3.518 Additifs Alimentaires E539, Thiosulfate de sodium

Le thiosulfate de sodium (E539) est un composé inorganique de formule Na₂S₂O₃, généralement présent sous forme de cristaux blancs, le plus souvent sous sa forme pentahydratée plus stable. Il appartient à la famille des dérivés soufrés et se distingue par ses propriétés réductrices marquées. Utilisé comme additif alimentaire, il remplit principalement des fonctions d’antioxydant et de stabilisant, notamment pour préserver l’iode dans le sel. Contrairement aux sulfites classiques, il ne libère pas de dioxyde de soufre dans les conditions normales d’utilisation. Sa réactivité chimique lui permet également de neutraliser certains agents oxydants et de former des complexes avec des ions métalliques. Autorisé dans des usages spécifiques, il est employé dans des conditions strictement encadrées.

SECTION 1 : IDENTIFICATION ET DÉFINITION

1.1 Définition détaillée

Le thiosulfate de sodium (E539) est un composé chimique inorganique de formule Na₂S₂O₃, se présentant sous forme de cristaux blancs incolores ou de poudre cristalline blanche. Il existe principalement sous deux formes : l'anhydre (Na₂S₂O₃) et le pentahydrate (Na₂S₂O₃·5H₂O), ce dernier étant la forme la plus couramment utilisée en raison de sa stabilité cristalline. Cet additif alimentaire synthétique appartient à la famille des sulfites et possède des propriétés réductrices exceptionnelles qui lui confèrent une triple fonction : antioxydant, conservateur et agent de stabilisation. Contrairement aux sulfites classiques (E220-E228) qui libèrent du dioxyde de soufre, le thiosulfate de sodium agit comme un antidote au cyanure et possède une réactivité spécifique vis-à-vis des halogènes et des composés oxydants. Dans l'industrie alimentaire, il est principalement utilisé comme stabilisant de l'iode dans le sel de table et comme agent antioxydant dans les boissons alcoolisées. Sa structure chimique linéaire, avec un atome de soufre central entouré de trois atomes d'oxygène et d'un atome de soufre terminal, lui confère une capacité unique à former des complexes avec les ions métalliques et à neutraliser les radicaux libres.

1.2 Nomenclature et dénominations

1.2.1 Noms officiels

Nom IUPAC : Thiosulfate de disodium ; Thiosulfate sodique
Nom réglementaire UE : Thiosulfate de sodium (Règlement (CE) n°1333/2008)
Nom FDA : Sodium thiosulfate (21 CFR 184.1807)
Santé Canada : Thiosulfate de sodium (Liste des additifs autorisés)
JECFA : Sodium thiosulfate

1.2.2 Codes et numéros d'identification

Numéro E : E539
Numéro CAS : 7772-98-7 (anhydre) ; 10102-17-7 (pentahydrate)
Numéro EINECS : 231-867-5
Numéro INS : 539
PubChem CID : 24477

1.2.3 Autres dénominations

Noms commerciaux : Hypo de sodium, Fixateur photographique, Antichlore
Synonymes courants : Hyposulfite de sodium, Thiosulfate sodique, Sel de sodium de l'acide thiosulfurique
Synonymes chimiques : Disodium thiosulfate, Sodium hyposulfite
Désignations industrielles : E-539, INS-539, STS (Sodium ThioSulfate)

1.2.4 Traductions internationales

Langue	Dénomination
Anglais	Sodium thiosulfate
Espagnol	Tiosulfato sódico
Allemand	Natriumthiosulfat
Italien	Tiosolfato di sodio
Portugais	Tiossulfato de sódio
Néerlandais	Natriumthiosulfaat
Japonais	チオ硫酸ナトリウム
Chinois	硫代硫酸钠
Arabe	ثيوكبريتات الصوديوم
Russe	Тиосульфат натрия

1.3 Origine et source de l'additif

1.3.1 Classification par origine

Origine naturelle : N/A - Le thiosulfate de sodium n'existe pas à l'état naturel dans les aliments. Il est produit exclusivement par synthèse chimique.
Origine synthétique :
- Synthèse chimique industrielle : Production par réaction du soufre avec du carbonate de sodium en milieu aqueux, ou par réaction du dioxyde de soufre avec du sulfure de sodium. Le procédé industriel le plus courant implique l'oxydation partielle des sulfures alcalins.
- Procédés biosourcés : N/A

1.3.2 Statut de l'additif

Naturel identique : Non
Synthétique pur : Oui
Semi-synthétique : Non
Biotechnologique : Non

SECTION 2 : OÙ PEUT-ON LA RETROUVER ?

2.1 Industrie alimentaire et nutritionnelle

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

N/A - Le thiosulfate de sodium n'est pas autorisé dans les produits laitiers dans l'Union Européenne. Sa réactivité chimique avec les protéines lactées et le calcium limite son utilisation dans cette catégorie.

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

N/A - Non autorisé dans les produits carnés. Les sulfites autorisés dans les viandes sont limités aux E220-E228 avec des restrictions strictes.

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

N/A - Non autorisé dans les produits de boulangerie-pâtisserie dans l'UE, bien qu'il puisse être présent indirectement via certains ingrédients traités.

