Nghiên cứu chiết rút Mannitol bằng phương pháp kết tủa Mannit đồng và tận dụng bã thải để sản xuất Alginat

MINISTÈRE DE L’ÉDUCATION ET DE FORMATION
UNIVERSITÉ DES PÊCHES
FILIÈRE HALIEUTIQUE
o0o


Mémoire de fin d’études


Sujet :
Études de l'extraction du mannitol à partir des algues brunes en
fonction de la méthode précipité d'oxalat de cuivre et utilisation
des déchets pour la fabrication d'alginate de sodium.



Tutelle: Pr.Mme TRẦN Thị Luyến
Université de Nha Trang


Rédacteur : ĐẶNG Văn An
Code d'étudiant: 45DB001





Nha Trang, décembre 2007

REMERCIEMENTS

Ces quelques lignes vont me permettre de remercier les personnes qui ont
contribué de près ou loin à la réalisation de mon travail et sans qui, ce travail
n'aurait pu aboutir.
J’exprime ma profonde et respectueuse gratitude à Mme. Trần Thị Luyến,
professeur du Département de Transformation Halieutique pour leurs
enseignements, leurs directions d’études.
Je remercie par ailleurs l'ensemble des membres du jugy d'avoir pris de leur
temps précieux pour lire, faire des remarques et assiter à la soutenance de mon
mémoire.
Je désire remercier les professeurs du Département de transformation: Mme
Nguyễn Thị Thục….grâce à qui j'ai acquis les connaissances nécessaires.
Merci à messieurs NGUYEN Duc Su, Hervé pour leur pré-lecture et pré-
correction de mes versions initiales qui étaient pleines de fautes d'orthographes.
Mes remerciement s'adressent aussi à l'AUF pour son programme qui m'a permis
de réaliser mon projet d'études.
Mes remercie enfin ma famille et mes amis pour leur présence ainsi que leur
soutien tout au long de cette étude.
Nha Trang, le 17 décembre
2007
Réalisateur

ĐẶNG VĂN AN

TABLE DES MATIÈRES
RÉSUMÉ 1
INTRODUCTION 2
Chapitre 1: Généralités des matières premières 4
1.1 Généralités des algues brunes, du mannitol, de l’alginate. 4
1.1.1 Généralités des algues brunes 4
1.1.2 Généralités du mannitol et les méthodes d’extraction 8
1.1.2.1 Mannitol 8
1.1.2.2 Domaines d’application 10
1.1.2.3 Méthodes d’extraction. 12
1.1.3 Alginate et méthode d’extraction 15
1.1.3.1 Alginate 15
1.1.3.2 Domaines d’application 17
1.1.3.3 Méthodes d’extraction. 20
1.1.3.4 Etat de la recherche dans le monde au Vietnam 21
Chapitre 2: MATÉRIELS ET MÉTHODES 25
2.1 Matériels 25
2.1.1 Algues brunes. 25
2.2 Méthodes. 25
2.2.1 Méthode de la récolte et de l’entreposage des matières premières. 25
2.2.2 Méthode de la recherche du processus extrait du mannitol dans la
solution de bas pH 26
2.2.2.1 Plan de recherche 26
2.2.2.2 Méthode d’optimisation à macérer des algues brunes. 27
2.2.2.3 Détermination des conditions idéales pour le processus
d’elimination de cuivre. 29
2.2.2.4 Détermination des conditions idéales pour augmenter la
concentration. 31
2.2.3 Méthode de la fabrication d’alginate à partir des déchets des algues

brunes. 33
2.2.4 Méthodes de détermination 35


Chapitre ІІІ: RÉSULTATS ET DISSCUSIONS 36
3.1 Résultats d’optimisation de macération des algues. 36
3.2 Résultats déterminés de la condition idéale d’elimination de cuivre. 38
3.2.1 La concentration. 38
3.2.2 La durée 39
3.3 Résultats déterminés des conditions idéales de l’etape concentré 41
3.3.1 La température 41
3.3.2 La durée 43
3.4 Proposition des paramètres du processus d’extraction du mannitol par
méthode solubilité dans la solution de bas pH 44
3.5 Résultats de la production du mannitol par méthode solubilité dans l’acool
et comparaison avec celle dans la solution de bas pH 48
3.6 Résultats d’alginate produit à partir des déchets des algues brunes.
Comparer avec cellui-ci à partir des algues brunes 49
CONLUSION ET PERSPECTIVES 51
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUE 53
ANNEXE 55

LISTE DE TABLEAUX

Tableau 1.11: Les additifs à l’origine d’alginate utilisé dans les produits
alimentaires 18
Tableau 2.11: Intervalle de détermination des facteurs étudiés: 27
Tableau 2.12: Matrice d’expérience 28
Tableau 2.13: Expérience au centre. 28
Tabeau 3.11: Les résultats experimentals de la macération. 36
Tableau 3.12: Les résultats expérientaux d’optimisation de la macération. 38
Tableau 3.13: Le mannitol est fabriqué en fonction de la différente méthode 48
Tableau 3.14: L’alginate fabriqué à partir de deux sources de matières premières. 49



