Acido alginico: struttura, proprietà, preparazione, usi

L’ acido alginico,  anche chiamato algina, è un polisaccaride idrofilo presente nelle pareti cellulari di alcune alghe brune della famiglia delle Phaecophycae sotto forma di sali misti di ioni Na⁺, Mg²⁺e Ca²⁺. I suoi sali sono prodotti anche dal microrganismo Azotobacter vinelandii e da alcuni ceppi di Pseudomonas.

Forma un gel viscoso quando si lega con l’acqua ed è utilizzato principalmente nell’industria alimentare come stabilizzante della schiuma o addensante.

Struttura

L’acido alginico è un copolimero lineare con blocchi omopolimerici di α-D-mannuronato tramite legami 1,4-glicosidici con residui del suo epimero β-L-guluronato in differenti sequenze di blocchi

Ha una struttura complessa e una variabilità strutturale dovuta alla lunghezza variabile delle catene polisaccaridiche.

Preparazione dell’acido alginico

Nel 1880 E.C.C. Stanford ottenne e brevettò un metodo per estrarre l’acido alginico come alginato di sodio solubile in acqua immergendo le alghe in acqua o acido diluito, estraendo con carbonato di sodio e quindi precipitando l’alginato fuori dalla soluzione con acido.

Secondo il Processo Greens le alghe sono trattate con acido cloridrico e si estrae l’acido alginico con eccesso di carbonato di sodio a pH 10. Dopo filtrazione la soluzione è trattata con cloruro di calcio con precipitazione dell’alginato di calcio.

Secondo il processo Le Gloachec-Herters in cui le alghe sono prima trattate con cloruro di calcio, quindi con eccesso di carbonato di sodio. Le particelle non disciolte sono rimosse per flottazione e la soluzione precipitata in presenza di acido con precipitazione dell’acido alginico

Proprietà

È un copolimero biodegradabile anionico poco solubile in acqua ma igroscopico e si lega all’acqua per formare una gomma viscosa. Assorbe rapidamente l’acqua ed è in grado di assorbire 200-300 volte l’acqua in base al suo peso. Unitamente ai suoi sali, se esposto all’aria, assorbe umidità analogamente alla cellulosa, ma in quantità maggiore

Gli alginati, una volta lavati, frantumati, essiccati, polverizzati e trattati con una soluzione basica di NaOH o KOH formano un sale di sodio o potassio solubile in acqua

La capacità delle soluzioni acquose di alginato di formare gel quando trattate con ioni Ca²⁺, Sr²⁺ e Ba²⁺ o Fe³⁺ e Al³⁺  è sfruttata per la fabbricazione di vettori per la somministrazione di agenti terapeutici. Ciò è dovuto alle forze intramolecolari e alle interazioni ioniche che esistono all’interno dei gruppi carbossilici presenti sulla matrice polimerica e ai cationi

Reflusso gastroesofageo

L’alginato di sodio è indicato nel trattamento sintomatico del reflusso gastroesofageo, bruciore di stomaco e ernia iatale. Somministrato oralmente una volta raggiunta la cavità gastrica entra in contatto con l’acido cloridrico contenuto nei succhi gastrici. Si verifica così una reazione acido-base con formazione di un sottile strato di gel che protegge le mucose gastriche. Tuttavia l’acido alginico e il suo sale sodico pur essendo eccipienti farmaceutici ben tollerati e presentino interessanti vantaggi come sicurezza, abbondanza, costo relativamente basso e biodegradabilità possiedono un’elevata variabilità che può limitare il loro utilizzo come eccipienti per la formulazione di compresse.

Usi

È utilizzato in prodotti alimentari, cosmetici e farmaceutici. In campo alimentare è usato in zuppe e miscele come emulsionante, addensante e stabilizzante. Insieme ai suoi sali  ha diverse applicazioni come agente legante e disintegrante in compresse, agente di sospensione e addensante in gel, lozioni e creme miscibili in acqua; e stabilizzante per emulsioni.

L’acido alginico è utilizzato nei prodotti a base di farina di frumento come pasta e pane per migliorare la qualità del prodotto. L’aggiunta di acido alginico all’impasto di farina aiuta la ritenzione idrica e conferisce una consistenza morbida ai prodotti.
L’acido alginico ha anche un effetto sull’amido e sulle proteine ​​nella farina di grano, causando il rafforzamento della struttura dell’impasto dopo la cottura o la cottura al forno

Esso  agisce anche sull’amido e sulle proteine ​​della farina di frumento, rafforzando la struttura dell’impasto dopo la cottura o la cottura.