Sargassum : transformer une nuisance en alginate alimentaire

Les algues marines sont rarement accueillies avec enthousiasme lorsqu’elles s’amoncellent sur le sable. Dans les Caraïbes, elles sont même devenues le symbole d’une exaspération grandissante.

De vastes nappes brunes de sargasses s’échouent puis se décomposent le long des côtes, dégagent une odeur nauséabonde, perturbent la faune marine et font fuir les visiteurs. Les collectivités dépensent des sommes importantes pour les retirer, avant d’en voir arriver de nouvelles vagues.

Pourtant, la recherche propose désormais un autre angle. Plutôt que de considérer la sargasse comme un déchet, des scientifiques posent une question simple : ce fléau pourrait-il devenir une ressource ?

Une étude récente indique que oui - avec des conséquences qui dépassent largement la bande littorale.

Un problème océanique en expansion

Depuis 2011, les sargasses pélagiques se multiplient dans l’Atlantique à une échelle spectaculaire, formant ce que les chercheurs appellent la Grande ceinture de sargasses de l’Atlantique.

Cet ensemble s’étire à travers les Caraïbes, le golfe du Mexique et jusqu’à certaines zones d’Afrique de l’Ouest.

Les répercussions sont multiples : les récifs coralliens sont fragilisés, les tortues marines peinent à traverser des tapis denses, des routes de pêche se retrouvent entravées, et des plages deviennent impraticables. L’ampleur est telle que des satellites suivent ces proliférations depuis l’espace.

Malgré ces dommages, cette biomasse flottante recèle un atout : jusqu’à un cinquième de son poids sec est constitué d’alginate, un composé très utilisé dans l’alimentation.

Un ingrédient discret dans nos aliments

La plupart des consommateurs mangent de l’alginate sans le savoir. L’industrie agroalimentaire s’en sert pour stabiliser et donner une texture.

Il épaissit les sauces, renforce l’onctuosité des glaces, aide à former des gels dans les desserts, et contribue même à l’effet « perles » du thé aux perles.

Si l’alginate est efficace, c’est grâce à sa structure. Il est composé de deux unités, l’acide guluronique et l’acide mannuronique. Leur agencement détermine le comportement de la molécule.

Lorsque l’équilibre est favorable, l’alginate produit des gels résistants ou des émulsions stables. Quand cette balance se déplace, ces propriétés s’affaiblissent.

L’alginate est donc à la fois précieux et délicat : ses performances dépendent fortement de la manière dont il est obtenu et traité.

Des questions de sécurité à ne pas éluder

Intégrer directement la sargasse à l’alimentation n’a rien d’évident. Cette algue absorbe des métaux lourds présents dans l’eau de mer, notamment l’arsenic, le cadmium et le plomb. Dans ces conditions, la consommation brute n’est pas sûre.

« On la traite généralement comme un déchet parce qu’elle sent mauvais, qu’elle nuit au tourisme et qu’elle peut transporter des contaminants ou des bactéries », a déclaré Imran Ahmad de la Florida International University (FIU).

Pour répondre à cette contrainte, l’équipe a affiné les méthodes d’extraction. Le protocole comprend un lavage acide, une séparation à base d’alcool et des étapes à pH contrôlé.

Ces phases réduisent une part importante des contaminants et permettent d’obtenir un alginate plus propre.

Les résultats sont encourageants : le produit final renferme bien moins d’impuretés que l’algue à l’état brut.

Repenser les méthodes d’extraction

L’extraction « classique » de l’alginate est déjà connue : un traitement acide, puis une étape alcaline pour isoler le composé. Mais l’équipe de recherche a voulu aller plus loin.

Elle a évalué si des traitements physiques appliqués avant l’extraction pouvaient modifier les propriétés finales de l’alginate.

L’enjeu n’était pas seulement d’en obtenir, mais de l’ajuster en fonction d’usages alimentaires précis.

Trois approches ont été testées : l’autoclavage (chaleur et pression), la très haute pression sans chauffage, et la sonication via des ondes sonores.

Identifier les meilleures conditions

Avant de comparer ces traitements, les chercheurs ont d’abord optimisé le procédé de base. Ils ont fait varier les températures, les durées et les concentrations des réactifs.

Les meilleures performances ont été observées à température élevée et sur une durée plus longue. À 80 °C pendant cinq heures, l’algue libérait davantage d’alginate.

Les rendements atteignaient environ 44 %.

Cette étape a permis de s’assurer que les comparaisons suivantes portaient sur la qualité, et non sur la quantité.

