3.498 Additifs Alimentaires E516, Sulfate de calcium

Le sulfate de calcium (E516) est un additif alimentaire multifonctionnel d'origine minérale utilisé principalement comme agent raffermissant, coagulant dans la production du tofu, régulateur d'acidité et source de calcium pour l'enrichissement nutritionnel. Ce sel minéral, composé de calcium et de soufre, est reconnu sans danger (GRAS) par les autorités sanitaires internationales et ne présente aucune dose journalière admissible (DJA) limitative en raison de son excellent profil toxicologique.

1. IDENTIFICATION ET DÉFINITION

1.1 Définition détaillée

Le sulfate de calcium, désigné sous le code E516, est un sel inorganique cristallin de couleur blanche ou incolore, composé d'ions calcium (Ca²⁺) et d'ions sulfate (SO₄²⁻). Il existe sous trois formes principales selon son degré d'hydratation : l'anhydrite (CaSO₄, sans eau), le bassanite ou plâtre de Paris (CaSO₄·½H₂O, hémihydrate) et le gypse (CaSO₄·2H₂O, dihydrate). Sa formule chimique anhydre est CaSO₄ et il se présente généralement sous forme de poudre cristalline fine, de granulés ou de cristaux. Cet additif alimentaire est obtenu naturellement par extraction minière du gypse ou synthétiquement par précipitation à partir de sels de calcium et de sulfate. Il est chimiquement stable, résistant à la chaleur et possède un goût neutre. Le sulfate de calcium est faiblement soluble dans l'eau (environ 0,2-0,3% à 20°C) et insoluble dans l'éthanol et la plupart des solvants organiques. Il fait partie de la famille des sulfates et est classé comme agent raffermissant, coagulant, régulateur d'acidité et source de calcium dans la classification des additifs alimentaires. Sa pureté alimentaire atteint généralement 98-99%, répondant aux normes FCC (Food Chemicals Codex) et aux spécifications des pharmacopées internationales.

1.2 Nomenclature et dénominations

1.2.1 Noms officiels

Nom IUPAC : Sulfate de calcium ; Calcium sulfate

Noms officiels réglementaires :

Union Européenne : Sulfate de calcium (E516)
FDA (États-Unis) : Calcium sulfate (21 CFR 184.1230)
Santé Canada : Sulfate de calcium
Codex Alimentarius : Calcium sulfate (INS 516)

1.2.2 Codes et numéros d'identification

Numéro E : E516
Numéro CAS : 7778-18-9 (anhydre) ; 10101-41-4 (dihydrate)
Numéro EINECS : 231-900-3
Numéro INS : 516
Numéro RTECS : WS6920000
UNII (FDA) : WAT0DDB505

1.2.3 Autres dénominations

Noms commerciaux :

Gypse (forme dihydratée naturelle)
Anhydrite (forme anhydre naturelle)
Plâtre de Paris (hémihydrate)
Bassanite (hémihydrate naturel)
Terra Alba (qualité alimentaire)
Snow White (qualité pharmaceutique)

Synonymes courants :

Sel de calcium de l'acide sulfurique
Sulfate calcique
Calcium sulphate (orthographe britannique)
Alabaster (variété fine de gypse)
Selénite (cristaux de gypse transparents)

Synonymes chimiques :

Calcium sulphate
Sulfuric acid calcium salt (1:1)
Calcium sulfate (1:1)
Drierite (forme anhydre utilisée comme déshydratant)

Autres désignations industrielles :

CaSO4 (formule brute)
Gypsum (anglais)
Gips (allemand)

1.2.4 Traductions internationales

Langue	Désignation
Anglais	Calcium sulfate ; Calcium sulphate ; Gypsum
Espagnol	Sulfato de calcio ; Yeso
Allemand	Calciumsulfat ; Gips ; Anhydrit
Italien	Solfato di calcio ; Gesso
Portugais	Sulfato de cálcio ; Gesso
Néerlandais	Calcium sulfaat ; Gips
Japonais	硫酸カルシウム (Ryūsan karushiumu)
Chinois	硫酸钙 (Liúsuān gài)
Arabe	كبريتات الكالسيوم (Kabrītāt al-kalsiyūm)
Russe	Сульфат кальция (Sul'fat kal'tsiya)

1.3 Origine et source de l'additif

1.3.1 Classification par origine

Origine naturelle :

Minérale : Le sulfate de calcium existe à l'état naturel sous trois formes minérales principales :

Gypse (CaSO₄·2H₂O) : Minéral le plus abondant, formé par évaporation de l'eau de mer dans les environnements sédimentaires. Les gisements majeurs se trouvent aux États-Unis, au Canada, en France, en Espagne, en Italie, en Thaïlande et en Iran.
Anhydrite (CaSO₄) : Forme anhydre trouvée dans les dépôts évaporitiques profonds, souvent associée au gypse, au sel gemme et au carbonate de calcium. Moins soluble et plus dure que le gypse.
Bassanite (CaSO₄·½H₂O) : Forme hémihydrate rare à l'état naturel, généralement produite artificiellement par calcination du gypse.

Source géologique : Les gisements de gypse se forment principalement dans les bassins sédimentaires où l'évaporation de l'eau de mer ou des lacs salés conduit à la précipitation des sels. L'extraction minière se fait à ciel ouvert ou en souterrain selon la profondeur des gisements.

Origine synthétique :

Synthèse chimique : Le sulfate de calcium peut être produit par précipitation chimique :

Précipitation : Réaction du chlorure de calcium (CaCl₂) avec du sulfate de sodium (Na₂SO₄) ou de l'acide sulfurique (H₂SO₄) avec du carbonate de calcium (CaCO₃) ou de l'hydroxyde de calcium (Ca(OH)₂)
Sous-produit industriel : Récupération comme sous-produit de divers procédés industriels (raffinage du zinc, production d'acide phosphorique, production de fluorure d'hydrogène)

Procédés biosourcés : N/A

1.3.2 Statut de l'additif

Naturel identique : Le sulfate de calcium synthétique est chimiquement identique à la forme naturelle, bien que la production alimentaire provienne principalement de sources naturelles.
Synthétique pur : Une partie de la production provient de procédés de précipitation chimique.
Semi-synthétique : La production de plâtre de Paris (hémihydrate) implique une transformation thermique du gypse naturel.
Biotechnologique : Non applicable.

SECTION 2 : OÙ PEUT-ON LA RETROUVER ?

2.1 Industrie alimentaire et nutritionnelle

2.1.1 Produits laitiers (fromages, yaourts, laits, desserts)

Le sulfate de calcium est utilisé dans les produits laitiers comme agent raffermissant et source de calcium. Dans la fabrication des fromages, il contribue à améliorer la texture et la consistance du caillé en favorisant la coagulation des protéines. Les fromages frais et les fromages de type cottage bénéficient de son action sur la rétention d'eau et la fermeté du produit. Dans les yaourts et les desserts lactés, il sert de source de calcium pour l'enrichissement nutritionnel tout en améliorant la stabilité de la structure protéique. Les laits enrichis en calcium utilisent le sulfate de calcium comme complément minéral. Il est également employé dans les préparations de crèmes et de mousses pour améliorer la tenue et la stabilité de la mousse. Son utilisation dans les produits laitiers est particulièrement valorisée pour son profil neutre qui n'altère pas le goût caractéristique des produits.

2.1.2 Produits carnés (charcuterie, viandes transformées, plats préparés)

Le sulfate de calcium est utilisé dans l'industrie de la charcuterie et des viandes transformées comme agent raffermissant et stabilisateur de texture. Il contribue à améliorer la liaison de l'eau et des protéines musculaires, donnant une texture plus ferme aux produits. Les saucisses, les jambons cuits et les pâtés utilisent cet additif pour améliorer la coupe et l'aspect du produit final. Dans les plats préparés à base de viande, il permet de stabiliser les émulsions et de maintenir la texture après réchauffage. Les produits de type surimi et les préparations de poisson pané utilisent également le sulfate de calcium pour améliorer la cohésion de la pâte et la fermeté du produit. Il est souvent associé à d'autres sels minéraux pour optimiser la rétention d'eau et améliorer le rendement technologique. Son utilisation dans les produits carnés est soumise à des limites réglementaires pour éviter l'excès de minéraux dans le produit final.

2.1.3 Produits de boulangerie-pâtisserie (pains, viennoiseries, gâteaux, biscuits)

Le sulfate de calcium est largement utilisé en boulangerie-pâtisserie pour de multiples fonctions technologiques. Il sert d'agent de traitement des farines en modifiant l'activité des enzymes naturellement présentes et en améliorant les propriétés rhéologiques de la pâte. En tant qu'agent de blanchiment, il est mélangé au peroxyde de benzoyle dans un rapport maximal de 6:1 pour améliorer la couleur de la farine. Il agit comme agent anti-agglomérant empêchant la formation de grumeaux dans les farines et les poudres. Dans la fabrication du pain, il renforce la structure du gluten et améliore la levée de la pâte. Les biscuits, les gâteaux et les pâtisseries bénéficient de son action sur la texture et la croustillante. Il est également utilisé comme agent levant dans certaines formulations et comme source de calcium pour l'enrichissement nutritionnel des farines et des céréales. Le sulfate de calcium peut remplacer jusqu'à 32% du sodium dans la fabrication du pain brun sans affecter la qualité organoleptique du produit.

2.1.4 Boissons (sodas, jus, boissons énergétiques, alcools)

Le sulfate de calcium est utilisé dans l'industrie des boissons comme régulateur d'acidité et source de calcium. Dans la brasserie, il joue un rôle essentiel dans le contrôle du pH pendant la production de la bière et contribue à accentuer l'amertume du houblon. Les brasseries ajustent le profil minéral de l'eau de brassage avec du sulfate de calcium pour influencer le caractère de la bière finale. Les boissons aux fruits et les jus utilisent cet additif pour équilibrer l'acidité et fournir un apport minéral. Dans les boissons de type limonade et sodas, il sert de régulateur de pH pour optimiser la stabilité des arômes. Les vins et les boissons spiritueuses peuvent également contenir du sulfate de calcium, bien que son étiquetage soit parfois exempté pour les produits alcoolisés dans certaines réglementations. Les boissons instantanées en poudre l'utilisent comme agent anti-agglomérant et source de calcium.

2.1.5 Confiserie (bonbons, chocolats, gommes à mâcher)

Dans l'industrie de la confiserie, le sulfate de calcium est utilisé comme agent de texture et charge minérale. Les bonbons gélifiés et les confiseries utilisent cet additif pour modifier la texture et la consistance du produit. Il est employé dans la fabrication des gommes à mâcher comme agent de charge et modificateur de texture pour améliorer l'élasticité. Les chocolats et les confiseries au cacao utilisent parfois le sulfate de calcium comme agent de charge et pour stabiliser les émulsions. Dans les glaçages et les décors de confiserie, il contribue à améliorer la texture et la résistance à l'humidité. Les fruits confits et les produits de confiserie traditionnelle utilisent cet additif pour contrôler la cristallisation du sucre. Son utilisation dans la confiserie est généralement à des niveaux faibles pour éviter un goût minéral désagréable.

