SISTEME DISPERSE FARMACEUTICE

1. Emulsii

Emulsiile sunt sisteme disperse ultramicroeterogene obtinute prin amestecarea a doua substante nemiscibile, in prezenta unor substante tensioactice, numite emulgatori. Emulgatorii au rolul de a micsora tensiunea interfaciala asigurand conditii energetice optime de emulsionare. Totodata, emulgatorii mai joaca si rolul de stabilizatori ai emulsiilor, deoarece prin adsorbtia lor la interfata, creeaza fie o bariera electrica, fie una sterica ce se opun tendintei unitatilor cinetice (globule de grasime sau picaturi de apa) de a se apropia.

In functie de constitutia lor chimica, emulsiile pot fi:

emulsii directe (U/A); sunt emulsiile in care faza discontinua o reprezinta globulele de grasime care sunt dispersate in faza apoasa (Fig.15.1a);

emulsii inverse (A/U); in acest tip de emulsii faza discontinua o reprezinta picaturile de apa care sunt dispersate in faza uleiosa (Figura 15.1b).

Figura 15.1

Formarea macroemulsiilor

Cele doua tipuri de emulsie se pot diferentia prin:

actiunea colorantilor; emulsiile directe sunt colorate de colorantii solubili in faza apoasa, iar cele inverse de colorantii solubili in hidrocarburi.

conductibilitatea electrica: emulsiile directe au conductibilitatea electrica mai mare, deoarece faza continua este o faza polara mult mai conductibila decat cea nepolara;

situate pe o lamela, o picatura de emulsie directa se contopeste cu o picatura de apa, iar o picatura de emulsie inversa, se contopeste cu o picatura de lichid nepolar.

Aceste tipuri de emulsii se mai numesc si emulsii simple sau primare. In practica se prepara si emulsii multiple (secundare, tertiare) Acest tip de emulsii au unitatile cinetice formate din succesiunea celor doua faze separate printr-un film. Emulsiile multiple se formeaza prin dispersarea unei emulsii simple U/A sau A/U intr-un mediu nemiscibil cu faza continua a primei emulsii. De regula, faza interna (dispersa) a emulsiei simple este identica sau miscibila cu faza continua a emulsiei multiple. Pot fi sub forma de:

emulsii  U/A/U , in care faza discontinua contine unitati cinetice formate din globule de ulei acoperite de un strat de faza apoasa, care plutesc in faza continua uleioasa (Fig.15.2);

emulsii A/U/A,  in care faza discontinua contine unitati cinetice formate din picaturi de apa acoperite de un strat de faza uleiosa, dispersate in faza continua apoasa (Fig. 15.2).

Emulsiile multiple au largi aplicatii in medicina (vectori ai unor medicamente), tratarea apelor uzate prin tehnica membranelor lichide etc.

Figura 15.2

Emulsii multiple

In functie de modul de aplicare, emulsiile farmaceutice pot fi:

a) emulsii farmaceutice de uz intern, administrate oral sau parenteral.

Conform F.R.X sunt admise ca emulsii de uz intern numai emulsiile de tip U/A.

Avantajele folosirii emulsiilor in comparatie cu solutiile uleioase corespunzatoare sunt:

se poate masca gustul neplacut al substantelor medicamentoase liposolubile prin folosirea de edulcoranti si aromatizanti in faza externa;

prezinta o biodisponibilitate mai mare decat solutiile uleiose, datorita suprafetei de contact mult mai mare decat tubul digestiv;

se pot formula in acelasi preparat substante lipofile impreuna cu substante hidrofile;

faza apoasa poate fi apa sau o solutie apoasa de substante medicamentoase, sau o solutie extractiva apoasa, iar faza uleioasa poate fi: uleiul de ricin, uleiul de parafina, uleiul de floarea soarelui, solutie uleioasa de vitamine liposolubile, de timol, de camfor sau de mentol.

