Formulation d’arômes : une expérience pédagogique

SCIENCES DES ALIMENTS, 23(2003) 331-348

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L’ALIMENTATION ET LA VIE

Formulation d’arômes : une expérience pédagogique

Y. Chataigner

1

et H.M.J. Richard

2

RÉSUMÉ

La formulation d’arômes destinés à l’industrie alimentaire est un art. Suite àune expérience pédagogique, les auteurs traitent des différents aspects dela formulation : les matières premières aromatiques et leurs choix, les addi-tifs, les supports, la notion de mélange, l’olfaction dans la pratique de la for-mulation et les contraintes liées à la technologie, à la législation, à latoxicologie et à l’allergologie. Ils décrivent les six principaux obstacles dansla formulation des arômes.

Mots clés

arôme, additifs, formulation, olfaction, législation.

1. René Laurent S.A., 107, avenue Franklin Roosevelt, 06117 LE CANNET Cedex, France2. École nationale supérieure des industries agricoles et alimentaires

Département Science de l’aliment, 1, avenue des Olympiades, 91744 MASSY Cedex, France

Dans chaque numéro, cette nouvelle rubrique met en avant un article traitant d’un des aspectsde la nutrition, du rôle des technologies agroalimentaires sur la qualité des aliments jusqu’à la« cuisine », en passant par les problèmes nutritionnels, la toxicologie alimentaire, et plus générale-ment les conséquences sur la santé des pratiques alimentaires. Les articles retenus sont soit destravaux de synthèse de haut niveau faisant le point sur une question, soit des publications origina-les rendant compte de travaux de recherche appliquée récents apportant un regard nouveau.

La Société scientifique d’hygiène alimentaire (SSHA), société savante créée en 1904 pour contri-buer à la diffusion des connaissances en nutrition et sécurité sanitaire, est aujourd’hui formée dedeux départements : l’Institut supérieur de l’alimentation (ISA) développe des actions de formation,d’information et de conseil ; l’Institut supérieur d’hygiène alimentaire (ISHA) propose un cataloguecomplet d’analyses (composants nutritionnels, contaminants, analyse sensorielle, microbiologie…).

Les propositions d’articles, remarques et suggestions peuvent être envoyées à :

Claude BourgeoisSSHA Rue du Chemin Blanc, BP 138, Champlan F-91163 Longjumeau cedexTél. : + 33 (0)1 69 79 31 50 Fax : + 33 (0)1 64 48 82 49http://[email protected]

1-Arômes & formulatio (331-348) Page 331 Jeudi, 30. octobre 2003 6:44 18C

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332 Sci. Aliments 23(3), 2003 Y. Chataigner, H.M.J. Richard

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SUMMARY

Flavour formulation: an educational experiment

Flavor formulation for the food industries is an art. Subsequently to an edu-cational experiment, the authors deal with the different aspects of formula-tion: flavor ingredients and their choice, additives, supports, mixtures,olfaction in the practice of formulation and the problems linked with foodtechnology, legislation, toxicology and allergology. They describe the sixmain difficulties in flavor formulation.

Key words

flavor, additives, formulation, olfaction, legislation.

INTRODUCTION

Toutes les substances d’origine végétale et animale possèdent des proprié-tés sensorielles. La langue française est riche en termes relatifs aux sensationsolfactives et gustatives : arôme, bouquet, bouffée, effluve, émanation, empy-reume, exhalaison, fragrance, fumée, fumet, goût, haleine, odeur, parfum, puan-teur, relent, remugle, saveur, senteur, souffle, transpiration... Si l’on s’arrête àcertains de ces termes, il est intéressant de consulter le Robert et de regarderles définitions que ce dictionnaire en donne :

Arôme

,

n.m.

, Principe odorant qui s’exhale des essences naturelles.

Fragrance

,

n.f.

, Odeur agréable

Goût

,

n.m.

, Sens grâce auquel l’homme et les animaux perçoivent lessaveurs propres aux aliments. Par abus, odeur. Un goût de renfermé.

Odeur

,

n.f.,

Émanation volatile, caractéristique de certains corps et suscep-tible de provoquer chez l’homme ou chez l’animal des sensations dues à l’exci-tation d’organes spécialisés.

Parfum

,

n.m.

, 1° Odeur agréable et pénétrante – 2° Substance aromatique,solide ou liquide

Saveur

,

n.f.

, Qualité qui est perçue par le sens du goût.

Comme on peut le constater le terme d’arôme recouvre celui d’odeur et deparfum. De plus, notre langue a abandonné un mot cher aux Anglo-Saxons etqu’il serait judicieux de réintroduire, la flaveur.

1 – QU’EST-CE QU’UNE ODEUR, UN ARÔME ET UNE FLAVEUR ?

La meilleure façon de définir ces termes est de s’appuyer sur des notions dephysiologie. Ainsi, nous pourrons définir :


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l’odeur

, comme la perception donnée par notre épithélium olfactif lorsquenous reniflons une molécule odorante ou un parfum (ensemble de molécu-les odorantes) ;

–

l’arôme

, comme la perception produite par une molécule odorante ou unarôme (ensemble de molécules odorantes d’un aliment mis en bouche)détecté par l’épithélium olfactif (voie rétronasale),

–

la flaveur

, comme l’ensemble des perceptions olfactives, gustatives et tri-géminales occasionnées par certaines molécules chimiques d’un produitalimentaire. Précisons que le nerf trijumeau donne des informations ther-miques, mécaniques et chimiques, et renseigne sur le caractère piquant,astringent, brûlant, rafraîchissant... d’un produit.

