L'analyse multiparamétrique, promesses pour la qualité, l'authentification et la sécurité des produits alimentaires

1. L’ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE : PROMESSES POUR LA QUALITÉ, L’AUTHENTIFICATION ET LA SÉCURITÉ DES PRODUITS ALIMENTAIRES M. Yvon Gervaise Expert de justice Directeur SGS Multilab Rouen FOOD INDUSTRY MEETINGS – Rennes 15 juin 2016 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 对食品的质量，认证和安全的承诺

2. 2 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN CONTEXTE DE L’ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE À Industrie du futur, laboratoire du futur… Ceux qui produisent Ceux qui consomment Robotisation, systèmes intelligents, analyses multiparamétriques au laboratoire… Transparence Qualité des produits Impact environnemental

3. 3 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ORGANISATION DE LA PERFORMANCE DU LABORATOIRE AU SERVICE DE PRESTATIONS D’ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE À HAUTE VALEUR AJOUTÉE ! POURQUOI ? SATISFACTION CLIENT RECHERCHE PERTINENCE / DÉLAI / PRIX DÉVELOPPEMENT ANALYTIQUE Évolution permanente en adéquation avec la demande et besoin du client et commettant CO-DÉVELOPPEMENT FIABILITÉ (Évaluation de CLIENT/LABORATOIRE/PRESTATAIRE déterminants qualité et scientifique) Indice qualité Indice satisfaction client Indice développement scientifique Indice économique 1 2 4 3

4. 4 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN L’ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE UNE ÉVOLUTION CONSTANTE RÉGLEMENTAIRE, NORMATIVE à l’AIDE DU NUMÉRIQUE  Portée accréditations SGS Multilab Rouen:  http://www.cofrac.fr/annexes/sect1/1-0281.pdf  Twitter https://twitter.com/expertscience  Afnor https://twitter.com/AFNOR  ISO https://twitter.com/isostandards  Radioactivité IRSN https://twitter.com/radioprotection  ASN https://twitter.com/ASN  Autorités Françaises européennes ex sécurité alimentaire ANSES ; EFSA ..  https://twitter.com/Anses_fr

5. 5 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN QUELLE ÉVOLUTION DES ANALYSES MULTIPARAMÉTRIQUES ? ANALYSES ET EXPERTISES : QUEL TYPE D’INFORMATIONS OBTENUES POUR LE COMMETTANT?  Grandeurs mesurées • Caractéristiques du produit • Propriétés du produit  Interactions environnement / santé • Substances indésirables • Comportement  Qualitatives / quantitatives : • Substances actives, fonctionnelles  Comportement dans l’écosystème au cours du cycle de vie • Écotoxicité • Dispersion dans l’air/eau/sol Interaction: Industrie Environnement Consommation Santé

6. 6 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN L’ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE COMMENT ET POURQUOI ?

7. 7 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN LABORATOIRE DU FUTUR ANALYSES MULTIPARAMÉTRIQUES  Convergence – robotisation technique de préparation extraction/purification. ex. pesticides  Système intelligent • Type @MineralManager  Instrumentation nouvelle génération • Technique de couplage GC/MS/MS, HPLC/MS/MS, MS/Q-TOF

8. 8 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE PROMESSE POUR LA QUALITÉ DES ALIMENTS  Pesticides  Mycotoxines  Contamination chimique  Métaux lourds / oligo-éléments @MineralManager  Contaminants chimiques

9. 9 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN  Méthode d’analyse de résidus de pesticides pour les matrices non grasses en chromatographie en phase gazeuse, la NF EN 12393 : • Pour les matrices riches en eaux (cas des fruits et légumes) : – Extraction Liquide/liquide en ampoule • Pour les matrices peu riches en eau (cas des céréales, blé, orge…) : – Extraction Solide/Liquide en flacon  Inconvénients : Temps de préparation, volume important de solvant organique, coût de consommables, plusieurs préparations différentes selon les matrices… ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE LES PESTICIDES DANS LES ALIMENTS

10. 10 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN LES PESTICIDES DANS LES ALIMENTS : EVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATION  Méthode QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)  Avantage : une seule préparation pour plusieurs matrices (céréales, fruits, légumes…). Extraction solide-liquide Echantillon + solvant organique + sels tampons Agitation Centrifugation et récupération du surnageant Purification SPE dispersive Mise en contact du surnageant avec les sels de purification Agitation Centrifugation et récupération du surnageant purifié

