Qu’est-ce que l’acide citrique (E330) en tant qu’additif alimentaire

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Acide citrique Additif alimentaire

L’acide citrique, en tant qu’additif alimentaire, est l’un des plus importants en raison de ses nombreuses fonctions : acidulant, conservateur, antioxydant et stabilisant, pour n’en nommer que quelques-uns. Il a également des utilisations similaires dans la fabrication de produits cosmétiques, pharmaceutiques et d’agents de nettoyage. En raison de son goût acide et aigre, il est principalement utilisé comme agent aromatisant.

70% de la production mondiale d’acide citrique va à l’industrie agroalimentaire. Environ la moitié est utilisée dans la production de boissons. Un acide naturellement présent dans les fruits, idéal dans les aliments à base de fruits où il intensifie le goût fruité acide. La majorité de l’industrie alimentaire préfère l’acide citrique aux ingrédients similaires en raison de sa disponibilité, de sa solubilité, de son prix bas et du léger goût fruité qu’il confère aux aliments.

Aujourd’hui, le marché de l’acide citrique est l’un des plus importants et des plus dynamiques. Marchés et marchés a évalué le marché de l’acide citrique à 3,6 milliards USD en 2020 et devrait continuer de croître à un TCAC de 5,5%. Chaque année, environ 2 millions de tonnes d’acide citrique sont produites pour diverses fonctions. La moitié du volume vient de Chine.

Discutons davantage.

QU’EST-CE QUE L’ACIDE CITRIQUE ?

L'acide citrique est abondant dans les citrons et les limes

L’acide citrique additif alimentaire est un acide faible qui est inodore, blanc ou incolore, et se présente généralement sous forme de poudre cristalline. Cet acide est isolé des fruits, en particulier des fruits citriques tels que les baies, les oranges, les citrons, les ananas et les pamplemousses. Parmi ces fruits, les citrons et les limes contiennent la quantité la plus concentrée d’acide citrique, contenant jusqu’à 8% du poids sec. Cependant, la majeure partie de l’acide citrique disponible dans le commerce provient de la fermentation fongique. En fait, à peu près 99% d’acide citrique fabriqué proviennent de ce mode de production particulier.

Numéro E de l’acide citrique (E330). Les numéros E sont des numéros représentant les additifs alimentaires utilisés dans l’Union européenne.

Les formes commerciales de l’acide citrique se présentent sous deux formes :

  • Acide citrique anhydre (C6H8O7) – la forme d’eau libre de l’acide citrique.
  • Acide citrique monohydraté (C6H8O7·H2O) – Contient une molécule d’eau associée à une molécule d’acide citrique.

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COMMENT EST-CE FAIT?

En traitant l’acide citrique provenant de sources de fruits avec de l’hydroxyde de calcium (chaux hydratée)

L’histoire de l’utilisation de l’acide citrique dans les aliments remonte à 1784 lorsque le chimiste suédois-allemand Carl Wilhelm Scheele premier acide citrique isolé et cristallisé à partir de jus de citron. Il l’a obtenu en ajoutant de l’hydroxyde de calcium ou de la chaux hydratée au jus de citron, précipitant le citrate de calcium. L’acide citrique serait ensuite récupéré par précipitation du citrate de calcium en le faisant réagir avec de l’acide sulfurique.

À la fin des années 1800, la production d’acide citrique à l’échelle industrielle a commencé. La société Charles Pfizer & Co (société pharmaceutique Pfizer) a également utilisé cette méthode en utilisant des fruits non mûrs importés d’Italie. À l’époque, la société italienne Arenella dominait l’industrie de l’acide citrique en tant que monopole. Cette méthode était la principale méthode de production d’acide citrique jusqu’à ce que la Première Guerre mondiale perturbe le commerce du citrate de calcium.

Par fermentation (pas de fruits impliqués)

La Première Guerre mondiale a fortement affecté le commerce du citrate de calcium, qui avait été un matériau important dans la production d’acide citrique. Cela a incité les scientifiques à rechercher un autre moyen de produire librement de l’acide citrique. Le chimiste américain James Currie, que Pfizer a engagé, a heureusement trouvé un moyen en 1917. Il l’a fait en utilisant des souches de la moisissure filamenteuse Aspergillus niger, dont il a découvert qu’il pouvait produire de l’acide citrique en quantités importantes. Certains champignons et bactéries produisent également de l’acide citrique. Mais Aspergillus niger pourrait produire plus parce son système enzymatique plus développé lui permet d’utiliser divers substrats.

En 1919, 2 ans plus tard, Pfizer a commencé à produire de l’acide citrique à l’échelle industrielle en utilisant la méthode améliorée de Currie appelée «Sugar Under Conversion to Citric Acid» (SUCIAC). En raison de l’augmentation remarquable de l’offre d’acide citrique, son prix a baissé de 1,25 $ à seulement 20 cents la même année.