Ainsi, nous voyons qu’un arôme est non seulement une perception, maisaussi un ensemble de composés volatils à température ambiante. Ces composéssont de nature organique et possèdent des seuils de perception variables. Ils ontune faible masse moléculaire (inférieure à 250 Da) et sont apolaires ou peu polai-res et appartiennent donc à la classe des lipides. Très solubles dans les graisseset les huiles, ils se dissolvent très mal dans les milieux aqueux.

Parler d’arômes et de formulation revient donc à traiter des matières premiè-res aromatisantes et de leur utilisation dans la fabrication de préparations aro-matiques prêtes à l’emploi pour la fabrication de produits alimentaires.

Dans cet article, nous ferons référence à une expérience pédagogiquedébutée, il y a plus de 15 ans, avec les élèves-ingénieurs de l’École nationaledes industries agricoles et alimentaires, et, dont l’objectif était en deux journéesde faire réaliser à ces élèves, à partir de matières premières naturelles et deproduits de synthèse, des arômes pour produits salés ou sucrés.

2 – LES DIFFÉRENTES MATIÈRES PREMIÈRES AROMATIQUES

La littérature scientifique est abondante sur les différentes matières premièresaromatiques, c’est-à-dire sur les préparations aromatisantes, telles que huilesessentielles ou oléorésines, substances aromatisantes, et arômes proprementdits. Mais, elle reste très discrète sur l’activité de formulation qui est l’art decomposer judicieusement des arômes à partir d’extraits naturels et de substan-ces aromatisantes.

En référence à J. M

ARITAIN

(1965) qui considère que « le Savant est un intel-lectuel qui démontre, l’Artiste un intellectuel qui opère, le Prudent un volontairequi agit bien », on peut d’une certaine manière, définir la formulation comme unart et l’aromaticien, que dans le jargon de la profession on appelle flavoriste,comme un artiste.

Dans ce domaine, il conviendrait de développer préalablement la théorie dela formulation, puis de s’investir longuement dans l’apprentissage de l’olfaction,pour terminer enfin par la création d’arômes.


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La durée de ces trois phases nécessite normalement plusieurs annéesd’apprentissage, à la fin desquelles on peut espérer devenir créateur d’arômesou tout simplement bon utilisateur.

Dans les expériences pédagogiques, ce temps étant raccourci à l’extrême,l’accent est mis davantage sur la démarche que sur l’acquisition de la maîtrise dela formulation qui implique la transparence afin d’éviter de confondre complexitéde l’art et opacité routinière de la profession de l’aromatique. Actuellement, laprofession observe la fin des molécules confidentielles, d’une part, parce que lelégislateur souhaite fermement une liste positive de substances aromatisantesautorisées, d’autre part, à cause du coût prohibitif de ces molécules fabriquéesen petite quantité, de l’ordre du kilogramme. Les firmes de l’aromatique sont pluspréoccupées de préserver leur connaissance empirique, ce que les anglo-saxonsappellent le

know how

, que de déposer des brevets.

La démarche initiale de l’aromaticien même débutant est toujours olfactive.Dans ce métier, l’anosmie est le plus souvent temporaire, mais, par contre, lapénibilité du travail humain est bien réelle. Toutefois il ne faut pas se découra-ger, car comme le rappelle V

IRGILE

dans les

Géorgiques

, « un travail opiniâtrevient à bout de tout ».

3 – L’AROMATICIEN ET LES CARACTÉRISTIQUES DE SON ART

L’aromaticien ou flavoriste utilise son art pour formuler des arômes, c’estdonc un artisan.

Dans

L’Éthique à Nicomaque

, A

RISTOTE

écrit « l’art est une disposition del’intelligence, disposition capable de produire, accompagnée de règles vraies ».

Qu’est-ce que l’Art ? En sciences humaines, on considère que l’intelligence estune faculté qui travaille d’une façon toute différente selon qu’elle connaît pour connaî-tre (ordre spéculatif) ou qu’elle connaît pour agir (ordre pratique). Bien évidemment,l’Art appartient à l’ordre pratique qui se divise lui-même en deux domaines dis-tincts, l’Agir et le Faire. Aristote dit : « production et action sont distinctes ».

Dans le premier domaine, l’homme agit sur ses facultés ou sur cellesd’autrui, comme, par exemple, dans le cas de l’éducation. Dans l’Agir,

la per-fection de l’intelligence

s’appelle

la prudence

qui discerne et applique lesmoyens de parvenir à nos finalités humaines ; c’est l’art du bien vivre.

Le domaine du Faire est celui de l’action productrice de choses extérieuresà l’homme, action considérée par rapport à la chose produite. La perfectiondans ce domaine se traduit par le savoir faire.

L’Art est une perfection de l’intelligence dans le domaine du Faire, c’est-à-dire une disposition de perfectionnement de l’homme dans l’ordre pratique, paropposition à l’ordre spéculatif.

La perfection de l’intelligence chez l’aromaticien lui permet de créer de bonsarômes. À noter qu’il ne s’agit pas seulement d’une perfection du sens olfactif,mais bien de l’intelligence. Aussi considérer l’activité du flavoriste comme purementolfactive, selon l’expression,

C’est un nez

, est une vision quelque peu réductrice.


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Pour acquérir cette perfection, deux voies sont suivies, l’exercice (entraîne-ment olfactif, analyse sensorielle,...) et l’accoutumance qui permet de créer debons arômes, vite et bien. Lorsque l’aromaticien s’éloigne de son orgue à arô-mes, par exemple pour consacrer une grande partie de son temps à l’activitétechnico-commerciale, il perd, à terme, la perfection de l’intelligence, dans ledomaine qui nous intéresse ici.

