La L-cystéine (E920) est un acide aminé utilisé comme additif alimentaire, principalement comme agent de traitement de la farine. Elle permet d’améliorer la texture de la pâte et de faciliter le travail du gluten lors de la panification. On la retrouve surtout dans les produits de boulangerie tels que le pain et les viennoiseries. La L-cystéine peut être d’origine synthétique ou obtenue à partir de sources naturelles comme les plumes ou les cheveux. Son utilisation est réglementée et considérée comme sûre aux doses autorisées.
🌿 Fiche Additif Alimentaire · biorganic.blog
L-CYSTÉINE
(E920)
L-Cysteine · C₃H₇NO₂S · CAS 52-90-4 · EINECS 200-158-2 · INS 920 · UNII K848JZ4886 · Acide 2-amino-3-mercaptopropionique
C₃H₇NO₂S · MM 121,16 g/mol · Pf 240°C · Solubilité 28 g/100 mL · pI 5,07 · Groupement –SH · Réducteur puissant · DJA non spécifiée
✅ E920 — Officiel UE (Règl. 1129/2011) · GRAS FDA (21 CFR 184.1271) · INS 920 Codex
🌿 SEUL ACIDE AMINÉ de la série E9xx · Naturel identique · Biotechnologique (fermentation)
⬇️ RÉDUCTEUR UNIQUE — Casse les ponts disulfures –S–S– du gluten → action OPPOSÉE à E916/E917
⚠️ Source controversée : Cheveux humains · Poils porc · Alternative : fermentation microbienne (végan/casher/halal)
💊 NAC (N-acétylcystéine) — Antidote paracétamol · Mucolytique · Précurseur glutathion
✅ DJA non spécifiée (JECFA) · Non mutagène · Non cancérogène · Acide aminé naturel du corps
E920Code UE officiel
121,16 g/molMasse moléculaire
28 g/100 mLSolubilité eau (25°C)
NACDérivé pharma clé
DJA NSAcide aminé naturel
E920🌿 L-Cystéine
CAS 52-90-4EINECS 200-158-2 · INS 920
DJA non spécifiéeAcide aminé naturel · JECFA
🌿
Seul acide aminé de la série E9xx · Réducteur gluten unique · Source controversée cheveux humains · Alternative fermentation : La L-cystéine (E920) est le seul acide aminé parmi tous les additifs de la série E9xx — et plus largement un des rares acides aminés utilisés comme additifs alimentaires. Acide aminé sulfuré naturel (C₃H₇NO₂S · MM 121,16 g/mol), l'un des 20 acides aminés protéinogènes, seul à contenir un groupement thiol (–SH) avec la méthionine. CAS 52-90-4 · INS 920 · pI 5,07. Autorisé en UE (Règl. 1129/2011) · GRAS FDA (21 CFR 184.1271) · Codex · Canada · Japon · AU/NZ. DJA non spécifiée (JECFA — acide aminé naturel). Propriété technologique distinctive et UNIQUE dans la série E9xx : RÉDUCTEUR — il casse les ponts disulfures (–S–S–) du gluten en groupements –SH (action OPPOSÉE à E916/E917 qui sont oxydants). Utilisé 10-90 ppm farine · réduction temps pétrissage · assouplissement pâte. Controverse sur la source : production traditionnelle par hydrolyse de cheveux humains/poils de porc/plumes de volaille → questions éthiques/religieuses. Alternative moderne : fermentation microbienne (E. coli ou Corynebacterium glutamicum) → compatible casher · halal · végane. Précurseur de la NAC (N-acétylcystéine) — antidote paracétamol · mucolytique majeur. Précurseur du glutathion · antioxydant cellulaire majeur.