b) Emulsii farmaceutice de uz extern, pot fi atat emulsii U/A, cat si A/U

Exemple de emulsii de uz extern:

emulsiile destinate aplicarii locale pe piele, care pot fi emulsii medicamentoase si emulsii cosmetice

emulsiile destinate aplicarii pe mucoase, cum ar fi picaturile de nas

Emulsiile au aspect laptos si omogen. Culoarea, mirosul si gustul sunt caracteristice substantelor auxiliare folosite. La diluarea cu faza externa, in proportie de 1:10, emulsiile trebuie sa ramana omogene. Omogenitatea unei emulsii se analizeaza prin observare cu ochiul liber si prin vizualizare la microscopul optic.

Componentele unei emulsii farmaceutice:

1. faza interna (faza dispersata) sau faza discontinua, este alcatuita din picaturi cu dimensiuni cuprinse intre 0,1-10 μm pana la 50 μm (in cazul emulsiilor preparate la mojar)
2. faza externa (mediul de dispersie) sau faza continua a sistemului eterogen
3. emulgatorul, care poate fi o singura substanta tensioactiva sau un amestec de substante tensioactive
4. substanta sau substantele medicamentoase, care, de regula sunt solubile in faza interna
5. alte substante auxiliare (coloranti, edulcoranti, conservanti, agenti de viscofiere)

Emulgatori

Sunt substante tensioactive care se adsorb la interfata U/A si care au ca rol principal scaderea tensiunii interfaciale si favorizarea amestecarii celor doua lichide nemiscibile.

Clasificarea emulgatorilor

I. In functie de modul de obtinere :

a) substante naturale: gumele , lecitinele, lanolina

b) substante de semisinteza: derivati ai celulozei ( metilceluloza, carboximetil celuloza, hidroxietil celuloza etc.)

c) substante de sinteza: polivinilpirolidona (polividona), alcool polivinilic, esteri ai sorbitanului cu acizi grasi (SPAN-uri), esteri polioxietilenici ai sorbitanului (polisorbati sau TWEEN-uri) etc.

II. In functie de structura chimica:

a) emulgatori ionici: oleatul de sodiu, oleatul de calciu

b) emulgatori neionici: lanolina, parafina lichida, TWEEN-uri, SPAN-uri etc.

c) emulgatori amfoteri: lecitinele

III. In functie de modul de folosire:

a) emulgatori primari, sau emulgatori propriu zisi, sunt emulgatorii care pot favoriza singuri formarea unei emulsii, ex.guma arabica

b) emulgatori secundari (pseudoemulgatori sau cvasiemulgatori), care se folosesc numai in asociere cu emulgatorii primari, ex. guma tragacanta

IV. In functie de solubilitate:

a) emulgatori hidrofili, solubili in apa sau solventi polari

b) emulgatori lipofili, solubili in faza uleiosa (nepolara)

Solubilitatea diferita a emulgatorilor este evaluata cu ajutorul unei marimi empirice, numita HLB (Hydrophilic Lypophilic Balnce).

HLB exprima raportul dintre caracterul hidrofil si cel lipofil al emulgatorului. Conventional, acest raport se cuantifica prin valori numerice cuprinse intre 1- 40.

Cu cat valoarea HLB este mai mica, cu atat emulgatorul are un caracter hidrofob mai pronuntat si invers.

Un emulgator trebuie sa aiba afinitate pentru ambele faze, pentru a se acumula la interfata Ulei/Apa. Daca emulgatorul are o afinitate prea mare fata de una dintre faze (puternic hidrofob sau puternic hidrofil), atunci moleculele sale nu se mai adsorb la interfata, ci se disperseaza sau se dizolva in faza cu polaritate apropiata.

