Identifiée par le code E460, la cellulose microcristalline est un additif reconnu pour ses propriétés émulsifiante, stabilisante et épaississante. Ce composé est qualifié d’adjuvant en raison de sa capacité à modifier la texture des substances auxquelles il est ajouté. Il est utilisé dans des secteurs variés tels que l’agroalimentaire, la cosmétique ainsi que dans le domaine médical. Toutefois, cet excipient présente des effets secondaires sur la santé.

Structure de la cellulose microcristalline

La cellulose microcristalline (MCC) est un polymère naturel constitué d’unités de glucose qui sont reliées entre elles par des liaisons glycosidiques bêta 1-4. Les chaînes linéaires de ce composé s’organisent en microfibrilles, prenant la forme d’une spirale, qui sont ensuite empaquetées dans les parois cellulaires des végétaux.

Chacune de ces fibres microscopiques dispose d’une liaison interne tridimensionnelle intense, ce qui résulte en une structure cristalline résistante aux réactifs et insoluble dans l’eau. Néanmoins, des segments de celles-ci possèdent une liaison interne faible, formant ce que l’on nomme des « régions amorphes ». Certains experts les appellent « luxations » à cause de la structure monophasée de chaque microfibrille. La cellulose est obtenue par isolation de la région cristalline.

Synthèse de la cellulose microcristalline

La cellulose microcristalline, issue de la dépolymérisation partielle de la cellulose pure, est produite à partir d’un précurseur d’alpha-cellulose. Plusieurs procédés peuvent être employés pour la synthèse de ce composé, tels que :

• la médiation enzymatique ;
• l’extrusion réactive ;
• le broyage mécanique ;
• l’explosion à la vapeur ;
• les ultrasons ;
• l’hydrolyse acide.

Pour réaliser ce dernier, des liquides ioniques et des acides minéraux comme le HCl, le H₂SO₄ ainsi que le HBr, sont utilisés. Ces réactifs détruisent les régions amorphes, ne laissant ainsi que les domaines cristallins.

Par ailleurs, la MCC présente un degré de polymérisation inférieur à 400. La proportion des particules de la cellulose d’une taille inférieure à 5 µm ne doit pas excéder 10 %.

Afin d’anticiper le comportement thermique de ce composé face à des contraintes thermiques, la réalisation de certaines analyses est nécessaire. Il s’agit, entre autres, de l’analyse thermogravimétrique, de l’analyse calorimétrique différentielle ainsi que de l’analyse thermique différentielle.

Avantages de la cellulose microcristalline

La cellulose microcristalline se distingue par sa fluidité, sa capacité liante renforcée, sa compressibilité et sa faible absorption par l’organisme. Elle s’intègre harmonieusement avec de nombreux autres excipients. Les agents liants représentent un élément crucial du procédé de fabrication des comprimés, garantissant leur résistance. De plus, la compressibilité influence tous les aspects du produit final, notamment la désintégration, la dissolution et l’absorption. Cette substance est directement compressible, ce qui signifie qu’elle peut être compressée directement sous forme solide sans nécessité de broyage. Cela améliore l’efficacité globale du processus de fabrication.

Ce composé constitue une source naturelle de fibres alimentaires. De plus, son apport calorique est nul. Ce polymère d’origine naturelle est inerte, ce qui signifie qu’il ne réagit pas avec d’autres substances chimiques.

Applications de la cellulose microcristalline

La cellulose microcristalline représente un additif très prisé dans les industries cosmétiques et alimentaires.

Utilisations en cosmétique

Ce type de cellulose est utilisé dans diverses formulations de soins cutanés et capillaires. Cette substance est incorporée dans les masques faciaux, les lotions, les crèmes hydratantes, les après-shampoings et les shampoings. 

Grâce à sa propriété humectante, elle contribue à améliorer la santé des cheveux et à hydrater la peau. Dotée d’une capacité d’exfoliation mécanique, la cellulose microcristalline facilite l’élimination des cellules mortes, favorisant ainsi une peau éclatante et plus lisse. En outre, elle peut réguler la production de sébum, une action cruciale pour lutter contre l’acné.

Non toxique et doux, cet ingrédient convient parfaitement aux cheveux et aux peaux sensibles. 

Utilisations alimentaires

La cellulose est un bon agent de texture. Ainsi, elle modifie les caractéristiques rhéologiques des denrées alimentaires dans lesquelles elle est incorporée. En raison de ses pouvoirs émulsifiant, liant et épaississant, cet additif est apprécié dans diverses préparations culinaires en vue d’apporter de la viscosité.

L’E460 est présente dans de nombreux aliments, à savoir :

• les sauces pour salades ;
• les crèmes glacées ;
• les spécialités laitières (le yaourt, l’emmental, la crème fraîche, etc.) ;
• les chewing-gums ;
• les desserts ;
• les produits de substitution aux fromages et aux pizzas ;
• les levures sèches inactivées ;
• les boissons sucrées.

Ce composé ne contribue pas à la conservation des aliments. Par ailleurs, son utilisation s’étend au secteur pharmaceutique, où il agit en tant que diluant dans les formes galéniques solides de certains médicaments. Dans ce domaine, cet additif joue le rôle d’agent de glaçage, de désintégrateur de comprimés et d’agent de remplissage pour les gélules.