E341 : Phosphate de calcium

Comme son nom l’indique, le phosphate de calcium est un composé qui renferme du phosphate et du calcium. Naturellement présent dans le corps humain, il assure la résistance et la solidité des dents et des os. Il compose également la partie minérale du tissu osseux chez les mammifères. En dehors de ces rôles, ce composant est utilisé dans divers domaines : alimentaire, médical, pharmaceutique et industriel.

La description du phosphate de calcium

Le phosphate de calcium provient de l’association du sel de l’acide phosphorique avec du calcium. Plus précisément, il s’agit du sel de calcium de l’acide phosphorique. Comme sa présence est naturelle dans l’organisme, ce composé est dit « organique ». Une fois synthétisé, il est alors qualifié d’« inorganique », et fait office d’additif alimentaire, connu sous le code E341. En tant que tel, il se présente sous forme de poudre blanche ou de cristaux blancs. Inodore, il coule et se mélange facilement à l’eau.

L’orthophosphate de calcium n’est pas interdit en France, car il ne présente pas de danger pour la santé humaine. En revanche, il convient de ne pas dépasser la dose journalière autorisée, fixée à 40 mg/kg par la FDA. À ce jour, il est le seul conservateur alimentaire phosphaté autorisé en bio.

L’historique du phosphate de calcium 

Les phosphates de chaux ont été découverts au XIX^e siècle. Il s’agit également de l’époque de son exploitation en France. Vers 1850, Charles de Molon, un prospecteur industriel français, a trouvé une veine longue de 300 km sur 3 km de large sur la route des Ardennes menant à l’Yonne. À partir de là, ces éléments ont été utilisés dans la fabrication d’engrais. 

Le phosphate de chaux prend la forme de nodules d’une teinte claire foncée et dont le diamètre est compris entre 2 et 10 cm. Ils sont communément appelés « crottes du diable » ou « coquins ». L’extraction de ces derniers a été pratiquée dans plusieurs départements de la France entre 1860 et 1890. Elle est tombée en déclin en raison des sites concurrents qui étaient mieux desservis et plus productifs, puis a complètement disparu en 1900. Quarante-sept ans plus tard, un moulin à coquins est réapparu à Rarécourt. 

Bien que l’histoire de l’orthophosphate de calcium soit sujette à de nombreuses controverses, celle-ci s’est clarifiée au fil des résultats d’études menées par les scientifiques. Désormais, sa compréhension est rendue plus accessible. L’utilisation du diphosphate tricalcique en tant qu’additif alimentaire s’est démocratisée entre 1930 et 1960, et continue jusqu’à aujourd’hui.

La structure et les propriétés du phosphate de calcium 

Le phosphate de calcium est une substance inorganique d’origine animale qui se démarque par sa grande stabilité. Celle-ci lui est conférée par sa composition et sa structure cristalline. Cette caractéristique lui vaut d’être compatible avec la majorité des médicaments connus. 

Quelques variantes de l’E341 et leurs propriétés respectives

D’une manière générale, le phosphate de calcium comporte des ions calcium (Ca²⁺) et des ions phosphates inorganiques (PO₄³⁻). Toutefois, il existe d’autres variantes composées d’oxyde et d’hydroxyde. Celles-ci diffèrent par leurs structures et leurs propriétés. Parmi les plus courantes figurent :

• Le phosphate monocalcique (monobasique) : il porte la formule chimique CaH₄(PO₄)₂ et sert d’agent levant dans les fromages et les produits de boulangerie.
• Le phosphate bicalcique (dibasique) : avec sa formule chimique CaHPO₄, ce format est couramment utilisé dans les aliments pour la volaille, les chevaux et le bétail. En petite quantité, le phosphate dibasique combat les parasites tels que les mites et les coléoptères. 
• Le phosphate tricalcique (tribasique) : cette forme est également connue sous l’appellation de « phosphate de calcium anhydre ». Sa formule chimique est identique à celle de l’E341. À l’instar de ce composé, il est également utilisé comme additif alimentaire et comme agent de remplissage. 
• Le carbonate de calcium : il se retrouve sous différentes formes cristallines comme la calcite et dans les coques d’organismes marins. Sa formule chimique CaCO₃ indique la présence de carbone, de calcium et d’oxygène. Dans l’industrie, il entre dans la composition de produits comme les plastiques, les peintures, les adhésifs et les emballages.
• L’hydroxyapatite : ce format est majoritairement présent dans le corps humain et confère aux os et à l’émail des dents leur force et leur rigidité. Il a comme formule chimique Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ et contient du calcium, du phosphore, de l’hydrogène et de l’oxygène. Cette forme de l’E341 sert de revêtement pour les implants osseux et dentaires.