Emulgatorii cu HLB = 3 - 6, sunt solubili in solvent nepolar si favorizeaza formarea emulsiilor inverse A/U, ex. SPAN 60 (HLB = 4,7)

Emulgatorii cu HLB = 8 - 18, sunt solubili in solvent polar (apa) si favorizeaza formarea emulsiilor directe U/A, ex. TWEEN 80 (HLB = 15) 

Tabelul 1

Valori HLB ale unor emulgatori folositi in formularea emulsiilor farmaceutice

Pe langa rolul de agent tensioactiv, emulgatorii pot avea si rol de stabilizatori, agenti de viscofiere etc.

A. Prepararea emulsiilor directe

La prepararea emulsiilor directe U/A, emulgatorul se dizolva in faza apoasa (faza externa). In aceasta se disperseaza printr-o metoda adecvata faza interna (uleiul). Emulsia se completeaza cu apa pana la masa prevazuta (m/m). In fiecare din cele doua faze se pot dizolva una sau mai multe substante active alaturi de substantele auxiliare necesare formularii (stabilizanti, agenti pentru cresterea vascozitatii, conservanti antimicrobieni etc.).

Prepararea emulsiei uleioase (Emulsio uleiosa )

Conform F.R.X emulsia uleioasa se prepara prin triturarea la mojar a 10 parti (g) de ulei de floarea soarelui cu 5 (g) parti guma arabica dezenzimata pulverizata si 7,5 parti (g) de apa. Se obtine emulsia primara la care se adauga apa treptat si in portiuni mici pana la 100 parti (g)

a) Metoda gumei umede, numita si metoda solutiei sau metoda engleza:

Guma arabica se pulverizeaza la mojar, se adauga apa necesara obtinerii emulsiei primare si se tritureaza pana la obtinerea unui mucilag cu aspect omogen. Uleiul de floarea soarelui se adauga treptat in mici portiuni sub triturare continua; se continua triturarea pana la obtinerea emulsiei primare. Aceasta se dilueaza apoi cu restul de apa.

b) Metoda gumei uscate, numita si metoda suspensiei sau metoda continentala:

Guma arabica se pulverizeaza la mojar, se adauga uleiul de floarea soarelui si se tritureaza usor. Se adauga dintr-o data cantitatea de apa necesara prepararii emulsiei primare si se lasa 2-3 minute in repaus pentru imbibare, dupa care se tritureaza energic pana la obtinerea emulsiei primare.

B. Prepararea emulsiilor inverse A/U

La prepararea emulsiilor inverse A/U, emulgatorul, cu valoarea mica a HLB, se dizolva in faza uleioasa (faza externa). In aceasta se disperseaza printr-o metoda adecvata faza interna (solutia apoasa). Emulsia se completeaza cu ulei pana la masa prevazuta (m/m). In fiecare din cele doua faze se pot dizolva una sau mai multe substante active alaturi de substantele auxiliare necesare formularii (stabilizanti, agenti pentru cresterea vascozitatii, conservanti antimicrobieni etc.).

Stabilitatea emulsiilor

Din punct de vedere termodinamic, emulsiile sunt sisteme instabile. Ele se formeaza cu crearea unei suprafete interfazice foarte mare, prin consum de energie (agitatie mecanica, ultrasonare etc). De aceea, tendinta lor este de a se distruge pe diferite cai: prin agregarea globulelor in structuri metastabile numite floconi, sau coagul (floculare, coagulare), prin unirea globulelor cu distrugerea filmului dintre ele si formarea unei globule mai mari (coalescenta) sau prin transportul de masa prin difuziune a substantei din globulele mai mici cu includere in globulele mai mari (fenomenul Ostwald). Aspectele teoretice si practice privind stabilitatea emulsiilor sunt identice cu cele prezentate in Capitolul 13, referitoare la stabilitatea solilor liofobi.

