Un aérogel de biochar et de cellulose pour détecter rapidement les bisphénols dans les aliments en conserve

Les bisphénols sont des composés chimiques utilisés dans la fabrication de certains matériaux en contact avec les aliments, notamment les revêtements internes des boîtes métalliques. Sous l’effet du temps, de la chaleur ou de la nature du produit conditionné, ces substances peuvent migrer vers les aliments. Leur surveillance constitue donc un enjeu important pour la sécurité sanitaire.

Une étude récente présente une méthode d’analyse fondée sur une extraction sur barreau agitateur, ou stir-bar sorptive extraction (SBSE), associée à un matériau adsorbant innovant : un aérogel hiérarchiquement poreux composé de biochar et de cellulose.

Un matériau hybride aux propriétés complémentaires

Le matériau développé repose sur l’association de deux composants :

• Le biochar, obtenu à partir de biomasse, qui possède une surface spécifique importante et de nombreux sites capables de retenir des molécules organiques.
• La cellulose, utilisée pour former une structure légère, poreuse et renouvelable.

La combinaison de ces matériaux permet d’obtenir un aérogel présentant plusieurs niveaux de porosité. Les pores les plus larges facilitent la circulation de l’échantillon, tandis que les pores plus fins augmentent la surface disponible pour fixer les bisphénols.

Cette architecture hiérarchique améliore ainsi les échanges entre la solution analysée et le matériau adsorbant. Elle contribue également à réduire la quantité de matériau nécessaire et à rendre l’extraction plus efficace.

Le principe de l’extraction sur barreau agitateur

Dans la méthode étudiée, l’aérogel est intégré à un barreau utilisé pour agiter l’échantillon. Lorsque celui-ci est immergé dans la préparation alimentaire, les bisphénols présents en très faibles concentrations se fixent progressivement sur le matériau.

Après une durée d’extraction déterminée, le barreau est retiré puis les composés retenus sont désorbés afin d’être analysés par une technique chromatographique adaptée. Cette étape permet de concentrer les substances recherchées avant leur mesure et d’améliorer leur détection dans des matrices complexes.

La SBSE présente plusieurs avantages par rapport à certaines méthodes classiques : elle nécessite généralement moins de solvants, limite les manipulations et peut offrir une bonne capacité de concentration pour les composés présents à l’état de traces.

Une application aux aliments en conserve

Les chercheurs ont appliqué la méthode à différents échantillons d’aliments conditionnés en boîte. Ces matrices peuvent contenir des matières grasses, des protéines, des sels et d’autres composés susceptibles d’interférer avec l’analyse. La préparation de l’échantillon et les conditions d’extraction doivent donc être soigneusement contrôlées.

L’aérogel biochar/cellulose a permis de favoriser la rétention des bisphénols tout en simplifiant la séparation des substances d’intérêt avec les composants de la matrice alimentaire. La méthode a été évaluée à travers plusieurs paramètres analytiques, notamment la sensibilité, la répétabilité et la capacité à mesurer les composés ciblés à de faibles concentrations.

Une approche plus rapide et plus durable

L’intérêt de cette stratégie ne repose pas uniquement sur ses performances analytiques. Elle s’inscrit également dans une démarche visant à rendre les analyses chimiques plus sobres et plus durables.

Le biochar peut être produit à partir de ressources carbonées renouvelables ou de résidus de biomasse. La cellulose est, quant à elle, une matière abondante et biodégradable. Leur utilisation dans un dispositif d’extraction permet d’envisager une alternative à certains sorbants synthétiques conventionnels.

La réduction du volume de solvants et la possibilité de réutiliser le matériau après régénération constituent également des pistes intéressantes pour diminuer l’empreinte environnementale des laboratoires.

Des perspectives pour le contrôle des contaminants

La méthode développée pourrait être utile dans plusieurs domaines :

• le contrôle de la migration des matériaux d’emballage vers les aliments ;
• la surveillance des bisphénols dans les produits transformés ;
• l’évaluation de la conformité des emballages au regard des exigences réglementaires ;
• le développement de méthodes rapides pour les laboratoires de contrôle qualité.

Des travaux complémentaires seront toutefois nécessaires pour confirmer la stabilité du matériau sur un grand nombre de cycles, évaluer son comportement avec d’autres matrices alimentaires et élargir son utilisation à d’autres contaminants organiques.

À retenir

Cette étude met en avant une solution combinant matériaux biosourcés, structure poreuse avancée et extraction sur barreau agitateur. L’aérogel de biochar et de cellulose permet de concentrer efficacement les bisphénols avant leur détection dans les aliments en conserve.

En associant rapidité, sensibilité et réduction potentielle de l’utilisation de solvants, cette approche pourrait contribuer à moderniser la surveillance des substances susceptibles de migrer depuis les emballages alimentaires.