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Les alginates présentent une sélectivité ionique dans la série des ions bivalents, en particulier
pour les ions Ba
2+ ,Ca
2+ ,Sr
2+ , qui ont la meilleur aptitude à induire la gélification en formant un
model de boite à œufs (egg box model). En effet, en présence de Ca
2+ , les blocs G, qui sont les
seuls à intervenir dans cette gélification, passent d’un état désordonné (chaines éparpillées) à un
état ordonné, où 2 blocs s’associent au niveau de leur zone de jonction, piégeant ainsi en leurs
intérieurs le Ca
2+ . La fixation de cet ion dans la zone de jonction, facilite la capture d’un second
ion Ca
2+
et ainsi de suite. L’association de ces deux blocs se fait par un mécanisme coopératif et
conduit à la dimérisation de tous les blocs donnant ainsi une forme de boite à œufs (PEREIRA
CAMELO, 2015).
La transition solide-gel est très rapide et donne lieu à un hydrogel stable, irréversible dans l’eau
pure pour des teneurs élevées en calcium. La constante de dissociation de la liaison Ca-alginate
est très forte et donc le gel ne se dénature pas par la chaleur (gel thermostable) (RALLAUD,
2013).
Du fait de la possibilité de se déposer en « Egg-box », l’acide alginique sera d’autant plus
gélifiant que sa teneur en acide guluronique sera élevée. Par opposition, on n’obtient jamais un
gel en présence de Mg
2+ , de même que cet ion ne conduit jamais à la formation de dimère.
Figure 6 : Mécanisme de la formation de l’hydrogel d’alginate de calcium par le processus de
la boite à œufs (PEREIRA CAMELO, 2015).