Все про желатин: технологія виробництва, склад та аналоги

Желатин широко використовується в різних сферах харчопрому – втім, це більше, ніж харчовий інгредієнт. А спочатку він був взагалі їжею королів! Давайте розберемося у всіх желатинових тонкощах разом.

Основне призначення желатину відображено в його назві – це класичний інгредієнт-загусник, який у харчовій галузі використовується для приготування різних страв. Одинаковий желатин додається в холодець та заливне, у фруктові желе, мармелади та пудинги. У вихідному стані він має в'язку пастоподібну консистенцію, практично безбарвний, зрідка з легкою жовтизною і нічим не пахне. Потім він висушується, нарізається та подрібнюється до стану твердого порошку.

Основою натурального желатину, вірніше, його єдиним компонентом є колаген - Білок сполучної тканини, тому що желатин роблять із тваринної сировини. Він витягується шляхом часткового гідролізу, що забезпечує більший вихід продукту і високий рівень його безпеки. Цінність колаген є за рахунок здатності желювати рідини, в які він додається.

Всупереч поширеній думці желатин – аж ніяк не недавній винахід. Його високу практичність і, що особливо важливо, користь для організму людина оцінила досить давно. Причому за минулі сторіччя технологія його отримання не зазнала кардинальних змін.

Історія желатину

Перші згадки про желатин відносяться до кінця пізнього середньовіччя. У той час, зрозуміло, технології приготування були набагато примітивніші, тому отримувати чистий білковий компонент навряд чи вдавалося.Однак достеменно відомо, що продукт виварювання кісток і тканин тварин у той період вважався їжею вищого суспільства і широко використовувався як інгредієнт для різних страв – насамперед різних желе.

Наступний виток розвитку желатинової майстерності розпочався з винаходом у Європі перших скороварок (XVII-XVIII ст.). Термообробка під високим тиском дозволяла “витоплювати” з кісткової маси корисні протеїнові сполуки та готувати не тільки наваристі бульйони, а й безпосередньо желатин. Останній широко використовувався як альтернатива м'ясу, яке було у Європі у дефіциті.

Комерційна історія желатину розпочалася наприкінці ХІХ ст., коли Чарльз Нокс із Нью-Йорка почав виробляти їх у промислових масштабах. Більш того, він розробив технологію гранулювання желатинової маси, що суттєво розширило можливості її застосування:

• Збільшився термін придатності.
• Спростилася фасування – сухий порошок можна було розсипати й у дешеві паперові пакетики.
• З'явилися можливості постачання на далекі відстані.

Спільно зі своєю дружиною Роуз Чарльз заснував компанію Knox – під цією маркою продається желатин і зараз.

У 1897 році винахід Нокса набув подальшого розвитку. Інший американець, Пітер Купер, взяв за основу гранульований желатин Knox, модифікував його властивості – та пристосував для масового виробництва жельованих десертів. Для їх виготовлення Купер заснував компанія Jell-O, яка також активно працює і сьогодні.

З чого виготовляють желатин

Якість готової продукції, та й сама можливість отримати желатин залежать передусім від правильності вибору сировини та її подальшої підготовки. Ключовою умовою відбору є достатній вміст колагену.Ідеальним джерелом доступного колагену є частини тварин, які зазвичай стають відходами м'ясопереробки:

- Кістки;
- Шкіра;
- Підшкірна клітковина;
– хрящі та сухожилля.

Усередині сировинних категорій можуть бути вужчі групи. Наприклад, кістки можуть бути столовими (вже виварені, виходять переважно на підприємствах громадського харчування), ковбасними (сирі, ключові постачальники – консервні та ковбасні виробництва), збірними (суміш кісток різного типу та походження, можлива присутність забруднень та різних домішок).

Важливо: наявність на кісткових рештках м'яса тут не тільки не цінна, але навіть, навпаки, є недоліком. Зокрема серед кісток ковбасної категорії вище цінуються ті, на яких слідів м'яса практично немає.

Робити желатин можна з будь-яких кісток – у пріоритеті такі частини тваринного скелета:

• щелепи;
• лобовий сегмент чи цілісна головна;
• кістки тазу;
• ребра (обов'язково відокремлені від хребців);
• лопатки.

Можуть додаватися й інші кістки, але основна маса повинна складатися з перерахованих вище варіантів.