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

Le thiosulfate de sodium trouve son application principale dans les boissons alcoolisées, notamment dans les vins, cidres et boissons spiritueuses. Aux États-Unis, il est autorisé comme adjuvant d'arôme dans les boissons alcoolisées à une concentration maximale de 0,00005% (0,5 mg/L)

. Il agit comme stabilisateur de saveur et antioxydant, prévenant l'oxydation des composés aromatiques et la dégradation des anthocyanes dans les vins rouges. Son utilisation est particulièrement pertinente dans les vins blancs et rosés sensibles à l'oxydation.

2.1.5 Confiserie (bonbons, chocolats, gommes à mâcher)

N/A - Non autorisé dans les confiseries.

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

N/A - Non applicable.

2.1.7 Plats préparés et surgelés

N/A - Non autorisé.

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

N/A - Non autorisé.

2.1.9 Produits diététiques et compléments alimentaires

Utilisation limitée dans les compléments alimentaires à base de sels minéraux comme agent stabilisant et antioxydant, sous réserve de conformité avec la réglementation spécifique des suppléments nutritionnels.

2.1.10 Aliments pour bébés et enfants

N/A - Interdiction stricte dans les préparations pour nourrissons et enfants en bas âge, conformément à la réglementation sur les sulfites et dérivés.

2.2 Industrie pharmaceutique

2.2.1 Médicaments solides (comprimés, gélules, cachets)

Utilisation comme excipient dans les formulations pharmaceutiques orales solides, notamment dans les comprimés effervescents et les gélules contenant des principes actifs sensibles à l'oxydation. Il sert également d'agent stabilisant pour les formulations iodées.

2.2.2 Médicaments liquides (sirops, suspensions, solutions)

Utilisation significative comme antidote dans les formulations injectables pour le traitement des intoxications au cyanure et à l'iode. Le thiosulfate de sodium est un médicament essentiel selon l'OMS pour le traitement de l'intoxication cyanhydrique

. Il est également utilisé dans les solutions ophtalmiques et les préparations topiques pour son action antifongique et antiparasitaire.

2.2.3 Formulations topiques (crèmes, gels, onguents)

Utilisation dans les préparations dermatologiques pour le traitement du pityriasis versicolor et autres dermatophytoses, à des concentrations de 2-8%

. Il possède des propriétés antifongiques et antibactériennes documentées.

2.2.4 Vitamines et suppléments nutritionnels

Utilisation comme stabilisant dans les formulations contenant de la vitamine B12 (cyanocobalamine) et d'autres vitamines sensibles à l'oxydation.

2.2.5 Médicaments vétérinaires

Utilisation comme antidote dans le traitement des intoxications au cyanure chez les animaux de compagnie et le bétail.

2.3 Cosmétique et soins de la peau

N/A - Non autorisé dans les cosmétiques selon le Règlement (CE) n°1223/2009, bien qu'il soit utilisé dans les préparations pharmaceutiques dermatologiques.

2.4 Agriculture et pêche

2.4.1 Engrais et fertilisants

N/A - Non utilisé comme additif dans les engrais.

2.4.2 Pesticides et phytosanitaires

N/A - Non utilisé comme principe actif pesticide.

2.4.3 Aliments pour animaux (alimentation animale, nutrition bétail)

N/A - Non autorisé dans l'alimentation animale dans l'UE.

2.4.4 Aquaculture (aliments pour poissons)

N/A - Non spécifiquement référencé.

2.4.5 Additifs pour silos et conservation fourrage

N/A - Non utilisé.

2.5 Biotechnologie et Recherche

2.5.1 Milieux de culture cellulaire

Utilisation comme réducteur dans les milieux de culture anaérobies pour éliminer l'oxygène dissous et maintenir des conditions réductrices.

2.5.2 Réactifs de laboratoire

Utilisation extensive comme réactif analytique en chimie analytique :

Iodométrie : Titrage des oxydants (diosgène, chlore, brome)
Cyanométrie : Dosage des cyanures
Photographie : Fixateur des émulsions argentiques (dissolution des sels d'argent non exposés)
Chlorométrie : Détermination du chlore résiduel dans les eaux

2.5.3 Tampons biochimiques

Utilisation dans les tampons de réduction pour les protéines et enzymes sensibles aux ponts disulfure.

2.5.4 Applications enzymatiques

Utilisation comme inhibiteur de certaines oxydases et comme protecteur des enzymes sensibles à l'oxydation.

2.5.5 Fermentation industrielle

N/A - Non utilisé dans les procédés de fermentation alimentaire.

2.6 Produits de Nettoyage

2.6.1 Détergents ménagers

N/A - Non autorisé dans les détergents ménagers.

2.6.2 Nettoyants industriels

Utilisation dans les nettoyants industriels pour l'élimination du chlore résiduel (déchlorination) dans les eaux de process et les circuits de refroidissement.

2.6.3 Désinfectants

N/A - Non utilisé comme désinfectant.

2.6.4 Produits de blanchisserie

Utilisation marginale comme antichlore dans les produits de blanchisserie pour éliminer l'excès de chlore après blanchiment.

2.6.5 Nettoyants pour surfaces alimentaires

N/A - Non autorisé.

2.7 Industrie du verre et des céramiques

N/A - Non utilisé.

