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l'acide alginique
Structure de' src=
noms alternatifs
E400
Caractéristiques principales
Formule moléculaire ou moléculaire (C6H8OU6)n
masse moléculaire (u) 10,000 à 600,000
apparence couleur de la poudre varie du blanc au jaune-brunâtre
CAS 9005-32-7
Einecs 232-680-1
PubChem 25147441
SOURIRES COC1C (C (C (OC1C (= O) O) OC2C (C (C (OC2C (= O) O) O) O) O) O) O
propriétés physico-chimiques
densité (G / cm3, en C.S.) 1.601
constante de dissociation acide (PK) à 298,15 K 01/05 au 03/05
Consignes de sécurité

L 'l'acide alginique, également appelé algine, est un polysaccharide largement présent dans parois cellulaires tout algues brunes. Sa couleur varie du blanc au jaune-brun. Il est vendu filamenteuses, granuleuse, sous forme de granulés ou de poudre.

Ses dérivés, appelés alginates Ils sont utilisés comme épaississants et stabilisants dans 'industrie alimentaire, pharmaceutique et produits de beauté.

histoire

La structure de l'acide alginique a été étudiée initialement en 1955 par Fischer et Dörfel qui ont confirmé la présence de l'acide D-mannuronique et d'établir la présence de résidus d'acide L-guluronique nell'alginato. Ils ont effectué une séparation du résidu d'hydrolyse de l'acide alginique par Chromatographie. Ils ont constaté que les proportions dans lesquelles les deux monomères présents était pas constante mais diffèrent selon l'échantillon dans un rapport de 2: 1 à un rapport de 1: 2[1]. Cette constatation a été confirmée plus tard par Whistler, Kirby, Drummond, Hirst et Percival[2][3].

En 1960, Vincent a tenté une hydrolyse de l'acide alginique avec de l'acide sulfurique concentré. Il a obtenu des dimères et des oligomères uronique[4]. Les études Hirst et Rees précisé que la structure du polymère est linéaire et constitué de l'acide D-mannuronique et de monomères d'acide L-guluronique via des liens 1.4[5][6].

Les tentatives d'hydrolyse enzymatique par Yoshikawa et Kiyohara en 1963 ont permis d'isoler des trimères uronique[7].

propriétés physico-chimiques

L'acide alginique est un acide poliuronico, insipide et insoluble dans l'eau froide, mais montrant une solubilité faible dans l'eau chaude. Il est hydrolysé avec difficulté par des acides chaude (notes sont hydrolyse avec de l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique et l'acide oxalique)[8][9][5][4]. Dans une étude de 1966, en utilisant 1 M d'acide oxalique à 100 ° C est capable d'hydrolyser 30% d'un échantillon d'acide alginique (à partir de Laminaria digitata)[5]. Elle a un comportement faiblement acide résultant du groupe carboxyle libre présent dans chaque unité monomère[8].

Quand on extrait, par trituration, forment avec l'eau d'une gomme visqueuse.

L'acide alginique peut absorber jusqu'à 200-300 fois sa propre masse en eau[10] et jusqu'à 60% de sa masse en sels[8].

Il est équipé d'activité optique[8]. Pour augmenter sa solubilité est utilisé comme sel de les métaux alcalins.

structure

L'acide alginique est un copolymère avec des blocs d'homopolymères linéaires de β-D-mannuronato (M) lié par des liaisons covalentes avec des résidus 1-4 de son épimère α-L-guluronato (G) dans différentes séquences de blocs. Les monomères peuvent être des blocs d'homopolymère de résidus G consécutifs (G) des blocs, des blocs consécutifs de résidus M (blocs M) ou des blocs constitués d'une alternance de M et de résidus G (blocs MG).

propriétés biologiques

L'acide alginique est pas synthétisée dans le corps humain et les enzymes digestives ne sont pas en mesure de le casser.

sources

Les alginates sont extraites de algue et raffiné. Dans le monde entier, il est recueilli une large gamme d'algues brunes phylum Phéophycées à convertir en matières premières, l'alginate de sodium.

Les algues peuvent être classés en trois grands groupes en fonction de leur pigmentation: brun, rouge et vert. Ces grands groupes sont les Phéophycées respectivement, le Rhodopyceae et Chlorophycée. la algues brunes sont généralement plus grandes et des tailles allant du géant jaune Algue Macrocystis pyrifera 20 mètres de long, avec des algues mince, la peau ressemblant à 2-4 mètres de long, plus petites espèces 30-60 cm de long. Aucun des algues utilisées dans la production de l'alginate est cultivé, car ils ne peuvent pas être cultivées avec des moyens végétatifs mais doivent remplir un cycle de reproduction qui comprend une alternance des générations. Pour cette raison, les algues brunes cultivées sont trop coûteuses par rapport au coût de la collecte et le transport des algues sauvages. La seule exception est représentée par Laminaria japonica, qui est cultivé en Chine tels que la nourriture et l'excès est dévié vers l'industrie de l'alginate de Chine.

