Mesure du sel dans les aliments

Q: Quelle est la différence entre la teneur en sel et la teneur en sodium ?

Le sel de table, ou NaCl, est généralement une source principale de sodium dans les aliments ; toutefois, des ions sodium (Na+) peuvent être apportés par d’autres ingrédients alimentaires, ce qui augmente la teneur totale en sodium. Des techniques d’analyse spécifiques du sel ou du sodium peuvent être mieux adaptées à certains types d’aliments, selon les sources de sodium et de chlorure mesurées.

Q: Comment mesurer la teneur en sel dans les aliments ?

La mesure du sodium dans les aliments peut être effectuée à l’aide d’électrodes sélectives d’ions, de titrage, de la détermination de la densité, et plus encore. Pour plus de détails, téléchargez gratuitement le Guide d’introduction à l’analyse du sel.

Q: Quelle est la formule du chlorure de sodium ?

Le chlorure de sodium, plus couramment appelé sel ou sel de table, est un composé ionique. Sa formule chimique est NaCl, ce qui représente un rapport 1:1 entre les ions sodium et chlorure. En tenant compte de leurs masses molaires respectives (22,99 et 35,45 g/mol), un échantillon de 100 g de NaCl contient 39,34 g de Na et 60,66 g de Cl. Une mesure précise du NaCl, ou du sel, dans les aliments est essentielle pour le goût, la durée de conservation et les préoccupations de santé.

Q: Comment calculer la concentration en sel ?

La méthode que vous utiliserez pour calculer la teneur en sel ou en sodium dépendra de la technique de détermination la plus appropriée pour mesurer l’ion sodium ou chlorure dans votre laboratoire de mesure du sel. Consultez ci-dessus « Choisir la bonne méthode de détermination de la teneur en sel pour votre application » ou téléchargez gratuitement le Guide d’introduction à l’analyse du sel.

Q: L’analyse gravimétrique d’un sel de chlorure comme technique de laboratoire est-elle viable ?

La teneur en chlorures d’un sel soluble ou d’une solution aqueuse peut être déterminée par précipitation de l’ion chlorure sous forme de chlorure d’argent : AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓ Bien qu’un précipité se forme au cours de la réaction et puisse être recueilli et mesuré dans un creuset filtrant préalablement pesé, il est probable qu’un résultat plus simple, moins chronophage et plus précis soit obtenu par titrage argentimétrique.

Q: Quelle est l’équation de réaction du titrage argentométrique de la teneur en chlorure ?

La détermination du sel par titrage est encore pratiquée dans de nombreux laboratoires. Le titrage argentimétrique repose sur le nitrate d’argent (AgNO3) comme titrant et sur la faible solubilité du chlorure d’argent (AgCl), qui précipite de la solution selon l’équation suivante : AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓ Une électrode annulaire en argent peut être utilisée pour détecter le potentiel électrique des ions argent restant en solution à la suite de la réaction. Une hausse du potentiel, provoquée par l’épuisement de tout le chlorure, indique le point final du titrage et permet de calculer la teneur en sel (en supposant que tout le chlorure présent dans l’échantillon provenait du NaCl).

Q: Quelle est l’équation de réaction du titrage thermométrique de l’ion sodium ?

Lors du titrage thermométrique de l’ion sodium, l’elpasolite (NaK2AlF6) se forme au cours d’une réaction fortement exothermique. La chaleur dégagée peut être utilisée pour déduire la quantité d’ions Na+ présents dans un échantillon.À l’aide d’un titrant composé de nitrate d’aluminium nonahydraté et de nitrate de potassium (Al(NO3)3 • 9H2O et KNO3, respectivement), la réaction se déroule en présence de fluorure d’ammonium ou de difluorure d’hydrogène d’ammonium (NH4F, NH4HF2) selon l’équation suivante : Na+ + 2K+ + Al3+ + 6F- → NaK2AlF6↓ La formation de l’elpasolite libérant de l’énergie, le différentiel de température qui en résulte peut être corrélé à la quantité de sodium présente dans l’échantillon initial au moyen d’un capteur thermométrique.

Q: Quelle est la limite de détection pour la mesure directe de l’ion sodium ?

La limite de détection pour la mesure directe du sodium est de 0,1 mg/L (4,7 • 10−6 M) et la limite de quantification est de 0,3 mg/L (1,4 • 10−5 M). La plage de mesure linéaire de l’électrode sensible au sodium utilisée se situe entre 0,3 et 70 000 mg/L (1,4 • 10−5 M et 3 M). Si la teneur en sodium d’un échantillon donné est supérieure à cette valeur, l’échantillon doit être dilué.

Comment effectuer des déterminations de la teneur en sel, en sodium, en chlorure et en minéraux

Utilisé depuis des millénaires comme agent aromatisant et conservateur alimentaire, le sel de table (chlorure de sodium, NaCl) est largement consommé dans le monde entier, et bien que les ions sodium et chlorure jouent des rôles essentiels dans les processus physiologiques, l’apport individuel en sodium, chez les adultes comme chez les enfants, dépasse généralement les besoins alimentaires dans la plupart des pays.

Il a été démontré qu’un apport alimentaire élevé en sodium constitue un facteur de risque d’hypertension artérielle. Afin de contribuer à réduire l’incidence des maladies cardiovasculaires, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) s’est fixé pour objectif de réduire de 30 % la consommation de sel de table par habitant et de limiter l’apport en sodium à 2 000 mg par jour au maximum, rendant indispensable une mesure précise du sel dans les aliments pour les fabricants, les autorités de réglementation et les consommateurs souhaitant gérer efficacement les niveaux de sodium.

Vous souhaitez approfondir vos connaissances sur la mesure précise des teneurs en sel dans les aliments ?

Un aspect important de l’initiative est la mise en œuvre à grande échelle d’étiquettes nutritionnelles claires et faciles à interpréter sur les aliments transformés. Pour satisfaire à ces exigences d’étiquetage, et en raison des multiples sources de sodium dans les produits de boulangerie, les aliments transformés et les plats préparés, le choix d’une méthode précise de détermination de la teneur en sodium est devenu important pour les producteurs d’aliments et de boissons.

Téléchargez « Une introduction à l’analyse du sel : techniques de détermination du sel et des ions » pour plus de détails sur les techniques efficaces de détermination de la teneur en chlorure, en sodium et en sel.

Aller au guide : Introduction à l’analyse du sel

Le sel et ses effets sur le goût, la texture et la formulation

Le sel de table est utilisé pour rehausser la saveur des aliments, en ajuster la couleur et la texture, et prolonger leur durée de conservation. La détermination de la teneur totale en sel d’un produit alimentaire permet également aux fabricants de produits alimentaires transformés de surveiller ces attributs d’un lot à l’autre, que les aliments soient produits sous forme solide, liquide, pâteuse, pulvérulente ou autre.

Bien que le sel lui-même soit la principale source d’apport excessif en sodium, le sodium se trouve également dans des agents levants chimiques tels que le bicarbonate de soude (bicarbonate de sodium), ainsi que dans des conservateurs tels que le nitrate de sodium, le nitrite de sodium et le benzoate de sodium. La teneur en ions chlorure peut également être augmentée par l’ajout de chlorure de potassium (une alternative pauvre en sodium au sel de table).

Un dosage précis du sodium ou du sel, que ce soit à la réception des matières premières, sur la ligne de production ou lors du contrôle qualité final, contribue à garantir que les procédés de transformation alimentaire produisent des articles présentant aux consommateurs les caractéristiques attendues. Cela peut également aider à garantir l’exactitude de l’étiquetage du sodium, ce qui, à son tour, peut aider les consommateurs à faire des choix éclairés concernant les produits alimentaires qu’ils consomment.

Il existe diverses méthodes d’analyse du sel et de détermination du sodium. Dans cette page d’application et le guide qui l’accompagne, nous examinons plusieurs stratégies différentes pour la mesure du sel, la détermination de la teneur en sodium, la détermination des chlorures et l’évaluation des minéraux totaux dans les aliments.

L’accent est principalement mis sur :

Détermination argentométrique du chlorure
Mesure de l’ion sodium par électrodes sélectives d’ions

Cette dernière peut être réalisée soit par la technique d’addition multiple de standard, soit directement. Dans l’ensemble, les méthodes de détermination du sel par titrage ou par électrodes sélectives d’ions sont simples à mettre en œuvre, fiables et directes, et ne nécessitent qu’un équipement de laboratoire standard.

Plusieurs autres méthodes de détermination du sel, du sodium ou des minéraux sont également mentionnées : le titrage thermométrique, la mesure de la densité, l’incinération et l’analyse élémentaire. Les instruments METTLER TOLEDO qui prennent en charge diverses méthodes d’analyse du sel, des chlorures et du sodium sont également présentés.

Titrage argentimétrique de l’ion chlorure

Méthode: Titrage argentométrique de Cl^-
Type d’analyte: ion Cl^-
Plage de concentration de l’analyte: ppm à 100%

La méthode titrimétrique la plus établie pour déterminer la teneur en sel repose sur la mesure des chlorures. Connue sous le nom de titrage argentométrique en raison de l’utilisation du nitrate d’argent (AgNO3) comme titrant, elle reste couramment employée dans les laboratoires alimentaires.

L’ion argent (Ag+) précipite de la solution lors de sa réaction avec l’ion Cl-, et lorsque tout le chlorure disponible a été consommé par réaction avec Ag+, le potentiel électrique dans la cuve de titrage augmente en raison de l’accumulation d’ions Ag+ dissous dans la solution de l’échantillon. Cela indique le point final du titrage, permettant de calculer la teneur en sel (en partant de l’hypothèse que tout le chlorure présent dans l’échantillon provient du NaCl).

Bien que la détermination des chlorures soit rapide et ne nécessite généralement pas d’équipement spécialisé, la méthode ne tient pas compte, comme indiqué, des ions sodium apportés par d’autres sources que le NaCl. Cela signifie que, bien qu’efficace dans de nombreux cas, elle peut ne pas convenir à tous les types d’analyse du sel.

Voici un exemple d’instrumentation : les titrateurs METTLER TOLEDO.

Détermination de la teneur en sodium par addition standard multiple (MSA)

Méthode: Analyse du sodium dans les aliments par ajouts dosés multiples
Type d’analyte: ion Na+
Plage de concentration de l’analyte: ppm à 100%

L’addition multiple de standard permet de détecter le sodium dans la matrice de l’échantillon jusqu’à 0,1 mg/L (4,7•10−6 M). Une petite quantité d’une solution étalon de sodium est ajoutée plusieurs fois de suite à l’échantillon, augmentant ainsi sa concentration en sodium. Les différences de potentiel résultant des volumes connus de standard ajoutés sont utilisées pour déterminer la concentration intrinsèque en sodium de l’échantillon au moyen d’un algorithme d’évaluation itératif fondé sur l’équation de Nernst.

Il est important de noter que les mesures par MSA peuvent être effectuées à proximité de la limite de détection et que les effets de température peuvent être compensés par l’instrument pour une précision accrue. Une concentration approximative de l’échantillon doit être connue avant l’analyse afin d’optimiser la préparation de l’échantillon et la quantification.

Voici un exemple d’instrumentation : le METTLER TOLEDO Easy Na Analyseur de sodium ou les Titrateurs Excellence (y compris l’automatisation).

Titrage thermométrique de l’ion sodium

Méthode: Titrage thermométrique de Na+
Type d’analyte: ion Na+
Plage de concentration de l’analyte: 100 ppm à 100%

Le titrage thermométrique de la teneur en ions sodium constitue une méthode alternative pour quantifier le sodium dans les produits alimentaires. Le titrage thermométrique repose sur la formation d’elpasolite, NaK2AlF6, une réaction fortement exothermique. La chaleur dégagée peut être enregistrée à l’aide d’une thermosonde à haute résolution et utilisée pour déduire la quantité d’ions Na+ présente dans l’échantillon initial.

La réaction se déroule en présence de fluorure d’ammonium ou de difluorure acide d’ammonium (NH4F, NH4HF2) et nécessite un excès de potassium et d’aluminium. La toxicité de ces composés, qui sont également fortement corrosifs, impose de prendre les précautions de sécurité appropriées.

L’instrumentation adaptée à cette analyse est constituée des Titrateurs Excellence METTLER TOLEDO et de l’électrode thermométrique.

Mesure directe du sodium

Méthode: Mesure directe de Na+ avec ISE
Type d’analyte: ion Na+
Plage de concentration de l’analyte: ppm à 100%

Les teneurs en sodium dans les aliments, généralement en solution aqueuse, peuvent être déterminées directement à l’aide d’une électrode sélective d’ions (ISE) associée à un titrateur ou à un ionomètre. La précision dépend de l’utilisation d’une courbe d’étalonnage pour déduire la concentration de l’échantillon, en supposant que la réponse de l’électrode est la même pour les solutions d’échantillon et de référence. Une gamme de dilutions d’un étalon de sodium est utilisée à cette fin.

