Želatína - biológia

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

Antibiotiká z baktérií

Migrácia buniek: novoobjavená funkcia známeho proteínu

Molekulárny kompas na zarovnanie buniek

Čo robí listy na jeseň starnúcimi

Demokracia perličiek

Prostredie spoločnosti Ekembo: Ľudia tiež žili v otvorenej krajine

| Genetika | Poľnohospodárstvo, lesníctvo a chov zvierat

Pšeničná odroda vznikla krížením divých tráv

Aké horúce je príliš horúce na život hlboko pod dnom oceánu?

želatína

bravčovej kože

želatína je zmes živočíšnych bielkovín bez chuti alebo denaturovaného alebo hydrolyzovaného kolagénu, ktorá sa vyrába z spojivového tkaniva rôznych druhov zvierat, najmä ošípaných a hovädzieho dobytka.

Želatíne chýba esenciálna aminokyselina tryptofán a nepovažuje sa za plnohodnotnú bielkovinu. V neočistenej forme je želatína známa aj ako glutínové lepidlo.

charakteristiky

Želatína napučiava vo vode a rozpúšťa sa zahrievaním asi na 50 ° C. Je to hydrokoloid, v ktorom sa vzniknutý gél (pri ochladení) po zahriatí opäť stáva tekutým. Tento teplotne závislý prechod gélu/solu je reverzibilný a je tiež zodpovedný za to, že gumové medvedíky sa topia v ústach (a nelepia sa napríklad ako škrobové výrobky). Želatína je citlivá na teplotu. Ak sa dlhodobo zahrieva na 80 ° C, hydrolyzuje sa a tým čoraz viac stráca gélotvornú silu (merané v kvete).

Rovnako ako všetky ostatné proteíny, želatína má amfotérne vlastnosti. To je dôvod, prečo existuje hodnota pH, pri ktorej je (pozitívny) elektrický náboj aminoskupín taký veľký ako (negatívny) náboj karboxylových skupín. Tento izoelektrický bod želatíny závisí od spôsobu výroby (kyslé natrávenie: hodnota pH 6,0-9,5, alkalické natrávenie: hodnota pH 4,7-5,6). Želatína je najmenej rozpustná v izoelektrickom bode. Túto vlastnosť je možné použiť pri určovaní bodu.

Pretože hydroxyprolín je obsiahnutý v želatíne iba v podstatných množstvách v zmesiach látok v potravinárskom priemysle (asi 13%), je možné množstvo pridanej želatíny dobre odhadnúť kvantitatívnym stanovením tejto aminokyseliny. Odlíšením od želatíny je kolagén hydrolyzát, ktorý je hydrolyzovaný enzýmami a predáva sa ako doplnok výživy.

Výroba

Na jeho získanie je pôvodne nerozpustné spojivové tkanivo z kože a kostí ošípaných a hovädzieho dobytka, ale tiež z hydiny a rýb, podrobené procesu trávenia (hydrolýze), ktorý rozkladá peptidové väzby, aby bolo možné extrahovať vo vode rozpustný kolagén. Trávenie sa môže uskutočniť varením (výroba bujónu v kuchyni) alebo pôsobením kyselín a zásad a následnou extrakciou (priemyselná výroba). Želatína môže obsahovať 1–2% anorganických látok a až 15% vody.

Zdroje surovín

Jedlá želatína používaná v Európe je vyrobená z asi 70% bravčovej kože (asi 5 kg bravčovej kože vyrába 1 kg želatíny). 18% želatíny sa získava z kostí zvierat, ďalších 10% z koží. Ostatné suroviny sa používajú na výrobu zvyšného podielu (2%) želatíny. [1]

Z dôvodu choroby BSE stanovila Komisia v roku 1999 pokyny pre výrobu želatíny.