LISTE DES FIGURES
Figure 1.1: Schéma du processus d’extraction du manitol par la méthode de
solubilité dans l’alcool 13
Figure 1.2: Processus d’extration du mannitol à partir des algues brunes par la
méthode de bas pH 14
Figure 1.3: Unité structurale de l’alginate 15
Figure 1.4: Structure spéciale de l’alginate en fonction des unités de monomères:
(G) est un monomère de L-Guluronic et (M) est une monomère de D-Manuronic. 16

Figure 1.5 : Schéma de deux processus communs de la production d’alginate 21
Figure 1.6: Schéma d’extraction d’acide alginique de Stanford 22
Figure 2.1: Schéma d’extraction du mannitol par la méthode de solubilité dans la
solution à bas pH 27
Figure 2.2: Schéma illustré des facteurs influençants sur la macération 27
Figure 2.3: Schéma de l’expérience pour déterminer la concentration idéale d’acide
oxalique pour le processus d’élimination du cuivre. 29
Figure 2.4: Schéma de l’expérience pour déterminer la durée idéale pour éliminer le
cuivre. 30
Figure 2.5: Schéma de l’expérience pour déterminer la température idéale pour
augmenter la concentration. 31
Figure 2.6: Schéma de l’expérience pour déterminer la durée idéale du processus
concentré. 32
Figure 2.7: Schéma du processus d’extraction d’alginate de sodium par la méthode
d’acidification. 33
Figure 3.1: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la
concentration d’acid oxalique 39
Figure 3.2: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la durée
de chauffage. 40
Figure 3.4: Changement du volume de la solution du mannitol en fonction de la
température concentré 41
Figure 3.3: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la
température concentré 42
Figure 3.6: Changement du volume de la solution selon la durée concentré 43
Figure 3.5: Changement du rendement extrait du mannitol en fonction de la durée
concentré. 43



RÉSUMÉ

Les algues marines sont la resource naturelle la plus abondante de la mer du
Vietnam. Dans les algues brunes en particulier les espèces de Sargassum contient
plusieurs mélanges rares qui n’existent que chez les algues brunes tels que le
mannitol, l’alginate, l’iod…
Le but de mon travail est d’etudier l’extraction du mannitol à partir des algues
brunes en fonction de la méthode solubilité dans la solution de bas pH et le mannitol
est récupéré à l’aide d’acide oxalique H
2
C
2
O
4
.
La macération est l’une des étapes importantes de l’extraction du mannitol, car
en particulier la température, la durée exercent une grande influence sur le
rendement extrait du mannitol et sur le rendement et la qualité de l’alginate dans les
algues brunes. Deuxièmement, le mannitol est précipité à l’aide du mélange (CuSO
4

10%, NaOH 5N), les précipités du mannit de cuivre se forme et est extrait à
l’extérieur de la solution. Ensuite, le mannitol est récueilli en éliminant le cuivre à
l’extérieur du mannit de cuivre par l’acid oxalique H
2
C
2
O
4
5%. Trosièmement, la
solution du mannitol va d’augmenter de concentration afin d’atteindre une teneur en

mannitol supérieur à 50%, pour que la cristallisation du mannitol soit facilement
réalisée à basse température. Le rendement extrait du mannitol de solubilité dans la
solution de à pH est plus elevé que celui dans l’alcool.
Les déchets des algues brunes après la filtration est récueillis pour fabriquer
l’alginate selon la méthode acidifiée. En comparant avec d’alginate fabriqué à partir
des algues brunes, le rendement et la qualité de l’alginate ne sont pas changés par la
macération.
Mots clés : algues brunes, Sargassum, macération, solution de bas pH, mannitol,
alginate, alcool, cristallisation, rendement, qualité.






INTRODUCTION
Vietnam est un pays avec une côte très longue : plus de 3200km.Ce qui signifie
qu’il possède beaucoup de ressources naturelles de importance, en particulier les
ressources en alges brunes marines. Qui sont une ressource la plus abondante de la
mer du Vietnam. Les algues marines sont une nouvelle perspective dans le
processus de construction et de développement socio-économique du Vietnam. La
raison est que les algues brunes possèdent beaucoup de substances de haute qualité,
des minéraux, des enzymes… qui peuvent être utiliseés directement comme
nourriture pour les homes et pour le bétail, ou comme matière pour la production
des médicaments, et comme engrais organique. Mais, une orientation plus
importante est d’utiliser des algues comme matières premières pour les industries de
transformation, car ce sont des produits qui pourront rapporter beaucoup à notre
économique, qui sont employé de mon pays et pour exportation.
Les algues brunes ont une place importance parmi les resources d’algues
marines, en particulier l’espèce de Sargassum qui comporte des composants

