ISO 16634-2:2016

NORME ISO
INTERNATIONALE 16634-2
Première édition
2016-05-15
Produits alimentaires —
Détermination de la teneur en azote
total par combustion selon le principe
Dumas et calcul de la teneur en
protéines brutes —
Partie 2:
Céréales, légumineuses et produits
céréaliers de mouture
Food products — Determination of the total nitrogen content by
combustion according to the Dumas principle and calculation of the
crude protein content —
Part 2: Cereals, pulses and milled cereal products
Numéro de référence
©
ISO 2016
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 2
5 Réactifs . 2
6 Appareillage . 3
7 Échantillonnage . 3
8 Préparation de l’échantillon pour essai . 4
9 Mode opératoire. 4
9.1 Généralités . 4
9.2 Prise d’essai . 4
9.3 Contrôle de l’alimentation en oxygène . 5
9.4 Étalonnage . 5
9.5 Détermination . 5
9.6 Détection et traitement des données . 6
10 Calcul et expression des résultats . 6
10.1 Calcul . 6
10.1.1 Teneur en azote . 6
10.1.2 Teneur en protéines brutes . 6
10.2 Expression des résultats . 7
11 Fidélité . 7
11.1 Essais interlaboratoires . . 7
11.2 Répétabilité . 7
11.3 Reproductibilité . 7
11.4 Différence critique . 8
11.4.1 Comparaison de deux groupes de mesures dans un même laboratoire . 8
11.4.2 Comparaison de deux groupes de mesures dans deux laboratoires . 8
11.5 Incertitude . 8
12 Rapport d’essai . 8
Annexe A (informative) Organigramme pour un appareil de Dumas de base .10
Annexe B (informative) Schémas de types d’appareils de Dumas appropriés .11
Annexe C (informative) Étalonnage du matériel .14
Annexe D (informative) Résultats des essais interlaboratoires .16
Bibliographie .23
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 34, Produits alimentaires, sous-
comité SC 4, Céréales et légumineuses.
Cette première édition annule et remplace l’ISO/TS 16634-2:2009, qui a fait l’objet d’une révision
technique.
L’ISO 16634 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Produits alimentaires —
Détermination de la teneur en azote total par combustion selon le principe Dumas et calcul de la teneur en
protéines brutes:
— Partie 1: Graines oléagineuses et aliments des animaux
— Partie 2: Céréales, légumineuses et produits céréaliers de mouture
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Introduction
Longtemps, la méthode de Kjeldahl a été la méthode la plus fréquemment utilisée pour déterminer la
teneur en protéines des produits alimentaires. Ces dernières années, la méthode de Dumas a gagné en
importance par rapport à la méthode de Kjeldahl; plus rapide, la méthode de Dumas n’utilise en outre
aucun produit chimique dangereux. En dépit de principes différents, les deux méthodes mesurent la
teneur en azote du produit. Il est possible de convertir la teneur en azote pour obtenir la teneur en
protéines en utilisant un facteur approprié. La valeur de ce facteur varie en fonction des quantités
relatives des différentes protéines et de la composition en acides aminés de ces dernières dans un
produit donné.
Ni la méthode de Dumas ni la méthode de Kjeldahl ne distinguent l’azote protéique de l’azote non
protéique. Dans la plupart des cas, les résultats obtenus avec la méthode de Dumas sont légèrement
supérieurs à ceux produits par la méthode de Kjeldahl. En effet, la méthode de Dumas mesure presque
tout l’azote non protéique alors que la méthode de Kjeldahl n’en mesure qu’une partie.
Compte tenu du fait que la teneur en protéines d’un produit calculée à l’aide des deux méthodes ne fait
que se rapprocher de la vraie valeur, il est nécessaire de décider laquelle est acceptée. La solution la plus
appropriée doit consister à utiliser un second facteur afin d’éliminer l’erreur systématique causée par la
teneur en azote non protéique des différents produits. Cependant, il faut déterminer ce second facteur
pour chaque produit, tout comme les facteurs existants qui présentent le rapport entre la teneur en
protéines et la teneur en azote.
NORME INTERNATIONALE ISO 16634-2:2016(F)
Produits alimentaires — Détermination de la teneur en
azote total par combustion selon le principe Dumas et
calcul de la teneur en protéines brutes —
Partie 2:
Céréales, légumineuses et produits céréaliers de mouture
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 16634 spécifie une méthode pour la détermination de la teneur en azote
total et le calcul de la teneur en protéines brutes des céréales, légumineuses et produits céréaliers de
mouture.
