Qu'est-ce que la carboxyméthylcellulose (CMC)/la gomme de cellulose (E466) dans les aliments et les utilisations ?

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La gomme de cellulose, ou carboxyméthylcellulose sodique (CMC sodique), est un ingrédient multifonctionnel qui peut être utilisé comme épaississant, liant, émulsifiant et stabilisant dans les aliments avec le numéro d'additif alimentaire européen E466. Avec la gomme de xanthane, ils constituent l'épaississant le plus utilisé et le plus courant, entre autres, dans les applications alimentaires.

Qu'est-ce que la gomme de cellulose ?

Communément, nous appelons CMC (utilisé dans les aliments) son sel, la carboxyméthylcellulose sodique ou la CMC sodique au lieu de la carboxyméthylcellulose elle-même.

En raison de la faible solubilité dans l'eau de la CMC, elle est généralement transformée en son sel de sodium afin de mieux l'utiliser.

Le CMC de sodium est un éther de cellulose soluble dans l'eau obtenu par modification chimique à partir de cellulose naturelle comme le linter de coton ou la pâte de bois.

  1. Définition
  2. Structure
  3. À quoi sert-il ?
  4. Est-ce végétalien ?
  5. Est-ce sans gluten ?
  6. De quoi est-il fait ?
  7. Comment est-il fabriqué ?

Définition 

C'est le sel partiel de sodium d'un éther carboxyméthylique de cellulose, la cellulose étant obtenue directement à partir de souches de matière végétale fibreuse.

L'UE a modifié la définition et les synonymes de la spécification E466 en 2013 pour le rendre clair comme suit ():

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Titre E 466 carboxyméthylcellulose sodique, gomme de cellulose E 466 carboxyméthylcellulose sodique, carboxyméthylcellulose, gomme de cellulose 
Synonymes NaCMC ; CMC de sodium CMC ; NaCMC; CMC de sodium

Structure

À quoi sert-il ?

La gomme de cellulose est souvent utilisée dans les aliments et les boissons pour rendre les aliments épais et crémeux afin d'attirer l'appétit des clients. Il épaissit et stabilise de nombreux aliments en retenant l'humidité, en empêchant les ingrédients en phase huileuse et aqueuse de se séparer et en produisant une texture homogène, etc.

Est-ce végétalien ?

Généralement, il est végétalien car produit à partir de cellulose, la fibre végétale généralement à partir de copeaux de bois et le processus de fabrication sans l'utilisation de matières animales ou de produits d'origine animale. Il est donc considéré comme végétalien.

Est-ce sans gluten ?

Oui, la gomme de cellulose est généralement sans gluten et les personnes coeliaques peuvent en manger. C'est un ingrédient que l'on trouve couramment sur les étiquettes des aliments sans gluten et contenant du gluten. Il est produit à partir de cellulose conforme à la définition de sans gluten de la FDA, qu'il ne contient pas de blé, de seigle, d'orge ou de croisements de ces céréales.

De quoi est-il fait ?

Il est composé d'une unité d'anhydroglucose avec en moyenne 0,2 à 1,5 groupes carboxyméthyle (-CH2COOH).

Comment est-il fabriqué ?

Généralement, il y a deux étapes dans le processus de fabrication de la carboxyméthylcellulose sodique, l'alcalinisation et l'éthérification.

Étape 1 :Alcalinisation

Dispersez la pâte de cellulose de matière première dans une solution alcaline (généralement de l'hydroxyde de sodium, 5 à 50 %) pour obtenir de la cellulose alcaline.

Cellule-OH+NaOH →Cellule·O-Na+ +H2O

Étape 2 :Éthérification

Éthérification de l'alcali cellulose avec du monochloroacétate de sodium (jusqu'à 30%) en milieu alcool-eau. Le mélange de cellulose alcaline et de réactif est chauffé (50–75°C) et agité pendant le processus.

  1. ClCH2COOH+NaOH→ClCH2COONa+H2O
  2. Cellule·O-Na+ +ClCH2COO- →Cellule-OCH2COO-Na

Le DS de la CMC de sodium peut être contrôlé par les conditions de réaction et l'utilisation de solvants organiques (tels que l'isopropanol).

Spécification

Carboxyméthylcellulose sodique, gomme CMC

9004-32-4

Les polymères contiennent des unités anhydroglucose substituées avec la formule générale suivante :

C6H7O2(OR1)(OR2)(OR3), où R1, R2, R3 peuvent chacun être l'un des suivants :

  • — H
  • — CH2COONa
  • — CH2COOH

OU 

peut s'écrire :[C6H7O2 (OH)x (OCH2COONa)y]n 

  • n≥4 
  • x =1,50-2,80 ; y =0,20–1,50 ; x + y =3,0 

Supérieur à environ 17 000 (degré de polymérisation environ 100)

Autres noms

Numéro CAS

Formule chimique

Poids moléculaire

Propriétés

  • Degré de substitution
  • Solubilité
  • Viscosité

Apparence

Poudre blanche légèrement hygroscopique ou légèrement jaunâtre ou grisâtre, inodore et insipide, granuleuse ou fibreuse.