essentiels qui n’existent que chez les algues comme le mannitol, l’iode, l’acide
alginique Le mannitol, par exemple, est de plus en plus recherché dans le monde
car il est employé dans plusieurs industries: agro-alimentaire, pharmaceutique, de
papeterie…Au Vietnam, les applications du mannitol et son étude sont encore peu
nombreuses, c’est pourquoi, les études sur les processus d’extraction de cette
subtance puis de ses sous-produits me paraissent nécessaire.
À l’Université des pêsches à Nha Trang, certaines chercheurs ont travaillé sur
l’extractrion du mannitol à partir des algues brunes. Toutefois, il existe au niveau du
laboratoire, garde encore des secrets et nos laboratoires manquent des capitaux
indispensables pour des études technologiques plus poussés des algues marines afin
d’avoir les conditions et les capacités favorable d’utilisaton de ces resources.
En outre, on constate que la teneur en mannitol a une grande valeur économique
est plus élevé que les autres produits des algues brunes; que l’utilisation des déchets
des algues qui ont été extrait des composants rarés comme le mannitol, l’iode…ne



sont pas efficacement (car après l’extraction des principaux composants, les algues
brunes sont rejetées comme déchets); que la quantité, la qualité des déchets des
algues n’ont pas déterminé exactement. Pour cette actualité, l’augmentation plus
efficace d’utilisation des algues marines est la solution à ce problèmes. C’est-à-dire,
il recommande, immédiatement après l’extraction des principaux composants, les
algues brunes peuvent être ré-utilisées pour fabriquer l’alginate.
Sous la tutelle de Pr.Mme Trần Thị Luyến. J’ai travaillé sur le sujet intitulé:“
Étude de l’extraction du mannitol à partir des algues brunes en fonction de la
méthode précipité d’oxalat de cuivre et utilisation des déchets pour la fabrication
d’alginate de sodium”. Ces travaux ont pour but de:
1. Étudier les paramètres sur la macération des algues.
2. Étudier certaines paramètres sur l’élimination de cuivre à l’extérieur du
mannit de cuivre.

3. Étudier les paramètres sur le processus concentré. Etablir le processus et
comparer avec la méthode d’alcool.
4. Réutiliser des déchets des algues brunes pour la production d’alginate.


Nha trang 28 décembre 2007
Rédacteur


ĐẶNG VĂN AN














Chapitre 1: Généralités des matières premières

1.1 Généralités des algues brunes, du mannitol, de l’alginate.
1.1.1 Généralités des algues brunes.
Les algues brunes sont une des formes de vie les plus anciens des mondes. Les
algues sont classifieés dans quatre groupes principaux:[21]

 Chlorophyceae/les algues vertes.
 Phaeophyceae/les algues brunes.
 Rhodophyceae/les algues rouges.
 Cyonophyceae/les algues bleu-vert.
Le Rhodophyceae et le Phaeophyceae sont de la plupart d’intérêt commerciale
en raison de leur contenu de polysaccharide. Les divers types de Rhodophyceae
sont commercialement importants pour l’extraction du carraghénane et de l’agar. Il
y a beaucoup de types de Phaeophyceae qui sont aussi importants pour l’extraction
d’alginate en particulier le mannitol qui fait baeaucoup d’intérêt commercial.
Aujourd’hui, le Phaeophyceae est employé dans son état non traité comme
substance de nourriture, fourrage de bétail et comme engrais. [21]
Le Phaeophyceae (ou algues brunes) est un grand groupe la plupart du temps
d’algues mulicellulaires marines. Dans le monde entier, il y a environ 1500-2000
espèces d’algue brune. Les algues brunes sont généralement brunes ou vert-foncé en
couleurs puisqu’ils contiennent le Fucoxanthin de colorant qui est responsable de la
couleur verdâtre-brunes distinctive qui leur donne leur nom. Les algues brunes sont
trouvé dans des environnement divers tels que dans les aux froide de l’Artique et les
eaux tempérés[21]. Dans le zone tropicale, les algues brunes ont une petite
dimention mais sa quantité est plus large [3]. Les algues brunes les plus grandes est
l’espèce Macrocytis qui peut atteindre 60 m de longueur. Ces espèces ont une
gramme s’etendre de Nanaimo vers Baja en Californie. [21]
La plupart des algues brunes vivent dans des endroits où il existe la vague et
s’etendent le long de rivage et du plateau continental. Les zones contiennent une



grande partie des algues brunes tels que l’Etats-Unis, l’Artique, le Mexique,
l’Argentine, la Chine, l’Irlande, le Japon, l’Inde et le Vietnam.
Les ressources d’ algues brunes d’intérêt commercial sont suivantes: [21]
Branche : Phaeophyceae

