Żelatyna - właściwości i zastosowanie. Jak zrobić żelatynę?

Żelatyna jest białkiem zwierzęcym produkowanym z kolagenu. Po rozpuszczeniu w wodzie tworzy lepki roztwór, przybierający po ostudzeniu formę galarety. Żelatyna ma wiele właściwości, dlatego znalazła szerokie zastosowanie, nie tylko w przemyśle spożywczym, lecz także w kosmetyce, gdzie wykorzystuje się ją m.in. jako maskę na włosy. Sprawdź, jakie jeszcze zastosowanie ma żelatyna i jak ją zrobić.

Spis treści

  1. Żelatyna - wieprzowa i nie tylko
  2. Żelatyna - właściwości i zastosowanie
  3. Żelatyna w przemyśle spożywczym
  4. Żelatyna - jak się robi żelatynę?

Żelatyna jest białkiem zwierzęcym otrzymywanym z kolagenu, polipeptydem o wysokiej masie cząsteczkowej, hydrokoloidem, czyli substancją bardzo dobrze rozpuszczalną w wodzie i tworzącą w roztworze trójwymiarową sieć. Natomiast sam kolagen to główne białko tkanki łącznej budującej ścięgna i skórę, a także kości. Kolagen stanowi około 30% wszystkich białek w organizmach zwierząt.

Proces produkcyjny żelatyny jest długi i skomplikowany, a jego celem jest przekształcenie kolagenu w substancję rozpuszczalną w wodzie i wykazującą zdolność tworzenia żeli. Żelatyna zawiera identyczną sekwencję aminokwasów jak kolagen. Zbudowana jest głównie z glicyny, proliny i hydroksyproliny.

Żelatyna - wieprzowa i nie tylko

Wyróżnia się dwa główne rodzaje żelatyny – typ A, otrzymywany metodą kwasową, oraz typ B, otrzymywany metodą alkaliczną. Różnią się one właściwościami i możliwościami zastosowania. Najważniejszą cechą żelatyny jest zdolność tworzenia odwracalnych żeli. Zjawisko zachodzi przy stężeniu roztworu powyżej 0,5%.

Proces żelowania to próba powrotu pojedynczych łańcuchów polipeptydowych żelatyny do postaci natywnego kolagenu. Żelatyna przechodzi z postaci żelu do roztworu w temperaturze 30 – 40 st. C, co determinuje jej liczne spożywcze zastosowania. Inne jej parametry to twardość, lepkość, temperatura topnienia, temperatura żelowania i czas żelowania.

Właściwości żelatyny są zależne od jej masy cząsteczkowej oraz struktury aminokwasowej, co z kolei jest związane z rodzajem surowca i zastosowaną metodą otrzymywania żelatyny. Im wyższa zawartość aminokwasów proliny i hydroksyproliny w żelatynie, tym silniejsza zdolność żelowania. Podstawowe gatunki żelatyny występujące w handlu to:

  • żelatyna spożywcza
  • żelatyna szybko rozpuszczalna
  • hydrolizat żelatyny

Żelatyna spożywcza, podobnie jak pozostałe, jest produkowana ze skór świńskich i bydlęcych oraz osseiny (substancji międzykomórkowej tkanki kostnej zapewniającej kościom elastyczność i wytrzymałość). Rozpuszcza się w wodzie tylko na ciepło, daje efekt żelowania. Jest sprzedawana w postaci granulatu, listków lub proszku.

Żelatyna szybko rozpuszczalna pęcznieje w zimnej wodzie. Występuje tylko jako proszek. Hydrolizat żelatyny rozpuszcza się w zimnej wodzie, ale nie wykazuje zdolności żelowania. Również występuje w postaci proszku.

Żelatyna - właściwości i zastosowanie

Żelatyna jest stosowana jako:

  • stabilizator
  • zagęszczacz
  • emulgator
  • środek teksturujący
  • środek zwilżający
  • środek powierzchniowo czynny
  • substancja kapsułkująca

Używa się jej nie tylko w przemyśle spożywczym, ale też w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym i w różnych zastosowaniach technicznych.
Przemysł farmaceutyczny wykorzystuje żelatynę przede wszystkim do wytwarzania miękkich i twardych kapsułek oraz do powlekania tabletek, co ułatwia ich przełykanie i poprawia smak.

Żelatyna jest bardzo ważnym dodatkiem w produkcji żywności, leków, niektórych kosmetyków oraz w fotografii.