Section 01 · Identification et Définition
Identification — Définition et Nomenclature
1.1–1.3
Acide aminé sulfuré · Groupement –SH · 3 origines possibles · Controversée cheveux humains
La L-cystéine (E920) est un acide aminé sulfuré naturel, l'un des 20 acides aminés protéinogènes, formule C₃H₇NO₂S. Elle est l'unique acide aminé de la série E9xx. Son groupement thiol (–SH) lui confère des propriétés réductrices et antioxydantes uniques — elle peut former des ponts disulfures (–S–S–) en s'oxydant en cystine, ou les casser en les réduisant. Acide aminé non essentiel chez l'humain (synthétisable à partir de méthionine) mais conditionnellement essentiel selon les apports. Cristaux blancs · poudre blanche · légère odeur sulfurée caractéristique. Très soluble dans l'eau (28 g/100 mL à 25°C). Amphotère : zwitterion à pH neutre · pI 5,07 · pK₁ 1,71 · pK₂ 8,33 · pK₃ 10,78.
Source CONTROVERSÉE — Cheveux humains vs Fermentation microbienne : La L-cystéine est produite traditionnellement par hydrolyse acide (HCl) de kératine issue de cheveux humains (principalement Chine, Inde), poils de porc ou plumes de volaille. Cette origine soulève des questions éthiques, religieuses (casher, halal) et véganes importantes. Alternative moderne et préférée : fermentation microbienne avec Escherichia coli ou Corynebacterium glutamicum génétiquement modifiés → production de L-cystéine 100% végane · casher · halal. L'étiquetage n'indique généralement pas la source — le consommateur ne peut pas distinguer l'origine sans information du fabricant. Les produits bio et certifiés casher/halal utilisent systématiquement la version fermentée.
Codes d'identification
- Numéro E UE : E920 ✓ Officiel
- INS (Codex) : 920
- CAS : 52-90-4 (L-cystéine) · 52-89-1 (chlorhydrate)
- EINECS : 200-158-2 · UNII K848JZ4886
- FDA : 21 CFR 184.1271 · GRAS
- IUPAC : (2R)-2-amino-3-sulfanylpropanoic acid
3 voies de production
- Animale (tradition) : Hydrolyse HCl de cheveux/poils/plumes · Purification · Non casher/halal/végan
- Fermentation (moderne) : E. coli ou Corynebacterium glutamicum · Casher · Halal · Végan ✓
- Enzymatique : Hydrolyse acide 2-aminothiazoline par Pseudomonas · Semi-synthèse
- Source végétale alimentaire : brocoli · ail · avoine (faible teneur)
Section 02 · Où peut-on la retrouver ?
Applications — Boulangerie Réducteur · Arômes Viande · Antioxydant · Pharma NAC · Capillaire
2.1–3.8
Applications par secteur — Boulangerie · Viandes · Pharma · Cosmétique
Industrie alimentaire — Applications principales
| Application | Mécanisme | Dosage | Effets recherchés |
|---|---|---|---|
| 🍞 Conditionneur de pâte · Boulangerie — APPLICATION N°1 Pain · Baguettes · Viennoiseries · Industriel | Réduction ponts –S–S– du gluten → –SH · Abaissement viscosité pâte · Assouplissement réseau protéique · Réduction temps pétrissage | 10-90 ppm farineSelon réglementations nationales | Pâte plus souple · Pétrissage réduit · Élasticité améliorée · Levée optimale |
| 🥩 Précurseur d'arômes · Viandes Substituts viande · Bouillons · Sauces | Réactions de Maillard avec sucres réducteurs → composés sulfurés → arômes viande grillée/bouillie · Umami | BPF (faible) | Arômes viande caractéristiques · Note fumée/grillée · Umami renforcé |
| 🍊 Antioxydant · Jus et boissons Jus fruits · Boissons fonctionnelles | Réduction quinones (polyphenoloxydase) · Prévention brunissement enzymatique · Protection vitamine C | BPF (très faible)Éviter goût sulfuré | Stabilisation couleur · Conservation fraîcheur · Préservation Vit.C |
| 💊 Compléments alimentaires | Précurseur glutathion · Détoxification hépatique · NAC · Antioxydant cellulaire | Variable selon formulation | Santé peau/cheveux/ongles · Récupération sportive · Détox |
E920 RÉDUCTEUR — Opposé aux oxydants E916/E917 — Synergie avec E300 : Dans la série des agents de traitement des farines, E920 joue un rôle radicalement différent de E916 (iodate de calcium) et E917 (iodate de potassium) qui sont des OXYDANTS renforçant les ponts disulfures du gluten. E920 est un RÉDUCTEUR qui casse ces ponts (–S–S– + 2H → 2 –SH), assouplissant la pâte. Cette action complémentaire est exploitée industriellement : E920 + E300 (acide ascorbique) en combinaison permet un contrôle bidirectionnel précis du réseau de gluten — E920 coupe les ponts, E300 les recrée de façon plus ordonnée → réseau gluten plus régulier et performant. Dosage typique en industrie : E920 20-30 ppm + E300 30-60 ppm.
