31 mars 2005

Méthodes et possibilités de réduction et d’élimination des gras trans dans les aliments

Sommaire

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Introduction

Les Canadiens savent depuis un certain temps déjà, que les acides gras trans produits industriellement au cours du raffinage des huiles influent sur la santé. En effet, ces composés augmenteraient le taux de lipoprotéines de basse densité (LDL), ou « mauvais » cholestérol, et abaisseraient les lipoprotéines de haute densité (HDL), ou « bon » cholestérol, dans le sang. La diminution de la consommation des acides gras trans s`avère donc importante pour l’atténuation des risques de maladies coronariennes. Certains experts admettent même qu’un gramme d’acides gras trans comporte un plus grand risque de développement de maladies coronariennes qu’un gramme d’acides gras saturés.
 
Le présent rapport, commandé par Agriculture et Agroalimentaire Canada à Stewart J. Campbell, de S.J. Campbell Investments Ltd., au début de 2005, afin de revoir les méthodes disponibles de réduction et d’élimination des gras trans dans les aliments. On y mentionne des solutions de rechange aux gras trans et de possibles innovations susceptibles d’aider le Canada à atteindre cet objectif. Le rapport conclut par la détermination de l’état de préparation technologique de l’industrie canadienne à la possible réduction ou élimination des acides gras trans produits industriellement, dans l’approvisionnement alimentaire au Canada.

Principaux intervenants dans ce dossier

L’objectif de réduction des acides gras trans dans les aliments repose sur trois principaux groupes d’intervenants qui assument différents rôles et responsabilités. Le défi consiste à harmoniser les intérêts et les activités des intéressés avec l’objectif de santé publique.

1. L’industrie de l’alimentation :
   • • Doit modifier ses méthodes de fabrication;
     • A besoin de ressources pour mettre au point des procédés et des produits innovants.
       
   • Les consommateurs :
     • • Doivent être conscients pour mieux choisir leurs aliments;
       • Choisissent des aliments et des modes de vie sains.
     • Les gouvernements :
       • S’assurent du bien-fondé scientifique et de leur stratégie d’intervention;
       • Saisissent les répercussions de tous les changements apportés;
       • Orientent cette évolution par voie de réglementation, notamment par incitation;
       • Communiquent un message crédible et cohérent.

Propriétés des huiles et des gras

Les huiles et les gras constituent la principale source d’énergie de l’organisme. En plus d’être responsables du goût et supports des vitamines, ils contribuent aux sensations tactiles des aliments dans la bouche. Dans la préparation des aliments, les gras jouent le rôle de milieu de transfert de la chaleur, de lubrifiants et d’agents antiadhésifs et texturants. Les propriétés organoleptiques, fonctionnelles et nutritionnelles des gras et des huiles sont attribuables à leurs teneurs en acides gras saturés palmitique (C16:0) et stéarique (C18:0), en acide oléique (C18:1) qui est un acide gras monoinsaturé (AGMI), en acides gras polyinsaturés (AGPI) et en acides gras trans.

Les caractéristiques de fonte des gras déterminent l’utilité de ces composés dans les produits alimentaires, et ce, tant en termes de comportement au cours de la transformation qu’au moment de la consommation. L’accroissement du taux de saturation élève le point de fonte des graisses et convertit les huiles liquides en gras plastiques semi-solides et solides. Les gras saturés offrent une stabilité environ 10, 100 et 1 000 fois supérieure à la stabilité des huiles et des gras monoinsaturés, à la stabilité des gras diinsaturés et à la stabilité des gras triinsaturés, respectivement.

Présence des acides gras trans dans les aliments

Les acides gras trans proviennent surtout des huiles végétales partiellement hydrogénées. Toutefois, de 3 à 8 p. 100 des acides gras du beurre, du fromage, du lait, du bœuf et du mouton sont aussi des gras trans. Ceux-ci sont produits naturellement dans l’organisme des animaux par hydrogénation enzymatique des gras insaturés.

