alginate de sodium | Baladodiffusion | Monde de la chimie

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Meera Senthilingam

Cette semaine, un composé dont Brian Clegg est reconnaissant, et vous l’êtes peut-être aussi.

Brian Clegg

Comme beaucoup d’autres, j’ai régulièrement des occasions d’être reconnaissant pour l’alginate de sodium. Lorsque le reflux acide frappe, cette substance gélatineuse agit aux côtés des antiacides conventionnels en agissant comme une barrière pour empêcher l’acide gastrique de pénétrer dans l’œsophage.

La forme acide, l’acide alginique, est un polysaccharide – un polymère glucidique à longue chaîne avec une formule répétée de C6H8O6. Bien qu’il se trouve également dans les bactéries du sol, comme son nom l’indique, la principale source est les algues, en particulier les algues brunes, qui sont un groupe qui comprend de nombreuses algues, comme les varechs, trouvées dans les mers froides du nord. L’alginate joue un rôle similaire dans l’algue à la cellulose dans les plantes et à l’additif préféré de l’industrie cosmétique, l’acide hyaluronique, chez les animaux, fournissant une matrice structurelle pour soutenir les cellules.

L’alginate de sodium a été décrit pour la première fois par le chimiste britannique Edward CC Stanford en 1881, lorsqu’il a breveté son extraction à partir d’algues. Les algues ne sont pas facilement cultivées, de sorte que les mauvaises herbes sauvages sont toujours collectées dans le processus de production. L’acide est extrait des algues au cours d’une procédure salissante qui convertit l’acide en sel de sodium, qui doit ensuite être extrait d’une suspension épaisse trop gelée pour être filtrée telle quelle, et doit être fortement diluée – même dans ce cas, il peut être difficile d’éliminer les résidus indésirables sans traitement supplémentaire. L’alginate de sodium résultant peut ensuite être utilisé ou mis à réagir pour produire d’autres sels utiles comme les alginates de potassium et de calcium.

Le processus de production peut sembler difficile, mais les alginates se sont avérés étonnamment utiles, en particulier car ils peuvent fournir une variété de gels plus ou moins élastiques en fonction de la structure moléculaire exacte de l’alginate. Non seulement l’alginate de sodium se retrouve-t-il dans mon remède contre l’indigestion, mais il est largement utilisé dans la fabrication de produits alimentaires pour épaissir des produits comme la crème glacée et pour agir comme une aide amincissante. Dans ce rôle, l’alginate déshydraté, qui absorbe rapidement l’eau, se dilate dans l’estomac pour donner aux personnes au régime l’impression qu’elles sont plus rassasiées qu’elles ne le sont réellement. Pensez à n’importe quelle substance alimentaire de type gel et les alginates pourraient bien jouer un rôle, des fausses cerises utilisées par les boulangers à une olive cocktail farcie.

Les alginates à la pointe de la gastronomie moléculaire

La nourriture n’est cependant pas leur seul rôle. Le corps médical utilise depuis longtemps les alginates. Les dentistes, par exemple, utilisent des alginates lors de la production d’empreintes dentaires (dont il s’écarte dans une large gamme de procédés de moulage artisanaux), tandis que l’alginate de calcium est utilisé dans les pansements pour brûlures, où sa puissante capacité à absorber le liquide semble à la fois aider la brûlure à guérir et le rendre moins susceptible d’adhérer au pansement.

L’alginate de calcium a également un rôle précieux dans l’immobilisation des enzymes. Ces précieux catalyseurs naturels sont utilisés dans un large éventail d’applications allant de la production de lait sans lactose aux détergents biologiques, mais pris isolément, ils peuvent être trop sensibles aux variations des conditions de travail. Dans certains procédés, l’objectif est de récupérer l’enzyme pour la réutiliser, ce qui peut être difficile à faire. En attachant l’enzyme à l’alginate de calcium, le gel maintiendra l’enzyme en place et la rendra plus robuste. Dans les laboratoires, le même processus est utilisé pour immobiliser ou encapsuler des cellules entières, un processus qui pourrait être utilisé pour l’administration chronométrée de médicaments, qui sont progressivement libérés de l’encapsulation, ou dans l’ingénierie tissulaire.

La présence d’alginates dans les aliments peut souvent sembler concerner le segment le moins sophistiqué du marché. Ils sont utilisés pour fabriquer de faux morceaux dans les aliments pour animaux, les garnitures de tarte et la viande reformée. Mais les alginates se retrouvent également à la pointe de la gastronomie moléculaire, où des gens comme Heston Blumenthal reprennent une technique conçue par Unilever et adaptée par le chef espagnol Ferran Adrià pour faire des boules de liquide ressemblant à du caviar entourées d’une coque en gel. La technique, connue sous le nom de sphérification, consiste à ajouter de l’alginate de sodium au liquide « utile ». Une grosse goutte du mélange obtenu est ensuite versée dans un bain de chlorure de calcium. L’alginate de sodium maintient la goutte ensemble lorsque la surface externe réagit avec le chlorure de calcium, convertissant l’alginate en un maillage tridimensionnel qui produit une fine coque caoutchouteuse. Des formes plus exotiques sont réalisées en congelant la charge utile avant de la faire réagir avec le bain de chlorure de calcium.

Il peut sembler qu’une substance produite à partir d’algues ne sera pas une caractéristique des dernières aventures culinaires, mais les alginates sont aussi polyvalents qu’ils viennent – un gel qui est conçu pour aider dans une multitude de modes. Et mon estomac, pour sa part, est très reconnaissant pour cela.

Meera Senthilingam

L’écrivain scientifique Brian Clegg là-bas, avec la chimie des alginates. La semaine prochaine, une icône des années 80.

Lars Öhrstrom

Dans le film d’Oliver Stone de 1987 Wall Streetl’anti-héros Gordon Gekko livre des répliques classiques telles que « Le déjeuner est pour les mauviettes », mais il y a aussi une image que les geeks de la technologie ne sont pas susceptibles d’oublier.

Meera Senthilingam

Découvrez quoi avec Lars Öhrström dans la semaine prochaine Chimie dans son élément. En attendant, merci de m’avoir écouté, je suis Meera Senthilingam.