PT100157B

PT100157B - Gel ionotropico deficiente em entidade ionica de gelificacao, processo para a preparacao desse gel e sua utilizacao nomeadamente num processo de elaboracao de vinho efervescente

Info

Publication number: PT100157B
Application number: PT100157A
Authority: PT
Inventors: Jean-Charles Rinn; Bertrand Robillard
Original assignee: Champagne Moet & Chandon Sa
Priority date: 1991-02-25
Filing date: 1992-02-24
Publication date: 1999-09-30
Also published as: ES2109349T3; PT100157A; DE69221895D1; EP0637264A1; FR2673122A1; CA2081314A1; US5385741A; WO1992014544A1; FR2673122B1; EP0637264B1; US5567451A; AU642815B2; AU1423092A

Description

CHAMPAGNE MOET & CHANDON

GEL IONOTRÕPICO DEFICIENTE EM ENTIDADE IÓNICA DE GELIFICAÇÃO, PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DESSE GEL E SUA UTILIZAÇÃO NOMEADAMENTE NUM PROCESSO DE ELABORAÇÃO DE VINHO EFERVESCENTE

A presente invenção refere-se essencialmente a um gel ionotrópico deficiente em entidade iónica de gelificação, a um processo de preparação desse gel e ã utilização deste gel nomeada mente num processo de elaboração de vinho efervescente, tal como o vinho espumante.

Sabe-se que se forma uma categoria de geles graças à fixação de iões em certos sítios precisos de cadeias macromoleculares, que se chamam sítios de fixação ou sítios de reticulação, formando assim pontes entre as respectivas cadeias. Estes iões, que podem designar-se pela expressão geral de entidade iónica de gelificação, são, por exemplo, catiões polivalentes, geralmente bivalentes ou trivalentes, tais como o ião cálcio ou o ião alumínio. Os geles assim formados são por vezes designados geles ionotrópicos. De entre estes geles, podem citar-se os alginatos, os pectatos, os carragenanos, a carboximetilcelulose e os quitosanos. Uma descrição destes geles foi feita de maneira

-2particular por J. Klein e col., em Angew. Makromol. Chem. (1979), Vol. 76/77, Νθ 1141, páginas 329 - 350; por K. D. Vorlop e col. em Biotechnol. Lett. (1981), Vol. 3, N2 1, páginas 9 - 14; por H. J. Purz e col., em Acta Polymerica (1985), Vol. 36, N2 10, páginas 569 - 574; e por R. Berger e col., em Acta Biotechnol. (1988), Vol. 8, N2 5, páginas 401 - 405.

ácido algínico e o ácido péctico, por exemplo, são constituídos por cadeias de polissacáridos e estão largamente distribuídos no reino vegetal.

A sua utilização industrial é bem conhecida, em particular na industria alimentar e em especial para realizar biotranjs formações.

No caso do ácido algínico, por exemplo, os catiões

2+ polivalentes, tais como o iao cálcio Ca , formam pontes em certos sítios específicos das cadeias de polissacáridos que correspondem a sequência poliguluronicas, realizando assim uma estrutura com a forma de malhas. Este tipo de estrutura reticulada é aproveitada, por exemplo, na imobilização de microrganismos, tais como bactérias ou leveduras, ou de macromolêculas, tais como enzimas.

Assim, para certos processos de fermentação utilizados nas indústrias alimentares, por exemplo, descobriu-se o interesse

-3em utilizar microrganismos ou enzimas, já não no estado livre, mas sim no estado imobilizado em materiais de inclusão apropriados. Estes materiais, graças à sua estrutura com a forma de rede, retêm os microrganismos ou as enzimas mas ficam permeáveis aos substratos e aos produtos da fermentação. Entre as principais vantagens desta técnica, cita-se o facto de que ela permite trabalhar mais facilmente em contínuo e de que é mais simples separar os sistemas enzimáticos do meio reaccional [veja-se a patente de invenção francesa FR-A-2 320 349 de INRA, em que o material de inclusão é uma matriz de poliacrilamida; a patente de invenção francesa FR-A-2 432 045 de INRA, em que o material de inclusão é uma poliacrilamida ou um alginato (reivindicação 4); o artigo publicado na revista Pour la Science Número 146, Dezembro de 1989, páginas 20 e 21].

De acordo com uma das técnicas de imobilização de leveduras, estas sao postas em suspensão numa solução aquosa de alginato de sódio. A partir da referida suspensão, formam-se, por exemplo, por meio de tubos de pequena secção, gotículas que se fazem em seguida cair numa solução de cloreto de cálcio para provocar a formação de um gel por reticulação iónica do alginato, sob a forma de esferas gelificadas com cerca de 2 a 3 mm de diâmetro, geralmente chamadas esferas. Estas esferas são seguidamente lavadas com ãgua para eliminar o cloreto de cálcio em excesso antes de serem utilizadas tal e qual num processo de fermentação, ou serem conservadas, quer em meio aquoso apropriado

-4quer, após secagem, para uma conservação de longa duração (patente de invenção francesa FR 2 633 937).

Por esse motivo, as esferas assim preparadas, que constituem biocatalisadores de fermentação, possuem um teor importante em iões cálcio, constituindo principalmente a entidade iónica de reticulação. De uma maneira geral, chama-se biocatalisador a um sistema susceptível de realizar uma reacção bioquímica, a partir de um substrato, em condições apropriadas.

Além disso, um problema muito frequente, principalmente nas indústrias alimentares, por exemplo na preparação de bebidas tais como sumos de frutos, vinho normal e vinho espumante, ê o da precipitação, sob a forma de cristais, de certos compostos tais como o bitartarato de potássio ou o tartarato de cálcio. Foi possível observar, por exemplo no vinho, que a solubilidade destes cristais depende fortemente do pH, do grau alcóolico, da força iónica e da temperatura, mas também da sobressaturação do vinho em iões cálcio e, sobretudo, em ioes potássio. Os riscos da precipitação do tartarato de cálcio aparecem quando a concentração em ião cálcio é superior a cerca de 80 mg/litro. Ora, em certos vinhos, como o vinho espumante, esta concentração está compreendida entre cerca de 60 e 110 mg/litro. Além disso, este fenómeno de cristalização é particularmente importante em certos processos ênológicos, tais como na elaboração do vinho espumante. Com efeito, quando se efectua a segunda fermentação em garrafa, o

-5grau alcoólico aumenta e aparecem precipitados que só podem ser eliminados seguidamente, de maneira relativamente aleatória, com o auxílio de remeximento e depois pelo esvaziamento do líquido da parte superior da garrafa.

Compreende-se que a presença de depósitos cristalinos é muito prejudicial para a qualidade, nomeadamente visual, de produtos como vinho normal e, sobretudo, vinho espumante.