2.1.6 Sauces et condiments (mayonnaise, ketchup, vinaigrettes, marinades)

Le sulfate de calcium est utilisé dans les sauces et condiments comme régulateur d'acidité et stabilisateur d'émulsions. Dans les mayonnaises et les sauces émulsionnées, il contribue à stabiliser la structure colloïdale et à prévenir la rupture de l'émulsion. Les ketchups et les sauces tomates utilisent cet additif pour équilibrer l'acidité naturelle des tomates. Les vinaigrettes et les sauces à base d'huile bénéficient de son action sur la stabilité de l'émulsion eau-huile. Dans les marinades et les sauces de cuisson, il agit comme agent de pénétration qui facilite l'absorption des arômes par les aliments. Les moutardes et les condiments épicés utilisent le sulfate de calcium pour moduler l'intensité des saveurs et améliorer la conservation. Les sauces soja et les condiments asiatiques en bouteille l'emploient pour maintenir la stabilité des pigments et prévenir la dégradation des composés aromatiques.

2.1.7 Plats préparés et surgelés

Dans l'industrie des plats préparés et des aliments surgelés, le sulfate de calcium est utilisé comme agent raffermissant et stabilisateur de texture. Il contribue à maintenir l'intégrité structurelle des légumes et des pâtes après décongélation et réchauffage. Les plats cuisinés à base de viande et de poisson bénéficient de son action sur la rétention d'eau qui prévient l'effet sec après cuisson. Les soupes et les sauces en sachet ou en brique utilisent cet additif pour stabiliser les émulsions et prévenir la séparation des phases au stockage. Les produits de type quiche, tourtes et pâtés en croûte l'emploient pour améliorer la texture de la garniture et éviter le ramollissement de la pâte. Les légumes en conserve et les légumes surgelés sont parfois traités avec du sulfate de calcium pour maintenir leur fermeté et leur couleur après décongélation. Son utilisation dans les plats préparés permet d'optimiser la qualité perçue par le consommateur final après réchauffage au micro-ondes ou au four.

2.1.8 Snacks et produits apéritifs (chips, crackers, biscuits salés)

Le sulfate de calcium est utilisé dans les snacks et produits apéritifs comme agent anti-agglomérant et modificateur de texture. Les chips et les produits de pommes de terre frits bénéficient de son action sur la texture et la croustillante. Il est employé dans la fabrication des crackers et des biscuits salés pour améliorer la texture et la levée du produit. Les produits apéritifs de type bretzels et gressins utilisent cet additif pour optimiser la répartition des assaisonnements en surface. Les chips de légumes et les snacks céréaliers utilisent le sulfate de calcium pour stabiliser les enrobages et améliorer l'adhérence des assaisonnements. Son utilisation dans les snacks permet également de réduire la teneur en sodium en servant de substitut partiel au sel de cuisine et d'apporter un enrichissement en calcium.

2.1.9 Produits diététiques et compléments alimentaires

Le sulfate de calcium est largement utilisé dans les produits diététiques et les compléments alimentaires comme source de calcium et agent de charge. Les substituts de sel à faible teneur en sodium l'emploient pour maintenir le goût tout en réduisant les risques cardiovasculaires liés au sodium excessif. Les produits pour régimes spéciaux (ostéoporose, carences en calcium) utilisent cet additif pour enrichir la teneur en calcium. Les compléments alimentaires sous forme de comprimés, gélules ou poudres l'incorporent comme excipient et source de calcium biodisponible. Les boissons de réhydratation orale et les produits pour sportifs utilisent le sulfate de calcium pour compenser les pertes minérales. Les préparations nutritionnelles médicales et les aliments pour régimes thérapeutiques l'emploient pour ajuster l'apport calcique selon les besoins cliniques. Son utilisation dans les produits diététiques est particulièrement valorisée pour sa pureté élevée et son excellente biodisponibilité.

2.1.10 Aliments pour bébés et enfants

N/A

2.2 Industrie pharmaceutique

2.2.1 Médicaments solides (comprimés, gélules, cachets)

Le sulfate de calcium est utilisé dans les médicaments solides comme excipient multifonctionnel. Il sert de diluant et d'agent de charge dans les formulations de comprimés et de gélules où sa faible solubilité permet une libération contrôlée du principe actif. Le dihydrate de sulfate de calcium est particulièrement apprécié pour ses bonnes propriétés de compression et sa capacité de désintégration modérée. Il est employé comme agent de glidant pour améliorer l'écoulement des poudres lors de la compression. Les formulations de suppléments minéraux l'utilisent comme source de calcium de haute pureté. Il est également utilisé comme agent de coloration et de blanchiment dans les comprimés. Son inertie chimique et son absence de réactivité avec la plupart des principes actifs en font un excipient sûr et fiable. Contrairement à la forme anhydre qui peut causer un durcissement excessif des comprimés par absorption d'humidité, le dihydrate est stable et ne pose pas de problème de désintégration.

2.2.2 Médicaments liquides (sirops, suspensions, solutions)

Dans les médicaments liquides, le sulfate de calcium sert de régulateur de pH et d'agent de suspension. Il est utilisé dans les suspensions pour améliorer la stabilité des particules en suspension et prévenir la sédimentation rapide. Les solutions ophtalmiques et les préparations nasales peuvent l'employer comme agent tampon pour maintenir un pH physiologique. Les suspensions orales bénéficient de son action sur la viscosité qui prévient la séparation des phases. Il contribue également à la stabilité chimique des principes actifs sensibles aux variations de pH. Son utilisation dans les formes liquides reste plus limitée que dans les formes solides en raison de sa faible solubilité.

2.2.3 Formulations topiques (crèmes, gels, onguents)

N/A

2.2.4 Vitamines et suppléments nutritionnels

Le sulfate de calcium est utilisé dans les vitamines et suppléments nutritionnels comme source de calcium et excipient. Les multivitamines minérales l'incorporent pour fournir la dose journalière recommandée de calcium sous forme biodisponible. Les suppléments pour la santé osseuse (ostéoporose) l'utilisent comme complément nutritionnel. Les formulations pour personnes âgées ou sujettes à des carences en calcium l'emploient comme source minérale. Il est également présent dans les suppléments pour la croissance et le développement chez les enfants et les adolescents. Son excellent profil de sécurité et sa neutralité gustative en font un choix privilégié pour les formulations orales.

2.2.5 Médicaments vétérinaires

Le sulfate de calcium est utilisé dans les médicaments vétérinaires comme supplément minéral et excipient. Il est incorporé dans les aliments médicamentés pour animaux de ferme pour prévenir les carences en calcium. Les compléments nutritionnels pour animaux de compagnie l'emploient comme source de calcium dans les régimes thérapeutiques. Les formulations de comprimés vétérinaires l'utilisent comme diluant et agent de charge. Il est particulièrement utile dans les régimes pour animaux en période de croissance ou de lactation où les besoins en calcium sont élevés.

2.3 Cosmétique et soins de la peau

2.3.1 Soins du visage (crèmes, sérums, lotions, nettoyants)

N/A

2.3.2 Soins du corps (laits corporels, gels douche, exfoliants)

N/A

2.3.3 Produits capillaires (shampooings, après-shampooings, masques, colorations)

N/A

2.3.4 Maquillage (fonds de teint, rouges à lèvres, mascaras)

N/A

2.3.5 Produits d'hygiène (dentifrices, bains de bouche, déodorants)

Le sulfate de calcium est utilisé dans les dentifrices comme agent abrasif doux et polissant. Il contribue à l'élimination de la plaque dentaire et des taches de surface sans endommager l'émail. Les dentifrices blanchissants l'emploient comme agent de polissage pour améliorer l'éclat des dents. Il est également utilisé comme charge minérale et stabilisateur de texture dans les formulations de dentifrices. Les bains de bouche peuvent le contenir comme agent de complément minéral. Son utilisation dans les produits d'hygiène bucco-dentaire est limitée par sa faible solubilité qui peut affecter la texture du produit.

2.3.6 Parfums et fragrances

N/A

2.3.7 Produits solaires (écrans solaires, après-soleil)

N/A

2.4 Agriculture et pêche

2.4.1 Engrais et fertilisants

Le sulfate de calcium est largement utilisé en agriculture comme amendement de sol et source de calcium et de soufre. Connu sous le nom de gypse agricole, il fournit simultanément du calcium (environ 21-23% sous forme de Ca) et du soufre (environ 17-18% sous forme de S), deux nutriments essentiels pour la croissance des plantes. Il améliore la structure du sol en favorisant la floculation des particules d'argile, ce qui augmente la perméabilité à l'eau et à l'air. Le gypse est particulièrement efficace pour corriger les sols sodiques où il remplace l'excès de sodium adsorbé sur les complexes argilo-humiques par du calcium, améliorant ainsi la structure du sol. Il ne modifie pas significativement le pH du sol, contrairement à la chaux, ce qui en fait un amendement adapté aux sols alcalins. Le sulfate de calcium améliore la capacité de rétention d'eau des sols sableux et favorise le développement racinaire. Il est utilisé dans la culture des légumineuses, des céréales, des fruits et légumes pour améliorer la qualité des récoltes et la résistance aux maladies.

2.4.2 Pesticides et phytosanitaires

Le sulfate de calcium est utilisé dans la formulation de certains pesticides et phytosanitaires comme adjuvant et agent de compatibilité. Il sert de support pour les formulations de pesticides en poudre mouillable et en granulés dispersables. Sa présence dans les formulations améliore la stabilité des principes actifs sensibles au pH. Il est parfois utilisé comme correcteur de pH dans les solutions de pulvérisation pour optimiser l'efficacité des pesticides. Le sulfate de calcium peut également servir d'agent anti-mousse dans certaines formulations liquides. Son inertie biologique et son profil toxicologique favorable en font un choix sûr pour les applications agricoles.

2.4.3 Aliments pour animaux (alimentation animale, nutrition bétail)

Le sulfate de calcium est utilisé dans l'alimentation animale comme supplément minéral pour le bétail et les animaux de ferme. Il fournit du calcium et du soufre essentiels au métabolisme des ruminants, particulièrement lors des périodes de croissance, de lactation ou de production d'œufs. Les régimes pour volailles l'incorporent pour améliorer la qualité des coquilles d'œufs et la solidité des os. Les aliments pour porcs et animaux de compagnie utilisent le sulfate de calcium comme source de calcium biodisponible. Il est particulièrement utile dans les régimes à faible teneur en calcium pour prévenir les carences minérales. Le gypse agricole peut être incorporé directement dans les rations ou offert en libre-service aux animaux.

2.4.4 Aquaculture (aliments pour poissons)

Le sulfate de calcium est utilisé en aquaculture comme supplément minéral dans les aliments pour poissons et crustacés. Il contribue à l'osmorégulation et au métabolisme électrolytique des organismes aquatiques. Les formulations d'aliments pour poissons d'élevage l'incorporent pour fournir du calcium essentiel à la croissance et au développement squelettique. Il est également utilisé dans le traitement de l'eau des bassins pour ajuster la dureté et l'équilibre minéral. Le sulfate de calcium peut servir d'agent de contrôle de la qualité de l'eau en aquaculture intensive. Son utilisation dans les aquariums domestiques comme amendement pour plantes aquatiques est également répandue.

2.4.5 Additifs pour silos et conservation fourrage

N/A

2.5 Biotechnologie et Recherche

2.5.1 Milieux de culture cellulaire

Le sulfate de calcium est utilisé dans les milieux de culture cellulaire comme source de calcium et de soufre essentiels au métabolisme cellulaire. Il est incorporé dans les milieux de culture microbiologique pour la croissance de bactéries, levures et champignons. Les milieux de culture tissulaire végétale l'utilisent comme composant minéral pour la croissance in vitro des explants. Il est également présent dans les milieux de culture pour cellules animales en recherche biomédicale. Sa faible solubilité permet une libération progressive du calcium dans le milieu de culture, évitant les pics de concentration qui pourraient être toxiques.