Pharmaceutique · Cosmétique · Biotechnologie
💊 NAC — Médecine essentielle
N-acétylcystéine (dérivé acétylé) · Antidote paracétamol (IV/oral) · Mucolytique mucoviscidose/bronchites · Nébulisation pulmoanire · Précurseur glutathion hépatique · Liste OMS médicaments essentiels · Comprimés 200-600 mg · Grade pharma ≥98,5%
💇 Capillaire — Permanentes Asie
Permanentes : cassage ponts –S–S– kératine capillaire → remodelage structure · Shampooings réparateurs · Masques fortifiants · Après-shampooings brillance · Produits lissage · 0,5-5% formulation · CIR : sûr tous types cheveux
🔬 Biotechnologie · Labo
Milieux culture cellulaire mammifères · Synthèse peptides (déprotection –SH) · Dosage métaux lourds · Tampons réducteurs · Cystéine protéases (cofacteur) · Fermentation industrielle (source N et S) · Chélation métaux lourds (eau)
Section 03 · Propriétés scientifiques
Propriétés — C₃H₇NO₂S · MM 121,16 g/mol · Groupement –SH Unique · Amphotère · Soufre 26,4-26,7%
4.1–4.4
Données physico-chimiques — Acide aminé amphotère · Thiol réducteur · Très soluble
Caractéristiques physico-chimiques
Formule bruteC₃H₇NO₂SHO₂CCH(NH₂)CH₂SH
MM121,16 g/mol
⭐ Groupement clé–SH (Thiol)Réducteur puissant unique
Point isoélectriquepI = 5,07pK₁ 1,71 · pK₂ 8,33 · pK₃ 10,78
Pf (décomposition)240°CStable jusqu'à 200°C (inerte)
⭐ Solubilité eau28 g/100 mL25°C · Très soluble
AspectCristaux blancsLégère odeur sulfurée
Pouvoir rotatoire[α]²⁰D = +8,66°c=1,75 dans eau
Teneur soufre26,4-26,7%
pH solution aqueuse4-5 (dilué)
Pureté grade alim.≥98,5%
StabilitéSensible O₂Stable sous atmosphère inerte
E920 dans la série E9xx — Positionnement unique
| Propriété | E920 L-Cystéine | E916 Iodate Ca | E917 Iodate K | E915 Esters colophane |
|---|---|---|---|---|
| Nature chimique | 🌿 Acide aminé naturel | Sel minéral inorganique | Sel minéral inorganique | Résine semi-synthétique |
| Action sur gluten | ⬇️ RÉDUCTEUR · Casse –S–S– | Oxydant · Renforce –S–S– | Oxydant · Renforce –S–S– | N/A (plastifiant gum) |
| Effet pâte boulangerie | Assouplit · Fluidifie | Renforce · Élastifie | Renforce · Élastifie | N/A |
| Statut UE | ✅ Autorisé | ✅ Autorisé | ⛔ INTERDIT | ✅ Autorisé |
| DJA | Non spécifiée (naturel) | Non spécifiée | Non spécifiée | 0-25 mg/kg/j |
| Solubilité eau | 28 g/100 mL (très soluble) | 0,24 g/100 mL | 9,16 g/100 mL | Insoluble |
Section 04 · Sécurité et Toxicologie
Sécurité — DJA Non Spécifiée · Acide Aminé Naturel · GRAS · Non Mutagène · Non Cancérogène
5.1–5.3
Profil toxicologique très favorable — Acide aminé du corps humain · Marge sécurité large
DJA "non spécifiée" — La meilleure classification possible pour un additif : JECFA n'a pas fixé de DJA numérique pour la L-cystéine car c'est un acide aminé naturel du corps humain. Le métabolisme humain gère naturellement la L-cystéine — elle est synthétisée, utilisée et éliminée par des voies métaboliques physiologiques. Aucune toxicité systémique aux doses alimentaires n'a été démontrée. Le glutathion (précurseur L-cystéine) est l'antioxydant intracellulaire majeur de l'organisme. Marge de sécurité très large. Précautions uniquement en cas de pathologies particulières (cystinurie, cystinose) ou à doses pharmacologiques très élevées.