Quant à la différence entre Prudence et Art, on peut considérer que la pru-dence opère pour le bien de celui qui agit, alors que l’art opère pour le bien del’œuvre faite. Peu importe que l’artiste soit coléreux ou jaloux, pourvu qu’ilœuvre bien. En ce qui concerne l’aromaticien, un caractère semblable nel’empêchera pas de faire de bons arômes, mais le travail en équipe risqued’être parfois pénible.

L’art procède par des règles certaines et déterminées. C’est ainsi que dansl’industrie aromatique, une science spécifique s’est développée depuis quelquesdécennies. Cette science ne peut plus être ignorée de l’aromaticien, comme cefut le cas jusqu’à un passé récent. J. C

ARLES

(1961, 1962 et 1963) n’écrivait-ilpas que « La parfumerie est un art, et non une science comme beaucoup onttendance à le croire : les connaissances scientifiques ne sont pas nécessairesau parfumeur ».

En raison de la multiplicité et de la variabilité des différentes matières pre-mières aromatiques, l’art du flavoriste est plus proche de la prudence que de laScience ; mais en tant que perfection de l’intelligence, il est proche d’unescience. S’il doit connaître la science de l’aromatique, il lui faut par-dessus toutexercer son art, perfection de son intelligence.

4 – LA NOTION DE MÉLANGE

L’ordre aromatique existe dans la nature au sein d’une même variété botani-que et sa complexité est maintenant prouvée. Plus de 650 molécules consti-tuent la note cacao.

Devant cette complexité du monde des arômes, la déficience aromatiquedes matières premières, même naturelles, implique d’avoir recours à la techni-que du mélange.

Le mélange est rarement obtenu en une seule opération, on a plutôt recoursà des

sous-formules

; on parle aussi de

formules-tiroirs

. Il s’agit là d’un impératifde la création des formules au laboratoire (notion de

cœur

créé indépendam-ment de l’arôme-base ou simplement pesé à part par suite de la limite de sensi-bilité des balances) ou de la fabrication industrielle (miscibilité capricieuse desconstituants du cœur, stockage facilité).


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5 – RAPPEL SUR LES MATIÈRES PREMIÈRES AROMATIQUES

ET SUR LES ADDITIFS EN VUE DE LA FORMULATION

5.1 Documents de base

Quelques documents officiels sont du plus grand intérêt :

– la directive du Conseil 88/388/CEE du 22 juin 1988 dans le domaine desarômes (JOCE L184 du 15.07.88),

– le décret 91-366 du 11/04/91 relatif aux arômes (JORF du 17.4.91),

– les définitions du vocabulaire applicable aux extraits naturels (JORF du25/5/75 page 5283 et norme AFNOR NF T75-006 dans le recueil sur leshuiles essentielles, 1996),

– l’ouvrage du TNO,

Volatile compounds in food

(N

IJSSEN

et al.

, 1996).

5.2 Préparations aromatisantes

Les principaux extraits naturels bruts ou affinés sont examinés dans leursdiverses performances : proximité gustative de l’aromate, puissance aromati-que et coût comparés, miscibilité.

5.3 Substances aromatisantes

Soulignons l’utilité du vocabulaire de l’International Union of Pure andApplied Chemistry (IUPAC, 1979) qui permet de lever toute ambiguïté, car lesdénominations triviales et les noms de marque pullulent dans le petit mondedes molécules aromatiques.

Pour une même molécule aromatique, par exemple le benzaldéhyde, noussommes appelés à distinguer :

– le benzaldéhyde obtenu par synthèse chimique à partir du benzène ou dutoluène ;

– le benzaldéhyde obtenu par synthèse chimique à partir du cinnamaldé-hyde de la cannelle par catalyse basique (NaOH) ;

– le benzaldéhyde obtenu par biosynthèse à partir du cinnamaldéhyde de lacannelle par voie enzymatique ou fermentation ;

– le benzaldéhyde obtenu par extraction des noyaux de

Prunus

.

Citons un autre exemple de substances aromatisantes définies par le légis-lateur et qui se rapportent au 3-méthoxy-4-hydroxybenzaldéhyde, dont le nomtrivial bien connu est la vanilline :

– substances naturelles obtenues par extraction (vanilline

ex Vanilla planifolia

A.) ;

– substances naturelles obtenues par biosynthèse (vanilline

ex

Lignine pro-venant de liqueurs sulfitiques de papeterie) ;

– substances dites

identiques aux naturelles

mais hémisynthétiques (Vanil-line

ex

Lignine) ;


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– substances dites

identiques aux naturelles

mais synthétiques (Vanilline

ex

Gaiacol, marque commerciale Rhovanil) ;

– substances artificielles (éthylvanilline, marque commerciale Rhodiarome).

Par suite, si le flavoriste prend en compte le concept d’espèce chimiquepure, il ne peut ignorer les nuances aromatiques provenant de l’isomérie opti-que ou isotopique (K

OPPENHOEFER

et al.

, 1994) ainsi que des impuretés.

Les substances ayant la même formule chimique brute ont des usages voi-sins, mais une transposition est toutefois nécessaire pour tenir compte des diffé-rences olfactives, légales, voire, dans un proche avenir, toxicologiques.

5.4 Supports et additifs

Les critères du choix d’un support sont le prix, l’affinité, le goût et l’odeur, lalégislation de l’aliment, la toxicologie.

Le terme

support

, éventuellement support liquide, support solide, est à pré-férer au terme

solvant

qui évoque les solvants d’extraction ou les solvantsindustriels non alimentaires.

On recherchera un support dans lequel les matières premières aromatisan-tes (MPA) sont parfaitement solubles. Cette miscibilité concerne avant tout lesMPA entre elles, mais également avec la denrée alimentaire.