No caso particular do vinho espumante, a presença desses cristais apresenta o risco, além disso, de provocar o fenómeno dito de enfeixamento, isto é, a expulsão brutal do líquido para fora da garrafa no momento da sua abertura.

Igualmente, no caso da elaboração do vinho espumante pela técnica das leveduras imobilizadas em esferas de gel de alginato de cálcio, cristais de tartarato de cálcio podem ser adsorvidos na superfície das esferas e soldá-las entre si, formando assim uma placa de esferas que só se pode eliminar seguidamente da garrafa por remeximento. Ora, é precisamente esta operação que se procura evitar ao escolher-se esta técnica.

Finalmente, a formação destes cristais é tanto mais incómoda e perniciosa quanto ela se produz, sobretudo no caso da precipitação de tartarato de cálcio, de maneira lenta e retardada,

-6por vezes mesmo depois de o produto ter sido embalado para venda.

Na elaboração do vinho espumante, este fenómeno de cristalização tem tendência a agravar-se em virtude do uso de esferas de biocatalisador que contêm cálcio, como é o caso das esferas constituídas por alginato de cálcio.

Com efeito, a introdução suplementar de iões cálcio no meio tem tendência a intensificar a precipitação do tartarato de cálcio porque uma parte não desprezável de iões cálcio presentes nas esferas é libertada progressivamente para o vinho sob a acção de fenómenos físico-químicos.

Como já se mencionou antes, este problema técnico de formação dos depósitos cristalinos não se limita à produção do vinho normal ou de vinho espumante, mas existe igualmente de maneira geral em numerosos processos industriais que fazem intervir líquidos. Pode citar-se o caso da indústria dos sumos de frutos; nomeadamente dos sumos de uva, em que se pode observar a formação de depósitos de tartaratos.

Observa-se igualmente um aumento da formaçao de precipi tados de tartaratos a seguir ao tratamento de desacidificação do vinho, que consiste em fazer subir o pH. por adição de carbonato de cálcio.

-7Tentou remediar-se este fenómeno de formação de depósitos cristalinos, por exemplo provocando a precipitação destes cristais por diversos meios, tal como uma passagem por frio (S. Ferenczi e col., Bulletin de 1'0. I. V. 1982, NQ 613, página 202), edição de germes; ou então atrasando essa precipitação, por exemplo por adição de ácido metatartárico (J. Farkas e col., Kvasny Prum. 1982, Vol. 28, NQ 8, páginas 176 - 182; G. Paronetto, Vignevini 1978, Vol. 5, N2 6 - 7, páginas 23 - 28).

Mas estes processos não são realmente satisfatórios.

Em particular, nenhum deles resolve o problema da precipitação do tartarato de cálcio. Por exemplo, o ácido metatartárico é relativamente instável; hidrolisa-se ao longo do tempo e liberta ácido tartárico. A sua adição aos vinhos terá portanto tendência, ao longo do tempo, para agravar o problema que se procura resolver.

Além disso, a concentração em catiões cálcio livres, em certos meios tais como o vinho, aumenta com o tempo. Com efeito, sabe-se que certos iões, como o ião cálcio, são protegidos por substâncias poliméricas (tais como colóides) e só são libertados a mais ou menos longo prazo.

Pode igualmente encarar-se a utilização de resinas sintéticas permutadoras de catiões para eliminar os catiões em excesso mas este método é proibido em enologia pela legislação de numerosos países, em particular em França. Além disso, em virtude da não selectividade desta técnica em relação a numerosos catiões, uma quantidade importante de componentes responsáveis pela qualidade gustativa corre o risco de ser eliminada.

Assim, o problema técnico da precipitação de depósitos cristalinos em bebidas, nomeadamente em bebidas fermentadas tais como vinho normal e vinho espumante, não pôde ser resolvido até agora de maneira satisfatória.

A presente invenção tem como finalidade, portanto, resolver o novo problema técnico que consiste em proporcionar uma solução que permite eliminar, pelo menos parcialmente, os iões indesejáveis num meio liquido dado.

Mais particularmente, a presente invenção tem como finalidade resolver o mencionado problema técnico proporcionando uma solução que permite eliminar, pelo menos em parte, os iões responsáveis pela formaçao de depósitos cristalinos em bebidas, nomeadamente nas bebidas fermentadas tais como a cerveja, o vinho corrente e o vinho espumante.

A presente invenção tem ainda como objectivo resolver o novo problema técnico que consiste em proporcionar uma solução que permite reduzir a introdução dos iões responsáveis pela precipitação de cristais na realização prática de processos que

-9que recorrem ao emprego de biocatalisadores constituídos por um material gelifiçado ionotrópico, tal como o alginato de cálcio.

A presente invenção tem ainda como objectivo resolver o novo problema técnico que consiste em proporcionar um material que forma, nomeadamente, um biocatalisador de fermentação, que seja utilizável não somente para suprimir os riscos de precipitação de depósitos cristalinos, mas que pode igualmente servir nos processos enzimáticos, tendo uma actividade enzimática adaptada, nomeadamente pela presença de aniões activadores enzima ticos, assim como nos processos de reconhecimento ou de purificação de matérias orgânicas, como por exemplo no caso da clarificação da cerveja para eliminar as formações coloidais.

A presente invenção permite resolver pela primeira vez os problemas técnicos enunciados anteriormente de maneira satisfa tória, utilizável à escala industrial.

Porque se descobriu, de maneira completamente surpreendente, que se se tratarem os geles ionotrópicos, em particular o alginato de cálcio, para fazer diminuir a taxa da entidade iónica de gelificaçao, estes geles conservavam a sua integridade aparente, em particular a sua estrutura e as suas propriedades mecânicas, e podiam ser utilizados em diversas aplicações industriais, nomeadamente como biocatalisadores de fermentação, sob a forma de esferas, por exemplo.

Assim, de acordo com um primeiro aspecto, a presente invenção refere-se a um gel ionotrópico sólido, em particular, sob a forma de esferas, ou fixado num suporte apropriado tal como uma rede ou conjunto de filamentos, formado a partir de um material gelificável por meio de uma entidade iónica de gelificação, caracterizado pelo facto de o citado gel ser deficiente na referida entidade iónica de gelificação e apresentar sítios de fixação iónicos que resultam da ausência da mencionada entidade iónica, conferindo-lhe assim uma afinidade pelos iões capazes de se fixar no citado gel sobre os referidos sítios de fixação não ocupados pela entidade iónica de gelificação.