Cette méthode, comme la méthode de Kjeldahl (voir Références [1] et [6]), ne distingue pas l’azote
protéique de l’azote non protéique. Divers facteurs de conversion sont utilisés pour le calcul de la teneur
en protéines (voir 3.2).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 712, Céréales et produits céréaliers — Détermination de la teneur en eau — Méthode de référence
ISO 6540, Maïs — Détermination de la teneur en eau (sur grains broyés et sur grains entiers)
ISO 24557, Légumineuses — Détermination de la teneur en eau — Méthode par séchage à l’étuve
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
teneur en azote
fraction massique de l’azote total
Note 1 à l’article: Déterminée selon le mode opératoire spécifié dans la présente partie de l’ISO 16634.
Note 2 à l’article: La fraction massique est exprimée en pourcentage.
3.2
teneur en protéines brutes
teneur en azote (3.1) multipliée par un facteur
Note 1 à l’article: On utilise généralement un facteur égal à 5,7 pour les produits destinés à l’alimentation humaine
(tels que le blé, le seigle et leurs produits de mouture), et un facteur égal et à 6,25 pour l’orge de brasserie et
les céréales destinées à l’alimentation animale et les autres produits relevant du domaine d’application de la
présente partie de l’ISO 16634.
Note 2 à l’article: Les facteurs utilisés pour calculer la teneur en protéines brutes à partir de la teneur en azote
total sont dérivés de la méthode de Kjeldahl, qui est la méthode de référence pour la détermination de la teneur
en azote total.
4 Principe
Les échantillons sont transformés en gaz par chauffage dans un tube de combustion. Les composants
interférents sont éliminés du mélange gazeux obtenu. Les composés azotés du mélange gazeux, ou
une partie représentative de ces composés, sont transformés en azote moléculaire, qui est déterminé
quantitativement au moyen d’un détecteur à conductivité thermique. La teneur en azote de l’échantillon
est ensuite calculée par un système informatique.
5 Réactifs
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue ou des réactifs d’une pureté équivalente
selon les spécifications des fabricants d’appareils. À l’exception des matériaux de référence (5.12), aucun
réactif ne doit contenir d’azote.
5.1 Gaz vecteur(s), utiliser le gaz spécifié en 5.1.1 ou le gaz spécifié en 5.1.2.
5.1.1 Dioxyde de carbone, aussi pur que possible et de fraction volumique minimale de CO de
99,99 %.
5.1.2 Hélium, aussi pur que possible et de fraction volumique minimale de He de 99,99 %.
5.2 Oxygène, aussi pur que possible et de fraction volumique minimale de O de 99,99 %.
5.3 Produit absorbant le dioxyde de soufre et les halogènes, afin d’éliminer toute trace de
composés soufrés de l’échantillon [par exemple, chromate de plomb (PbCrO ) ou laine d’acier].
5.4 Oxyde de cuivre/catalyseur au platine, pour le tube de postcombustion.
Le catalyseur au platine [5 % de platine (Pt) sur alumine (Al O )] est mélangé à de l’oxyde de cuivre (CuO)
2 3
dans un rapport de 1:7 ou de 1:8, conformément aux recommandations du fabricant.
Afin d’éviter la séparation de ces deux matériaux en raison de leurs masses volumiques en vrac
différentes, il est recommandé de ne pas préparer le mélange avant de remplir le tube mais de verser
simultanément le catalyseur au platine et l’oxyde de cuivre dans le tube de postcombustion, en utilisant
un entonnoir adapté.
5.5 Laine d’argent ou de cuivre.
La laine d’argent ou de cuivre doit être désagrégée avant d’être introduite dans le tube de postcombustion
ou de réduction.
5.6 Laine de silice (quartz) ou de verre ou ouate, selon les recommandations du fabricant
d’appareils.
5.7 Cuivre ou tungstène (fils, copeaux, tournures ou poudre), pour le tube de réduction.
L’utilisation de cuivre ou de tungstène sous l’une de ces formes peut améliorer la fidélité des résultats
analytiques dans le cas d’échantillons à faibles teneurs en azote (fraction massique de 1 % environ).
5.8 Pentoxyde de diphosphore (P O ), perchlorate de magnésium en granulés [Mg(ClO ) ], ou
2 5 4 2
autre agent déshydratant approprié, afin de remplir les tubes de déshydratation.
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5.9 Sphères creuses de corindon ou pastilles d’oxyde d’aluminium, pour le tube de combustion.
