Qu’est-ce que l’acide alginique ?
L’acide alginique est une substance que l’on trouve dans les algues brunes telles que le varech et l’algue wakame et est un type de polysaccharide.
Il se compose de deux blocs de monosaccharides, le ß-D-mannuronate (M) et l’α-L-guluronate (G), polymérisés en une chaîne linéaire par des liaisons (1-4). L’acide alginique pur se présente sous forme de fibres, de granulés ou de poudre de couleur blanche à jaune pâle à température ambiante.
L’acide alginique pur est insoluble dans l’eau, mais les sels alcalins sont solubles dans l’eau. Il est insoluble dans les graisses, les huiles et les solvants organiques. La capacité de gélification, la résistance au gel et les autres propriétés de l’acide alginique varient considérablement en fonction du rapport entre l’acide mannuronique (M) et l’acide gluronique (G) qu’il contient (rapport M/G) et de la manière dont il est agencé.
Utilisations de l’acide alginique
L’acide alginique et ses dérivés sont utilisés à de nombreuses fin dans l’alimentation, la pharmacie, les cosmétiques, le traitement des textiles ainsi que dans un grand nombre d’autres domaines. Dans le secteur alimentaire, ils peuvent être utilisés pour améliorer la qualité des produits à base de farine. Ils sont également utilisés comme autres additifs alimentaires, comme épaississants et stabilisants dans les crèmes glacées et les sirops.
Leurs propriétés gélifiantes peuvent également être utilisées pour fabriquer des œufs de saumon artificiels et des capsules contenant des arômes et des enzymes. Les applications non alimentaires et domestiques comprennent la fabrication d’adhésifs, de films, de textiles et de peintures à base d’eau, ainsi que d’agents gélifiants et de prévention du blanchiment du papier.
D’autres applications incluent l’utilisation comme désintégrant de comprimés. Ceux-ci utilisent la propriété d’être insolubles dans l’eau, mais se dissolvent lorsqu’ils sont neutralisés par un alcali, afin de libérer les ingrédients médicinaux dans le système digestif prévu. Dans le secteur médical, cela comprend fils chirurgicaux, les agents hémostatiques et les pommades.
Principe de l’acide alginique
Les principes de l’acide alginique sont expliqués en termes de méthodes de production et de propriétés.
1. Mode de production de l’acide alginique
L’acide alginique est entièrement produit par extraction à partir d’algues marines (algues brunes). De grandes espèces telles que le varech et le varech géant sont utilisées, et les algues naturelles constituent la principale source. Dans certaines régions de Chine, l’acide alginique est produit à partir de varech d’élevage.
L’acide alginique des algues marines s’associe aux minéraux de l’eau de mer et se trouve entre les parois cellulaires à l’état de gelée insoluble. Il est donc extrait et purifié par les procédés suivants :
- Extraction
Des sels de sodium alcalins sont ajoutés aux algues et chauffés pour éluer les sels insolubles de l’acide alginique et les remplacer par de l’alginate de sodium soluble dans l’eau. - Filtration
Les composants insolubles sont éliminés. - Précipitation
Un acide est ajouté à la solution aqueuse d’alginate de sodium pour abaisser le pH et le précipiter à nouveau sous forme d’acide alginique insoluble. - Séchage
L’acide alginique précipité est déshydraté, lavé soigneusement et séché pour obtenir l’acide alginique.
2. Propriétés de l’acide alginique
L’acide alginique est extrait et purifié à partir d’algues marines naturelles. Aussi, le rapport entre l’acide mannuronique (M) et l’acide gluronique (G) qu’il contient (rapport M/G) et la façon dont il est agencé varient en fonction de la source d’algues marines. En termes de caractéristiques physiques, les blocs constitués d’une alternance de M et de G sont les plus flexibles, tandis que ceux constitués de G ont une structure plus rigide.
Le sel de sodium de l’acide alginique est soluble dans l’eau. En revanche, lorsqu’un cation multivalent tel que Ca2+ est ajouté, une réticulation ionique se produit instantanément. Dans ce processus, l’eau du solvant est incorporée dans le réseau de réticulations, ce qui entraîne une gélification.
L’acide alginique forme également des gels fibreux acides à faible pH, bien qu’il se dissolve lorsqu’il est neutralisé par un alcali. Dans ces gels, c’est principalement la structure répétitive M ou G (bloc homopolymère) qui forme les liaisons intermoléculaires, mais c’est la proportion de blocs G qui détermine la force du gel.
Types d’acide alginique
L’acide alginique est distribué sous forme d’acide alginique et de ses différents sels. Les principaux sels distribués sont l’alginate de sodium, l’alginate de potassium et l’alginate d’ammonium.
Les sels cationiques monovalents de l’acide alginique et de l’alginate sont bien solubles dans l’eau froide et chaude pour former des solutions aqueuses visqueuses, tandis que l’acide alginique et l’alginate de calcium sont insolubles dans l’eau.
Les produits sont vendus en petites quantités comme réactifs chimiques généraux et comme produits commerciaux utilisés dans l’alimentation, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, le traitement des textiles et diverses autres industries.