11. 11 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN MÉTHODE MULTIPARAMÉTRIQUE LES PESTICIDES DANS LES ALIMENTS : ÉVOLUTION DES MÉTHODES DE PRÉPARATION AUTOMATISATION QUECHERS ROBOT DE PRÉPARATION  Optimisation du process de préparation des échantillons  Méthodes de préparation QuEChERS : • AOAC 2007.01 (Pesticide residues in Food by Acetonitrile Extraction and Partitioning with Magnesium Sulfate) • EN 15662.2008 (Foods of Plant Origin- determination of Pesticide residues Using GC-MS and/or LC –MS/MS following Acetonitrile Extraction/Partitioning and Clean up by Dispersive SPE-QuEChERS Method)

12. 12 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN Analyse de 200 pesticides dans les céréales ANALYSE MULTIPARAMÉTRIQUE Screening pesticides LC-MS/MS

13. 13 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ANALYSE DE MULTI RÉSIDUS DE PESTICIDES : VERS UNE MONO INJECTION EN CHROMATOGRAPHIE GAZEUSE GC/MS-MS Source Electronic Impact Triple Quadripole GC/ECD GC/FPD GC/TSD Une seule injection pour plus de 150 molécules en 30 minutes Plusieurs injections par famille de dizaine de pesticides OC, OP, PYR, PCB… DETECTIONS SPECIFIQUES DETECTION par SPECTOMETRIE de MASSE MS-MS

14. 14 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN UN EXEMPLE DE PERSPECTIVE : DÉVELOPPEMENT MULTIPARAMÉTRIQUE (HPLC/MS/MS) Analyse du Bisphénol dans les plastiques Monomère de polycondensation (industrie du polymères) Perturbateur endocrinien : interagit avec le système hormonal du corps humain Bisphénol A Bisphénol F Bisphénol A Diglycidyl Ether 2H2O Bisphénol A Bisphénol A Diglycidyl Ether H2O Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl H2O Bisphénol F Diglycidyl Ether Bisphénol A Diglycidyl Ether Bisphénol A Diglycidyl Ether HCl Bisphénol A Diglycidyl Ether 2 HCl Novolac glycidyl ether 1 préparation 2 injections (nature chimique) : -BPA + BPF -BADGE + BFDGE et dérivés

15. 15 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN MULTIPARAMÉTRIQUE MYCOTOXINES (HPLC/MS/MS) 8 injections HPLC/UV ou Fluo • Aflatoxines B1, B2, G1, G2 • Ochratoxine A • Déoxynivalenol (DON) • Zéaralénone • Fumonisines B1 et B2 • T2-toxine et Diacetoxyscirpenol* (DAS) • HT2-toxine 1 extraction solide/liquide suivi d’une dilution 8 extractions solides/liquides + 7 purifications par immunoaffinité et 1 purification SPE 1 injection HPLC/MS/MS • Gain de temps • Gain de productivité • Simplification

16. 16 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN DÉFI TECHNOLOGIQUE, INNOVATION LA NAISSANCE DE @MINERAL MANAGER

17. 17 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ANALYSES MULTIPARAMÉTRIQUES SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE CHAMPS d’APPLICATIONS ET D’ACCRÉDITATIONS MULTISECTORIELLES - sécurité alimentaire (métaux lourds) - nutrition-santé (oligo-éléments)

18. 18 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE LA CONVERGENCE VERS LA TECHNIQUE ICP/MS ET LES NOUVEAUX SYSTÈMES DE TRAITEMENT D’ÉCHANTILLON @MINERALMANAGER ICP-MS: ANALYSE DE TRACES ET ULTRA- TRACES • Performance en limite de détection : Possibilité de descendre jusqu’au ng/L * Performance en temps d’analyses: Quasi simultané un grand nombre d’éléments en 2 à 5 minutes

19. 19 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ICP-MS: Analyse de traces et ultra- traces Bloc torche à plasma Précision de l’analyse: Principe simplifié

20. 20 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ICP-OES: Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectroscopy Torche : atomisation de l’échantillon Polychromateur Alimentation de la torche après nébulisation de l’échantillon par l’argon Capteur C.C.D.

