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Produits à base d'algues : agar, carraghénane...

Dossier - Les algues, végétaux aquatiques
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Les algues sont des végétaux aquatiques, qui ne sont pas encore capables de se libérer de l'eau pour vivre, mais déjà doués de la capacité de photosynthèse.

  
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Indépendamment de la fabrication d'engrais (les goemoniers exercent un très vieux métier !) qui utilise les algues telles quelles en les incorporant ou non à d'autres produits comme du compost ou de la terre, plusieurs produits sont extraits des algues : l'agar, les carraghénanes...

L'agar est produit à partir d'algues, il est utilisé en cuisine en tant que gélifiant. © Hedonistin, Flickr CC by nc 2.0

Maintenant les groupes d'algues pouvant fournir tel ou tel composé sont bien connus, même si les méthodes de culture sont, dans bien des cas, encore partiellement en phase de recherche pour le passage à l'exploitation industrielle.

Trois produits constituent 40 % des gélifiants et épaississants du marché : les alginates avec 10 %, les carraghénanes avec 18 % et les agars avec 12 %. Pour comparaison, on peut mentionner la gélatine d'origine animale en diminution avec 16 % et la pectine, essentiellement de pommes avec 14 %.

Les caractéristiques de ces produits sont diverses et ils sont employés de manière spécifique.

L'acide alginique

Il a été découvert par Standford en 1883 sur Laminaria digitata est actuellement exploité sur diverses espèces de cette famille. C'est l'additif alimentaire E 400.

Polymère du mannose, sucres liés par des ponts oxygène, l'acide mannuronique M et l'acide guluronique G, les alginates sont des chaînes à parties dures (1 seul monomère) MMMMMMMM ou fragiles (les 2 monomères alternés) soit : MGMGMGMG. Insoluble dans l'eau, il peut absorber 140 fois son volume d'eau, et devient soluble sous forme de sels de Na (sodium), K (potassium), NH4 (ammonium). Les séquences dures améliorent le pouvoir gélifiant et la meilleure proportion est de M/G = 0,5.

Ils sont utilisés dans les sauces comme liant (l'alginate de sodium est l'additif alimentaire E 401), couches culottes comme absorbant, appareils dentaires comme pâte de moulage, pansements comme absorbant. Ils sont aussi utilisés dans la précipitation des impuretés des eaux usées, dans la gélatine des films, etc. La production mondiale est 200.000 t sèches/an, principalement aux États-Unis, en Chine, en Norvège. Ceci correspond à plus de 30.000 t acide alginique/an.

Acide alginique. MMM. © DR

Les alginates sont très importants dans l'agroalimentaire où ils servent notamment à la fabrication des fruits reconstitués. Un faible pourcentage d'alginate est incorporé à une purée de fruits, puis on provoque la gélification de la purée à plat et on découpe, par exemple, des tranches de pommes reconstituées qui ont toutes la même taille pour les tartes industrielles ou encore des poivrons pour farcir les olives etc.

Acide alginique. GGG. © DR

Les agars

Les alginates donnent spontanément des gels dans l'eau si on chauffe à plus de 85 °C et qu'on laisse refroidir le mélange. Ils sont utilisés pour la production d'agars, les algues de l'ordre des gélidiales pour 44 %, mais aussi de l'ordre des gigartinales avec Gracilia, une algue intertropicale utilisée en Chine, au Chili, au Japon.

L'agar est employé depuis 200 ans et est maintenant commercialisé sous le nom de E 406 ! Les agars sont des polymères du galactose, un sucre, associé à des ions sulfate. Certains gels d'agar supportent des traitements au delà de 100 °C ce qui permet la stérilisation (Gelidium sesquipedale ou latifolium).

Les utilisations sont essentiellement agroalimentaires avec 88 % de la production : confitures, yaourts, terrines, sauces, confiserie, etc. à des concentrations souvent plus petites que 1 %. Il existe aussi des utilisations plus discrètes, moins connues du public, mais très importantes dans des domaines comme la pharmacie, la recherche et le diagnostic, en particulier les électrophorèses et les milieux de culture en bactériologie.

Les carraghénanes

Troisième grande catégorie de produits extraits des algues (additif alimentaire E 407), sont aussi des polymères du galactose, mais avec beaucoup plus de groupes sulfate que les agars. On les extrait des parois des gigartinales, le même ordre que ci-dessus et des parois des cryptonemiales.

Ces carraghénanes sont consommés depuis longtemps en Europe de l'Ouest et à l'est des États-Unis, on a actuellement une production de 30.000 t de carraghénanes raffinés et 18.000 t de semi-raffinés. Ces produits élèvent la viscosité du milieu mais ne provoquent pas de gel spontané, sauf avec le lait en présence de calcium, ce qui représente 57 % de ses usages : yaourts, crèmes diverses et desserts deviennent onctueux...