Il existe également d’autres variantes comme le fluorapatite, l’apatite Ca₅ et le chlorapatite.

Le phosphate de calcium en nutrition 

Le phosphate de calcium joue un rôle important en nutrition et se retrouve dans plusieurs aliments. 

Dans les fruits, les céréales et les légumes

Il est présent dans le pain, dans la farine et dans certains produits de boulangerie. Les gâteaux, les tartes et les pâtisseries en sont de bons exemples. Les céréales, les pâtes, les produits panés ou battus et les craquelins contiennent de l’orthophosphate de calcium. Les fruits secs comme les noix et les graines ainsi que les légumes à feuilles vertes (brocoli, épinard, etc.) en renferment également. 

Les produits laitiers 

Il se retrouve dans les produits laitiers comme le lait, le fromage, le babeurre et le beurre. On cite aussi les desserts et boissons à base de lait, la crème, le yaourt, le lait concentré ainsi que le lait en poudre.

Les aliments transformés

Le phosphate de calcium peut être ajouté à certains aliments transformés tels que les pommes de terre, les tomates et les carottes en conserve. Les jus de fruits, les fruits confits et les glaces sont des sources potentielles de diphosphate tricalcique. Les bonbons, les desserts à base de fruits et d’œufs, les conserves et les gelées sucrées, les sucres et les sirops peuvent aussi inclure cet additif.

Autres aliments

Les viandes, les fruits de mer, les produits à base de soja, les sauces, les soupes, les condiments, les boissons alcoolisées et l’hydromel sont d’autres sources d’orthophosphate de calcium. Les fast-foods, les viandes enrichies de bouillon et les dîners surgelés sont également sur la liste. Pour optimiser les chances d’obtenir ce composé, il convient d’alterner légumes verts, produits laitiers, légumineuses, viandes et fruits de mer.

Les applications du phosphate de calcium 

Le phosphate de calcium a diverses applications dans des domaines différents. 

En médecine

Il est largement exploité en médecine, notamment dans la fabrication de certains types de médicaments tels que les suppléments de calcium. Ils sont destinés à lutter contre l’ostéoporose, le trouble parathyroïdien et les affections osseuses. Ces substances thérapeutiques sont aussi préconisées pour les personnes qui développent une carence en calcium. 

Toutefois, il est à noter qu’un excès d’orthophosphate de calcium n’est pas conseillé, car il peut affecter l’absorption d’autres minéraux. Cette problématique peut générer des problèmes de santé comme les calculs rénaux ou des troubles cardiovasculaires. 

Dans l’industrie alimentaire

Le phosphate de calcium est utilisé comme : antiagglomérant, conditionneur de pâte, texturant, raffermissant, aide au levain, nutriment de levure, stabilisant, épaississant et supplément nutritif. Grâce aux propriétés acidifiantes et antioxydantes de cet additif alimentaire, les qualités organoleptiques et les capacités de conservation et de fabrication des produits sont améliorées. 

Dans l’industrie de construction

Le diphosphate tricalcique intervient dans la création de certains types de ciment grâce à son caractère liant. Il est aussi utilisé dans la conception de matériaux luminescents et de verre de lait.

En cosmétique

On le retrouve dans certains produits de soins personnels comme les dentifrices et dans des soins cutanés pour ses vertus abrasives douces et son effet renforçant.

En dehors de ces applications mentionnées, le phosphate de calcium participe également dans la production d’engrais dans l’industrie agroalimentaire.