Gelatina si aplicatiile ei

 Gelatina este unul dintre cei mai versatili biopolimeri si are numeroase aplicatii în industria alimentara, cofetarie, produse farmaceutice / medicale, cosmetice si produse tehnice. Conform datelor publicate pe Wikipedia productia mondiala de gelatine este de aproxiativ 375.000-400.000 de tone anual.

Obtinearea gelatinei alimentare

Gelatina este un amestec de peptide si proteine produs prin hidroliza partiala a colagenului extras din piele, oase si tesuturile conjunctive ale animalelor, cum ar fi bovine, pasari, porcine si pesti. În timpul hidrolizei, legaturile moleculare naturale dintre firele individuale de colagen sunt descompuse într-o forma care se rearanjeaza mai usor. Compozitia sa chimica este, în multe aspecte, asemanatoare cu cea a colagenului din care este extrasa gelatina.

Pentru producerea gelatinei, materia prima poate fi orice tesut care contine colagen. Pielea si oasele mamiferelor, precum porcine si bovine, sunt materiile prime de baza, dar gelatinele sunt produse si din subproduse rezultate in urma procesarii diferitelor specii de pesti sau pasari. Procesul de fabricatie implica curatarea tesuturilor sursa urmata de pretratare, extractie gelatina, filtrare / purificare / sterilizare, concentrare, uscare si în final macinare.

Pentru extragerea gelatinei, materia prima pretratata (cu acizi sau baze) este plasata în fierbatoare de extractie si acoperita cu apa fierbinte. Se fac o serie de extractii  consecutive cu apa fierbinte (de obicei trei pâna la cinci), fiecare extractie efectuata se face cu cresterea temperaturii ( între 55 ± 100 ° C) rezultand produsul final (gelatina) un amestec de lanturi polipeptidice cu diferite compozitii si greutati moleculare.

Gelatinele superioare se obtin la inceputul procesului , la temperaturi scazute, iar pe masura ce creste temperatura de extractie se obtin gelatine de calitate mai slaba si cu o culoare mai inchisa datorita reactiilor de caramelizare.

Pentru a standardiza diferitele tipuri de gelatine se foloseste metode de evaluare ce stabilesc valori ale tariei gelului cu ajutorul unitatilor Bloom.

Valorile Bloom ale gelatinelor comerciale sunt în intervalul de 50 pina la 300  Bloom, iar o valoare Bloom mai mare reprezinta o gelatina cu un gel mai puternic.

Pentru a obtine aceeasi tarie a gelului folosind diferite tipuri de gelatina se foloseste formula de calcul : C1 x B11/2=C2 x B21/2

Atunci când este hidrolizata în peptide mici, gelatina îsi pierde capacitatea de gelifiere. Spre deosebire de multe altele hidrolizate de proteine, hidrolizate de gelatina nu poseda un gust amar si pot astfel, sa fie utilizate într-o gama larga de produse, cum ar fi ceaiuri instant, bauturi, creme cu continut scazut de grasimi , brânza cu continut scazut de grasimi, conserve de carne, bezele, batoane de cereale, suplimenta alimentare.

Peptidele de colagen au zero Bloom, nu gelifica, dar sunt utilizat în cofetarie ca înlocuitori pentru carbohidrati, ca sursa de proteine sau ca agent de legare pentru batoanele de cereale. În industria laptelui, astfel hidrolizatele de gelatina adaugate in concentratie de  1 ± 3% permit obtinerea unor produse cu textura cremoasa. În industria carnii, hidrolizatele de gelatina, se utilizeaza în conservele de carne in concentratie de 1,5 ± 2% pentru a reduce formarea de jeleu si depozite de grasime , în cârnati fierti se adauga aproximativ 2% pentru a reduce pierderile la gatire si îmbunatatesc capacitatea de feliere a suncilor. Hidrolizatele de gelatina cu greutate moleculara mai mare se folosesc la fabricarea supelor si a sosurilor. Gelatina hidrolizata este, de asemenea, utilizata în mai multe bauturi energizante pentru sportivi.