Великий плюс використання кісток – легкість його зберігання. Технологія виготовлення желатину допускає їхнє складування на відкритих площах з асфальтобетонним покриттям. При закритому зберіганні такій сировині необхідно забезпечити провітрювання та ізольованість від інших продуктів.

Головне правило тут: Чим швидше кісткова тканина пускається у виробництво, тим більше желатину з неї виходить.

М'які кісткові компоненти закуповуються переважно на м'ясопереробних фабриках. Якісна сировина повинна мати мінімум слідів м'язів та жиру, кров'яних патьоків тощо.Оскільки такі м'які тканини мають куди менший термін зберігання, їх до пуску у виробництво зберігають у бочках/бункерах, рясно пересипавши сіллю, висушивши або заморозивши. Крім того, тут набагато суворіші вимоги до дотримання температурного режиму.

Незалежно від типу вся сировина, що надходить, повинна мати дійсні дозволи Федеральної служби з ветеринарного та фітосанітарного нагляду.

З яких тварин можна отримувати

Крім того, що для екстрагування колагену підходять лише деякі кістки та тканини туш, слід згадати і про те, що не кожна тварина може бути джерелом сировини. І справа не тільки в анатомічних та фізіологічних особливостях того чи іншого виду, а й у економічній доцільності.

Переважний обсяг харчового желатину роблять із частин, що залишаються після переробки свинини та великої рогатої худоби. Занадто великі фрагменти, наприклад, шкіри ВРХ, попередньо можуть подрібнюватися до зручної фракції. Аналогічно можуть дробитися кістки.

З пташиних кісток та хрящів желатин також можна виробляти – проте вихід продукту тут буде набагато меншим. Крім того, курячий колаген відрізняється від свинячого чи коров'ячого своїми фізико-хімічними властивостями. Насамперед, він не такий міцний.

Особняком стоїть т.зв. рибний желатин. Він виготовляється переважно з луски та шкіри – основних відходів рибопереробних виробництв. Щоб виділити з них колаген, застосовуються різні методи термічного та хімічного впливу. Найбільш цінний желатин, отриманий з риб морських порід, – в ньому, крім колагену, містяться хондроїтин та глюкозамін, необхідні для здоров'я суглобів.

Загальна виробнича технологія отримання желатину

Залежно від виробника, використовуваного обладнання та сировини процедура вироблення желатину може включати різні етапи та їх послідовність. Тому пропонуємо розглянути загальну, своєрідну канонічну технологію.

Етап 1: сортування сировини

Кісткові та м'які компоненти вивантажуються на транспортну стрічку та подаються до зони ручного сортування:

• кістки ділять за виглядом та станом – виварена сировина завжди повинна йти окремо від сирої;
• м'які тканини за свіжістю та використаними способами консервування.

В обов'язковому порядку видаляються всі сторонні домішки.

Етап 2: знежирення

Для отримання якісного желатину кістки повинні містити якнайменше жиру. Для його видалення сировину поміщають у барабан мийної машини і заливають майже киплячою (90-95 градусів) водою так, щоб вона закривала кістки на 15-20 см. Далі включається мотор, що обертає барабан, і жир буквально виполіскується з кісток, а останні при цьому поліруються. У середньому така обробка забезпечує вихід жиру лише на рівні 5-6% від маси кісткової сировини.

Важливо: технологія желатинового виробництва допускає 2-3-кратне використання води, що знижує виробничі витрати на саму воду та її нагрівання.

Етап 3: дроблення

Очищена від жиру кістка передається в дробарку для подрібнення до потрібної фракції. Це забезпечує відразу кілька позитивних ефектів:

• підвищується густина завантаження резервуарів на наступних етапах;
• спрощується вилучення колагену з усієї структури кісток;
• збільшується площа кісткової поверхні, що спрощує та прискорює екстракцію колагену.

Етап 4: калібрування

Подрібнену кістку необхідно розсортувати за допомогою спеціальних сит за фракціями:

Якщо залишаються більші фрагменти, їх повертають на стадію дроблення. Коли вся завантажена партія подрібнена до необхідних розмірів частинок, її передають наступну стадію.