La chaleur fragilise la structure

Parmi les options testées, l’autoclavage a donné les résultats les moins satisfaisants. La combinaison de forte chaleur et de pression a dégradé les chaînes d’alginate.

La masse moléculaire a chuté nettement. La viscosité a diminué, et la résistance du gel a été réduite de plus de moitié. Ces évolutions rendent la matière moins intéressante pour des applications alimentaires.

En clair, la chaleur a détérioré la structure qui fait l’intérêt de l’alginate. Pour les produits nécessitant des gels robustes, cette voie n’est pas adaptée.

Les ondes sonores, une piste solide

La sonication a, au contraire, offert un meilleur compromis. Cette technique utilise des ondes sonores pour créer de minuscules bulles qui implosent et fragmentent les matériaux.

Le traitement a préservé une grande partie de la structure de l’alginate. La résistance du gel est restée élevée, et la taille moléculaire est demeurée dans une plage exploitable.

L’alginate obtenu par sonication peut ainsi convenir à des aliments exigeant fermeté et stabilité : desserts, gels structurés et nutriments encapsulés.

La pression améliore les émulsions

Le traitement à très haute pression a apporté un bénéfice différent. Il a généré des chaînes d’alginate plus courtes, plus mobiles dans les liquides.

Ces chaînes se sont révélées efficaces pour former des émulsions, en facilitant le mélange entre l’huile et l’eau. Parmi tous les échantillons, l’alginate traité par pression a présenté la meilleure performance d’émulsification.

« Au lieu d’utiliser la chaleur, qui peut abîmer les nutriments et la structure, nous appliquons une pression extrêmement élevée », a expliqué Ahmad.

« Cette très haute pression élimine les micro-organismes nocifs tout en préservant les composés utiles que nous voulons extraire. »

Cette option rend l’alginate pertinent pour des produits comme les sauces, les boissons et les alternatives aux produits laitiers.

Une chimie qui reste stable

Un résultat ressort clairement : malgré des changements physiques, la structure chimique de l’alginate est restée stable quel que soit le traitement.

Le ratio entre ses unités constitutives a peu varié. Autrement dit, ces techniques ajustent le comportement physique sans modifier la chimie de base.

Pour l’industrie alimentaire, c’est un point important : cela va dans le sens d’une formulation à liste d’ingrédients courte et évite des modifications chimiques complexes.

Une boîte à outils modulable

Cette étude montre qu’il n’existe pas une méthode unique « idéale ». Chaque traitement apporte des avantages différents.

La sonication favorise des gels solides. La très haute pression optimise les émulsions. La chaleur, moins adaptée ici, garde toutefois des usages reconnus dans d’autres procédés.

Les technologues alimentaires peuvent donc sélectionner l’approche en fonction du produit visé. Cette souplesse transforme la sargasse en source d’ingrédients modulables.

Vers une utilisation à grande échelle

Les résultats ouvrent la voie à une valorisation à grande échelle des sargasses. Ils montrent qu’un défi environnemental peut aussi devenir une matière première.

Il reste néanmoins du travail. Il faut confirmer la sécurité selon les zones de collecte et les saisons, et vérifier les performances dans de vrais systèmes alimentaires - pas uniquement en conditions de laboratoire.

« Nos chercheurs de la Chaplin School cherchent en permanence des moyens de résoudre des problèmes qui affectent et peuvent contribuer à améliorer l’industrie de l’hôtellerie et du tourisme », a déclaré Michael Cheng, doyen et professeur à la FIU Chaplin School of Hospitality & Tourism Management.

« Nous sommes fiers des recherches innovantes du Dr Ahmad et avons hâte de voir comment son travail peut aider à résoudre non seulement un problème floridien, mais aussi un enjeu mondial bien plus vaste. »

D’un déchet à une opportunité

La sargasse devrait probablement rester présente dans les écosystèmes océaniques pendant des années. Le changement climatique et les apports excessifs de nutriments continuent de favoriser sa croissance.

La question devient donc celle de la réponse à apporter. La retirer pour la jeter coûte cher et règle peu de choses. La valoriser crée de la valeur et limite le gaspillage.

« Si nous pouvons la transformer en quelque chose d’utile, nous passons d’une logique d’élimination à une logique d’opportunité », a déclaré Ahmad.

Ce changement de perspective pourrait modifier à la fois les économies côtières et les chaînes d’approvisionnement. Ce qui dégradait les plages pourrait bientôt améliorer la texture d’aliments du quotidien.