Les supports et autres additifs pour arômes ne sont somme toute que desadditifs... d’additifs. Le législateur est en général peu loquace sur ce point ; ontiendra donc compte de :

– annexes I, III, IV et V de la directive 95/2/CE du 20.02.95 concernant lesadditifs alimentaires,

– liste de l’European Flavour and Fragrance Association (EFFA) des additifspour arômes,

– liste des additifs autorisés en France (circulaire et télécopie DGCCRF des09.03.84 et 05.07.84, paragraphe 5-124 du livre de R. D

EHOVE

etY. S

OROSTE

sur la réglementation des produits alimentaires, 2002)

– liste relevant de l’article 11 du décret du 11.04.91 relatif aux arômes,

– liste du guide pratique du Syndicat national des industries aromatiques ali-mentaires (SNIAA) (en cours de révision à la suite du draft EFFA),

– Liste des « additifs pouvant être employés dans la fabrication des denréesdestinées à l’alimentation humaine » (JO du 08.11.97)

En ce qui concerne la législation, les supports et additifs listés sont autorisésdans les arômes, même s’ils ne sont pas autorisés par ailleurs dans la denrée ali-mentaire ; néanmoins on peut utiliser aussi les autres additifs autorisés dans l’ali-ment aromatisé, sous réserve de déclaration. S’applique ensuite le principe dutransfert d’additif ou

carry over

. Celui-ci consiste à considérer comme négligeableles additifs apportés par les arômes, si l’additif est autorisé dans l’arôme et si laquantité est techniquement convenable et sans influence sur la denrée alimentaire.

Dans le cadre des perspectives technologiques, le passage de l’arôme baseà l’arôme prêt à l’emploi, peut se faire sans additif, par le traitement des MPA,en raffinant l’extrait brut dans le but d’obtenir un extrait affiné (essence absolue,huile essentielle soluble, déterpénée).


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On utilise également des procédés physiques comme l’homogénéisation. Maisdans ce cas, des supports additifs sont ajoutés, soit comme « alourdisseurs » tellesles huiles bromées (non autorisées par la CE), soit comme stabilisants, par exem-ple, les gommes qui augmentent la viscosité, soit enfin comme émulsifiants dugenre polysorbates.

6 – L’OLFACTION DANS LA PRATIQUE

Les MPA sont, par définition, olfactivement puissantes : d’où un risque depollution et d’allergie. Il faut donc procéder en pratique avec un minimum derigueur et de méthode. Il faut apprendre à maîtriser le flacon et son bouchon, lamouillette (dans l’ordre : écrire le nom du produit sur la mouillette, la tremperlégèrement dans le flacon, la plier, la sentir en top-note et au cours du temps, laranger, la jeter).

On accèdera rapidement à des tests olfactifs par paire ou triangulaires.

La progression de l’aromaticien en herbe passe par l’ascèse de la sensibilité, del’imagination et de la mémoire : il faut veiller à se poser des questions réalistes.

7 – FINALITÉ DE LA FORMULATION

La finalité principale est l’imitation de la nature ou d’un arôme de confrère auplan gustatif, ce que l’on nomme contretype.

Mais il existe d’autres finalités annexes : imitation de l’odeur ou de la cou-leur, autres éléments techniques ou financiers...

8 – QUELQUES EXEMPLES DE FORMULATION

8.1 Arôme (non naturel)

On examine une formule et ses sous-formules : pour disposer d’un exempleà caractère industriel d’arôme cœur, d’arôme base et d’arôme prêt à l’emploi.

8.2 Arôme naturel, renforcé, non naturel (avec substances identiques ou artificielles)

On s’intéresse à la démarche progressive du flavoriste dans une séried’essais, en partant d’un arôme naturel excellent mais cher, pour tendre vers un


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renforcement d’abord en MPA naturelles, puis en substances

identiques ou arti-ficielles

, dans le but d’obtenir un arôme plus performant.

9 – LES CONTRAINTES DE LA FORMULATION

9.1 Législation de l’arôme

L’arôme doit être autorisé dans le pays concerné, éventuellement mêmemériter le qualificatif naturel. Les MPA doivent être éventuellement listées, GRASFEMA (

generally recognized as safe

par la Flavor and Extract ManufacturersAssociation) ou CE lorsqu’elles sont obtenues par synthèse chimique ou bienprovenir d’une source d’arôme décrite dans le « Livre bleu », 3

e

édition (IUPAC,1979), lorsqu’elles sont naturelles ou de biosynthèse.

À ce sujet, il faut consulter les documents suivants :

– les listes FEMA GRAS et FDA GRAS (on peut utiliser l’ouvrage

Allured’sflavor and fragrance materials

2002 de Allured Publishing Co FFM – CarolStream, Illinois, USA) ;

– la liste CEE de l’ouvrage

Substances aromatisantes et sources naturelles

(dit Livre bleu), Conseil de l’Europe, Accord partiel dans le domaine socialet de la santé publique, 3

e

édition, Strasbourg 1981 (4

e

édition en cours) ;

– la liste positive CE : Répertoire des substances aromatisantes utiliséesdans ou sur les denrées alimentaires, établi en application du règlementCE n° 2232/96 (JOCE L84 du 27.03.99) ;

– la lettre IOFI n° 761 : interprétation du terme

Naturel

;

– JORF du 27/05/1975 page 5283 sur les dénominations de la pharmacopéefrançaise ;

– les normes AFNOR NF T 75-006 du 10/87 sur le vocabulaire définissantles MPA dans l’ouvrage

Huiles essentielles

;

– la directive CEE 88/388 du 22/06/88 sur les arômes ;

– le code d’usage du Syndicat national des industries aromatiques alimen-taires (SNIAA) ;

– la liste des substances limitées ou interdites dans l’ouvrage de D

EHOVE

etS

OROSTE

(2002) sur la réglementation des produits.

