¿Qué es el Ácido Algínico?
El ácido algínico es una sustancia que se encuentra en algas pardas como el alga kelp y el alga wakame y es un tipo de polisacárido.
Está formado por dos bloques de monosacáridos, ß-D-manuronato (M) y α-L-guluronato (G), polimerizados en una cadena lineal mediante enlaces (1-4). A temperatura ambiente, el ácido algínico puro es fibroso, granulado o en polvo, de color blanco a amarillo pálido.
El ácido algínico puro es insoluble en agua, pero las sales alcalinas son solubles en agua. Es insoluble en grasas, aceites y disolventes orgánicos. La capacidad de gelificación, la fuerza de gelificación y otras propiedades del ácido algínico varían mucho en función de la proporción de ácido manurónico (M) y ácido glurónico (G) que contenga (proporción M/G) y de la forma en que esté dispuesto.
Usos del Ácido Algínico
El ácido algínico y sus derivados se utilizan en una amplia gama de aplicaciones en alimentación, farmacia, cosmética, procesamiento textil, así como en otros muchos campos. En el sector alimentario, puede utilizarse como mejorante de la calidad en productos harinosos. También se utilizan como espesantes y estabilizantes en otros aditivos alimentarios, como helados y jarabes.
Sus propiedades gelificantes también pueden utilizarse para fabricar huevas de salmón artificiales y cápsulas para contener aromas y enzimas. Las aplicaciones no alimentarias y domésticas incluyen la fabricación de adhesivos, películas, textiles y pinturas al agua, así como agentes gelificantes y prevención del sangrado del papel.
Otras aplicaciones incluyen el uso como desintegrante de comprimidos. Estos utilizan la propiedad de ser insolubles en agua, pero se disuelven cuando se neutralizan con álcali, para liberar los ingredientes medicinales en el sistema digestivo previsto. Las aplicaciones médicas incluyen hilos quirúrgicos, agentes hemostáticos y ungüentos.
Principio del Ácido Algínico
Los principios del ácido algínico se explican en términos de métodos de producción y propiedades.
1. Cómo se produce el Ácido Algínico
El ácido algínico se produce íntegramente por extracción a partir de algas marinas (algas pardas). Se utilizan especies de gran tamaño, como el kelp y el kelp gigante, y las algas marinas naturales son la fuente principal. En China se produce parte del ácido algínico a partir de algas de cultivo.
El ácido algínico de las algas forma una sal con los minerales del agua de mar y está empaquetado entre las paredes celulares en un estado gelatinoso insoluble. Por lo tanto, se extrae y purifica mediante los siguientes procesos
- Extracción
Se añaden sales alcalinas de sodio a las algas y se calientan para eluir las sales insolubles del ácido algínico, sustituyéndolas por alginato de sodio soluble en agua. - Filtración
Se eliminan los componentes insolubles. - Precipitación
Se añade un ácido a la solución acuosa de alginato de sodio para bajar el pH y precipitarlo de nuevo como ácido algínico insoluble. - Secado
El ácido algínico precipitado se deshidrata, se lava a fondo y se seca para obtener ácido algínico.
2. Propiedades del Ácido Algínico
El ácido algínico se extrae y purifica a partir de algas marinas naturales, por lo que la proporción de ácido manurónico (M) y ácido glurónico (G) que contiene (proporción M/G) y la forma en que se dispone varían en función de la fuente de algas marinas. En términos de características físicas, los bloques formados por M y G alternados son los más flexibles, mientras que los formados por G tienen una estructura más rígida.
La sal sódica del ácido algínico es soluble en agua, pero cuando se añade un catión multivalente como el Ca2+, se produce instantáneamente una reticulación iónica. En este proceso, el agua del disolvente se incorpora a la red de enlaces cruzados, dando lugar a la gelificación (hidrogelación).
El ácido algínico también forma geles fibrosos ácidos a pH bajo, aunque se disuelve cuando se neutraliza con álcali. En estos geles, es principalmente la estructura repetitiva M o G (bloque homopolímero) la que forma los enlaces intermoleculares, pero es la proporción de bloques G la que determina la fuerza del gel.
Tipos de Ácido Algínico
El ácido algínico se distribuye como ácido algínico y sus diversas sales. Las principales sales distribuidas son el alginato de sodio, el alginato de potasio, el alginato de amonio y el alginato de amonio.
Las sales catiónicas monovalentes del ácido algínico y el alginato son bien solubles en agua fría y caliente para formar soluciones acuosas viscosas, mientras que el ácido algínico y el alginato cálcico son insolubles en agua.
Los productos se venden en pequeñas cantidades como reactivos químicos generales y como productos comerciales utilizados en la industria alimentaria, farmacéutica, cosmética, textil y otras industrias.