Carraghénane

Le carraghénane, plus exactement les carraghénanes puisqu’il en existe trois grandes catégories, sont des extraits d’algues rouges. Connus sous le code collectif E407, ces polysaccharides soufrés servent essentiellement d’additifs dans l’industrie alimentaire. Ils permettent la fabrication de gels à chaud et sont donc plus intéressants que les gélatines animales habituelles.

Les trois grandes catégories de carraghénanes

Trois catégories de carraghénanes sont aujourd’hui accessibles sur le marché :

• le kappa-carraghénane ;
• l’iota-carraghénane ;
• le lambda-carraghénane.

La structure et les propriétés sont différentes d’un type à l’autre.

La description des carraghénanes

Les carraghénanes sont des polysaccharides fortement sulfatés qui sont extraits des algues rouges. Ces glucides naturels sont issus de la condensation d’un certain nombre de sucres simples. Linéaires, ils comportent des molécules de galactoses plus ou moins constitués.

Sur la chaîne figurent des sous-unités nommées carrabioses. Ces dernières sont caractérisées par deux galactoses joints par une liaison b(1-4). Ils sont raccordés entre eux par des liens a(1-3). Les galactoses peuvent être éthérifiés par de l’acide sulfurique ou porter un pont oxygène entre les carbones 3 et 6. Le caractère acide des carraghénanes leur est conféré par la présence d’acide sulfurique.

L’historique du carraghénane

Le producteur originel de carraghénane est le Chondrus crispus. Il vit dans les eaux froides et porte la dénomination de « mousse d’Irlande » en raison de sa présence sur la côte nord-atlantique. Cette espèce d’algues est utilisée en Irlande depuis environ six siècles, essentiellement pour la préparation de desserts lactés. Elles étaient tout simplement bouillies dans du lait afin de libérer les carraghénines.

La dénomination « carraghénane » vient du nom de la place Carragheen qui se trouve dans le comté de Waterford, en Irlande. Une thèse avance que le nom de cet endroit viendrait de l’ancienne expression gaélique cosáinín carraige signifiant « algue ». Le terme « furcélérane » a été utilisé autrefois pour désigner le carraghénane, mais n’a plus cours aujourd’hui. 

Lorsque les Irlandais ont émigré aux États-Unis au XVIII^e siècle, ils ont trouvé et utilisé d’autres espèces. Ces dernières ont été substituées à la mousse d’Irlande pour les mêmes applications. 

En 1844, la forme pure de carraghénine a été obtenue pour la première fois. Elle a été extraite en milieu alcalin par précipitation à l’alcool. Ce système est encore pratiqué entre autres de nos jours. Aux États-Unis, sa production industrielle a commencé dans les années 1930, durant la Seconde Guerre mondiale. Elle a été causée par le manque d’approvisionnement d’agar en provenance du Japon.

Dans l’Union européenne, le carraghénane se reconnaît par le code E407 de l’additif alimentaire qui figure sur les emballages.

La structure et les propriétés des carraghénanes

La structure et les propriétés des trois catégories de carraghénanes sont bien distinctes. Les différences résident essentiellement dans la position et le nombre des groupements sulfatés et dans le nombre des ponts 3,6-AG.

La structure et les propriétés du kappa-carraghénane

Le kappa-carraghénane est issu des Eucheuma cottonii, des Gigartina et des Chondrus crispus. Sa principale caractéristique est sa capacité de gélification. Cette substance colloïdale se caractérise par sa consistance visqueuse et sa tendance à se gonfler suite à l’absorption d’eau. 

Il se distingue par un groupement sulfaté unique et un seul pont 3,6-anhydro-galactoses. L’enzyme dékinase le forme dans l’algue en supprimant les coudes dans la structure. La suppression du sulfate en C-6 génère un pont 3,6-anhydrogalactose. Ce premier type de carraghénane comporte 28 à 35 % de ponts contre 25 à 30 % de groupements sulfatés

L’origine du carraghénane 

Les carraghénanes sont des extraits d’algues rouges. L’espèce qui en est la source originelle est la mousse irlandaise, de son nom scientifique Chondrus crispus. Toutefois, cette source n’est plus utilisée aux mêmes fins de nos jours. D’autres espèces sont préconisées, les plus prisées sont l’Eucheuma denticulatum et le Kappaphycus alvarezii.

Les producteurs de carraghénines d’Amérique du Sud diversifient les sources d’algues afin d’obtenir des qualités différentes. Ainsi, le Betaphycus gelatinum fournit un type particulier. Certaines espèces cueillies au Chili ont plus de valeur : la Mazaella laminaroides, la Sarcothalia crispata et la Gigartina skottbergii. Au Mexique, on récolte la Gigartina canaliculata en petites quantités, de même pour l’Hypnea musciformis au Brésil.

En France, notamment en Bretagne, les personnes qui récoltent les algues rouges portent le nom de « goémoniers ». À mer basse, elles cueillent surtout la mousse irlandaise ou Chondrus crispus, mais aussi l’Iridae cordata et le Mastocarpus stellatus. 

Les applications des carraghénanes

Les carraghénanes sont connus pour leurs utilisations alimentaires, mais aussi non alimentaires.

Utilisations alimentaires

Ils sont utilisés dans l’industrie laitière en raison de leur interaction avec la k-caséine du lait pour former un gel. Ce dernier augmente la viscosité dans le lait au chocolat, les milkshakes,  le lait concentré, les crèmes et les glaces. Dans les viandes industrielles, ils se substituent au gras et facilitent la coupe. Dans les sodas, ils améliorent la texture tandis qu’ils enlèvent l’écume formée par les protéines dans la bière. Ces derniers ne sont que quelques exemples parmi tant d’autres.

Utilisations non alimentaires

Les carraghénanes sont aussi utilisés dans d’autres domaines tels que la pharmacologie, le textile ou encore la cosmétique. 

Leur principale application dans cette dernière est le dentifrice dans lequel ils empêchent les constituants de se séparer. Ils servent également de gélifiant dans les crèmes cosmétiques, les shampoings et les gels désodorisants.

Ils augmentent la viscosité des cires pour chaussures, des lubrifiants et des extincteurs en rendant la mousse plus collante. En biotechnologie, ils aident à immobiliser les enzymes et les cellules. En pharmacologie, ils figurent comme excipient inactif dans les tablettes et les pilules.

Utilisation médicale

Diverses études cliniques ont été réalisées en laboratoire pour connaître les effets du carraghénane. L’une d’elles suggère son efficacité contre le rhume en diminuant le nombre de virus présents dans les sécrétions nasales et les symptômes. D’autres ont démontré sa capacité à inhiber l’infection par le HPV, les IST ou encore le VIH chez la femme.

En revanche, des scientifiques se sont interrogés sur la toxicité du carraghénane en tant qu’additif alimentaire. Des tests effectués sur des animaux ont mis en évidence des cas de coliques, d’ulcérations et d’inflammation intestinale. Depuis les années 1960, des questions ont été soulevées concernant son impact sur la santé humaine. Les controverses sont nombreuses.