Cele mai importante proprietatile ale gelatinei sunt: formarea gelurilor termoreversibile, texturare, ingrosare, capacitate mare de legare a apei, formarea si stabilizarea emulsiilor, formarea spumei, protejeaza functia coloidala , adeziune / coeziune.

Industria alimentara este unul dintre principalii consumatori de gelatine.

Exemple de aplicatii, valorile Bloom, concentratia si functiile gelatinei în unele produse alimentare:

Domeniul de utilizareValoare BloomDoza de utilizateFunctie
Deserturi200 – 2601,5 – 3,0 %Formare gel Textura Transparenta Stralucire  
Bomboane de fructe gumate200 – 2806,0-10,0 %Formarea gelului Textura Elasticitate Transparenta Stralucire  
Bezele160-2001,0-3,0 %Formarea spumei Stabilizarea spumei Formarea gelului  
Caramele160-2201,0-2,0 %Emulgator Stabilizarea spumei Masticabilitate  
Iaurt200-2600,2-1,0 %Stabilizarea sinerezei Textura Cremozitate  
Mezeluri180-2600,5-2,0 %Stabilizare emulsie Legare apa / suc  
Conserve de Carne220-2600,5-2,0 %Agent de legare Textura Feliere
https://topingrediente.com/gelatina-extra-punga-1kg/

Proprietati nutritionale si de sanatate

Gelatina este o sursa de proteine de înalta calitate, fara colesterol si zahar si nu contine practic grasimi. Gelatina se adauga  în produsele alimentare pentru a îmbogati continut de proteine, pentru a reduce cantitatea de carbohidrati, concentratia de sare sau cantitatea de lipide din produsele alimentare cu continut scazut de grasimi. Studii internationale sugereaza ca gelatina poate avea un profil preventiv si efect regenerativ asupra scheletului si sistemului locomotor (oase, tendoane si ligamente). De asemenea, se sugereaza ca gelatina poate ajuta la fortificarea parului daca este consumata  în mod regulat si întaresc tesutul conjunctiv, asigurând astfel o piele ferma, par stralucitor si unghii puternice.

Stradania noastra pentru frumusete si piele fara riduri a deschis noi piete pentru gelatina si colagen. Colagenul si gelatina (din surse bovine, porcine si piscicole) joaca roluri importante în produsele pentru piele si par ca ingrediente functionale. Hidrolizatele de gelatina sunt, de exemplu, adaugate in creme pentru a îmbunatati capacitatea de hidratare si pentru a reduce pierderea de apa trans-epidermica.

Industria farmaceutica

Aproximativ 90% din toata gelatina de calitate farmaceutica se foloseste în productia de capsule moi si capsule de gelatina tari.

Capsula tare de gelatina este o forma de dozare a medicamentelor pudra. Este formata din doua piese, un capac si un corp, care au forma unor cilindri cu capat inchis si care se potrivesc una peste alta. Acestea sunt produse prin scufundarea matritelor din otel inoxidabil într-o  solutie calda de gelatina (240-280 Bloom, 28-35% gelatina, culoare). Se formeaza un film de gelatina, iar când matritele sunt extrase din solutia de gelatina, acesta este uscat pentru a forma capsulele.

Metode de dizolvare a gelatinei

Fabricarea solutiei de gelatina începe de regula cu umflarea (hidratarea). În acest caz, se foloseste proprietatea gelatinei de a absorbi de 5 pâna la 10 ori propria greutate de apa rece. Timpul necesar pentru a absorbi aceasta cantitate de apa depinde de marimea particulelor gelatinei sub forma de pulbere:

• Particulele fine (0,1 pâna la 0,3 mm) [mesh 50 – 100] se umfla în câteva minute.

• Particulele de dimensiuni medii (0,3 pâna la 0,8 mm) [mesh 20 – 50] dureaza aproximativ 10 minute.

• Particulele grosiere (peste 2 mm) [mesh <10] necesita o ora sau mai mult pentru a se umfla complet.

În afara de dimensiunea particulelor, compozitia solventului are o anumita influenta asupra comportamentului de umflare si a duratei de umflare:

• Într-o solutie apoasa care contine acid (de exemplu acid citric, acid tartric, acid acetic), gelatina se umfla mai repede decât în ​​apa pura.