De preferência, o teor em entidade iónica de gelificação no gel de acordo com a presente invenção ê inferior a 0,75 vezes, de preferência inferior a 0,5 vezes e, mais preferivelmente ainda, compreendido entre 0,005 e 0,05 vezes o teor máximo que corresponde à saturação no referido gel dos sítios de fixação da entidade iónica de gelificação.

De acordo com uma variante de realização da presente invenção, o material gelificável citado antes é susceptível de se escoar e pode ser vantajosamente utilizado sob a forma de gotas, que se gelificam fazendo-as contactar com uma solução aquosa que contém a entidade iónica de gelificação referida antes.

-11De acordo com uma outra variante de realização particular da presente invenção, o material gelificável mencionado antes é escolhido entre o grupo constituído pelos sais solúveis em água do ácido algínico e do ácido péctico, nomeadamente os sais de metais alcalinos, como sódio e potássio, ou o sal de amónio, um carragenano, nomeadamente sob as formas jota e kapa, o quitosano e a carboximetil-celulose.

De acordo com uma variante de realização particularmente vantajosa da presente invenção, o material gelificável citado antes é um material gelificável por acção do ião cálcio. A entidade iónica de gelificaçao e assim constituída pelo ião cálcio, o que permite obter, de acordo com a presente invenção, um gel ionotrópico empobrecido em iÕes cálcio, ávido de catiões.

De acordo com uma variante preferida, o gel de acordo com a presente invenção é constituído por alginato de cálcio cujo teor em ião cálcio é inferior a 1,5 mg/g de gel húmido, de preferência inferior a 1 mg/g e, mais preferivelmente ainda, compreendido entre 0,01 mg/g e 0,1 mg/g de gel húmido.

De acordo com uma outra variante de realização vantajosa da presente invenção, o material gelificável referido antes constitui um material de inclusão de microrganismos, nomeadamente de microrganismos de fermentação, tais como leveduras, ou de macromolêculas, tais como enzimas, para a obtenção de um biocata

-12lisador gelifiçado deficiente em entidade iónica de reticulação, ávido de iões, em particular de ioes cálcio.

Ainda de preferência, o referido material de inclusão ionicamente gelificável ê um material apropriado compatível com o meio de fermentação, em particular do domínio da enologia, de preferência constituído por vinho, para a produção de vinhos efervescentes e, nomeadamente, de vinho espumante. Nesta aplicação na fabricação de vinho, em particular de vinho efervescente e nomeadamente de vinho espumante, prefere-se que o teor em entidade iónica de gelificação seja inferior a cerca de 0,30 vezes o teor máximo correspondente à saturação.

Vantajosamente, o mencionado material de inclusão ê escolhido entre o grupo constituído pelos sais alcalinos ou de amónio do ácido algínico oudo ácido péctico, de preferência o alginato de sódio ou de potássio.

A presente invenção, de acordo com um seu segundo aspecto, refere-se a um processo de preparação de um gel sólido ionotrópicò deficiente em entidade iónica de gelificaçao, que compreende a gelificação de um material ionicamente gelificável que possui sítios de fixação - ou sítios de reticulação - sobre os quais se fixa a citada entidade iónica de gelificação, produzindo-se assim no gel formado desse modo a saturação dos sítios de fixação da referida entidade iónica, caracterizado pelo facto

-13de, depois da gelificação pela mencionada entidade iónica de gelificação, se conseguir um teor em entidade iónica de gelificação com um nível inferior ao da citada saturação.

Vantajosamente, de acordo com uma característica preferida do modo de realização do processo de acordo com a presente invenção, consegue-se um teor em entidade iónica de gelificação com um nível inferior a 0,75 vezes, de preferência inferior a 0,5 vezes, o do teor máximo que corresponde à saturação referida antes e, mais preferivelmente ainda, está compreendido entre 0,005 e 0,05 vezes a correspondente ao mencionado teor máximo.

De acordo com uma forma de realização particularmente vantajosa do processo de acordo com a presente invenção, realiza-se a diminuição do teor em entidade iónica citada antes do gel formado por gelificação do referido material ionicamente gelificável, por permuta iónica, em particular com protões, por exemplo por meio de uma solução aquosa de um ácido com o qual se faz contactar o gel mencionado antes para que se produza uma permuta iónica entre a citada entidade iónica e o protão.

De preferência, o pH da referida solução aquosa está compreendido entre 1 e 3,5 e, de preferência ainda entre 2,5 e

3,2.

A natureza do ácido escolhido não é verdadeiramente crítica. Em particular, pode utilizar-se ácido clorídrico com uma concentração que corresponde a um pH conveniente. Em certos casos, em particular quando o gel de acordo com a presente invenção deve ser utilizado num processo de fermentação, por exemplo em enologia, escolhe-se, de preferência, um ácido aceitável em alimentaçao, tal como o ácido láctico. No entanto, escolhe-se vantajosamente um ácido capaz de formar um complexo com a entidade iõnica de gelificação, o que permite acelerar a redução do teor em entidade iónica de gelificação do gel tratado. Por exemplo, em particular quando a entidade iónica de gelificação é o ião cálcio, utiliza-se um diácido orgânico cujas duas funções, ácido ocupam, de preferência, as posições 1 e 4, como, por exemplo, o ácido tartãrico.

As caracteristicas particulares descritas antes relativamente ao gel de acordo com a presente invenção referem-se igual, mente ao presente processo de preparação. De maneira particular, o material gelificável é vantajosamente susceptível de se escoar sob a forma de gotas, que se transformam em esferas gelificadas por acção de uma solução aquosa que contém a entidade iónica de gelificação.

De acordo com uma variante de realização particular do processo de preparação do gel de acordo com a presente invenção, este caracteriza-se pelo facto de se utilizar, como material ionicamente gelificãvel, um material compatível com um meio de fermentação, em particular, do domínio de enologia, de preferência constituído por vinho, para a produção de vinhos efervescentes e, nomeadamente, de vinhos espumantes.

Um material ionicamente gelificãvel preferido é constituído por um alginato alcalino, tal como o alginato de sódio ou de potássio, ou o alginato de amónio, sendo a entidade iónica de reticulação constituída pelo ião cálcio.

De acordo com uma forma de realizaçao particular do processo segundo a presente invenção, o material ionicamente gelificãvel constitui um material de inclusão de microrganismos, nomeadamente de microrganismos de fermentação tais como leveduras, ou de macromoléculas, tais como enzimas, para se obter um biocatalisador gelificado deficiente em entidade iónica de reticu lação, ávido de iões, em particular de iões cálcio.

A quantidade de células de levedura, tal como Saccharomyces cerevisiae, incluída no gel é da mesma ordem de grandeza que no caso da imobilização de células de levedura em geles conhecidos, por exemplo esta quantidade está compreendida entre 100 milhões e 600 milhões de células de levedura por mililitros de gel. Eventualmente, pode também utilizar-se um gel com a estrutura de camada dupla, que compreende um núcleo no qual as células dos microrganismos são incluídas e uma camada externa

-16isenta das mencionadas células.