2.5.2 Réactifs de laboratoire

Le sulfate de calcium est utilisé comme réactif analytique dans les laboratoires de chimie et de biologie. Il sert d'étalon pour l'étalonnage des instruments analytiques et la préparation de solutions de référence. Les analyses de dosage du calcium et du soufre utilisent le sulfate de calcium comme standard primaire. Il est employé dans les réactions de précipitation et les synthèses chimiques organiques. Les laboratoires de contrôle qualité l'utilisent pour la validation des méthodes analytiques. La forme anhydre est utilisée comme déshydratant pour sécher les gaz et les liquides organiques.

2.5.3 Tampons biochimiques

Le sulfate de calcium est utilisé dans la préparation de tampons biochimiques pour maintenir un pH stable dans les solutions de travail. Il sert de composant des tampons de phosphate et des tampons de Tris pour les applications en biologie moléculaire. Les tampons d'électrophorèse l'incorporent pour ajuster la conductivité et l'osmolarité. Il est également utilisé dans les tampons de lavage pour les techniques d'immunodétection. Sa capacité à maintenir la force ionique en fait un composant essentiel des tampons physiologiques.

2.5.4 Applications enzymatiques

Le sulfate de calcium est utilisé dans les applications enzymatiques comme activateur ou stabilisateur de certaines enzymes. Il peut influencer l'activité des enzymes en modifiant la force ionique du milieu réactionnel. Le calcium est un cofacteur essentiel pour de nombreuses enzymes, notamment les lipases et les protéases. Il est également employé dans les procédés de purification des enzymes par précipitation différentielle. Son effet sur la structure tertiaire des protéines est exploité dans les études de dénaturation et de repliement.

2.5.5 Fermentation industrielle

Le sulfate de calcium est utilisé dans la fermentation industrielle comme source de nutriments minéraux pour les micro-organismes. Il fournit le calcium et le soufre nécessaires à la croissance des levains dans la production de levure de boulangerie. Les fermentations alcooliques pour la production de biocarburants l'emploient comme supplément minéral. Les procédés de fermentation pour la production d'antibiotiques et d'enzymes l'incorporent dans les milieux de culture. Il contribue à optimiser le rendement et la productivité des bioprocédés industriels.

2.6 Produits de Nettoyage

2.6.1 Détergents ménagers

N/A

2.6.2 Nettoyants industriels

N/A

2.6.3 Désinfectants

N/A

2.6.4 Produits de blanchisserie

N/A

2.6.5 Nettoyants pour surfaces alimentaires

N/A

2.7 Industrie du verre et des céramiques

2.7.1 Fabrication du verre

Le sulfate de calcium est utilisé dans l'industrie du verre comme fondant et agent de clarification. Il abaisse le point de fusion du mélange de silicates, réduisant ainsi la consommation d'énergie lors de la fusion. Le calcium confère au verre une meilleure résistance chimique et une plus grande durabilité. Les verres de laboratoire et les verres résistants à la chaleur bénéficient de ses propriétés de stabilisation thermique. Il est également utilisé dans la production de verres spéciaux pour l'électronique et les applications technologiques avancées. Le sulfate de calcium contribue à l'élimination des bulles de gaz piégées dans le verre fondu, améliorant ainsi la qualité optique du produit final. Il sert également de source de calcium pour ajuster la composition chimique du verre.

2.7.2 Émaux et glaçures céramiques

Le sulfate de calcium est utilisé dans la formulation des émaux et glaçures céramiques comme fondant et modificateur de surface. Il abaisse la température de fusion des glaçures, permettant une cuisson à des températures plus basses. Le calcium confère aux glaçures une surface brillante et une meilleure adhérence au support céramique. Les céramiques artistiques et les produits de décoration utilisent le sulfate de calcium pour obtenir des effets de couleur et de texture spécifiques. Il contribue à la formation de surfaces vitrifiées résistantes aux agents chimiques et à l'abrasion. Les carreaux de céramique et la vaisselle de table bénéficient de ses propriétés de durabilité et d'esthétique.

2.7.3 Fibres de verre

N/A

2.7.4 Verres optiques

Le sulfate de calcium est utilisé dans la fabrication des verres optiques spéciaux pour améliorer leurs propriétés optiques. Il permet d'ajuster l'indice de réfraction et la dispersion de la lumière dans les lentilles et les prismes. Les verres optiques de haute pureté utilisent le sulfate de calcium pour minimiser les inclusions et les défauts. Il est essentiel dans la production des verres pour instruments d'optique, microscopes et télescopes. Les fibres optiques et les composants photoniques bénéficient de ses propriétés de transmission lumineuse.

2.8 Applications Chimiques / Techniques

2.8.1 Polymères et plastiques (PVC, polyesters, résines)

Le sulfate de calcium est utilisé comme charge minérale dans les polymères et plastiques. Il sert de filler pour améliorer les propriétés mécaniques et réduire les coûts des formulations. Les PVC, polyesters et résines thermodurcissables l'incorporent comme charge de renfort et agent de réduction de retrait. Il améliore la résistance à la traction, la dureté et la stabilité dimensionnelle des produits plastiques. Le sulfate de calcium est également utilisé comme agent de nucléation pour contrôler la cristallisation des polymères semi-cristallins. Son faible coût et sa densité modérée en font une charge économique pour de nombreuses applications.

2.8.2 Revêtements et peintures

Le sulfate de calcium est utilisé dans les revêtements et peintures comme charge minérale et pigment extenseur. Il améliore la couvrance, l'opacité et la résistance mécanique des films de peinture. Les peintures au latex et les peintures à l'huile l'incorporent comme charge de remplissage pour réduire les coûts et améliorer les propriétés de rheologie. Il contribue à la stabilité en suspension des pigments et à la résistance à l'abrasion des revêtements. Le sulfate de calcium est également utilisé comme agent de matification dans les peintures et vernis. Les apprêts et les sous-couches pour peinture l'utilisent pour améliorer l'accroche et la uniformité du support.

2.8.3 Adhésifs et colles

Le sulfate de calcium est utilisé dans les adhésifs et colles comme charge minérale et agent de réduction de retrait. Il améliore la consistance, la stabilité et les propriétés de collage des formulations adhésives. Les colles à base de plâtre et les mastics l'incorporent comme composant principal ou charge de renfort. Il contribue à réguler le temps de prise et à améliorer la résistance mécanique des joints. Le sulfate de calcium est également utilisé comme agent anti-sag dans les adhésifs épais pour éviter l'écoulement avant la prise.

2.8.4 Lubrifiants industriels

N/A

2.8.5 Fluides de coupe et usinages

N/A

2.8.6 Textiles (teinture, apprêts, ignifugation)

N/A

2.8.7 Papeterie (agents de blanchiment, colles)

Le sulfate de calcium est utilisé dans l'industrie papetière comme charge minérale et pigment de remplissage. Il améliore l'opacité, le brillant et l'imprimabilité du papier. Les papiers couchés et les cartons l'incorporent comme charge de surface pour améliorer la qualité d'impression. Il contribue à réduire les coûts de production en remplaçant partiellement les charges plus chères comme le carbonate de calcium précipité. Le sulfate de calcium est également utilisé comme agent de collage dans la fabrication du carton et du papier ondulé. Les papiers spéciaux pour impression et les papiers photographiques bénéficient de ses propriétés de blancheur et d'uniformité.

2.8.8 Traitement des eaux

Le sulfate de calcium est utilisé dans le traitement des eaux pour diverses applications. Il sert d'agent de floculation dans certaines installations de traitement des eaux usées. Les systèmes de dessalement l'utilisent pour ajuster la minéralisation de l'eau produite. Il est employé dans le traitement des eaux de piscine pour stabiliser le pH et ajuster la dureté. Les industries utilisatrices d'eau déminéralisée l'incorporent pour réminéraliser les eaux de process. Son utilisation dans le traitement des eaux est limitée par rapport à d'autres sels minéraux, mais il trouve des applications spécifiques où la présence de calcium est recherchée sans modification significative du pH.

SECTION 3 : UTILISATIONS ET APPLICATIONS DÉTAILLÉES (par secteur)

3.1 Secteur Alimentaire

3.1.1 Fonctions technologiques principales

Régulateur d'acidité / Acidulant : Ajuste et stabilise le pH des produits alimentaires pour optimiser la conservation et les propriétés organoleptiques.
Agent de conservation : N/A
Antioxydant : N/A
Émulsifiant / Stabilisant : Contribue à la stabilité des émulsions et des suspensions.
Épaississant / Gélifiant : N/A
Agent de texture : Améliore la consistance, la fermeté et la texture des produits alimentaires.
Exhausteur de goût : N/A
Colorant / Stabilisant de couleur : Agent de blanchiment des farines.
Agent levant : Contribue à la levée des pâtes en libérant du gaz.
Antiagglomérant : Prévient la formation de grumeaux dans les poudres alimentaires.
Coagulant : Fait coaguler les protéines, notamment dans la production du tofu.
Source de calcium : Enrichissement nutritionnel en calcium.

3.1.2 Applications par catégorie de produits

Produits laitiers :

Rôle spécifique : Agent raffermissant, source de calcium, amélioration de la coagulation
Produits types : Fromages frais, yaourts enrichis, desserts lactés, laits enrichis
Dosage typique : Selon bonnes pratiques de fabrication (quantum satis)
Effets recherchés : Texture ferme, enrichissement calcique, stabilité

Produits carnés :

Rôle spécifique : Agent raffermissant, amélioration de la rétention d'eau
Produits types : Saucisses, jambons cuits, pâtés, terrines, surimi
Dosage typique : Limité par la réglementation selon le type de produit
Effets recherchés : Texture ferme, jutosité, coupe nette

Produits de boulangerie-pâtisserie :

Rôle spécifique : Agent de traitement des farines, anti-agglomérant, agent de blanchiment, source de calcium
Produits types : Pains, biscuits, pâtisseries, farines enrichies, céréales de petit-déjeuner
Dosage typique : 0,1-1,3% de la masse de farine selon l'application
Effets recherchés : Amélioration de la panification, couleur, texture, enrichissement

Boissons :

Rôle spécifique : Régulateur d'acidité, source de calcium, contrôle du pH en brasserie
Produits types : Bières, vins, jus de fruits, boissons enrichies en calcium
Dosage typique : 0,05-0,5 g/L selon le produit
Effets recherchés : Équilibre acidulé, stabilité, amertume de la bière

Confiserie :

Rôle spécifique : Agent de texture, charge minérale
Produits types : Bonbons gélifiés, gommes à mâcher, fruits confits
Dosage typique : Jusqu'à 3% dans les confiseries et glaçages
Effets recherchés : Texture souhaitée, stabilité au stockage

Sauces et condiments :

Rôle spécifique : Stabilisateur d'émulsions, régulateur de pH
Produits types : Mayonnaises, ketchups, vinaigrettes, sauces de cuisson
Dosage typique : 0,1-1%
Effets recherchés : Stabilité de l'émulsion, équilibre des saveurs

Plats préparés et surgelés :

Rôle spécifique : Agent raffermissant, stabilisateur de texture
Produits types : Plats cuisinés, légumes surgelés, soupes en sachet
Dosage typique : Selon bonnes pratiques
Effets recherchés : Qualité après décongélation, maintien de la texture

Snacks et produits apéritifs :

Rôle spécifique : Agent anti-agglomérant, substitut de sel
Produits types : Chips, crackers, biscuits salés
Dosage typique : 0,5-2%
Effets recherchés : Réduction du sodium, texture améliorée

Produits diététiques et compléments alimentaires :

Rôle spécifique : Source de calcium, substitut de sel, excipient
Produits types : Substituts de sel, compléments minéraux, comprimés
Dosage typique : Selon les besoins nutritionnels
Effets recherchés : Apport minéral, réduction du sodium

Aliments pour bébés et enfants :

Rôle spécifique : N/A
Produits types : N/A
Dosage typique : N/A
Effets recherchés : N/A

3.1.3 Compatibilités et synergies alimentaires

Combinaisons efficaces : Synergie avec le peroxyde de benzoyle pour le blanchiment des farines ; combinaison avec les phosphates pour la rétention d'eau dans les produits carnés ; association avec les acides pour la coagulation du tofu.
Incompatibilités : Éviter le contact avec des substances fortement réductrices ; incompatibilité avec les carbonates (précipitation) ; précipitation en présence de concentrations élevées de phosphate.
Effets synergiques : Amélioration de l'efficacité des agents levant lorsqu'il est utilisé comme régulateur de pH ; renforcement de l'action des émulsifiants dans les sauces émulsionnées.

