High irradiance
tolerances
• -carotene
• 9-cis--carotene
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[R. Raja and al. (2006), P.P. Lamers and al. (2008), Z.W. Ye and al. (2008), C.C. Hu and al. (2007)]
- Introduction -
Bactéries et Archaebactéries
Salt pan
Carotenoids
as secondary
d
metabolites
t b lit
• -carotene
• salinixanthin
• spirilloxanthin
• bacterioruberin
Sun & wind
Haloquadratum walsbyi
Salinibacter ruber
Halobacterium
Halococcus
High salinity,
salinity
High irradiance
tolerances
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Guérande
Etang de Berre
Salin-de-Giraud
Ré
é
Guérande
Namibia
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- Composés volatils -
dégradation
composés volatils dérivés des caroténoïdes
et/ou dérivés d’autres
d autres molécules
- Composés volatils -
HS-SPME
S S
& GC
GC-MS
S
GC-MS
Agilent technologies
Non-polar capillary column
(SPB-5, 60m x 0.32mmX0.25µm)
Electronic impact 70 e.V
eV
DVB / CAR / PDMS fiber
60°C - 5h
Mass spectrum
Sample
Id tifi ti
Identification
Chroma
atograph
hy
HS-SPME
RRI
(Relative
retention index)
C8-C22 n-alkanes
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- Composés volatils -
HS-SPME
S S
& GC
GC-MS
S
SPME method already used to link 1 product with 1 region or to
define a product (food authenticity)
e.g. tracing the geographical/vegetal origins of honey (Stanimirova I.
, 2010),
), wine ((Ristisevic S. et al.,, 2010),
), olive oil ((Cajka
j T. et al.,,
et al,.
2010), noni juice (Lachenmeier K. et al., 2006), natural fruit flavors
(Ravid U. et al., 2010)
[P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002]
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- Composés volatils -
Concentrated sea water and salt flower
• 63 different volatiles identified among samples
• 32 different
iff
carotenoid-derived
i
i
aroma compounds
• Many studies already exist to link a product and norisoprenoids
(tea, star fruit, white-fleshed nectarine, wine, honey, seaweeds).
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[St-Armel sample 2009 - SPME GC-MS analysis 2010, P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series
802, 2002]
- Composés volatils -
Carotenoid-derived aroma compounds
p
Characteristics of the identified compounds
• Many
M
presentt the
th usuall C9,
C9 C10,
C10 C11,
C11 and
d C13 skeletons
k l t
frequently described in the literature.
O
H
O
C10 - -cyclocitral
C9 - Isophorone
(CSW and raw salt)
2
1
7
6
9
8
(CSW and raw salt)
11
10
12
5
3
4
OH
O
O
C11 - Dihydroactinidiolide
C13 - -ionol
(CSW, raw and commercial
salt
lt flower)
fl
)
(CSW, raw and
commercial salt flower)
20
[P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002]
- Composés volatils -
Carotenoid-derived aroma compounds
p
Link between colour of
water and aroma intensity
Link between microalgae
concentration and
occurrence of norisoprenoids
Less compounds in salt flower
than in brine (evaporation,
destruction)
Less compounds in
commercial salt flower
than in raw one
O
O
O
4 common compounds
dihydroactinidiolide
trans-octahydro-5,5,8a-trimethyl-2H-1benzopyran-2-one
3 3 5 5-tetramethyl-cyclohexan-1-one
3,3,5,5
tetramethyl cyclohexan 1 one
-ionol
salt tracers (?)
21
[P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002]
- Composés volatils, Perspectives • HPLC-MS analysis  identify carotenoids and associate some
carotenoid occurence with p
presence of some norisoprenoids
p
• Other analyses on concentrated sea water, brine and salt
 other harvest y
years, other g
geographical
g p
origins
g
(Guérande, Noirmoutier, Ré, Portugal –Algarve…)
• Multivariate statistical analysis
 find a relationship between salt and its region of production
Salt production in Europe
& neighbour countries
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- Traces d’ADN microbien -
Premiers essais sur les sels de l’Atlantique
q
• Le principe consiste à amplifier l’ADN présent dans les sels
récoltés
é lté (collaboration
( ll b
ti
D
D. Montet
M t t ett J.C.
J C Meile,
M il CIRAD)
23
- Traces d’ADN microbien -
Premiers essais sur les sels de l’Atlantique
q
• Cette technique, utilisée pour l’instant sur les seules bactéries
(
(archeabactéries
h b té i dans
d
un futur
f t proche),
h ) permett de
d séparer
é
l
les
origines
24
- Traces d’ADN microbien -
Premiers essais sur les sels de l’Atlantique
q
25
- Et dans l’Océan Indien ? • Elargissement de notre étude pour des sels produits dans
l’ouest de l’OI ((La Réunion, Madagascar,
g
Ile Maurice, Mayotte,
y
Comores, Afrique de l’Est…)
•Dans ces zones de récolte,
récolte il ne semble pas que ll’origine
origine,
la “”qualité”” soit mise en avant
•Aller vers des produits à dénomination d’origine tire les
marchés vers le haut
26
- Et dans l’Océan Indien ? • Ile Maurice
Saline localisée à Tamarin
27
- Et dans l’Océan Indien ? • Ile Maurice
28
- Et dans l’Océan Indien ? • Madagascar
Salines d’Ifaty
29
• Madagascar
30
• Madagascar
31
• Madagascar
32
• Madagascar
saline d’Antsahampano située dans le «Cul de sac Gallois», une des baies
33
qui constituent la baie de Diego Suarez (société créée en 1895)
• Madagascar
80.000 tonnes de sel, dont seulement 20 tonnes de fleur de sel (2011)
34
- Et dans l’Océan Indien ? • La Réunion
Salines de Saint-Leu
35
- Et dans l’Océan Indien ? • La Réunion
36
- Et dans l’Océan Indien ? • La Réunion
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- Et dans l’Océan Indien ? • Mayotte
Lavage du limon
ett évaporation
é
ti
de
d la
l saumure
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- Et dans l’Océan Indien ? • du bon usage du réseau QUALIREG
inventaire non exhaustif des productions de l’OI
collaborations à établir
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Novembre 2013
Détermination de l'origine
géographique
é
hi
d
des sels
l marins
i
Clara Donadio,
Donadio Jean-Christophe
Jean Christophe Meile,
Meile Anne Bialecki,
Bialecki Justine Brune
Brune, Laurie Adama,
Adama
Angélique Rochefeuille, Alain Shum Cheong Sing, Alain Valla, Didier Montet and Laurent Dufossé
LCSNSA
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