5.10 Oxyde de cuivre (CuO), comme matériau de remplissage du tube de combustion.
5.11 Hydroxyde de sodium (NaOH), sur un matériau de support.
5.12 Composés étalons, par exemple acide aspartique (C H NO ), acide éthylène diamine
4 7 4
tétraacétique (C H N O ), acide glutamique (C H NO ) ou acide hippurique (C H NO ), ou
10 16 2 8 5 9 4 9 9 3
autres matériaux de référence appropriés de teneur en azote certifiée, connue et constante.
Il convient que le dosage minimal soit de 99 % en fraction massique.
5.13 Éther de pétrole, dont le point d’ébullition est compris entre 30 °C et 60 °C, ou acétone ou
éthanol.
6 Appareillage
Matériel courant de laboratoire et, en particulier, ce qui suit:
6.1 Balance analytique, permettant des pesées à 0,000 1 g près.
6.2 Broyeur, adapté à la nature de l’échantillon.
6.3 Tamis, fabriqué dans un matériau non ferreux et de dimension nominale d’ouverture de 800 µm
ou de 1 mm.
6.4 Creusets (par exemple, en acier inoxydable, en quartz, en céramique ou en platine), capsules
en étain, feuilles d’étain ou papier-filtre exempt d’azote, adaptés à l’appareil de Dumas utilisé.
NOTE 1 Un certain nombre d’appareils disponibles dans le commerce sont munis d’un échantillonneur
automatique.
NOTE 2 Certains échantillons sous forme solide (par exemple, des poudres) peuvent être agglomérés sous
forme de pastilles.
6.5 Appareil de Dumas, équipé d’un four capable de maintenir une température donnée supérieure ou
égale à 850 °C, d’un détecteur à conductivité thermique et d’un dispositif approprié d’intégration du signal.
Les appareils de Dumas adaptés fonctionnent selon le principe général donné dans l’Annexe A, bien que
plusieurs configurations et composants puissent être utilisés.
NOTE Les schémas correspondant à trois types d’appareils disponibles dans le commerce sont présentés, à
titre d’exemple, dans les Figures B.1 à B.3.
Afin d’éviter les fuites, il faut légèrement lubrifier les joints toriques utilisés pour assurer l’étanchéité
avec une graisse compatible avec un vide poussé avant de les mettre en place.
L’expérience a montré qu’il est important de nettoyer soigneusement tous les éléments en silice et en
verre, et d’ôter les traces de doigts sur les tubes au moyen d’un solvant approprié (5.13) avant de placer
ces derniers dans le four.
7 Échantillonnage
Il convient d’envoyer préalablement au laboratoire un échantillon représentatif. Il convient de ne pas
endommager ni modifier cet échantillon au cours du transport ou de l’entreposage.
L’échantillonnage ne fait pas partie de la méthode spécifiée dans la présente partie de l’ISO 16634. Des
méthodes d’échantillonnage recommandées sont données dans l’ISO 24333 pour les céréales et les
produits céréaliers.
8 Préparation de l’échantillon pour essai
Il faut préparer l’échantillon pour essai à partir de l’échantillon pour laboratoire de façon à obtenir un
échantillon pour essai homogène.
À l’aide d’un broyeur approprié (6.2), broyer l’échantillon pour laboratoire. Généralement, passer le
produit broyé sur un tamis (6.3) de dimension nominale d’ouverture de 800 µm pour les échantillons de
petite taille (inférieure à 300 mg) ou sur un tamis de dimension nominale d’ouverture de 1 mm pour les
échantillons de plus grande taille (300 mg ou plus). Les broyeurs qui produisent des particules dont la
taille répond aux spécifications du Tableau 1 donnent des résultats acceptables.
Tableau 1 — Taille de particules requise
Dimension nominale d’ouverture du
Quantité passant à travers le tamis
tamis
µm fraction massique en %
710 100
500 95 à 100
200 85 ou moins
Il peut résulter du broyage une perte de teneur en eau et, par conséquent, il convient de déterminer
également la teneur en eau de l’échantillon broyé lorsque les valeurs relatives à l’azote et aux protéines
sont rapportées à la matière sèche ou à une base constante de teneur en eau. La détermination de
la teneur en eau doit être réalisée conformément à l’ISO 712 pour les céréales autres que le maïs, à
l’ISO 6540 pour le maïs et à l’ISO 24557 pour les légumineuses.
Il est possible de vérifier l’efficacité du broyeur en préparant un échantillon en double d’un mélange
broyé de maïs et de graines de soja dans un rapport de 2 + 1. Il convient que le coefficient de variation
soit inférieur à 2 % en fraction massique.
9 Mode opératoire
9.1 Généralités
Suivre attentivement les instructions du fabricant concernant l’installation, l’optimisation, l’étalonnage
et l’utilisation de l’appareil. Mettre l’appareil en position de marche et le laisser se stabiliser comme
défini dans les modes opératoires locaux.
Il convient de réaliser un essai de performance de l’appareil tous les jours, à l’aide du matériau de
référence (5.12). Il convient que le dosage d’azote soit supérieur à 99,0 % en fraction massique.
9.2 Prise d’essai
Peser, à 0,000 1 g près, au moins 0,1 g de l’échantillon pour essai dans un creuset ou une capsule en
étain ou du papier-filtre exempt d’azote (6.4). Pour les échantillons à faible teneur en protéines (fraction
massique inférieure à 1 %), la quantité de prise d’essai peut aller jusqu’à 3,5 g, selon le type d’appareil
de Dumas utilisé et la nature de l’échantillon.
En fonction du type de matériel utilisé, si l’échantillon contient une fraction massique de plus de 17 %
d’eau, il peut être nécessaire de le sécher avant l’analyse.
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés

Des masses plus faibles peuvent être nécessaires dans le cas d’échantillons à très forte teneur en
protéines ou lorsque seules de très petites quantités d’échantillon sont disponibles. Dans le cas de
masses inférieures à 0,1 g, une deuxième détermination (validation) doit être réalisée.
9.3 Contrôle de l’alimentation en oxygène
Contrôler l’alimentation en oxygène, en particulier le débit, conformément aux instructions du fabricant
du matériel.
Pour chaque série de déterminations de la teneur en azote, réaliser autant de déterminations à blanc que
nécessaire pour stabiliser le matériel, en utilisant pour chacune une masse équivalente de saccharose à
la place de la prise d’essai. Le blanc à base de saccharose fournit la quantité d’azote qui est apportée par
l’air atmosphérique et qui est piégée dans une matière organique en poudre. Utiliser la valeur moyenne
des déterminations à blanc comme correction d’erreur dans le calcul de la teneur en azote de chaque
échantillon pour essai.
9.4 Étalonnage
Utiliser comme étalons des composés purs dont la teneur en azote est connue et constante, par exemple
l’acide aspartique (5.12), pour l’étalonnage de l’appareil. Effectuer deux analyses de trois composés
purs, chacun en trois quantités différentes, choisies selon la plage de mesures des échantillons réels.
Pour établir une courbe d’étalonnage, effectuer au moins cinq déterminations avec différentes quantités
du même composé et en quantités telles que la courbe obtenue couvre la plage des teneurs en azote des
échantillons à analyser.
Si la prise d’essai contient plus de 200 mg d’azote, la courbe d’étalonnage est théoriquement non linéaire.
Dans cette section non linéaire, il est néanmoins possible de réaliser l’étalonnage en utilisant plusieurs
segments de taille réduite. Afin de garantir la fiabilité de la courbe sur ces segments, il faut ajouter la
quantité d’étalon utilisée par paliers de 1 mg à 5 mg d’azote sur les segments.
L’étalonnage peut également être effectué à l’aide de solutions étalons aqueuses.
Vérifier l’étalonnage au moins trois fois au début d’une série d’analyses, puis tous les 15 à 25 échantillons,
en analysant soit l’un des étalons (5.12), soit un échantillon de valeur connue. La valeur obtenue pour la
fraction massique d’azote ne doit différer de la valeur théorique que de 0,05 % au plus. Si ce n’est pas le
cas, vérifier à nouveau l’étalonnage après avoir vérifié les performances de l’appareil.
9.5 Détermination
L’appareil étant en marche et stabilisé, introduire la prise d’essai conformément aux instructions du
fabricant.
Pendant l’analyse, les processus suivants se déroulent dans l’appareil (voir Figure B.1, B.2 ou B.3).
La prise d’essai est soumise à une combustion quantitative dans des conditions normalisées, à une
température minimale de 850 °C, en fonction de l’appareil et du matériau en cours d’analyse.
Les produits volatils issus de la décomposition (principalement azote moléculaire, oxydes d’azote,
dioxyde de carbone et eau) sont transportés par le gaz vecteur (5.1) à travers l’appareil.
Les oxydes d’azote sont réduits en azote moléculaire et l’oxygène en excès est retenu sur le cuivre ou le
tungstène (5.7) dans la colonne de réduction.
L’eau est éliminée au moyen de tubes de déshydratation remplis de perchlorate de magn
...