Czym jest żelatyna spożywcza, gdzie się ją stosuje i czym można ją zastąpić?

Żelatyna spożywcza (od francuskiego gélatine i łacińskiego gelātus, co oznacza „zamrożony” lub „zastygły”) – to produkt otrzymywany w wyniku przetwarzania masy kostnej i tkanek łącznych zwierząt. Najczęściej do jej wytwarzania wykorzystuje się części tuszy bydła rogatego, rzadziej – kości ptaków, skórę i łuski ryb.

Metoda pozyskiwania żelatyny została opracowana przez francuskiego chemika Jeana Darceta w XVIII wieku, a na przestrzeni wieków technologia praktycznie się nie zmieniła. Jednak zakres zastosowania znacznie się rozszerzył – o ile początkowo żelatynę stosowano wyłącznie w kulinariach jako zagęstnik, obecnie wchodzi ona w skład klejów, materiałów lakierniczych, środków medycznych i kosmetycznych. Ponadto żelatynę wykorzystuje się w produkcji taśm filmowych i fotograficznych, papieru fotograficznego, tekstyliów, a także jako pożywkę przy hodowli bakterii itd.

Żelatyna spożywcza

Żelatyna spożywcza trafia do sprzedaży w postaci suszonej, jako proszek, granulki lub cienkie płytki. Kolor waha się od kremowego do intensywnie żółtego. Przed użyciem moczy się ją w zimnej lub ciepłej wodzie, często we wrzątku. Dobrze rozpuszcza się również w mleku, roztworach soli i cukru, przekształcając się w lepką, pastowatą masę bez zapachu.

Z czego wytwarza się żelatynę

Głównym rodzajem surowca do produkcji żelatyny są kości zwierząt domowych, przede wszystkim krów i świń. Jednak nie byle jakie – priorytetowe znaczenie mają następujące części szkieletu zwierzęcego:

• czaszki, w tym szczęki;
• kości miedniczne;
• łopatki;
• żebra oddzielone od kręgów.

Producenci często dodają również inne części szkieletu, ale w niewielkich ilościach. Podstawowa masa surowcowa składa się z wymienionych typów kości.

Żelatynę wytwarza się także ze skóry, tkanki podskórnej, chrząstek i ścięgien zwierząt. Również ze szkieletów ptasich, ale ponieważ kości te zawierają mniej kolagenu, ilość produktu końcowego jest niewielka. Ponadto taka żelatyna znacznie ustępuje jakością wieprzowej lub wołowej – jej właściwości zagęszczające są znacznie słabsze. Nie zapewnia odpowiedniej gęstości, a dodana do płynu przekształca go w masę przypominającą gęsty kisiel.

Inny rodzaj – żelatyna rybna. Przygotowuje się ją ze skóry i łusek ryb rzecznych i morskich, a także wykorzystuje się odpady z przemysłu wielorybniczego. Najcenniejszy jest produkt uzyskany z części tuszy morskich stworzeń – oprócz kolagenu zawiera chondroitynę i glukozaminę, substancje niezbędne dla ludzkiego organizmu do utrzymania zdrowia stawów.

Jak przygotowuje się żelatynę

Niezależnie od tego, z czego wytwarzana jest żelatyna, proces produkcji obejmuje następujące etapy:

1. Przygotowanie. Na początkowym etapie surowiec jest oczyszczany z obcych zanieczyszczeń. Jeśli jest to masa kostna, poddaje się ją działaniu rozcieńczonych roztworów kwasów w celu usunięcia wapnia, a do redukcji zawartości tłuszczu używa się gorącej wody lub specjalnych rozpuszczalników. Gdy do produkcji żelatyny wykorzystuje się skórę lub skóry, są one myte, pozbawiane sierści, rozdrabniane i odkażane.
2. Przekształcanie kolagenu w żelatynę (hydroliza). Przeprowadza się go metodą kwasową, alkaliczną lub enzymatyczną. Pierwsza jest częściej stosowana przy produkcji żelatyny ze skóry wieprzowej, obróbka trwa od 10 godzin do 2 dni. Druga – przy wytwarzaniu zagęstnika z części szkieletu i skóry bydła rogatego. Taka metoda wymaga więcej czasu, zazwyczaj do kilku tygodni. Metodę enzymatyczną stosuje się na każdym typie surowca, jej zaletą jest to, że jest szybsza niż dwie poprzednie, a dzięki takiej obróbce można otrzymać produkt o najlepszych właściwościach zagęszczających.
3. Ekstrakcja żelatyny z mieszaniny hydrolizowanej (ekstrakcja). Jest to wieloetapowy, złożony proces, który przeprowadza się z użyciem wody lub roztworów kwasów. Ciecze ogrzewa się do określonej temperatury, stopniowo ją podnosząc na kolejnych etapach ekstrakcji. Pozwala to zapewnić minimalny rozkład elementów zagęszczających i większą objętość produktu końcowego.
4. Odzysk. Ten etap obejmuje ekstrakcję, filtrację, klarowanie, odparowanie, sterylizację, suszenie, rozdrabnianie i przesiewanie produktu. Pomimo imponującej listy procedur, ostatni etap wymaga najmniejszego nakładu czasu.
5. Pakowanie i opakowanie. Żelatyna trafia do sprzedaży w małych torebkach papierowych, polipropylenowych lub wykonanych z innych materiałów opakowaniowych. Zazwyczaj masa zagęstnika w jednym opakowaniu wynosi 8-15 g.