• Solutiile care contin concentratii mai mari de zahar si sare întârzie procedura de umflare.

În timpul procesului de dizolvare , trebuie luat în considerare faptul ca proprietatile gelatinelor tind sa se modifice sub influenta caldurii si a acidului. Acest lucru (temperatura ridicata in mediu acid) duce la o reducere a vâscozitatii, o pierdere a puterii de gelifiere si o crestere a intensitatii culorii. Amplitudinea unor astfel de modificari este în functie de temperatura, concentratie de acid si timp.

Prin urmare, este important sa stim ca gelatinele bine umflate se dizolva complet la temperaturi cuprinse între 50 si 60 ° C. În acest interval de temperatura, solutiile de gelatina pot fi pastrate fara a-si pierde puterea de gelifiere. De exemplu, 95% din puterea de gelifiere este înca disponibila în solutii de gelatina pastrate timp de 2 ore la 60 ° C.

Încalzirea la temperaturi mai ridicate,  între 80 si 100 ° C pot fi efectuate fara pierderi mari în puterea de gelifiere, cu conditia ca aceste temperaturi sa fie mentinute doar câteva minute.

Temperaturi peste 100 ° C,  în autoclave sau în solutii cu un procent ridicat de zahar, trebuie, daca este posibil, sa fie evitate chiar si pe perioade foarte scurte deoarece pot provoca pierderi ale puterii de gelifiere.

Pierderi si mai mari de calitate au loc atunci când solutiile fierbinti de gelatina sunt mentinute la temperaturi ridicate si la un pH puternic acid sau alcalin. Din acest motiv, acidul sau alcalii trebuie adaugati într-un moment în care gelatina a fost deja complet dizolvata si timpul de repaus al solutiei este aproape de sfârsit. Este chiar mai bine daca adaugarea de acizi sau alcalii poate avea loc imediat înainte de finalizarea procesului alimentar.

Sfaturi practice despre dizolvarea gelatinei

În functie de tehnologia de fabricatie implicata, poate fi necesara utilizarea gelatinei ca solutie de concentratie mica sau mare.

  • Fabricarea de solutii concentrate de gelatina

Solutiile cu concentratii mari de gelatina de 20 pâna la 40% pot fi preparate fara probleme folosind o singura procedura si luând în considerare urmatoarele sfaturi:

• Întrucât este disponibila mai putina apa, întreaga cantitate de gelatina trebuie amestecata rapid in apa rece, asigurându-ne ca toate particulele de gelatina sunt suficient de umezite. Procedura de agitare trebuie încheiata de îndata ce nu mai este disponibila apa libera pentru a previni formarea bulelor de aer.

• Gelatina trebuie ulterior acoperita si lasata pâna când particulele de gelatina s-au umflat complet.

• Gelatina cu particule fine nu trebuie utilizata pentru fabricarea de solutii foarte concentrate deoarece absorb foarte repede apa si toata gelatina nu poate fi adaugata. Acest lucru poate duce la formarea de bulgari greu de dizolvat.

• Pentru dizolvare, gelatina este plasata într-o baie de apa la 60-70 ° C. Pentru a preveni formarea bulelor de aer, agitarea nu ar trebui sa aiba loc initial, ci doar dupa ce cea mai mare parte a gelatinei a fost deja dizolvata.

• Daca inglobeaza prea mult aer, solutia poate fi degazata permitându-i sa stea la o temperatura maxima de 60 ° C; acest proces asigura reducerea la minimum a pierderilor de calitate.

  • Fabricarea solutiei slab concentrate

Solutiile de gelatina cu procent redus (pâna la 15%) pot fi preparate eficient folosind doua proceduri:

1. Se amesteca gelatina în jumatate din cantitatea necesara de apa rece si se lasa sa se umfle. Se fierbe cealalta jumatate si se adauga în timp ce se amesteca cu solutia de gelatina umflata. Continuati sa amestecati pâna când gelatina se dizolva complet.

2. Adaugati gelatina  încet amestecând energic în apa aproape clocotita si continuati sa amestecati pâna când se dizolva complet. Se raceste cât mai repede posibil.

Lasă un răspuns

%d blogeri au apreciat: