LACTATE DE CALCIUM

Le lactate de calcium est un sel cristallin noir ou blanc obtenu par l'action de l'acide lactique sur le carbonate de calcium.
Le lactate de calcium est utilisé dans l'alimentation (notamment comme ingrédient de la levure chimique) et en médecine.
Son numéro E est E327.

CAS : 814-80-2
Formule mathématique : C₃H₈CaO₃
Masse molaire : 132,17
EINECS : 212-406-7

Synonymes : Sel de calcium trihydraté de l’acide lactique ; lactate de calcium trihydraté ; sel de calcium trihydraté de l’acide 2-hydroxypropanoïque ; sel de calcium de 2-hydroxypropanoïque (2:1) ; lactate de calcium (1:2) ; calphosan ; DL-lactate de calcium ; Conclyte Ca

Le lactate de calcium est produit par la réaction de l’acide lactique avec le carbonate de calcium ou l’hydroxyde de calcium.
On trouve souvent du lactate de calcium dans les fromages affinés.
De petits cristaux précipitent lorsque l’acide lactique est transformé en une forme moins soluble par les bactéries actives pendant l’affinage. En médecine, le lactate de calcium est principalement utilisé comme antiacide et pour traiter les carences en calcium.
Le lactate de calcium est absorbé à différents pH et, de ce fait, n'a pas besoin d'être pris avec des aliments pour être assimilé.
Il est ajouté aux aliments sans sucre pour prévenir les caries dentaires.
Ajouté à la gomme à mâcher contenant du xylitol, il favorise la reminéralisation de l'émail des dents.
Le lactate de calcium est également ajouté aux fruits frais coupés, comme le cantaloup, pour les maintenir fermes et prolonger leur durée de conservation, sans l'amertume causée par le chlorure de calcium, qui peut aussi être utilisé à cette fin.
Le lactate de calcium est un sel cristallin blanc de formule C₆H₁₀CaO₆, composé de deux anions lactate H₃C(CHOH)CO₂⁻ pour chaque cation calcium Ca²⁺.
Le lactate de calcium forme plusieurs hydrates, le plus courant étant le pentahydrate C₆H₁₀CaO₆·5H₂O. Le lactate de calcium est utilisé en médecine, principalement pour traiter les carences en calcium, et comme additif alimentaire (E327).
Certains cristaux de fromage contiennent du lactate de calcium.

Propriétés chimiques du lactate de calcium :
Solubilité : Soluble dans l’eau, très soluble dans l’eau bouillante, très légèrement soluble dans l’éthanol (96 %). pH : 7,56 (solution à 1 mM) ; 7,97 (solution à 10 mM) ; 8,28 (solution à 100 mM) ; 8,5 (solution à 1 000 mM)
Odeur : Inodore
Application principale : Pharmaceutique (petite molécule)
Ingrédient cosmétique : Fonctions : Kératolytique, astringent, tampon
Révision des ingrédients cosmétiques (CIR) : Lactate de calcium (814-80-2)
InChI : InChI=1S/C3H6O3.Ca.2H/c1-2(4)3(5)6;;;/h2,4H,1H3,(H,5,6);;;
Clé InChI : KSDPLTNUUQNXLV-UHFFFAOYSA-N

LogP : -0,698 (est.)
Référence CAS : 814-80-2
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Lactate de calcium (814-80-2)

Le lactate de calcium se présente sous forme de poudre blanche ou presque blanche, cristalline ou granulaire.
Le lactate de calcium est légèrement efflorescent.
L'ion lactate est chiral et possède deux énantiomères : D (−,R) et L (+,S).
L'isomère L est celui normalement synthétisé et métabolisé par les organismes vivants, mais certaines bactéries peuvent produire la forme D ou convertir l'isomère L en D.
Ainsi, le lactate de calcium possède également des isomères D et L, dont tous les anions sont identiques.
Certains procédés de synthèse produisent un mélange des deux en proportions égales, ce qui donne le sel DL (racémique). Les formes L et DL se présentent toutes deux sous forme de cristaux à la surface du cheddar affiné.

