Détermination de l'origine géographique des sels marins Novembre 2013

Détermination de l'origine géhiéographique des sels marins

Clara Donadio, Jean-Christophe Meile, Anne Bialecki, Justine Brune, Laurie Adama,

Angélique Rochefeuille, Alain Shum Cheong Sing, Alain Valla, Didier Montet and Laurent Dufossé

LCSNSA 2 - Introduction - Salt uses Asppgect réglementaire:

• Highway salt • Water conditioning Le sel, un produit minier

• Chemical salt devenu alimentaire • Agricultural salt • grade salt

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[Salt Institute, Salines de ] Le sel, peut avoir trois origines :

■ marais salants, par évaporation de l’eau de mer ■ sous-sol, par extraction minière du sel gemme () ■ cendres de p lan tes sa lées brûlé es

4 - Introduction - Industrial salt and hand-made salt

Industrial salt  The « quantity » The « quality »  Hand-made salt

Large condensers, huge heap of salt Sma ll condensers, small heap of salt

Collect mechanized Manual collect

Salin-de-Giraud (France) 10 000 ha Guérande (France) 2 000 ha  1 million T/year (all uses) = 100 T/y/ha  15 000 T/year 2010 (a ll uses especillially for food) = 7.5 T/y/ha 5

[Salines de France, Salt Institute, VNP, Marais salants St-Armel] - Introduction - The pr oject

Salt overconsumption

Health problems

Decrease by 20% the population consumption

Smallest producers invest in some science to keep their place on the market

Protect and value salt products

e.g. Protected Geographical Indication (PGI) Traditional Speciality Guaranteed (TSG)

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[INAO, Jean-Félix Cuny (2005)] 7 8 - Introduction - The pr oject

Volatile compounds Associated Micro bia l DNA microflora tracking including microalgae Sea & Sensory analysis Miccoscopyroscopy and Mineral traces cristallography analysis 9 - Introduction - Sea salt 4 types of sea salt • Table salt (sel fin) 97% NaCl (crushed coarse salt +/- iodine or fluorine). • Coarse salt (gros sel) Table salt 97% NClNaCl, on the ground of condenser, large cryst al s. • Grey salt () 94% NaCl, on the ground of condenser, large crystals, grey wii(ifi)ith clay particles (“moist”, unrefined salt). • SaltSalt flower flower Many people use « » or « flor del sal ». Grey salt 2 types of added value salt • Derived products: cosmetics, food ingredient... • Labelized products e.g. Guérande grey salt… Salt flower

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[Saltworks, Codex Alimentarius] - Introduction - Salt flow eer Salt flower production

• Under very specific sun and wind conditions.

• Only on the surface of the salt evaporation ponds.

• Harvested only with wooden tools, the « lousse »: salt flower is raked like a cream on the very top of ponds.

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[Saltworks, Sel de Guérande] - Introduction - Salt flow eer Facts

Expensive product • Small quantity produced • Hard-working (time & labour)

Frauds • More 50% bought in 2008 was coarse salt crushed and dried [unofficial source]

Product protection • Find specific characteristics

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[Casino of Brest (2009)] - Introduction - DDunaliellaunaliella sasalinalina (mimicroalguecroalgue)

Salt pan Sun & wind

Bloom

Dunaliella salina Carotenoids as secondary metab olit es • green microalga • -carotene • unicellular • 9-cis--carotene • naked • 13-cis--carotene High salinity, • lutein High irradiance • zeaxanthin tolerances • -carotene • 9-cis--carotene

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[R. Raja and al. (2006), P.P. Lamers and al. (2008), Z.W. Ye and al. (2008), C.C. Hu and al. (2007)] - Introduction - BBactériesactéries eett ArArchaebactérieschaebactéries

Salt pan Sun & wind

Haloquadratum walsbyi Carotenoids as secondary metab olit es Salinibacter ruber • -carotene • salinixanthin Halobacterium • spirilloxanthin High salinity, Halococcus • bacterioruberin High irradiance tolerances

14 Guérande Etang de Berre Salin-de-Giraud

Ré

Guérande

Namibia

15 - Composés volatils -

dégradation composés volatils dérivés des caroténoïdes et/ou dérivés d’autres molécules - Composés volatils - HS-SPME & GC-MS

GC-MS Agilent technologies

Non-polar capillary column (SPB-5, 60m x 0.32mmX0.25µm) Electronic impact 70 e. V HS-SPME

DVB / CAR / PDMS fiber y h h 60°C - 5h tograp aa

Sample Mass spectrum Chrom Iden tificati on

RRI (Relative 17 retention index) C8-C22 n-alkanes - Composés volatils - HS-SPME & GC-MS