2.8 Applications Chimiques / Techniques

2.8.1 Polymères et plastiques

N/A

2.8.2 Revêtements et peintures

N/A

2.8.3 Adhésifs et colles

N/A

2.8.4 Lubrifiants industriels

N/A

2.8.5 Fluides de coupe et usinages

N/A

2.8.6 Textiles

Utilisation dans l'industrie textile comme antichlore pour éliminer l'excès d'hypochlorite de sodium après blanchiment des tissus.

2.8.7 Papeterie

N/A

2.8.8 Traitement des eaux

Utilisation majeure dans le traitement des eaux :

Déchlorination : Neutralisation du chlore résiduel dans les eaux potables et les effluents
Traitement des eaux de piscine : Réduction des niveaux de chlore
Décontamination : Précipitation des métaux lourds sous forme de sulfures insolubles

SECTION 3 : UTILISATIONS ET APPLICATIONS DÉTAILLÉES

3.1 Secteur Alimentaire

3.1.1 Fonctions technologiques principales

Antioxydant : Fonction principale - Prévention de l'oxydation des composés organiques par neutralisation des radicaux libres et des espèces oxygénées réactives.
Conservateur : Inhibition de la croissance microbienne par réduction de l'oxygène disponible et interaction avec les métabolismes oxydatifs des microorganismes.
Stabilisant : Protection des vitamines (notamment B12) et des composés sensibles à l'oxydation.
Agent de déchloruration : Neutralisation des résidus de chlore dans les eaux de traitement alimentaire.
Régulateur d'acidité : N/A
Émulsifiant/Stabilisant : N/A
Épaississant/Gélifiant : N/A

3.1.2 Applications par catégorie de produits

Sel de table iodé :

Rôle spécifique : Stabilisation de l'iodure de potassium ajouté au sel de table. L'iode est sensible à l'oxydation par l'oxygène atmosphérique et la lumière ; le thiosulfate de sodium agit comme antioxydant protecteur, maintenant l'iode sous forme d'iodure (I⁻) et prévenant sa transformation en iode élémentaire (I₂) qui s'évapore.
Produits types : Sel de table iodé, sel domestique général enrichi en iode
Dosage typique : Bonne pratique de fabrication (GMP) - généralement 5-20 mg/kg de sel
Effets recherchés : Stabilité de l'iode au stockage, prévention des pertes d'iode par volatilisation, maintien de l'efficacité nutritionnelle

Boissons alcoolisées (USA uniquement) :

Rôle spécifique : Stabilisateur d'arôme et antioxydant dans les boissons alcoolisées. Prévention de l'oxydation des composés aromatiques et des anthocyanes.
Produits types : Vins, cidres, boissons spiritueuses, cocktails alcoolisés
Dosage typique : Maximum 0,00005% (0,5 mg/L) selon 21 CFR 184.1807
Effets recherchés : Stabilité de la couleur, préservation des arômes, prolongation de la durée de conservation

Autres catégories alimentaires : N/A - Non autorisé dans d'autres catégories alimentaires dans l'UE.

3.1.3 Compatibilités et synergies alimentaires

Combinaisons efficaces : Synergie avec les autres antioxydants (acide ascorbique, tocophérols) dans les formulations complexes. Association avec les iodures pour la stabilisation mutuelle.
Incompatibilités : Réaction avec les acides forts libérant du dioxyde de soufre (SO₂) et du soufre élémentaire. Incompatibilité avec les oxydants forts (hypochlorites, peroxydes) qui oxydent le thiosulfate en sulfate. Précipitation avec les ions calcium et magnésium en milieu concentré.
Effets synergiques : Association avec l'acide citrique pour la stabilisation pH-dépendante des formulations.

3.1.4 Avantages d'utilisation en alimentaire

Bénéfices technologiques : Efficacité antioxydante élevée même à faible concentration, stabilité du produit fini, protection des micronutriments sensibles.
Bénéfices nutritionnels : Préservation de l'iode dans le sel iodé, essentiel pour la santé thyroïdienne.
Bénéfices organoleptiques : Préservation des arômes naturels, absence de goût résiduel aux doses d'usage.
Bénéfices économiques : Réduction des pertes d'iode durant le stockage, coût modéré.

3.2 Secteur pharmaceutique et médical

3.2.1 Fonctions pharmaceutiques

Antidote : Traitement spécifique des intoxications au cyanure et à l'iode
Antioxydant : Stabilisation des principes actifs sensibles à l'oxydation
Agent chélateur : Complexation des métaux lourds
Agent thérapeutique : Traitement de la calciphylaxie, antifongique topique

3.2.2 Applications par forme galénique

Formes injectables :

Fonction : Antidote au cyanure (conversion du cyanure en thiocyanate moins toxique)
Dosage typique : 12,5 g par injection intraveineuse en cas d'intoxication aiguë
Avantages : Action rapide, faible toxicité, compatibilité avec les autres antidotes

Formes topiques :

Fonction : Traitement antifongique (pityriasis versicolor)
Dosage typique : 2-8% en solution ou crème
Avantages : Efficacité démontrée, bonne tolérance cutanée

3.2.3 Pharmacopées et conformité

USP (United States Pharmacopeia) : Monographie disponible pour le thiosulfate de sodium injectable
EP (European Pharmacopoeia) : Spécifications pour usage pharmaceutique
OMS : Inscrit sur la liste des médicaments essentiels comme antidote au cyanure

3.3 Secteur Cosmétique

N/A - Non autorisé dans les cosmétiques.