Етап 5: мецерація

Для ефективного виділення колагену необхідно максимально видалити з кісткової маси мінеральні компоненти. Для цього використовується 3-7-відсотковий розчин соляної кислоти:

• кісткові фрагменти висипають у мецераційні резервуари;
• сюди заливають кислоту;
суміш залишається в закритому чані на певний час, що різниться в залежності від виду і походження кісток;
• кислота розчиняє мінеральний вміст кісткової тканини.

Демінералізований матеріал нейтралізується за допомогою лугу, після чого ретельно промивається водою.

Етап 6: підготовка м'якої сировини

Все безкістне, з чого виготовляють желатин, вимагає значно меншої кількості підготовчих дій:

• якщо для консервації використовували сіль, м'які тканини промиваються у воді температурою 4-6 градусів;
• висушена сировина розм'якшується у воді та/або соєвому молоці;
• заморожені фрагменти туш плавно розморожують під проточною водою, температура якої має становити трохи більше 20 градусів.

Далі розсортований за свіжістю та способом консервації потік сировини добре промивається у воді температурою 10-80 градусів протягом 40 хвилин. Після завершення миття м'які тваринні тканини готові до подальшої переробки.

Етап 7: зоління

Це найбільш тривалий із усіх етапів. Сутність зоління полягає в очищенні колагенової сировини від інших білків. Виконується ця процедура так:

• кістки та м'які тканини завантажують у спеціальні чани, сюди ж наливається вапняне молоко, що підвищує pH до 12-13;
• чани закривають та залишають на строк до 25-40 діб;
• у цей час вапняне молоко кілька разів змінюють, поступово знижуючи pH до 8-9.

Повністю ізольований продукт повинен випаровуватись при температурі близько 60 градусів їм мати однорідну прозору структуру, що віддалено нагадує скло.

Коли ці якості отримані, майбутній желатин можна перевести на наступну стадію.

Етап 8: знезолювання

Колагенову масу завантажують у спеціальні чани, де:

• протягом 12-18 годин промивають водою;
• 4-6 годин обробляють 5-7-відсотковою соляною кислотою, яка нейтралізує вапно;
• повторно відправляють на промивання, яке займає ще 3-4 години.

Спільно на знезолювання йде ще до 28 годин. На виході виходить продукт, повністю очищений від слідів вапна, слідів сторонніх білків, залишків кислотних і т.д.

Етап 9: варіння

Сировина виварюється в 6-7 заходів, кожен із яких триває 24-36 годин. Перше варіння проходить при температурі 50-55 градусів, при кожному наступному циклі воно підвищується на 5 градусів. В результаті останнє варіння виконується при температурі близько 80-90 градусів.

Важливо: необхідний обсяг води визначається залежно від того, яка саме сировина використовується для отримання желатину

Далі одержаний відвар консервують сірчаною кислотою, фільтрують через фільтр-преси різних типів, випарюють в умовах вакууму, повторно консервують – але цього разу вже не сірчаною, а сірчистою кислотою.

Етап 10: желатинізація

Після всіх цих маніпуляцій робоча маса переливається до спеціального апарату желатинізатора.Тут із неї формуються листи великої площі, вони висушуються тунельним способом із поступовим підвищенням температури з 25-30 до 45-50 градусів. Час сушіння залежить від призначення продукту:

• харчового желатину достатньо висихання 12-15 годин;
• сировини для технічних потреб потрібно 20-25 годин.

Разом на весь технологічний процес йде близько 60 діб.

Цілком сухі листи перемелюються, просіюються, змішуються і відправляються на фасування – або просто нарізаються на менші аркуші.

Для оптової фасування желатинового порошку можуть використовуватись такі формати:

– паперові мішки та пакети;
– картонно-навивні барабани;
- Фанерні бочки.

Для роздрібної фасування, як правило, йдуть комбіновані пакетики: паперова основа з пластиковим внутрішнім покриттям.

Для зберігання желатину потрібна температура до 25 градусів, вологість повітря не вище 70% та ізольованість від сторонніх запахів.

Практично чистий білок

З тим, з чого і як роблять харчовий желатин, ми розібралися тепер подивимося, що у складі готового продукту:

• Колаген – 87%
• Вода – 10%
• Зола – 1.7%
• Вуглеводи – 0.7%
• Жири – 0.4%
• Мінерали – 2%

Також желатин може містити незначні (до 0.002%) концентрації амінокислот та вітамінів.