3.1.4 Avantages d'utilisation en alimentaire

Bénéfices technologiques : Polyvalence fonctionnelle (coagulant, agent de texture, anti-agglomérant, source de calcium) ; stabilité thermique permettant son utilisation dans les procédés de cuisson ; inertie chimique.
Bénéfices organoleptiques : Goût neutre ne masquant pas les arômes ; amélioration de la texture et de la consistance ; maintien de la fraîcheur perçue.
Bénéfices sécurité/conservation : Absence de toxicité aux doses d'usage ; contribution à la stabilité microbiologique ; allongement de la durée de conservation.
Bénéfices économiques : Coût faible (source naturelle abondante) ; pas de limite maximale réglementaire (quantum satis) offrant une flexibilité de formulation ; réduction des pertes.

3.2 Secteur pharmaceutique et médical

3.2.1 Fonctions pharmaceutiques

Excipient (agent de charge, liant, délitant) : Utilisé comme diluant dans les comprimés et gélules pour ajuster le volume et la masse des formulations.
Régulateur de pH : Ajuste le pH des formulations liquides pour optimiser la stabilité des principes actifs.
Agent tampon : Maintient un pH stable dans les suspensions.
Conservateur antimicrobien : N/A
Agent de solubilisation : N/A
Agent d'enrobage : N/A

3.2.2 Applications par forme galénique

Formes solides (comprimés, gélules) :

Fonction : Agent de charge, diluant, amélioration des propriétés de compression
Dosage typique : 5-30% de la formulation
Avantages : Inertie chimique, compression facile, dissolution contrôlée (dihydrate)

Formes liquides (sirops, suspensions) :

Fonction : Régulateur de pH, agent de suspension
Dosage typique : 0,1-1%
Avantages : Stabilité des suspensions, tolérance améliorée

Formes topiques (crèmes, gels) :

Fonction : N/A
Dosage typique : N/A
Avantages : N/A

3.2.3 Pharmacopées et conformité

Spécifications USP (United States Pharmacopeia) : Monographie pour le Calcium Sulfate (USP)
Spécifications EP (European Pharmacopoeia) : Monographie 01/2008:0986
Spécifications JP (Japanese Pharmacopoeia) : Monographie pour le Calcium Sulfate
Grade pharmaceutique requis : Grade USP/EP/FCC pour les applications pharmaceutiques et alimentaires

3.3 Secteur Cosmétique

3.3.1 Fonctions cosmétiques

Régulateur de pH : N/A
Agent tampon : N/A
Chélateur (séquestrant métaux) : N/A
Conservateur : N/A
Agent de viscosité : N/A
Stabilisant d'émulsion : N/A
Agent d'exfoliation : N/A
Agent abrasif : Agent abrasif doux dans les dentifrices

3.3.2 Applications par type de produit

Soins de la peau :

Fonction : N/A
Produits types : N/A
Concentration typique : N/A
Bénéfices peau : N/A

Soins capillaires :

Fonction : N/A
Produits types : N/A
Concentration typique : N/A
Bénéfices cheveux : N/A

Produits d'hygiène :

Fonction : Agent abrasif, polissant
Produits types : Dentifrices, poudres dentifrices
Concentration typique : 5-20%
Bénéfices : Élimination de la plaque, polissage dentaire

3.3.3 Compatibilité dermatologique

Tolérance cutanée : Bonne tolérance
Potentiel irritant/allergène : Faible potentiel irritant
Recommandations d'usage : Utilisation standard dans les dentifrices

3.4 Secteur Agriculture

3.4.1 Applications en production végétale

Fertilisation : Apport de calcium (21-23% Ca) et de soufre (17-18% S) pour la croissance des plantes ; correction de la carence en calcium ; amélioration de la qualité des récoltes.
Protection des cultures : Utilisation comme adjuvant dans les formulations de pesticides.
Adjuvants phytosanitaires : Amélioration de la stabilité et de l'efficacité des formulations.
Conservation fourrage / ensilage : N/A

3.4.2 Applications en nutrition animale

Additif alimentaire animal : Supplément minéral pour le bétail, les volailles et les porcs ; apport de calcium et de soufre essentiels au métabolisme.
Régulateur de pH digestif : Contribution à l'équilibre acido-basique chez les ruminants.
Agent de conservation aliments : N/A
Amélioration digestibilité : N/A

3.4.3 Aquaculture

Aliments pour poissons/crustacés : Supplément minéral dans les formulations d'aliments pour poissons d'élevage.
Traitement de l'eau : Ajustement de la dureté et de l'équilibre minéral des bassins.
Désinfection : N/A

3.5 Secteur Biotechnologie

3.5.1 Applications en recherche

Milieux de culture : Source de calcium et de soufre pour la croissance microbienne et cellulaire.
Tampons biochimiques : Composant des tampons de travail pour maintenir le pH et la force ionique.
Réactifs analytiques : Standard primaire pour le dosage du calcium et du soufre.
Chromatographie : N/A

3.5.2 Applications en production industrielle

Fermentation : Source de nutriments minéraux pour les levures et bactéries.
Bioréacteurs : Supplément minéral pour les cultures en bioréacteur.
Purification de biomolécules : N/A

3.6 Secteur Nettoyage et Entretien

3.6.1 Détergents et nettoyants

Fonction : N/A
Applications : N/A
Mécanismes d'action : N/A

3.6.2 Désinfectants

Rôle dans formulations désinfectantes : N/A
Compatibilité avec agents antimicrobiens : N/A
Secteurs d'usage : N/A

3.7 Secteur Verre et Céramiques

3.7.1 Industrie du verre

Rôle dans fusion du verre : Fondant abaissant le point de fusion du silicate ; clarification du verre fondu.
Types de verre produits : Verre de laboratoire, verre résistant à la chaleur, verre de construction.
Propriétés conférées : Résistance chimique accrue, dureté supérieure, meilleure durabilité.

3.7.2 Céramiques et émaux

Fonction dans glaçures : Fondant abaissant la température de cuisson ; modificateur de surface pour un brillant amélioré.
Effets sur propriétés finales : Surface vitrifiée résistante, adhérence optimale au support.

3.8 Secteur Chimique et Technique

3.8.1 Polymères et plastiques

Rôle : Charge minérale, agent de réduction de retrait, amélioration des propriétés mécaniques
Types de polymères : PVC, polyesters, résines thermodurcissables
Propriétés conférées : Résistance à la traction, dureté, stabilité dimensionnelle

3.8.2 Revêtements, peintures, adhésifs

Fonction : Charge minérale, pigment extenseur, agent de matification
Applications : Peintures au latex, apprêts, sous-couches

3.8.3 Lubrifiants et fluides industriels

Rôle : N/A
Secteurs : N/A

3.8.4 Textiles

Applications : N/A
Effets sur tissus : N/A

3.8.5 Papeterie

Fonction : Charge minérale, pigment de remplissage, agent d'opacification
Impact sur qualité papier : Amélioration de l'opacité, du brillant et de l'imprimabilité

3.8.6 Traitement des eaux

Rôle : Agent de floculation, réminéralisation des eaux déminéralisées
Applications : Stations d'épuration, industries utilisatrices d'eau pure
Mécanismes : Ajustement de la minéralisation, optimisation du traitement physico-chimique

4. PROPRIÉTÉS SCIENTIFIQUES

4.1 Propriétés chimiques

4.1.1 Caractéristiques moléculaires

Formule moléculaire : CaSO₄ (anhydre) ; CaSO₄·2H₂O (dihydrate)
Masse moléculaire : 136,14 g/mol (anhydre) ; 172,17 g/mol (dihydrate)
Structure chimique : Cristaux orthorhombiques (anhydrite) ou monocliniques (dihydrate) ; structure ionique avec ions Ca²⁺ et groupement SO₄²⁻
Groupes fonctionnels principaux : Groupement sulfate (SO₄²⁻)

4.1.2 Comportement chimique

Propriétés acido-basiques (pKa) : pH d'une solution aqueuse saturée : 7,0-7,3 (solution neutre)
Formes ioniques en solution : Dissociation partielle en ions Ca²⁺ et SO₄²⁻ en solution aqueuse (solubilité limitée)
Réactivité chimique : Substance chimiquement stable ; réagit avec les carbonates pour former du carbonate de calcium
Stabilité chimique : Stable dans les conditions normales de stockage et d'utilisation ; décomposition au-dessus de 1450°C avec émission de fumées de SOₓ
Incompatibilités chimiques : Éviter le contact avec les carbonates (précipitation) ; incompatibilité avec les phosphates en solution concentrée ; réaction violente avec l'aluminium en poudre et le phosphore à haute température

4.2 Propriétés physiques

4.2.1 Caractéristiques d'état

Apparence (couleur, aspect) : Cristaux blancs ou incolores, poudre cristalline blanche ou granulés blancs ; cristaux de gypse parfois transparents (sélénite)
État physique (solide, liquide) : Solide cristallin à température ambiante
Densité et masse volumique (g/cm³) : Densité : 2,96 g/cm³ (anhydre) ; 2,32 g/cm³ (dihydrate)

4.2.2 Propriétés thermiques

Point de fusion (°C) : 1450°C (décomposition pour l'anhydre)
Point d'ébullition (°C) : Décomposition avant ébullition
Température de décomposition (°C) : Déshydratation du dihydrate à 100-150°C ; décomposition de l'anhydre au-dessus de 1450°C
Stabilité thermique : Stable jusqu'à des températures élevées ; le dihydrate perd son eau de cristallisation à chauffage

4.2.3 Propriétés de solubilité

Solubilité dans l'eau (g/L à température spécifique) : 2,0-2,4 g/L à 20°C (dihydrate) ; 0,6-0,7 g/L à 20°C (anhydre soluble) ; solubilité inverse à la température (diminue avec l'augmentation de la température)
Solubilité dans solvants organiques : Insoluble dans l'éthanol, l'acétone et les solvants organiques ; légèrement soluble dans l'acide glycérique
pH en solution aqueuse (valeur typique, concentration) : 7,0-7,3 (solution saturée à 25°C)
Propriétés hygroscopiques : L'anhydrite soluble est hygroscopique et absorbe l'humidité pour former l'hémihydrate ou le dihydrate