L’industrie nord-américaine des huiles comestibles, dont les entreprises canadiennes, a réalisé de grands progrès dans la réduction de la teneur en gras trans des aliments. De nombreux titulaires de marque commercialisent des produits établis ou nouveaux, pauvres en gras trans ou sans ces gras. Cependant, quand l’on vérifie les étiquettes des aliments, l’on constate que la teneur en gras trans des margarines dures et de quelques autres produits alimentaires reste encore à désirer. En effet, selon l’information fournie sur l’étiquette, leur contenu en gras comprendrait encore environ 35 p. 100 d’acides gras trans.

Méthodes disponibles dans l’industrie pour la réduction des gras trans

Il existe trois principales façons de réduire ou d’éliminer les gras trans dans les aliments :

1. Adaptation des variétés culturales :
   • Les mutations et les technologies de transgenèse offrent aux phytosélectionneurs la possibilité d’intégrer un éventail de profils d’acides gras, qui diffèrent de la composition originale habituelle des oléagineux (figure I).

• Les travaux de Warner et de ses collaborateurs¹ montrent que les huiles à salade et à friture sont plus stables si elles ont une teneur modérée en acide oléique (< 80 p. 100) et faible en acide linolénique (< 3 p. 100). Ils montrent en outre qu’il est préférable que l’huile ait une faible teneur en acides gras saturés (< 7-8 p 100) et une concentration en acide linoléique d’au moins 20 à 30 p. 100. Les huiles possédant ce profil devraient avoir une stabilité à l'oxydation suffisante pour entrer dans la composition de nombreuses huiles à salade, à friture et antiadhésives, sans nécessiter une hydrogénation même légère. En n’hydrogénant pas les huiles, on éviterait d’élever les concentrations en acides gras trans et saturés.
  
  
• Au Canada, on produit déjà commercialement des génotypes de canola à forte teneur en acide oléique et contenant moins de 3 p. 100 d’acide linolénique. Ces variétés donnent cependant un rendement inférieur à celui des variétés de canola ayant une composition normale en acides gras. Cela s’explique par le fait que l’on a peu investi, au cours des quinze dernières années, dans la sélection de variétés à faible teneur en acide linolénique et que l’on a sélectionné un nombre moins élevé de générations comparativement aux variétés ayant une composition normale en acides gras. Toutefois, aux États-Unis, on a déjà commencé à commercialiser les génotypes de soja pauvre en acide linolénique.
  
  
• Étant donné la qualité supérieure et la demande croissante de génotypes pauvres en acide linolénique pour la fabrication de produits alimentaires et les services de restauration, l’industrie canadienne de phytobiotechnologie pourrait augmenter ses investissements dans la sélection de génotypes adaptés au Canada. L’industrie pourrait aussi envisager d’investir dans la création de génotypes à forte teneur en acide stéarique pour le marché des gras solides. Ces deux types d’huiles devraient atténuer la nécessité de recourir à l’hydrogénation responsable de la production d’acides gras trans. Cependant, qui dit génotypes à haute teneur en acide stéarique, dit gras hautement saturés.
  
2. Modification de la composition en acides gras par le conditionnement

   L’industrie des huiles comestibles a à sa porté six principales techniques de conditionnement pour réduire les acides gras trans en modifiant les propriétés physico-chimiques des huiles et des graisses de qualité alimentaire.
   
   Hydrogénation - technologie éprouvée et courante dans l’industrie.

   • Pour les produits nécessitant les propriétés de fonte d’une huile de base partiellement hydrogénée, il est improbable que l’on obtienne un produit sans gras trans avec une légère hydrogénation.
   • Pour les produits qui doivent posséder les propriétés de fonte d’un gras plastique ou solide, l’hydrogénation totale d’une huile de canola ou de soja donnera une stéarine sans gras trans, qui sera presque entièrement saturée. 