9.2 Législation de l’aliment

L’intérêt pour un arôme peut être notablement modifié par la législation del’aliment, en ce qui concerne la mention d’arôme, comme on peut le déduiredes éléments ci-dessous :

1) Un État membre de la CE peut interdire la commercialisation sur son ter-ritoire sous une dénomination telle que vinaigre, yaourt, des denrées ali-mentaires ne répondant pas aux définitions spécifiques. Cependant, la


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règle issue de l’arrêt « Cassis de Dijon » entraîne la libre circulation d’unedenrée fabriquée et commercialisée dans un autre État membre (Optionqualité n° 89, pages 4 et 5).

2) Pour la Commission, « l’information du consommateur attentif… est suffi-samment assurée par la liste des ingrédients… » En exigeant une dénomi-nation de vente contenant une mention supplémentaire, précisantl’utilisation d’une substance particulière, on ne respecte pas le principe delibre circulation des marchandises (Option qualité n° 135, pages 7 et 8).

3) L’impossibilité légale de l’entrave à l’emploi des arômes dans tous les ali-ments, résulte du fait que « Les États membres ne peuvent se prévaloirde la composition... des arômes... pour interdire... la commercialisation etl’emploi des arômes conformes à la présente directive » (article 12 de ladirective CEE 88/388).

4) Le principe de transfert des additifs ou du carry over (CODEX ALIMEN-TARIUS, 1995).

9.3 Toxicologie et Allergologie

Plusieurs aspects sont à prendre en compte :

– la notion de rapport de consommation ou consomption ratio and food pre-dominance of flavoring materials (STOFBERG, 1987) ;

– la notion de dose journalière autorisée (DJA). Par exemple, le monopropy-lène glycol (MPG) a une DJA-ADI de 0 à 25 mg par kg de poids, ce quiconduit en France à une teneur maximale dans les denrées de 2 g par kg(Option qualité, n° 138, page 9) ;

– l’aspect statistique : en Allemagne la consommation de MPA par habitantet par an serait de 8,5 g (lettre d’information de l’IOFI (International Organi-zation of the Flavor Industry) n° 761 du 20.10.88) ;

– l’isomérie optique : le rôle de l’isomérie optique est maintenant connu,en particulier depuis l’étude de MACHEREY et LHUGUENOT (1990) surl’acide 2-phényl propionique (n° CEE 1016) ;

– l’isomérie isotopique : aucun élément n’est disponible à ce jour (Authentifi-cation des arômes : FAYET et al., 1997 et MARTIN et al., 1990).

9.4 Contraintes technologiques

Certaines contraintes complémentaires réorientent l’aromaticien lors de lacréation même de l’arôme.

– la concentration de l’arôme (arôme pour confiseries) ;

– la miscibilité (arômes pour boissons, laits, huiles) ;

– la résistance à la courbe thermique (arôme subissant une appertisation)(Flaveurs et traitements thermiques, H. RICHARD et al., 1997) ;

– la stabilité dans l’aliment (apparition de couleur parasite dans les boissonsà l’arôme coco, goût herbeux dans les confiseries à l’huile essentielle dementhe, Mentha arvensis, rectifiée, …) ;


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– la viscosité (arôme pour yoghourts) ;

– la présentation pulvérulente (arôme pour salaisons) ;

– les contraintes spécifiques au client (absence de citrate de triéthyle ouautres substances et additifs).

9.5 Fraudes

L’aromaticien peut rencontrer des difficultés majeures lors du contretypage d’unarôme de confrère par suite d’habitudes marchandes entraînant une dérive dansl’étiquetage de l’aliment, par exemple qualificatif Naturel employé abusivement.

Il peut parfois être confronté à des fraudes caractérisées qui constituent unetentative pour tromper l’analyste (les nouvelles possibilités de la RMN pour lacaractérisation d’origine des arômes, MARTIN et al., 1990).

Certains laboratoires sont susceptibles de vérifier la naturalité d’un arôme.La notion de critères de naturalité interviendra plus loin dans un cahier descharges réaliste pour l’arôme créé, que l’aromaticien pourra proposer à son« client ».

10 – CHOIX DES MATIÈRES PREMIÈRES AROMATISANTES (MPA) EN VUE DE LA FORMULATION

Nous distinguerons le diagnostic portant sur les extraits, de celui portant surles molécules, seraient-elles d’origine biosynthétique.

Le flavoriste va devoir effectuer un certain nombre de choix :

– choix de l’aromate (exemple : bucchu, guarana) ;

– choix du procédé d’extraction.

10.1 Diagnostic sur l’intérêt d’utiliser une matière première naturelle

Pour un aromate donné, par exemple cannelle ou badiane, et pour chaquetype d’extrait (huile essentielle brute, rectifiée, déterpénée jusqu’au stade ducinnamaldéhyde ou encore huile essentielle de badiane avec sa fraction dérivéede l’anéthole et ses multiples sous-produits), il doit connaître l’incidence duprocédé d’extraction sur la formulation (miscibilité, proximité gustative de l’aro-mate, puissance aromatique et coûts comparés).

Des tests gustatifs rapides sont réalisés aux dosages suivants :

– alcoolats et infusions : 5 pour mille en général dans de l’eau sucrée acidi-fiée, mais 10 pour mille dans le cas des infusions de fruits ;

– huile essentielle : on prépare des solutions à 1% dans l’éthanol 96,5 %(Volume), dont on utilise 2 à 5 pour dix mille dans de l’eau sucrée acidifiée ;

– oléorésines : à partir de 20 g d’oléorésine, on réalise soit une poudre avec980 g de sel ou de lactose, soit une solution dans un mélange éthanol/


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alcool benzylique, puis on prélève un pour mille que l’on disperse dans del’eau salée chaude (0,5 pour mille pour les oléorésines capsicum, gingem-bre, poivre) ;

– jus ou infusions concentrées : on réalise une préparation à 2 pour milledans l’eau sucrée acidifiée.