4.2.4 Autres propriétés physiques

Pression de vapeur (Pa à température spécifique) : Négligeable à température ambiante
Coefficient de partage octanol/eau (log Pow) : Non applicable (substance ionique très soluble dans l'eau)
Propriétés électriques (conductivité si pertinent) : Conductivité faible en solution aqueuse due à la solubilité limitée
Propriétés optiques (indice de réfraction, pouvoir rotatoire si applicable) : Indice de réfraction : 1,521-1,530 (dihydrate)

4.3 Propriétés fonctionnelles alimentaires

4.3.1 Fonctions technologiques

Fonction principale : Agent raffermissant et coagulant
Fonction secondaire : Agent anti-agglomérant et régulateur d'acidité
Fonction tertiaire : Source de calcium pour enrichissement nutritionnel
Fonction quaternaire : Agent de blanchiment des farines

4.3.2 Propriétés d'utilisation en industrie alimentaire

Stabilité au stockage (durée, conditions) : Stable indéfiniment dans un environnement sec ; le dihydrate est stable, l'anhydrite peut absorber l'humidité
Compatibilité alimentaire (matrices alimentaires compatibles) : Compatible avec la plupart des matrices alimentaires : produits laitiers, viandes, boissons, pâtisserie
Facilité de manipulation (précautions, équipements) : Manipulation aisée ; équipement standard de manutention des poudres
Solubilité et dissolution (vitesse, techniques d'incorporation) : Dissolution lente dans l'eau ; dissolution accélérée par agitation et chauffage
Dosage et incorporation (méthodes, homogénéisation) : Incorporation directe en poudre ou dispersion en suspension
Reproductibilité des résultats (constance des effets) : Effets reproductibles et constants grâce à la stabilité chimique

4.4 Propriétés analytiques

4.4.1 Méthodes d'identification

Spectroscopie (IR, UV-Vis, RMN) : Spectroscopie infrarouge (IR) : bandes caractéristiques du groupement sulfate (1100-1000 cm⁻¹) et de l'eau de cristallisation (3400-3200 cm⁻¹ pour le dihydrate)
Chromatographie (HPLC, GC) : Chromatographie ionique pour la séparation et l'identification des ions Ca²⁺ et SO₄²⁻
Tests chimiques spécifiques : Test au chlorure de baryum (précipitation blanche de sulfate de baryum) ; test à la flamme (coloration brique rouge caractéristique du calcium)

4.4.2 Méthodes de dosage quantitatif

Techniques analytiques : Chromatographie ionique (HPLC-IC) ; titrimétrie complexométrique (EDTA) pour le calcium ; gravimétrie pour le sulfate ; spectrophotométrie d'absorption atomique (AAS) pour le calcium
Limites de détection : Chromatographie ionique : 0,1 mg/L ; AAS : 0,01 mg/L
Précision des méthodes : CV < 2% pour les méthodes chromatographiques ; CV < 1% pour la gravimétrie

4.4.3 Critères de pureté

Pureté minimale requise (%) : 98% (grade alimentaire FCC) ; 98-101% (grade pharmaceutique USP/EP)
Impuretés tolérées : Chlorures (max 0,05%) ; fer (max 0,01%) ; métaux lourds (max 20 ppm) ; arsenic (max 3 ppm)
Spécifications qualité (pharmacopées, normes alimentaires) : Conformité FCC (Food Chemicals Codex), USP (United States Pharmacopeia), EP (European Pharmacopoeia), JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives)

5. SÉCURITÉ ET TOXICOLOGIE

5.1 Évaluation toxicologique

5.1.1 Toxicité aiguë

DL50 orale (mg/kg poids corporel) : > 10000 mg/kg (rat, oral) - faible toxicité aiguë
Effets à court terme : À doses élevées : effet cathartique (purgatif) entraînant constipation ou obstruction intestinale
Symptômes d'intoxication : Constipation, obstruction intestinale en cas d'ingestion massive (formation de masses compactes)

5.1.2 Toxicité chronique

Études à long terme (rongeurs, primates) : Aucune étude de cancérogénicité à long terme spécifique n'a montré d'effet cancérogène
NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) : Non établi spécifiquement en raison de la faible toxicité
LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level) : Effets gastro-intestinaux observés à des doses supérieures à 2000-3000 mg/jour chez l'humain

5.1.3 Effets spécifiques

Irritation : Cutanée : non irritant ; Oculaire : légèrement irritant ; Respiratoire : poussières potentiellement irritantes pour les voies respiratoires
Génotoxicité et mutagénicité : Tests in vitro/in vivo : aucune évidence de génotoxicité ou mutagénicité
Cancérogénicité : Classification IARC/CIRC : non classé (pas suffisamment de données) ; aucune preuve de cancérogénicité
Toxicité reproductive et développementale : Aucun effet tératogène ou sur la fertilité rapporté aux doses alimentaires
Sensibilisation et allergie : Potentiel allergène faible ; aucune réaction allergique significative documentée

5.2 Dose Journalière Admissible (DJA)

5.2.1 DJA établie

Valeur (mg/kg poids corporel/jour) : Non spécifiée / Non limitée (NL) - Aucune DJA numérique n'a été établie par le JECFA ou l'EFSA en raison de la faible toxicité et de l'absence d'effets indésirables aux doses d'usage alimentaire
Organisme émetteur (JECFA, EFSA, FDA) : JECFA (1983, réévalué 2019) ; EFSA (2019)
Date d'évaluation/révision : Réévaluation EFSA : 24 septembre 2019 (publication 30 octobre 2019)

5.2.2 Facteur de sécurité

Facteur d'incertitude appliqué (généralement 100) : Non applicable (pas de DJA numérique établie)
Justification scientifique : Le sulfate de calcium est faiblement absorbé et excrété dans les fèces ; le calcium et le sulfate sont des constituants physiologiques normaux du corps humain ; aucun effet toxique observé aux niveaux d'exposition alimentaire

5.3 Statut réglementaire de sécurité

5.3.1 Classifications internationales

GRAS (FDA) : Generally Recognized As Safe (21 CFR 184.1230) - Affirmé comme sûr pour les usages alimentaires directs
JECFA (FAO/OMS) : Évaluation positive - ADI (Acceptable Daily Intake) : Non spécifiée
EFSA (UE) : Opinion favorable - Réévaluation 2019 : pas de risque pour la santé aux niveaux d'exposition actuels

5.3.2 Position FEMA (Flavor and Extract Manufacturers Association)

Statut général dans la base FEMA : Le sulfate de calcium n'est pas principalement classé comme arôme par la FEMA
Classification GRAS spécifique arômes : N/A
Usage dans l'industrie aromatique : Utilisé indirectement comme support dans les formulations aromatiques
Évaluations FEMA Expert Panel : N/A

6. RÉGLEMENTATION INTERNATIONALE

6.1 Union Européenne

6.1.1 Réglementation alimentaire

Règlement (CE) n°1333/2008 : Cadre réglementaire des additifs alimentaires dans l'UE
Règlement (UE) n°1129/2011 : Liste autorisée des additifs alimentaires - E516 autorisé avec conditions d'usage
Annexe II : Conditions d'utilisation par catégories alimentaires - E516 autorisé dans de nombreuses catégories alimentaires à dose non limitée (quantum satis) ou avec limites spécifiques
Numéro E attribué : E516

6.1.2 Évaluation EFSA

Avis scientifiques publiés : EFSA Journal 2019 ; 17(10):5868 - Réévaluation du sulfate de calcium comme additif alimentaire
Réévaluations récentes : Réévaluation complète publiée le 30 octobre 2019
Recommandations spécifiques : Pas de préoccupation de sécurité identifiée aux niveaux d'exposition actuels

6.1.3 Réglementation REACH

Enregistrement REACH (si applicable) : Enregistré sous le numéro EINECS 231-900-3
Numéro EINECS : 231-900-3
Classification CLP (Règlement 1272/2008) : Non classé comme dangereux pour l'environnement

6.1.4 Réglementation cosmétique

Règlement (CE) n°1223/2009 : Autorisé comme ingrédient cosmétique (charge, abrasif, opacifiant)
Statut dans les cosmétiques (autorisé/restreint/interdit) : Autorisé
Concentrations maximales autorisées : Non spécifiée
Réalité du marché cosmétique : Utilisation dans les dentifrices et produits d'hygiène bucco-dentaire

6.1.5 Surveillance et conformité

Systèmes d'alerte (RASFF) : Système d'alerte rapide pour les denrées alimentaires et les aliments pour animaux
Contrôles officiels : Contrôles réguliers par les autorités compétentes des États membres

6.2 États-Unis

6.2.1 FDA (Food and Drug Administration)

Réglementation alimentaire :

21 CFR Part 172 : Additifs alimentaires autorisés pour addition directe
Subpart B : Food Preservatives (agents de conservation)
Autres subparts pertinents : 21 CFR 184.1230 - Substances directes reconnues comme sûres (GRAS)

21 CFR Part 175 : Additifs alimentaires indirects (adhésifs, revêtements)

Section 21 CFR : Dispositions générales

Liste EAFUS :

Everything Added to Food in the United States
Statut GRAS officiel : GRAS (21 CFR 184.1230)

Good Manufacturing Practices (GMP) :

Limites d'usage selon bonnes pratiques de fabrication
Utilisation conforme aux GMP sans limite maximale spécifiée

6.2.2 Autres applications réglementées (FDA)

OTC Active Ingredients : Non classé comme ingrédient actif OTC
DrugPortal : Répertorié comme excipient pharmaceutique

6.3 Canada

6.3.1 Santé Canada

Listes d'autorisation :

Liste des agents de conservation autorisés : Répertorié
Liste des additifs alimentaires autorisés ayant d'autres utilisations acceptées : Répertorié comme agent raffermissant et régulateur d'acidité

Inventaires chimiques :

DSL (Domestic Substances List) – Liste intérieure des substances : Répertorié (CAS 7778-18-9)

Évaluations des risques :

Programme canadien d'évaluation des substances : Évalué comme substance de faible priorité
Liste des Produits chimiques préoccupants : Non inscrit

6.3.2 Bonnes Pratiques de Fabrication (BPF)

Exigences spécifiques Canada : Conformité aux BPF canadiennes pour les additifs alimentaires
Limites d'utilisation selon catégories : Selon bonnes pratiques de fabrication

6.4 Codex Alimentarius (FAO/OMS)

6.4.1 Normes internationales

GSFA (General Standard for Food Additives) : E516 autorisé dans de nombreuses catégories alimentaires selon les conditions du GSFA
INS (International Numbering System) : Numéro 516
Catégories fonctionnelles : Agent raffermissant, agent de traitement des farines, régulateur d'acidité, coagulant

6.4.2 Évaluations JECFA

Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives : Évaluations régulières depuis 1983
Rapports d'évaluation : JECFA Monographs - Sulfate de calcium : pas de limite d'acceptation spécifiée
Spécifications de pureté : JECFA Specifications for Identity and Purity