DJA non spécifiée
JECFA · GRAS FDA · Acide aminé naturel · Métabolisme physiologique
Non mutagène
Tests in vitro + in vivo négatifs · Non cancérogène · Non tératogène
Très faible toxicité aiguë
Acide aminé · DL50 non établie · Nausées seulement à doses massives
Non irritant
Peau · Yeux · Voies respiratoires · Concentrations alimentaires
Sensibilisation (rare)
Réactions allergiques exceptionnelles · Personnes hypersensibles
Excès doses élevées
Effets gastro-intestinaux possibles · Dépasse très largement les doses alimentaires
Section 05 · Réglementation internationale
Réglementation — ✅ E920 UE · GRAS FDA 21 CFR 184.1271 · INS 920 · Japon · AU/NZ · Canada
6.1–6.5
Autorisation universelle — Contrairement aux interdits E917-E919 de la même série
🇪🇺 Union Européenne
E920
✅ Autorisé · BPF
Règl. 1333/2008 + 1129/2011 · 07.1 Pain · 07.2 Pâtisserie fine · 08.2 Viandes · BPF · EFSA favorable · Règl. cosmétique 1223/2009 : autorisé
🇺🇸 États-Unis (FDA)
GRAS
✅ 21 CFR 184.1271
21 CFR 184.1271 : GRAS · 21 CFR 136.110 : pain/brioches · Conditionneur pâte · Précurseur arômes · FEMA GRAS
🌍 Codex / JECFA
INS 920
✅ Autorisé · DJA NS
INS 920 · GSFA agent traitement farines · DJA non spécifiée · Spécifications pureté JECFA établies · EFSA favorable
🇨🇦 Canada
—
✅ Autorisé BPF
Santé Canada · Agent traitement farines · Conditionneur pâte · BPF
🇯🇵 · 🇦🇺🇳🇿
—
✅ Autorisé
Japon : autorisé · AU/NZ FSANZ : autorisé · Spécifications nationales
🕌 Casher · Halal · Végan
—
⚠️ Source-dépendant
Cheveux humains / poils porc → NON casher · NON halal · NON végan · Fermentation microbienne → ✅ casher · ✅ halal · ✅ végan
Section 06 · Limites d'utilisation
Limites — UE : 07.1 + 07.2 + 08.2 · BPF · USA/Canada : BPF · 10-90 ppm farine (pratique)
7.1–7.4
Catégories autorisées UE — Boulangerie · Pâtisserie · Viandes
| Code UE | Catégorie alimentaire | Limite max | Usage |
|---|---|---|---|
07.1 | Pain et produits de boulangerie | BPF (10-90 ppm pratique) | Conditionneur pâte · Réducteur gluten |
07.2 | Produits de pâtisserie fine | BPF | Conditionneur pâte |
08.2 | Viandes transformées | BPF | Précurseur arômes Maillard |
| — | Aliments bébés | Pas de restriction spécifique | Limité par BPF |
| — | Produits biologiques UE | Acceptable si conforme cahier des charges bio | Source fermentation préférée |
Section 07 · Bonnes Pratiques de Fabrication
BPF — Protection Oxydation · Stockage Inerte · Dissolution Eau · ISO 22000 · Pureté ≥98,5%
8.1–8.3
Spécifications et bonnes pratiques — Sensible à l'oxydation · Protection atmosphère inerte
Critères d'acceptation à la réception
| Paramètre | Critère | Méthode |
|---|---|---|
| Pureté | ≥98,5% (grade alim./pharma) | HPLC · Dérivatisation |
| Teneur soufre | 26,4-26,7% | ICP-OES · Combustion |
| Plomb (Pb) | ≤10 ppm | ICP-MS |
| Arsenic (As) | ≤3 ppm | ICP-MS |
| Perte au séchage | ≤0,5% | 105°C · 2h |
| Identification | Réaction nitroprussiate Na → rouge-violet | Test colorimétrique spécifique –SH |
Stockage et manipulation
⚠️ Sensible à l'oxydation
- Stocker sous atmosphère inerte (N₂ ou Ar)
- Abri lumière · Humidité contrôlée · Température <25°C
- Emballage hermétique · Durée 24-36 mois
- –SH s'oxyde en cystine (–S–S–) → perte d'activité réductrice
Mise en œuvre boulangerie
