Alginate

Acide alginique
Alginate 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	CO[C@H]1[C@@H]([C@H]([C@H](O[C@H]1C(=O)O)O[C@@H]2[C@@H]([C@H]([C@H](O[C@H]2C(=O)O)OC)O)O)O)O PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1S/C14H22O13/c1-23-7-3(15)6(18)14(27-9(7)11(19)20)25-8-4(16)5(17) 13(24-2)26-10(8)12(21)22/h3-10,13-18H,1-2H3,(H,19,20)(H,21,22)/t3-,4-, 5-,6-,7+,8-,9-,10-,13+,14+/m1/s1
Apparence	poudre fibreuse blanche à jaune pâle, sans goût, pratiquement inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule brute	(C6H8O6)n
Masse molaire	20 000 à 240 000 g·mol-1 [1]
Propriétés physiques
Solubilité	Sol. dans les hydroxydes alcalins, pratiquement insol. Dans l'éthanol (95%) et les autres solvants organiques[1]
Masse volumique	1,601 g·cm-3 [1]
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.

L'acide alginique et ses dérivés (base conjuguée, sels et esters) les alginates sont des polysaccharides obtenus à partir d'une famille d'algues brunes : les laminaires.

Histoire

L'acide alginique a été découvert par E. C. Stanford, un pharmacien britannique dans les années 1880.

Composition chimique

L'alginate est un polymère formé 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 déterminantes pour une large expansion des propriétés physiques et chimiques de l'alginate. Sa composition chimique varie 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 possible de fabriquer une variété d'alginate aux caractéristiques constantes.

Propriétés

L'acide alginique est tiré des algues et permet la production de fibres d'alginates de sodium et de calcium. Les alginates alcalins forment dans l'eau des solutions colloïdales visqueuses. Si l'acide alginique est insoluble dans l'eau, l'alginate de sodium est lui très soluble dans l'eau, et l'alginate de calcium est seulement soluble en milieu basique, notamment en solutions de savon qui sont presque toujours assez alcalines. Ses fibres sont d'ailleurs utilisées 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.

Les alginates peuvent former des gels durs et thermostables utilisés comme additifs alimentaires (E400 à E405) permettant la reconstruction des aliments (jambon, cordons bleus, poisson pané…). Les alginates donnent une texture onctueuse à nombre d'aliments tels que les crèmes glacées.

Utilisations

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 et 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 également 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 également utilisé dans un procédé de préparation de microcapsules.

propane 1,2-diol-

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

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

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 afin de neutraliser l'acide alginique et de solubiliser celui-ci 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 tandis que l'acide alginique et son dérivé calcique (calcium, aluminium, fer...) y sont pratiquement insolubles. Les sels solubles se dissolvent à basse température et forment des solutions épaisses et visqueuses, des gels résistants à la chaleur.

Notes et références

Bibliographie

• Techniques et pratique du staff aux éditions-eyrolles.com

Voir aussi

• Liste d'acides

• Portail de la chimie
• Portail de la phycologie