Department Laminariale




Department Fucale


Les espèces de Sargassum sont généralement trouvées dans des zones tropicales
du monde[20]. Les Sargassums qui existent à la plupart d’algues multicellulaire
marines du Vietnam. C’est une groupe d’algues qui peuveut devenir une longueur
de plusieur mètres et une large distribution. Elles sont généralement trouvées dans
la dérive des plages. Elles sont capables de vivre sur les rivages rocheux ou sur les
récif de corail. Elles jouent un rôle important dans l’ environnement marins comme
nourriture et pour les habitats uniques. Ils peuveut former: ils créent les habitats
unique dans eaux tropicales comme la mer de Khanh Hoa. C’est l’un des quelques
secteurs où une grande biomasse des Sargassums peut être formé: leur biomasse
peut atteindre jusqu’ à 12kg/m
2
dans la saison récoltée.[3][4]
Les espèces de Sargassum sont également cultivées et nettoyés pour l’usage
comme remède de fines herbes. Beaucoup de heroristes chinois prescrivent le
Sargassum en poudre, pour être dissous dans l’eau chaude et ont bu comme thé.
Une fois vendu dans cette application. Il désigné généralement sous le nom du thé
de Sargassum d’algue.[21]
Le genre de Sargassum Mcclurei est le materiel étudieé dans ce mémoire. Il se
concentre le long de la mer des provinces du Centre Vietnam telles que Quang
Binh, Quang Tri, Thua Thien, Da Nang, Quang Ngai, Binh Dinh, Phu Yen, Khanh
Hoa, Ninh Thuan, Binh Thuan. Il peut atteindre environ 1 à 2 m de longueur,
Ecklonia 2 genres

Eisenia 1 genre
Laminaria 8 genres
Marcrocytis 1 genre
Ascophyllum 1 genre
Sargassum 4 genres



vivant attaché aux fond de la mer sous plusieurs mètres de l’eau et est généralement
limité par la bande de calcaire corralien à une profondeur des 2-4 m [3]. Le cycle de
vie du Sargassumm Mcclurei est d’un ans qui se commence au moment des algues
nés (le novembre) jusqu’au janvier, et a tendance à s’allonger au fur et à mesure de
la longueur. Ce période est corespondante la formation du l’axe principal. Le genre
de Sargassum Mcclurei se développe rapidement à partir du mois de janvier et sa
dimension peut devenir maximal au mois d’avril (>2m) en même temps les organes
de reproduction commence à se former. La densité d’algues en cette période peut
atteindre jusqu’à 10 individus par 1 dm
2
et former ainsi des forêts sous-marine[11]
[4][3]. Ensuite, on peut le trouver généralement sur des plages en raison des vagues.
La plupart des habitats des algues est disparaissent quelques mois plus tard. C’est
pourquoi, il vaut mieux exploiter les algues brunes au mois d’avril pour preserver
les ressouces naturelles et le rendement de l’exploitation qui peut atteindre environ
200.000 tonne par ans.[4]

Le genre de Sargassum Mcclurei séché (pris à Hòn Chồng – Nha Trang)
 Le sens économique.
L’acide alginique (algine, alginate) est une gomme visqueuse qui abonde dans le
murs du cellule des algues brunes. Il existe sous forme des sels insolubles combinés
aux ions de cation bivalent. La teneur en alginate des algues brunes varie de 26,41%
à 46,76% sur poids sec[7][4]. Elle dépend de chaque types d’ algues (le S.Mcclurei



a la maximale teneur en alginate[5]), et leur moment de croissance des algues: cette
teneur commence à augmenter rapidement à partir de janvier et s’accumule en
grande partie dans le murs cellulaire en avril et se décompose progressivement dans
les mois plutard d’hiver[7][4]. On constaste que la teneur en alginate des algues
brunes du Vietnam est plus elevée que celle du monde. C’est une source important
pour fabriquer de l’alginate et d’acide alginique.
L’alginate absorbe rapidement l’eau, grâce à cela il est utilisé comme additif
dans les produits déshydratants tels qu’amincir ses aides (prêt du pois) et dans la
fabrication des papiers et des textiles, comme agent gélifiant pour les boissons, la
crème glacé et dans les produits de beauté et entant que détoxifiant qui peut
absorber les métaux toxiques du sang. [23]
Le mannitol est un type de sucre qui existe librement dans les algues brunes. La
teneur moyenne en mannitol est d’environ de 5,58 à 17,16% dans les algues séchées
absolues. En particulier le S.Mcclurei contient une grande quantité en mannitol de
l’espèce de Sargassum[5]. Le type des algues, le changement saisonier, le temps de
croissance exercent une influence sur la teneur en mannitol des algues brunes.
Celle-ci est la plus élevée pendant les mois d’été (environ 15% en avril) et se
décompose progressivement dans les mois d’hiver environ de 4 à 6% [7]. Le

