Sodium de benzoate ou acide benzoïque, qu’est-ce que c’est ?
L’acide benzoïque est un acide carboxylique aromatique extrait du benzène. Ayant comme formule chimique C7H6O, il se présente sous la forme de cristaux blancs soyeux. Il s’agit principalement d’un conservateur alimentaire qui se trouve également dans certains aliments frais. Doté d’une forte odeur et étant très inflammable, il est aussi présent dans la gomme de benjoin en tant que composant des encens dans les églises orthodoxes. En outre, l’acide benzoïque contribue à la transformation du polyphénol des fruits et les boissons au niveau des intestins.
Rôles et utilisation de l’acide benzoïque
L’acide benzoïque est un produit antimicrobien principalement utilisé comme conservateur dans la majorité des aliments transformés tels que :
- Les produits boulangers ;
- Les vinaigrettes ;
- Les confitures allégées ;
- Les sucreries ;
- Les gommes ;
- Les crèmes glacées ;
- Les boissons industrielles ;
- Les cornichons en conserves.
Ayant des propriétés antifongiques, il peut également se trouver dans divers produits cosmétiques, les pommades antifongiques et certaines lingettes. Ainsi, l’acide benzoïque est présent dans presque toutes les marchandises proposées sur le marché.
En outre, le benzoate de sodium a longtemps été utilisé en industrie pharmaceutique à diverses fins :
- Ayant des effets expectorants, l’acide benzoïque était utilisé dans le traitement des bronchites chroniques, des cystites et des pyélites. Dans ce contexte, l’utilisation d’une potion à base d’acide benzoïque (1g), de cognac (20 g), de sirop de bourgeon de pin (20g) et de tilleul (150 cm3) pour traiter les affections pulmonaires était très courante.
- L’acide benzoïque est également un composant essentiel des sédatifs et des anti-diarrhéiques.
- Contenant de l’acide benzoïque, la teinture de benjoin est efficace pour soigner les ulcères, les plaies, les fissures des mamelons et des lèvres.
- La teinture de benjoin est aussi présente dans la poudre contre la coqueluche, l’eau hémostatique, les lotions anti-acnéiques, les bandes adhésives pour les pansements et les médicaments contre les affections bulleuses de la bouche.
Dangers et contre-indication de l’acide benzoïque
Malgré ses multiples vertus, l’acide benzoïque peut être très toxique. Il peut notamment devenir cancérigène s’il est mélangé à l’acide ascorbique (vitamine C). Cette combinaison donne en effet naissance à l’agent cancérigène très célèbre qu’est le benzène. À savoir que ce dernier figure parmi les 20 produits chimiques les plus néfastes et les plus utilisés en Europe.
En outre, le benzène est l’ingrédient de base dans la fabrication de nombreux produits chimiques, y compris le plastique, les caoutchoucs, les teintures, les lubrifiants, les détergents et les pesticides.
Chez les enfants qui consomment une quantité importante d’aliments transformés (boissons aromatisées et sucreries), des cas d’allergies et d’hypersensibilités ont été enregistrés. Par ailleurs, l’acide benzoïque est soupçonné d’être en partie responsabilité de l’hyperactivité et des troubles de la concentration chez les enfants en bas âge.
L’avis d’un médecin ou d’un dermatologue est aussi nécessaire pour les applications cutanées, car les risques d’allergies ne sont pas à écarter. Néanmoins, certains dérivés de l’acide benzoïque sont tolérés, voire sans danger pour les femmes enceintes et les sujets à peau sensibles.
Quoi qu’il en soit, l’acide benzoïque (indépendamment du benzène) est un produit sans danger s’il est consommé et utilisé à des doses raisonnables. De plus, bien qu’il soit tout à fait possible de dépasser la dose journalière admise, une surconsommation n’est pas mortelle. L’acide benzoïque est considéré comme sûr d’emploi s’il est concentré à :
- 2,5 % dans les produits avec rinçages ;
- 1,7 % dans les produits d’entretien bucco-dentaires ;
- 0,5 % dans les produits directement consommés ou sans rinçages.
Où trouver acide benzoïque ?
L’acide benzoïque se trouve dans différents aliments sous forme de composé naturel ou encore sous forme d’additif. En France, cet élément figure parmi les conservateurs autorisés dans les produits bios.
Dans quels aliments ? Fruit et légumes ou viandes ?
L’acide benzoïque est naturellement présent dans certaines variétés de plantes, dont les canneberges et les baies. Il fait également partie des principaux composants des produits laitiers de culture. Autrement appelé benzoate, on le trouve en grande quantité dans :
- Les baies ;
- Les pruneaux ;
- Le thé ;
- La noix de muscade ;
- La cannelle ;
- L’acacia ;
- Le girofle ;
- Certaines herbes aromatiques.
Le benzoate de sodium est également détecté à moindre mesure dans le lait, le fromage, les yaourts, le soja, les noix ainsi que les légumineuses. Dans les produits laitiers tels que les fromages, le taux d’acide benzoïque varie suivant la nature du ferment, la température de fermentation et la durée de maturation du produit. Ce taux peut varier entre 2,38 et 14,55 mg/kg. Il est aussi possible de trouver cet élément dans le kéfir lacté qui est une boisson originaire du Caucase.