La solubilité du L-lactate de calcium dans l'eau augmente significativement en présence d'ions d-gluconate, passant de 6,7 g/dl à 25 °C à 9,74 g/dl, voire plus.
Paradoxalement, alors que la solubilité du L-lactate de calcium augmente avec la température, de 4,8 g/dl à 10 °C à 8,5 g/dl à 30 °C, la concentration en ions Ca²⁺ libres diminue de près de moitié.
Ce phénomène s'explique par la diminution de l'hydratation des ions lactate et calcium, qui forment un complexe C₃H₅O₃Ca⁺. La forme DL (racémique) du sel est beaucoup moins soluble dans l'eau que les isomères L ou D purs. Ainsi, une solution contenant seulement 25 % de la forme D formera des cristaux de DL-lactate racémique au lieu de L-lactate.
Le pentahydrate perd de l'eau sous atmosphère sèche entre 35 et 135 °C, se réduisant à sa forme anhydre et perdant sa structure cristalline.
Ce processus est réversible à 25 °C et 75 % d'humidité relative.

Utilisations
Le lactate de calcium est le sel de calcium de l'acide lactique et est soluble dans l'eau.
Sa solubilité est de 3,4 g/100 g d'eau à 20 °C et il est très soluble dans l'eau chaude.
Le lactate de calcium est disponible sous forme monohydratée, trihydratée et pentahydratée.
Les formes trihydratée et pentahydratée ont une solubilité de 9 g dans 100 ml d'eau à 25 °C.
Le lactate de calcium contient environ 14 % de calcium.
Il est utilisé pour stabiliser et améliorer la texture des fruits et légumes en conserve en convertissant la pectine, une substance labile, en pectate de calcium, moins soluble.
Le lactate de calcium prévient ainsi l'affaissement de la structure à la cuisson.
Il est également utilisé dans les gâteaux des anges, les crèmes fouettées et les meringues pour augmenter l'extensibilité des protéines, ce qui accroît le volume de la mousse. Le lactate de calcium est également utilisé dans les aliments enrichis en calcium, tels que les aliments pour nourrissons, et pour améliorer les propriétés du lait en poudre.
Il sert de conservateur dans les aliments et les boissons, ainsi que dans les dentifrices.
Le lactate de calcium est utilisé comme ingrédient dans la levure chimique.
Il est également utilisé comme antiacide et pour traiter les carences en calcium.

Applications pharmaceutiques :
Le lactate de calcium est utilisé comme agent améliorant la biodisponibilité et comme complément nutritionnel dans les formulations pharmaceutiques.
Une forme de lactate de calcium pentahydraté, obtenue par atomisation, a été utilisée comme diluant pour la fabrication de comprimés par compression directe et a démontré une bonne compressibilité.

Les propriétés de la forme pentahydratée sont considérées comme supérieures à celles du lactate de calcium trihydraté pour la fabrication de comprimés par compression directe. Les propriétés des comprimés peuvent être affectées par l'état d'hydratation du lactate de calcium et la granulométrie du matériau : une réduction de la taille des particules augmente la résistance à la compression, tandis que le stockage des comprimés à température élevée entraîne une déshydratation accompagnée d'une réduction de cette résistance.
Le lactate de calcium est également utilisé comme source d'ions calcium dans la préparation de microsphères d'alginate de calcium pour la libération contrôlée de principes actifs.
Il a été démontré que le lactate de calcium entraîne des concentrations de calcium plus faibles dans les microsphères finales que l'acétate de calcium.
Sur le plan thérapeutique, le lactate de calcium est utilisé dans des préparations pour le traitement des carences en calcium.

Médecine
Le lactate de calcium a plusieurs applications en médecine humaine et vétérinaire.
Il est également utilisé pour traiter l'hypocalcémie (carence en calcium).
Le lactate de calcium peut être absorbé à différents pH ; il n'est donc pas nécessaire de le prendre avec des aliments.
Cependant, dans ce cas, le lactate de calcium s'avère moins pratique que le citrate de calcium. Le lactate de calcium contient 13 % de calcium élémentaire.

