Желатин - біологія
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
Антибіотики від бактерій
Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка
Молекулярний компас для вирівнювання клітин
Від чого листя старіє восени
Демократичність грифа-цесарки
Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах
| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво
Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав
Як жарко занадто жарко для життя глибоко під дном океану?
желатин
желатин являє собою суміш несмачного тваринного білка або денатурованого або гідролізованого колагену, що виробляється із сполучної тканини різних видів тварин, особливо свиней та великої рогатої худоби.
Желатин не має необхідної амінокислоти триптофану і не вважається повноцінним білком. У неочищеному вигляді желатин також відомий як клей клей.
характеристики
Желатин набрякає у воді і розчиняється при нагріванні приблизно від 50 ° C. Це гідроколоїд, у якому гель, що утворюється (при охолодженні) при нагріванні знову стає рідким. Цей температурно-залежний перехід гель/золь є оборотним, а також відповідає за те, що клейкі ведмеді тануть у роті (і не липнуть, як продукти крохмалю, наприклад). Желатин чутливий до температури. Якщо його довго нагрівати до 80 ° C, він гідролізується і, таким чином, дедалі більше втрачає свою желюючу здатність (виміряно в Блумі).
Як і всі інші білки, желатин має амфотерні властивості. Ось чому існує значення рН, при якому (позитивний) електричний заряд аміногруп настільки ж великий, як і (негативний) заряд карбоксильних груп. Ця ізоелектрична точка желатину залежить від виду виробництва (кисле травлення: рН 6,0-9,5, лужне травлення: рН 4,7-5,6). Желатин є найменш розчинним в ізоелектричній точці. Цю властивість можна використовувати при визначенні точки.
Оскільки гідроксипролін міститься лише у значних кількостях желатину в сумішах речовин у харчовій галузі (приблизно 13%), кількість доданого желатину можна оцінити кількісним визначенням цієї амінокислоти. Відмінністю від желатину є гідролізат колагену, який гідролізується ферментами і продається як харчова добавка.
Виробництво
Для його отримання спочатку нерозчинна сполучна тканина зі шкіри та кісток свиней та великої рогатої худоби, а також птиці та риби піддається процесу перетравлення (гідролізу), який розщеплює пептидні зв’язки, завдяки чому колаген, що робиться водорозчинним, може бути витягнутий. Перетравлення може здійснюватися кип’ятінням (виготовлення бульйону на кухні) або обробкою кислотами та основами та подальшою екстракцією (промислове виробництво). Желатин може містити 1-2% неорганічних речовин і до 15% води.
Джерела сировини
Їстівний желатин, що використовується в Європі, виготовляється із приблизно 70% свинячих кірок (приблизно 5 кг свинячих кірок складають 1 кг желатину). 18% желатину отримують із кісток тварин, ще 10% - із шкіри. Інша сировина використовується для виробництва залишку (2%) желатину. [1]
Через хворобу BSE керівні принципи виробництва желатину були встановлені Комісією ЄС у 1999 році.
Рибний желатин виготовляється з колагену, що міститься в шкірі риби, в тому числі з метою дотримання єврейських та ісламських дієтичних законів (див. Кошер та Халяль). Алергічні реакції на рибу відносно поширені. З іншого боку, не надходило повідомлень про клінічні реакції на желатин у комерційно доступних продуктах харчування. Недостатньо даних про провокаційні дослідження з людьми, які страждають алергією на рибу і мають специфічний IgE до рибного желатину або позитивно реагують на тест на укол з рибним колагеном або рибним желатином. У 2004 році EFSA оцінила дані, подані швейцарським виробником ароматів та ароматів Givaudan, як недостатні. Дживодан подав заявку на затвердження рибного желатину для капсулювання ароматизаторів. З іншого боку, також було зазначено, що мало ймовірно, що рибний желатин спричинить сильну алергічну реакцію у більшості людей з алергією на рибу за певних умов використання.
Промисловий виробничий процес
Описана процедура виробництва желатину, що практикується більшістю виробників: [2] Вихідними матеріалами для виробництва желатину є сполучна тканина (шкури та кістки, скот скота) великої рогатої худоби, свиней, риби чи птиці. Для попередньої обробки жир та неорганічні компоненти грубо видаляються із сировини, і матеріал подрібнюється (кістки подрібнюються, знежирюються та звільняються від карбонату кальцію, фосфату кальцію та фториду кальцію під час мацерації; ця речовина називається демінералізованою Осеїн). Залежно від вихідного матеріалу вибирається один із двох методів обробки:
- (А) Обробка кислотою: Матеріал з меншим зшитим колагеном (наприклад, зі свинячої кірки) обробляють сірчаною або соляною кислотою протягом однієї доби, а потім нейтралізують. Після інтенсивного вимивання солей відбувається вилучення колагену.
- (B) Лужна обробка: Матеріал із сильно зшитим колагеном (наприклад, великої рогатої худоби) обробляють вапняним молоком протягом декількох тижнів до декількох місяців з утворенням аміаку.
Попередньо оброблений матеріал розчинний у теплій воді (бульйон) і екстрагується протягом 5 етапів із збільшенням температури. Температура визначає силу гелеутворення (значення Блума): чим вона нижча, тим вище сила гелеутворення; фракції екстракції, отримані останніми при найвищій температурі, призводять до погіршення сили гелеутворення. Для очищення екстракти відокремлюються від решти жиру та волокон і фільтруються. Нарешті видаляються кальцій, натрій, залишки кислоти та інші солі.
Тонкий желатиновий розчин згущують у вакуумній сушарці до медоподібної консистенції. Висококонцентровану желатинову кашку стерилізують, охолоджують і сушать, завдяки чому вони гелюються і гелевана маса може видавлюватися у формі локшини на сушильний ремінь. Потім стрічка проходить через сушильний тунель, в кінці якого желатин висушується до вмісту води 10-15%, а потім подрібнюється до частинок бажаного розміру. Для виробництва листового желатину його не екструдують у формі локшини, а виробляють желатинову плівку, для якої сітка з широкими вічками служить сушильним поясом.
використання
Їжа
Желатин іноді використовують у напівжирних продуктах та легких продуктах, таких як напівжирний маргарин, напівжирне масло та нежирні сири, а також як гелеутворювач для виробництва кондитерських виробів, таких як клейкі ведмеді, винні гумки, м’які карамелі, зефір, пінопластові вафлі, солодка або шоколадні поцілунки. Він також може використовуватися в хлібобулочних виробах (глазур), молочних продуктах (таких як кварк, кефір та йогурт) та десертах (наприклад, желе (вульго) Жело), Mädchenröte), у м’ясних, рибних та ковбасних виробах, таких як м’ясо і солодощі, м’яти перцеві та різдвяні кондитерські вироби, а також як фінішний засіб у таких напоях, як вино, сидр, оцет та всі фруктові соки, які не мають помутніння від природи, а в деяких країнах навіть у пиві Використовуйте. Рибний желатин застосовувався як замінник лізоциму та казеїну, особливо з моменту появи БСЕ та завдяки єврейським дієтичним законам, для усунення помутніння та зменшення частки таніну у виробництві вина.
Желатин також можна використовувати як засіб інкапсуляції вітамінних добавок (наприклад, у їжу або шипучі таблетки). Таким чином, вітаміни укладаються водорозчинним способом і знову розчиняються при контакті з рідиною.
Фармацевтична технологія
З желатину виготовляють тверді та м’які капсули. Лікарська речовина, можливо оброблена необхідними допоміжними речовинами, заповнюється в такі желатинові капсули. Желатин також можна використовувати як загусник для збільшення в'язкості рідких лікарських препаратів. Із великої кількості типів желатину на практиці використовується лише желатин А (отриманий кислотним перетравленням) або желатин В (отриманий лужним перетравленням). У медичних технологіях желатин, серед іншого, використовується для покриття імплантатів, таких як судинні протези.
Бичачий желатин у формі полігеліну в якості стабілізатора міститься або містився в декількох вакцинах, наприклад, таких проти ТВЕ, японського енцефаліту, сказу, вітряної віспи та вакцини MMR. Хоча алергічні реакції на вакцини з частотою приблизно 1 реакція на 500 000 доз вакцини є рідкістю, але алергія на желатин (у поєднанні з тіомерсалом) як алергічна реакція негайного типу (аж до анафілаксії) відіграє важливу роль і стосується приблизно половини з них відповідає за всі пов'язані з цим ускладнення, тому зараз це все частіше вилучається з вакцин.
ліки
У медицині желатин використовується як препарат для лікування шоку з виснаженням об’єму.
Технічне застосування
Желатин міститься у звичайних фотоплівках та фотопапері, в деяких фотографічних високоякісних друкарських процесах він є носієм пігментного або хімічного шару. виготовлений.
Під час нанесення макіяжу в кіно і театрі або в рятувальних вправах кольоровий желатин використовується для реалістичних ран. Наприклад, органи, як ви їх бачите в лікарняних серіях, часто виготовляються з желатину. Крім того, він використовується як прикриття для біорозкладаних боєприпасів у спорті пейнтболу. Балістичний желатин використовується для визначення каналів пострілу або глибини проникнення снаряда.
Виготовлення скрипки
При виготовленні скрипки желатин наноситься безпосередньо на деревину в якості грунтовки після нагрівання на водяній бані, щоб забезпечити рівномірне тонування деревини при подальшому фарбуванні.
Побічні продукти
На додаток до желатину, під час виробництва желатину виробляються побічні продукти, які використовуються далі: м’ясне кісткове борошно (наприклад, як корм для тварин або добриво), кістковий жир (наприклад, для виробництва мила) та карбонат кальцію (наприклад, для виробництва зубної пасти). Метали, клеї та особливо міцний папір також можна виготовляти за допомогою желатину.
Альтернативи
Хвороби тварин, такі як BSE, історично змушували деяких споживачів уникати желатину (особливо як їжу). Крім того, желатин не є вегетаріанським.
Результати замінних процесів сильно відрізняються за своєю порівнянністю з желатиновими продуктами.
Рослинні загусники та гелеутворювачі є переважно полісахаридами, напр. B. альгінати, виділені з різних водоростей, карагенанів та агар-агару, також пектин із фруктів, гуміарабіки, крохмалю різного походження, камеді гуару, ксантану та камеді рожкового дерева.
Альтернативні методи освітлення рідин працюють з глиною, таніном, діатомовою землею або азбестом. Однак замість желатину тут також використовуються казеїн (з молока), хітин (з виробництва риболовецьких відходів та біотехнології) та ізінглас (плавальний міхур осетра). Якщо желатин використовується як допоміжний засіб у виробництві, його не потрібно заявляти як інгредієнт. У цих випадках їх використання можна уточнити, якщо взагалі, лише безпосереднім запитом товару до виробника. Продукти, що не містять желатин, можуть бути використані в деяких випадках для продуктів фармацевтичної та інших галузей.