Degré de substitution

Aussi appelé DS, cela signifie le nombre moyen de groupes hydroxyles substitués par unité de glucopyranose. Un remplacement complet donnerait un DS de 3.

Selon l'UE, la valeur DS de la gomme de cellulose de qualité alimentaire est de 0,2 à 1,5 groupes carboxyméthyle (-CH2COOH) par unité d'anhydroglucose. ()

Solubilité 

Dans l'eau

Donne une solution colloïdale visqueuse avec de l'eau. La gomme de cellulose a une bonne solubilité dans l'eau et absorbe facilement l'eau. Il forme une solution colloïdale lorsqu'il est dissous dans de l'eau froide ou chaude.

Le degré de substitution (DS) et la viscosité sont deux facteurs principaux affectant sa solubilité dans l'eau.

Généralement, la viscosité est comprise entre 25 mPa.s et 50 000 mPa.s. Elle n'est soluble dans les alcalis que lorsque la valeur DS <0,3. Il est soluble dans l'eau lorsque la valeur DS est supérieure à 0,4 et se dissout facilement dans l'eau lorsque DS approche 0,7 et moins soluble dans l'eau lorsque DS supérieur à 1.

Avec l'augmentation de la valeur de DS, la transparence de sa solution sera améliorée en conséquence.

Dans des solvants organiques

Insoluble dans les solvants organiques tels que le méthanol, l'éthanol, le cuivre, le chloroforme et le benzène.

Viscosité

Généralement, la viscosité de sa solution est liée au degré de polymérisation de la cellulose (DP), à la concentration de la solution, au pH, à la température, au degré de substitution, etc.

1. DP

Dépend de l'origine de la matière cellulolytique.

2. concentration

La viscosité augmente avec l'augmentation de la concentration de la solution.

3. PH

Généralement, la viscosité de la solution de CMC à 1 % de sodium atteint le niveau le plus élevé à un pH compris entre 6,5 et 9,0. La viscosité ne change pas beaucoup dans la valeur du PH de 9,0 à 11,0.

La viscosité chute rapidement et commence à former du CMC lorsque PH<6. Et le processus sera terminé à pH ≌2,5.

La viscosité diminuera à PH>9, initialement le processus de diminution est lent avec l'augmentation du PH, mais s'accélérera lorsque PH>11,5.

4. Température

La viscosité a diminué avec l'augmentation de la température, mais elle augmentera lors du refroidissement. Cependant, une réduction permanente de la viscosité se produit lorsque la température atteint un certain niveau. Plus le degré de substitution est élevé, plus la viscosité est affectée par la température.

Quelles sont les utilisations de la gomme de cellulose ?

Nourriture

La gomme de cellulose de qualité alimentaire est principalement utilisée comme épaississant dans notre alimentation quotidienne. Au goût, il confère aux aliments des caractéristiques épaississantes et plus crémeuses, ce qui les rend plus attrayants pour les consommateurs que ceux qui n'en ont pas.

Généralement, il fonctionne comme agent épaississant, de suspension, émulsifiant, stabilisant et filmogène dans de nombreux aliments tels que les boissons, la boulangerie, les produits laitiers, les desserts et les produits carnés.

Il peut également remplacer certains autres épaississants, comme la gomme de guar, la gélatine, l'agar, l'alginate de sodium et la pectine dans certaines applications alimentaires. L'application est variée selon les variétés de viscosités et de tailles de mailles.

Voici ses principales utilisations et fonctions :

  • Boissons :stabilise les particules et améliore la sensation en bouche.
  • Boulangerie :améliorez le volume et la texture, conservez l'humidité et prolongez la durée de conservation.
  • Dessert :retient les fluides dans les pansements hydrocolloïdes, améliore la sensation en bouche et réduit la synérèse.
  • Produits laitiers :contrôlez la croissance des cristaux de glace dans la crème glacée, prévenez la synérèse et améliorez la texture.
  • Viande :retient l'eau et améliore le rendement.

Cosmétiques

Selon la «base de données de la Commission européenne pour les informations sur les substances et ingrédients cosmétiques», la gomme de cellulose agit comme agent liant, stabilisateur d'émulsion, filmogène, masquant et contrôlant la viscosité dans les produits cosmétiques et de soins personnels. ()

Dentifrice

Son rôle dans le dentifrice est de permettre aux matières premières liquides et solides de se mélanger complètement et de fournir au dentifrice une viscosité, une brillance et une douceur appropriées lors du moulage et de l'écoulement.

Autres

Autres utilisations telles que le forage pétrolier, les détergents, la fabrication du papier, le textile, l'exploitation minière, la céramique, etc.

La gomme cellulosique peut-elle être consommée sans danger ?