3.4 Secteur Agriculture

N/A - Non autorisé comme additif agricole.

3.5 Secteur Biotechnologie

3.5.1 Applications en recherche

Iodométrie : Titrage quantitatif des oxydants (eau oxygénée, chlore, brome)
Chromatographie : Éluant pour la chromatographie d'affinité
Microbiologie : Milieux de culture anaérobies

3.5.2 Applications en production industrielle

Photographie : Fixateur universel pour les émulsions argentiques (dissolution des halogénures d'argent non exposés)
Imprimerie : Traitement des plaques d'impression

3.6 Secteur Nettoyage et Entretien

3.6.1 Détergents et nettoyants

Fonction : Déchlorination des eaux de process
Applications : Traitement des effluents industriels, eaux de piscine
Mécanismes d'action : Réduction du chlore hypochlorite en chlorures inoffensifs

3.7 Secteur Verre et Céramiques

N/A

3.8 Secteur Chimique et Technique

3.8.8 Traitement des eaux

Rôle : Déchlorination, précipitation des métaux lourds, réduction des oxydants
Applications : Eaux potables, eaux usées, eaux industrielles
Avantages : Action rapide, produits de dégradation non toxiques (sulfates, chlorures)

SECTION 4 : PROPRIÉTÉS SCIENTIFIQUES

4.1 Propriétés chimiques

4.1.1 Caractéristiques moléculaires

Formule moléculaire : Na₂S₂O₃ (anhydre) ; Na₂S₂O₃·5H₂O (pentahydrate)
Masse moléculaire : 158,11 g/mol (anhydre) ; 248,18 g/mol (pentahydrate)
Structure chimique : Structure tétraédrique autour du soufre central, avec deux atomes d'oxygène portant une charge négative et un atome de soufre terminal
Groupes fonctionnels : Groupement thiosulfate (-S-SO₃)²⁻

4.1.2 Comportement chimique

Propriétés acido-basiques : Solution aqueuse légèrement alcaline (pH 6,5-8,5 à 25°C pour une solution 1%)
Formes ioniques : Dissociation complète en ions Na⁺ et ion thiosulfate [S₂O₃]²⁻
Réactivité : Réducteur modéré (E° = +0,08 V pour le couple S₄O₆²⁻/S₂O₃²⁻). Réaction avec l'iode pour former l'ion tétrathionate (I₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2I⁻ + S₄O₆²⁻). Réaction avec les acides forts libérant du SO₂ et du soufre élémentaire.
Stabilité chimique : Stable en solution aqueuse neutre ou alcaline. Décomposition lente en milieu acide. Oxydation en sulfate par les oxydants forts.
Incompatibilités : Acides forts, oxydants forts (permanganates, dichromates, hypochlorites), sels de calcium et magnésium (formation de précipités), nitrites et nitrates (risque d'explosion lors du chauffage)

4.2 Propriétés physiques

4.2.1 Caractéristiques d'état

Apparence : Cristaux incolores transparents ou poudre cristalline blanche
État physique : Solide cristallin à température ambiante
Densité : 1,667 g/cm³ (anhydre) ; 1,685-1,73 g/cm³ (pentahydrate)

4.2.2 Propriétés thermiques

Point de fusion : 48,3°C (pentahydrate, fusion avec perte d'eau de cristallisation)
Point d'ébullition : 100°C (décomposition du pentahydrate avec perte des 5 molécules d'eau)
Température de décomposition : > 200°C (décomposition en sulfure de sodium et sulfate de sodium)
Stabilité thermique : Stable jusqu'à 48°C (pentahydrate), déshydratation progressive au-delà

4.2.3 Propriétés de solubilité

Solubilité dans l'eau : 70,1 g/100 mL à 20°C (pentahydrate) ; 231 g/100 mL à 100°C
Solubilité dans solvants organiques : Négligeable dans l'éthanol, insoluble dans l'éther
pH en solution : 6,5-8,5 (solution 1% à 25°C)
Propriétés hygroscopiques : Légèrement hygroscopique (pentahydrate stable dans l'air humide)

4.2.4 Autres propriétés physiques

Pression de vapeur : Négligeable à température ambiante
Coefficient de partage octanol/eau (log Pow) : Non applicable (composé ionique très hydrophile)
Indice de réfraction : 1,489 (pentahydrate)
Chaleur de dissolution : Endothermique (refroidissement lors de la dissolution)

4.3 Propriétés fonctionnelles alimentaires

4.3.1 Fonctions technologiques

Fonction principale : Antioxydant / Stabilisant de l'iode
Fonction secondaire : Conservateur (effet indirect)
Fonction tertiaire : Agent de déchloruration
Fonction quaternaire : N/A

4.3.2 Propriétés d'utilisation en industrie alimentaire

Stabilité au stockage : Stable 24 mois dans un emballage hermétique, à l'abri de la lumière et de l'humidité excessive
Compatibilité alimentaire : Excellente avec le sel (NaCl) et les iodures ; incompatible avec les matrices acides
Facilité de manipulation : Manipulation aisée, hygroscopicité modérée nécessitant des précautions d'emballage
Solubilité et dissolution : Dissolution rapide et endothermique dans l'eau
Dosage et incorporation : Dosage précis par systèmes de micro-dosage, incorporation homogène par mélange sec
Reproductibilité : Efficacité constante indépendante des conditions de stockage modérées