6.5 Autres pays et régions

6.5.1 Principales réglementations

Japon (Ministry of Health, Labour and Welfare) : Autorisé comme additif alimentaire désigné
Australie/Nouvelle-Zélande (FSANZ) : Autorisé selon le Standard 1.3.1 du Code alimentaire australien/néo-zélandais
Chine (GB standards) : GB 1886.6-2016 - Standard national de sécurité alimentaire pour le sulfate de calcium
Brésil (ANVISA) : Autorisé como aditivo alimentar (RDC n° 239/2018)

6.5.2 Harmonisation internationale

Convergences réglementaires : Large harmonisation entre UE, USA, Canada et Codex ; autorisations similaires dans la plupart des pays
Divergences notables : Restrictions spécifiques dans certaines catégories alimentaires selon les pays

6.6 Résumé comparatif des réglementations

Région	Statut	DJA	Limites d'usage
UE	Autorisé E516	Non limitée	Quantum satis ou limites spécifiques par catégorie
USA	GRAS (21 CFR 184.1230)	Non spécifiée	GMP
Canada	Autorisé	Non spécifiée	BPF
Codex	Autorisé INS 516	Non spécifiée	GSFA
Japon	Autorisé	Non spécifiée	Selon spécifications
Chine	Autorisé GB 1886.6	Non spécifiée	Limites nationales

7. LIMITES D'UTILISATION PAR CATÉGORIES ALIMENTAIRES

7.1 Réglementation européenne (UE) — Règlement 1129/2011

7.1.1 Catégories alimentaires et limites maximales

Code catégorie	Catégorie alimentaire	Limite max (mg/kg ou mg/L)	Restrictions
01.1.1	Laits et laits en poudre (non transformés)	GMP	-
01.2.1	Laits fermentés (nature)	GMP	-
01.2.2	Laits fermentés aromatisés	GMP	-
01.3.2	Crèmes de dessert	GMP	-
01.4	Crèmes et crèmes en poudre	GMP	-
01.5.1	Laits et crèmes condensés sucrés	GMP	-
01.6	Fromages	GMP	-
01.7	Produits de lactosérum	GMP	-
01.8	Protéines de lactosérum	GMP	-
02.1	Matières grasses végétales et animales	GMP	-
02.2	Beurres	GMP	-
03	Sorbets et glaces	GMP	-
04.1.1	Fruits frais	GMP	Traitement de surface uniquement
04.1.2	Fruits transformés	GMP	-
04.2	Légumes	GMP	-
05.1	Produits à base de cacao et chocolat	GMP	-
05.2	Confiseries	3000 mg/kg	-
05.3	Chewing-gums	GMP	-
05.4	Décors	GMP	-
06.1	Farines et amidons	GMP	Agent de traitement des farines
06.2	Céréales et produits à base de céréales	GMP	-
06.3	Pâtes alimentaires	GMP	-
06.4.3	Pâtes et nouilles précuites	GMP	-
06.5	Céréales pour petit-déjeuner	GMP	-
07.1	Pains et petits pains	GMP	-
07.2	Produits de boulangerie fine	13000 mg/kg	-
08.1	Viandes fraîches	GMP	-
08.2	Viandes transformées	GMP	-
08.3	Produits à base de viande hachée	GMP	-
09.1	Poissons et produits de la pêche	GMP	-
09.2	Produits de la pêche transformés	GMP	-
10.1	Œufs	GMP	-
10.2	Produits à base d'œufs	GMP	-
11	Sucres et sirops	GMP	-
12.1	Sels et substituts de sel	GMP	-
12.2	Herbes, épices, assaisonnements	GMP	-
12.3	Vinaigres	GMP	-
12.4	Moutardes	GMP	-
12.5	Soupes et bouillons	GMP	-
12.6	Sauces	GMP	-
12.7	Salades et plats préparés	GMP	-
12.8	Levures	GMP	-
12.9	Protéines végétales	GMP	-
13.1	Aliments pour nourrissons	Interdit	Non autorisé pour les nourrissons
13.2	Aliments pour bébés	Interdit	Non autorisé pour les bébés
13.3	Aliments diététiques	GMP	-
14.1	Boissons non alcoolisées	GMP	-
14.2	Boissons alcoolisées	GMP	-
15.1	Aliments pour snacks	GMP	-
15.2	Noix et graines	GMP	-
15.3	Snacks à base de céréales	GMP	-
16	Aliments non définis	GMP	-

GMP = Good Manufacturing Practice (bonnes pratiques de fabrication) - Utilisation à la dose nécessaire pour obtenir l'effet désiré

7.1.2 Consultation officielle

Lien vers annexe II du Règlement 1129/2011 : EUR-Lex - 02011R1129-20230101
Sources officielles EUR-Lex : Législation européenne en vigueur

7.2 Réglementation américaine (FDA) — 21 CFR

7.2.1 Limites générales FDA

Good Manufacturing Practices (quantum satis) : Utilisation conforme aux bonnes pratiques de fabrication sans limite maximale numérique
Limites spécifiques par règlement : 21 CFR 184.1230 - Utilisation sans restriction dans les aliments

7.2.2 Applications spécifiques FDA

Application alimentaire	21 CFR référence	Limite max	Conditions
Aliments multiples	21 CFR 184.1230	GMP	GRAS pour tous les usages alimentaires
Produits laitiers	21 CFR 184.1230	GMP	-
Boissons	21 CFR 184.1230	GMP	-
Produits de boulangerie	21 CFR 184.1230	GMP	-
Substituts de sel	21 CFR 184.1230	GMP	-

7.3 Canada (Santé Canada)

Catégorie alimentaire	Limite maximale	Conditions
Produits laitiers	Sans maximum	Selon BPF
Produits de viande	Sans maximum	Selon BPF
Produits de boulangerie	Sans maximum	Selon BPF
Boissons	Sans maximum	Selon BPF
Substituts de sel	Sans maximum	Principal usage
Aliments pour bébés	Interdit	Non autorisé

7.4 Codex Alimentarius (GSFA)

Catégorie Codex	Aliments	Limite
01.1.2	Laits aromatisés	GMP
01.2.1	Laits fermentés	GMP
01.6	Fromages	GMP
02.1	Graisses et huiles	GMP
04.1	Fruits	GMP
04.2	Légumes	GMP
05.1	Chocolat	GMP
05.2	Confiseries	GMP
06.1	Farines	GMP
06.2	Céréales	GMP
07.1	Pains	GMP
07.2	Pâtisseries	GMP
08.1	Viandes fraîches	GMP
08.2	Viandes traitées	GMP
09.1	Poissons frais	GMP
09.2	Poissons traités	GMP
12.1	Sels	GMP
12.2	Épices	GMP
12.5	Soupes	GMP
12.6	Sauces	GMP
14.1	Boissons	GMP
14.2	Boissons alcoolisées	GMP

7.5 Restrictions et interdictions spécifiques

7.5.1 Interdictions formelles

Aliments infantiles (< 6 mois, < 1 an, < 3 ans selon additif) : Interdit dans les aliments pour nourrissons et les aliments pour bébés dans l'UE (catégories 13.1 et 13.2)
Produits biologiques certifiés : Autorisé dans l'agriculture biologique UE (contrairement au chlorure de potassium)
Catégories spécifiques : Aucune restriction majeure

7.5.2 Restrictions d'usage

Combinaisons interdites avec autres additifs : Aucune restriction spécifique
Conditions de pH, température : Stable dans toute la gamme de pH alimentaire (pH 2-10)
Étiquetage obligatoire : Mention obligatoire "sulfate de calcium" ou "E516" sur les étiquettes des denrées alimentaires (exemption pour les boissons spiritueuses dans certaines législations)

7.6 Calculs pratiques d'usage

7.6.1 Méthode de calcul des dosages

Formules de conversion :
- ppm = mg/kg = mg/L (pour les solutions aqueuses diluées)
- % = g/100g = 10 000 ppm
- Exemple : 0,1% = 1000 ppm = 1000 mg/kg
Exemples de calculs pour différents volumes de production :
- Pour 100 kg de produit avec un dosage de 0,5% : 100 kg × 0,005 = 0,5 kg = 500 g de sulfate de calcium
- Pour 1000 L de boisson avec un dosage de 0,2 g/L : 1000 L × 0,2 g/L = 200 g de sulfate de calcium

7.6.2 Outils pratiques

Référence à Open Food Facts : Open Food Facts - E516
Calculateurs en ligne : Outils de conversion ppm/% disponibles sur les sites de laboratoires analytiques

8. BONNES PRATIQUES DE FABRICATION (BPF)

8.1 Principes généraux des BPF

8.1.1 Personnel qualifié

Formation obligatoire : Formation aux BPF, à la manipulation des additifs alimentaires et à l'hygiène alimentaire
Compétences requises : Connaissance des procédés de fabrication, des dosages et des contrôles qualité
Hygiène personnelle : Port d'équipements de protection individuelle (EPI) : gants, lunettes, masque anti-poussière

8.1.2 Locaux et équipements

Conception et maintenance : Locaux propres, secs, bien ventilés ; équipements en matériaux compatibles (inox, plastique alimentaire)
Propreté et hygiène : Nettoyage régulier des surfaces et équipements ; prévention de la contamination croisée
Séparation des zones : Stockage séparé des additifs et des produits finis

8.1.3 Contrôle de la production

Procédures opérationnelles standardisées (SOP) : Documents détaillant les étapes de production, les dosages et les contrôles
Validation des procédés : Vérification de l'efficacité des procédés de fabrication
Surveillance continue : Contrôle des paramètres critiques (température, pH, dosage)

8.1.4 Contrôle qualité

Tests en cours de production : Vérification du dosage, de l'homogénéité et du pH
Analyses finales : Analyse du produit fini selon les spécifications
Libération des lots : Approbation du lot par le service qualité avant expédition

8.1.5 Documentation

Dossiers de lot (batch records) : Enregistrement complet de la production : matières premières, dosages, contrôles, incidents
Traçabilité complète : Traçabilité amont (fournisseurs) et aval (clients)
Archivage : Conservation des documents pendant la durée légale (généralement 3-5 ans)

8.2 BPF spécifiques à l'additif

8.2.1 Réception des matières premières

Contrôles à réception : Vérification du certificat d'analyse (CoA), de l'étiquetage et de l'intégrité de l'emballage
Critères d'acceptation : Pureté ≥ 98%, conformité aux spécifications FCC/USP, absence de contamination
Quarantaine : Stockage en quarantaine jusqu'à libération par le service qualité

8.2.2 Stockage approprié

Conditions de température et humidité : Stockage à température ambiante (15-25°C), à l'abri de l'humidité (HR < 60%)
Durée de conservation : Stable plusieurs années dans des conditions appropriées ; date de péremption à définir par le fabricant
Identification et ségrégation : Stockage identifié et séparé des substances incompatibles

8.2.3 Production

Procédures de pesée : Pesée précise avec balance étalonnée ; double vérification des dosages
Techniques d'incorporation : Incorporation directe en poudre ou dispersion en suspension
Homogénéisation : Mélange mécanique suffisant pour assurer une distribution uniforme
Contrôles en cours : Vérification du pH et de la conductivité si pertinent

8.2.4 Nettoyage des équipements

Procédures de nettoyage validées : Nettoyage à l'eau chaude et au détergent alimentaire ; rinçage abondant
Prévention contaminations croisées : Nettoyage entre deux productions différentes
Vérification efficacité : Contrôle visuel et éventuellement analyse de rinçage