In acest context, stabilitatea emulsiilor poate fi studiata atat pe baza teoriei DLVO care ia in consideratie actiunea fortelor de interactie (repulsive si atractive) ce se manifesta intre globule, precum si pe baza teoriei privind stabilitatea sterica a acestora. (VEZI CURSUL CU STABILITATEA SISTEMELOR DISPERSE COLOIDALE LIOFOBE)

Stabilitatea emulsiilor depinde de urmatorii factori:

dimensiunea globulelor/picaturilor;

vascozitatea fazei continue;

natura emulgatorului;

raportul faza discontinua/volum total;

prezenta electrolitilor si a compusilor macromoleculari;

densitatea celor doua faze;

temperatura.

Daca in domenii ca: industria alimentara, farmaceutica, a vopselurilor etc., studiile de stabilitate a emulsiilor se fac in sensul asigurarii conditiilor de stabilitate maxima a acestora, exista domenii cand se urmareste destabilizarea (distrugerea) lor. O astfel de situatie se intalneste in industria de extractie si prelucrare a titeiului, cand petrolul in stare emulsionata se extrage prin separare de faze. De asemenea, multe substante poluante ajung in mediu in stare emulsionata, stare care trebuie distrusa in vederea izolarii acestora. In general, dezemulsionarea se realizeaza prin adaos de electroliti, in special polivalenti, care actioneaza asupra stratului protector, diminuand interactiile repulsive in favoarea celor atractive. Alaturi de aceasta metoda, distrugerea emulsiilor se mai poate realiza si prin cresterea temperaturii (in cazul emulsiilor formulate cu emulgatori neionici), prin aplicarea filtrarii electrice sau folosirea unor substante dezemulsionante, precum: rasini fenolformaldehidice, polisiloxani, bloccopolimeri de tip etilenoxid-propilenoxide etc.

Microemulsii

In emulsiile uzuale, prezentate mai sus, denumite si macroemulsii, globulele de grasime sau picaturile de apa care plutesc in faza continua,  au forma sferica cu diametru cuprins intre 0,1-10 µm. Datorita dimensiunilor mari ale globulelor, macroemulsiile au un aspect tulbure, laptos ca urmare a difuziei luminii.

In ultimul timp s-au studiat unele sisteme semanatoare macroemulsiilor, dar cu dimensiunea globulelor de zece ori mai mica, de ordinul 10-200nm.

Termenul de microemulsie a fost folosit pentru prima data de Hoar si Sculman (1943) pentru a defini sistemele transparente, aparent omogene, obtinute prin titrarea unor macroemulsii cu alcooli avand catene de lungime C₄-C₈. Acesti alcooli, numiti cosurfactanti,  sunt solubili in ambele faze si se adsorb la interfata U/A printre moleculele de emulgator, determinand o micsorare suplimentara a tensiunii interfaciale.

Microemulsiile se deosebesc de macroemulsii prin:

sunt sisteme stabile din punct de vedere termodinamic;

sunt limpezi, deoarece difuzeaza slab lumima ca urmare a omogenitatii sistemului;

se formeaza spontan, in prezenta cosurfactantului;

au dimensiunea globulelor/picaturilor cu cel putin un ordin de marime mai mic decat macroemulsiile.

Figura 15.3

Formarea microemulsiilor

Emulsiile se intalnesc intr-o gama foarte mare si variata de alimente, precum: laptele, inghetata, margarina, untul, sosuri, ciocolata etc.

Geluri

1. Definitie. Clasificare

Gelurile sunt sisteme disperse structurate, in care faza continua este constituita dintr-o retea tridimensionala solida, iar cea discontinua este un lichid (sau gaz) raspandit in ochiurile retelei.

Prin "structura" unui gel se intelege carcasa spatiala care adaposteste faza lichida (solvogeluri) sau gazoasa (xerogeluri).

Potrivit lui Flory (1974), structura unui gel se poate forma prin urmatoarele mecanisme generale (Fig.15.7):

a) autoasocierea moleculelor amfifile sub forma unor structuri mezofazice lamelare (Cap.14.2);

b) unirea lanturilor macromoleculare ale unor polimeri, prin legaturi covalente, distribuite in mod dezordonat;

c) unirea lanturilor macromoleculare ale unor polimeri prin legaturi fizice, realizate la nivelul unor zone lineare, local ordonate;

d) agregarea unor particule coloidale (soluri coloidale) in retele spatiale.