mannitol est employé courrament dans les industries alimentaires, phamaceutiques.
Il possède 0,7 fois le pouvoir sucrant du sucre ordinare (sucrose) et peut masquer le
goût amer, étant comme édulcorant de réduire-calorie avec seulement 1,6 calorie
par gramme. Il peut utiliser comme un édulcorant alternatif pour des personnes avec
du diabète et ne contribute pas à la formation de la carie dentaire. La mannitol
fonctionne bien avec d’autres ingrédients et peut être former des mélanges qui
fournissent d’ avantages de goût, économique et de stabilité.[13][26]
Au Vietnam, il y a eu plusieurs recherches sur des algues brunes. Elles montrent
que les algues brunes sont capables d’accumuler les minéraux [4][10] . Il existe
environ 23 minéreaux dans les algues brunes tels que Al, Si, Mg, Co, Fe, Cu, Pb,
Cr… indispensables pour les corps humains. En particulier, l’iode dont la teneur



moyenne dans les algues séchés est de 0,08 à 0,34% dépendant du changement
saisonier: en fait, l’accumulation de la teneur en iode d’hiver est plus grande que
celle en été. L’iode est une source important pour l’industrie pharmaceutique pour
lutter contre les maladies de Basédow.[7][4]
Le laminarine est l’amidon des algues brunes existant sous forme de poudre
incolore et inodore. La teneur en laminarine est de 10 à 15% dans les algues sechés
absolus variant selon chaque type d’algues brunes, de la géographique et des
environnement. En génral, la teneur en laminarine est intensivement réduite en hiver
au moment où le processus de croissance des algues brunes se passent intensément.
Le laminarine est souvent employé pour l’alimentation humaine et pour le bétail.[7]
La formule chimique de laminarine:



Enfin, la teneur en protéine dans les algues séchées varie de 8,05 à 21,11% selon
les espèces, la période de croissance, et des conditions de vie. Les protéines des

algues brunes sont des substances essentielles à la croissance et au développement
et peuvent donc être utilisées pour l’alimentation humaine.
1.1.2 Généralités du mannitol et les méthodes d’extraction.
1.1.2.1 Mannitol.
Sa formule chimique est comme suivante:





Le mannitol ou le hexan-1,2,3,4,5,6-hexol (C
6
H
8
(OH)
6
), D-Mannitol, Mannit est
un polyol. Le mannitol est abondamment dans la nature, en particulier en exudates
des abres et dans les algues marines et les champignons frais. C’est un isomère de
CH
2
OH
CH
2
OH
OH OH
H
HO
HO
OH

CH
2
OH

n




sorbitol et est un typiquement produit aujourd’hui par hydrogenation des sirops de
spécialité [13]. Le mannitol est disponible dans le commerce dans la sous forme de
poudre et formes granulaires. Aux Etats-Unis, le mannitol est fourni par de
nombreux fabricants, y compris Cargill, Roquette Amérique et polyol de SPI. [15]
Le mannitol a une formule des cristallisés en forme d’aiguille ou de cylindre,
transparente et soluble dans l’alccol, l’eau chaude, insoluble dans l’éther. La
mannitol séché à la température de 105
0
C a la densité de 1,52 et le poids
moléculaire est de 182,178; le point de fusion est de 165 à 169
0
. Il se combine
facilement avec d’autres substances pour former les mélanges en paticulier dans la
solution alcaline et aussi facilement extrait dans la solution d’alcool, de bas pH
[6].Le mannitol en poudre qui est très stable à la collecte d’humidité et ne se
décolore pas à la température élevée. [13]
Chimiquement, le mannitol est un alcool de sucre, il semblable au xylitol ou au
sorbitol. Cependant, la mannitol a la tandence de perdre un ion d’hydrogène les
solubilité, qui fait devenir la solution acide.[18]
Le mannitol est non-cariogénique et a un bas contenu calorique. Le mannitol

convient à l’ingestion et a été employé sans risque d’autour du monde pendant plus
de 60 annnées. Il est employé couramment dans les industries alimentaires et
pharmaceutiques. En raison de ses propriétés fonctionnelles uniques: il est
d’environ 50% aussi doux que le sucrose. Il a une saveur douce sans arrière-goût et
fournit un goût plaisant propre et frais. L’utilisation du mannitol en nourriture est
largement autorisé par les reglèments additifs de FDA. L’organisation Nourriture
Commune et d’Agricuture et le Comité d’Experts de l’Organisation Mondiale de la
Santé sur les additifs (JFCA) a passé en revue les données de sûreté et a conclu que
le mannitol est sûr. Le mannitol a des monographiques dans la pharmacopée des
Etats-Unis/Formulaire National (USP/NF), aussi bien que dans les diverses
pharmacopées au tour du monde. Le manitol est inclus dans le codex pharmacopée
de produit chimique alimentaire (FCC). [26]



Les nombres abtraits chimique d’enregistrement pour le mannitol sont: 123897-
58-569-65-8 75398-80-0 85085-15-0. [18]
Mot clé : FDA (Food and Drug Administration), FCC (Food Chemical Codex )
1.1.2.2 Domaines d’application.
a) Industrie agro-alimentaire.[13]
À la différence du sorbitol, un polyol employé souvent pour ses propriété
d’agent mouillant, le mannitol est non hygroscopique (c’est-à-dire qu’il n’absorbe
pas l’humidité). Pour cette raison il est employé souvent comme poudre de
saupoudrage pour que le chewing-gum, où il garde de la gomme absorbant
l’humidité et empêche la gomme de coller à l’equipement industriel et aux
emballages. En raison de son point de fusion élevée (165-169
0
). Le mannitol est
également employé dans les agents enduisants, chocolat-assaisonnés pour la crème
glacé et les confections.