De acordo com uma variante de realização para a qual o teor em entidade iónica de gelificação deve ser relativamente ligeiramente diminuido para valores mais fracos, por exemplo para menos de cerca de 0,30 vezes o teor máximo de saturação, como na aplicação ao vinho, o abaixamento pode realizar-se a uma temperatura vizinha da temperatura ambiente, por exemplo cerca de 20° C.

De acordo com uma variante do modo de realização citado antes, particularmente interessante quando o teor da entidade iónica deve ser muito pequeno, o abaixamento do teor da entidade iónica de gelificaçao efectua-se a uma temperatura compreendida entre 4° C e 10° C, de preferência igual a cerca de 4° C.

De acordo com uma outra variante preferida da forma de realização citada antes, quando se realiza a operação de abaixamento do teor de entidade iónica de gelificação, realiza-se uma adição de substrato nutritivo ao meio que contém o gel ou biocata lisador, numa quantidade precisamente igual à necessária para assegurar a viabilidade dos microrganismos, tais como as leveduras, incluídos no mencionado gel ou biocatalisador. Por exemplo, no caso de Saccharomyces cerevisiae, a quantidade de substrato adicionado ao meio é igual a cerca de 0,4 mg de sacarose por hora por 300.10 células.

-17De acordo com uma característica vantajosa da forma de realização do processo segundo a presente invenção citada antes, conserva-se o pH da solução ácida referida igual ao valor de pelo menos 2,7, quando o gel contêm células de microrganismos, tais como leveduras, a fim de preservar a actividade das mencionadas células.

Ainda de acordo com uma outra variante de realização do processo segundo a presente invenção, depois da operação de empobrecimento em entidade iónica de gelificação, pode efectuar-se uma nova permuta iónica para introduzir um ião metálico tendo em vista um emprego particular, tal como a activaçao enzimática, ou o reconhecimento, a fixação ou a purificação de um material orgânico, como proteínas ou ácidos aminados. Estes ioes metálicos são escolhidos, de preferência, entre o grupo que consiste em magnésio, manganês, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, cobalto e'molibdénio.

Observar-se-á que a invenção é particularmente interessante nestas utilizações, porque o empobrecimento inicial em entidade iónica de gelificação permite obter um meio reaccional próprio e regular, de maneira muito precisa, a proporção da adição de um ou do outro dos iões metálicos citados antes, de maneira extremamente reprodutível e fiável. Ê assim possível regular a actividade enzimática porque numerosas enzimas têm necessidade da presença de um ião metálico para a sua actividade

-18e, graças ã invenção, este ião metálico encontra-se presente em uma quantidade muito precisa e estável graças ã inclusão no gel de acordo com a presente invenção, visto que o ião metálico participa na estrutura química'deste gel.

A presença deste ião metálico, numa quantidade muito precisa e fiável, permite igualmente fixar ou purificar materiais orgânicos, em particular proteínas ou ácidos aminados, porque estas proteínas ou estes ácidos aminados possuem sítios ou grupos que se fixam preferencialmente em iões metálicos. Pode citar-se, por exemplo, o reconhecimento da histidina pelo ião cúprico ou pelo ião zinco.

De acordo com um terceiro aspecto, a presente invenção refere-se à utilização do gel de acordo com a presente invenção, tal como se definiu antes, como material destinado a captação de iões, em particular de catiões.

De acordo com uma forma de realização particular, utili za-se o gel de acordo com a presente invenção, em particular sob a forma de esferas, na indústria alimentar, nomeadamente na indústria de sumos de frutos e em enologia, para prevenir ou diminuir os riscos de precipitação de cristais, tais como cristais debitartarato de potássio e de tartarato de cálcio.

-19_ -·Τ~1

De acordo com uma variante particular da forma de realização referida antes, utiliza-se um gel ionotrõpico, tal como o alginato de cálcio, deficiente em entidade iónica de gelificação, tal como se definiu antes, de preferência sob a forma de esferas, num processo de formação de espuma, em particular em garrafa, de acordo com o processo chamado método champanhes, que consiste em realizar uma segunda fermentação de um vinho, tal como um vinho espumante, após a adição de açúcar para a obtenção de um vinho efervescente. Vantajosamente, o gel citado antes contém leveduras, tais como Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces bayanus. A concentração em leveduras está

8-* compreendida, de preferência, entre 10 e 6.10 células de leveduras por mililitros de gel.

A quantidade de gel de acordo com a presente invenção que contém leveduras, de preferência sob a forma de esferas, introduzida por garrafa de 75 cl para o processo de formação de espuma ê geralmente igual a cerca de 4 mililitros para uma concentração de cerca de 3.10 células de levedura por mililitros de gel.

No campo da presente invenção, está igualmente compreendida a utilização, no processo de formação de espuma citado antes, de esferas classicas de gel de alginato de cálcio, isto é, nao deficientes em iões cálcio, que incluem leveduras, às quais se adicionam esferas de gel de acordo com a presente

-20invenção que não incorporam levedura, tendo estas últimas como única função captar os catiões indesejáveis, tais como os iões potássio e os iões cálcio.

Assinala-se, no entanto, que a experiência mostrou que a utilização no processo de formação de espuma de esferas de gel de alginato de cálcio deficiente em cálcio, de acordo com a presente invenção, que incluem leveduras, apresentava uma vantagem importante e inesperada relativamente à turvação do vinho efervescente obtido. Com efeito, esta turvação é muito mais fraca no caso da utilização de esferas de acordo com a presente invenção do que no caso da utilização de esferas clássicas não deficientes em iões cálcio. Com as esferas de acordo com a presente invenção tendo um teor de cálcio inferior a cerca de 0,30 vezes o teor máximo de saturação, não somente se evitam as precipitações do ácido tartárico mas também a evasão das leveduras para fora das esferas no vinho é muito fortemente reduzida ou mesmo inexistente. Esta vantagem pode tornar inútil o emprego, como biocatalisador, de um gel com a estrutura de camada dupla tal como se definiu anteriormente.

De acordo com uma outra forma de realização da presente invenção, utiliza-se o gel de acordo com a presente invenção, em particular, sob a forma de esferas, ou fixado num suporte apropriado, tal como uma rede ou filamentos, nos processos de eliminação de metais pesados, tais como chumbo, bário, cobalto, ferro,

-21,.4^Ζ manganês e cobre. Vantajosamente, o gel de acordo com a presente invenção pode ser utilizado, por exemplo, no enchimento de colunas, para o tratamento em contínuo de águas, nomeadamente dos efluentes urbanos ou industriais.

