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Introduction
Le sulfate d'aluminium (Al₂(SO₄)₃) est un sel inorganique principalement utilisé dans l'industrie agroalimentaire comme agent raffermissant pour les légumes marinés et comme auxiliaire de traitement de l'eau. Il entre également dans la composition de la levure chimique (bien que moins fréquemment aujourd'hui) et sert d'agent clarifiant dans le raffinage du sucre. Lors de la marinade, les ions aluminium réticulent la pectine des parois cellulaires des légumes, préservant ainsi leur croquant.
Le sulfate d'aluminium est très soluble dans l'eau et s'hydrolyse pour former des solutions acides. Cette acidité contribue également à son utilisation dans les saumures de décapage. Cependant, les préoccupations liées à la biodisponibilité de l'aluminium et à sa neurotoxicité potentielle ont conduit à une réduction de son utilisation dans les applications alimentaires, les sels de calcium (chlorure de calcium, lactate de calcium) étant souvent préférés comme alternatives.
Numéro CAS
10043-01-3 (anhydre). Également 17927-65-0 (hexadécahydraté), 7784-31-8 (octadécahydraté).
Synonymes
Sulfate d'aluminium, sel d'aluminium de l'acide sulfurique (3:2), alun de gâteau, alun de filtre, alun de papetier.
Titres des sujets
1. Mécanisme de raffermissement des légumes marinés (paragraphe)
Le croquant des concombres, poivrons et autres légumes marinés dépend de l'intégrité de la pectine présente dans la lamelle moyenne de leurs parois cellulaires. Lors de la marinade, les saumures acides (acide acétique ou acide lactique) peuvent solubiliser la pectine, entraînant un ramollissement. Le sulfate d'aluminium se dissocie dans l'eau pour former des ions Al³⁺ et SO₄²⁻. Les ions Al³⁺ agissent comme des cations polyvalents qui forment des ponts ioniques entre les groupes carboxyle chargés négativement des molécules de pectine adjacentes. Cette réticulation stabilise la structure de la paroi cellulaire et empêche la solubilisation de la pectine, même à pH faible. L'effet est similaire au raffermissement par le calcium (avec du chlorure de calcium), mais les ions aluminium sont plus efficaces à pH faible car ils précipitent moins facilement sous forme de phosphates ou de carbonates que le calcium. Cependant, l'utilisation de l'aluminium dans la marinade a diminué en raison de préoccupations sanitaires. Dans les saumures dont le pH est de 3,0 à 3,5, le sulfate d'aluminium à 0,1-0,3 % (en poids de saumure) maintient la fermeté du concombre pendant 6 à 12 mois de stockage.
2. Propriétés physiques et chimiques (sous forme de liste)
• Aspect — Poudre cristalline blanche à blanc cassé ou agglomérats (anhydre) ; les formes hydratées sont également blanches.
• Odeur — Inodore.
• Masse moléculaire — 342,15 g/mol (anhydre).
• Point de fusion — 770 °C (se décompose avant de fondre).
• Solubilité dans l’eau — 31,2 g/100 mL à 0 °C ; 36,4 g/100 mL à 20 °C ; 89,0 g/100 mL à 100 °C (très soluble).
• Solubilité dans d’autres solvants — Insoluble dans l’éthanol.
• pH (solution aqueuse à 5 %) — 2,5-3,5 (fortement acide en raison de l’hydrolyse de Al³⁺).
• Densité — 2,67 g/cm³ (anhydre).
• Hygroscopicité — Hygroscopique ; absorbe l’humidité de l’air.
• Stabilité — Stable. se décompose à haute température en oxyde d'aluminium et en trioxyde de soufre.
3. Applications alimentaires (historiques et actuelles) (sous forme de liste)
• Concombres marinés et autres légumes — 0,1 à 0,3 % de la saumure ; maintient le croquant pendant la fermentation et le stockage (usage en déclin).
• Levure chimique (usage historique) — Utilisée comme agent acide avec du bicarbonate de sodium ; remplacée par le phosphate d'aluminium et de sodium et le phosphate monocalcique.
• Raffinage du sucre (clarification) — 0,01 à 0,05 % comme floculant pour éliminer les impuretés des jus de canne et de betterave sucrières.
• Traitement de l'eau (usage non alimentaire, mais pertinent) — Utilisé comme coagulant dans le traitement de l'eau potable ; des traces d'aluminium peuvent subsister dans l'eau traitée.
• Clarification du blanc d'œuf — Utilisé dans certains procédés de collage des jus et des vins.
4. Sécurité, statut réglementaire et préoccupations (paragraphe)
Le JECFA n'a pas établi de DJA spécifique pour le sulfate d'aluminium, mais évalue les composés d'aluminium collectivement. La dose hebdomadaire tolérable provisoire (DHTP) pour l'aluminium est de 2 mg/kg de poids corporel (JECFA 2011). L'EFSA a établi une dose hebdomadaire tolérable (DHT) de 1 mg/kg de poids corporel pour l'aluminium. L'aluminium est faiblement absorbé par le tube digestif (absorption d'environ 0,1 à 1 %), mais l'aluminium absorbé s'accumule dans les os et le cerveau et a été associé à une neurotoxicité à fortes doses. Une exposition à long terme a été liée à la maladie d'Alzheimer dans certaines études épidémiologiques, bien que le lien de causalité ne soit pas établi. Par conséquent, l'utilisation d'additifs alimentaires contenant de l'aluminium est restreinte dans de nombreux pays. Teneurs maximales dans l'UE : 50 mg/kg (en aluminium) dans les légumes marinés ; 10 mg/kg dans le fromage ; 20 mg/kg dans certains produits de boulangerie. Aux États-Unis, le sulfate d'aluminium est généralement reconnu comme sûr (GRAS) lorsqu'il est utilisé comme agent raffermissant dans les cornichons, mais la plupart des fabricants en limitent volontairement l'usage. La FDA exige l'étiquetage des additifs alimentaires contenant de l'aluminium. Il est conseillé aux personnes souffrant d'insuffisance rénale de limiter leur consommation d'aluminium, car une diminution de son élimination rénale entraîne une accumulation et peut provoquer une ostéomalacie et des symptômes neurologiques.