- Dissolution dans eau froide recommandée
- Ajout direct à la farine possible (poudre)
- Contrôle dosage précis (ppm farine)
- Souvent combiné avec E300 (acide ascorbique)
Contrôle qualité
- ISO 22000 · HACCP · BRC/IFS
- CCP : pureté + teneur soufre + dosage farine
- Traçabilité source impérative (animale vs fermentation)
- Certification casher/halal si nécessaire
Section 08 · Avantages de l'additif
Avantages — Réducteur Unique Boulangerie · Précurseur Glutathion · NAC · Acide Aminé Naturel
9.1–9.4
Polyvalence remarquable — Boulangerie · Santé · Pharma · Cosmétique
Avantage technologique N°1
- SEUL réducteur de gluten autorisé en boulangerie industrielle
- Réduction temps pétrissage → économies énergie importantes
- Pâte plus souple → meilleure maniabilité industrielle
- Synergie E920 + E300 → contrôle gluten bidirectionnel optimal
- Compatible tous types farines · Résultats reproductibles
Avantage nutritionnel et santé
- Précurseur du glutathion (GSH) — antioxydant intracellulaire N°1
- Détoxification hépatique (phase II) · Protection foie
- Précurseur de la taurine · Acide biliaire
- Apport d'acide aminé et de soufre bioassimilable
Avantage pharmaceutique
- Précurseur NAC (N-acétylcystéine) — médicament OMS essentiel
- NAC : antidote intoxications paracétamol (IV/oral)
- NAC : mucolytique mucoviscidose · bronchites chroniques
- Recherche : NAC en neurologie (Alzheimer · dépression)
Avantage réglementaire
- GRAS FDA · Autorisé UE/Codex/Japon/AU/NZ
- DJA non spécifiée → marge de sécurité maximale
- Acide aminé naturel → acceptation consommateur
- Version fermentée → marché casher/halal/végan
Section 09 · Alternatives et comparaisons
Alternatives — E300 (Oxydant complémentaire) · Glutenase enzymes · Fermentation prolongée
10.1–10.3
E920 est pratiquement irremplaçable dans son rôle réducteur unique en boulangerie
| Alternative/Complément | Action | Statut UE | Performance vs E920 |
|---|---|---|---|
| E300 Acide ascorbique | Oxydant (opposé) · Renforce gluten | ✅ Naturel · Autorisé | Complémentaire · Synergie E920+E300 · Non substitutable |
| E920i Chlorhydrate L-cystéine | Identique · Plus stable | ✅ Forme plus stable | Même effet · Meilleure stabilité en stockage |
| Glutenase/protéases | Protéolytique · Hydrolyse gluten | ✅ Enzymes alimentaires | Moins précis · Plus coûteux · Naturel |
| Fermentation prolongée | Développement naturel gluten | ✅ Naturel · Bio | Temps long · Artisanal · Impossible industriellement |
Section 10 · Perspectives réglementaires
Perspectives — Maintien Autorisation · Fermentation Croissante · Casher/Halal/Végan · NAC Recherche
11.1–11.3
Tendances — Source fermentation en expansion · NAC en médecine · Transparence étiquetage
Réglementation — Stable
- Maintien autorisation UE · EFSA : pas de préoccupation
- Pression transparence étiquetage sur la source
- Demande croissante certification casher/halal/végan
- Fermentation : standard de l'industrie moderne
Marché · Tendances
- Fermentation microbienne : part de marché en forte croissance
- Cheveux humains : déclin progressif (image consommateur)
- NAC : exploration en neurologie · Alzheimer · dépression
- Cosmétique : intérêt pour kératine naturelle croissant
R&D et innovations
- Nouveaux microorganismes fermentation plus productifs