La caractéristique de la culture est une variable particulière qui définit le rendement. Par exemple, certaines souches mutantes pourraient produire plusieurs fois plus d’acide citrique que la culture sauvage. La culture est alimentée en milieu riche en sucres (glucose ou saccharose). Les sucres les plus courants comprennent la mélasse, l’amidon de maïs hydrolysé et la liqueur de trempage du maïs. Parmi ceux-ci, les fabricants préfèrent la mélasse parce qu’elle est plus disponible et plus rentable.

Après incubation et isolement de la moisissure, l’acide citrique est précipité en le traitant avec de l’hydroxyde de calcium, ce qui donne du citrate de calcium. L’acide citrique est ensuite récupéré en traitant le citrate de calcium produit avec de l’acide sulfurique, similaire à celui de la méthode de Scheele.

Cette méthode est toujours la méthode la plus largement utilisée pour produire de l’acide citrique à des fins commerciales.

En 1973, Pfizer a également déposé une brevet qui explique comment la synthèse de l’acide citrique peut également être favorisée avec certaines souches de levure des genres Candida, Endomycopsis, Torulopsis, Hansenula et Pichia. Le brevet explique également comment raccourcir la fermentation en utilisant des agents contenant des halogènes.

APPLICATIONS D’ACIDE CITRIQUE COMME ADDITIF ALIMENTAIRE

Au sein de l’Union européenne, l’acide citrique est « quantum satis» (« autant qu’il est suffisant »), ce qui signifie qu’il n’y a pas de restriction ou de limite dans ses utilisations, donc aucun niveau maximum n’est spécifié. L’acide citrique et certains autres additifs sont quantum satis car ils sont suffisamment inoffensifs. De ce fait, le résultat souhaité est plus réalisable. Voici quelques fonctions de l’acide citrique dans les aliments :

comme acidifiant

Les acidulants sont des additifs alimentaires qui confèrent ce goût acide et piquant distinct à divers aliments.

Il est idéal dans les aliments à base de fruits pour rehausser et intensifier ce goût distinct de fruit acide. L’acide citrique confère généralement un goût aux jus de fruits, aux sodas, aux bonbons, aux boissons en poudre, aux bonbons et aux aliments surgelés.

Un autre objectif de l’acide citrique est d’abaisser et d’ajuster le niveau de pH ou l’acidité des aliments. Dans la fabrication du fromage, en particulier de la mozzarella, une étape importante est l’acidification. A ce stade, le pH est abaissé à environ 5,2. L’ajout d’acide citrique ainsi que de présure est un moyen d’y parvenir. Le fromage à pH contrôlé donne un fromage qui fond et s’étire. La caséine (protéines du lait) à un pH relativement élevé entraînera l’effritement du fromage.

Comme conservateur

L’acide citrique est un ingrédient courant dans les aliments tels que la crème glacée, les boissons gazeuses, les aliments en conserve et les collations en raison de ses propriétés antimicrobiennes. L’acide citrique a un pH ou une acidité très bas. Lorsqu’il est appliqué à la nourriture, il abaisse le niveau de pH à un point où il fait de la nourriture un environnement défavorable à la croissance microbienne. Le Clostridium botulinum, un produit rare mais potentiellement mortel, qui produit des toxines, pousse souvent dans les aliments à faible teneur en acide mis en conserve à la maison.

Dans la mise en conserve, certains aliments tels que les cornichons et les fruits ont une acidité suffisamment élevée pour inhiber la croissance bactérienne. Alors que d’autres (viandes et légumes frais) ne le font pas ; ce sont des aliments peu acides car leur pH n’est pas égal ou inférieur à 4,6. L’acide citrique aide à s’assurer que le pH est inférieur à 4,6.

L’acide citrique se conserve également en tant qu’agent chélatant. Les agents chélatants sont ceux qui forment des liaisons coordonnées multiples avec un ion métallique (liant l’ion). En chélatant les ions métalliques, le substrat qui supporte la croissance des micro-organismes diminue, affectant ainsi leur croissance.

Comme antioxydant

Couper les pommes

Certains fruits et légumes comme les pommes et les bananes subissent un processus appelé brunissement enzymatique. Le responsable de cela est la polyphénol oxydase (PPO), une enzyme abondante dans certains fruits et légumes. Lorsque le fruit est coupé, les cellules sont endommagées et les enzymes sont libérées. L’exposition à l’oxygène provoque le brunissement de la partie du fruit. Bien qu’ils soient totalement sûrs à consommer, le brunissement peut toujours entraîner des changements indésirables dans la qualité.

Cela est particulièrement vrai si le produit sera transformé et stocké. En réalité, le brunissement enzymatique est responsable de 50% des pertes économiques dans la production fruitière seule.

L’acide citrique peut empêcher le brunissement des fruits et légumes en diminuant l’acidité. L’abaissement de l’acidité inhibe l’activité de l’enzyme PPO, empêchant ainsi le brunissement. Dans le même but, certains transformateurs utilisent de l’acide citrique avec une autre substance telle que l’acide ascorbique et l’acide érythorbique.

comme stabilisateur

Les stabilisants sont des additifs dont la fonction principale est de protéger la structure et d’augmenter la stabilité des aliments. Des exemples de ceux-ci sont ceux qui empêchent la séparation des graisses. Alors que les polysaccharides tels que la gélose et l’amidon viennent généralement à l’esprit, l’acide citrique fonctionne également de manière similaire.

