Alginate

Les alginates sont des polysaccharides obtenus à partir d'une famille d'algues brunes : les laminaires.


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Alginate
Alginate
Alginate
Acide alginique
Acide alginique
Général
Nom IUPAC (2R, 3S, 4R, 5R, 6S) -6-[ (2R, 3R, 4R, 5R, 6S) -2-carboxy-4, 5-dihydroxy-6-methoxyoxan-3-yl]oxy-4, 5-dihydroxy-3-methoxyoxane-2-carboxylic acid
Synonymes Acide alginique
No CAS 9005-32-7
No EINECS 232-680-1
Code ATC A02BX13
PubChem 25147441
No E E400
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute C6H8O6  [Isomères] (C6H8O6) n
Masse molaire[1] 176, 1241 ± 0, 0072 g·mol-1
C 40, 92 %, H 4, 58 %, O 54, 5 %,
Écotoxicologie
DL50 >5 000 mg·kg-1 rat oral
1 600 mg·kg-1 rat i. p. [2]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Les alginates sont des polysaccharides obtenus à partir d'une famille d'algues brunes : les laminaires.

Ils peuvent former des gels durs et thermostables utilisés comme additifs alimentaires (E400 à E405) donnant la possibilité de la reconstruction des aliments (jambon, cordons bleus, le poisson pané…). Les alginates donnent une texture onctueuse à nombre d'aliments tels que les crèmes glacées. Les alginates alcalins forment dans l'eau des solutions colloïdales visqueuses alors que l'alginate de calcium est insoluble comme l'acide alginique lui-même. Les alginates sont utilisés comme épaississants, gélifiants, émulsifiants et stabilisants de produits industriels les plus variés depuis les gelées alimentaires, les produits de beauté, jusqu'aux peintures ainsi qu'aux encres d'imprimerie. Les laits gélifiés le sont par des alginates et carraghénanes, qui produisent des desserts lactés pasteurisés.

Des billes d'alginates peuvent aussi être utilisées en médecine pour encapsuler des médicaments ou des substances biologiques fragiles (enzymes, microorganismes, cellules animales ou humaines). L'alginate de propane-1, 2-diol (E405), ester de l'acide aliginique, est utilisé, par exemple, pour stabiliser des mousses (vinification, additif de bière... ), et est aussi utilisé dans un procédé de préparation de microcapsules.

propane 1, 2-diol-

L'alginate est aussi utilisé pour réaliser des moulages sur le corps humain grâce à ses qualités hypoallergéniques. C'est fréquemment le produit utilisé par les dentistes pour les prises d'empreintes dentaires. Sa couleur fluctue du blanc crème à l'ivoire foncé. Sa granulométrie particulièrement fine permet des empreintes particulièrement fidèles.

Il est aussi utilisé par les spécialistes des effets spéciaux au cinéma pour reproduire des parties du corps humain.

L'acide alginique a été découvert par E. C. Stanford, un pharmacien britannique dans les années 1880. Il est tiré des algues et permet la production de fibres d'alginates de sodium et de calcium. L'alginate de sodium est particulièrement soluble dans l'eau, l'alginate de calcium est uniquement soluble en milieu basique, surtout en solutions de savon qui sont presque toujours assez alcalines : d'où l'utilisation de ces fibres comme soutiens passagers, qui seront à éliminer après fabrication, par lavage ou par foulonnage. Pour transformer les articles en alginates insolubles, on les utilise sous forme de sels de béryllium ou de chrome.

Composition chimique

L'alginate est un polymère constitué de deux monomères liés ensemble : le mannuronate ou acide mannuronique dont certains sont acétylés et le guluronate ou acide guluronique. La proportion et la distribution de ces deux monomères sont déterminante pour une large expansion des propriétés physiques et chimiques de l'alginate. Sa composition chimique fluctue selon les diverses espèces d'algues, les différentes parties de la même plante et est sujette aux changements saisonniers. Néanmoins par sélection de matières premières aux différentes propriétés, il est envisageable de fabriquer une variété d'alginate aux caractéristiques constantes.

Procédé de fabrication

L'algue est coupée et nettoyée après la récolte. Puis elle est mise à macérer dans un acide minéral dilué pour être déminéralisée. L'alginate contenu dans l'algue est ainsi transformé en acide alginique et , en même temps, certains constituants indésirables sont éliminés[3]. Les algues déminéralisées sont broyées en présence d'un alcali ou d'un sel alcalin pour neutraliser l'acide alginique et de solubiliser ce dernier sous forme de sel correspondant. L'alginate est extrait et traité. Il est précipité, pressé, lavé et essoré, puis neutralisé, séché et moulu à la granulométrie désirée. On obtient alors différents sels aux propriétés bien précises : les alginates de métaux alcalins (sodium, potassium, magnésium... ) sont solubles dans l'eau alors que l'acide alginique et son dérivé calcique (calcium, aluminium, fer... ) y sont quasiment insolubles. Les sels solubles se dilsolvent à basse température et forment des solutions épaisses et visqueuses, des gels résistants à la chaleur.

Références

  1. Masse molaire calculée selon Atomic weights of the elements 2007 sur www. chem. qmul. ac. uk
  2. ChemIDPlus. Consulté le 3 février 2009
  3. Les algues : une «agroressource» d'avenir Des expériences autour des algues décrites sur CultureSciences Chimie, un site ENS-DGESCO

Bibliographie

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