PHOSPHATE D'AMIDON

Le phosphate de distarch (numéro INS/E E1412, CAS 55963-33-2) est un amidon chimiquement modifié dans lequel les groupes phosphate créent des liaisons covalentes entre les chaînes d'amidon.
Cette réticulation augmente la stabilité mécanique et thermique, réduit la sensibilité au cisaillement et à l'hydrolyse acide et, selon le degré de modification, peut augmenter la fraction d'amidon qui résiste à la digestion de l'intestin grêle (c'est-à-dire l'amidon résistant RS4).
Le phosphate de distarch est largement utilisé comme additif alimentaire (épaississant, stabilisant, liant) et dans des applications non alimentaires (cosmétiques, produits pharmaceutiques, formulations industrielles).
CAS : 55963-33-2.
Noms communs / synonymes : Phosphate de distarch ; phosphate de distarch (E1412) ; phosphate d'amidon ; ester de phosphate d'amidon ; amidon réticulé au phosphate ; phosphate de bisamidon ; phosphate de distarch phosphaté
Principes de base de l'amidon (brève introduction)

Pour comprendre le phosphate de diamidon, un bref exposé sur l'amidon natif est nécessaire.
L'amidon natif est un mélange de deux polysaccharides construits à partir d'unités d'α-D-glucose : l'amylose (principalement des chaînes linéaires α-1,4) et l'amylopectine (chaînes α-1,4 très ramifiées avec des points de ramification α-1,6).
Les granules d'amidon sont des entités semi-cristallines dont la gélatinisation, la rétrogradation et la digestibilité enzymatique dépendent de la source botanique, de la teneur en amylose, de la taille des granules et du type cristallin.
La modification chimique de l'amidon (réticulation, estérification, éthérification, oxydation, substitution) altère ces propriétés pour les usages fonctionnels prévus.
Le phosphate de distarch est un amidon réticulé et estérifié au phosphate.

Structure chimique et chimie des réactions
Qu'est-ce qu'un phosphate de distarch ?
Le phosphate de diamidon est produit lorsque des groupes phosphate forment des liaisons ester avec des groupes hydroxyle sur des résidus de glucose dans deux chaînes d'amidon distinctes, produisant ainsi des liaisons croisées inter-chaînes covalentes (ponts phosphate di- ou poly-ester).
La réticulation stabilise le réseau granulaire/gel et résiste au cisaillement, à l'acide et aux attaques enzymatiques par rapport à l'amidon natif.
Les réactifs typiques sont le trimétaphosphate de sodium (STMP) et le tripolyphosphate de sodium (STPP) utilisés seuls ou ensemble, ou l'oxychlorure de phosphore (POCl₃) dans certains procédés.
Voies réactionnelles et réactifs
STMP / STPP : Dans des conditions alcalines, le STMP réagit avec les hydroxyles de l'amidon pour former des esters de mono- ou diphosphate et peut conduire à des liaisons croisées (phosphate de diamidon) lorsque des pontages se produisent.
Les procédés STMP/STPP sont courants dans l'industrie et leurs limites en matière de teneur résiduelle en phosphore sont réglementées dans certaines juridictions.
POCl₃ (oxychlorure de phosphore) : Réagit avec les hydroxyles de l'amidon pour produire des esters de phosphate ; historiquement utilisé dans certains procédés de fabrication.
Son utilisation nécessite un contrôle rigoureux et une purification en aval pour éliminer les résidus de chlorure et d'acide.

Degré de substitution (DS) et densité de réticulation
Degré de substitution (DS) : nombre moyen d'hydroxyles substitués par unité de glucose ; pour les produits réticulés, le DS est généralement faible (valeurs bien inférieures à 1), mais la densité de réticulation (fraction de ponts inter-chaînes) est le paramètre fonctionnel le plus pertinent.
Phosphore résiduel : souvent exprimé en % P (p/p) ; des limites réglementaires existent pour certains amidons modifiés au phosphate (par exemple, certaines limites dans le CFR américain pour les traitements STMP/STPP).
Les taux de phosphore résiduel et de matière sèche sont corrélés à la résistance à la digestion et aux propriétés fonctionnelles.
matières premières et procédés de fabrication
sources d'amidon brut
Le phosphate distarch est produit à partir d'amidons natifs de qualité alimentaire : maïs, pomme de terre, tapioca (manioc), blé, riz, et autres.
L'origine botanique influence la morphologie granulaire et les résultats fonctionnels (par exemple, l'amidon de pomme de terre produit des granules plus gros et un comportement de gélatinisation différent de celui du tapioca).

Processus industriel typique (aperçu)
Formation d'une suspension : L'amidon natif est dispersé dans l'eau pour former une suspension.
Ajustement du pH et ajout de sel : des conditions alcalines (NaOH) sont généralement appliquées pour activer les hydroxyles de l'amidon pour la réaction ; des sels comme NaCl ou Na₂SO₄ peuvent être utilisés pour contrôler la réaction et le gonflement des granules.

Ajout d'un réactif de phosphorylation : un mélange STMP/STPP ou POCl₃ est ajouté sous température et pH contrôlés pour permettre l'estérification et la formation de liaisons croisées.
Le temps de réaction, la température, le pH et les proportions des réactifs déterminent la densité de réticulation.
Arrêt et neutralisation : La réaction est arrêtée (neutralisée) et l'amidon modifié est lavé pour éliminer les sels, les réactifs n'ayant pas réagi et les sous-produits de faible poids moléculaire.
Séchage et broyage : Le produit est séché et broyé jusqu’à la granulométrie souhaitée, puis conditionné.
Variantes et co-modifications
Phosphate de distarch acétylé (E1414) : réticulation et acétylation combinées pour conférer des propriétés supplémentaires (émulsification, stabilisation de l'huile).
Phosphate de distarch hydroxypropylé (E1442) : les groupes hydroxypropyle assurent la solubilité/clarté dans l'eau froide ainsi que la stabilité de la réticulation.

propriétés physico-chimiques
Les propriétés dépendent de l'amidon d'origine et du degré de modification ; propriétés typiques rapportées :

Granulaire et moléculaire
L'intégrité des granules est généralement préservée dans une certaine mesure pour des taux de réticulation faibles à modérés ; une réticulation élevée réduit leur gonflement. La taille des particules est liée à la source d'amidon natif.

propriétés thermiques

La température de gélatinisation augmente souvent avec la réticulation (stabilité thermique plus élevée).
La réticulation réduit la viscosité maximale dans les profils de pâte, mais améliore la stabilité sous cisaillement et à haute température.
Les profils de calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et d'analyseur rapide de viscosité (RVA) sont des outils de caractérisation standard.

Rhéologie et performances fonctionnelles
Une meilleure stabilité au gel-dégel, une synérèse réduite, une meilleure résistance à l'acide et au cisaillement, et une meilleure clarté de la pâte (selon la modification) sont des avantages fonctionnels clés pour les sauces, les garnitures et les aliments surgelés.
Le phosphate de distarch contribue à une viscosité minimale à de faibles niveaux d'inclusion dans certaines formulations, mais assure la stabilité du réseau.

Digestibilité / amidon résistant
En fonction de la densité de réticulation, le phosphate de distarch (et les amidons réticulés phosphatés apparentés) peut contenir des fractions importantes d'amidon résistant RS4 (les plages rapportées dans la littérature varient considérablement ; certaines préparations rapportent 70 à 85 % de RS4 dans certains produits de phosphate de distarch phosphaté utilisés pour le pain fonctionnel et la réponse glycémique réduite).
Cette propriété a des implications pour l'étiquetage des fibres alimentaires et leurs effets métaboliques.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE PHOSPHATE DE DISTAMIDON

Mesures de premiers secours :
Description des mesures de premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Présentez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Éloignez-vous de la zone dangereuse :
 
En cas d'inhalation :
En cas d'inhalation, transporter la personne à l'air frais.
En cas de non-respiration, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Lavez-vous les mains avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
 
En cas de contact visuel :
Rincez abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consultez un médecin.
Continuez à rincer les yeux pendant le transport à l'hôpital.
 
En cas d'ingestion :
NE PAS provoquer de vomissements.
Ne jamais rien administrer par voie orale à une personne inconsciente.
Rincez-vous la bouche à l'eau.
Consultez un médecin.
 
Mesures de lutte contre l'incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d'extinction appropriés :
Utilisez un jet d'eau, une mousse résistante à l'alcool, une poudre chimique sèche ou du dioxyde de carbone.
Risques particuliers liés à la substance ou au mélange
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), chlorure d'hydrogène gazeux
 
Conseils aux pompiers :
Portez un appareil respiratoire autonome pour la lutte contre les incendies si nécessaire.
Mesures en cas de rejet accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utilisez un équipement de protection individuelle.
 
Évitez de respirer les vapeurs, les brouillards ou les gaz.
Évacuez le personnel vers des zones sûres.
 
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou déversement supplémentaire si cela peut être fait sans danger.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
Tout 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 en vue de leur élimination.
 
Manutention et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Évitez d'inhaler les vapeurs ou les brouillards.
 
Conditions de stockage sûr, y compris les 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
 
Contrôle de l’exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance soumise à des valeurs limites d'exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
Manipuler conformément aux bonnes pratiques d'hygiène et de sécurité industrielles.
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.
Utilisez des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter tout contact de la peau avec ce produit.
Éliminer les gants contaminés après usage conformément aux lois applicables et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Lavez-vous et séchez-vous les mains.
 
Contact complet :
Matière : 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 avec les éclaboussures
Matière : 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 corporelle :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être choisi en fonction de la concentration et de la quantité de substance dangereuse présente sur le lieu de travail.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs purificateurs d'air sont appropriés, utilisez un respirateur à masque complet avec une combinaison polyvalente (États-Unis) ou des cartouches de respirateur de type ABEK (EN 14387) en complément des contrôles techniques.
 
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d'air à masque complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou déversement supplémentaire si cela peut être fait sans danger.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les canalisations.
Tout rejet dans l'environnement doit être évité.
 
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matériaux incompatibles :
Agents oxydants puissants :
Produits de décomposition dangereux :
Produits de décomposition dangereux formés en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, oxydes d'azote (NOx), chlorure d'hydrogène gazeux.
 
Considérations relatives à l'élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Confiez les surplus et les solutions non recyclables à une entreprise d'élimination agréée.
Contactez un service agréé de gestion des déchets pour vous débarrasser de ce matériau.
Emballages contaminés :
Jeter comme un produit non utilisé