   Mélange des huiles de base - technologie éprouvée et courante dans l’industrie.

   • Il est possible de produire des huiles sans gras trans ou faibles en gras trans en mélangeant diverses huiles de base.
   • Il est difficile d’obtenir les propriétés de fonte recherchées dans le gras plastique obtenu par mélange.

   Fractionnement - technologie éprouvée offrant un certain potentiel pour de plus amples emplois au Canada.

   • Largement appliquée pour le conditionnement de l’huile de palme dans d’autres pays. Donne une oléine de palme insaturée et des fractions de palme saturées possédant des propriétés de fonte utiles.
   • Le procédé a été démontré avec de l’huile de soja expérimentale, riche en acide stéarique.

   Emploi des gras saturés - technologie éprouvée, mais solutions de rechange limitées au Canada.

   • Produits canadiens - stéarine C18:0 de canola et de soja entièrement hydrogénée.
   • Produits canadiens - graisses animales - suif et saindoux.
   • Produits importés - huiles et graisses tropicales - huiles de palme, de noix de coco, de babassu, etc.

   Interestérification chimique - technologie éprouvée et toujours améliorée.

   • Rendement démontré en Europe et quelques emplois aux États-Unis et au Canada.
   • Étendue de consistances et de propriétés de fonte possibles pour la margarine, le shortening et les graisses de confiserie sans gras trans ou à faible teneur en gras trans.

   Interestérification à l’aide d’enzyme - nouvelle technologie offrant de grandes possibilités.

   • Comparativement à la catalyse chimique, les enzymes peuvent être hautement spécifiques, offrant ainsi une plus grande maîtrise de la réaction et permettant d’abaisser les températures de conditionnement. 
   • LipolaseMC - produite par Novozyme A/S par fermentation d’une souche de  Apergillus oryzae génétiquement modifiée par l’ajout du gène de la lipase de Thermomyces lanuginosus.
   • L’intérêt économique de l’interestérification s’est beaucoup accentué avec l’immobilisation et la réutilisation de l’enzyme Lipolase.
   • Novozyme / De Smet commercialise maintenant un procédé de fabrication de produits à faible concentration en gras trans. Le procédé en question coûte moins cher en termes d’immobilisations et d’exploitation, que l’hydrogénation et l’interestérification chimique.
     
     
3. Reformulation des aliments
   
   L’une des stratégies de réduction des acides gras trans consiste à diminuer la teneur totale en gras dans les aliments. La substitution des gras s’avérera fort importante, si l’on détermine que les taux de gras saturés ne doivent pas augmenter à la suite de la réduction des gras trans. Sauf quelques exceptions, l’entreprise qui remplace les gras devra reformuler ses produits pour s’assurer que ceux-ci possèdent les propriétés recherchées dans l’aliment transformé.
   
   Les substituts de matières grasses sont des ingrédients qui, calories en moins, imitent la fonctionnalité et les propriétés organoleptiques des gras. Le choix de substituts appropriés exige une bonne compréhension du mode de fabrication de l’aliment visé et une analyse rigoureuse des avantages et des inconvénients associés à chaque produit. Dans de nombreux cas, un mélange d’ingrédients offre la meilleure solution à la réduction des gras. Il importe de noter que certains ingrédients alimentaires qui pourraient s’avérer utiles comme substituts de matières grasses ne sont pas autorisés au Canada.

Initiatives de réduction des acides gras trans dans les aliments

1. Investissement
   
   Les solutions visant à réduire la teneur en acides gras trans dans les aliments exigent un investissement dans les technologies de rechange et la mise au point de nouveaux procédés et produits. Ces avenues font appel à des investissements publics et privés en recherche et développement, en transfert et en démonstration de la technologie, ainsi que dans les immobilisations. Pour chaque produit, il faut déterminer si la solution technique doit être mise au point au Canada ou achetée à l’étranger. Quant à l’investissement de fonds publics en R et D, on propose le financement d’activités qui procurent un avantage concurrentiel à long terme à l’industrie canadienne. 
   
   
2. Sensibilisation et éducation du public - Graisses et huiles
   
   Même si les consommateurs en savent de plus en plus sur les gras trans, ils ne sont peut-être pas suffisamment conscients de l’éventail des choix nutritionnels disponibles et du fait que de nombreux aliments possèdent certaines propriétés physico-chimiques grâce aux gras saturés ou trans qu’ils contiennent. Il semble donc qu’il faille informer davantage la population au sujet des gras saturés - et faire valoir que ces gras peuvent être acceptables sur le plan nutritionnel ou à tout le moins tolérés dans une certaine mesure dans les aliments.
   
   
3. Bienfaits des produits à faible teneur en gras trans ou sans gras trans pour la santé
   
   De nombreuses techniques adoptées par l’industrie pour remplacer les gras trans reposent sur l’emploi accru des acides gras saturés, notamment de l’acide palmitique et de l’acide stéarique. La validation des avantages nutritionnels de ces nouvelles formulations des acides palmitique et stéarique en tant que produits de rechange dans les formulations à base d’acides gras trans semble justifiée.
   
   Même si les gras trans sont un sujet brûlant aujourd’hui, la plupart des stratégies de réduction de ces gras n’atténuent pas l’apport en calories. On a ainsi laissé entendre qu’il sera encore plus difficile de combattre l’obésité que d’éliminer les gras trans.
   
   
4. Modification de la composition des huiles et des graisses - Échéancier
   
   Huiles de cuisson, huiles à salade et vinaigrettes vendues au détail
   • Les huiles de canola, de soja et de tournesol indigènes contiennent naturellement peu de gras trans.
   • La désodorisation entraîne la formation de très petites quantités de gras trans.
   • La quantité de gras trans augmente quand, par exemple, l’huile de soja est légèrement  hydrogénée.
   • On trouve de l’huile de canola pauvre en acide linolénique, mais comparativement à l’huile de canola classique, ce produit ne présente aucun avantage commercial au Canada quand elle est vendue comme huile à salade emballée au détail.
     
     
   Margarines et tartinades
   • Margarines molles - On en trouve maintenant à faible teneur en gras trans et ces produits contiennent de nombreux acides gras polyinsaturés.
   • Margarines dures - encore riches en gras trans. Il est possible de réduire la quantité de gras trans si les transformateurs font fi de la fonctionnalité et des coûts. On pourrait trouver de nouveaux produits d’ici un à trois ans, mais ceux-ci seront probablement riches en acides gras saturés C16:0 ou C18:0.
     
   Huile à friture - service de restauration et restauration rapide
   • La grande friture exige des graisses stables.
   • Il est possible d’utiliser de l’huile de canola ou de tournesol à faible teneur en acide linolénique et à forte teneur en acide oléique, mais cela entraîne une hausse des coûts et une certaine perte de fonctionnalité et des propriétés organoleptiques.
   • Intégration du soja pauvre en acide linolénique dans la filière aux États-Unis. Un soja Dupont riche en acide oléique a été autorisé au Canada.
   • 1 - 3 ans pour le développement de produits à partir des huiles actuelles.
   • 4 - 8 ans pour l’huile de soja à faible teneur en acide linolénique, si l’industrie va de l’avant dans cette voie.
     
     
   Friture et conditionnement industriels des aliments
   • Actuellement, certaines huiles de canola et de tournesol à faible teneur en acide linolénique et riches en acide oléique se prêtent à la friture des grignotines; leur fonctionnalité et leurs propriétés organoleptiques sont acceptables.
   • Les croustilles de pomme de terre et de maïs, les frites surgelées, etc. sont converties en produits à faible teneur en gras trans. Voir la confirmation de ces progrès dans un rapport publié en 2004 par l’USDA.
   • Huiles à friture des beignes et huiles antiadhésives - posent un défi en termes de fonctionnalité.
   • 1 - 3 ans pour le développement de produits à partir des huiles actuelles.
   • 4 - 8 ans pour l’huile de soja faible en acide linolénique, si l’industrie va de l’avant dans cette voie.
     