8.2.5 Contrôle qualité spécifique

Tests analytiques spécifiques à l'additif : Dosage du calcium (AAS ou ICP), dosage du sulfate (gravimétrie), pureté globale
Fréquence des contrôles : À chaque lot réceptionné et à chaque lot de produit fini
Critères d'acceptation : Conformité aux spécifications réglementaires et aux spécifications internes

8.2.6 Traçabilité

Système de traçabilité amont-aval : Identification des lots de matières premières et des lots de produits finis
Gestion des non-conformités : Procédure de traitement des écarts et des produits non conformes
Procédures de rappel : Procédure documentée de rappel de produits en cas de problème de sécurité

8.3 Systèmes de management de la qualité

8.3.1 ISO 22000

Système de management de la sécurité des denrées alimentaires : Norme internationale combinant le HACCP et les BPF
Certification : Certification par un organisme tiers accrédité

8.3.2 BRC / IFS

British Retail Consortium : Norme de sécurité alimentaire pour les fournisseurs
International Featured Standards : Norme internationale pour la sécurité des produits alimentaires
Exigences pour fournisseurs : Conformité aux exigences des distributeurs

8.3.3 HACCP

Hazard Analysis and Critical Control Points : Analyse des dangers et points critiques de contrôle
Identification des points critiques : Identification des étapes critiques pour la sécurité
Mesures de maîtrise : Mise en place de limites critiques et de procédures de surveillance

8.4 Gestion des déchets

8.4.1 Classification des déchets

Déchets dangereux / non dangereux : Déchets de sulfate de calcium classés comme non dangereux (sauf contamination)
Codes déchets : Code européen des déchets (CED) selon la nature du déchet

8.4.2 Élimination conforme

Collecte et stockage : Stockage dans des conteneurs identifiés et étanches
Filières d'élimination autorisées : Élimination par filière agréée pour déchets non dangereux
Traçabilité des déchets : Registre des déchets avec quantités et filières d'élimination

9. AVANTAGES DE L'ADDITIF

9.1 Avantages technologiques

9.1.1 Performance fonctionnelle

Protection antioxydante exceptionnelle : N/A
Extension significative de durée de vie : Contribution à la stabilité des produits
Préservation des qualités organoleptiques (goût, couleur, texture, arôme) : Maintien de la fraîcheur perçue et de la qualité sensorielle

9.1.2 Applications industrielles avancées

Polyvalence d'utilisation (multiples matrices alimentaires) : Utilisable dans la plupart des catégories alimentaires
Innovation produits : Permet le développement de produits enrichis en calcium et à faible teneur en sodium
Qualité constante (reproductibilité des résultats) : Stabilité chimique assurant une performance reproductible

9.2 Avantages économiques

9.2.1 Réduction significative des pertes

Diminution gaspillage alimentaire : Amélioration de la conservation et réduction des retours
Allongement durée de vie commerciale : Stabilité des produits sur les étagères
Réduction retours produits : Meilleure qualité et satisfaction client

9.2.2 Optimisation de la production

Amélioration rendements : Optimisation des procédés de fabrication
Simplification procédé : Facilité d'incorporation et de manipulation
Réduction temps de production : Pas de traitement complexe nécessaire

9.2.3 Rapport coût-efficacité

Coût unitaire compétitif : Prix très bas (source naturelle abondante)
Rentabilité d'utilisation : Pas de limite maximale réglementaire (flexibilité)
Économies d'échelle : Disponibilité en très grandes quantités à coût réduit

9.3 Avantages réglementaires et sécuritaires

9.3.1 Statut réglementaire favorable

Autorisations multiples (UE, USA, Canada, Codex) : Reconnu dans les principales réglementations mondiales
Historique d'usage long et sûr : Utilisation depuis plusieurs millénaires sans incident majeur
Acceptation internationale : Facilitation des échanges commerciaux internationaux

9.3.2 Profil toxicologique rassurant

DJA établie largement supérieure aux niveaux d'exposition : Aucune DJA numérique (sécurité élevée)
Absence effets indésirables aux doses d'usage : Tolérance excellente aux niveaux alimentaires
Évaluations scientifiques positives (EFSA, JECFA, FDA) : Avis favorables des autorités sanitaires

9.3.3 Compatibilité alimentaire excellente

Absence interactions négatives : Inerte avec la plupart des composants alimentaires
Stabilité dans diverses conditions : Résistant à la chaleur et aux variations de pH
Pas de modification organoleptique indésirable : Goût neutre

9.4 Avantages environnementaux

9.4.1 Réduction impact écologique

Diminution déchets alimentaires : Allongement de la durée de conservation réduisant le gaspillage
Optimisation ressources : Production efficace et transport optimisé
Empreinte carbone réduite : Cycle de vie favorable

9.4.2 Économie circulaire

Valorisation co-produits : Production à partir de minéraux naturels ou de procédés industriels optimisés
Biodégradabilité : Substance minérale naturellement présente dans l'environnement

9.5 Récapitulatif synthétique des avantages

Avantage	Impact	Bénéfice quantifié
Polyvalence fonctionnelle	Multiple applications	Réduction du nombre d'additifs nécessaires
Sécurité élevée	Pas de DJA limitative	Confiance des consommateurs et des autorités
Stabilité thermique	Procédés de cuisson	Qualité constante après traitement thermique
Coût très bas	Rentabilité	Réduction significative des coûts de formulation
Source de calcium	Enrichissement nutritionnel	Valeur ajoutée santé
Autorisé en bio	Agriculture biologique	Accès au marché bio

10. ALTERNATIVES À L'ADDITIF

10.1 Alternatives naturelles

10.1.1 Alternatives d'origine végétale

Chlorure de calcium (E509)
- Source botanique : Minérale naturelle
- Fonction équivalente : Coagulant, agent raffermissant
- Efficacité comparée : 95% (excellente substitution pour la coagulation)
- Limitations d'usage : Goût plus prononcé ; interdit en bio dans l'UE
- Coût relatif : 1,2x (plus cher)
Gluconate de calcium (E578)
- Source botanique : Fermentation du glucose
- Fonction équivalente : Source de calcium
- Efficacité comparée : 90%
- Limitations d'usage : Moins stable thermiquement
- Coût relatif : 3x (plus cher)
Citrate de calcium
- Source botanique : Fermentation de sucres végétaux
- Fonction équivalente : Source de calcium
- Efficacité comparée : 85%
- Limitations d'usage : Goût citronné caractéristique
- Coût relatif : 2,5x (plus cher)

10.1.2 Alternatives d'origine animale

N/A

10.1.3 Alternatives d'origine minérale

Carbonate de calcium (E170)
- Source : Minérale naturelle (calcaire, craie)
- Fonction équivalente : Source de calcium, anti-agglomérant
- Efficacité comparée : 80%
- Limitations d'usage : Alcalin (pH élevé) ; moins polyvalent
- Coût relatif : 0,7x (moins cher)

10.2 Alternatives synthétiques

10.2.1 Alternatives chimiques de synthèse

Phosphate de calcium (E341)
- Structure chimique : Ca₃(PO₄)₂, CaHPO₄, Ca(H₂PO₄)₂
- Fonction équivalente : Source de calcium, agent anti-agglomérant
- Efficacité comparée : 90%
- Statut réglementaire : Autorisé E341
- Coût relatif : 1,5x
- Avantages / Inconvénients : Excellente source de calcium ; apport phosphoré
Lactate de calcium (E327)
- Structure chimique : C₆H₁₀CaO₆
- Fonction équivalente : Source de calcium, régulateur d'acidité
- Efficacité comparée : 85%
- Statut réglementaire : Autorisé E327
- Coût relatif : 2,5x
- Avantages / Inconvénients : Biodisponibilité élevée ; coût supérieur

10.3 Comparaison des alternatives

10.3.1 Tableau comparatif multi-critères

Critère	Sulfate de calcium (E516)	Chlorure de calcium (E509)	Carbonate de calcium (E170)	Phosphate de calcium (E341)
Efficacité fonctionnelle	100% (référence)	95%	80%	90%
Coût relatif	1,0x	1,2x	0,7x	1,5x
Disponibilité	Excellente	Excellente	Excellente	Bonne
Statut réglementaire	Autorisé largement	Autorisé largement	Autorisé largement	Autorisé largement
Acceptabilité consommateur	Bonne	Moyenne	Excellente	Bonne
Impact environnemental	Faible	Faible	Faible	Moyen
Limitations d'usage	Aucune majeure	Goût, interdit bio	pH alcalin	Apport phosphoré

10.3.2 Analyse avantages/inconvénients par alternative

Chlorure de calcium (E509) :

✅ Avantages : Efficacité similaire pour la coagulation, disponibilité excellente
❌ Inconvénients : Goût plus prononcé, interdit en agriculture biologique UE

Carbonate de calcium (E170) :

✅ Avantages : Moins cher, excellente image consommateur, source de calcium efficace
❌ Inconvénients : pH alcalin élevé, moins polyvalent fonctionnellement

Phosphate de calcium (E341) :

✅ Avantages : Excellente source de calcium, bonne biodisponibilité
❌ Inconvénients : Coût supérieur, préoccupations liées à l'apport excessif de phosphore

10.4 Recommandations de substitution

10.4.1 Choix de l'alternative selon les critères

Si priorité = Naturalité :

Alternative recommandée : Carbonate de calcium (E170)
Justification : Image excellente, très bonne acceptabilité consommateur, moins cher

Si priorité = Coût :

Alternative recommandée : Carbonate de calcium (E170)
Justification : Moins cher, source de calcium efficace

Si priorité = Performance :

Alternative recommandée : Chlorure de calcium (E509)
Justification : Efficacité de coagulation supérieure pour le tofu

Si priorité = Clean label :

Alternative recommandée : Carbonate de calcium (E170)
Justification : Image naturelle, étiquetage simplifié

10.4.2 Scénarios de substitution pratiques

Scénario 1 : Production de tofu bio

Contraintes : Interdiction du chlorure de calcium en bio UE
Alternative optimale : Sulfate de calcium (E516) - déjà utilisé
Ajustements nécessaires : Aucun

Scénario 2 : Enrichissement en calcium à moindre coût

Contraintes : Réduction des coûts de formulation
Alternative optimale : Carbonate de calcium (E170)
Ajustements nécessaires : Ajustement du pH de la formulation

10.5 Conclusion sur les alternatives

Synthèse des options disponibles : Plusieurs alternatives existent selon les priorités (coût, naturalité, performance)
Tendances du marché : Demande croissante pour les solutions "clean label" et réduction du nombre d'additifs
Recommandation finale selon contexte d'usage : Le sulfate de calcium reste l'option privilégiée pour sa polyvalence, son profil de sécurité, son coût très bas et son autorisation en agriculture biologique

11. PERSPECTIVES RÉGLEMENTAIRES

11.1 Évolutions réglementaires en cours

11.1.1 Union Européenne

Réévaluations EFSA programmées : Réévaluation complète effectuée en 2019 ; prochaine réévaluation selon le programme de réévaluation des additifs
Projets de révision des limites d'usage : Aucune révision majeure prévue ; maintien du statut quantum satis
Nouvelles exigences d'étiquetage : Évolution possible vers un étiquetage plus transparent

11.1.2 États-Unis

Révisions FDA en cours : Aucune révision majeure du statut GRAS prévue
Pétitions industrielles : Possibles demandes d'extension d'usage dans de nouvelles catégories alimentaires
Évolutions GRAS : Maintien du statut GRAS affirmé

