DETECTION DU FRELATAGE DES HUILES ESSENTIELLES D’YLANG-YLANG AUX

COMORES PAR SPECTROMETRIE PROCHE INFRAROUGE : ETUDE DE FAISABILITE

ABACAR SOILIHI CHAKIRA1, SERGE NABENEZA2, JEROME MINIER3, VINCENT PORPHYRE2, MATHIEU WEIL3, FABRICE DAVRIEUX3, ACHMET SAID MOHAMED1

1-LAR2SN/FST ; 2- UMR Selmet/CIRAD-Réunion ; 3- UMR Qualisud/CIRAD-Réunion

Partenaires scientifiques Ce document a été réalisé dans le cadre du projet INTERREG-V Qualinnov2 qui est cofinancé par l’Union Européenne et la Région Réunion

Plan de Présentation: INTRODUCTION

MATERIELS ET METHODES

RESULTATS

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

Partenaires scientifiques

INTRODUCTION (contexte, problématique, objectifs et question de recherche)

Contexte :

La culture d’ylang-ylang est importante dans les îles de l'Océan indien(près de 80% de la production mondiale);

Avec une production annuelle de 65 tonnes/100 tonnes en 2016, l'Uniondes Comores est le premier producteur mondial de l’huile essentielled’ylang-ylang;

L’ylang-ylang constitue le deuxième produit d’exportation des Comoresaprès la vanille.

Spécificité du terroir comorien (présence de l’Extra-sup aux Comoresseulement)

Problématique :

Malgré son importance économique, la filière ylang-ylang des Comoresfait face à un problème important de traçabilité des produits et defrelatage. La densité est le seul paramètre pris en compte pour lafixation des prix, ce qui incite certains distillateurs-collecteurs àmodifier cette densité par différentes techniques de frelatage à des finséconomiques.

De nos jours, les seules méthodes fiables pour lutter contrel’adultération de l’huile essentielle d’ylang-ylang sont des méthodes delaboratoire. Ces méthodes dont le cout est élevé, demandent aussi untemps de réponse important. L'enjeu pour nous est d'avoir uneméthode fiable, peu couteuse et à réponse immédiate.

Exemple de calcul du prix :

-1kg d’huile d’ylang-ylang de qualité première (d = 0,940) :

1kg X 4300fc (prix du degré = 8,6 euros) X 40 = 172 000FC (350 euros)

-1kg d’huile d’ylang-ylang de qualité première (d = 0,954) :

1kg X 4 300fc X 54 = 232 200 fc (473,87 euros)

Objectifs :

Notre objectif est de proposer aux opérateurs de la filière ylang-ylang

aux Comores, une méthode de détection rapide et non destructive des

fraudes et de caractérisation de la qualité des huiles essentielles

d’Ylang-ylang (méthode discriminatoire).

Question de recherche :

La Spectrométrie Proche Infrarouge peut-elle être utilisée comme

technique de contrôle de la qualité de l’huile essentielle d’ylang-ylang ?

MATERIELS ET METHODES

Frelatage : Le frelatage ou l’adultération de l’huile essentielle d’ylang-ylang consiste à augmenter la densité et/ou le poids de l’huile à des fins économiques .

Unités et laboratoire de recherche : UMR Selmet/CIRAD-Réunion; UMR Qualisud/CIRAD-Réunion et Laboratoire LAR2SN/FST

On a réalisé une campagnes d’enquêtes en 2017 sur les techniques de fraudes pratiquées aux Comores.

Cent onze(111) échantillons d’huiles essentielles d’ylang-ylang pures produitsdans quinze (15) différentes localités des trois îles de l’Union des Comores dontsept (7 localités) à Anjouan, quatre (4) à Mohéli et quatre (4) à la Grande-Comore, ont été récoltés du 03 juillet au 26 septembre 2017.

Les échantillons ont été classés en cinq (5) catégories(fractions/qualités) selon leurs densités : ES, E, P, D et T.

600μl de chaque échantillon a été versé dans deux cellules de mesurepresque identiques (coupelle1 et coupelle2), puis portées à laSpectrométrie Proche Infrarouge de (LabSpec4 Hi-Res AnalyticalInstrument, ASD) pour analyse.

La moyenne de deux spectres a été prise en compte pour letraitement des données dans Unscrumbler.

Neuf (9) échantillons de qualité Première (densité comprise entre0,9400 et 0,9520) ont été sélectionnés pour le plan de frelatage dont45 échantillons frelatés par l’huile de frein DOT4 de densité1,0607, 45 échantillons frelatés par le Kili de densité 0,9948 et45échantillons adultérés par le plan de frelatage avec l’huile de cocopure.

Les pourcentages de frelatage des 3 produits adultérant étaient de0,50% à 31%.

Les 135 échantillons frelatés ainsi que les 3 produits adultérants pursont été portés à la Spectrométrie Proche Infrarouge pour des analysesspectrales.

Après construction d’une base de données, un modèle prédictif SPIRa été conçu par comparaison des huiles essentielles de qualité avecdes huiles frelatées. Les différents paramètres de la qualité des huilessont ensuite comparés et utilisés pour la détection rapide desfraudes.

RESULTATS

Trois techniques de frelatage ont été identifiées sur le terrain :

Ajout de liquide de frein (augmentation de la densité);

Ajout d’huiles végétales : ricin, coco ….etc. (augmentation du poids);et

Ajout du KILI : qualité troisième chauffée (augmentation de ladensité).

clef Code échantillon origine V. final V. ajouté (ml) % V.frelaté Densité

1 F0 Liquide frein 0 0 0 1,0644

2 C1016 Daji 4 0 0 0,9382

3 C1016_FF_12,51 Daji 4,572 0,572 12,51% 0,9540

4 C1016_FF_13,51 Daji 4,625 0,625 13,51% 0,9553 E

5 C1008 Wongoni 4 0 0,00% 0,9430

6 C1008_FF_8,51 Wongoni 4,372 0,372 8,51% 0,9533

7 C1008_FF_10,01 Wongoni 4,445 0,445 10,01% 0,9552 E

8 C1051 Koni 4 0 0,00% 0,9502

9 C1051_FF_3,01 Koni 4,124 0,124 3,01% 0,9536

10 C1051_FF_4,01 Koni 4,167 0,167 4,01% 0,9550 E

11 C1091 Mitsamiouli 4 0 0,00% 0,9524

12 C1091_FF Mitsamiouli 4,082 0,082 2,01% 0,9546 E

13 C1002 Wongoni 4 0 0,00% 0,9540

14 C1002_FF_ Wongoni 4,0405 0,0405 1,00% 0,9551 E

Tableau 1: Basculement de la qualité première par adultération (liquide de frein)

clef Code échantillon origine V. final V. ajouté (ml) % V.frelaté Densité Ajout (g) m (g). Finale Densité réele

