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
- Żelatyna - wieprzowa i nie tylko
- Żelatyna - właściwości i zastosowanie
- Żelatyna w przemyśle spożywczym
- Żelatyna - na włosy i nie tylko
- 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:
- Guma guar (E412) - właściwości, szkodliwość, cena. Jak używać gumy guar?
- Koszenila (E120) - czy ten barwnik jest szkodliwy? W jakich produktach występuje?
- Annato w serze - czy ten barwnik jest szkodliwy? Wpływ annato na zdrowie
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), 135-1472. Kowalski Z. i in., Otrzymywanie białka niskotemperaturowego mocno żelującego (żelatyny) metodami chemicznymi, Chemik, 2011, 65, 10, 1085-10923. Wybór W. i in., Budowa i właściwości kolagenu oraz żelatyny, Polimery, 2000, 45 (1), 10-214. 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.pdf5. Sionkowska A., Biopolimery, https://repozytorium.umk.pl/bitstream/handle/item/3016/Biopolimery-ISDMP-END%201.pdf?sequence=16. https://www.ewg.org/skindeep/ingredient/702554/GELATIN/#
