Qu'est-ce que l'acide propionique (E280) dans les aliments et ses utilisations ?

source | Fabrication | Mécanisme | Utilisations | Sécurité | Effets secondaires 

L'acide propionique, également connu sous le nom d'acide propanoïque, est un acide carboxylique à trois carbones naturel qui peut être utilisé comme conservateur dans les aliments avec le numéro d'additif alimentaire européen E280. Cet ingrédient est utilisé pour inhiber la croissance de moisissures dans les produits de boulangerie et les fromages.

Source naturelle

On le trouve naturellement dans les produits laitiers comme le beurre et le fromage (). Dans notre corps, il est produit à partir de la dégradation des acides aminés et de l'oxydation des acides gras. L'acide propionique est également présent dans la sueur et apporte une odeur de vinaigre chez certaines personnes. ()

Comment est fabriqué l'acide propionique ?

L'acide propionique peut être produit par synthèse chimique ou fermentation bactérienne. Voici les cinq principaux procédés de fabrication, où la synthèse industrielle traditionnelle est presque dominée par les procédés pétrochimiques 1. ()

1. Synthèse à partir d'éthylène (à base de pétrole), de monoxyde de carbone et de vapeur. Voici l'organigramme :

   

2. L'éthylène est mis à réagir avec le mélange de monoxyde de carbone et d'hydrogène pour obtenir du propionaldéhyde et une oxydation supplémentaire du propionaldéhyde. Voici l'équation de réaction：

   

3. Réaction d'éthanol avec du monoxyde de carbone en utilisant du trifluorure de bore comme catalyseur.
4. Fermentation microbienne avec propionibacterium, mais il reste du chemin à parcourir avant que cette méthode de biosynthèse ne soit utilisée à grande échelle dans le commerce. ()
5. Un sous-produit de la pyrolyse du bois.

Comment l'acide propionique fonctionne-t-il comme conservateur ?

Le mécanisme de conservation de l'acide propionique est similaire à celui de l'acide benzoïque et de l'acide sorbique. La plage de pH optimale pour son efficacité antimicrobienne est de 2,5 à 5,5.

C'est la forme non dissociée de l'acide propionique qui a une activité antimicrobienne. L'acide propionique non dissocié pénètre dans la membrane cellulaire microbienne et pénètre dans le cytoplasme.

Et puis, l'acide propionique s'accumule et se dissocie sujet ce qui diminue le pH interne des microbes et finalement empêche la croissance des microbes voire les tue. ()

Spécification

Propriétés

C'est un acide volatil. Et contrairement à ses sels, le potassium, le propionate de sodium et le propionate de calcium sous forme de poudre ou de granulés, c'est un liquide huileux à l'odeur légèrement piquante et rance.

Structure

Groupe fonctionnel

• L'acide carboxylique est actif pour produire les dérivés d'ester, d'anhydride, d'amide et de chlorure par la réaction d'estérification, d'estérification interne, de réaction amine et de réaction de substitution respectivement.
• Alpha-c de l'acide carboxylique :une halogénation peut se produire avec le brome.

Solubilité

• Dans l'eau :miscible à l'eau.
• Dans les solvants organiques :miscible avec l'éthanol et soluble dans la plupart des solvants organiques.

PH

L'acide propanoïque est un acide faible qui dissocie H3O+ et CH3CH2COO- (base conjuguée) lorsqu'il réagit avec l'eau. Sa valeur PKa est de 4,88, moins d'acidité que l'acide benzoïque et l'acide sorbique.

Voici l'équation de dissociation dans l'eau.

H3CCH2CO2H(aq) +H2O(l)⇌H3CCH2CO−2+H3O+

Sa valeur de PH 3,96 à la concentration de 1nmol/L. ()

Quelles sont les utilisations de l'acide propionique ?

L'acide propionique est principalement utilisé comme inhibiteur de moisissure dans l'alimentation humaine et animale. Et en raison de l'activité de l'acide carboxylique et de l'alpha-c de l'acide carboxylique dans la molécule, il peut être transformé en divers dérivés qui ont une large application dans les colorants, les textiles, les plastiques, les pesticides, les parfums, les cosmétiques et les produits pharmaceutiques. La Chine a exporté environ 7 200 MT en 2019, avec des montants de 9 millions USD.