1 K0 KILI 0 0 0,00% 0,9985 0,0000 0,0000

2 C1067 Pomoni 4 0 0,00% 0,9400 0,0000 3,7600

3 C1067_FK_1,01 Pomoni 4,041 0,041 1,01% 0,9406 0,0409 3,8009 0,9411

4 C1067_FK_2,51 Pomoni 4,103 0,103 2,51% 0,9415 0,1028 3,8628 0,9427

5 C1067_FK_5,01 Pomoni 4,211 0,211 5,01% 0,9429 0,2107 3,9707 0,9435

6 C1067_FK_7,51 Pomoni 4,325 0,325 7,51% 0,9444 0,3245 4,0845 0,9446

7 C1067_FK_10,01 Pomoni 4,445 0,445 10,01% 0,9459 0,4443 4,2043 0,9460

8 C1067_FK_12,51 Pomoni 4,572 0,572 12,51% 0,9473 0,5711 4,3311 0,9473

9 C1067_FK_15,0 Pomoni 4,706 0,706 15,00% 0,9488 0,7049 4,4649 0,9489

10 C1067_FK_17,51 Pomoni 4,849 0,849 17,51% 0,9502 0,8477 4,6077 0,9496

11 C1067_FK_20,0 Pomoni 5 1 20,00% 0,9517 0,9985 4,7585 0,9511

12 C1067_FK_22,50 Pomoni 5,161 1,161 22,50% 0,9532 1,1593 4,9193 0,9526

13 C1067_FK_25,0 Pomoni 5,333 1,333 25,00% 0,9546 1,3310 5,0910 0,9540

14 C1067_FK_27,50 Pomoni 5,517 1,517 27,50% 0,9561 1,5147 5,2747 0,9556

15 C1067_FK_30,0 Pomoni 5,714 1,714 30,00% 0,9575 1,7114 5,4714 0,9569

16 C1003 Wongoni 4 0 0,00% 0,9453 0 3,7812

17 C1003_FK_20,51 Wongoni 5,032 1,032 20,51% 0,9562 1,0305 4,8117 0,9543

18 C1003_FK_21,51 Wongoni 5,096 1,096 21,51% 0,9567 1,0944 4,8756 0,9549

19 C1003_FK_22,50 Wongoni 5,161 1,161 22,50% 0,9573 1,1593 4,9405 0,9557

20 C1003_FK_23,50 Wongoni 5,229 1,229 23,50% 0,9578 1,2272 5,0084 0,9563

21 C1003_FK_24,50 Wongoni 5,298 1,298 24,50% 0,9583 1,2961 5,0773 0,9570

22 C1003_FK_25,50 Wongoni 5,369 1,369 25,50% 0,9589 1,3669 5,1481 0,9575

23 C1003_FK_26,50 Wongoni 5,442 1,442 26,50% 0,9594 1,4398 5,2210 0,9581

24 C1003_FK_27,50 Wongoni 5,517 1,517 27,50% 0,9599 1,5147 5,2959 0,9586

25 C1071 Wallah I 4 0 0,00% 0,9489 0,0000 3,7956

26 C1071_FK_13 Wallah I 4,598 0,598 13,01% 0,9554 0,5971 4,3927 0,5499

27 C1071_FK_14 Wallah I 4,651 0,651 14,00% 0,9558 0,6500 4,4456 0,9555

28 C1071_FK_15 Wallah I 4,706 0,706 15,00% 0,9563 0,7049 4,5005 0,9562

29 C1069 Wallah I 4 0 0,00% 0,9381 0,0000 3,7524

30 C1069_FK_27 Wallah I 5,48 1,48 27,01% 0,9544 1,4778 5,2302 0,9538

31 C1069_FK_29 Wallah I 5,634 1,634 29,00% 0,9556 1,6315 5,3839 0,9553

32 C1007 Wongoni 4 0 0,00% 0,9542 0,0000 3,8168

33 C1007_FK Wongoni 4,02 0,02 0,50% 0,9544 0,0200 3,8368 0,9546

34 C1007_FK Wongoni 4,061 0,061 1,50% 0,9549 0,0609 3,8777 0,9551

Tableau 2: Basculement de la qualité première par adultération (Kili)

Figure 1: Spectres collectés d‘huiles essentielles d’ylang-Ylang pures dans le proche infrarouge (1000-2500nm)

Figure 2: Projection d’huiles essentielles d’ylang-ylang frelatées avec de l’huile de frein

Figure 3: Projection d’huiles essentielles d’ylang-ylang frelatées avec de l’huile de coco

Figure 4 : Analyse en Composante Principale (ACP) avec les huiles pures et les huiles frelatées par frein et coco

Figure 5 : ACP des huiles pures et frelatées par frein, coco et Kili

Figure 6 : Calibration de la densité de l’huile essentielle d’Ylang-Ylang avec le set de calibration (N = 86).Corrélation R2 = 0.98SECV (Standard Error Cross Validation) = 0.004

Figure 7 : Prédiction de la densité de l’huile essentielle d’Ylang-Ylang avec le set de validation (N = 103).Correlation R2 = 0.99SEP (Standard Error Prediction) = 0.004

Figure 8 : Spectres bruts (absorbance) de l’huile essentielle d’ylang-ylang (en bleu) et du liquide de frein (en rouge)

Figure 9 : Projection sur 3 Composantes Principales (ACP) des spectres d’huiles essentielles d’ylang-ylang pures et frelatés par du liquide de frein (1% à 30%)

Calibration à partir du set d’apprentissage

Figure 9 : Discrimination des échantillons frelatés par du liquide de frein (N=45) vs huiles essentielle d’ylang-ylang non frelatées (N=111) -R2 = 97.44%.

CONCLUSION ET PERSPECTIVES

La technologie de la Spectrophotométrie Proche Infra Rouge (SPIR) a fait l’objetd’une étude de faisabilité en 2017 dans le cadre du projet Interreg-V qualinnov-1(avec 5 appareils de marques différentes, sur un nombre réduit d’échantillonsd’huiles essentielles et avec 3 produits adultérants – huile végétale, huile de frein,ylang-ylang modifiée par chauffage).

Cette technique d’analyse semble présenter de bonnes performances deprédiction quant à la détection des huiles essentielles frelatées et à la qualité deshuiles pures, mais nécessite d’être confirmé sur un panel plus large d’échantillonsd’origine, d’années et de qualités différentes et vis-à-vis d’autres adultérants ettechniques de fraude observés sur le terrain avant d’être proposée aux opérateurset partenaires de la filière ylang-ylang.

Notre langage ne vaut rien pour décrire le monde des odeurs

[Patrick Süskind, Le Parfum]

MERCI DE VOTRE AIMABLE ATTENTION MARAHABA MENDJI

REMERCIEMENTS

Grâce à vous tous :

QualiREG /CIRAD – Réunion;

Union Européenne /Région Réunion;

SCAC de l’Ambassade de France à Moroni /Campus France;

ONGs ID / 2Mains

SERGE NABENEZA, JEROME MINIER, VINCENT PORPHYRE, MATHIEU WEIL, FABRICE DAVRIEUX, ACHMET SAID MOHAMED……

cette étude de faisabilité a été réalisée et nous vous en remercions.