4.4 Propriétés analytiques

4.4.1 Méthodes d'identification

Spectroscopie IR : Bandes caractéristiques du groupement S-O à 1100-1200 cm⁻¹ et S-S à 450-550 cm⁻¹
Chromatographie ionique : Séparation et quantification de l'ion thiosulfate
Test chimique spécifique : Réaction avec l'iode (décoloration), réaction avec l'acide chlorhydrique (précipité jaune de soufre)

4.4.2 Méthodes de dosage quantitatif

Iodométrie : Titrage direct avec une solution titrée d'iode (méthode de référence)
Chromatographie HPLC : Méthode avec détection conductimétrique ou UV
Titrimétrie : Oxydation par le permanganate de potassium en milieu alcalin
Limite de détection : 0,1 mg/L par iodométrie
Précision : ±0,5% pour les concentrations > 10 mg/L

4.4.3 Critères de pureté

Pureté minimale : ≥ 99,0% (grade alimentaire/pharmaceutique)
Teneur en soufre : 20,1-21,3% (calculée)
Impuretés tolérées : Sulfates ≤ 0,5%, sulfures ≤ 0,005%, chlorures ≤ 0,05%
Spécifications : Conformes aux monographies USP, EP, FCC (Food Chemicals Codex)

SECTION 5 : SÉCURITÉ ET TOXICOLOGIE

5.1 Évaluation toxicologique

5.1.1 Toxicité aiguë

DL50 orale rat : > 5 000 mg/kg de poids corporel (pratiquement non toxique)
DL50 orale souris : > 5 000 mg/kg
DL50 dermale lapin : > 2 000 mg/kg
Classification : Pratiquement non toxique par ingestion aiguë (catégorie 5 GHS)
Effets à court terme : À doses élevées (> 10 g chez l'adulte) : nausées, vomissements, diarrhée cathartique, acidose métabolique, hypernatrémie
Symptômes d'intoxication : Troubles gastro-intestinaux, hypotension, cyanose respiratoire, ataxie, convulsions (cas rares à doses massives)

5.1.2 Toxicité chronique

Études long terme : Données limitées spécifiques à l'E539, mais évaluation par le JECFA dans le groupe des sulfites
NOAEL : Non établi spécifiquement pour l'E539 seul
LOAEL : Non établi

5.1.3 Effets spécifiques

Irritation : Légèrement irritant pour la peau et les yeux (poudre cristalline) . Non classé comme corrosif/irritant selon le CLP .
Génotoxicité : Non mutagène dans les tests standard (Ames, chromosomal aberration)
Cancérogénicité : Non cancérogène (non classé par l'IARC, non listé par le NTP)
Toxicité reproductive : Non évaluée spécifiquement ; pas d'effet tératogène connu
Sensibilisation : Non sensibilisant cutané ou respiratoire
Toxicité spécifique : Le thiosulfate de sodium est utilisé comme antidote en médecine d'urgence, démontrant sa faible toxicité intrinsèque comparée à son efficacité thérapeutique

5.2 Dose Journalière Admissible (DJA)

5.2.1 DJA établie

Valeur : Groupe ADI 0-0,7 mg/kg pc/jour exprimée en équivalents SO₂ (JECFA, 1998) pour l'ensemble des sulfites (E220-E228) incluant le thiosulfate de sodium
Organisme : JECFA (1998), SCF européen (1984)
Date d'évaluation : Réévaluation continue dans le cadre du groupe des sulfites

5.2.2 Facteur de sécurité

Facteur d'incertitude : 100 (standard pour les études chroniques)
Justification : Basé sur les effets locaux irritants et la marge de sécurité pour les populations sensibles (asthmatiques)

5.3 Statut réglementaire de sécurité

5.3.1 Classifications internationales

JECFA : Groupe ADI 0-0,7 mg/kg pc/jour (sulfites)
EFSA : Évalué dans le cadre du groupe des sulfites (réévaluation 2016, ADI temporaire maintenu)
CIRC/IARC : Non classé
EPA : "Green half-circle" - produit chimique considéré comme sûr, de faible préoccupation

5.3.2 Position FEMA

FEMA GRAS : Non spécifiquement évalué par FEMA pour les arômes
Usage : Adjuvant d'arôme dans les boissons alcoolisées uniquement (USA)

SECTION 6 : RÉGLEMENTATION INTERNATIONALE

6.1 Union Européenne

6.1.1 Réglementation alimentaire

Statut : Autorisé avec restrictions
Règlement (CE) n°1333/2008 : Autorisation comme additif alimentaire
Règlement (UE) n°1129/2011 : Liste des additifs autorisés (E539 inscrit)
Numéro E : E539
Restrictions : Autorisé uniquement dans le sel comme stabilisant de l'iodure de potassium (catégorie 12.1.1 et 12.1.2)

6.1.2 Évaluation EFSA

Avis scientifique : Évalué dans le cadre du groupe des sulfites (E220-E228)
Conclusion : ADI groupe de 0,7 mg/kg pc/jour maintenu mais considéré comme temporaire en attendant des études complémentaires (2016)

