OXYDE DE CALCIUM

Introduction
L’oxyde de calcium (CaO), communément appelé chaux vive ou chaux brûlée, est un solide alcalin très caustique. Il est produit par chauffage du carbonate de calcium (calcaire) à haute température (supérieure à 825 °C), avec dégagement de dioxyde de carbone. En industrie agroalimentaire, l’oxyde de calcium est utilisé comme auxiliaire technologique, principalement dans le raffinage du sucre et dans la préparation d’hydroxyde de calcium (chaux éteinte) par réaction avec l’eau. Il est également utilisé dans la nixtamalisation (transformation du maïs) selon certaines méthodes traditionnelles, bien que l’hydroxyde de calcium soit plus courant.

L'oxyde de calcium réagit violemment avec l'eau, dégageant une grande quantité de chaleur et formant de l'hydroxyde de calcium. C'est pourquoi il est généralement utilisé comme intermédiaire plutôt que d'être ajouté directement aux aliments. Il est considéré comme un additif alimentaire (E529) dans l'Union européenne.

Numéro CAS
1305-78-8

Synonymes
Chaux vive, chaux brûlée, chaux non éteinte, Calx, chaux (lorsque le contexte indique CaO), E529.

Titres des sujets

1. Utilisation dans le raffinage du sucre (paragraphe)
Lors de la production de sucre de canne et de betterave, le jus brut contient diverses impuretés (acides organiques, protéines, composés colorants) qui doivent être éliminées. L'oxyde de calcium est ajouté au jus pour augmenter le pH et précipiter ces impuretés. Plus précisément, l'oxyde de calcium réagit avec l'eau pour former de l'hydroxyde de calcium, qui réagit ensuite avec le dioxyde de carbone (issu des gaz de combustion) pour former du carbonate de calcium. Le carbonate de calcium précipite sous forme de fines particules, piégeant les impuretés par adsorption et coprécipitation. Ce processus est appelé carbonatation. Après filtration, la solution de sucre purifiée est évaporée et cristallisée. L'utilisation d'oxyde de calcium est essentielle à la production de sucre blanc raffiné. Il est également utilisé pour ajuster le pH lors de la transformation du sucre de betterave, car les betteraves sont riches en sucres invertis et en acides organiques. Les doses typiques utilisées sont de 0,1 à 0,5 % du poids du jus. Après transformation, le calcium résiduel est éliminé par filtration et échange d'ions ; le sucre final contient moins de 0,01 % de calcium.

2. Propriétés physiques et chimiques (sous forme de liste)

• Aspect — Morceaux, granulés ou poudre de couleur blanche à blanc grisâtre (la couleur dépend des impuretés).
• Odeur — Inodore.
• Masse moléculaire — 56,08 g/mol.
• Point de fusion — 2613 °C.
• Point d'ébullition — 2850 °C.
• Réaction avec l'eau — Fortement exothermique : CaO + H₂O → Ca(OH)₂ + 65,2 kJ/mol.
• Solubilité — Réagit avec l'eau pour former du Ca(OH)₂, peu soluble ; insoluble dans les solvants organiques.
• pH (suspension aqueuse) — 12,4 (dû à la formation de Ca(OH)₂).
• Densité — 3,34 g/cm³.
• Hygroscopicité — Très hygroscopique ; absorbe l'humidité atmosphérique et le CO₂ pour former du Ca(OH)₂ et du CaCO₃.

3. Applications alimentaires et niveaux d'utilisation typiques (liste)

• Raffinage du sucre (canne et betterave) — 0,1 à 0,5 % du jus ; utilisé pour la carbonatation et l’ajustement du pH.
• Nixtamalisation du maïs (méthode traditionnelle) — La chaux vive est parfois utilisée à la place de la chaux éteinte ; elle réagit avec l’eau pour générer de la chaleur et du Ca(OH)₂ in situ.
• Traitement de l’eau (municipalité) — Utilisé pour adoucir l’eau et ajuster le pH (n’est pas un additif alimentaire direct, mais influe sur l’eau potable).
• Production d’hydroxyde de calcium à usage alimentaire — La majeure partie de l’hydroxyde de calcium de qualité alimentaire est fabriquée à partir d’oxyde de calcium.
• Régulateur de pH dans la transformation de certains fruits et légumes — Moins courant en raison de sa réaction violente avec l’eau.
• Auxiliaire technologique dans la fabrication du fromage (historique) — Utilisé pour ajuster le pH du lait avant l’ajout de la présure.

4. Statut réglementaire et sécurité (paragraphe)
L'oxyde de calcium est autorisé comme additif alimentaire (E529) dans l'UE, où il est utilisé comme régulateur de pH et auxiliaire technologique. Aux États-Unis, il est généralement considéré comme sûr (GRAS) en vertu de la norme 21 CFR 184.1210 (en tant qu'additif alimentaire direct). Cependant, en raison de sa nature corrosive, il est rarement utilisé directement dans les aliments ; il est généralement éteint au préalable en hydroxyde de calcium. La DJA n'est pas spécifiée par le JECFA. Sécurité : l'oxyde de calcium est extrêmement caustique et provoque de graves brûlures de la peau, des yeux et des muqueuses. L'inhalation de poussières peut entraîner des brûlures des voies respiratoires. Dans l'industrie agroalimentaire, les personnes manipulant de la chaux vive doivent porter un équipement de protection complet (lunettes de protection, écran facial, gants en caoutchouc, masque anti-poussières). Lors de l'extinction de la chaux vive avec de l'eau, de la vapeur et de la chaleur sont dégagées ; une ventilation adéquate est donc indispensable. Pour le consommateur, les aliments transformés (par exemple, le sucre raffiné) contiennent des résidus négligeables. Lors de la nixtamalisation, toute trace de chaux vive résiduelle est transformée en hydroxyde de calcium, puis neutralisée par lavage et cuisson ; la masa finale est sans danger. Compte tenu des risques qu'elle présente, la plupart des usines agroalimentaires préfèrent acheter directement de l'hydroxyde de calcium plutôt que de manipuler de la chaux vive.