Figura 15.7

Mecanisme de formare a structurii spatiale a gelurilor

Gelurile de tip (a) apar mai rar in alimente, in mod deosebit in cele in care se folosesc tensioactivi ]n procesul de emulsionare. Tipul (b) se intalneste doar in cazul proteinelor cu sulf, care prin degradare, permit formarea legaturilor disulfurice (-S-S-) intre lanturile macromoleculare.

Cele mai raspandite geluri in produsele alimentare sunt cele formate printr-un mecanism de tip (c), numite geluri polimerice, specifice polizaharidelor si cele de tip (d), numite geluri coloidale, specifice proteinelor globulare. Gelurile alimentare sunt sisteme deosebit de complexe, deoarece in ochiurile retelei se pot include (imobiliza) o gama diferita de substante: grasimi emulsionate, cristale de gheata, bule de aer, enzime, coloranti, arome etc.

Formarea structurilor geliforme poate avea loc printr-un proces termic (incalzire sau racire) sau chimic.

In scopul asigurarii unei texturi corespunzatore alimentelor, la formarea gelurilor alimentare, se folosesc, de cele mai multe ori, doua sau mai multe substante polimere, cum ar fi: xantan si guma locust, carrageenan si amidon etc.

Dupa gradul de compatibilitate a componentelor geliforme, se pot forma urmatoarele tipuri de retele:

retea tip gel "intrepatrunsa", formata in urma structurarii celor doua componente, in retele diferite, intre care se manifesta numai interactiuni mutuale; este cazul unui amestec de alginat si proteina cand alginatul formeaza la rece un gel termoreversibil, anizotropic dupa un mecanism de tip (c), iar proteina formeaza o retea tip gel, la cald, prin coagulare dupa un mecanism de tip (d);

retea tip gel cu "faze separate", formata atunci cand se folosesc doua componente incompatibile care determina o separare de faze in sistem; "carcasa" gelului este asigurata de faza mai concentrata in polimer ce poseda proprietati elastice si in care se afla dispusa faza mai saraca in polimer;

retea tip gel "cuplata", formata prin folosirea unei solutii concentrate de doi polimeri compatibili, cum sunt gumele bogate in acizi galacturonici si guluronici; cei doi polimeri formeaza coacervate complexe care se structureaza intr-o retea geliforma.

15.3.2. Proprietatile reologice si functionale ale gelurilor

Proprietatile functionale ale gelurilor sunt direct influentate de o serie de proprietati mecanice, precum: elasticitate, vascozitate, plasticitate, rezistenta etc., care asigura comportamentul reologic al acestora.

Din punct de vedere reologic, gelurile sunt considerate corpuri structural vascoase ne-newtoniene, pentru care vascozitatea depinde de tensiunea de forfecare si de timp. In functie de natura retelei, deformarea gelurilor sub actiunea unei forte externe poate fi:

reversibila spontan, pentru care energia mecanica consumata este recuperabila (deformare elastica);

ireversibila, pentru care energia mecanica se transforma in caldura (deformare prin fluiditate sau vascoelasticitate.).

Gelurile pot avea urmatoarele tipuri de curgere: curgere plastica, curgere pseudoplastica, curgere dilatanta, curgere tixotropa si curgere reopexa.

In tipurile de curgere nenewtoniana , vascozitatea lichidului care poate varia cu viteza de forfecare, este independenta de durata aplicarii fortei de forfecare. Reluarea experimentului cu aceeasi viteza de forfecare produce mereu aceeasi viscozitate.Sub actiunea fortelor mecanice are loc distrugerea structurii tridimensionale a unor geluri, cu formarea unitatilor structurale initiale (sol, emulsie). La disparitia fortei mecanice, exista posibilitatea ca dupa un anumit timp, datorita miscarii browniene, sa se reformeze legaturile intermoleculare, respectiv reteaua geliforma. Aceasta proprietate se numeste tixotropie. Ea se intalneste la multe geluri alimentare, precum: gelul de carrageenan, de gelatina, de alginat etc.

Figura 15.8

Curbe de curgere ale unor geluri tixotrope

Daca gelul este supus unor forte de forfecare crescatoare, urmate apoi de forte de forfecare descrescatoare, atunci curba de curgere descendenta va fi deplasata fata de cea ascendenta, inregistrandu-se o bucla de histereza (Fig. 15.8). In reograma curgerii tixotrope a corpurilor pseudoplastice, curba descendenda ( corespunzatoare restructurarii gelului) este plasata spre stanga celei ascendente (corespunzatoare destructurarii gelului), iar in cea a corpurilor dilatante, plasarea celor doua curbe este inversa. Suprafata dintre cele doua curbe ale histerezei este o masura a gradului de distrugere a retelei geliforme si este proportionala cu timpul consumat de la inceperea destructurarii si pana la restructurarea gelului.

Reopexia este o proprietate inversa tixotropiei. Ea reprezinta cresterea izoterma, reversibila a vascozitatii, prin prelucrarea mecanica a unui gel. Ca si tixotropia, reopexia este o proprietate reologica care depinde de timp.

Avand in vedere comportamentul reologic, textura unui gel se poate aprecia in functie de urmatoarele proprietati functionale:

rigiditatea gelului, care reprezinta panta curbei ce descrie influenta fortei asupra deformarii gelului;

taria sau rezistenta la rupere a gelului, care reprezinta forta necesara ruperii gelului;

coezivitatea gelului, reprezinta gradul de deformare a gelului la rupere; aceasta este in functie de natura lantului polimerului.

gradul de umflare a gelului, exprima cantitatea de lichid retinut de o anumita cantitate de gel uscat;

sinereza, reprezinta micsorarea volumului unui gel ca urmare a separarii fazei lichide de reteaua structurata a gelului.

heterogenitatea gelului (porozitatea si distributia porilor) se apreciaza cu ajutorul coeficientului de permeabilitate si a vascozitatii dinamice a lichidului scurs15.3.3.

Formarea gelurilor

Substantele care se folosesc in industria alimentara pentru prepararea gelurilor, fac parte din grupul de substante, numite hidrocoloizi

Hidrocoloizii sunt compusi macromoleculari, cu catena liniara sau ramificata care se dizolva sau se disperseaza in apa si formeaza solutii vascoase sau geluri. Hidrocoloizii folositi in industria alimentara sunt compusi naturali din clasa polizaharidelor si a proteinelor.

Cu exceptia amidonului, hidrocoloizii naturali din clasa polizaharidelor sunt cunoscuti sub denumirea de gume (Banu, 2000, p.208).

Gelurile polimerice se formeaza prin asocierea intermoleculara a lanturilor macromoleculare, la nivelul unor regiuni, numite zone de jonctiune. Aceste zone au o conformatie liniara si confera polimerului o anumita ordine locala, specifica unei stari microcristaline.

Zonele de jonctiune se pot forma prin doua mecanisme:

a) prin asocierea lanturilor macromoleculare sub forma de helixuri duble sau triple;

b) prin asocierea lanturilor macromoleculare ale poliacizilor uronici (alginat, pectina) la nivelul gruparilor carboxil, cu participarea ionilor de Ca²⁺ (modelul "egg box" ("cofraj de oua")).