21. 21 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN QU’EST-CE QUI PRÉSIDE EN TERME D’EXIGENCE POUR LES APPLICATIONS DE LA SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE DANS LE DOMAINE AGRO-ALIMENTAIRE  Exigence COFRAC normative – GTA Exigence réglementaire  Quelles ont été les évolutions, nouvelles tendances et les réalisations?  Les limites de quantification – Performance méthode – Exigence réglementaire  Les méthodes multiparamétriques  Les modes de minéralisation  Isotopie

22. 22 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN évOLUTION DE l'analyse : Équipements de pointe Éléments LoQ mg/kg Ca 10 Cu 2 Fe 2 K 10 Mg 5 Mn 2 Na 10 Zn 2 1997 2009 Éléments LoQ mg/kg Ca 5 Cu 1 Fe 1 K 5 Mg 1 Mn 1 Na 5 Zn 1 P 1 Al 0,5 Cr 0,05 Co 0,1 Mo 0,1 Ni 0,05 Sn 2 2015 Éléments LoQ mg/kg As 0,025 Cd 0,005 Se 0,025 Pb 0,008 Mn 0,05 Zn 0,5 Cu 0,1 Al 0,5 Cr 0,05 Co 0,01 Mo 0,05 Ni 0,1 Sn 0,05 AA ICP-AES ICP-MS

23. 23 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ET APPLICATION À L’AGRO- ALIMENTAIRE ACCRÉDITATION PORTÉE GÉNÉRALE MINÉRAUX OLIGO-ÉLÉMENTS

24. 24 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE ET AGRO-ALIMENTAIRE PORTÉE DÉTAILLÉE

25. 25 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE ET AGRO- ALIMENTAIRE PORTÉE DÉTAILLÉE

26. 26 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ATOMIQUE ET AGRO-ALIMENTAIRE PORTÉE D’ACCRÉDITATION MINÉRAUX ET MÉTAUX LOURDS

27. 27 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN SPECTROMÉTRIE ET AGRO-ALIMENTAIRE ICP/MS

28. QUANTIFICATION MULTI-métaux lourds dans les produits alimentaires par icp-MS LE CONTRÔLE NOUVEAU DES MÉTAUX LOURDS EST ARRIVÉ

29. 29 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN NÉCESSITÉ ET OPTIMISATION DE L’ANALYSE MULTI-MÉTAUX LOURDS  Les métaux sont toxiques, ce qui signifie que la consommation d'aliments contenant une concentration élevée de métaux lourds peut causer de graves troubles de la santé 1) L'arsenic (As), Cadmium (Cd), Plomb (Pb) et l'étain inorganique (Sn) Ces métaux sont les plus toxiques des métaux lourds agroalimentaires. 2) Les agences alimentaires ont introduit des directives qui stipulent les concentrations maximales admissibles pour les métaux lourds dans les aliments. 3) La Commission européenne, la directive 1881/2006 spécifie les concentrations maximales pour Cd, inorganique Sn, Hg et Pb dans une variété de produits alimentaires, avec, par exemple, 0,02 mg Pb/kg admissible dans les produits laitiers et jusqu'à 1,5 mg Pb/kg autorisé chez les mollusques bivalves.

30. 30 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN ANALYSES MULTI-MÉTAUX LOURDS ET CONTEXTE NORMATIF DU DÉVELOPPEMENT ANALYTIQUE ET EXIGENCES - MODE DE MINÉRALISATION - MODE DE QUANTIFICATION  L’analyse multi-métaux en deux normes: La minéralisation, NF EN 13805, l’analyse, NF EN 15763  Pourquoi valider ? s’appuyer sur un plan d’expériences afin de s’assurer de la justesse de notre analyse, de pouvoir rendre des limites de quantification toujours de plus en plus basses, et de pouvoir étendre le domaine d’application (le nombre d’éléments et d’autres matrices au-delà de la norme.  Être reconnu par le Comité Français d’Accréditation

31. 31 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN MODE DE MINÉRALISATION Broyage / Homogénéisation Reprise du minéralisat/ dilution Préparation (ne garder que la partie comestible) Pesée dans un tube 0.3- 0.5g + 3mL HNO3 Chauffage micro-ondes fermé Ultrawave 15mn Quantification et Analyse des éléments en un run en ICP-MS Céréales, légumes et fruits , produits diététiques et de régime produits riches en huile ( graines oléagineuses), Produits laitiers ( fromage, lait), produits d’origine animales (poissons, matières grasses, produits de la pêche) , aliments pour animaux ( farine de poissons, aliments composés…) huile de poissons huiles végétales

32. 32 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN RÉSULTAT DE L’INNOVATION  précise et robuste : nécessaire pour les mesures de métaux lourds dans les aliments afin d'assurer la conformité aux règlements.  ICP-MS élémentaire et isotopique offre la possibilité d'analyser toute une série d'éléments dans un même essai,  Gain de productivité (coût et temps): fiabilité et rapidité du résultat permettant un relais plus rapide auprès du fabricant, de l’importateur, du consommateur

33. 33 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN INNOVATION ANALYTIQUE : UNE NOUVELLE APPROCHE PLUS PERFORMANTE VALEUR AJOUTÉE POUR LE LABORATOIRE ET LE CLIENT  La technologie permet aux laboratoires de sécurité alimentaire afin d'améliorer sensiblement leur productivité, avec plus de 50 échantillons analysés par heure.  Autres avantages importants de l'ICP-MS comprenant une sensibilité accrue, un rapport signal sur bruit élevé et la flexibilité d'analyser n'importe quel élément du tableau périodique.  La méthode offre de beaucoup plus faibles limites de détection par rapport à l’absorption atomique en four graphite (GFAA) et inductif spectrométrie d'émission optique à plasma (ICP-OES) tout en produisant moins d'interférences que ICP-OES.

