E463 : Hydroxypropyl cellulose

Tout savoir sur l’E463 Hydroxypropyl cellulose : ses caractéristiques, ses méthodes de production, sa structure, ses propriétés, sa place en nutrition et ses applications

L’E463 est un additif alimentaire connu sous le nom d’« hydroxypropyl cellulose » ou tout simplement « HPC ». Il est utilisé dans l’industrie alimentaire comme stabilisant, épaississant et agent de texture. Cependant, il possède d’autres propriétés qui permettent son usage dans de nombreux autres domaines, notamment l’ophtalmologie.

La description de l’E463

L’E463 se présente sous l’apparence d’une poudre fibreuse ou granuleuse de couleur blanche, crème claire. Celle-ci peut même être légèrement jaunâtre ou grisâtre et hygroscopique après séchage. Elle n’a aucune saveur et ne dégage aucune odeur.

L’hydroxypropyl cellulose est dérivée de la cellulose, une substance naturelle présente dans la paroi cellulaire des plantes et des arbres. Ce polymère cristallin du glucose a la spécificité d’être soluble à la fois dans l’eau et dans les acides organiques. Le HCP peut alors piéger l’eau et en prévenir la perte.

Les méthodes de production d’hydroxypropyl cellulose

Le matériau de base est une forme purifiée de cellulose. Une réaction avec l’hydroxyde de sodium est provoquée pour obtenir une cellulose alcaline gonflée. D’un point de vue chimique, cette dernière est plus réactive que la configuration non traitée.

Le résultat obtenu est ensuite mélangé avec de l’oxyde de propylène à hautes température et pression. Cette substance peut être remplacée par une liaison éther sur la cellulose. Cette substitution se fait au niveau des trois hydroxyles réactifs.

Ceux-ci se trouvent sur chaque unité anhydroglucose de la chaîne. Lorsque les groupes substituants renferment presque entièrement des hydroxyles secondaires, l’éthérification a lieu. Celui qui se trouve dans la chaîne latérale attend une réaction ultérieure avec l’oxyde de propylène.

Dès que ce processus survient, un « enchaînement » apparaît. Par conséquent, des chaînes latérales de plus d’une mole d’oxyde de propylène combiné se forment. 

La structure de l’hydroxypropyl cellulose

L’hydroxypropyl cellulose est un éther de cellulose. Certains des groupes hydroxyle existant dans les unités de glucose y ont été hydroxypropylés à l’aide d’oxyde de propylène, permettant la formation d’associations OCH₂CH(OH)CH_3.

Dans chaque unité glucose, le nombre de groupes hydroxyle substitués s’appelle DS pour « degré de substitution ». Ainsi, un DS de 3 équivaut à une substitution complète. L’union hydroxypropyle ajoutée contenant une association hydroxyle, elle peut aussi être éthérifiée au moment de la préparation de l’hydroxypropyl cellulose.

Le cas échéant, le nombre de moles de substitution ou MS par cycle glucose peut dépasser 3. Comme la cellulose est particulièrement cristalline, il est nécessaire pour le HPC d’atteindre un MS d’au moins 4 pour pouvoir être soluble dans l’eau.

Comme l’hydroxypropyl cellulose est constituée de groupes hydrophiles et hydrophobes, sa LCST (température de solution critique) ne dépasse pas 45 °C. La substance est soluble dans l’eau à des températures inférieures à la LCST, mais ne l’est pas à des températures supérieures.

Le HPC produit des cristaux liquides et un grand nombre de mésophases (phases intermédiaires entre l’état solide isotrope et le solide cristallin). La production varie selon la concentration de l’hydroxypropyl cellulose dans l’eau.

Ces mésophases peuvent être isotropes (indépendantes de la direction), anisotropes (dépendantes de la direction), nématiques (plus liquide que cristallisé), ou cholestériques (avec une superstructure en hélice). Le dernier état donne une grande variété de couleurs telles que le rouge, le vert et le violet.

Les propriétés de l’E463

L’hydroxypropyl cellulose peut endosser plusieurs fonctions en tant qu’additif alimentaire sous le code E463. Elle est utilisée comme :

Agent épaississant

Cette substance permet d’accroître la viscosité d’un produit plus ou moins liquide jusqu’à l’obtention d’une texture lisse et homogène.

Agent émulsifiant

En tant qu’agent émulsifiant, elle empêche les liquides qui ne sont normalement pas miscibles de se séparer.

Agent stabilisant

Cet additif alimentaire maintient une émulsion, évitant que deux composants déjà émulsionnés ne se séparent au bout d’un certain temps.

Agent moussant

L’E463 favorise la dispersion d’une phase gazeuse dans un aliment liquide ou solide et confère de la stabilité à la mousse formée.

Agent liant

À l’instar des propriétés épaississantes, un liant permet également d’obtenir une texture lisse et homogène. 

Agent filmogène, protecteur et lubrifiant ophtalmique 

L’hydroxypropyl cellulose forme un film protecteur à la surface de l’œil, diminuant les problèmes de sécheresse oculaire et favorisant son hydratation.

Agent d’enrobage

L’E463 possède des propriétés d’agent d’enrobage, utiles pour maximiser l’aspect visuel, l’arôme ou la texture d’un produit alimentaire ou pharmaceutique.

La place de l’E463 en nutrition

Le HCP a l’avantage d’être biocompatible et comestible, ce qui lui a valu d’être listé au Codex Alimentarius en tant qu’additif alimentaire. Ses nombreuses propriétés en tant que liant, stabilisant, émulsifiant, moussant, colloïde protecteur et épaississant permettent de l’utiliser dans un grand nombre de produits alimentaires.

L’E463 est présent dans :

• les trempettes ;
• les sauces ;
• la crème fouettée ;
• les soupes en conserve ;
• les crèmes glacées ;
• les produits de boulangerie ;
• les boissons ;
• les spiritueux ;
• les produits de confiserie.

Il est aussi présent dans les desserts préparés et dans bien d’autres aliments encore.