     
   Shortenings utilisés en boulangerie
   • Large éventail de produits ayant les fonctionnalités précises recherchées.
   • Les propriétés de fonte des gras plastiques sont cruciales et liées aux gras trans et saturés des huiles de base.
   • Les éléments fractionnés et les fractions interestérifiées pourraient remplacer les gras trans.
   • Défi lié à la formulation de produits sans gras trans ou à faible teneur en gras trans, qui remplaceraient le shortening tout usage, les shortenings émulsifiés et les matières grasses de pâtisserie et qui posséderaient les fonctionnalités recherchées.

Possibilités d’innovation

1.   Remplacement des gras dans les aliment
   
   Les possibilités de mise au point de produits de substitution des matières grasses pour obtenir les fonctionnalités particulières des gras sont nombreuses. Il existe de nombreux moyens pour imiter les gras et obtenir le pouvoir lubrifiant, la texture lisse et les sensations tactiles en bouche des produits traditionnels riches en gras. Comme on se sert souvent des acides gras trans pour avoir la fonctionnalité recherchée dans les produits de boulangerie, l’emploi d’émulsifiants pour réduire ou éliminer les gras dans les formules aboutira à une baisse de la teneur en gras trans.²  Danisco considère l’emploi d’émulsifiants comme une stratégie majeure de réduction des acides gras trans dans ses produits. 
   
   D’autres entreprises étudient l’emploi des émulsifiants comme agents structurants pour éliminer les acides gras saturés et trans dans les huiles de base typiques ou dans les tartinades comestibles. Il s’agit essentiellement de gels qui imitent la texture que confèrent les gras. Ces gels entrent dans la fabrication de tartinades comestibles à faible teneur en gras ou en gras trans ou saturés.
   
   
2. Lipides nutraceutiques
   
   Les lipides structurés obtenus par interestérification servent à préparer des émulsions de gras utilisés pour la nutrition parentérale complète ou pour l’administration entérale. Ils peuvent être conçus de manière à obtenir l’équilibre recherché entre les acides gras à chaîne courte, moyenne et longue, afin de répondre à des besoins nutritionnels particuliers. Il est aussi possible de produire des gras moins riches en calories en raison des différences au niveau de l’absorption des triacylglycérides (TAG) à chaîne courte, moyenne et longue et de la réponse physiologique connexe.
    

3. Technologies des membranes
   
   Les récentes percées dans le domaine des technologies des membranes offrent la possibilité d’employer des réacteurs à membrane pour immobiliser des catalyseurs homogènes hautement spécifiques et rapides. Cela résoudrait le problème de séparation et de récupération des catalyseurs liposolubles du mélange réactif. Les fabricants d’huiles comestibles n’ont pas testé les possibilités commerciales des technologies des membranes, surtout parce que bon nombre de ces procédés nécessitent que l’huile soit utilisée en solution dans un solvant, comme l’hexane, et parce que les premières membranes mises au point ne résistaient pas à l’hexane. (L’huile est extraite des graines sous forme de solution d’hexane appelée miscella). 
   

4. Nouveau procédé d’hydrogénation
   
   Certains ont proposé des procédés électrochimiques pour l’hydrogénation. L‘une de ces méthodes consiste à employer un réacteur à électrolyte à polymère solide (EPS) analogue à celui que l’on utilise dans les piles à combustible H₂/O₂.³ Les produits de l’huile de soja hydrogénée contiennent peu d’isomères trans totaux (4 - 10 p. 100). Selon une analyse économique préliminaire du réacteur EPS, ce procédé pourrait être compétitif en termes de coûts par rapport aux méthodes d’hydrogénation classiques des huiles; on pourrait préparer des produits commercialisables en mélangeant des huiles à faible teneur en gras trans, obtenues par hydrogénation électrochimique.
   