34. 34 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN© SGS Multilab Rouen AUTHENTIFICATION MÉTHODE ISOTOPIQUE ET ISOTOPE STABLE ET INSTABLE MESURE ÉMISSION RADIOACTIVITÉ -Détermination origine naturelle -Authentification du cru d’un vin - Vérification allégation produit naturel : o arôme, o colorant, o… - Authentification o matière première o produit brut o produit fini

35. 35 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN AUTHENTIFICATION DU CRU D’UN VIN Mesure de la radioactivité • Contrôle non destructif : – Bouteille fermée – Quantité intacte • Datation de la bouteille • Datation du vin

36. 36 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN AUTHENTIFICATION DU CRU D’UN VIN : PRINCIPE

37. 37 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN AUTHENTIFICATION DE L’ORIGINE : ANALYSE DES ISOTOPES STABLES

38. 38 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN Pesée de l’échantillon Hydrolyse enzymatique B12 Enzyme : pepsine et/ou α- amylase Bain 37°C-30min Bain 100°C-30 min B9/B8 Enzyme : pancréatine Bain 37°C-30min Bain 100°C- {20 min B9 {30 min B8 B5 Enzyme : pepsine et phosphatase alcaline Bain 50°C-3h Bain 20°C-18h Purification sur colonnes immunoenzymatiques spécifiques Purification sur cartouches échangeuses d’anions et de cations B12 Eluant : TFA 0.025% Détection : HPLC/UV 361 nm Colonne Ascentis C18 Vinjecté: 100µL B9 Eluant : TFA 0.1% Détection : HPLC/UV 280 nm Colonne Aquasil C18 four 37 °C Vinjecté: 100µL B8 Eluant : TFA 0.025%/CH3CN (90/10) Détection : HPLC/UV 204 nm Colonne Nucleoshell RP 18,2,7 µm Four 37°C Vinjecté: 100µL B5 Eluant : tampon KH2PO4 + Eluant de dérivation post-colonne Détection : HPLC/FLUO Ex : 345 nm/Em :455 nm Colonne Lichrospher 100RP18 end capped 5µm Four 90°C Vinjecté: 100µL QUALITÉ ALIMENTAIRE PROFIL NUTRITIONNEL INNOVATION ANALYTIQUE DOSAGE MULTI-VITAMINES

39. 39 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN CONCLUSION  Besoin qualité, sécurité, authenticité des produits  L’innovation en méthodologie d’analyses déterminé par de nouvelles approches  Méthodes multi-analyte développée à SGS MULTILAB • Multi-résidus pesticides • Multi mycotoxines • Multi résidus médicamenteux • Multi métaux lourds  Optimisation des plans de contrôles en réponse aux exigences de nos clients PRÉOCCUPATIO N INNOVATION SOLUTION OPTIMISATION

40. 40 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN DÉVELOPPEMENT PRESTATION ANALYTIQUE  Innovation réalisée sous la contrainte  Résolution de problématique des plans de contrôles  Suivi de la mise sur le marché : service à plus haute valeur ajoutée -> Suivi de l’usage qu’en feront nos clients par rapport à leurs besoins Derrière toute méthode il y a une philosophie Ces innovations analytiques déterminent l’augmentation de la valeur ajoutée des services et prestations de notre laboratoire pour nos clients CONCLUSION

41. 41 Conférence à FOOD INDUSTRY MEETINGS Rennes le 15 juin 2016 – Yvon Gervaise – SGS MULTILAB ROUEN Yvon GERVAISE yvon.gervaise@sgs.com @expertscience : http://twitter.com/expertscience www.sgsgroup.fr Directeur, SGS Multilab Rouen 65 rue Ettore Bugatti - BP 90014 - 76801 Saint Etienne du Rouvray t 02 35 07 91 80 f 02 35 07 91 25 « Demain est moins à découvrir qu’à inventer » Merci de votre attention Gaston Berger, philosophe