Au début du XXe siècle, l'administration orale de lactate de calcium dissous dans l'eau (mais pas dans le lait ni sous forme de comprimés) s'est avérée efficace pour prévenir la tétanie chez l'homme et le chien atteints d'insuffisance parathyroïdienne ou ayant subi une parathyroïdectomie.
On trouve également du lactate de calcium dans certains bains de bouche et dentifrices, où il agit comme agent antitartre.
Le lactate de calcium est un antidote en cas d'ingestion de fluorure soluble (p. 165) et d'acide fluorhydrique.
Bien que les solutions aqueuses de lactate de calcium présentent un pH légèrement basique (supérieur à 7) en raison de la légère hydrolyse des ions lactate, le lactate de calcium n'est pas utilisé en médecine comme antiacide.
Cela s'explique par ses propriétés chimiques et son comportement physiologique dans le tube digestif.
Le lactate de calcium possède une capacité de neutralisation de l'acidité insuffisante du fait de sa faible basicité. L'ion lactate (C₃H₅O₃⁻) est la base conjuguée de l'acide lactique, qui est un acide faible.
Lorsque le lactate de calcium se dissout dans l'eau, il libère des ions lactate qui peuvent légèrement augmenter le pH de la solution aqueuse.

La production d'ions hydroxyde (OH⁻) par hydrolyse des ions lactate est minime, ce qui rend la solution faiblement basique.
Le lactate de calcium est plus soluble dans l'eau que d'autres sels de calcium comme le citrate ou le carbonate de calcium, ce qui permet une absorption plus rapide dans l'intestin grêle plutôt que dans l'estomac.
La légère augmentation du pH due au lactate de calcium est rapidement neutralisée par l'acidité gastrique. Par conséquent, le lactate de calcium n'apporte pas la modification rapide du pH nécessaire pour soulager les symptômes d'hyperacidité.
Ainsi, le rôle du lactate de calcium est de fournir des ions calcium à l'organisme, constituant une source de calcium biodisponible.
Le lactate de calcium est une forme de supplémentation en calcium bien absorbée et généralement sûre, qui n'interfère pas avec la digestion.
Les propriétés du lactate de calcium permettent une utilisation efficace sans perturber le fonctionnement normal du système gastro-intestinal, ce qui le rend adapté aux personnes souhaitant augmenter leur apport en calcium sans affecter leur digestion.
Le lactate de calcium n'interagit pas de manière significative avec les enzymes digestives ni avec les autres composants du tube digestif. Le lactate de calcium se dissout et libère des ions calcium qui sont absorbés dans l'intestin grêle sans affecter la digestion des protéines, des glucides ou des lipides.

Industrie alimentaire
Le lactate de calcium est un additif alimentaire classé comme généralement reconnu comme sûr (GRAS) par la FDA américaine. Il est utilisé comme agent raffermissant, exhausteur de goût, agent levant, complément nutritionnel, stabilisant et épaississant.
Le lactate de calcium est également connu sous le nom de lactate de fromage car il fait coaguler le lait, permettant ainsi la fabrication du chhena, produit du paneer.
Le chhena est aussi utilisé pour la confection de diverses confiseries et autres produits laitiers.
Le lactate de calcium entre dans la composition de certaines poudres à lever contenant du pyrophosphate acide de sodium.
Le lactate de calcium apporte du calcium afin de retarder la levée.
Le lactate de calcium est ajouté aux aliments sans sucre pour prévenir les caries dentaires. Ajouté à un chewing-gum contenant du xylitol, le lactate de calcium favorise la reminéralisation de l'émail dentaire.
On l'ajoute également aux fruits frais coupés, comme le cantaloup, pour les maintenir fermes et prolonger leur durée de conservation, sans l'amertume du chlorure de calcium, qui peut aussi être utilisé à cette fin.
En gastronomie moléculaire, le lactate de calcium est utilisé comme agent liposoluble sans saveur pour la sphérification simple et inverse.
Il réagit avec l'alginate de sodium pour former une pellicule autour de l'aliment.

Méthodes de production
Le lactate de calcium est produit industriellement par neutralisation, avec du carbonate de calcium ou de l'hydroxyde de calcium, de l'acide lactique issu de la fermentation du dextrose, de la mélasse, de l'amidon, du sucre ou du lactosérum.

Préparation
Le lactate de calcium peut être préparé par réaction de l'acide lactique avec du carbonate de calcium ou de l'hydroxyde de calcium. Depuis le XIXe siècle, le sel est obtenu industriellement par fermentation de glucides en présence de sources minérales de calcium telles que le carbonate de calcium ou l'hydroxyde de calcium.
La fermentation peut produire du D-lactate, du L-lactate ou un mélange racémique des deux, selon le type de micro-organisme utilisé.