10.2 Diagnostic sur l’intérêt d’utiliser une substance « identique au naturel » ou artificielle

Le flavoriste doit pouvoir diagnostiquer s’il a intérêt à utiliser une matièrearomatique identique au naturel ou artificielle. Pour cela, il réalise une enquêtespéculative avant même de se procurer la MPA et parfois même sans possibi-lité concrète d’en disposer par la suite et aura recours à :

– une bibliographie à partir d’ouvrages généraux tels que l’ouvrage du TNO,Volatile compound in food (NIJSSEN et al., 1996) et celui d’ARCTANDER Per-fume and flavour chemicals (1969) ;

– la recherche des analogies de constitution chimique (série des furanones,série des pyrazines, hexane-2,3-dione et heptane-3,4-dione par exemple) ;

– la découverte de constituants clefs dans un arôme type de la concurrence ;

– un test gustatif rapide réalisé à partir d’une solution à 1 pour cent dégustéeà 0,5 à 1 pour mille dans de l’eau sucrée acidifiée peut être nécessaire ;exceptionnellement la solution sera à 1 pour mille ou dix mille pour lesmatières aromatisantes extrêmement puissantes, par exemple pour la sériedes pyrazines.

10.3 Obtention des MPA

Qu’elles soient naturelles ou de synthèse chimique, on peut se procurer lesMPA de deux manières :

– soit par fabrication dans une usine européenne ou chez un partenaireexotique ;

– soit par achat à un courtier traitant avec le producteur (ce qui peut entraî-ner des aléas), à un confrère (éventuellement lointain), souvent même à unfabricant de chimie fine qui n’est d’ailleurs pas toujours au fait de la légis-lation de l’aromatique.

10.4 Identification et mémorisation

À partir des conclusions du diagnostic d’intérêt, des matières premièressont identifiées. Il est ensuite nécessaire d’acquérir la connaissance de leurspropriétés sensorielles, c’est toute la phase de mémorisation qui implique uneméthode de travail rigoureuse. Pour cela, il convient d’inventer son systèmepersonnel de notation.

À ce sujet, les articles de JAUBERT et al. (1987a et b, 1990) sont de bonnesréférences méthodologiques. Puis, il est nécessaire de situer la matière pre-mière dans un ensemble par famille d’odeurs, par contraste et par volatilité, parla méthode J. CARLES (1961, 1962 et 1963) ou en se référant à l’ouvrage New


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Comprehensive Training Method de VIDAL (1989). Enfin, vous devez décrire parla mouillette les performances espérées, en formule, en précisant les différentesnotes aromatiques découvertes, en top note et à l’évaporation et avancer deséléments quantitatifs en vue du premier essai. On notera très largement sespropres descripteurs en utilisant un vaste répertoire alphabétique (utiliser lanomenclature IUPAC sans oublier d’enregistrer les synonymes, 1979).

Malheureusement, il importe de mémoriser et donc de recommencer avecrégularité. Vous pouvez utilement, car quelques aberrations se constatent, véri-fier le rapport étroit existant entre la voie directe (odeur) et la voie indirecte(rétronasale), par exemple sur des bourgeons de chrysanthème prisés commecondiments par les japonais ou sur du maltol.

11 – LES SIX PRINCIPAUX OBSTACLES DANS LA FORMULATION DES ARÔMES

11.1 Le réalisme méthodique

Contrairement à ce que l’on imagine parfois, la formulation d’un arôme n’estpas une activité artistique au sens moderne du mot. Nous avons pu guider dansle dédale mystérieux de l’aromatique, plusieurs équipes d’étudiants sansaucune expérience préalable dans ce domaine : il est clair que le succès enmatière de création d’arômes passe par une méthodologie réaliste. Comme ledit fort bien E. GILSON (1937), « le premier pas sur la voie du réalisme est des’apercevoir qu’on a toujours été réaliste », et ceci est singulièrement vrai dansl’expérience pédagogique de la formulation aromatique.

On peut être confronté à l’absence de matières premières aromatiques(MPA) spécifiques de l’arôme souhaité. À ce propos, aucun panel de dégusta-teurs entraînés ne saurait confondre une matière première aromatique avec unesource d’arôme. Elle n’est pas un caractérisant. Ainsi, par exemple, le cacao sedistingue facilement de l’infusion ou de l’alcoolat de cacao.

En corollaire, le travail de l’aromaticien est par principe laborieux.

Il est inexact de croire qu’il existe des matières premières, comme la vanillineou l’eugénol, qui peuvent sans difficulté, remplacer la source d’arôme concernée.

Cette proposition est effectivement erronée si l’on fait véritablement réfé-rence à la source d’arôme ; mais la « déséducation » du consommateur est tellede nos jours, qu’il peut facilement admettre que vanilline = vanille.

Les solutions que l’on peut proposer sont celles des fabricants d’extraits etde molécules aromatiques et de toutes les écoles d’olfaction : procéder à undiagnostic d’intérêt puis identifier et mémoriser.

11.2 Les MPA ne sont pas vraiment identiques au naturel

Une matière première aromatique industrielle n’est pas toujours strictementidentique à la substance présente dans le végétal source.


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La confusion proviendrait de la langue allemande où identisch signifie par-fois « similaire ». Une copie d’un tableau célèbre est réputée identisch.

L’identité aromatique supposée provient de la mise en avant de la seule for-mule chimique brute. Or les différences portent sur :

– l’isomérie optique ;

– l’isomérie isotopique ;

– la pureté de la molécule et par voie de conséquence, sur la nature desautres composants (environ 2 % en poids).