De acordo com um quarto aspecto, a presente invenção refere-se à utilização do gel de acordo com a presente invenção, tal como se definiu anteriormente, num processo enzimático, permitindo assim regular a actividade enzimática, compreendendo o referido gel então um teor determinado de ião activador enzimático. Untai ião activador enzimático é escolhido, em particular, do grupo que consiste em magnésio, manganês, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, cobalto e molibdénio.

Finalmente, de acordo com um quinto aspecto, a presente invenção refere-se ainda à utilização do gel de acordo com a presente invenção, tal como se definiu antes, no processo de fixação ou de purificação de materiais orgânicos, em particular de proteínas ou de ácidos aminados, ou ainda ao processo de reconhecimento dessas proteínas ou ácidos aminados. Neste quadro, o gel de acordo com a presente invenção contêm então uma quantidade predeterminada de iões metálicos de fixação, escolhidos entre o grupo referido antes, que permite a fixação do material orgânico, em particular das proteínas ou dos ácidos aminados.

-22Outras finalidades, características e vantagens da presente invenção serão evidenciadas pela descrição explicativa que se segue, feita com referência a diversos exemplos da invenção, apresentados simplesmente a título ilustrativo e que não pretendem de nenhuma forma limitar o âmbito da invenção.

EXEMPLOS

EXEMPLO 1

Preparação do gel de acordo com a presente invenção deficiente em entidade iónica de gelificação

Prepara-se, procedendo de maneira conhecida, um gel sob a forma de esferas, a partir de uma solução de alginato de sódio a 1,2 Z em peso, obtida misturando 120 gramas de alginato de sódio com 10 litros de água destilada.

Produzem-se gotículas fazendo escoar a solução de alginato gota a gota, com o auxílio de um aparelho clássico de formaçao de gotas, que pode possuir um tubo vertical de diâmetro interior igual a cerca de 0,5 milímetro, num banho de gelificação que consiste numa solução aquosa de cloreto de cálcio com cerca de 16 Z em peso. Quando uma gota cai no banho de reticulação, forma-se uma esfera de gel com cerca de 3 mm de diâmetro,

-23constituindo o ião cálcio uma entidade iónica de gelificação do alginato de sódio, constituindo este último um material ionica' - + -2+ mente gelificavel por permuta dos ioes Na pelos ioes Ca , sendo esta técnica bem conhecida dos especialistas na matéria.

As esferas assim formadas são agitadas suavemente na solução de CaCl₂ durante um intervalo de tempo apropriado para completar a reticulação. Em seguida, as esferas são peneiradas e lavadas diversas vezes com água desmineralizada.

Depois de quatro lavagens com água, a concentração de cálcio presente nas esferas brutas de reticulação é da ordem de 2 g/kg de esferas húmidas.

De acordo com a presente invenção, reduz-se o teor da entidade iónica de gelificação destas esferas, neste caso cálcio, procedendo da seguinte maneira.

Numa cuba de 50 litros equipada com agitação mecânica, introduzem-se 10 litros de esferas de gel preparadas antes e faz-se passar continuamente uma solução aquosa de ácido tartãrico com o pH compreendido entre 2,5 e 3,2, de preferência igual a 2,7, ou seja com uma concentração em peso igual a cerca de 0,05 % de ácido tartãrico, por exemplo por meio de uma alimentação pela parte inferior da cuba e com uma saída por trop-plein” superior. Regula-se o volume da solução ácida de maneira a ser aproximada-urmente igual a duas vezes o das esferas, ou seja, no caso presente, igual a cerca de 20 litros. 0 débito da solução ácida com que se alimenta a cuba é regulado de maneira a ser igual a 100 litros/ /hora, podendo a sua temperatura ser a temperatura ambiente, isto é, compreendida entre 18° C e 25° G.

Durante a passagem desta solução, mantém-se uma agitação suave de maneira a não danificar as esferas de gel.

De acordo com a análise das amostras retiradas, observa-se que o teor em cálcio das esferas, que era igual a cerca de 2 gramas/quilograma antes do tratamento, desce muito rapidamente para atingir cerca de 1 g/kg ao fim de duas horas e trinta minutos e cerca de 0,4 g/kg ao fim de cinco horas.

Se se continuar este tratamento durante mais tempo nas mesmas condições, a diminuição da concentração de cálcio nas esferas é mais lenta : 0,3 g/kg ao fim de dez horas, 0,1 g/kg ao fim de dezoito horas e cerca de 0,05 g/kg ao fim de vinte e quatro horas.

Observa-se além disso que, durante a realização da permuta de iões referida antes, o diâmetro das esferas diminui sensivelmente. Esta diminuição é igual a cerca de 25 Z ao fim de vinte e quatro horas, para esferas que medem cerca de 3 milímetros antes do tratamento.

-25<Γ ~

Nota-se, finalmente, e isto de maneira inesperada, que a estrutura do gel que forma estas esferas, além do efeito de contracção observado, não parece ter sido modificada pelo processo descrito. Em particular, as suas propriedades mecânicas são conservadas, o que as torna aptas, em particular, para utilizações industriais, tais como as descritas antes.

EXEMPLO 2

Preparação de um gel de acordo com a presente invenção que constitui nm biocatalisador de fermentação

Numa primeira fase, preparam-se esferas de gel de alginato, como se descreveu no Exemplo 1, por gelificação de gotas de solução aquosa de alginato de sódio na presença de uma solução aquosa de cloreto de cálcio. No entanto, no caso presente, as esferas preparadas têm uma estrutura designada de dupla camada, isto é, sao formadas por um núcleo constituído por gel de alginato de cálcio que inclui células da levedura Saccharomyces cerevisiae, rodeado por uma camada do mesmo gel mas sensivelmente isenta de células de levedura. Para esse efeito, utiliza-se um dispositivo como o que se descreveu na patente de invenção alemã DE-3 432 923, Figura 5, constituído essencialmente por dois tubos verticais eoaxiais, dispostos de maneira que a extremidade do tubo central fique ligeiramente mais abaixo que a do tubo perifé

-26rico e cujas dimensões são tais que permitem o escoamento gota a gota simultâneo de duas soluções aquosas, uma pelo tubo central e a outra pelo tubo periférico, formando a segunda solução uma película em volta da primeira. A solução que é alimentada através do tubo central é uma solução aquosa de alginato de sódio a 1,2 % em peso contendo 3.10 células por litro aproximadamente; a que é alimentada pelo tubo periférico é uma solução aquosa de alginato de sódio com a mesma concentração mas que não contém qualquer célula.