Dans la crème glacée, les graisses sont un ingrédient important. Ils aident à créer une texture crémeuse et cette sensation en bouche de crème glacée distincte. Cependant, sans aucun ingrédient fonctionnel ajouté, la crème glacée peut avoir tendance à se séparer en raison de la teneur en matières grasses. Une façon d’éviter cela est d’utiliser de l’acide citrique comme agent émulsifiant. Les agents émulsifiants fonctionnent en entourant la graisse dans un mélange, ce qui permet à la graisse de se mélanger à l’eau au lieu de former des couches – une émulsion.


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En vinification, l’acide citrique aide non seulement à améliorer la saveur et à augmenter l’acidité, mais aussi à prévenir la formation de voile ferrique. L’instabilité induite par le fer est courante dans le vin. Ceux-ci se produisent généralement à la suite de l’utilisation d’équipements métalliques dans les établissements vinicoles. Une concentration de fer d’au moins 6 mg/L peut déjà entraîner un risque de formation de brume ferrique. Ceci est plus évident dans le vin blanc comme floc blanc ou gris ou la casse so-white. La casse blanche est également plus courante que la casse bleue, qui se manifeste généralement dans les vins rouges. L’ajout d’acide citrique forme des complexes de chélate empêchant le fer de réagir et de former de la casse. < 1 g/L d'acide citrique est suffisant pour éviter l’instabilité induite par le fer.

PROBLÈMES DE SANTÉ

Jusqu’à présent, l’acide citrique, en tant qu’additif alimentaire, est considéré comme l’un des plus sûrs disponibles. Cela est dû en grande partie au fait qu’il n’existe aucune étude sur les effets possibles de la consommation à long terme d’acide citrique. Même la Food and Drug Administration (FDA) suggère qu’une étude plus approfondie est nécessaire en ce qui concerne sa sécurité; d’autres additifs ont des preuves d’être potentiellement cancérigènes.

Mais sur la base des niveaux de consommation actuels signalés, la consommation d’aliments contenant de l’acide citrique peut entraîner des effets indésirables considérablement légers. Voici quelques exemples.

Des études ont trouvé que la consommation d’aliments et de boissons acides peut affecter l’émail des dents. L’érosion précoce de l’émail est encore plus évidente chez les enfants, et progresse plus rapidement si l’on ne pratique pas une bonne hygiène bucco-dentaire. L’érosion de l’émail qui a progressé de manière significative peut entraîner des caries. Comme la plupart des dentistes le suggèrent, une façon de lutter contre cela est de consommer des aliments et des boissons contenant de l’acide citrique avec modération. Lors de la consommation de boissons acides, l’utilisation de paille empêchera le liquide d’entrer en contact avec les dents.

Cette article ont rapporté que 4 personnes ont ressenti des effets secondaires, notamment un essoufflement, des douleurs corporelles et gastriques, un gonflement et une raideur après avoir consommé des aliments contenant de l’acide citrique. Même ainsi, les auteurs ont déclaré qu’ils ne pouvaient pas prouver si l’acide citrique fabriqué était le coupable. Ces symptômes n’ont pas été observés lors de la consommation d’acide citrique obtenu à partir de fruits tels que les citrons. Cependant, les résultats suggèrent que Aspergillus niger pourrait les avoir déclenchés, pas le composé lui-même. En outre, il est connu que cette moisissure peut provoquer des réactions allergiques connues et certaines maladies chez l’homme. Les auteurs ont suggéré une étude plus approfondie sur l’utilisation de l’acide citrique dans la fabrication des aliments.

Des cas comme celui-ci sont très rares. Une des raisons pour lesquelles l’acide citrique est considéré comme sûr dans les aliments.


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ORGANES DE REGULATION SUR L’ACIDE CITRIQUE

L’acide citrique est l’un des additifs alimentaires les plus sûrs disponibles. Les organismes de réglementation suivants ont approuvé l’acide citrique dans les aliments :

POINTS CLÉS À RETENIR

  • L’acide citrique, en tant qu’additif alimentaire, agit comme acidulant, conservateur, antioxydant et stabilisant
  • C’est un acide faible qui est inodore, blanc ou incolore, et se présente généralement sous forme de poudre cristalline
  • L’acide citrique est naturellement présent dans les agrumes
  • Il est plus concentré dans les limes et les citrons, contenant jusqu’à 8% du poids sec
  • Il existe 2 méthodes principales de production d’acide citrique : en traitant l’acide citrique provenant de sources de fruits avec de la chaux hydratée et par la moisissure (UNEspergillus niger) fermentation
  • 99% de l’acide citrique fabriqué dans le monde provient de la fermentation
  • L’acide citrique est quantum satisfait– il n’y a aucune restriction ou limite dans ses utilisations
  • Il est généralement reconnu comme sûr

Autres références:

M. Moresi, E. Parente, Encyclopédie de microbiologie alimentaire, 1999

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