11.1.3 International

Harmonisation Codex Alimentarius : Poursuite de l'harmonisation internationale des limites d'usage
Accords commerciaux impactant réglementation : Influence des accords de libre-échange sur la reconnaissance mutuelle des additifs

11.2 Tendances de consommation et impact réglementaire

11.2.1 Clean label et naturalité

Pression consommateurs : Demande croissante pour des produits avec moins d'additifs chimiques
Reformulations industrielles : Tendance à la réduction du nombre d'additifs
Impact sur usage additifs synthétiques : Possible diminution de l'utilisation au profit de solutions alternatives

11.2.2 Transparence et traçabilité

Blockchain alimentaire : Développement de systèmes de traçabilité transparents
Étiquetage numérique : QR codes et applications fournissant des informations détaillées
Demande d'information accrue : Consommateurs mieux informés sur les ingrédients

11.3 Recherche et développement

11.3.1 Nouvelles sources d'additifs

Biotechnologies : N/A pour le sulfate de calcium
Agriculture cellulaire : N/A
Chimie verte : Optimisation des procédés de production pour réduire l'impact environnemental

11.3.2 Innovations fonctionnelles

Additifs multifonctionnels : Développement de formulations combinant plusieurs fonctions
Encapsulation : Technologies d'encapsulation pour une libération contrôlée
Formulations synergiques : Combinaisons optimisées avec d'autres additifs

12. RÉFÉRENCES ET SOURCES

12.1 Bases de données officielles

12.1.1 Réglementaires

EUR-Lex (législation UE) : https://eur-lex.europa.eu
FDA databases (EAFUS, CFR) : https://www.fda.gov/food/food-additives-petitions/food-additive-status-list
Santé Canada (listes autorisées) : https://www.canada.ca/en/health-canada/services/food-nutrition/food-safety/food-additives.html
Codex Alimentarius : https://www.fao.org/fao-who-codexalimentarius/codex-texts/dbs/gsfa/en/

12.1.2 Scientifiques

EFSA Journal : https://www.efsa.europa.eu/en/efsajournal
JECFA reports : https://www.who.int/publications/i/item/9789240692735
PubMed / Web of Science : https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
FEMA GRAS database : https://www.femaflavor.org

12.1.3 Industrielles et pratiques

Open Food Facts : https://world.openfoodfacts.org/additive/e516-calcium-sulphate
FoodNavigator : https://www.foodnavigator.com
Associations professionnelles : FEDIOL, FoodDrinkEurope

12.2 Littérature scientifique

EFSA Panel on Food Additives and Nutrient Sources added to Food (ANS). (2019). Re-evaluation of sulphuric acid and its sodium, potassium, calcium and ammonium salts (E 513, E 514 (i), E 514 (ii), E 515 (i), E 515 (ii), E 516 and E 517) as food additives. EFSA Journal, 17(10), 5868. https://doi.org/10.2903/j.efsa.2019.5868
Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). (1983). Toxicological evaluation of certain food additives: Sulphuric acid and its salts. WHO Food Additives Series, 18.
Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA). (2019). Evaluation of certain food additives: Eighty-sixth report. WHO Technical Report Series, 1018.
U.S. Food and Drug Administration. (2023). 21 CFR 184.1230 - Calcium sulfate. Code of Federal Regulations.
European Commission. (2008). Regulation (EC) No 1333/2008 of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on food additives. Official Journal of the European Union, L 354, 16-33.
European Commission. (2011). Commission Regulation (EU) No 1129/2011 of 11 November 2011 amending Annex II to Regulation (EC) No 1333/2008. Official Journal of the European Union, L 295, 1-177.
PubChem Compound Summary for CID 24497, Calcium Sulfate. National Center for Biotechnology Information (NCBI). https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Calcium-Sulfate
The Merck Index. (15th ed.). (2013). Calcium Sulfate. Merck & Co., Inc., Whitehouse Station, NJ.
Handbook of Chemistry and Physics. (97th ed.). (2016). Physical constants of inorganic compounds. CRC Press.
FAO/WHO. (2023). Codex General Standard for Food Additives (GSFA). Codex Alimentarius Commission.
Rowe, R.C., Sheskey, P.J., & Quinn, M.E. (Eds.). (2009). Handbook of Pharmaceutical Excipients (6th ed.). Pharmaceutical Press.
Shang, R., et al. (2010). Calcium sulfate dihydrate: an useful excipient for tablets containing labile actives. Die Pharmazie, 59(9), 743-744.
NIOSH. (2024). NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards - Calcium sulfate. Centers for Disease Control and Prevention.
ChemicalBook. (2026). CALCIUM SULFATE CAS 7778-18-9. https://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_EN_CB7151358.htm
Bakerpedia. (2020). Calcium Sulfate. https://bakerpedia.com/ingredients/calcium-sulfate/
Foodcom S.A. (2021). Calcium sulfate – overview. https://foodcom.pl/en/calcium-sulfate-overview-2/
Chemondis. (2024). Introduction to Calcium Sulfate. https://blog.chemondis.com/tag/calcium-sulfate/
France Minéraux. (2025). E516 Sulfate de calcium - Additifs Alimentaires. https://www.france-mineraux.fr/nutrition/additifs-alimentaires/sulfate-de-calcium/
Passeport Santé. (2024). Sulfate de calcium : ce qu'il faut savoir sur l'E516. https://www.passeportsante.net/nutrition/additifs-alimentaires?doc=sulfate-calcium-faut-savoir-sur-e516
Consoinfo. (2022). e516 Calcium Sulphate. https://consoinfo.org/blog/additives/e516-calcium-sulphate/

12.3 Normes et standards

Pharmacopées :
- USP (United States Pharmacopeia) - Monographie Calcium Sulfate
- EP (European Pharmacopoeia) - Monographie 01/2008:0986
- JP (Japanese Pharmacopoeia) - Monographie Calcium Sulfate
- FCC (Food Chemicals Codex) - Monographie Calcium Sulfate
ISO standards :
- ISO 22000:2018 - Systèmes de management de la sécurité des denrées alimentaires
- ISO/TS 22002-1:2009 - Programmes prérequis
Codex specifications :
- JECFA Specifications for Identity and Purity - Calcium Sulfate

12.4 Sites web de référence

EFSA (European Food Safety Authority) : https://www.efsa.europa.eu
FDA (U.S. Food and Drug Administration) : https://www.fda.gov
FAO (Food and Agriculture Organization) : https://www.fao.org
WHO (World Health Organization) : https://www.who.int
ECHA (European Chemicals Agency) : https://echa.europa.eu
PubChem (NCBI) : https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
ChemSrc : https://www.chemsrc.com
Chemical Book : https://www.chemicalbook.com

ANNEXES

Annexe A : Glossaire des termes techniques

Additif alimentaire : Substance ajoutée intentionnellement aux denrées alimentaires pour modifier leurs propriétés organoleptiques ou technologiques
Anhydrite : Forme anhydre du sulfate de calcium (CaSO₄)
Bassanite : Forme hémihydrate du sulfate de calcium (CaSO₄·½H₂O)
BPF (Bonnes Pratiques de Fabrication) : Ensemble de règles et pratiques assurant la qualité et la sécurité des produits
CAS (Chemical Abstracts Service) : Numéro d'identification unique pour les substances chimiques
Dihydrate : Forme hydratée du sulfate de calcium contenant deux molécules d'eau (CaSO₄·2H₂O), aussi appelée gypse
DJA (Dose Journalière Admissible) : Quantité maximale d'une substance pouvant être ingérée quotidiennement sans risque pour la santé
EINECS (European Inventory of Existing Commercial Chemical Substances) : Inventaire européen des substances chimiques existantes
Excipient : Substance inerte ajoutée aux médicaments pour faciliter leur formulation
FCC (Food Chemicals Codex) : Recueil de normes de pureté pour les substances alimentaires
GRAS (Generally Recognized As Safe) : Statut FDA indiquant que la substance est reconnue comme sûre
Gypse : Forme dihydratée naturelle du sulfate de calcium (CaSO₄·2H₂O)
HACCP (Hazard Analysis Critical Control Points) : Méthode d'analyse des risques et maîtrise des points critiques
Hémihydrate : Forme de sulfate de calcium contenant une demi-molécule d'eau (CaSO₄·½H₂O), aussi appelée plâtre de Paris
INS (International Numbering System) : Système international de numérotation des additifs alimentaires
JECFA (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) : Comité mixte FAO/OMS d'experts sur les additifs alimentaires
NOAEL (No Observed Adverse Effect Level) : Dose maximale sans effet nocif observé
Plâtre de Paris : Forme hémihydrate du sulfate de calcium obtenue par calcination du gypse
Quantum satis : Utilisation à la dose nécessaire pour obtenir l'effet désiré, sans limite maximale spécifiée
RASFF (Rapid Alert System for Food and Feed) : Système d'alerte rapide pour les denrées alimentaires et les aliments pour animaux
Sélénite : Variété transparente de gypse en cristaux

Annexe B : Fiches de données de sécurité (FDS)

Référence : FDS selon le Règlement (CE) n° 1907/2006 (REACH)

Numéro CAS : 7778-18-9
Classification CLP : Non classé comme dangereux
Phrases de précaution : P264 (Se laver les mains soigneusement après manipulation)
Stockage : Conserver dans un endroit sec et bien ventilé
Élimination : Éliminer conformément aux réglementations locales

Annexe C : Certificats d'analyse types

Exemple de spécifications FCC :

Pureté (CaSO₄) : ≥ 98,0%
Humidité : ≤ 1,0% (anhydre) ; 19,0-23,0% (dihydrate)
Chlorures (Cl) : ≤ 0,05%
Fer (Fe) : ≤ 0,01%
Métaux lourds (Pb) : ≤ 20 ppm
Arsenic (As) : ≤ 3 ppm
pH (solution saturée) : 7,0-7,3

Annexe D : Calculs et conversions

Tableau de conversion :

Unité	Équivalent
1%	10 000 ppm
1 ppm	1 mg/kg
1 ppm	1 mg/L (solution aqueuse)
1 g/L	0,1%
1 kg/tonne	0,1%

Formules de calcul :

Dosage (g) = Masse du produit (kg) × Dosage souhaité (%)
Concentration (ppm) = Masse de l'additif (mg) / Masse du produit (kg)

Annexe E : Contacts réglementaires

Union Européenne :

EFSA : https://www.efsa.europa.eu/contact
DG SANTE : https://ec.europa.eu/info/departments/health-and-food-safety/contact_fr

États-Unis :

FDA Center for Food Safety and Applied Nutrition : 1-888-SAFEFOOD

Canada :

Santé Canada - Direction des aliments : https://www.canada.ca/en/health-canada/corporate/contact-us.html

International :

Codex Alimentarius Commission : https://www.fao.org/contact-us
JECFA Secretariat : jecfa@who.int

DATE DE RÉVISION DE LA FICHE : 26 février 2026

VERSION : 1.0

AUTEUR / ORGANISME : Document rédigé conformément aux sources scientifiques et réglementaires internationales par France Beauchamp spércialiste agro alimentaire.

Document établi à partir de sources scientifiques vérifiées. Les informations contenues dans ce document sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas la consultation des textes réglementaires officiels en vigueur.

Photo de Mark Stebnicki

Bianca au Naturel

3.498 Additifs Alimentaires E516, Sulfate de calcium

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