Gomo no Exemplo 1, as gotas caem num banho de gelificação que consiste numa solução aquosa de cloreto de cálcio com cerca de 16 % em peso. Procedendo desta forma, imobilizam-se as leveduras nas esferas de gel assim formadas.

Na operação seguinte, que consiste em fazer diminuir o teor de cálcio das esferas, opera-se igualmente como no Exemplo 1, efectuando-se também simultaneamente uma alimentação suplementar de uma solução aquosa de sacarose a 50 Z na proporção de 80 ml/hora. De resto, as condições operatórias são particularmente as seguintes : o pH da solução de ácido tartárico está compreendido entre 2,7 e 2,9 e a sua temperatura é mantida a 4° G.

De acordo com uma primeira variante, interrompe-se o tratamento pela solução do ácido quando o teor de cálcio das esferas atinge 0,1 g/kg aproximadamente, o que, nas condições

-27operatórias citadas antes, corresponde a uma duração de tratamento de cerca de dezasseis a dezoito horas.

De acordo com uma segunda variante que permite fazer um tratamento acelerado, quando o teor de cãlcio não deve ser superior a cerca de 0,30 vezes o teor máximo de saturação, ou seja cerca de 0,65 g/kg de esferas de alginato, trata-se com a referida solução ãcida a uma temperatura vizinha da temperatura ambiente, por exemplo igual a cerca de 20° C e o tratamento dura apenas cerca de uma hora e trinta minutos, o que preserva as leveduras.

EXEMPLO 3

Utilização do bicatalisador do Exemplo 2 para realizar a formação de espuma do vinho espumante

Utilizam-se esferas deficientes em cálcio obtidas no Exemplo 2, que contêm células de Saccharomyces cerevisiae. Introduzem-se 4 ml destas esferas húmidas por garrafa de 750 ml contendo vinho açucarado na proporção de 24 g/litro de sacarose. Fecham-se hermeticamente as garrafas com uma cápsula e colocam-se numa cave horizontalmente de maneira a deixar que se produza a fermentação designada por formação de espuma.

-28As amostras tiradas depois de treze dias de fermentação mostram que se produziu uma diminuição de teor de cãlcio no vinho igual a cerca de 10 mg/litro e uma diminuição do teor de potássio igual a cerca de 30 mg/1. Por outro lado, não se observa qualquer formação de cristais nas amostras retiradas.

Depois de seis semanas nesta posição, as garrafas são colocadas sobre a ponta, isto é, com o gargalo virado para baixo para permitir as esferas, com densidade superior à do vinho, descer até ao gargalo, o que se verifica geralmente ao fim de alguns segundos. Opera-se em seguida de acordo com o método champanhes clássico, isto ê, congela-se por meio de uma salmoura o vinho situado na parte inferior do gargalo de maneira a aprisionar as esferas numa rolha de gelo; esta é em seguida ejectada após a descapsulagem da garrafa.

Assim, graças ao emprego deste biomaterial empobrecido em cálcio, foi possível estabilizar o vinho em relação ao cálcio e/ou ao potássio, realizando simultaneamente uma fermentação alcoólica não perturbada. Observa-se, além disso, de maneira inesperada, que o vinho possui, depois da formação de espuma, uma menor turvação, enquanto que, no caso dos processos conhecidos de formação de espuma, com leveduras inclusas ou não, subsiste sempre uma turvação muito ligeira devida em parte ã presença de colóides originados pelas leveduras.

-29EXEMPLO 4

Utilização do biomaterial de acordo com a presente invenção para regular a actividade enzimãtica ou para reconhecer, fixar ou purificar materiais orgânicos tais como proteínas ou ácidos aminados

Utilizam-se as esferas de gel preparadas de acordo com o Exemplo 1 como material de partida para a preparação de um biomaterial que contém um ião metálico em quantidade regulada, de maneira reprodutível, por permuta iónica clássica. Este ião metálico pode ser escolhido entre magnésio, manganês, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, cobalto, molibdénio ou qualquer combinação destes catiões.

Por exemplo, introduz-se uma quantidade regulada de cobre utilizando uma solução aquosa de sulfato de cobre a 3 7, para realizar a permuta iónica entre os ioes cúpricos e os protoes do gel.

Para este efeito, introduzem-se 100 ml de esferas húmidas preparadas no Exemplo 1 em 200 ml da solução de sulfato de cobre. 0 pH do meio, que era igual a 4,5 antes da adição das esferas, cai rapidamente para 2,7 e depois atinge 2,3 ao fim de duas horas ã temperatura ambiente.

-30Obtém-se assim um biomaterial com actividade enzimática regulada que pode ser utilizado em qualquer processo enzimático como é conhecido dos especialistas na matéria.

Podem igualmente reconhecer-se proteínas ou ácidos aminados utilizando igualmente zinco como ião metálico. Isto permite reconhecer, por exemplo, a histidina, como é igualmente bem conhecido dos especialistas na matéria.

Uma outra aplicação da invenção no domínio da activaçao enzimática consiste em, numa primeira operação, preparar esferas de gel ionotrópico imobilizando uma enzima correspondente, cada uma, a um catião activador diferente. Os processos de imobilização de enzimas sao bem conhecidos dos especialistas na matéria. Pode referir-se de maneira particular a obra de M. Moo-Young (Ed.), Bioreactor Immobilized Enzymes and Cells : Fundamentais and Applications”, Elsevier Appl. Sei. Publish. (Nova Iorque) 1988, nomeadamente os artigos de A. Illanes e col. e de C. Dauner-Schutze e col..

Numa segunda operação, a entidade iónica de reticulação é pelo menos parcialmente substituída por protões de acordo com o processo da presente invenção.

No momento da utilização destes biomateriais, basta substituir os protões pelo catião correspondente ã enzima que se pretende activar.

-31- χ

EXEMPLO 5

Ensaios comparativos de tratamento da água e do vinho para a eliminação de metais pesados.

No presente Exemplo, coloca-se numa primeira coluna (0_χ) 4 ml de esferas de alginato deficientes em entidade iónica de reticulaçao preparadas de acordo com o Exemplo 1 e, numa segunda coluna (C2), 4 ml de esferas de alginato de cálcio não tratadas. Uma terceira coluna não contém esferas e serve como coluna testemunha.

Fazem-se passar 250 ml de água ou de vinho através de cada uma destas três colunas com um débito de 85 ml/hora durante quatro horas. Doseia-se a concentração iónica antes e depois do tratamento em coluna. Os resultados encontram-se reunidos nos Quadros I e II seguintes.

