E400 : Acide alginique

Tout savoir sur l’E400 Acide alginique : description, historique, propriétés, procédé de fabrication, place en nutrition, autres applications et mesures de précaution

L’acide alginique (E400) est parfois appelé « algine » ou « alginate ». Cette dernière appellation désigne aussi ses dérivés, regroupant une base conjuguée, des esters et des sels. Ils sont autorisés en France et ne présentent aucun risque connu pour la santé. Aux États-Unis, ces produits sont utilisables dans la fabrication d’aliments bio. Sur les territoires de l’Union européenne, seuls l’algine ainsi que les alginates de potassium (E402) et de sodium (E401) sont autorisés.

Description de l’E400

L’E400 est la référence attribuée à l’acide alginique, selon le Codex Alimentarus. Celui-ci se présente sous forme de poudre amorphe ou cristalline, de couleur blanche à brun-jaune pâle. Pouvant également être filamenteuse, graineuse ou granuleuse, cette substance est pratiquement inodore et insipide.

Dans l’industrie, cet acide est obtenu à partir des végétaux de la classe Phaeophyceae (Phéophycées). Constitués de polysaccharides naturels, ceux-ci sont des algues brunes appartenant aux genres Macrocystis (Macrocystis), Laminaria (Laminaires), Fucus (Fucus), Sargassum (Sargasse) et Ascophyllum (Ascophyllum).

Historique

L’acide alginique et ses dérivés ont été découverts par E. C. C. Stanford. Ce pharmacien et chimiste anglais s’installe en Écosse en 1863. Il était fasciné par l’utilisation des algues marines de la côte ouest de cette région et de celles des Hébrides. Un an après, il fondait l’industrie écossaise des algues, car il s’intéressait à la préparation de l’iode et d’autres produits issus de ces végétaux. Grâce à une solution alcaline, il avait extrait des Laminaires un liquide visqueux qu’il nommait « algin ». Ce terme est actuellement employé pour désigner l’alginate de sodium (E401). En 1881, Stanford brevetait un mode de préparation d’alginates à partir de ces végétaux du genre Laminaria, sans but commercial.

Plusieurs auteurs comme Nelson W. L., Cretcher L. H. en et Hirst E. L. ont respectivement procédé à l’hydrolyse de l’acide alginique en 1929, en 1930 et en 1939. En 1955, Fischer F. G. et Durfel H. l’ont défini comme un polymère d’acides D-mannuronique et L-guluronique. Le taux de ces composants varie selon l’espèce d’algues employées.

Structure et propriétés de l’E400 (acide alginique)

La classe des Phaeophyceae regroupe les algues benthiques et pélagiques. Ces dernières sont dotées de plastes contenant des chlorophylles c et a, du β-carotène ainsi que de la fucoxanthine. Selon la 6^e édition de la Pharmacopée européenne, l’acide alginique qui en découle résulte de l’association de deux acides uroniques qui sont reliés entre eux par une liaison β-1,4. Il s’agit du mannuronate (acide D-mannuronique – connu sous le symbole M) ainsi que du guluronate (acide L-guluronique ou G). Ils sont présents sous forme de blocs homogènes poly-M ou poly-G qui sont séparés par des régions où ils peuvent alterner. Le nombre des unités composant ce polymère linéaire varie de 100 à 3 000.

L’acide alginique gonfle dans l’eau, mais ne s’y dissout pas. Il est pratiquement insoluble dans les solvants organiques et dans l’alcool. En revanche, cette substance se dissout dans les solutions d’hydroxyde alcalin. Elle est considérée comme acide, puisque son pH est compris entre 2 et 3,4. Sa viscosité change selon la concentration du produit, la température, etc.

En contact avec l’acide gastrique, l’E400 forme un gel visqueux flottant. Cette réaction permet de créer une sorte de barrière réduisant le reflux et protégeant la muqueuse œsophagienne en cas de pathologies digestives liées à l’acidité.

Procédé de fabrication des alginates

La paroi cellulaire des algues brunes est recouverte de polysaccharides, existant sous forme de sels de sodium, de magnésium et de calcium. L’acide alginique, à lui seul, représente 20 à 25 % du poids sec de l’algue. Afin d’extraire ce produit et ses dérivés, six étapes sont à respecter.

La déminéralisation

Une fois récoltées, les algues fraîches sont découpées, nettoyées et macérées dans un acide dilué. Cela vise à transformer les alginates de calcium insolubles en acide alginique. De cette manière, le calcium naturellement lié à l’alginate est retiré de l’équation.

Le broyage en milieu alcalin

Une phase de séparation a lieu. Les constituants indésirables comme les résidus d’algues sont éliminés par filtration. La partie déminéralisée, quant à elle, est mélangée avec du sel alcalin (alcali) en vue d’être broyée. Par conséquent, l’acide alginique est neutralisé et solubilisé pour créer une solution d’alginate de sodium.

La précipitation par traitement acide

De l’acide minéral est ajouté aux alginates de sodium de manière à précipiter l’algine insoluble.