L'alginate obtenu à partir de différentes espèces d'algues brunes voit varient souvent sa structure chimique et, par conséquent, présentent des propriétés physiques différentes. Par exemple, selon les algues, l'alginate peut donner gel plus ou moins solide ou peut être obtenu plus ou moins foncée alginates (celui-ci sera utilisé dans des applications où la couleur est pas un problème).[11]

variétés commerciales d'alginate sont extraits du pyrifera géant kelp de Macrocystis, Ascophyllum nodosum et divers types de Laminaria. Il est également produit par deux types de bactéries, Pseudomonas et Azotobacter, qui jouent un rôle majeur dans l'accomplissement de sa carrière biosynthétique. Les alginates d'origine bactérienne sont utiles pour la production de micro ou nanostructures appropriés pour des applications médicales.[12]

production

Le procédé de production d'alginate de sodium à partir d'algues brunes peut se produire de deux façons: par la méthode de l'alginate de calcium ou par le procédé de l'acide alginique. La chimie des procédés utilisés pour produire l'alginate de sodium est relativement simple.

Pour extraire l'acide alginique sont placés dans un bain d'algues le carbonate de sodium exploitant le fait que les alginates alcalins sont solubles dans l'eau. De la solution obtenue regagne l'acide alginique par précipitation avec acide chlorhydrique ou acide sulfurique[9].

La difficulté réside dans les procédés de séparation physiques requises, comme dans la filtration de la boue à partir de solutions visqueuses ou dans la séparation des précipités gélatineux qui conservent une grande quantité de liquide dans sa structure et qui résistent filtration et centrifugation.

alginates

Les alginates sont des sels de l'acide alginique. Les alginates de métaux alcalins et de magnésium sont solubles dans l'eau. Insoluble sont, cependant, les alginates de calcium, l'aluminium et le fer[8].

Les mucilages préparés avec les alginates solubles sont instables à un pH inférieur à 4 et en présence d'ions calcium et de métaux lourds.

L 'l'alginate de sodium Il est le sel de sodium de l'acide alginique. Sa formule empirique est NaCl6H7OU6. L'alginate de sodium est une gomme, extraite des parois cellulaires des algues brunes. alginate de sodium a diverses applications dans de nombreuses industries telles que la transformation des aliments, dans la presse textile et pharmaceutique. Le matériau d'empreinte dentaire à l'aide d'alginate en tant que matériau de moule. Alginate est pas dangereux pour contact avec la peau ou en cas d'ingestion.

L'alginate de potassium est le sel de potassium de l'acide alginique. Elle est extraite à partir d'algues et a la formule chimique KC6H7OU6.

L'alginate de calcium, obtenu par réaction de substitution de sodium dall'alginato, a la formule chimique C12H14CaO12. Il est utilisé dans les médicaments et la gaze hémostatique.

buts

L'alginate absorbe l'eau rapidement et cela rend utile comme additif dans les produits déshydratés tels que les suppléments de perte de poids, et la fabrication papier et fibres textiles semblable à la soie. Il est également utilisé pour produire des articles imperméable et épreuve du feu à titre d'agent gélifiant et comme épaississant dans crème glacée et produits de beauté.

Dans l'industrie du textile, il est utilisé pour produire la fibre d'alginate, il est constitué d'alginate de calcium et de produit pour la première fois en 1944. Le processus de production voit transformer l'acide alginique, l'alginate de sodium, puis dans de l'alginate de calcium par addition de sels approprié. Il est utilisé comme support pour la production de la dentelle, comme éliminé par lavage alcalin et divers types de produits médicaux, y compris la production de gazes utilisées pour favoriser la guérison des brûlures qui peuvent être enlevés causant moins de douleur que de la gaze conventionnelle. Cela est dû au fait que les tissus humains sont capables d'absorber sans conséquences négatives.[9]

Il est utilisé dans les produits à polir la carrosserie des voitures et des peintures.