6.1.3 Réglementation REACH

Enregistrement : Enregistré sous le numéro EINECS 231-867-5
Numéro REACH : 01-2119531537-38-xxxx
Classification CLP : Non classé comme dangereux selon le Règlement (CE) n°1272/2008

6.1.4 Réglementation cosmétique

Statut : Non autorisé (Règlement (CE) n°1223/2009)

6.1.5 Surveillance

Système RASFF : Aucune alerte majeure documentée pour l'E539

6.2 États-Unis

6.2.1 FDA

21 CFR 184.1807 : Autorisation comme substance GRAS (Generally Recognized As Safe) pour usage indirect
Limites d'usage : 0,00005% (0,5 mg/L) maximum dans les boissons alcoolisées comme adjuvant d'arôme
Good Manufacturing Practices : Quantité limitée à l'efficacité technologique nécessaire

6.3 Canada

6.3.1 Santé Canada

Liste des additifs : Autorisé comme stabilisant de l'iodure de potassium dans le sel de table ou à usage domestique général
Limite : Bonne pratique de fabrication (GMP)
Inscription : S.29 - Thiosulfate de sodium

6.4 Codex Alimentarius

6.4.1 Normes internationales

GSFA : Autorisé dans plusieurs catégories alimentaires avec limites spécifiques
INS : 539
Catégories fonctionnelles : Antioxydant, conservateur, stabilisant
Limites : Jusqu'à 500 mg/kg dans certaines catégories (snacks, confiseries, boissons) selon les annexes du GSFA

6.5 Autres pays et régions

6.5.1 Principales réglementations

Australie/Nouvelle-Zélande (FSANZ) : Autorisé comme additif alimentaire
Japon : Autorisé selon les Standards for Food Additives
Chine : Autorisé selon les standards GB

6.5.2 Harmonisation internationale

Convergence sur l'autorisation dans le sel iodé, divergence sur les autres applications (autorisé dans plus de catégories aux USA et selon Codex que dans l'UE).

6.6 Résumé comparatif des réglementations

Pays/Région	Statut	Limite max	Catégories autorisées
UE	Autorisé	GMP	Sel uniquement (stabilisant iodure)
USA	GRAS	0,5 mg/L	Boissons alcoolisées uniquement
Canada	Autorisé	GMP	Sel (stabilisant iodure)
Codex	Autorisé	50-500 mg/kg	Multiple catégories
Australie/NZ	Autorisé	GMP	Sel, boissons

SECTION 7 : LIMITES D'UTILISATION PAR CATÉGORIES ALIMENTAIRES

7.1 Réglementation européenne (UE)

Code catégorie	Catégorie alimentaire	Limite max	Restrictions
12.1.1	Sel de table	GMP	Stabilisant de l'iodure de potassium uniquement
12.1.2	Substituts de sel	GMP	Stabilisant de l'iodure de potassium uniquement

Note : Interdit dans les aliments pour nourrissons et enfants en bas âge.

7.2 Réglementation américaine (FDA)

Application	Référence 21 CFR	Limite max	Conditions
Boissons alcoolisées	184.1807	0,00005% (0,5 mg/L)	Adjuvant d'arôme uniquement

7.3 Canada (Santé Canada)

Catégorie	Utilisation	Limite max
Sel	Stabilisant de l'iodure de potassium	GMP

7.4 Codex Alimentarius (GSFA)

Catégorie	Limite max (mg/kg)	Notes
14.1.4 Boissons aromatisées à base d'eau	50	-
15.1 Snacks	500	-
05.2 Confiseries	500	-

7.5 Restrictions et interdictions spécifiques

Interdiction formelle : Aliments pour nourrissons et enfants < 3 ans
Produits biologiques : Selon cahiers des charges spécifiques
Restrictions d'usage : Incompatible avec les produits acides (pH < 4)

7.6 Calculs pratiques d'usage

Exemple pour le sel iodé : Pour produire 1000 kg de sel iodé avec 20 mg/kg d'E539 :

Quantité nécessaire : 20 g de thiosulfate de sodium pentahydrate
Cette quantité permet de stabiliser environ 50-100 mg d'iodure de potassium

Conversion : 1 g de thiosulfate de sodium pentahydrate = 0,637 g de thiosulfate anhydre

SECTION 8 : BONNES PRATIQUES DE FABRICATION (BPF)

8.1 Principes généraux

Standard industriel pour additifs alimentaires inorganiques réducteurs.