Le mannitol est un chaleur négative de solution. Pour cette raison, le mannitol
est édulcorant en sucreries “souffle-rafraichissantes”, l’effet de refroidissement
ajoutant à la sensation fraiche.
Le mannitol est un additif alimentare qui possède le numéro F421.[24]
Hormis son usage comme édulcorant, on utilise également souvent le mannitol
parcequ’il procure une meilleure structure à certaines produits alimentaires et
prévient leur dessèchement.
b) Industrie pharmaceutique. [26]
Le mannitol est également employé comme édulcorant pour des personnes avec
du diabète: la commande du glucose de sang, les lipides et le poids coporel sont
trois but principaux dans la gestion de diabète. La mannitol est lentement absorbé
de la région intestinale. Par conséquent, quand le mannitol est employé, l’elévation
du glucose et de la demande du sang de l’insuline est beaucoup moins qu’être
expérimenté après l’ingestion de sucrose. La valeur calorie du mannitol compare au
sucrose (1,6 contre 4 calories par gramme) est conformée à l’objectif pour
commander l’apport calorie et le poids coporel dans les personnes avec du diabète.



Les solutés de mannitol à 10 à 20% sont hypertoniques. Elles sont utilisés
médicalement surtout pour réduire la pression intra-crânienne intensément
augmentée, jusqu’à ce qu’un traitement plus définitif puisse être donné, et pour
traiter des patients avec l’echéc renal oligurique.
Le mannitol peut également être employé pour ouvrir la barrière
hématoméningéeen rétrécissant temporairement les cellules endothéliales
étroitement accouplées qui composent la barrière. Ceci fait le nécéssaire de
mannitol pour livrer de diverses drogues directement au cerveau (par exemple dans
le traitement de la maladie d’Alzheimer).
Il est parfois employé comme adultérant ou agent de découpage pour l’heroine,
des méthamphetamines ou d’autres drogues illicites.

La mannitol peut être administré das le cas de l’environnement grave de
Ciguatera. Le ciguatoxin gave peut produire course-come des symtômes. Le
mannitol et utilisé généralement dans la perfusion de circuit d’une machine coeur-
poumon pendant la déviation cardiovasculaire (CPB).
Le mannitol peut également être employé encapsuler temporairement un objet
pointu (tel qu’une spirale sur une avance pour un stimulateur artificiel) tandis qu’il
traverse le système veineux. Puisqu’il se dissout aisément dans le sang, le point
pointu deviendra exposé avant qu’il atteigne sa destination.
Le mannitol également est développé pour une compagnie pharmaceutique
australienne comme traitement pour la fibrose cystique et le bronchiectasis et
comme test de diagnostic pour le hyperresponsiveness de voie aérienne.
À dose exessives (en moyennne plus de 15-20 grammes par jours), le mannitol
peut avoir un effet laxatif et est parfois vendu sous le nom de laxatif pour des
enfants.
c) Autres applications.[7]
La mannitol est encore employé comme stabilisateur à certaines solution
injectées par voie intraveineuse tels que moorphine et scopolamine…



Le mannitol est utilisé souvent pour fabriquer des médicaments antiseptique car
la mixture de mannitol et d’ion méteaux possède une meilleure capacité pour tuer
des microorganismes.
Enfin, il est employé parfois pour fabriquer un mélange explosif composé de
mannitol, d’hydrogènne et d’azote. Et pour fabriuer la peinture, le vecni, le papier
1.1.2.3 Méthodes d’extraction.
Le mannitol a été déterminée la première fois en 1884 et étudié en profondeur
par Kylin en 1913. Toutefois, les processus d’extraction du mannitol sont encore
gardés comme des sécrets technologiques et chaque type d’algues a les facteurs
influencés différents en particulier d’algues brunes.

Au Vietnam:
Comme abordé précédemment, le mannitol est soluble dans l’accol et les
solutions de bas degrée de pH. Ce qui entraîne la présence de deux méthodes
d’extraction du mannitol à partir des algues brunes:
 D’une part, on peut extrait du mannitol en solubilisant dans l’acool[7][8]. Les
étapes fondamentales de ce processus sont illustrées dans le schéma ci-dessous:




















Algues frais
Algues séchés

Tratement

Tratement
Séchage
(w = 30%, T=50-60
0
C)

Filtration
Re-filtration
Solution extrait
Élimination d’alcool
Déchets des algues
Production d’alginate
Alcool
Extraction du mannitol
(T=80-85
0
C)
Alcool 96
0

(v/w =5-6/algues)