Można ją znaleźć jako dodatek w drażetkach, lekach płynnych i granulatach. Powlekanie tabletek i kapsułkowanie sprawia także, że lek ma dłuższy termin przydatności do spożycia, wolniej się utlenia. Żelatyna jest szczególnie popularna przy kapsułkowaniu witamin rozpuszczalnych w tłuszczach – witaminy A, witaminy D i witaminy E.

Używa się jej w produkcji szczepionek. Stanowi substancję wiążącą w tabletkach. W produkcji kosmetyków żelatyna jest zwykle substancją zagęszczającą i nośnikiem składników aktywnych.

Chroni też skórę przed potencjalnie drażniącym działaniem niektórych składników kosmetyków. Żelatyna może być używana w szamponach do włosów, odżywkach do włosów, żelach do mycia, mydłach w płynie, antyperspirantach, balsamach nawilżających, kremach z filtrem UV, piankach do układania włosów, czy zmywaczach do paznokci. Żelatyna w produktach kosmetycznych jest bezpieczna. Nie oddziałuje negatywnie na skórę i rzadko wywołuje alergie.

Żelatyna jest stosowana do produkcji emulsji fotograficznych. Stosuje się ją w roztworach do wywoływania zdjęć, w których pozwala na otrzymywanie odbitek lepszej jakości. Żelatyna techniczna ma zdolność wiązania halogenków srebra na taśmie filmowej i papierze. Z użyciem żelatyny produkuje się także barwniki drukarskie, atrament, papier do drukowania banknotów, jedwab czy zapałki.

Żelatyna w przemyśle spożywczym

Żelatyna jako hydrokoloid znalazła bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym. Jest dodatkiem do żywności oznaczanym symbolem E 441, uznanym za całkowicie bezpieczny dla zdrowia. Cztery główne grupy produktów, w których stosuje się żelatynę to:

  • wyroby cukiernicze – kształtuje teksturę, stabilizuje pianę
  • desery o galaretowatej konsystencji – poprawia kremowość, pozwala zredukować ilość tłuszczu, poprawia odczucie w ustach
  • produkty mleczne – stabilizuje i zapewnia teksturę
  • produkty mięsne – wiąże wodę w przetworach mięsnych

Żelatyna poprawia proces formowania pieczywa cukierniczego. Ułatwia też zachowanie właściwej struktury podczas zamrażania i rozmrażania produktów cukierniczych. Pieczywo z ciasta głęboko mrożonego jest obecnie bardzo powszechne.

Żelatyna wiąże kawałki mięsa lub ryb w produktach mięsnych i garmażeryjnych. Umożliwia większe wiązanie wody i poprawia stabilność barwy wędlin i innych wyrobów mięsnych. Jest niezbędna do wytwarzania wytrawnych galaretek z mięsem i warzywami oraz galaretek słodkich. Żelatyna coraz częściej jest używana jako powłoka w wędlinach i parówkach bezosłonkowych.

Wyrób zanurza się w gorącym roztworze żelatyny, a powstała osłonka zapobiega wysychaniu i utlenianiu wędlin. Powłoka żelatynowa może być też nośnikiem przypraw i ziół na powierzchni wyrobu, co poprawia jego wygląd.

Zastosowania żelatyny w przemyśle spożywczym:

Funkcja w żywności Przykłady zastosowań w produktach spożywczych
Formowanie żeli Galaretki, wyroby cukiernicze, wędliny, pasztety
Tworzenie piany Słodkie pianki, musy, bita śmietana
Ochronny środek koloidalny Wyroby cukiernicze, lukry, lody, mrożone desery, słodycze
Środek wiążący Rolady mięsne, konserwy mięsne, wyroby cukiernicze, sery, produkty mleczne
Substancja klarująca Piwo, wino, soki owocowe, ocet
Powłoka jadalna Parówki
Zagęstnik Gotowe zupy, sosy, puddingi, galaretki, syropy, nabiał
Mikrokapsułkowanie Zwiększanie trwałości koloru, zapachu, stabilizacja olejów i witamin
Stabilizator Serki do smarowania, jogurty, śmietana, mleko czekoladowe, lukry, nadzienia, mrożone desery
Emulgator Gotowe zupy, sosy, pasty mięsne, bita śmietana, wyroby cukiernicze, nabiał
Środek adhezyjny Łączenie warstwowych słodyczy, wypieków, wiązanie lukru do ciast, marynowane mięsa

CZYTAJ TEŻ:

Żelatyna - na włosy i nie tylko

Źródło: x-news.pl/Dzień Dobry TVN

Żelatyna - jak się robi żelatynę?

Surowcami do przemysłowej produkcji żelatyny są produkty uboczne uboju zwierząt rzeźnych (świń i bydła) takie jak skóry i kości. Można ją wytwarzać także z ości i skór ryb, a nawet z owadów.