L'alginate est utilisé dans diverses préparations pharmaceutiques telles que Gaviscon. L'alginate est largement utilisé comme matériau pour mouler dentisterie, dans le secteur manufacturier prothèse et produire des flux positif à petite échelle. Il est également utilisé dans l'industrie alimentaire pour épaissir les soupes et les gelées.

En raison de sa biocompatibilité et de la simplicité avec laquelle elle peut être gélifiée avec des ions divalents tels que Ca2+, Alginate est largement utilisé dans l'immobilisation et l'encapsulation des cellules.

L'acide alginique est également utilisé dans arts culinaires et en particulier dans les techniques de sphérification de Ferran Adrià[13].

En raison de sa capacité à absorber rapidement l'eau, l'alginate peut être transformé par un processus de lyophilisation dans une nouvelle installation qui a la capacité de se développer. En ce sens, il est utilisé dans l'industrie comme minceur anorexigènes.

En Mars 2010, les chercheurs de 'Université de Newcastle Ils ont annoncé que les alginates utilisant l'absorption des graisses alimentaires dans le corps humain diminue de plus de 75%[14].

En plus de ces utilisations alginates sont également utilisées dans les couleurs et les encres[8].

notes

  1. ^ (DE) F. G. Fischer, H. Z. Dörfel, Die Polyuronsäuren der Braunalgen (Kohlenhydrate der Algen I) (abstrait), Dans Zeitschrift fur Chemie de physiologische Hoppe-Seyler, nº 302, 1955, pp. 186-203. Récupéré 19 Avril, ici à 2015.
  2. ^ (DE) Roy L. Whistler, Kenneth W. Kirby, Notiz über die Zusammensetzung von der Alginsäure Macrocystis pyrifera, en Zeitschrift fur Chemie de physiologische Hoppe-Seyler, nº 314, 1959, pp. 46-48.
  3. ^ (FR) D. W. Drummond, E. L. Hirst, Elizabeth Percival, La constitution de l'acide alginique, en Journal de l'American Chemical Society, 1962, pp. 1208-1216, DOI:10.1039 / JR9620001208.
  4. ^ à b D. L. Vincent, Les oligosaccharides de l'acide alginique, en chimie industrie, 1960, p. 1109.
  5. ^ à b c Arne Haug, Bjørn Larsen, Olav Smidsrød, Une étude de la constitution de l'acide alginique par hydrolyse acide partielle (PDF), Dans Acta Chemica Scandinavica, nº 20, 1966, pp. 183-190.
  6. ^ Edmund Hirst, Sir A. et D. Rees, La structure de l'acide alginique. Partie V. L'isolement et la caractérisation non ambiguë de certains produits d'hydrolyse du polysaccharide méthylé, en Journal de l'American Chemical Society, 1965, pp. 1182-1187.
  7. ^ M. Yoshikawa, T. Kiyohara, Les oligosaccharides obtenus par clivage enzymatique de l'alginate. II, en Rapports scientifiques de l'Université de Hyogo de l'Agriculture, Série, Agriculture chimie, nº 6, 1963, p. 51.
  8. ^ à b c et fa Encyclopédie Treccani l'acide alginique,, treccani.it. Récupéré 18 Avril, ici à 2015.
  9. ^ à b c Sapere.it De Agostini, alginique, sapere.it. Récupéré 18 Avril, ici à 2015.
  10. ^ (FR) Raymond C. Rowe, Paul J. Sheskey, Marian E. Quinn, Handbook of Pharmaceutical Excipients (Rowe, Handbook of Pharmaceutical Excipients), Sixième, Pharmaceutical Press, 2009, p. 11-12, ISBN 0-85369-792-2.
  11. ^ PECHES DE LA FAO DOCUMENT TECHNIQUE 441, Dennis J. McHugh, École de chimie, University College, Université de New South Wales Académie et Australian Defence Force Canberra Australie
  12. ^ (FR) Remminghorst et Rehm, La production microbienne de Alginate: Biosynthèse et applications, en La production microbienne de biopolymères et polymères Précurseurs, Caister Academic Press, 2009 ISBN 978-1-904455-36-3.
  13. ^ Lo Mejor de la Gastronomia, StarChefs.com. Consulté le 14 Novembre, 2007 (Déposé par 'URL d'origine 1 Décembre 2007).
  14. ^ Algues pour lutter contre la marée montante de l'obésité, Université de Newcastle. Récupéré 22 Mars, 2010 (Déposé par 'URL d'origine 25 mars 2010).

Articles connexes

  • l'acide hyaluronique: Un polysaccharide similaire chez les animaux.
  • alginate de sodium
  • alginate de potassium
  • alginate de calcium

liens externes