Чи існують альтернативи желатину?

Для отримання желюючого ефекту можуть використовуватись і продукти рослинного походження. Ось найбільш поширені та практичні замінники тваринного желатину:

• Агар-агар. Виділяється з деяких видів морських водоростей із застосуванням методів вилуговування та подальшої екстракції.Найбільш якісний агар-агар навчилися отримувати у Китаї: місцевий продукт може утворювати щільну студнеподібну масу при змішуванні з водою у співвідношенні 1:300.
• Пектини. Класичний варіант – яблучний пектин, який використовується, зокрема, у зефірах. Однак витягувати такі речовини можна і з апельсинової цедри, і з вегетативної частини соняшника, і з бурякових коренеплодів. Щільність желювання у пектину трохи нижче, ніж у агар-агара: додавати його потрібно в пропорції 1:200. Для активнішої реакції в продукт підсипають лимонну кислоту - достатньо декількох частинок.
• Карагенан - широко застосовується в харчовій промисловості стабілізатор-загусник. Видобувається з водоростей, відомих під назвою "Ірландський мох". Карагенан виготовляють із сировини безпосередньо перед використанням, вимочуючи водорості протягом 2-3 годин, після кип'ятіння їх та фільтруючи відвар. Для отримання 100 г виварювання потрібно приблизно 15 г сухих водоростей.
• Екстракт кореня Кудзу. Ця рослина Пуерарія дольчаста, що росте в Японії. Витяжка з її кореня має густу консистенцію, для желюючого ефекту потрібна пропорція 2 ст.л на 1 склянку води.

Незалежно від того, з чого виробляють харчовий желатин рослинний, технологія його виготовлення приблизно однакова. Зібрана сировина перебирається та подрібнюється, далі її олужують, замочують у воді. Желетворні речовини екстрагують, фільтрують, відокремлюють від надлишку води і відправляють сохнути. Затверділу масу пресують, подрібнюють, знову сушать і після цього розфасовують.

Чи буває синтетичний желатин

Так, така альтернатива також є. Її одержують у результаті органічного синтезу.Ось найвідоміші штучні желатин-замінники:

• різні види камеді – ксантанова, гуарова, аравійська, плодів ріжкового дерева;
• карбоксиметилцелюлоза – аніонна похідна целюлози, яка використовується в харчопромі як стабілізатор (Е466).

З усіх наведених варіантів найкращим вважається ксантанова камедь. Не має ні смаку, ні кольору, ні запаху, вона чудово розчиняється у будь-яких рідинах – і тому має найширші практичні можливості.

Сфера застосування харчового желатину

Універсальні здібності до загущення забезпечили желатину найширші можливості використання:

– У харчовій промисловості – для виробництва м'ясних продуктів (від холодців до консервів), багатьох ковбас, кондитерських виробів (желе, карамель, різні види глазурів), молочні продукти (йогурти, м'які сири, сирні десерти). Використовується желатин при виробництві напоїв. Головне завдання: надання необхідної консистенції та форми. Крім того, желатин діє як натуральний підсилювач смаку.

– Домашня кулінарія, громадське харчування – входить у рецепти різних страв, практичний, доступний за ціною.

– Фармацевтика – з желатину виготовляється переважна більшість капсул для ліків та БАДів. Крім того, він може прийматися як самостійна добавка-джерело колагену для підтримки здоров'я зв'язок та суглобів.

– Косметична промисловість – використовується для загущення різних доглядових та декоративних засобів.

Щодо рослинних замінників, то їх сфери застосування практично аналогічні. Найбільший попит ними формують харчова промисловість, фармакологія, косметологія.

Крім харчового желатину, виробляється ще й технічний.Він входить до складу різних клеїв та лакофарбових матеріалів, знаходить застосування у поліграфії, у легкій та текстильній промисловості. Додають його і в друкарські фарби, і різні оздоблювальні матеріали. Більш того, використовується такий желатин і під час друкування грошових знаків! У цьому “технічний” – це скоріш характеристика чистоти продукту. В основі ж його лежить та ж кісткова і м'якоткана тваринна сировина.

З чого роблять желатин: звідки беруть, склад, користь та шкоду

Велика кількість готових продуктів на полицях супермаркету майже змусила забути рецепти страв домашньої кухні таких, як муси, тірамісу, колодців, заливних страв, желе, сиропу, мармеладу, джему. Один із важливих компонентів таких страв – желатин. Саме від нього залежить желеподібний стан готових страв. З чого складається желатин, які властивості і чим він корисний? Розбираємось детально на сайті blogfreo.ru.

Натуральний желатин

Желатин є порошкоподібною або гранульованою сипучою сумішшю від блідо-жовтого до жовтого відтінку. Рідше продукт представлений у вигляді пресованих пластин. Продукт не має смаку та яскраво-вираженого запаху. Речовина добре розчиняється в окропі, молоці, розчинах цукру та солі, набухає у крижаній воді та розпускається нитками.

Технологія виробництва

Звідки беруть желатин? Речовина натурального походження – продукт, який виходить із виварювання кісток тварин та подальшого випарювання з клеєподібної пасти водного залишку. На виробництво харчової добавки існує Держстандарт 11293-89 "Технічні умови", який визначає його похідні, категорію, належність та інші параметри.

• Продукт категорії А виготовляють із перероблених шкур тварин.
• Продукт категорії В – результат взаємодії лугу та кісткових тканин.

З чого роблять желатин? Похідні продукту: корови, буйволи, яки, свині, риба та його частини – шкури, кістки, зв'язки, луска, кістковий скелет.

склад

Желатин харчовий яловичий в основі складається з колагену. Білок сполучних тканин забезпечує еластичність та міцність біологічних структур. Перероблений продукт, колаген надає страві особливі фізичні властивості: желеподібний стан, здатність тримати форму.

Хімічний склад харчового желатину:

Харчова та енергетична цінність: 355 ккал/100 р.

Синтетичний желатин

Синтетичний желатин є продуктом хімічного синтезу. Загущувачі забезпечують продукту в'язку, гелеподібну або желеподібну фактуру та текстуру. До синтетичних аналогів відносять різні речовини:

• карбоксиметилцелюлоза;
• камедь ріжкового дерева;
• гуарова камедь;
• аравійська камедь.

Синтетичний желатин, хімічний склад якого містить хімікат «ксантанова камедь» Е415 є ідеальним загусником. Камедь – хімікат, гідроколоїд без смаку, кольору та запаху. Розчиняється у будь-якій рідині.

Цитрат натрію (E331) – натрієва сіль лимонної кислоти. Найвідоміший інгредієнт приправ, регулятор кислотності у консервації.

Рослинний желатин

Домогтися відмінного ефекту, що желює, страв можна, якщо використовувати желатин рослинного походження. Виділяють чотири найпопулярніші желюючі аналоги натуральної речовини.

1. Рослинний замінник желатину агар-агаротримують шляхом переробки, олужування, екстракції та пресування червоних та бурих морських водоростей Чорного, Білого морів або Тихого океану. Високого результату у виробництві замінника досягли китайці: на 1 частину порошкоподібної речовини необхідно 300 часток води, а щільність та консистенція продукту отримає форму щільного холодця.
2. Пектін. Речовина виходить шляхом екстрагування яблук, цедри цитрусових, рослинної частини соняшнику, цукрових буряків. За утворенням стійкої желеподібної структури пектин поступається агар-агару. Активується здатність створювати густу желеподібну пасту додаванням пектину з розрахунку 5 г порошку на 1 кг готового продукту та кількох кристалів лимонної кислоти.
3. Ірландський мох, карраген. Головний компонент поставляється в сушеному вигляді та готується безпосередньо перед додаванням до їжі. Карраген замочують на 2-3 години, кип'ятять і проціджують. Виварювання додають у блюдо і доводять його до готовності. Витрата сухої суміші: 30 г на 200 г готової страви.
4. Пуерарія дольчаста, вона ж – корінь кудзу – японський аналог натуральної речовини. Сиропоподібний екстракт тягучий кореня кудзу додається в пропорції 2 ст ложки на склянку рідини.