Quid des additifs alimentaires et des conservateurs ?
Conservateur antimicrobien, l’acide benzoïque se trouve aussi bien dans les aliments industriels que dans les médicaments et les produits cosmétiques. En Europe, l’acide benzoïque est connu sous le sigle d’additif alimentaire E210. Ses sels quant à eux sont appelés benzoates :
- Le benzoate de sodium E211 ;
- Le benzoate de potassium E 212 ;
- Le benzoate de calcium E 213.
Ces dérivés d’acide benzoïque sont obtenus suite à une réaction chimique entre l’acide benzoïque et l’hydroxyde de sodium, de potassium ou de calcium. Il en devient alors plus soluble à l’eau. Il existe également d’autres dérivés de cet acide dont :
- Le benzoate de benzyle qui est utilisé pour éliminer les acariens et les tiques ;
- Le peroxyde de benzoyle qui est un composé présent dans les produits anti acnéiques, les produits pour blanchir les dents. Il est aussi utilisé par les industriels pour blanchir la farine, la fabrication de certains plastiques.
Acide benzoïque E210, conservateur cosmétique
Comparé à la caféine et à la testostérone, l’acide benzoïque est plus facilement absorbé par la peau. Il dispose d’un taux d’absorption 7 à 10 fois plus important que la caféine. Il s’agit donc d’un produit efficace qui peut être est utilisé aussi bien en tant que composant actif qu’en tant que conservateur. Naturellement présent dans les plantes et les produits laitiers, l’acide benzoïque ainsi que ses dérivés figure d’ailleurs parmi les conservateurs autorisés dans les produits cosmétiques bios.
Les conservateurs à base d’acide benzoïque sont notamment utilisés dans les soins cosmétiques contenant de l’eau. Ils permettent de prévenir la formation des micro-organismes toxiques pendant la fabrication, le transport et le stockage, mais aussi pendant la durée d’utilisation du produit. Ainsi, ils éliminent et préviennent la prolifération des microbes, des virus, des mycètes et tout autre parasite.
Comment se fait la synthèse de l’acide benzoïque ?
L’acide benzoïque est un produit obtenu en industrie suite à l’oxydation partielle du toluène par l’oxygène sous la forme gazeuse. Ce procédé se fait principalement en présence de catalyseurs comme les sels de cuivre. L’acide benzoïque est un produit pas cher et disponible en vente libre sur le marché. Il est donc peu utile d’en faire une synthèse en laboratoire. Sa synthèse n’est effectuée que dans le cadre d’un exercice pédagogique.
Le secret de la fabrication de l’acide benzoïque est divulgué pour la première fois dans l’ouvrage de Blaise de Vigenère intitulé « Traité du feu et du sel », édité en 1608. Le produit initial était du benjoin chauffé avec du sable dans une terrine dont l’extrémité était recouverte d’une feuille de papier à filtrer, d’un tissu et d’un chapeau de carton. L’acide benzoïque traverse le filtre à la fin du processus.
En remplacement de ce procédé archaïque, les chimistes ont adopté une technique plus moderne qui consiste à utiliser le permanganate de potassium pour oxyder le toluène, l’alcool benzylique ou le benzaldéhyde. Il est également possible d’activer l’oxydation catalytique de l’alcool benzylique avec de l’air ou du dioxygène sous forme gazeuse. Dans ce contexte, l’utilisation de l’acide nitrique et/ou de l’acide acétique s’avère une alternative pratique et efficace pour contrecarrer l’odeur désagréable du produit fini.
En principe, la synthèse de l’acide benzoïque comporte trois étapes :
- La synthèse par oxydation : extraction du benzoate de sodium ;
- La séparation des produits synthétisés par réaction chimique (précipitation) ;
- La purification (phase aqueuse).
Pourquoi l’acide benzoïque précipite-t-il ?
Lors de la purification du produit, il est nécessaire de faire réagir l’acide benzoïque avec de l’acide chlorhydrique concentré. Ce procédé provoque un dégagement de dioxyde de carbone, d’où la précipitation.
Pourquoi l’acide benzoïque passe-t-il dans la phase aqueuse ?
La phase aqueuse est une étape indispensable pour filtrer le produit et obtenir des cristaux purs. Ce procédé consiste à plonger les cristaux dans de l’eau glacée, à les essorer, puis à les placer sur une grille emballée avec du papier filtre. Le tout est ensuite posé sur un élément chauffant afin d’obtenir un produit sec.
Pourquoi l’acide benzoïque est peu soluble dans l’eau ?
La faible solubilité de l’acide benzoïque est liée à la présence du cycle benzénique apolaire. Cette solubilité varie suivant le changement de température : à une température de 20 °C, sa solubilité est de 373 parties tandis qu’à 75 °C, celle-ci est de 45.7 parties. Pour augmenter sa solubilité, il est donc conseillé d’ajouter d’autres solvants tels que la glycérine. En effet, le glycérol est l’idéal pour dissoudre l’acide benzoïque.