Il est donc indispensable de ne pas oublier que cette non-identité constitu-tive se répercute au niveau olfactif et, bien entendu gustatif (sans parler de dif-férences éventuelles analytiques, toxicologiques, …)

À ce sujet, on peut citer plusieurs exemples : le citral ou le géranial ou lenéral purifiés, l’acétate d’isoamyle, l’acétate d’isoamyle rectifié, le linalol de syn-thèse chimique et linalol extrait d’une huile essentielle, la frambinone de syn-thèse chimique et celle obtenue par biosynthèse.

Nous attirons l’attention sur le fait qu’il convient de ne pas ramener tout l’artde l’aromaticien, à la reconstitution d’un arôme à partir de données analytiques,mais qu’il est indispensable d’allier création olfactive et science de l’aromati-que. Enfin, signalons que l’intérêt des matières premières naturelles perdurepuisque celles-ci comportent de véritables identiques au naturel (RICHARD etCHATAIGNER, 1992).

11.3 Absence d’odeurs primaires

Une matière première aromatique, même considérée comme fondamentale,n’est pas une odeur primaire susceptible d’être assemblée avec d’autres,comme on le ferait d’un puzzle. Aussi, toute démarche de formulations’appuyant sur la logique formelle est vouée à l’échec.

Par ailleurs, il est faux de croire que des odeurs primaires en combinaisonentre elles peuvent reconstituer toutes les autres.

Exemples :

Le jeu de Légo utilise une pièce de base qui est la brique de 8 (en fait ils’agit d’un petit parallélépipède comportant 8 plots) ; en assemblant plusieursde ces briques et quelques pièces spéciales, on peut façonner de très nom-breux jouets.

À l’aide des différentes pièces d’un puzzle, on peut reconstituer de splendi-des tableaux (les pièces du puzzles sont différentes entre elles quant à l’aspectextérieur, mais elles ont la même structure dans le plan et le principe d’assem-blage est le même).

Contrairement au puzzle, l’assemblage des matières premières aromatiquesen vue d’obtenir un bon arôme, est de nature différente, car dépendant de laperception physiologique des individus. En effet, une molécule aromatique agitsur plusieurs récepteurs moléculaires. Ces récepteurs-protéines sont portés surdes cils au nombre d’une vingtaine appartenant à une même cellule. Pour qu’ilexiste une odeur primaire, il faudrait qu’une molécule soit reconnue par un seultype de récepteur moléculaire ; en outre ce type de récepteur devrait être porté


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par une catégorie de cellules réceptrices qui n’en porteraient aucun autre(A. HOLLEY, 1987). Or, ce n’est pas le cas.

Au sujet de la perception olfactive, P. MAC LEOD (1992) écrit : « Tout ce quenous découvrons actuellement montre que l’information sensorielle olfactive esttraitée... par la reconnaissance de formes. » Or le mot forme a deux sens :

– un sens trivial « configuration extérieure » ;

– un sens réaliste « structure interne de l’être » ou « principe de fonctionnement ».

Lorsque l’œil voit une personne, il n’en perçoit pas que la configuration exté-rieure comme ce peut être le cas pour une statue de marbre ou a fortiori dansune bande dessinée où serait représentée la même statue. Il en appréhende laforme. Il en est de même pour l’odorat.

S’il n’existe pas d’odeur primaire, il existe bien des odeurs-types. Comme ilexiste des visages caractéristiques dans la mémoire visuelle. Naturellement, ilimporte de bien les connaître, ce qui n’est pas en contradiction avec ce qui aété dit auparavant.

Le mélange de molécules aromatiques d’un extrait naturel donne naissanceà une carte d’activité neuronale. « Mais cette image n’est pas la simple juxtapo-sition des images des constituants... Les cartes individuelles des constituantspurs se recouvrent donc partiellement dans l’image olfactive du mélangenaturel » (A. HOLLEY, 1987). En est-il de même dans un arôme que l’on auraitpréparé au laboratoire en formulant des molécules au hasard, rien n’est certain.

« Le système par lequel les événements olfactifs s’inscrivent dans lamémoire est très fiable. C’est le système de relecture qui, lui, est souventdéfaillant » (P. MAC LEOD, 1992). Et dans ce mécanisme, les associations peu-vent devenir très importantes ; ainsi une note de limette est parfois identifiéecomme une note citron, à force de consommer dans les boissons actuelles lemélange des deux. Ceci ne serait pas arrivé voici quelques décennies...

Le cerveau est capable de faire des abstractions, en extrayant les élémentsessentiels, sur une odeur de forme inconnue, dans le but de la constater sem-blable à une odeur déjà connue. Notre cerveau est donc susceptible de recon-naître des similitudes entre les odeurs. Ce qui ne veut pas dire pour autantqu’on puisse classer les odeurs, malgré tous les efforts fait en ce sens, commeon classe les différents ouvrages d’une bibliothèque.

Toutes ces remarques faites ci-dessus, apparemment très négatives, peu-vent néanmoins servir l’aromaticien dans son travail de formulation, par sadémarche fondée sur l’analogie.

L’analogie est l’intermédiaire entre l’univocité et l’équivocité. Par exemple, lemot chien peut désigner un animal ou une pièce mobile d’un fusil ; le termechien est ici équivoque. Mais, le mot chien peut aussi désigner un caniche, undogue, un pitbull ; le terme chien est alors univoque.

Ainsi lorsqu’on parle d’une note verte ou d’un arôme banane verte, nous utili-sons non pas une astuce de vocabulaire, mais simplement une notion analogique.