QUADRO I

Concentração	Âgua não tratada	C^ : esferas descalcificadas	C2 : esferas normais
M Ϊ1	260	4 2	60
B a	80	< 1
Cu	50	< 5	<5
C o	135	<10	30
	QUADRO	II

Concentração (ppm)	Vinho não tratado	C^ : esferas descalcificadas	C2 ·· esferas normais
C	1,24	0,98	1,12
O		(-21 %)	(-10 7)
Cu	3,10	1,96 (-37 7o)	2,62 (-15,5 7o)

F_e 3,05

2,75 (-10 7)

3,00 (-2 υ

Constata-se que o tratamento com esferas descalcificadas de acordo com a presente invenção (Cp origina uma diminuição importante da concentração em metais pesados.

Observa-se igualmente que, com o emprego das esferas designadas normais, isto é, nao descalcifiçadas, se verifica uma diminuição da concentração de metais pesados, devida provavelmente ao efeito da absorção destes na superfície das esferas. No entanto, as esferas descalcificadas de acordo com a presente invenção possuem uma melhoria inesperada da absorção de metais pesados, o que ê tanto mais assinalável quanto ela permite obter concentrações extremamente pequenas de certos metais pesados.

Conclui-se que os geles de acordo com a presente invenção podem ser vantajosamente utilizados como meio para diminuir o teor de metais pesados de diferentes líquidos. Nomeada mente no domínio agroalimentar, é particularmente interessante poder tratar produtos contaminados por metais pesados a seguir a tratamentos para evitar a poluição do meio ambiente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. - Gel ionotrópico sólido, em particular sob a forma de esferas ou fixado num suporte apropriado tal como uma grelha ou filamento, formado a partir de um material gelificável por meio de uma entidade iónica de gelificação, ca racterizado pelo facto de o referido gel ser deficiente na mencionada entidade iónica de gelificação e possuir sítios de fixação de iões resultante da ausência da referida entidade iónica, conferindo-lhe assim afinidade para os iões capazes de se fixar no referido gel sobre os mencionados sítios de fi xação não ocupados pela entidade iónica de gelificação.
2. - Gel ionotrópico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o teor da entidade iónica de gelificação ser inferior a 0,75 vezes, de preferência infe rior a 0,5 vezes, e, ainda mais preferivelmente, compreendida entre 0,005 vezes e 0,05 vezes o teor máximo que corresponde à saturação no citado gel dos sítios de fixação da entidade iónica de gelificação.
3.- Gel ionotrópico de acordo com a reivindica

-35Ζ ção 1 ou 2, caracterizado pelo facto de o material gelificãvel mencionado antes ser susceptível de se escoar e poder ser vantajosamente utilizado sob a forma de gotas que se gelificam pondo-as em contacto com uma solução aquosa que contém a entidade iónica de gelificação citada antes.
4. - Gel ionotrõpico de acordo com uma das reivin dicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o material gelificãvel referido antes ser escolhido entre o grupo constituído pelos sais solúveis em ãgua do ãcido algínico e do ãcido péctico, nomeadamente os sais de metal alcalino, tal como de sódio ou potássio, ou o sal de amónio, um carregenano, nomeadamente sob a forma jota e capa, o quitosano e a carboximetilcelulose.
5. - Gel ionotrõpico de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo facto de o material iónico gelificãvel mencionado antes ser um material gelificãvel pelo ião cãlcio, a entidade iónica de gelificação ser assim constituída pelo ião cãlcio, obtendo-se deste modo um gel inotrópico empobrecido em ião cãlcio, ávido de catiões.
6. - Gel ionotrõpico de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo facto de ser constituído por alginato de cãlcio cujo teor em ião cãlcio é inferior a

-36*

1,5 mg/g de gel húmido, de preferência inferior a 1 mg/g, e ainda mais preferivelmente compreendido entre 0,01 mg/g e 0,1 mg/g de gel húmido.
7. - Gel ionotrópico de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de o material iónico gelificãvel citado antes constituir um material de inclusão de microrganismos, nomeadamente de microrganismos de fermentação tais como as leveduras, ou de macromoléculas tais como enzimas, para a obtenção de um biocatalisador gelificado deficiente em entidade iónica de reticulação, ávido de iões, em particular, de iões cálcio.
8. - Gel ionotrópico de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de o material de inclusão ionicamente gelificável ser um material apropriado compatível com um meio de fermentação, em particular do domínio da enologia, de preferência constituído por vinho, para a produção de vinhos efervescentes, e em particular de vinho espuman te.
9. - Gel ionotrópico de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de o material de inclusão referido antes ser escolhido entre o grupo constituído pelos sais de metais alcalinos ou de amónio do ácido algínico ou péctico, de preferência o alginato de sódio ou de potássio.
10. - Gel ionotrópico de acordo com uma das reivin dicações 8 ou 9, caracterizado pelo facto de o teor em entidade iónica de gelificação ser inferior a cerca de 0,3 vezes o teor máximo correspondente à saturação.
11. - Processo para a preparação de um gel sólido ionotrópico deficiente em entidade iónica de gelificação, com preendendo a gelificação de um material ionicamente gelificãvel compreendendo sítios de fixação, ou sítios de reticulação, sobre os quais se fixa a citada entidade iónica, produzindo-se deste modo no gel assim formado a saturação dos sítios de fixação da referida entidade iónica, caracterizado pelo facto de, depois de gelificação pela mencionada entidade iónica de gelificação, se fazer descer o teor de entidade iónica de gelificação para um nível inferior ao da citada saturação.
12. - Processo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de se fazer descer o teor em entidade iónica de gelificação para um nível inferior a 0,75 vezes e, de preferência, inferior a 0,5 vezes o teor máximo que corresponde à saturação referida antes, e mais preferivelmente ainda a um nível compreendido entre 0,005 vezes e 0,05 vezes o mencionado teor máximo.
13. - Processo de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado pelo facto de se realizar a diminuição do teor em entidade iónica citada antes do gel formado por ge lificação do material ionicamente gelificável, por permuta iónica, em particular com protões, por exemplo por meio de uma solução aquosa de um ãcido que se faz contactar com o gel referido antes para se efectuar uma permuta iónica entre a mencionada entidade iónica e o protão.
14. - Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo facto de se realizar a diminuição do teor em entidade iónica com uma solução aquosa de um ãcido cujo valor do pH está compreendido entre 1 e 3,5 e, de preferência, entre 2,5 e 3,2.
15. - Processo de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo facto de se utilizar um ácido aceitável em alimentação, tal como o ácido láctico.
16. - Processo de acordo com a reivindicação 13,

14 ou 15, caracterizado pelo facto de se utilizar um ácido capaz de formar um complexo com a entidade iónica de gelificação, a fim de acelerar a redução do teor em entidade iónica de gelificação, por exemplo quando a entidade iónica de gelificação for um ião cálcio, e de se utilizar um diácido orgâni.-39- co cuja citada função ãcido ocupa de preferência as posições

1 e 4, tal como o ãcido tartárico.
17.- Processo de acordo com uma das reivindica- ções 11 a 16, caracterizado pelo facto de o material ionicamente gelificável constituir um material compatível com um meio de fermentação, em particular do domínio da enologia, de preferencia constituído por vinho, para a produção de vinhos efervescentes, nomeadamente vinho espumante.

Processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado pelo facto de o material ionicamente gelificável constituir um material de inclusão de microrganismos, nomeadamente de microrganismos de fermentação tais como leveduras, ou de macromoléculas tais como enzimas, para a obtenção de um biocatalisador gelificado deficiente em entidade iónica de reticulação, ávido de iões, em particular de iões cálcio.

Processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 18, caracterizado pelo facto de se preparar um gel com a estrutura de dupla camada que compreende um núcleo no qual se encontram incluídas células de microrganismos e uma camada externa isenta das referidas células de microrganismos.
20. - Processo de acordo com uma das reivindicações 18 ou 19, caracterizado pelo facto de a diminuição do teor em entidade iónica de gelificação se efectuar a uma temperatura compreendida entre 4°C e 10°C, de preferência a cerca de 4°C.
21. - Processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 20, caracterizado pelo facto de, durante a operação de diminuição do teor em entidade iónica de gelificação, se realizar uma adição de substrato nutritivo ao meio que contém o gel ou o biocatalisador, em uma quantidade precisamente igual à necessária para garantir a viabilidade dos microrgani£ mos tais como as leveduras, incluídas no mencionado gel ou biocatalisador.
22. - Processo de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de o microrganismo citado antes ser Saccharomyoes cerevisiae e de a quantidade de substrato nutritivo adicionado ao meio ser cerca de 0,4 g de sacarose por hora por 300.10^ células.
23. - Processo de acordo com uma das reivindicações 18 a 22, caracterizado pelo facto de se manter o pH da solução ácida referida antes igual a um valor de pelo menos

2,7 quando o gel contém células de microrganismos tais como leveduras a fim de preservar a actividade das mencionadas células .

-μ-
24. - Processo de acordo com uma das reivindicações

17 a 23, caracterizado pelo facto de o teor em entidade iónica de gelificação ser inferior a cerca de 0,30 vezes o teor máximo que corresponde à saturação.
25. - Processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 23, caracterizado pelo facto de, depois da operação de empobrecimento em entidade iónica de gelificação, se poder realizar uma nova permuta iónica para introduzir um ião metálico tendo em vista um emprego particular, tal como a activação enzimática, ou o reconhecimento, a fixação ou a purificação de um material orgânico como proteínas ou ácidos aminados .
26. - Processo de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo facto de este ião metálico ser, de preferência, escolhido entre o grupo que consiste em magnésio, manganês, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, cobalto e molibdénio.
27. - Utilização do gel tal como se definiu numa qualquer das reivindicações 1 a 10 ou tal como se obteve pelo processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 11 a 26, como material destinado à captação de iões, em particular de catiões.
28, - Utilização do gel de acordo com a reivindicação 27, em particular sob a forma de esferas, na indústria alimentar, nomeadamente na indústria dos sumos de fruta e em enologia, para prevenir ou diminuir os riscos de precipitação de cristais, tais como o bitartarato de potássio e o tartarato de cálcio.
29. - Utilização de acordo com as reivindicações

27 ou 28, caracterizada pelo facto de se utilizar um gel ionotrópico, tal como o alginato de cálcio, deficiente em entidade iónica de gelificação, de preferência, sob a forma de esferas, num processo de captação de espuma, em particular em garrafa de acordo com o método designado como método champanhes, consistindo^- na segunda fermentação de um vinho, tal como um vinho espumante, depois da adição de açúcar para a obtenção de um vinho efervescente.
30, - Utilização de acordo com a reivindicação 29, caracterizada pelo facto de o gel conter leveduras tais como Saccharomyces cerevisiae ou Saccharomyces bayanus.
31. - Utilização de acordo com a reivindicação

30, caracterizada pelo facto de a quantidade de gel de alginato de cálcio que contém leveduras, de preferência sob a forma de esferas, introduzida por garrafa de 75 cl para o processo de captação de espuma ser geralmente igual a cerca de 4 milili tros para uma concentração igual a cerca de 3.10 células de levedura por mililitro de gel.
32. - Utilização de acordo com uma das reivindicações 29 a 31, caracterizada pelo facto de se utilizar gel de alginato de cálcio, não deficiente em iões cálcio, incluindo leveduras, em conjunto com gel que não incorpora levedura, de ficiente em ião cálcio, tendo este último como única função captar os catiões indesejáveis tais como os iões potássio e os iões cálcio.
33. - Utilização de acordo com uma das reivindicações 28 a 32, caracterizada pelo facto de o teor em entidade iónica de gelificação ser inferior a cerca de 0,30 vezes o teor máximo que corresponde à saturação.
34. - Utilização do gel ionotrópico de acordo com uma das reivindicações 1 a 10, em particular sob a forma de esferas ou fixado sobre um suporte apropriado, tal como uma grelha ou filamento, em processos de eliminação de metais pesados tais como o chumbo, o bário, o cobalto, o ferro, o manganês e o cobre.
35.- Utilização de acordo com a reivindicação 34, ,4·'

7' caracterizada pelo facto de se utilizar o gel, por exemplo no enchimento de colunas, para o tratamento contínuo de águas, nomeadamente dos efluentes urbanos ou industriais.
36. - Utilização do gel tal como se definiu numa das reivindicações 1 a 10 ou tal como se preparou pelo processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 26, num processo enzimático, permitindo assim regular a actividade enzimática, compreendendo o citado gel então um teor determinado em iões activadores enzimáticos, em particular escolhidos entre o gru po que consiste em magnésio, manganês, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, cobalto e molibdênio.
37. - Utilização do gel tal como se definiu numa das reivindicações 1 a 10 ou tal como se preparou pelo processo de acordo com uma das reivindicações 11 a 26, num processo de fixação ou de purificação de um material orgânico, em par ticular de proteínas ou de ácidos aminados, ou num processo de reconhecimento dessas proteínas ou ácidos aminados.
38. - Utilização de acordo com a reivindicação 37, caracterizada pelo facto de o gel ionotrópico conter uma quan tidade pré-determinada de iões metálicos de fixação, escolhi- dos em particular entre o grupo que consiste em magnésio, manganés, zinco, potássio, ferro, cobre, cálcio, colbalto, molibdénio, permitindo a fixação de matéria orgânica, em particular proteínas ou ácidos aminados.