Технологія виробництва

Усі рослинні аналоги желатину проходять цикл технологічних операцій:

Підготовка та подрібнення сировини – обробка лужним складом – вимочування у воді – отримання екстракту або витяжки – фільтрація – видалення надлишків води – затвердіння – пресування та подрібнення – сушіння – фасування

склад

Хімічний склад рослинних аналогів харчового желатину:

Користь

Харчовий желатин його користь та шкоду для організму тривалий час вивчали в лабораторних умовах та знайшли наукове підтвердження.Колаген - білок, який є основою продукту, широко застосовується в медицині та косметології. Користь речовини:

1. Широко використовується желатин для лікування суглобів, він запускає процес регенерації та відновлення пошкоджених кісткових та сполучних тканин, сприяє зрощуванню кісток при переломах. Показання для застосування: остеохондроз, артрит, артроз, остеопороз, травми, переломи, тріщини, вивихи, розтягування.
2. Поліпшення обміну речовин та нормалізація ШКТ. Речовина натурального походження відновлює слизову оболонку шлунка, заповнює нестачу вітамінів і мікроелементів.
3. Зміцнює серцевий м'яз, нервову систему.
4. Запускає процес регенерації шкіри, збільшує природне вироблення колагену, омолоджує епідерміс, зміцнює нігті, зупиняє випадання волосся, робить його густішим і блискучим.
5. Покращує інтелектуальну діяльність, відновлює енергетичний баланс організму.
6. Збагачує раціон білками та амінокислотами.
7. Впливає на осередки болю, є природним знеболюючим.
8. Сприяє нормалізації маси тіла.

Рослинні аналоги приносять додаткову користь організму:

1. Підвищення імунітету.
2. Зниження рівня холестерину, розсмоктування бляшок.
3. Виведення шлаків, солей металів та токсинів.
4. Відновлення шлунково-кишкового тракту.
5. Служать джерелом засвоєних сполук заліза, калію, кальцію, цинку, магнію, фосфору, марганцю, йоду.

Шкода

Не варто вживати як БАД з натуральним тваринним продуктом тим, хто має одне з перерахованих захворювань:

• оксалуричний діатез;
• запори;
• сечокам'яна та жовчнокам'яна хвороба;
• тромбофлебіт;
• атеросклероз;
• харчові алергії;
• індивідуальна нестерпність.

Рослинні аналоги не мають протипоказань за умови дотримання добової дози 3-4 г на масу тіла 65 кг.

Сфера застосування

Натуральна речовина буває харчового та промислового призначення, вона використовується для приготування різних субстанцій: емульсії для плівок, клей, капсули, желеподібні пасти, гумоподібні пластичні маси.

1. Кулінарія. Для домашнього використання харчову добавку можна придбати в будь-якому магазині або супермаркеті у порошкоподібному стані в пакетиках або пресованих листах масою від 20 грам.
2. Харчова промисловість. З цим харчовим компонентом готують різні напівфабрикати та страви: холодці, холодець, м'ясні консерви, кондитерські вироби (желе, мармелад, карамель, сироп, глазур), кисломолочні продукти (йогурт, сирні маси, плавлений сир), вина та напої, ковбасні та м'ясні Вироби. Тут компонент забезпечує продуктам необхідну форму, консистенцію, а також є підсилювачем смаку.
3. Фармакологія та хімічна промисловість. Желатинова капсула виступає чудовою швидкорозчинною оболонкою для різних лікарських препаратів. У таблетках БАД відіграє важливу роль, дозволяючи активізувати властивості препаратів у потрібний час. Випускається як самостійний БАД у капсулах чи пастилках. Входить до складу кровозатворних препаратів, штучної плазми.
4. На основі промислового желатину виготовляють клейові суміші для деревини, шкіри, текстилю.
5. У художньої галузі ця речовина необхідна для реставраційних робіт, проклеювання дощок, полотен, паперу.
6. Целюлозно-паперова та друкарська промисловість. Речовина входить до складу друкарських фарб, основ для проклеювання друкованої продукції.
7. У косметології компонент використовується для приготування масок, гелів для душу, шампунів, кремів-суфле, інших видів косметики.

Рослинні аналоги застосовуються у харчовій галузі, фармакологічній та косметичній промисловості. У харчових продуктах виступають як загусник, стабілізатор і підсилювач смаку. У фармакології скріплюють лікарські компоненти в таблетках і капсулах, сиропах, пастилках, драже. У косметиці входять до складу кремів, гелів, масок, лосьйонів, губної помади, тональної основи, ліфтингу та інших форматів доглядових засобів.

Ще цікаве на сайті