- Microencapsulation E920 pour libération contrôlée
- Formulations combinées E920+E300 standardisées
- NAC : études cliniques COVID-19 · BPCO · Fibrose
Section 11 · Références et sources
Références — Sources et Bases de Données
12.1–12.3
Bibliographie et sources réglementaires
Sources officielles
- Règlement (UE) n°1129/2011 — E920 autorisé 07.1 · 07.2 · 08.2
- FDA 21 CFR 184.1271 — GRAS · 21 CFR 136.110 pain : fda.gov
- EFSA — Avis scientifiques sur les additifs alimentaires
- JECFA — Spécifications L-cystéine · DJA non spécifiée
- ChEBI CHEBI:17561 — L-cystéine fiche
- USP/EP — Monographies acides aminés grade pharma
Glossaire rapide
- E920 : L-Cystéine · C₃H₇NO₂S · CAS 52-90-4 · INS 920 · GRAS FDA · Acide aminé sulfuré naturel
- Groupement thiol (–SH) : Seul acide aminé avec ce groupe fonctionnel réducteur + méthionine · Clé propriétés E920
- Ponts disulfures (–S–S–) : Liaisons covalentes gluten/kératine formées par oxydation de deux –SH · E920 les casse
- NAC : N-acétylcystéine · Dérivé acétylé de L-cystéine · Médicament OMS essentiel (antidote · mucolytique)
- Glutathion (GSH) : Tripeptide (Glu-Cys-Gly) · Antioxydant intracellulaire N°1 · L-cystéine en est le précurseur limitant
- Fermentation vs cheveux : Corynebacterium glutamicum / E. coli → L-cystéine 100% végan · casher · halal vs hydrolyse kératine animale
RÉSUMÉ EXÉCUTIF — E920 L-CYSTÉINE 🌿
La L-cystéine (E920) est le seul acide aminé de la série E9xx — acide aminé sulfuré naturel (C₃H₇NO₂S · MM 121,16 g/mol · pI 5,07). CAS 52-90-4 · EINECS 200-158-2 · INS 920 · UNII K848JZ4886. Groupes fonctionnels : –NH₂ · –COOH · –SH (thiol). Cristaux blancs · légère odeur sulfurée · Solubilité eau 28 g/100 mL. Production : hydrolyse kératine (cheveux humains/poils porc — questions éthiques/religieuses) OU fermentation microbienne (E. coli/Corynebacterium — végan/casher/halal). Autorisé universellement : E920 UE · GRAS FDA 21 CFR 184.1271 · INS 920 Codex · DJA non spécifiée (acide aminé naturel). Application alimentaire principale : conditionneur de pâte (réducteur unique des ponts disulfures –S–S– du gluten · 10-90 ppm farine · synergie avec E300). Précurseur de NAC (antidote paracétamol · mucolytique) et du glutathion (antioxydant intracellulaire majeur). Profil sécurité excellent : non mutagène · non cancérogène · marge de sécurité très large. Usage cosmétique : permanentes capillaires · soins anti-âge.
Acide aminé sulfuré naturelC₃H₇NO₂S · 121,16 g/mol · CAS 52-90-4 · pI 5,07 · Groupement –SH unique · Seul E9xx acide aminé
Autorisé universellementE920 UE (07.1/07.2/08.2) · GRAS FDA 21 CFR 184.1271 · INS 920 Codex · DJA non spécifiée · Canada/Japon/AU/NZ
RÉDUCTEUR gluten — UniqueCasse ponts –S–S– → –SH · Assouplit pâte · 10-90 ppm farine · Synergie E920+E300 · Réduit temps pétrissage
Source controverséeCheveux humains/poils porc → NON végan/casher/halal · Fermentation microbienne → ✅ compatibles · Étiquetage non différencié
NAC — Médicament OMS essentielN-acétylcystéine (dérivé) · Antidote paracétamol IV/oral · Mucolytique mucoviscidose · Précurseur glutathion hépatique
Cosmétique — Permanentes AsieCassage kératine capillaire · Permanentes · Shampooings réparateurs · Sérums anti-âge collagène · 0,5-5% formulations