Les agars, carraghénanes et alginates sont extraits de la paroi cellulaire des algues rouges ou brunes. Les alginates sont des sels de l'acide alginique. L'acide alginique, un des constituants principaux de la paroi cellulaire des algues brunes, est un polysaccharide formé de chaînes linéaires. Celles ci sont constituées d'une suite de séquence d'acide D-mannurronique et/ou d'acide L-guluronique. La position différente de COOH (fonction acide) par rapport au plan de la molécule permet de déterminer s'il s'agit de l'acide D-mannurronique ou de l'acide L-guluronique. La proportion d'acide D-mannurronique par rapport à l'acide L-guluronique conditionne les propriétés rhéologiques des alginates.

Pour obtenir l'acide alginique, on peut éliminer les sucres solubles présents dans les cellules (grâce à un milieu acide) , éliminer la cellulose des parois (grâce à une solution de carbonate de sodium suivie d'une filtration), décolorer le filtrat (avec de la javel) et l'acidifier pour précipiter l'acide alginique. On obtient alors un alginate de sodium. On peut également introduire des ions divalents (exemple : calcium, fer,…) entre les séquences d'acide L-guluronique des différentes chaînes linéaires pour obtenir un hydrogel.

 

Les alginates sont soit solubles dans l'eau (alginate de sodium, potassium, magnésium…), soit insolubles dans l'eau (alginate de calcium, aluminium, fer…). A température ambiante, les alginates solubles se dissolvent dans l'eau et donnent une solution épaisse et visqueuse. Ces propriétés de gélification et de viscosité sont dues aux caractéristiques biochimiques des polysaccharides. En effet, la fixation de cations divalents sur les alginates permet la formation de macromolécules tridimensionnelles ; les liaisons hydrogènes et ioniques assurant leur stabilité: on obtient ainsi un gel.

Représentation schématique de deux moitiés d'un alginate de calcium montrant les zones distinctes formées durant la fixation

Outre ces propriétés gélifiantes, les alginates ont également des propriétés visqueuses : ils augmentent la viscosité des liquides sans modifier la structure interne des liquides. La viscosité est constante à pH 5 à 10. Les alginates, inodores, insipides et incolores ne coagulent pas à ébullition et restent onctueuses lors de la congélation.