Figure 1.1: Schéma du processus d’extraction du manitol par la méthode de
solubilité dans l’alcool.
 Explication du processus:
Les algues brunes sont traités et coupés en petits morceaux d’environ 2-3 cm
pour accroître la surface de contact entre les algues et le dissolvant (alcool).
Il vaut mieux sécher les algues brunes jusqu’à l’humidité 30% avant l’extraction
pour but de:
- Réduire l’humidité dans les algues brunes, ce qui donne une meilleur teneur en
mannitol dans la solution cellulaire.
- Augmenter des ingrédients concentrés ce qui contribue à augmenter la vitesse de
solubilité du mannitol à l’extérieur.
Ensuite, on pratique l’extraction du mannitol dans l’acool selon les paramètres
suivants:
- Température : 80-85
o
C
- Durée : 2h

- V/W (taux de dissolvant/algues) : 5/1
En filtrant, on obtient un liquide et un solide:
- Le liquide est re-filtré et éliminé le dissolvant
Emballage
Mannitol
Concentration
Cristallisation
Solubilité

(5-6) fois


Concentration

Cristallisation
Séchage




- Le solide (déchets des algues brunes) est employé pour fabriquer l’alginate.
L’opération de concentration et de cristallisation à la basse température sont
repétées de 5 à 6 fois pour obtenir la pureté du mannitol.
 Une autres méthode d’extraction du mannitol passe par la solution de bas pH
[7][6]. Cette méthode est exposée dans le schéma ci-dessous:

Figure 1.2: Processus d’extration du mannitol à partir des algues brunes par la
méthode de bas pH.
Algues brunes séchées
Traitement

Macération

Filtration
Solution extrait
Précipitation des impuretés colloidales

Précipitation du mannit de cuivre

Filtration
Déchets des algues

Mannit de cuivre

Élimination de cuivre

Filtration
Solution de mannitol
Cristallisation
Séchage


Acid oxalique

Mannitol
Filtration
Production d’alginate



Depuis longtemps, ce processus a été étudié à l’Université des pêches.
Toutefois, il est encore gardé secrets technologiques. Par ailleur, il existe encore des

problèmes difficiles à réssoudre, tels que la détermination de la qualité et de la
quantité des déchets des algues brunes n’est pas homogène; les paramètres de
chaque étape ne sont pas optimisés. Il faut donc d’autres recherche sur ce processus
en vue d’obtenir les meilleurs résultats et d’utilisation plus efficace des ressources
d’algues marines.
1.1.3 Alginate et méthode d’extraction.
1.1.3.1 Alginate.
L’aginate est un polysaccharide extrait à partir d’une famille des algues brunes
(les Phaeophyceae, principalement le Laminarina et le Sargassum). La couleur de
l’alginate s’étend du blanc au brun tendant vert le jaune et prend les filamenteuse
grenus, granulaires, et en poudre. Il est insoluble dans l’eau et les dissolvants
organique et se dissout lentement dans les solutions basiques du carbonate de
sodium (Na
2
CO
3
)., de l’hydroxyde de sodium et de phosphate trisodique.








Figure 1.3: Unité structurale de l’alginate
L’alginate est un polymère non ramifiés linéaires contenant l’acide β(1,4)-D-
Manuronique(M) et α(1,4)-L-Guluronique(G). L’acide D-Manuronique étants C
1
4

avec les liaisons diequatorial entre-eux et l’acide L-Guluronique étant C
1
4
diaxial
entre-eux.
















Figure 1.4: Structure spéciale de l’alginate en fonction des unités de monomères:
(G) est un monomère de L-Guluronic et (M) est une monomère de D-Manuronic.
L’alginate n’est pas une copolymère aléatoire, mais selon la source des algues
brunes, ne se compose pas des blocs semblables et strictement alternative (c’est-à-
dire, MMMMMM,GGGGGG et GMGMGM) qui a des préférences et le
comportement différents de conformational. Comme exemple, le rapport de M/G de
l’alginate du Puryfera de Macrocytis est d’environ 1,6 tandis que celle du
Hyperborean de Laminaria est d’environ 0,45.[23]

Selon le Professeur Ngô Đăng Nghĩa, le rapport de M/G des algues brunes de
Hòn Chồng-Nha Trang est comme suit: [7]
 Sargassum Mcclurei:


 Sargassum Kjellmanianum: M/G = 1,27
La proportion et la distribution de ces deux monomères sont déterminants pour
une large expansion des propriétés chimiques et physique de l’alginate. La
composition chimique, la longueur de la chaîne, l’ordre de distribution des
tige : M/G = 1,08
feuille : M/G =2,0




monomèrs varient selon les espèces d’algues, et les différentes parties de la même
plante est sujette aux changement saisoniers.[23]
La fonction primaire des alginates sont entant que thermiquement froid stable
plaçant les agents gélifiants en présence des ion de calcium, gélification de dication
étant importance pour la production des gels homogènes.
Le contenu élevé de G produit les gels fragiles forts avec la bonne stabilité à la
chaleur, tandis que le contenu élevé de M produit des gels plus élastique, plus faible
et le contenu élevé de MGMG passé comme un éclair avec des ions de Ca
2+
à réduit
le cisaillement. En présence de Ca
2+
, un réseau de liason se crée entre Ca
2+
et la