L’analogie constate un rapport vrai entre ce qu’elle relie, sans que pourautant ce qu’elle relie participe de la même manière à cette notion commune.Par exemple, un bon rhizome frais de gingembre possède une note fraîche, trèsdifférente du gingembre séché ou confit. Analogiquement un alcoolat fabriqué


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sur des zestes frais de citron peut être également considéré comme frais. Onimagine facilement un apport de ce type d’alcoolat dans une essence solublede gingembre. Et de fait cela marche assez bien... À noter au passage que lemot frais utilisé ci-dessus ne l’est pas toujours dans un sens analogique.

La multiplicité des matières premières aromatiques disponibles dans unebanque aromatique est une solution complémentaire. Cette multiplicité s’opposeà la réduction des gammes réclamée à corps et à cri par les gestionnaires. Or, lamultiplicité permet de trouver plus facilement des visages caractéristiques ousimplement des similitudes (l’huile essentielle de calamus sentie pour la pre-mière fois, rappelle la pâte à pain en train de lever) en particulier dans la gammedes extraits naturels. Comme indiqué précédemment, l’extrait naturel engendreune forme susceptible de correspondre au morceau manquant du puzzle.

11.4 Les mêmes substances donnent des arômes différents

Dans la nature, les mêmes substances aromatisantes servent à élaborer desnotes aromatiques très différentes. On remarque en effet que certaines substan-ces se retrouvent avec obstination dans des notes aromatiques fort lointaines (lelinalol, pour ne citer que lui) mais dans des proportions fort différentes. Par exem-ple, dans Le nez des herbes et des épices (H. RICHARD et al., 1987), on trouvecôte à côte la composition des huiles essentielles de citron et de citronnelle. Àpart la légère homonymie, les aromaticiens ne relient pas particulièrement entreelles ces deux huiles qui ont pourtant de nombreux constituants communs.

En réalité, si la nature formule bien avec les mêmes formes, celles-ci sontcomplexes et donc fort différentes d’hypothétiques odeurs primaires.

Aussi est-il indispensable de déterminer, par méthodologie expérimentale,l’accord correspondant à la note recherchée. En effet, le mélange de deux outrois molécules aromatiques – qu’il faut distinguer ici soigneusement desextraits naturels – entraîne en première approche, par le jeu du plus ou dumoins, quelques constatations : identification du constituant majoritaire, syner-gie éventuelle, note désagréable qui ressort, etc... Par pesées successives, onarrive à une juste combinaison appelée ACCORD (FENAROLI, 1978) qui envoiesubitement à la mémoire olfactive le signal recherché, FRAISE par exemple.

Notons que le terme ACCORD est repris de l’historique de la parfumerie quilui donne, elle, un sens différent, hédonique. J. CARLES (1961) écrit dans Recher-ches, qu’une discordance apparente entre deux produits peut disparaître, si leparfumeur ajoute un troisième produit agissant comme agent de liaison entre euxet rendant leurs odeurs compatibles. (Exemples : furanéol et cinnamate deméthyle (équilibre à 2 pour 8) ; furanéol, butyrate d’éthyle et cis-3-hexenol (dansle rapport 3, 3, 6)).

11.5 Pas de dégustateur standard

Le niveau limite de reconnaissance d’une substance aromatisante par voierétronasale, est très variable selon les dégustateurs. Dit d’une autre manière, denombreux consommateurs seraient atteints d’une certaine forme d’anosmie.Ainsi, en utilisant un mélange de 1 ppm de vanilline et de citral (accord vanille –citron), certains sujets perçoivent la vanilline à 0,05 ppm et d’autres à 22 ppm.


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Nous constatons que cette thèse s’oppose à ce que nous savons des arô-mes des plantes et des fruits. En effet, tout consommateur semble percevoir ladifférence entre les cerises mûres (universellement appréciées) et les cerisesvertes qui se vendent plus difficilement sur les marchés. Mais là encore la thèseporte sur des molécules isolées, obtenues par voie de synthèse chimique oupar biosynthèse, puis mélangées. Peut-on en déduire que la nature a trouvé unremède à notre malaise ?

Effectivement la nature utilise avec libéralité la redondance, par exemplepour obtenir la note verte d’une pomme.

Lorsqu’on voit des aromaticiens qui écartent certaines molécules jugéessimilaires en s’obligeant à un choix héroïque entre deux composés chimiquesprésentant des notes proches, on reste confondu.

On pourra également utiliser en direct les astuces de la nature, par l’emploid’extraits naturels.

11.6 Le mélange industriel impossible

Les différentes matières premières aromatiques n’étant pas issues, par défi-nition, des mêmes schémas de production, elles ne sont ni solubles ni misciblesentre elles.

Le passage de la formulation en laboratoire, susceptible d’être reproduit indus-triellement, implique le traitement des matières premières aromatiques en raffinantl’extrait brut dans le but d’obtenir un extrait affiné (essence absolue, résinoïde lavé,huile essentielle soluble, rectifiée, déterpénée, infusion concentrée, etc.).

On utilisera également des procédés physiques de mélange comme l’homo-généisation.

Fréquemment, celle-ci sera combinée avec des apports de supports additifs,

– soit comme « alourdisseur », telles les huiles bromées (non autorisées parla CE) ;

– soit comme stabilisant, par exemple les gommes qui augmentent la viscosité ;

– soit enfin comme émulsifiant, du genre polysorbates E432, E433.

Le flavoriste doit anticiper dans sa démarche initiale, les difficultés inhéren-tes au développement industriel de l’arôme, ce qui le conduira à de fréquentscontacts avec le département de production. Lorsque l’échantillon en prove-nance du laboratoire R & D, agréé par le client, et la première livraison d’unemême référence d’arôme se révèlent différents, lors du passage au contrôlequalité, on pourra utilement s’interroger : le sixième et dernier obstacle dans laformulation d’un arôme a-t-il été vraiment franchi par l’aromaticien ?

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