Jak wynika z opisu, proces wytwarzania żelatyny jest dość długi. Ogólnie zajmuje około 60 dni.

Roślinne zamienniki żelatyny

Masę żelującą można również uzyskać z niektórych produktów pochodzenia roślinnego. Czym zastąpić żelatynę:

• Agar-agarem. Ten zagęstnik otrzymuje się z czerwonych i brązowych alg morskich rosnących w Oceanie Spokojnym, Morzu Czarnym i Morzu Białym. Jest wytwarzany przez obróbkę alkaliczną i następującą ekstrakcję. Efektem końcowym jest produkt, który nie ustępuje żelatynie pod względem właściwości zagęszczających.
• Pektyną. Substancję ekstrahuje się z jabłek, skórki cytrusów, buraków cukrowych, słonecznika. Pod względem właściwości żelujących nieco ustępuje agar-agarowi, ale dodanie do pektyny odrobiny kwasu cytrynowego wzmocni efekt jej zastosowania.
• Karagen (mech irlandzki). To wodorost, który jest moczony, a następnie poddawany obróbce termicznej przez kilka godzin. Produkt zapewnia mniej więcej taki sam efekt zagęszczający jak pektyna.
• Pueraria dłoniasta (kudzu). To roślina uprawiana w Japonii. Do przygotowania zagęstnika używa się podziemnej części rośliny. Masa ma średnie właściwości żelujące.

Technologia przygotowania roślinnego zagęstnika, niezależnie od użytego surowca, jest mniej więcej taka sama. Surowiec jest sortowany, rozdrabniany i poddawany obróbce alkalicznej. Następnie uzyskaną masę ekstrahuje się i filtruje, usuwa nadmiar wilgoci, suszy i ponownie rozdrabnia, po czym pakuje. Niektóre rodzaje surowców roślinnych, jak na przykład mech irlandzki, wymagają dodatkowego przygotowania (moczenia).

Podobnie jak zagęstniki pochodzenia zwierzęcego, roślinne znalazły zastosowanie w wielu dziedzinach. Wykorzystuje się je w przemyśle spożywczym jako stabilizatory i wzmacniacze smaku, w farmakologii – dodaje się je do otoczek kapsułek, syropów, pastylek i drażetek, w kosmetyce – używa się ich do nadania odpowiedniej konsystencji podkładom, pomadkom, maseczkom, żelom, balsamom itp.

Syntetyczne zamienniki żelatyny

Produkty te są wytwarzane w drodze syntezy chemicznej. Najbardziej rozpowszechnionymi analogami żelatyny są:

• karboksymetyloceluloza;
• guma z szarańczynu strąkowego;
• guma ksantanowa;
• guma guarowa;
• guma arabska.

Spośród wymienionych wariantów za najlepszą uważa się gumę ksantanową. Substancja jest bezwonna i bezbarwna, może rozpuszczać się w cieczach dowolnego rodzaju i zapewnia doskonały efekt zagęszczający. Jest szeroko stosowana w produkcji żywności jako stabilizator (na opakowaniach produktów guma ksantanowa oznaczana jest symbolem E415).

Skład i wartość odżywcza

Podstawą naturalnej żelatyny pochodzenia zwierzęcego jest kolagen – białko tkanki łącznej, zapewniające wytrzymałość i elastyczność struktur anatomicznych. To właśnie dzięki niemu gotowa żelatyna zyskuje zdolność zagęszczania płynów i utrzymywania kształtu.