8.2 BPF spécifiques à E539

8.2.1 Réception des matières premières

Contrôles : Vérification de la pureté (≥99%), absence de sulfures libres, teneur en eau de cristallisation (pour le pentahydrate)
Critères d'acceptation : Conformité à la monographie FCC ou EP
Quarantaine : 48 heures pour analyse de routine

8.2.2 Stockage approprié

Conditions : Température ambiante (15-25°C), humidité relative < 60%, à l'abri de la lumière directe
Durée de conservation : 24-36 mois dans emballage d'origine scellé
Identification : Étiquetage "E539 - Thiosulfate de sodium - Stabilisant"
Ségrégation : Séparer des acides, oxydants et sources d'humidité excessive

8.2.3 Production

Procédures de pesée : Pesée précise au gramme près (systèmes de micro-dosage pour les faibles quantités)
Techniques d'incorporation : Mélange homogène avec le sel préalablement séché
Homogénéisation : Mélangeur à ruban ou tambour rotatif pendant 15-20 minutes
Contrôles en cours : Vérification de l'homogénéité par échantillonnage (coefficient de variation < 5%)

8.2.4 Nettoyage des équipements

Procédures : Rinçage à l'eau déminéralisée suivie de séchage
Prévention : Éviter le contact avec des équipements en acier au carbone (risque de corrosion)
Vérification : Test de présence de résidus par iodométrie

8.2.5 Contrôle qualité spécifique

Tests analytiques : Titrage iodométrique pour la teneur en thiosulfate, test de stabilité de l'iode après 30 jours de stockage accéléré
Fréquence : Chaque lot de production
Critères d'acceptation : Récupération 95-105% de la dose théorique, perte d'iode < 5% après stockage

8.2.6 Traçabilité

Système : Traçabilité amont (fournisseur, lot) et aval (produit fini, client)
Documentation : Conservation des certificats d'analyse 5 ans
Gestion des non-conformités : Procédure de rappel si déviation > 10% de la spécification

8.3 Systèmes de management de la qualité

ISO 22000 : Recommandé pour la sécurité des denrées alimentaires
FSSC 22000 : Certification requise pour les marchés internationaux
HACCP : Point critique : dosage et homogénéisation (CCP)

8.4 Gestion des déchets

Classification : Non dangereux (selon la directive déchets 2008/98/CE)
Codes déchets : 06 13 05 (sels et solutions de sels non spécifiés ailleurs)
Élimination : Rejet en station d'épuration autorisée (biodégradable) ou landfill pour grands volumes

SECTION 9 : AVANTAGES DE L'ADDITIF

9.1 Avantages technologiques

Efficacité antioxydante : Protection exceptionnelle de l'iode dans le sel, réduction des pertes par volatilisation de 30-50%
Stabilité : Produit stable dans le sel sec, pas de dégradation significative sur 24 mois
Inertie chimique : Pas de réaction avec le chlorure de sodium, compatible avec les fluorures et autres enrichissements minéraux
Solubilité : Dissolution rapide et complète, sans résidu dans les préparations culinaires

9.2 Avantages nutritionnels

Préservation de l'iode : Maintien de la biodisponibilité de l'iode essentiel pour la fonction thyroïdienne
Santé publique : Contribution à la lutte contre les troubles dus à la carence en iode (cretinisme, goitre)
Sans apport calorique : N'affecte pas la valeur nutritionnelle énergétique des aliments

9.3 Avantages économiques

Réduction des pertes : Diminution de 30-50% des pertes d'iode durant le stockage et la distribution
Coût : Coût modéré (quelques euros par tonne de sel traité)
Efficacité dose : Efficace à très faible concentration (5-20 mg/kg)

9.4 Avantages réglementaires et sécuritaires

Historique d'usage : Utilisation sûre depuis des décennies dans le sel iodé
Évaluations positives : JECFA, EFSA, FDA reconnaissent l'innocuité aux doses d'usage
Antidote médical : Utilisé comme médicament essentiel, démontrant la faible toxicité
Biodégradabilité : Se dégrade naturellement en sulfates inoffensifs

9.5 Avantages environnementaux

Dégradation : Oxydation naturelle en sulfate de sodium (sel de Glauber), substance naturellement présente dans l'environnement
Non bioaccumulable : Absorption et excrétion rapides par les organismes
Faible toxicité aquatique : LC50 poisson > 24 000 mg/L

9.6 Récapitulatif synthétique des avantages

Avantage	Impact	Bénéfice quantifié
Stabilisation de l'iode	Réduction pertes	30-50% de préservation
Coût de production	Économie	< 0,01 €/kg de sel
Sécurité sanitaire	Santé publique	Prévention carence iode
Environnement	Écologie	Biodégradation complète

SECTION 10 : ALTERNATIVES À L'ADDITIF

10.1 Alternatives naturelles

Acide ascorbique (E300) : Antioxydant naturel, moins efficace pour la stabilisation de l'iode, coût plus élevé
Tocophérols (E306-309) : Antioxydants liposolubles, inefficaces dans le sel (matrice aqueuse)
Extraits de romarin : Antioxydants naturels, non adaptés à la stabilisation de l'iode

10.2 Alternatives synthétiques

10.2.1 Alternatives chimiques de synthèse

Dithionite de sodium (E222) : Réducteur puissant, trop instable pour le stockage longue durée
Métabisulfite de potassium (E224) : Libère du SO₂, goût résiduel désagréable, restrictions réglementaires strictes
Érythorbate de sodium (E316) : Antioxydant, pas d'efficacité démontrée sur la stabilisation de l'iode

10.3 Comparaison des alternatives

Critère	E539	E300	E224
Efficacité stabilisation iode	100%	40%	60%
Stabilité au stockage	Excellente	Bonne	Médiocre
Goût résiduel	Aucun	Aucun	Soufre
Coût relatif	1,0	2,5	1,2
Acceptation réglementaire	Large	Large	Restreinte

