Желатин пищевой: состав и производство

Желатин пищевой — это белковый продукт животного происхождения, представляющий собой частично гидролизованный коллаген, получаемый из соединительной ткани, костей и кожного покрова животных. В сухом виде он представляет собой порошок, гранулы или пластинки от светло-желтого до янтарного цвета, не имеющие выраженного запаха и вкуса. Основное свойство желатина — способность растворяться в горячей воде с образованием вязкого раствора, который при охлаждении застывает в упругий гель (студень).

Химический состав и структура

Желатин состоит примерно на 85–90 % из белка, на 8–12 % из воды и содержит незначительное количество минеральных солей (в основном кальция, натрия и фосфора). В отличие от большинства других пищевых белков, желатин не является полноценным: в его аминокислотном составе отсутствует триптофан и содержится очень мало метионина и цистеина. При этом он богат глицином, пролином и гидроксипролином — аминокислотами, которые редко встречаются в других продуктах питания в таких концентрациях.

Молекула желатина представляет собой полипептидную цепь с молекулярной массой от 15 000 до 250 000 дальтон. В процессе производства коллаген, имеющий тройную спиральную структуру, разрушается, и цепи частично распадаются на отдельные фрагменты. Именно эта деградация обеспечивает способность желатина к гелеобразованию: при охлаждении раствора отдельные цепи восстанавливают частично спиральную структуру и связываются друг с другом, образуя трехмерную сетку, удерживающую воду.

Сырье и технология производства

Пищевой желатин производят из отходов мясоперерабатывающей промышленности. Основными источниками сырья являются:

• шкуры крупного рогатого скота и свиней;
• кости (в том числе обезжиренные);
• сухожилия и хрящи;
• чешуя и кожа рыб (рыбный желатин).

Технологический процесс включает несколько ключевых этапов. Сначала сырье очищают от примесей, обезжиривают и измельчают. Затем следует стадия подготовки — обработка кислотой (кислотный способ, применяемый для свиных шкур) или щелочью (щелочной способ, используемый для костей и шкур крупного рогатого скота). Цель этой обработки — разрушить поперечные связи в коллагене и сделать его растворимым в горячей воде.

Далее происходит экстракция: сырье последовательно заливают горячей водой при температуре от 50 до 100 °C. Полученные растворы фильтруют, концентрируют в вакуумных выпарных аппаратах, стерилизуют и высушивают. На завершающем этапе желатин измельчают до нужной фракции и упаковывают. Выход готового продукта составляет примерно 10–15 % от массы исходного сырья.

Виды желатина

В зависимости от сырья и способа обработки различают несколько типов желатина:

• Желатин типа А — получают кислотным способом из свиных шкур. Имеет изоэлектрическую точку при pH около 8. Отличается более высокой желирующей способностью.
• Желатин типа Б — получают щелочным способом из костей и шкур крупного рогатого скота. Изоэлектрическая точка — около pH 4,8. Считается более универсальным.
• Рыбный желатин — производится из отходов переработки рыбы. Имеет более низкую температуру плавления и используется для приготовления продуктов, которые должны таять во рту при комнатной температуре.
• Листовой желатин — выпускается в виде тонких пластин, не требующих точного взвешивания. Лист стандартной массы (обычно 2,5 г или 5 г) удобен для использования в кондитерском производстве.

Применение в пищевой промышленности

Желатин широко используется в пищевой отрасли благодаря своим уникальным свойствам: гелеобразованию, загущению, стабилизации и эмульгированию. Основные направления применения:

• Кондитерская промышленность — производство мармелада, зефира, пастилы, жевательных конфет, желе. Здесь желатин обеспечивает упругую, но нежную консистенцию.
• Молочные продукты — йогурты, творожные десерты, сметана, мороженое. Желатин стабилизирует структуру и предотвращает отделение сыворотки.
• Мясные продукты — заливные блюда, студни, зельцы, ветчины в оболочке. Используется как влагоудерживающий агент.
• Хлебобулочные изделия — добавляется в небольших количествах для улучшения структуры мякиша и замедления черствения.
• Напитки — осветление соков и вин, производство некоторых коктейлей.

В пищевой промышленности желатин маркируется как пищевая добавка Е441.

Медицинское и техническое применение

Помимо пищевой отрасли, желатин применяется в фармацевтике для производства твердых и мягких желатиновых капсул, а также в качестве компонента плазмозамещающих растворов. В микробиологии желатин используется как компонент питательных сред. В полиграфии и фотографии он применяется при изготовлении светочувствительных эмульсий. Желатин также входит в состав клеев, шлифовальных материалов и используется в производстве искусственной кожи.

Пищевая ценность и особенности употребления

Энергетическая ценность желатина составляет около 355 ккал на 100 г сухого продукта. Поскольку желатин практически полностью состоит из белка, его иногда рекомендуют как дополнительный источник протеина, однако из-за неполноценного аминокислотного состава он не может служить заменой мясу, рыбе или яйцам. Желатин не содержит углеводов и жиров, поэтому допустим в рационе при некоторых диетах.

Для приготовления желе желатин замачивают в холодной воде для набухания, а затем растворяют при нагревании до 60–80 °C. Важно не доводить раствор до кипения, так как это снижает желирующую способность. Фрукты, содержащие фермент бромелайн (ананас, киви, папайя), препятствуют застыванию желатина, поэтому их перед добавлением подвергают термической обработке.

Критерии качества

Качество желатина оценивается по нескольким параметрам. Основной показатель — желирующая способность, измеряемая в градусах Блума. Чем выше число Блума (от 80 до 300), тем более прочный гель образует желатин. Другими важными характеристиками являются вязкость раствора, температура плавления геля, прозрачность и отсутствие посторонних запахов. В России качество пищевого желатина регламентируется ГОСТ 11293-89.

Источники

• ГОСТ 11293-89 «Желатин. Технические условия».
• Пищевая химия / под ред. А. П. Нечаева. — СПб.: ГИОРД, 2012.
• Сарафанова Л. А. Пищевые добавки: энциклопедия. — СПб.: ГИОРД, 2004.
• Химический состав российских пищевых продуктов / под ред. И. М. Скурихина, В. А. Тутельяна. — М.: ДеЛи принт, 2002.