W 100 g produktu znajduje się ponad 87 g kolagenu, a 10 g stanowi woda. Pozostałą masę stanowią następujące rodzaje substancji:

• popiół;
• tłuszcze zwierzęce;
• węglowodany;
• skrobia;
• wapń;
• fosfor;
• magnez;
• sód;
• potas;
• żelazo;
• aminokwasy;
• witaminy.

Wartość odżywcza i energetyczna żelatyny wynosi 355 kcal/100 g, BJU – 87,2/0,4/0,7 g.

Zastosowanie żelatyny spożywczej

Uzyskując odpowiedź na pytanie, czym jest żelatyna i jakie są jej podstawowe właściwości, można stwierdzić, że zakres jej zastosowania jest bardzo szeroki. Zagęstniki są używane w różnych gałęziach przemysłu i gospodarki, ale największą popularność zdobyła w kilku dziedzinach – produkcji żywności (w tym również kuchni domowej), medycynie i farmacji, a także w kosmetologii.

W kuchni

Żelatyna znajduje się w wielu produktach i potrawach, a mianowicie:

• galaretach i daniach w galarecie;
• w półproduktach mięsnych i konserwach;
• galaretki;
• syropach;
• lukrach;
• karmelach;
• marmoladach;
• jogurtach;
• masach twarogowych;
• serach topionych;
• musach;
• kremach;
• cukierkach;
• niektórych rodzajach lodów i napojów.

Funkcja żelatyny polega nie tylko na nadawaniu potrawom odpowiedniej konsystencji. Dodaje się ją również w innych celach:

• wzmacniać walory smakowe;
• stabilizować kształt produktu;
• rozjaśnić masę lub nadać kolorowi produktu większe nasycenie i jaskrawość.

A przy produkcji wędlin żelatynę używa się do tworzenia ochronnej osłonki produktu.

W medycynie i farmakologii

Z żelatyny robi się otoczkę dla kapsułkowanych leków – szybko się rozpuszcza, nie wywołuje alergii i jest całkowicie bezpieczna dla narządów przewodu pokarmowego. A także na bazie spożywczego zagęstnika przygotowuje się roztwory lecznicze różnego przeznaczenia, na przykład:

• do tworzenia sztucznego osocza krwi;
• do normalizacji procesu krzepnięcia i tamowania krwawień;
• w ramach terapii stanów pojawiających się w skazach krwotocznych i hemofilii;
• w kompleksowym leczeniu chorób stawów.

Właściwości terapeutyczne żelatyny wynikają w większości z zawartości jonów wapnia w dostępnej formie biologicznej.

W kosmetologii

Szerokim rozpowszechnieniem w tej branży żelatyna zawdzięcza kolagenowi, który zwiększa elastyczność skóry. Produkt dodaje się do różnych środków pielęgnacyjnych:

• maski;
• kremy do twarzy i ciała;
• maści na trądzik i wypryski;
• szampony;
• żele pod prysznic itd.

Żelatynę wykorzystuje się nie tylko na skalę przemysłową, ale także przy wytwarzaniu domowych środków pielęgnacyjnych do twarzy i włosów. Tak, dużą popularnością cieszą się oczyszczające maski-peelingi ze spożywczego zagęstnika i pokruszonego węgla aktywowanego. A niektórzy twierdzą, że płyn do włosów z rozcieńczonego roztworu żelatyny jest doskonałą alternatywą dla laminowania i chroni końcówki przed rozdwajaniem.

Inne obszary zastosowania żelatyny

Żelatynę można słusznie uznać za produkt wielofunkcyjny ze względu na szeroki zakres zastosowań. Poniżej wymieniono tylko niewielką część możliwości jej wykorzystania:

• Na bazie żelatyny wytwarza się profesjonalne lampy oświetleniowe do zmiany koloru wiązki światła. Takie oprawy oświetleniowe są często używane w teatrach i salach koncertowych.
• Zagęstnik dodaje się do napojów bezalkoholowych zawierających β-karoten. Żelatyna czyni go rozpuszczalnym w wodzie, dzięki czemu płyn nabiera żółtego koloru.
• Żelatyna pomaga utrzymać kryształy halogenku srebra w błonach fotograficznych. Odpowiednich zamienników o podobnych właściwościach stabilizujących przy niskim koszcie nie znaleziono do dziś.
• Niektóre rodzaje żelatyny są używane w balistyce, do testowania i pomiaru parametrów pocisków do broni palnej.
• Żelatyna występuje w składzie papieru ściernego i siarki zapałczanej jako substancja wiążąca.

A także produkt znalazł zastosowanie w biotechnologii – używa się go w syntezie hydrożeli do inżynierii tkankowej.