Hidrocoloizii care formeaza structura geliforma dupa un mecanism de tip (a) sunt: carrageenanii, agarul, amidonul si gelatina. Pentru exemplificare, se vor face referire doar la carrageenani si gelatina. Informatii complete despre ceilalti hidrocoloizi se afla in lucrarea "Aditivi si ingrediente pentru industria alimentara", coordonator prof. dr. ing. C. Banu, membru corespondent al Academiei de Stiinte Agricole si Silvice.

Carrageenanii sunt gumele cu cea mai larga utilizare in industria alimentara. Ei se extrag din algele rosii. Din punct de vedere chimic, carrageenanii sunt poligalactani liniari, sulfatati.

Dupa gradul de sulfatare si continutul de 3,6-anhidrogalactoza se cunosc trei tipuri de carrageenani:

κ (kappa) - carrageenan, cu 25% ester sulfat si 34% anhidrogalactoza;

ι (iota) - carrageenan, cu 32% ester sulfat si 30% anhidrogalactoza;

λ (lambda) - carrageenan, cu 35% ester sulfat si foarte putin anhidrogalactoza.

Compozitia chimica diferita, confera celor trei tipuri de carrageenani si proprietati functionale diferite. Astfel, datorita gradului ridicat de sulfatare si a lipsei resturilor hidrofobe de 3,6 anhidrogalactoza, λ - carrageenanul este cel mai solubil in apa si nu formeaza geluri. κ - carrageenanul, care are un grad ridicat de hidrofobicitate datorat continutului mare de 3,6 anhidrogalactoza, este solubil in apa rece numai sub forma sarurilor de sodiu si formeaza geluri termoreversibile in prezenta ionilor de potasiu.

In solutie, lanturile macromoleculare ale carrageenanilor au o conformatie de ghem dezordonat; prin racire macromoleculele de κ si ι - carrageenani se apropie spontan si adopta o conformatie de dublu helix.

L a  ι (iota)- carrageenan, lanturile macromoleculare se rasucesc in asa fel incat adopta succesiv regiuni dublu spiralate si nespiralate, capabile sa se structureze intr-o retea geliforma, elastica si transparenta (Fig.15.9).

Figura 15.10

Formarea gelului de carageenan

Carageenanii se folosesc in : industria laptelul (stabilizarea iaurtului, stabilizarea inghetatei, stabilizarea laptelui concentrat, stabilizarea branzeturilor moi), industria carnii si pestelui (agent de legare la fabricarea conservelor, obtinerea produselor proteice extrudate), industria conservelor vegetale, industria produselor zaharoase (produse desert-gelificate, jeleuri hipoglucidice) etc.

Alginatii se extrag din algele brune sub forma de acid alginic. Deoarece acidul alginic este insolubil in apa, se foloseste sub forma sarurilor de sodiu si potasiu.

Din punct de vedere chimic, alginatii sunt polizaharide alcatuiti din unitati de acid-β-D-manuronic si acid α-L-Guluronic.

Alginatul de sodiu formeaza geluri termoreversibile in prezenta unor cationi bivalenti, cu predilectie a celor de calciu. Mecanismul de formare a gelului implica interactiunea dintre gruparile -COOH a doua lanturi polimerice cu prinderea cationilor bivalenti ca intr-un "cofraj de ou". La legaturile ionice formate se mai adauga si legaturile de hidrogen, care se formeaza intre gruparile -OH. Aceste interactiuni determina asocierea lanturilor polimerice sub forma unui gel (Fig.15.11).

Figura 15.11

Formarea gelului de alginat de sodiu

Ca agent de gelifiere, alginatii se folosesc la prepararea produselor tip desert, a umpluturilor de placinte, budinci cu lapte, glazuri tip gel.

De asemenea, alginatii se mai pot folosi ca agenti de ingrosare, de stabilizare a emulsiilor, ca agent floculant in purificare apei si limpezirea vinurilor si a berii.

Gelurile coloidale se obtin prin coagularea sistemelor emulsionate in prezenta unor factori de coagulare. Exemplul cel mai reprezentativ il constituie formarea gelului de gelatina.