Académie d'Aix-Marseille Pédagogie
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La chromatographie

 

Michel Barde
Professeur

 

 

1 · Chromatographie sur couche mince des colorants alimentaires

 

Les colorants alimentaires sont des additifs alimentaires qui ont un numéro de code C.E.E de 100 à 180 précédé de la lettre E.

Les descriptions de ces colorants, leurs utilisations ainsi que certaines D.J.A (dose journalière admissible exprimée en mg/kg de masse corporelle) figurent en annexe.

 

Protocole expérimental

·         Verser dans un bécher de 250mL, environ 0,5 cm d’un mélange d’eau salée et d’éthanol (80% - 20%) ; couvrir le bécher.

·         Tracer, sur une plaque de silice, un trait fin au crayon à 1 cm du bas : c’est la ligne de dépôt.

·         Sur ce trait, tracer au crayon 3 marques séparées de 1 cm et chacune située à 1 cm du bord. Sous ces marques inscrire les lettres J, V et B.

·         A l’aide d’une micropipette, déposer sur la marque notée J une goutte de colorant jaune, sur celle notée V une goutte de colorant vert et sur la marque notée B une goutte de colorant bleu. Pour chaque tache, on prendra une micropipette différente.

·         Laisser sécher.

·         Placer la plaque de façon à ce que l’extrémité inférieure trempe dans l’éluant et les tâches de colorants ne trempent pas dans l’éluant. Le dispositif ne doit plus être bougé. Couvrir le bécher.

·         Sortir la plaque de la cuve lorsque l’éluant arrive environ à 1 cm du haut.

·         Repérer le niveau auquel est arrivée l’éluant (front de solvant) en traçant un trait au crayon.

 

Exploitation

·         Faire un schéma soigné de l’expérience avant et après migration de l’éluant. Les légender.

·         Répondre aux questions suivantes :

1)       Pourquoi la plaque est-elle mouillée ?

2)       Pourquoi les colorants ont-ils migré ?

3)       Pourquoi les colorants ont-ils migré de façon différente ?

4)       En chromatographie, qu’appelle-t-on :

- phase fixe ? Donner l’exemple utilisé ici.

- phase mobile ou éluant ? Donner l’exemple utilisé ici.

5)       Que peut-on dire de la composition du colorant vert ?

6)       La tâche laissée à la fin de l’expérience par un colorant, est-elle toujours à la même hauteur (par rapport à la ligne de dépôt) que ce colorant soit seul ou dans un mélange ?

7)       Quel est l’intérêt de la chromatographie ?

 

·         Définition : on appelle rapport frontal (noté Rf) d’une espèce chimique le quotient de la distance h parcourue par l’espèce  par la distance H parcourue par l’éluant pendant le même temps :

.

8)       Mesurer h et H pour les colorants jaune et bleu. Pour les tâches étalées, on mesurera la distance parcourue par le milieu de la tâche. (On pourra faire un tableau).

9)       Calculer les rapports frontaux des colorants jaune et bleu.

 

2 · Chromatographie des colorants des M&M’s

 

On dispose d'un lot de deux colorants alimentaires :

. colorant jaune: E 102, tartrazine

. colorant vert: mélange de tartrazine (Jaune, E 102) et de Bleu Patenté V (Bleu, E 131)

D'autre part, on dispose de bonbons chocolatés "M &M' ‘s" contenant les colorants :

E 104, E 110, E 122, E 124, E 129, E 133, E 171

 

Protocole expérimental

·         Verser dans un bécher environ 0,5 cm d’un mélange (80% / 20%) eau salée / éthanol (garder la même cuve à chromatographie qu’au 1.) ; couvrir la cuve.

·         Tracer, sur deux plaques de silice, un trait fin au crayon à papier à 1 cm du bas.

·         Sur chaque trait, tracer au crayon 3 marques séparées de 1 cm et chacune située à 1cm du bord. Sous ces marques inscrire :

-       sur la première plaque, les lettres J, JM  et VM

-       sur la deuxième plaque, les lettres B, BM et VM

·         Dans trois béchers, introduire respectivement un bonbon jaune, vert et bleu.

·         Ajouter 5 gouttes d’eau de façon à dissoudre le colorant (ne pas atteindre le chocolat !).

·         A l’aide d’une micropipette, déposer :

-       sur les marques J et B : les colorants alimentaires jaune et bleu,

-       sur les marques JM, VM et BM, les colorants jaune, vert et bleu des M&M’s.

·         Placer les plaques de façon à ce que l’extrémité inférieure trempe dans l’éluant et les tâches de colorants ne trempent pas dans l’éluant. Le dispositif ne doit plus être bougé. Couvrir le bécher.

·         Sortir les plaques de la cuve lorsque l’éluant arrive environ à 1 cm du haut.

·         Repérer le niveau auquel est arrivé l’éluant en traçant un trait au crayon et noter rapidement au crayon les positions de chaque tâche.

 

Exploitation

 

·         Mesurer les Rf de chaque constituant.

·         a) Montrer que le colorant utilisé sur les M & M's jaunes n'est pas la tartrazine.

b) Pourquoi n’a-t-on pas utilisé ce colorant sur les bonbons ?

c) Montrer que le colorant utilisé sur les M & M's bleus n'est pas le bleu patenté V.

·         Identifier si possible le ou les colorants présents dans l'enrobage d'un M&M's.

·         L'enrobage d'un M&M's de couleur donnée est-il un colorant pur ou un mélange de colorants ?

 

3 · Chromatographie sur colonne d’un sirop de menthe

 

Protocole expérimental

·         Verser dans une pipette Pasteur maintenue verticale (contenant de la silice), de l’eau distillée à l’aide d’une pissette. Renouveler l’opération plusieurs fois pour mouiller entièrement la silice.

·         Dès que le niveau d'eau atteint le lit de la colonne, déposer à l'aide d'un compte-gouttes deux gouttes de sirop de menthe puis maintenir immédiatement la colonne pleine d'eau à ras bord.

·         Lorsque le premier colorant est élué à l'eau, éluer le second colorant à l'aide d'éthanol à 95%.

 

Exploitation

·         Faire un schéma soigné de l’expérience avant et après migration des éluants.

·         Le colorant d'un sirop de menthe est-il un colorant pur ou un mélange ?

·         Pourquoi ajoute-t-on ce colorant au sirop ?

 

 

Annexe des colorants

 


N°C.E.E.: E100
Type: Colorant.
Nom: Curcumine.
Couleur: Jaune.
Remarque: Produit naturel d'origine végétale (curcuma) ou produit chimique. Innocuité toxicologique. On le trouve essentiellement dans les glaces, les yaourts ou les confiseries.

 

N°C.E.E.: E101
Type: Colorant.
Nom: Lactoflavine (Riboflavine).
Couleur: Jaune.
Remarque: Produit naturel d'origine végétale ou aninale (lait, foie, jaune d'oeuf) ou produit chimique. Innocuité toxicologique. Très utilisé dans de nombreux aliments.

 

N°C.E.E.: E102
Type: Colorant.
Nom: Tartrazine.
Couleur: Jaune.

DJA : 7,5mg/kg
Remarque: Produit chimique dangereux pour la santé. Risque important d'allergie (asthme, urticaire et eczéma).

 

N°C.E.E.: E103
Type: Colorant.
Nom: Chrysoïne S.
Couleur: Jaune.
Remarque: Produit chimique dangereux pour les enfants. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E104
Type: Colorant.
Nom: Jaune de quinoléine.
Couleur: Jaune.
Remarque: Produit chimique. Innocuité discutable. Suspecté d'être allergisant.

 

N°C.E.E.: E105
Type: Colorant.
Nom: Jaune solide.
Couleur: Jaune.
Remarque: Produit chimique dangereux. Risque d'allergies graves. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E110
Type: Colorant.
Nom: Jaune orangé. Jaune orangé S.
Couleur: Orange.

DJA : 2,5mg/kg
Remarque: Produit chimique dangereux. Risque d'allergies graves. Peut contenir des résidus cancérigènes.

 

N°C.E.E.: E111
Type: Colorant.
Nom: Orangé GGN.
Couleur: Orange.
Remarque: Produit chimique toxique. A ne pas consommer. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis 1977.

 

N°C.E.E.: E120
Type: Colorant.
Nom: Cochenille. Acide carminique.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit naturel (insecte) ou produit chimique.

 

N°C.E.E.: E121
Type: Colorant.
Nom: Orseille orcéine.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit naturel (obtenus par des lichens) ou Produit chimique toxique. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E122
Type: Colorant.
Nom: Azorubine.
Couleur: Rouge.

DJA : 2,0mg/kg
Remarque: Produit chimique. Innocuité discutée. Suspecté d'être un allergisant.

 

N°C.E.E.: E123
Type: Colorant.
Nom: Amarante.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique très dangereux. Risque d'allergie; serait cancérigène. Interdit en France, aux Etats-Unis, en Norvège, en Russie et en Autriche. On le trouve dans les boissons alcoolisées (vins et spiritueux) et dans les oeufs de poisson.

 

N°C.E.E.: E124
Type: Colorant.
Nom: Rouge cochenille A.
Couleur: Rouge.

DJA : 0,15mg/kg
Remarque: Produit chimique dangereux. On le trouve essentiellement dans les chewing-gum, les yaourts, les fruits confits. Risque d'allergie.

 

N°C.E.E.: E125
Type: Colorant.
Nom: Ecarlate GN.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique. Risques importants d'allergies. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E126
Type: Colorant.
Nom: Ponceau GR.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique. Risque important d'allergie. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E127
Type: Colorant.
Nom: Erythrosine.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique. Innocuité controversée. Peut libérer de l'iode et modifier l'activité de la thyroïde.

 

 

N°C.E.E.: E128
Type: Colorant.
Nom: Rouge 2G / Azogéranine.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique. Colorant azoïque rouge. Normalement non autorisé en France mais utilisé en coloration des saucisses, des viandes de hamburger... Certains pays l'interdisent (Etats Unis, Australie...). Suspect. Suspecté d'être allergisant.

 

N°C.E.E.: E129
Type: Colorant.
Nom: Rouge Allura AC.
Couleur: Rouge.
Remarque: Produit chimique souvent trouvé en pâtisseries et confiseries. Suspect. Suspecté d'être allergisant.

 

N°C.E.E.: E130
Type: Colorant.
Nom: Bleu anthraquinonique. Bleu solanthrène RS.
Couleur: Bleu.
Remarque: Produit chimique. Controversé. Toxique. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E131
Type: Colorant.
Nom: Bleu patenté V.
Couleur: Bleu.

DJA : 2,5mg/kg
Remarque: Produit chimique. Innocuité non établie. Produit mal connu. Risque d’allergies. Interdit aux USA.

 

N°C.E.E.: E132
Type: Colorant.
Nom: Indigotine. Carmin d'indigo.
Couleur: Bleu.
Remarque: Produit chimique. Innocuité mal connue. Serait allergisant.

 

N°C.E.E.: E133
Type: Colorant.
Nom: Bleu brillant FCF.
Couleur: Bleu.
Remarque: Produit chimique. Utilisé dans les boissons et les fruits confits. Son innocuité n'est pas prouvée.

 

N°C.E.E.: E140
Type: Colorant.
Nom: Chlorophylles.
Couleur: Vert.
Remarque: Produit naturel (plantes vertes). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E141
Type: Colorant.
Nom: Complexes cuivriques des chlorophylles et des chlorophyllines.
Couleur: Vert.
Remarque: Produit chimique. Innocuité mal connue.