Oui, sa sécurité en tant qu'additif alimentaire a été approuvée par la Food and Drug Administration (FDA) des États-Unis, l'Autorité européenne de sécurité des aliments (EFSA), le Comité mixte FAO/OMS d'experts sur les additifs alimentaires (JECFA), ainsi que d'autres autorités.

FDA

La carboxyméthylcellulose sodique est généralement reconnue comme sûre (GRAS) lorsqu'elle est utilisée conformément aux bonnes pratiques de fabrication dans les aliments destinés à la consommation humaine. ()

Il peut être utilisé comme agent anti-agglomérant ou agent d'écoulement libre, agent desséchant, émulsifiant ou sel émulsifiant, aide à la formulation, humectant, stabilisant ou épaississant et texturant dans les fromages, la préparation alimentaire, la gelée Art Sw et les confitures de fruits et les desserts Froz. () () 

EFSA

La carboxyméthylcellulose sodique (E466) est répertoriée dans le règlement (UE) n° 231/2012 de la Commission en tant qu'additif alimentaire autorisé et classée dans la catégorie des "additifs autres que les colorants et les édulcorants" ()

Réévaluation de la sécurité en 2017

Après les études de toxicité à court et à long terme, de cancérogénicité, de toxicité pour la reproduction et d'autres recherches, en 2017, l'EFSA a conclu qu '«il n'y avait pas besoin d'une DJA numérique et qu'il n'y aurait aucun problème de sécurité aux utilisations et niveaux d'utilisation déclarés pour E466. » ()

Utilisations autorisées et niveaux d'utilisation

Il est approuvé dans l'UE à quantum satis (QS), dans presque toutes les catégories d'aliments autorisées.

Son application est répertoriée dans le groupe I et séparément par E 466. Les aliments suivants peuvent en contenir ():

  • Desserts, snacks, glaces comestibles, chewing-gum
  • Huile végétale, céréales petit-déjeuner, compléments alimentaires
  • Crème, produits laitiers, fruits et légumes secs
  • Beurres de noix et pâtes à tartiner, produits de cacao et de chocolat
  • Pains et petits pains, produits de boulangerie fine, fromages non affinés et fondus
  • Sauces, soupes et bouillons, produits à base de viande
  • Boisson

Agence britannique des normes alimentaires

Classé dans « émulsifiant, stabilisant, épaississant et gélifiant ». ()

Normes alimentaires Australie Nouvelle-Zélande 

C'est un ingrédient approuvé en Australie et en Nouvelle-Zélande avec le numéro de code 466. ()

JECFA

Classe de fonction :additifs alimentaires, émulsifiant, stabilisant, épaississant. ()

Dose journalière acceptable :DJA "non spécifiée" établie en 1989. ()

Quels sont les effets secondaires possibles ?

Il est courant que les consommateurs se demandent parfois si la gomme de cellulose est mauvaise pour notre santé et quels sont les effets secondaires. Nous comprenons que les consommateurs préfèrent les aliments naturels et s'inquiètent de la cellulose modifiée utilisée comme ingrédient dans les aliments que nous consommons. Il est généralement considéré comme sûr, mais certaines personnes peuvent y être allergiques ou sensibles.

Allergie

Un premier rapport du The New England Journal of Medicine (NEJM) en 1997 qu'une femme de 63 ans était allergique à la gomme de cellulose en suspension de sulfate de baryum. Les symptômes sont un prurit et des lésions urticariennes sur l'abdomen, les bras et le visage, ainsi qu'un léger œdème périorbitaire. ()

Questions fréquemment posées sur la gomme de cellulose

La gomme de cellulose est-elle identique à la cellulose ?

Différent, la gomme de cellulose est la cellulose modifiée.

Est-ce naturel ?

La carboxyméthylcellulose sodique n'est pas naturelle comme mentionné ci-dessus, elle est synthétisée par alcalinisation et éthérification bien que la matière première cellulose soit d'origine naturelle.

Est-ce Halal ?

Oui, il est généralement reconnu comme halal car il est autorisé par la loi islamique et remplit les conditions du halal. Et nous pouvons trouver des fabricants certifiés MUI halal.

Est-ce casher ?

Oui, c'est casher pareve. La cellulose modifiée E466 a satisfait à toutes les exigences de "kashruth" et peut être certifiée casher.

Contient-il des produits laitiers ?

Non, il n'est pas dérivé et ne contient pas de produits laitiers.

Conclusion

Maintenant, vous avez peut-être une connaissance de l'épaississant – carboxyméthylcellulose sodique (CMC sodique)/gomme de cellulose (E466), sous les aspects suivants :

  • Processus de fabrication
  • Propriétés concernant le degré de substitution, la solubilité et la viscosité
  • Utilisations dans les domaines alimentaire, cosmétique et pharmaceutique
  • Sécurité
  • Effets secondaires possibles
  • FAQ :c'est végétalien, halal, synthétique.

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