10.4 Recommandations de substitution

10.4.1 Choix de l'alternative selon les critères

Si priorité = Efficacité maximale :

Alternative recommandée : E539 (thiosulfate de sodium)
Justification : Seul additif démontrant une efficacité > 90% de stabilisation de l'iode

Si priorité = Naturalité :

Alternative recommandée : Aucune alternative naturelle ne permet de stabiliser efficacement l'iode dans le sel
Justification : Le thiosulfate est le seul additif autorisé et efficace pour cette application

Si priorité = Coût :

Alternative recommandée : E539
Justification : Coût le plus faible parmi les options efficaces

10.5 Conclusion sur les alternatives

Le thiosulfate de sodium (E539) est pratiquement irremplaçable pour la stabilisation de l'iode dans le sel. Aucune alternative naturelle ou synthétique ne combine efficacité, stabilité, innocuité et coût comparable pour cette application spécifique.

SECTION 11 : PERSPECTIVES RÉGLEMENTAIRES

11.1 Évolutions réglementaires en cours

11.1.1 Union Européenne

Réévaluation EFSA : Le groupe des sulfites (incluant E539) fait l'objet d'une réévaluation continue. L'ADI de 0,7 mg/kg pc/jour est maintenu mais considéré comme temporaire en attendant des études complémentaires sur l'absorption et le métabolisme
Projets de révision : Aucune restriction supplémentaire envisagée pour l'E539 dans son usage autorisé (sel)

11.1.2 États-Unis

Statu quo : Maintien de l'autorisation GRAS avec les mêmes limites dans les boissons alcoolisées
Extensions possibles : Pétitions industrielles pour élargir les catégories autorisées (non documentées à ce jour)

11.1.3 International

Harmonisation Codex : Possibilité d'extension des autorisations dans de nouvelles catégories alimentaires selon les besoins technologiques démontrés

11.2 Tendances de consommation et impact réglementaire

11.2.1 Clean label et naturalité

Le thiosulfate de sodium, bien que synthétique, bénéficie d'une image positive en raison de son usage médical séculaire et de sa faible toxicité démontrée
Pas de pression significative pour le remplacement dans l'iodation du sel

11.2.2 Transparence et traçabilité

Étiquetage clair obligatoire : "stabilisant" ou par son numéro E539
Information sur l'origine de l'iode dans le sel (iodure de potassium stabilisé)

11.3 Recherche et développement

11.3.1 Nouvelles sources d'additifs

Encapsulation : Recherche sur l'encapsulation de l'iode avec le thiosulfate pour libération contrôlée
Formulations complexes : Association avec d'autres minéraux (sélénium, zinc) pour supplémentation multiple

11.3.2 Innovations fonctionnelles

Sels fonctionnels : Développement de sels enrichis en iode + autres micronutriments avec stabilisation par E539
Applications émergentes : Études sur l'utilisation dans la conservation d'autres nutriments sensibles à l'oxydation

SECTION 12 : RÉFÉRENCES ET SOURCES

12.1 Bases de données officielles

12.1.1 Réglementaires

EUR-Lex : Règlement (CE) n°1333/2008 et Règlement (UE) n°1129/2011
FDA : 21 CFR 184.1807 - Sodium thiosulfate
Santé Canada : Liste des additifs alimentaires autorisés avec autres utilisations acceptées
Codex Alimentarius : GSFA Online, système INS numéro 539

12.1.2 Scientifiques

EFSA ANS Panel (2016). Re-evaluation of sulfur dioxide-sulfites (E 220-228). EFSA Journal.
JECFA (1998). Evaluation of certain food additives and contaminants. WHO Food Additives Series 42
PubChem CID 24477 - Sodium Thiosulfate

12.1.3 Industrielles et pratiques

Food Chemicals Codex (FCC)
European Pharmacopoeia (EP) - Monographie Sodium thiosulfate
USP (United States Pharmacopeia) - Sodium thiosulfate

12.2 Littérature scientifique

Gosselin R.E. et al. (1976). Clinical Toxicology of Commercial Products. 4th ed. Williams and Wilkins
Goodman L.S. & Gilman A. (1975). The Pharmacological Basis of Therapeutics. 5th ed. Macmillan
Bernrah N. et al. (2012). Food Additives & Contaminants Journal - Assessment of dietary exposure to sulfites

12.3 Normes et standards

Commission Regulation (EU) No 231/2012 (spécifications de pureté)
REACH Regulation (EC) No 1907/2006 - Registration dossier sodium thiosulfate
CLP Regulation (EC) No 1272/2008

12.4 Sites web de référence

DATE DE RÉVISION : 09 mars 2026
VERSION : 1.0
AUTEUR : Compilé par ; France Beauchamp, spéaciliste alimentaire

Note importante : Le thiosulfate de sodium (E539) est un additif alimentaire à la fois ancien et essentiel pour la santé publique, bien que son usage alimentaire soit plus restreint que ses applications médicales et industrielles. Son rôle irremplaçable dans la stabilisation de l'iode dans le sel fait de lui un outil majeur de la lutte contre les carences en iode, maladie préventible par l'apport alimentaire adéquat. Sa sécurité d'emploi est solidement établie par son utilisation médicale massive et ses évaluations toxicologiques répétées.

Photo de Andrea G. Glasche