Nourriture

L'acide propionique est principalement utilisé comme inhibiteur de moisissure qui est fongistatique plutôt que fongicide. Il est efficace contre les moisissures avec une concentration allant de 0,05 à 0,25 %. Cependant, moins efficace pour inhiber la croissance des bactéries et aucun effet sur la croissance des levures.

L'acide propionique de qualité alimentaire peut être utilisé pour produire ses sels, le propionate de calcium et le propionate de sodium qui sont couramment utilisés comme conservateur dans les aliments suivants :

• Pain
• Tortillas
• Fromages
• Gâteaux

C'est aussi une matière première dans la fabrication de la vitamine E.

Alimentation animale

L'acide propionique sur le marché est principalement transformé en propionate d'ammonium qui est utilisé comme agent de conservation dans les aliments pour animaux et les céréales en raison de sa moins corrosivité pour l'équipement agricole que l'acide propionique.

L'aliment suivant peut en contenir ou du propionate d'ammonium ():

• Céréales à haute teneur en humidité telles que l'avoine, le maïs, l'orge
• Foin
• Eau potable pour le bétail et la volaille 

Le propionate d'ammonium n'est pas un additif alimentaire, il peut être produit par neutralisation partielle de l'acide propionique avec de l'ammoniac ou de l'hydroxyde d'ammonium.

L'acide propionique peut-il être consommé sans danger ?

Oui, il a été approuvé comme ingrédient sûr par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis et l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA). ainsi que le Comité mixte FAO/OMS d'experts des additifs alimentaires (JECFA).

FDA

L'acide propionique est généralement reconnu comme sûr (GRAS) lorsqu'il est utilisé comme agent antimicrobien et agent aromatisant dans les aliments et sans limitation autre que les bonnes pratiques de fabrication actuelles (). Pendant ce temps, il est également GRAS lorsqu'il fonctionne comme conservateur chimique dans les aliments pour animaux. ()

EFSA

L'acide propionique (E280) est répertorié dans le règlement (UE) n° 231/2012 de la Commission en tant qu'additif alimentaire autorisé et classé dans la catégorie "Additifs autres que les colorants et les édulcorants" ().

Utilisations approuvées

Son application est répertoriée avec le propionate de sodium (E281), le propionate de calcium (E282) et le propionate de potassium (E283) avec les niveaux maximaux autorisés (MPL) de 1000 à 3000 mg/kg dans les aliments. ()

Réévaluation de la sécurité en 2014

L'EFSA a déclaré qu'il n'y avait aucune inquiétude concernant la génotoxicité et la cancérogénicité lorsque l'acide propionique était utilisé comme additif alimentaire. Et aucun souci de sécurité par rapport à l'utilisation maximale autorisée. Cependant, aucune DJA n'a été attribuée en raison de la base de données disponible sur la toxicité. ()

Agence britannique des normes alimentaires

Classé dans "Autres" ()

Normes alimentaires Australie Nouvelle-Zélande 

C'est un ingrédient approuvé en Australie et en Nouvelle-Zélande avec le numéro de code 280. ()

JECFA 

Classe de fonction :additifs alimentaires, aromatisants, conservateurs. () 

Dose journalière admissible :DJA "non limitée" fixée en 1973. ()

Quels sont les effets secondaires possibles de l'acide propionique ?

L'acide propionique est un ingrédient généralement sûr, mais il peut y avoir certains effets secondaires comme suit :

• Irritation des yeux, du nez et de la gorge ou même brûlures de la peau et des yeux. ()
• Troubles du spectre autistique (TSA) ()
• Autres risques possibles pour la santé :maux de tête, nausées, vomissements, diarrhée et douleurs abdominales. ()

Conclusion

Maintenant, vous pouvez avoir une connaissance du conservateur – Acide propionique (E280), sous les aspects suivants :

• Cinq processus de production
• Utilisations dans l'alimentation humaine et animale
• Sécurité
• Effets secondaires possibles

Si vous avez des questions ou des remarques sur cet additif, n'hésitez pas à me le faire savoir dans les commentaires.