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Les 5'-ribonucléotides de calcium sont des sels de calcium de 5'-ribonucléotides naturels, comprenant généralement du 5'-guanylate disodique (GMP) et du 5'-inosinate disodique (IMP), mais sous forme de calcium.
Ces composés sont présents naturellement dans les tissus animaux et végétaux et interviennent dans divers processus métaboliques.
Dans l’alimentation, ils sont principalement utilisés pour leurs propriétés améliorant l’umami et sont souvent trouvés en combinaison avec du glutamate monosodique (MSG) pour augmenter l’intensité de la saveur.
Numéro CAS : 80146-85-6
Synonymes:
5'-ribonucléotides de calcium, inosinate et guanylate de calcium, sels de calcium de 5'-ribonucléotides
E634, Calcium IMP + GMP, Exhausteur de goût E634
Introduction
Les 5'-ribonucléotides de calcium sont des exhausteurs de goût importants largement utilisés dans l'industrie alimentaire pour intensifier le goût savoureux ou umami.
Ce sont des sels de calcium des nucléotides inosine monophosphate (IMP) et guanosine monophosphate (GMP), présents naturellement dans de nombreux organismes vivants en tant que molécules clés impliquées dans le codage génétique et le métabolisme énergétique.
Les propriétés uniques de ces composés qui rehaussent le goût en ont fait un additif précieux dans les aliments transformés, en particulier dans la cuisine asiatique, les soupes, les collations et les plats instantanés.
Leur effet synergique avec le glutamate monosodique (MSG) amplifie la perception de la saveur umami, réduisant ainsi la quantité requise de MSG tout en maintenant ou en améliorant la qualité gustative.
Structure chimique et propriétés
Structure moléculaire
Les 5'-ribonucléotides calciques sont formés par des ions calcium (Ca²⁺) se coordonnant avec les groupes phosphate des 5'-ribonucléotides :
Inosine monophosphate (IMP) : un nucléotide purique contenant de l'hypoxanthine comme base
Guanosine monophosphate (GMP) : un nucléotide purique contenant de la guanine comme base
La formule chimique générale varie légèrement en fonction du nucléotide et de l'état d'hydratation, mais ils partagent un squelette commun de sucre ribose et de phosphate.
Propriétés physiques
Aspect : Poudre cristalline généralement blanche à blanc cassé
Solubilité : Modérément soluble dans l'eau ; insoluble dans les solvants organiques tels que l'éthanol et l'éther
Point de fusion : Se décompose à des températures supérieures à 200 °C
Stabilité : Stable dans des conditions sèches mais peut s'hydrolyser ou se dégrader dans des solutions aqueuses à des températures élevées ou à un pH extrême
Propriétés chimiques
Les 5'-ribonucléotides calciques conservent le groupe phosphate des nucléotides, leur permettant de se lier aux ions calcium.
Leurs valeurs de pKa varient en fonction de la base nucléotidique, mais présentent généralement des groupes phosphates acides et des bases azotées basiques, qui contribuent à leurs interactions ioniques en solution.
Ces composés participent à l’amélioration de la saveur principalement en raison de leur capacité à activer des récepteurs gustatifs spécifiques sur la langue humaine, en particulier en synergie avec les récepteurs du glutamate.
Présence dans la nature
L'IMP et le GMP sont des métabolites naturels présents dans divers tissus animaux et végétaux, jouant un rôle crucial dans le métabolisme des acides nucléiques et le transfert d'énergie.
Les aliments riches en nucléotides comprennent :
Viande et poisson
Champignons
extraits de levure
Certains légumes comme les asperges et les petits pois
Les 5'-ribonucléotides de calcium sont cependant des sels produits industriellement et conçus pour des applications d'additifs alimentaires, et non directement extraits sous forme pure à partir de sources naturelles.
Production et synthèse
Production industrielle
La production commerciale de 5'-ribonucléotides calciques implique plusieurs étapes clés :
Extraction de nucléotides : Les nucléotides (IMP, GMP) sont généralement extraits de levures ou d'autres bouillons de fermentation microbienne ou obtenus à partir de matériaux riches en ARN hydrolysés.
Purification : Les mélanges de nucléotides bruts sont purifiés par filtration, cristallisation ou chromatographie pour isoler les monophosphates de nucléotides souhaités.
Formation de sels de calcium : Les formes sodiques ou acides libres de l'IMP et du GMP sont neutralisées avec de l'hydroxyde de calcium ou du carbonate de calcium pour former les sels de calcium.
Séchage et broyage : les sels de 5'-ribonucléotide de calcium résultants sont séchés et broyés en poudre pour une utilisation comme additif alimentaire.
Synthèse chimique
La synthèse chimique des nucléotides est complexe et généralement non viable commercialement à des fins d’additifs alimentaires.
La fermentation et l’extraction biotechnologiques restent les méthodes dominantes.
Mécanisme d'amélioration de la saveur
Goût umami et récepteurs du goût
L'umami, considéré comme le cinquième goût de base, se caractérise par une saveur savoureuse, bouillonnante ou charnue.
La langue humaine détecte l'umami grâce à des récepteurs gustatifs spécifiques :
Hétérodimère T1R1/T1R3 : récepteur couplé à la protéine G responsable de la détection du glutamate et des nucléotides.
Effet synergique : les 5'-ribonucléotides calciques (IMP, GMP) améliorent la sensibilité de ce récepteur au glutamate, conduisant à une perception umami plus forte que le glutamate seul.
Synergie avec MSG
Les 5'-ribonucléotides calciques et le glutamate monosodique (MSG) agissent en synergie, ce qui signifie que leur effet combiné sur l'amélioration de la saveur est supérieur à la somme de leurs effets individuels.
Cela permet aux fabricants de produits alimentaires d’utiliser de plus faibles quantités de MSG, ce qui est bénéfique en raison des préoccupations des consommateurs concernant la consommation de MSG.
Applications dans l'industrie alimentaire
Les 5'-ribonucléotides de calcium sont largement utilisés comme exhausteurs de goût dans divers produits alimentaires pour améliorer la qualité du goût, notamment en améliorant le profil de saveur umami.
Leurs applications incluent :
Charcuteries transformées : Saucisses, jambon et snacks à base de viande pour rehausser les notes salées.
Soupes et bouillons : Les soupes et bouillons instantanés bénéficient d'une saveur intensifiée sans excès de sel.
Collations : les chips, les craquelins et les collations salées utilisent des 5'-ribonucléotides de calcium pour un goût équilibré.
Mélanges d'assaisonnements et sauces : utilisés dans les mélanges secs et les sauces liquides pour rehausser la complexité des saveurs.
Plats préparés : les plats surgelés et en conserve contenant de la viande, du poisson ou des légumes contiennent souvent ces nucléotides pour améliorer le goût.
Nouilles instantanées : Fréquemment incorporées dans les sachets d'assaisonnement pour maximiser l'umami.
INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LES 5'-RIBONUCLÉOTIDES DE CALCIUM
Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortez de la zone dangereuse :
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, déplacer la personne à l'air frais.
En cas d'arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport vers l’hôpital.
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l'incendie si nécessaire.
Mesures en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour l'élimination.
Manipulation et stockage :
Précautions pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
Conditions de stockage sûr, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection oculaire testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utiliser des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact cutané avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
Contact complet :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation pour un scénario d’utilisation spécifique.
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne pas laisser le produit pénétrer dans les égouts.
Le rejet dans l’environnement doit être évité.
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), gaz chlorhydrique.
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé
