BENZOATE DE SODIUM DE QUALITÉ ALIMENTAIRE

Le benzoate de sodium (formule chimique C₇H₅O₂Na) est le sel de sodium de l'acide benzoïque.
Il est largement utilisé comme agent de conservation antimicrobien dans les systèmes alimentaires et de boissons, en particulier ceux à faible pH (milieux acides).
Dans la nomenclature des additifs alimentaires, il est généralement désigné par l'étiquette E211.
En tant qu'agent de conservation, il inhibe principalement les levures, les moisissures et certaines bactéries présentes dans les aliments et les boissons acides.
Propriétés moléculaires et physiques
identité chimique
Nom IUPAC : Benzoate de sodium (sel de sodium de l'acide benzènecarboxylique).
Numéro CAS : 532-32-1.
Formule moléculaire et masse
Formule : C₇H₅O₂Na
Masse molaire : ≈ 144,11 g·mol⁻¹ (calculée à partir de la formule ; voir les spécifications du fournisseur).
propriétés physiques (typiques, de qualité alimentaire)
Aspect : poudre cristalline blanche à légèrement blanc cassé.
Solubilité : très soluble dans l'eau (≈ 556 g·L⁻¹ à 20–25 °C rapporté pour l'anhydre).
Fusion/Décomposition : généralement >300 °C (les données du produit montrent une décomposition/un point de fusion très élevé).
 
pKa (acide benzoïque) : pKa de l'acide benzoïque ≈ 4,20 ; par conséquent, le benzoate de sodium en solution aqueuse établit un équilibre avec l'acide benzoïque qui dépend du pH (essentiel pour l'activité).
 
Comportement vis-à-vis des solvants et hygroscopicité
Le benzoate de sodium n'est pas fortement hygroscopique, mais doit être conservé au sec pour éviter l'agglomération et la dissolution. Les poudres de qualité alimentaire doivent respecter des spécifications relatives à la perte au séchage et à l'humidité résiduelle.
 
Méthodes de production et de fabrication industrielle
Aperçu des itinéraires industriels
La production commerciale de benzoate de sodium suit deux étapes conceptuelles principales : (1) la production d'acide benzoïque à partir de matières premières pétrochimiques (généralement l'oxydation du toluène ou d'autres voies), et (2) la neutralisation de l'acide benzoïque avec une base de sodium (NaOH) suivie de l'isolement du sel de sodium.
Plusieurs brevets et documents industriels décrivent les étapes de neutralisation, de décoloration, de cristallisation et de séchage, par lots et en continu, utilisées pour produire des granulés ou des poudres de qualité alimentaire.
Matières premières courantes et fabrication de l'acide benzoïque
L'oxydation partielle du toluène par l'oxygène (auto-oxydation) en présence d'un catalyseur constitue la principale voie de synthèse industrielle de l'acide benzoïque. Toluène → acide benzoïque → benzoate de sodium.
 
D'autres voies historiques incluent l'oxydation de dérivés du chlorure de benzyle ou l'hydrolyse du benzotrichlorure ; les centres de production modernes à grande échelle utilisent généralement l'oxydation au toluène.
 
Neutralisation et traitement en aval
L'acide benzoïque est neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH) à température et pH contrôlés (pH cible typique proche de la neutralité à légèrement basique) pour former du benzoate de sodium en solution.
La solution est clarifiée (traitement au charbon actif), filtrée, concentrée et cristallisée.
Le séchage et le broyage donnent le produit final sous forme de poudre ou de granulés ; le séchage par pulvérisation ou la cristallisation/granulation peuvent être utilisés pour obtenir une taille de particules spécifique.
Les procédés brevetés à titre d'exemple spécifient une neutralisation à 95–98 °C, pH 7,5–8,0, puis une décoloration avec du charbon actif et une filtration.
Finition de qualité alimentaire
Le benzoate de sodium de qualité alimentaire est purifié pour répondre aux spécifications de la pharmacopée/FCC (limites sur les métaux lourds, les composés organiques halogénés, les impuretés oxydables, l'humidité, le dosage).
Les fournisseurs indiquent généralement leur conformité aux normes Ph. Eur., BP, FCC et/ou USP, le cas échéant.
 
Spécifications et normes de qualité pour les produits alimentaires
Éléments de spécification typiques (qualité alimentaire / FCC / Ph.Eur.) :
Dosage (sur base sèche) : généralement 99,0–100,5 % (spécifications typiques du fournisseur).
Perte au séchage : ≤1% (typique).
Métaux lourds (en Pb) : ≤0,001 % ou moins ; des limites existent pour l'arsenic et le cadmium en fonction de la monographie de la pharmacopée.
Composés halogénés, impuretés oxydables : contrôlés à de faibles concentrations (ppm).
Limites microbiennes : généralement faibles (puisque le conservateur est cristallin).
L'aspect, la solubilité et le pH de la solution ont également été testés.
Étiquetage et pureté
Les fournisseurs de produits alimentaires fournissent des certificats d'analyse (COA) et des certificats d'origine ; la traçabilité est exigée pour les applications alimentaires.
De nombreux fournisseurs indiquent une conformité aux spécifications E211 / FCC / Ph.Eur.
 
Mécanisme d'action antimicrobienne
Le benzoate de sodium est en réalité le sel déprotoné ; son efficacité antimicrobienne provient de l'acide benzoïque, sa forme non dissociée.
Les points clés :
En solution aqueuse, le benzoate de sodium ⇄ acide benzoïque + Na⁺.
La proportion d'acide benzoïque non dissocié augmente lorsque le pH diminue (pKa ≈ 4,2). L'acide benzoïque, étant plus lipophile que son anion, pénètre les membranes cellulaires microbiennes.
Une fois à l'intérieur (pH intracellulaire plus élevé), il se dissocie, acidifiant le cytoplasme et perturbant les processus métaboliques, inhibant la croissance et la réplication.
L'activité est donc dépendante du pH, et plus efficace à un pH < 4,5.
 
Le benzoate de sodium est particulièrement efficace contre les levures et les moisissures ainsi que contre de nombreuses bactéries Gram-négatives adaptées aux environnements acides, mais il est moins efficace contre les bactéries sporulantes à faibles concentrations ; c'est pourquoi il est utilisé en combinaison avec d'autres barrières (pH bas, réfrigération, sucre, etc.).
 
L'effet antimicrobien dépend également de la concentration et de la température et peut être influencé par la matrice alimentaire (solides, graisses, tampons) qui modifie le pH effectif et la disponibilité de l'acide non dissocié.
 
Applications alimentaires typiques et utilisations fonctionnelles
Utilisation principale : agent de conservation antimicrobien dans les aliments et les boissons acides.
Catégories courantes dans lesquelles le benzoate de sodium (E211) est utilisé :
Boissons gazeuses et boissons acidifiées (colas, jus de fruits). Des quantités maximales réglementaires s'appliquent souvent.
 
Jus de fruits et préparations à base de fruits (en particulier les jus à faible pH).
Cornichons, relishs, sauces, vinaigrettes (condiments acidifiés).
Confitures, conserves et marmelades (bien que le traitement à haute teneur en sucre et à haute température soit souvent suffisant, des benzoates peuvent être utilisés dans certains produits).
Vinaigrettes, condiments et certaines boissons acides à base de produits laitiers.
Certaines garnitures de boulangerie, sirops et autres préparations acidifiées.
Rôles fonctionnels :
Inhibition de la croissance microbienne (prolongation de la durée de conservation).
Parfois utilisé comme adjuvant de saveur ou pour stabiliser certaines formulations, mais son rôle principal est celui de conservateur.
Niveaux d'utilisation typiques : les concentrations pratiques dans les aliments finis varient souvent de quelques dizaines à quelques centaines de mg·kg⁻¹ (mg·L⁻¹), en fonction des réglementations locales et de la matrice alimentaire.
Des limites réglementaires maximales (par exemple, pour les boissons gazeuses) peuvent être fixées (par exemple, 150 mg·L⁻¹ dans certaines juridictions), et des limites générales telles que « ne pas dépasser 0,1 % dans les aliments » sont utilisées dans certains textes réglementaires.

INFORMATIONS DE SÉCURITÉ CONCERNANT LE BENZOATE DE SODIUM DE QUALITÉ ALIMENTAIRE
 

 
 
 
 
 
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