SPME method already used to link 1 product with 1 region or to define a product (food authenticity)

e.g. tracing the geographical/vegetal origins of honey (Stanimirova I. et al,. 2010), wine (Ristisevic S. et al., 2010), olive oil (Cajka T. et al., 2010), noni juice (Lachenmeier K. et al., 2006), natural fruit flavors (Ravid U. et al., 2010)

18 [P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002] - Composés volatils - Concentrated sea water and salt flower

• 63 different volatiles identified among samples • 32 different carotenoid-derived aroma compounds

• Many studies already exist to link a product and norisoprenoids (tea, star fruit, white-fleshed nectarine, wine, honey, seaweeds).

19 [St-Armel sample 2009 - SPME GC-MS analysis 2010, P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002] - Composés volatils - Carotenoid-derived aroma compounds Characteristics of the identified compounds • Many presen t th e usual C9 , C10 , C11 , an d C13 s ke le tons

frequently described in the literature. O

H

O C9 - Isophorone C10 - -cyclocitral (CSW and raw salt) 1 7911 (CSW and raw salt) 2 6 8 10 12 3 5 4

OH O

O

C11 - Dihydroactinidiolide C13 - -ionol (CSW, raw and commercial (CSW, raw and salt flower ) commercial salt flower) 20

[P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002] - Composés volatils - Carotenoid-derived aroma compounds

Link between colour of Less compounds in salt flower water and aroma intensity than in brine (evaporation, destruction)

Link between microalgae concentration and Less compounds in occurrence of norisoprenoids commercial salt flower than in raw one

O

O

O 4 common compounds dihydroactinidiolide trans-octahydro-5,5,8a-trimethyl-2H-1- benzopyran-2-one 33553,3,5,5-tetramethyl-cyclohexan-1-one salt tracers (?) -ionol 21

[P. Winterhalter & al, American Chemical Society, Symposium Series 802, 2002] - Composés volatils, Perspectives -

• HPLC-MS analysis  identify carotenoids and associate some carotenoid occurence with presence of some norisoprenoids

• Other analyses on concentrated sea water, brine and salt  other harvest years, other gggpeographical origins (Guérande, Noirmoutier, Ré, –…)

• Multivariate statistical analysis  find a relationship between salt and its region of production

Salt production in Europe & neighbour countries

22 - Traces d’ADN microbien - Premiers essais sur les sels de l’Atlantique

• Le principe consiste à amplifier l’ADN présent dans les sels réltéécoltés (llbti(collaboration D. MttMontet et J.C . MilMeile, CIRAD) 23 - Traces d’ADN microbien - Premiers essais sur les sels de l’Atlantique

• Cette technique, utilisée pour l’instant sur les seules bactéries (archbtéiheabactéries dans un ftfutur proche), permet de séparer les 24 origines - Traces d’ADN microbien - Premiers essais sur les sels de l’Atlantique

25 - Et dans l’Océan Indien ? -

• Elargissement de notre étude pour des sels produits dans l’ouest de l’OI (La Réunion, Madaggyascar, Ile Maurice, Mayotte, Comores, Afrique de l’Est…)

•Dans ces zones de récolte, il ne semble pas que llorigine’origine, la “”qualité”” soit mise en avant

•Aller vers des produits à dénomination d’origine tire les marchés vers le haut

26 - Et dans l’Océan Indien ? -

• Ile Maurice

Saline localisée à Tamarin

27 - Et dans l’Océan Indien ? -

• Ile Maurice

28 - Et dans l’Océan Indien ? -

• Madagascar

Salines d’Ifaty 29 • Madagascar

30 • Madagascar

31 • Madagascar

32 • Madagascar

saline d’Antsahampano située dans le «Cul de sac Gallois», une des baies qui constituent la baie de Diego Suarez (société créée en 1895) 33 • Madagascar

80.000 tonnes de sel, dont seulement 20 tonnes de fleur de sel (2011) 34 - Et dans l’Océan Indien ? -

• La Réunion

Salines de Saint-Leu

35 - Et dans l’Océan Indien ? -

• La Réunion

36 - Et dans l’Océan Indien ? -

• La Réunion

37 - Et dans l’Océan Indien ? -

• Mayotte

Lavage du limon et évaporati on de la saumure 38 - Et dans l’Océan Indien ? -

• du bon usage du réseau QUALIREG

inventaire non exhaustif des productions de l’OI

collaborations à établir

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Clara Donadio, Jean-Christophe Meile, Anne Bialecki, Justine Brune, Laurie Adama,

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