Le silicate de calcium est un additif identifié sous le code E552. Également appelé « silicate dicalcique » ou « orthosilicate de calcium », il est utilisé comme antiagglomérant, agent antiacide et anticoagulant dans l’industrie alimentaire. En raison de ses propriétés polyvalentes, il trouve différentes applications dans d’autres secteurs : agricole, cosmétique, construction et industriel.

La description du silicate de calcium

Le silicate de calcium, commercialisé sous le nom de « Calsil », se présente sous la forme d’une poudre blanche fine et fluide. Il ne dégage aucune odeur. Il est dérivé de la terre de diatomée (composée de microalgues mortes) et du calcaire.

Le dicalcium silicate compose divers minéraux tels que la wollastonite, la larnite, la hillebrandite ou la gyrolite. Il en est de même pour la grammite, le diopside, la crestmoreite, la centrallasite, la calcite et l’andradite. Il est également un composant de l’akermanite et l’afwillite.

Le calcium monosilicate se caractérise par une faible densité lorsqu’il est en vrac. De plus, il a la capacité d’absorber l’eau jusqu’à deux fois et demi son poids. La poudre s’écoule encore librement, même lorsqu’elle est hydratée. Toutefois, l’ajout d’un acide minéral provoque la formation d’un gel.

Le dicalcium silicate contient essentiellement deux substances qui sont la chaux vive et la microsilice. Cette dernière était, initialement, un déchet provenant de la production de ferrosiliciums et de silicium métal. Toutefois, ce résidu s’est avéré plutôt onéreux, ce qui a entraîné son recyclage et son utilisation dans la fabrication de panneaux isolants dans l’industrie du silicium.

L’historique du silicate de calcium

Les silicates de calcium étaient des ciments utilisés dans les travaux publics. En 1817, le grenoblois Louis Vicat découvre le procédé de fabrication et la composition du ciment.

À la même époque, en 1824, un briquetier écossais de Leeds, du nom de Joseph Aspdin, dépose un brevet pour un matériau appelé « ciment Portland ». Le nom fait référence à la couleur grise du matériau qui rappelle la teinte des roches de l’île britannique Portland.

Dans le souci d’une antériorité par rapport à Louis Vicat, Aspdin déclare avoir découvert le principe du ciment dès 1811. Par manque de connaissances en chimie, il présente sa découverte de façon empirique. Les termes du brevet sont plutôt vagues et la description sommaire, dénotant le manque de compréhension de ce qu’il a découvert.

Son fils William Aspdin développe la véritable fabrication du ciment de Portland, en 1838. L’une des premières applications de ce matériau a été de boucher les venues d’eau du Thames Foot Tunnel construit sous la Tamise, entre 1825 et 1843.

Toxicité faible

Aucun effet néfaste du dicalcium silicate sur la santé n’est connu. Comme l’organisme l’absorbe peu, il passe à travers le tractus digestif sans être métabolisé.

Utilisation sûre

Le silicate de calcium est approuvé par l’OMS, la FAO et les organismes des Nations Unies dans une large gamme de produits en tant qu’additif alimentaire. Il doit cependant être utilisé en conformité avec les directives réglementaires.

Propriétés industrielles

En plus de ses vertus en tant qu’additif alimentaire, le silicate dicalcique possède d’autres propriétés qui le rendent utile dans divers secteurs industriels. Les plus remarquables sont sa haute résistance à la chaleur, sa stabilité jusqu’à 1100 °C et son incombustibilité. De plus, il est reconnu pour sa faible conductivité thermique, son inertie électrique, sa résistance à l’humidité, aux chocs et aux produits chimiques. Il est particulièrement apprécié pour sa facilité de façonnage, d’installation et d’entretien. Par ailleurs, le dicalcium silicate est un produit respectueux de l’environnement.

La place du silicate de calcium en nutrition

Le silicate de calcium est utilisé dans les produits en poudre tels que le sel de cuisine et ses substituts. Sa fonction principale est d’empêcher que les différentes particules ne s’agglomèrent entre elles. Dans les colorants et les émulsifiants, il sert de support d’additifs, ce qui signifie qu’il facilite leur intégration dans les denrées alimentaires.

Les aliments qui contiennent de l’E552

Il se trouve essentiellement dans :

• les sels et les substituts de sel ;
• les épices en poudre ;
• les édulcorants en comprimés et/ou en poudre ;
• le dextrose, un sucre simple élaboré à partir de maïs ;
• le sucre en poudre ;
• les confiseries telles que le chewing-gum, les dragées et les bonbons ;
• les produits séchés en poudre tels que les soupes en sachets ;
• les préparations pour nourrissons, à base de céréales ;
• les fromages en tranches pour que celles-ci ne collent pas entre elles ;
• les fromages fondus.

Le fromage râpé à pâte semi-dure ou dure fait aussi partie de la liste.

Habitude de consommation

En 2018, l’EFSA ou Autorité européenne de sécurité des aliments a établi la sécurité concernant la consommation de l’E552. Le principal objectif de cette entité était de définir la quantité à consommer, les effets sur la santé et les éventuels risques liés aux nanoparticules. Étant donné le manque de données toxicologiques sur l’additif, l’estimation était incomplète, et aucune DJA (dose journalière autorisée) n’a été fixée. Toutefois, ces évaluations sont la plupart du temps révisées en tenant compte des nouvelles recherches et informations.  

Les diverses applications du silicate de calcium

Le silicate de calcium, dérivé du minéral naturel wollastonite, est un matériau polyvalent et sert dans diverses applications, compte tenu de ses différentes propriétés physiques et chimiques. En dehors des denrées alimentaires, il se trouve dans des produits cosmétiques, des produits pharmaceutiques et dans différents matériaux  industriels.

Dans l’industrie alimentaire

Cet additif alimentaire est utilisé dans les aliments en tant qu’agglomérant. Il empêche l’agglutination et la formation de grumeaux. Il améliore la fluidité et la texture des denrées alimentaires. Bien que l’E552 ne représente pas de danger pour la santé, des études in vitro ont signalé un stress oxydatif potentiel. Cet effet toxique est en rapport avec la présence des nanoparticules de silice.

Dans l’industrie cosmétique

Le silicate de calcium intervient comme agent absorbant de l’eau ou de l’huile. Il agit comme régulateur de viscosité, en diluant les ingrédients solides pour optimiser la texture et conférer une apparence nacrée aux produits cosmétiques.

Dans le secteur agricole

Il est utilisé comme source de silicium bénéfique pour la croissance des plantes. Il est associé aux sables pour leur fournir des nutriments essentiels.

Dans l’industrie sidérurgique

Le silicate dicalcique est appliqué dans la sidérurgie en tant que désulfurant et désoxydant. À ce titre, il réduit la teneur en inclusions dans l’acier, améliorant ainsi la pureté, la qualité et les performances des produits sidérurgiques.

Dans l’industrie de la construction

L’orthosilicate de calcium est utilisé dans la fabrication de matériaux de construction comme le ciment, le plâtre, l’enduit et le mortier. En tant qu’agent liant et de durcissement, il contribue à la durabilité des structures.

Dans le secteur de l’isolation haute température

En raison de ses propriétés isolantes significatives, l’orthosilicate de calcium sert à l’isolation thermique d’équipements thermiques et de tuyauteries industrielles. Il est considéré comme un substitut de l’amiante et constitue une solution avantageuse dans des environnements à haute température.

Autres applications

Polyvalent, le silicate de calcium se retrouve également dans la fabrication de plastiques, de peintures, de céramiques, de mastics et d’adhésifs.