   On pourrait aussi envisager l’hydrogénation à l’aide d’enzymes et de voies semblables à celles empruntées par les microorganismes du rumen, et ce, pour produire des huiles plus ou moins saturées.⁴
   
   
5. Nouveaux types de produits alimentaires
   
   Il existe de nombreuses solutions de rechange au traitement thermique des produits alimentaires, notamment l’extrusion. Ces procédés diffèrent fondamentalement de la cuisson, de la friture et de la cuisson au four classiques; ils donneront des produits totalement différents des aliments traditionnels. Il serait possible de combiner diverses opérations unitaires pour créer des produits qui imitent certaines fonctions des produits traditionnels ou toutes, et obtenir ainsi de nombreux aliments nouveaux et uniques. La mise au point rapide de ces technologies exige cependant une meilleure connaissance élémentaire de la cinétique des procédés sous-jacents.

Conclusions

La réduction ou l’élimination des gras trans transformera l’industrie tant à l’échelle nationale qu’internationale. Il n’existe pas de solution toute faite qui s’appliquerait aisément à seulement un niveau de l’industrie en apportant un changement radical. Le changement requis est systémique et repose sur diverses solutions techniques, de nombreux intervenants et l’appui des consommateurs. 

L’industrie a réalisé de grands progrès dans la réduction de la teneur en gras trans de nombreux produits, et elle s’efforce toujours de diminuer ou d’éliminer ces gras dans tous les produits alimentaires. Les autres changements à apporter sont réalisables, si on y consacre le temps, l’argent et le savoir requis.

Il est significatif que les technologies de pointe découlent de la convergence de la sélection des végétaux par mutation et transgenèse, de procédés techniques innovateurs et des percées les plus récentes en science alimentaire et en formulation de produits. Certaines des recherches fondamentales sur la nutrition et la sélection des végétaux à l’appui des solutions proposées ont cours depuis 30 ans déjà. L’investissement dans la phytosélection a été considérable, et ce, tout d’abord dans le secteur public. Mais depuis 15 ans environ, l’industrie investit de plus en plus dans ce domaine tant au Canada qu’ailleurs dans le monde.

Ce qui importe aussi, c’est qu’un grand nombre de ces technologies de base, qu’elles soient à un stade préliminaire ou avancé, semblent offrir des débouchés commerciaux pour les nouveaux produits et aliments et pourraient résoudre des questions bien au-delà du seul problème des gras trans. Les avantages à long terme de ces innovations sont probablement bien supérieurs à ceux que l’on observe actuellement avec la réduction des gras trans.

¹ Warner, K., W.E. Neff, W.C. Byrdwell et H.W. Gardner. Effect of oleic and linoleic acids on the production of deep-fried odor in heated trilein and triolinolein, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 49:899-905, 2001.

² Jay Sjerven. Targeting Trans Fats.  Baking & Snack, le 1er  août 2003.    http://www.bakemark.com/TargetingTransFats.htm

³ Hengbin Zhang, Maria Gil, Peter N. Pintauro, Kathleen Warner, William Neff et Gary List. «The Electrochemical Hydrogenation of Soybean Oil with H2 Gas.»  http://www.aocs.org/archives/am2000/am2000tp.asp

⁴ Loor, J. J., A. B. P. A. Bandara et J. H. Herbein. 2002a. «Characterization of 18:1 and 18:2 isomers produced during microbial biohydrogenation of unsaturated fatty acids from canola or soybean oil in the rumen of lactating cows». J. Anim. Phys. Anim. Nutr. 86:422-432.

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Mise à jour : 2006-05-11		Avis importants
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