Wyróżnia się dwie metody otrzymywania żelatyny – kwasową (typ A) oraz zasadową (typ B). Dobór metody zależy od wieku i rodzaju tkanki zawierającej kolagen, a co za tym idzie, od stopnia usieciowania kolagenu. Metoda zasadowa jest stosowana głównie przy obróbce skór starego bydła i osseiny.

Surowce poddaje się działaniu ługu sodowego o pH=12,5 przez okres od 14 do 60 dni. W tym czasie zachodzi maceracja czyli proces rozluźniania poprzecznie usieciowanego kolagenu. Kolejne etapy produkcji żelatyny to ekstrakcja, filtracja, wirowanie tłuszczu, demineralizacja roztworu żelatyny, zatężanie roztworu, sterylizacja, suszenie, mielenie i standaryzacja.

Metoda kwasowa jest stosowana w obróbce skór z młodych świń, w których kolagen nie jest mocno usieciowany, a także osseiny. Skóry przez 1 dzień poddaje się działaniu kwasu siarkowego o pH = 1-2, następnie zobojętnia kwas i wymywa sole. Kolejne etapy przebiegają podobnie jak w metodzie alkalicznej.

Przemiana kolagenu w żelatynę opiera się na zmianie struktury białka z helisy w kłębek. Zniszczeniu ulega trzeciorzędowa, drugorzędowa oraz częściowo pierwszorzędowa struktura kolagenu.

Przemysłowe gatunki żelatyny są mieszaniną różnych łańcuchów polipeptydowych – pojedynczych (α-żelatyna), podwójnych (β-żelatyna) i potrójnych (γ-żelatyna).

Na świecie produkuje się rocznie około 220 tysięcy ton żelatyny, z czego około 100 tysięcy wytwarza się w Europie. 52% żelatyny pochodzi ze skór świńskich, 21% z kości wołowych, a 27% ze skór wołowych.

Źródła:
1. Mariod A.A. i in., Review: Gelatin, source, extraction and industrial applications, Acta Sci. Pol., Technol. Aliment., 2013, 12 (2), 135-147
2. Kowalski Z. i in., Otrzymywanie białka niskotemperaturowego mocno żelującego (żelatyny) metodami chemicznymi, Chemik, 2011, 65, 10, 1085-1092
3. Wybór W. i in., Budowa i właściwości kolagenu oraz żelatyny, Polimery, 2000, 45 (1), 10-21
4. European Commissin, Scientific Report and Opinion on The Safety of Gelatine, 2000, https://ec.europa.eu/food/sites/food/files/safety/docs/sci-com_ssc_out34_en.pdf
5. Sionkowska A., Biopolimery, https://repozytorium.umk.pl/bitstream/handle/item/3016/Biopolimery-ISDMP-END%201.pdf?sequence=1
6. https://www.ewg.org/skindeep/ingredient/702554/GELATIN/#

O autorze
Aleksandra Żyłowska-Mazgaj dietetyk
Aleksandra Żyłowska-Mazgaj, dietetyk
Technolog żywności, dietetyk, edukator. Absolwentka Biotechnologii na Politechnice Gdańskiej i Usług żywieniowych na Akademii Morskiej. Zwolenniczka prostej, zdrowej kuchni i świadomych wyborów w codziennym odżywianiu. Do moich głównych zainteresowań należy budowanie trwałych zmian nawyków żywieniowych oraz indywidualne komponowanie diety zgodnie z potrzebami organizmu. Bo nie dla każdego to samo jest zdrowe! Uważam, że edukacja żywieniowa jest bardzo istotna, zarówno wśród dzieci, jak i dorosłych. Koncentruję swoje działania na szerzeniu wiedzy o żywieniu, analizuję nowe wyniki badań, samodzielnie wnioskuję. Wyznaję zasadę, że dieta to styl życia, a nie ścisłe przestrzeganie posiłków z kartki. W zdrowym i świadomym odżywianiu zawsze jest miejsce na pyszne przyjemności.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.

NOWY NUMER

Czytaj e-wydanie cenie 1,00 zł i zyskaj dostęp do numerów archiwalnych! W nr 6/2020 "Zdrowia" m.in.: jak działają jelita, 10 pytań o wazektomię, uzależnienia a płeć, dłonie pod ochroną, ćwiczenia na smukłe nogi. "Zdrowie" to 76 stron rzetelnej wiedzy!

Dowiedz się więcej
Miesięcznik Zdrowie  6/2020
KOMENTARZE