partie polyguluronic de l’alginate, plus le taux de guluronic(G) est grand meilleure
la gélification car la force de liaison entre guluronique avec Ca
2+
est plus grande que
celle entre manuronique(M) et Ca
2+
.[23]
La solubilité de l’alginate et la capacité de retension d’eau dependent du pH
(précipitant au-dessous environ de pH 3,5), du poids moléculaire, de la
concentration ionique (basse concentration ionique augmentant la nature prolongée
des chaînes) et de la nature des ions actuels.[20]
La viscosité est l’un des paramètres importants qui détermine la qualité
d’alginate. Elle stabilise dans l’intervalle du pH de 5 à 10 et plus le pH est bas, plus
la viscosité d’alginate est grand. Néanmois, si le pH est inférieur à 3, le processus
de coagulation d’acide alginique se passe immédiatement. La viscosité depend de la
méthode de la préparation, d’entreposage, de l’origine de l’alginate.
À partir d’acide alginique, on peut obtenir différents sels aux propriétés bien
précises: l’alginate de sodium (un composé chimique est le sel de sodium de l’acide
alginique) ou de potassium, de magnésium… sont soluble dans l’eau tandis que
l’alginate de calcium ou de aluminium de fer … y sont pratiquement insolubles. Les
sels solubles se dissout à base tempérarure et forment des solutions épaisses et
visqueuses, des gels résistants à la chaleur.[20]
1.1.3.2 Domaines d’application.
a) Industrie agroalimentaire.



Les alginates peuvent former des gels durs et thermostables. Il sont utilisés
comme additifs alimentaires (E400 à E405) et permettent la rescontruction des
aliments (jambon, surimi, sucxicsson…).

Généralement, les alginates donnent une texture octueuse à nombre d’aliments
tels que les crèmes glacés.[20][7]
Généralement, les alginates sont capables d’absorber de marée haute et peut être
employé étant que des émulsifiants de basse viscosité et épaississant cissailler-
amincissants. Ils peuveut être employés pour stabiliter la séparation de phase dans à
faible teneur en matière grasse gros-substitue par exemple.
L’alginate est employé dans une grande variété de produits alimentaires tels que
des aliments pour animaux familiers, des diffusions à faible teneur en matières
grasse, des sauces et des remplissages de pâté en croute[23]. En particulier, en
industrie laitière, on utilise la concentration d’alginate de sodium de 0,1 à 1,8%
pour lutter contre les phénomènes de coagulation des substances insolubles.[7]
L’alginate de propane-1,2-diol (E405), ester de l’acide alginique, est utilisé par
exemple, pour produire de la mousse (vinification, additif de bière…).[7]
CH
3
=CH - CH
2
OH

Alginate de propane 1,2-diol
Tableau 1.11: Les additifs à l’origine d’alginate utilisé dans les produits
alimentaires. [24]
E 400 Acide alginique
E 401 Alginates de sodium
E 402 Alginates de potassium
E 403 Alginates d'ammonium

OH

E 404 Alginates de calcium
E 405 Alginates de propane-1,2-diol
b) Industrie pharmaceutique.
Des billes d’alginate peuveut également être utilisées en médecine pour
encapsuler les médicaments.
L’alginate est également utilisé pour réaliser des moulages sur le corps humains
grâce à ses qualités hypoallergéniques. C’est souvent le produit utilisé par les
dentistes pour les prises d’empreintes dentaires. Sa couleur varie du blanc crème à
l’ivoire foncé. Il correspond à un produit se présentant sous la forme d’une poudre
contenant entre 12 et 20 composants, comme matière première gélifiante. Il est
utilisé aussi par les spécialistes des effets spéciaux au cinéma pour reproduire des
parties du corps humain.[23]
L’alginate fait d’augmentation de l’efficacité de pinicilin à long temps du sang.[7]
L’alginate est employé dans diverses préparations pharmaceutiques telles que
Gaviscon (R), Bisodol (R), Asilone (R).[16]
Les alginates de glycol de propylène(PGA) sont largement utilisées entant que
stabilisateur acide-stables pour des usages tels que préserver la tête sur des bières.
c) Industrie textile.[25]
L’alginate de sodium est employé comme colorant réactif imprimant dans
l’industrie textile (l’impression de colorant est une méthode d’imprimer un colorant
ou une cire en employant des mélanges pour créer des couleurs). Il contribue à
accroître la capacité de stabilisation des tissus et le rendement textile.
d) Autres application.
Les alginate sont utilisé les plus variété depuis des gélées alimentaires, les
produits de beauté, jusqu’au peintures et aux encres d’imprimerie.
En outre, en raison du biocompatibilité et de la congélation simple de l’alginate
avec des cations bivalents tels que Ca
2+
.

Il est employé couramment pour