 

N°C.E.E.: E142
Type: Colorant.
Nom: Vert acide brillant BS. Vert lissamine.
Couleur: Vert.
Remarque: Serait cancérigène. Interdit aux Etats Unis ainsi qu'en Norvège et en Suède.

 

N°C.E.E.: E150a
Type: Colorant.
Nom: Caramel.
Couleur: Brun.
Remarque: Produit naturel (sucre). Inoffensif.

 

N°C.E.E.: E150b
Type: Colorant.
Nom: Caramel de sulfite caustique.
Couleur: Brun.
Remarque: Produit chimique synthétisé à partir de sucre et de sulfites. Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E150c
Type: Colorant.
Nom: Caramel ammoniacal.
Couleur: Brun.
Remarque: Produit chimique synthétisé à partir de sucre et d'ammoniaque. Innocuité mal connue.

 

N°C.E.E.: E150d
Type: Colorant.
Nom: Caramel au sulfite d'ammonium.
Couleur: Brun.
Remarque: Produit chimique synthétisé à partir de sucre et de sulfite d'ammonium. Innocuité mal connue.

 

N°C.E.E.: E151
Type: Colorant.
Nom: Noir brillant BN.
Couleur: Noir.
Remarque: Innocuité controversée.

 

N°C.E.E.: E152
Type: Colorant.
Nom: Noir 7984.
Couleur: Noir.
Remarque: Toxique. Interdit en France. Supprimé dans les pays de la CEE depuis le 1er janvier 1977.

 

N°C.E.E.: E153
Type: Colorant.
Nom: Charbon végétal.
Couleur: Noir.
Remarque: Produit naturel (végétaux carbonisés). On le trouve saupoudré sur les fromages de chèvre cendrés... Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E154
Type: Colorant.
Nom: Brun FK.
Couleur: Noir.
Remarque: Produit obtenu par mélange de plusieurs colorants azoïques. On le trouve dans les harengs fumés des pays nordiques. Interdit aux États-Unis.

 

N°C.E.E.: E155
Type: Colorant.
Nom: Brun HT.
Couleur: Noir.
Remarque: Produit chimique obtenu par mélange de plusieurs colorants azoïques. On le trouve dans les pâtisseries au chocolat. Suspecté d'être un allergisant.

 

N°C.E.E.: E160a
Type: Colorant.
Nom: Caroténoïdes.
Couleur: Nuances diverses.
Remarque: Produit naturel (plantes - carottes). Egalement synthétisé chimiquement. On le trouve dans le beurre, les glaces... Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E160b
Type: Colorant.
Nom: Rocou.
Couleur: Nuances diverses.
Remarque: Produit naturel (graines de rocouyer). Egalement synthétisé.

 

N°C.E.E.: E160c
Type: Colorant.
Nom: Extrait de paprika.
Couleur: Orangé.
Remarque: Produit naturel (poivrons). On le trouve dans certains fromages, sauces, yaourts... Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E160d
Type: Colorant.
Nom: Lycopène.
Couleur: Orangé-rouge.
Remarque: Produit naturel (tomates). On le trouve dans certains sauces... Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E160e
Type: Colorant.
Nom: Bêta-apo-caroténol-8.
Couleur: Orangé.
Remarque: Produit chimique. On le trouve dans certains fromages industriels... Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E160f
Type: Colorant.
Nom: Ester éthylique de l'acide bêta-apo-caroténol-8.
Couleur: Orangé.
Remarque: Produit chimique. Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E161
Type: Colorant.
Nom: Xanthophylles.
Couleur: Nuances diverses.
Remarque: Produit naturel (plantes). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E161a
Type: Colorant.
Nom: Flaxoxanthine.
Couleur: Nuances diverses (Nuances de jaunes).
Remarque: Le groupe E161 des xanthophylles, (du Grec xanthos - jaune) et un nuancier de pigments jaunes (E161g tire sur l'orange) extraits de plantes.

 

N°C.E.E.: E161b
Type: Colorant.
Nom: Lutéine.
Couleur: Nuances diverses (jaunes).
Remarque: Produit naturel (graines de luzerne). Innocuité toxicologique. Est souvent utilisée dans l'alimentation des volailles pour renforcer la couleur des jaunes d’oufs et des poulets "à chair jaune".

 

N°C.E.E.: E161c
Type: Colorant.
Nom: Cryptoaxanthin.
Couleur: Nuances diverses (jaunes).
Remarque: Produit naturel (plantes). Innocuité toxicologique. Extrait, entre autre, de jaunes d’oufs et de peaux d'oranges.

 

N°C.E.E.: E161d
Type: Colorant.
Nom: Rubixanthin.
Couleur: Nuances diverses (jaunes).
Remarque: Produit naturel (cynorhodon). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E161e
Type: Colorant.
Nom: Violaxanthine.
Couleur: Nuances diverses (jaunes).
Remarque: Produit naturel (pensée sauvage). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E161f
Type: Colorant.
Nom: Rhodoxanthine.
Couleur: Nuances diverses.
Remarque: Produit naturel (if). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E161g
Type: Colorant.
Nom: Canthaxanthine.
Couleur: Nuances diverses (orangé).
Remarque: Produit naturel ou chimique (généralement extrait de quelques champignons, de crustacés et de poissons). Colorant typique des saucisses "de Strasbourg", du poulet panné, des bâtonnets de poissons... Egalement utilisé dans l'alimentation des saumons et truites d'élevage pour accentuer la couleur de la chair. De très graves soupçons pèsent sur cet additif: lésions de la rétine.

 

N°C.E.E.: E162
Type: Colorant.
Nom: Bétanine. Rouge de betterave.
Couleur: Nuances diverses (rouges).
Remarque: Produit naturel (betteraves). Innocuité toxicologique.

 

N°C.E.E.: E163
Type: Colorant.
Nom: Anthocyanes.
Couleur: Nuances diverses (de rose à bleu).
Remarque: Produit naturel (fruits, légumes). Innocuité toxicologique. On le trouve dans de nombreux aliments (yaourts fruités, boissons aux fruits, pâtes de fruits, confitures).

 

N°C.E.E.: E170
Type: Colorant.
Nom: Carbonate de calcium.
Couleur: Blanc.
Remarque: Produit naturel (craie ou minéraux clairs). Innocuité toxicologique. On le trouve dans de nombreux aliments (bonbons, chewing-gum...).

 

N°C.E.E.: E171
Type: Colorant.
Nom: Dioxyde de titane.
Couleur: Blanc.
Remarque: Produit chimique. Innocuité controversée. On le trouve dans de nombreux aliments (enrobages de bonbons, chewing-gum, dragées...).

 

N°C.E.E.: E172
Type: Colorant.
Nom: Oxydes et hydroxydes de fer.
Couleur: Nuances diverses autorisées pour la coloration de surface d'une liste limitative de produits laitiers.
Remarques: Produit chimique. On le trouve dans de nombreux aliments (bonbons, chewing-gum...).

 

N°C.E.E.: E173
Type: Colorant.
Nom: Aluminium.
Couleur: Gris. Autorisé uniquement pour la coloration de surface de certains gâteaux et confiseries (enrobage, décorations).
Remarques: Poudre d'aluminium. Pourrait favoriser la maladie d'Alzheimer. Interdit en Australie.

 

N°C.E.E.: E174
Type: Colorant.
Nom: Argent.
Couleur: Gris.
Remarques:Autorisé uniquement pour la coloration de surface de certains gâteaux et confiseries (enrobage, décorations).

 

 

 

N°C.E.E.: E175
Type: Colorant.
Nom: Or.
Couleur: Or. Remarques: Autorisé uniquement pour la coloration de surface de certains gâteaux et confiseries (enrobage, décorations).

N°C.E.E.: E180
Type: Colorant.
Nom: Pigment rubis. Litholrubine BK.
Couleur: Rouge.
Remarques: Autorisé uniquement pour colorer les croûtes de fromages normalement non consommées. Peut contenir des substances cancérigènes.