Comme pour la MSA, le potentiel détecté est proportionnel à l’activité d’un ion en solution et donc à sa concentration. À l’issue des mesures, l’instrument associé peut calculer automatiquement la concentration ionique de l’échantillon et afficher les résultats.

L’instrumentation adaptée à cette analyse est constituée des mesureurs d’ions METTLER TOLEDO avec des électrodes sélectives d’ions.

Autres méthodes de détermination de la teneur en sel

La teneur en sel, en sodium, en ions et en minéraux peut également être mesurée par d’autres techniques offrant différents niveaux de spécificité. Pour des applications telles que la détermination du NaCl total ou des sels minéraux, un équipement spécial n’est pas toujours nécessaire.

D’autres méthodes pouvant être utiles pour déterminer la teneur en chlorures, en sodium ou en minéraux comprennent :

La densité à l’aide d’un densimètre, tel que le Density2Go™ portatif de METTLER TOLEDO, les instruments de paillasse EasyPlus™ ou Excellence
La calcination, qui nécessite une balance fiable, telle que la XSR ou la MS Analytical
L’analyse élémentaire, qui peut tirer parti d’un dispositif fiable de manipulation de liquides, d’un titrateur (Titration Excellence) et/ou d’un autosampler (tel que METTLER TOLEDO InMotion) pour la préparation des échantillons

Choisir la méthode de détermination de la teneur en sel adaptée à votre application

Principe de mesure	LOQ	RSD
Titrage argentométrique de l’ion chlorure	35 ppm	1%
Ajout standard multiple (MSA)	< 1 ppm	1%
Titrage thermométrique de l’ion sodium	100 ppm	2%
Mesure directe du sodium	< 1 ppm	4%

Comme indiqué, la détermination de la teneur en sel ou en sodium peut être réalisée par mesure directe ou indirecte. La méthode choisie dépendra à la fois de la plage attendue de l’ion mesuré, ainsi que de facteurs tels que les exigences en matière de précision et la composition des aliments.

Teneur attendue en sodium ou en chlorure

Lors du choix d’une stratégie pour mesurer le sodium ou le sel, il est crucial de s’assurer que la méthode retenue offrira des mesures fiables dans la plage de concentration ionique attendue. Une discussion ainsi que des tableaux de référence faciles à consulter de ces plages, en lien avec les méthodes évoquées ici, figurent dans l’annexe 2 du guide gratuit Introduction à l’analyse du sel.

Les fabricants alimentaires devraient utiliser la technique qui soutient le mieux leurs procédés et leurs cadences tout en permettant la conformité aux réglementations locales. D’un point de vue applicatif, plusieurs aspects doivent être pris en compte afin de déterminer quelle méthode sera idéale pour l’analyse de la teneur en sel ou en sodium, notamment :

Précision : Quel niveau de précision la détermination doit-elle atteindre ?
Teneur attendue : Quelle quantité d’ions sodium est attendue ?
Spécificité : Le test est-il effectué pour le sel, le sodium ou la teneur totale en minéraux ?

Une discussion sur les caractéristiques des aliments et sur la manière dont ces caractéristiques influencent la préparation des échantillons (mélange, dissolution, homogénéisation, etc.) se trouve à l’annexe 2 du guide gratuit Introduction à l’analyse du sel.

Applications spécifiques dans la production alimentaire

METTLER TOLEDO propose une variété de notes d’application couvrant différentes méthodes de détermination du sodium dans les aliments, l’évaluation de la teneur en chlorure, et bien plus encore. Celles-ci incluent des applications pour mesurer la teneur en sel et en sodium d’aliments tels que :

Levure chimique
Pain
Fromage
Biscuits
Vinaigrettes/sauces
Ketchup
Assaisonnement liquide
Viande/lait
Nouilles/pâtes
Chips de pommes de terre
Plats préparés
En-cas
Yaourt

Pour obtenir la liste complète des notes d’application qui seront utiles à votre laboratoire de mesure du sel, ainsi qu’un guide pratique pour y accéder, veuillez télécharger gratuitement le Guide d’introduction à l’analyse du sel.

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FAQ

Quelle est la différence entre la teneur en sel et la teneur en sodium ?

Le sel de table, ou NaCl, est généralement une source principale de sodium dans les aliments ; toutefois, des ions sodium (Na+) peuvent être apportés par d’autres ingrédients alimentaires, ce qui augmente la teneur totale en sodium. Des techniques d’analyse spécifiques du sel ou du sodium peuvent être mieux adaptées à certains types d’aliments, selon les sources de sodium et de chlorure mesurées.

Comment mesurer la teneur en sel dans les aliments ?

La mesure du sodium dans les aliments peut être effectuée à l’aide d’électrodes sélectives d’ions, de titrage, de la détermination de la densité, et plus encore. Pour plus de détails, téléchargez gratuitement le Guide d’introduction à l’analyse du sel.

Quelle est la formule du chlorure de sodium ?

Le chlorure de sodium, plus couramment appelé sel ou sel de table, est un composé ionique. Sa formule chimique est NaCl, ce qui représente un rapport 1:1 entre les ions sodium et chlorure. En tenant compte de leurs masses molaires respectives (22,99 et 35,45 g/mol), un échantillon de 100 g de NaCl contient 39,34 g de Na et 60,66 g de Cl. Une mesure précise du NaCl, ou du sel, dans les aliments est essentielle pour le goût, la durée de conservation et les préoccupations de santé.

Comment calculer la concentration en sel ?

La méthode que vous utiliserez pour calculer la teneur en sel ou en sodium dépendra de la technique de détermination la plus appropriée pour mesurer l’ion sodium ou chlorure dans votre laboratoire de mesure du sel. Consultez ci-dessus « Choisir la bonne méthode de détermination de la teneur en sel pour votre application » ou téléchargez gratuitement le Guide d’introduction à l’analyse du sel.

L’analyse gravimétrique d’un sel de chlorure comme technique de laboratoire est-elle viable ?

La teneur en chlorures d’un sel soluble ou d’une solution aqueuse peut être déterminée par précipitation de l’ion chlorure sous forme de chlorure d’argent :

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Bien qu’un précipité se forme au cours de la réaction et puisse être recueilli et mesuré dans un creuset filtrant préalablement pesé, il est probable qu’un résultat plus simple, moins chronophage et plus précis soit obtenu par titrage argentimétrique.

Quelle est l’équation de réaction du titrage argentométrique de la teneur en chlorure ?

La détermination du sel par titrage est encore pratiquée dans de nombreux laboratoires. Le titrage argentimétrique repose sur le nitrate d’argent (AgNO3) comme titrant et sur la faible solubilité du chlorure d’argent (AgCl), qui précipite de la solution selon l’équation suivante :

AgNO3 + NaCl → NaNO3 + AgCl↓

Une électrode annulaire en argent peut être utilisée pour détecter le potentiel électrique des ions argent restant en solution à la suite de la réaction. Une hausse du potentiel, provoquée par l’épuisement de tout le chlorure, indique le point final du titrage et permet de calculer la teneur en sel (en supposant que tout le chlorure présent dans l’échantillon provenait du NaCl).

Quelle est l’équation de réaction du titrage thermométrique de l’ion sodium ?

Lors du titrage thermométrique de l’ion sodium, l’elpasolite (NaK2AlF6) se forme au cours d’une réaction fortement exothermique. La chaleur dégagée peut être utilisée pour déduire la quantité d’ions Na+ présents dans un échantillon.

À l’aide d’un titrant composé de nitrate d’aluminium nonahydraté et de nitrate de potassium (Al(NO3)3 • 9H2O et KNO3, respectivement), la réaction se déroule en présence de fluorure d’ammonium ou de difluorure d’hydrogène d’ammonium (NH4F, NH4HF2) selon l’équation suivante :

Na+ + 2K+ + Al3+ + 6F- → NaK2AlF6↓

La formation de l’elpasolite libérant de l’énergie, le différentiel de température qui en résulte peut être corrélé à la quantité de sodium présente dans l’échantillon initial au moyen d’un capteur thermométrique.

Quelle est la limite de détection pour la mesure directe de l’ion sodium ?

La limite de détection pour la mesure directe du sodium est de 0,1 mg/L (4,7 • 10−6 M) et la limite de quantification est de 0,3 mg/L (1,4 • 10−5 M). La plage de mesure linéaire de l’électrode sensible au sodium utilisée se situe entre 0,3 et 70 000 mg/L (1,4 • 10−5 M et 3 M). Si la teneur en sodium d’un échantillon donné est supérieure à cette valeur, l’échantillon doit être dilué.

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