Rybia želatína sa vyrába z kolagénu obsiahnutého v rybej koži, vrátane s cieľom dodržať židovské a islamské stravovacie zákony (pozri Kosher a Halal). Alergické reakcie na ryby sú pomerne časté. Na druhej strane neboli hlásené klinické reakcie na želatínu v komerčne dostupných potravinách. Nie sú k dispozícii dostatočné údaje z provokačných štúdií u ľudí, ktorí majú alergiu na ryby a majú špecifický IgE pre rybie želatínu alebo ktorí pozitívne reagujú na vpichovací test na rybí kolagén alebo rybie želatínu. V roku 2004 EFSA vyhodnotil údaje predložené švajčiarskym výrobcom vôní a chutí Givaudan ako nedostatočné. Spoločnosť Givaudan predložila žiadosť o schválenie rybej želatíny na zapuzdrenie aróm. Na druhej strane sa tiež uviedlo, že nie je veľmi pravdepodobné, že rybacia želatína spôsobí za stanovených podmienok použitia závažnú alergickú reakciu u väčšiny ľudí s alergiou na ryby.

Priemyselný výrobný proces

Je opísaný proces výroby želatíny, ktorý praktizuje väčšina výrobcov: [2] Východiskovými materiálmi na výrobu želatíny sú spojivové tkanivá (kože a kosti, štiepený dobytok) z hovädzieho dobytka, ošípaných, rýb alebo hydiny. Pri predbežnej úprave sa tuk a anorganické zložky zhruba odstránia zo suroviny a materiál sa rozdrví (kosti sa drvia, odtučňujú a zbavia sa počas macerácie uhličitanu vápenatého, fosforečnanu vápenatého a fluoridu vápenatého; táto látka sa nazýva demineralizovaná. Ossein). V závislosti od východiskového materiálu sa zvolí jedna z dvoch metód úpravy:

  • (A) Ošetrenie kyselinou: Materiál s menej zosieťovaným kolagénom (napríklad z bravčovej kože) sa jeden deň ošetrí kyselinou sírovou alebo chlorovodíkovou a potom sa neutralizuje. Po intenzívnom vymytí solí sa kolagén extrahuje.
  • (B) Alkalické ošetrenie: Materiál so silne zosieťovaným kolagénom (napr. Z hovädzieho dobytka) sa po dobu niekoľkých týždňov až niekoľkých mesiacov ošetrí vápenným mliekom za tvorby amoniaku.

Predbežne upravený materiál je teraz rozpustný v teplej vode (bujón) a so stúpajúcou teplotou sa extrahuje až v 5 stupňoch. Teplota určuje želatinizačnú silu (hodnota Bloom): čím je nižšia, tým vyššia je želatinizačná sila; extrakčné frakcie získané naposledy pri najvyššej teplote vedú k nižšej gélotvornej sile. Na čistenie sa extrakty oddelia od zvyšného tuku a vlákien a prefiltrujú sa. Nakoniec sa odstráni vápnik, sodík, zvyšky kyslých zvyškov a ďalšie soli.

Tenký želatínový roztok sa zahustí vo vákuovej sušičke na medovú konzistenciu. Vysoko koncentrovaná želatínová kaša sa sterilizuje, ochladí a vysuší, čím sa vytvorí gél a želatínová hmota sa môže extrudovať vo forme rezancov na sušiacom páse. Pás potom vedie cez sušiaci tunel, na konci ktorého sa želatína vysuší na obsah vody 10 - 15% a potom sa rozomelie na častice požadovanej veľkosti. Na výrobu fóliovej želatíny sa nevytláča vo forme rezancov, ale vyrába sa želatínová fólia, pre ktorú slúži sieťovacia sieť so širokými okami ako sušiaci pás.

použitie

Jedlo

Želatína sa čiastočne používa v polotučných výrobkoch a ľahkých výrobkoch, ako sú polotučné margaríny, polotučné maslo a nízkotučné syry, ako aj želírovacie činidlo na výrobu cukroviniek, ako sú gumené medvede, vínne gumy, mäkké karamelky, marshmallow, penové oblátky, sladké drievko alebo čokoládové bozky. Môže sa tiež použiť na pečivo (poleva), mliečne výrobky (napríklad tvaroh, kefír a jogurt) a dezerty (napr. Želé (vulgo) Jello), Mädchenröte), v mäse, rybách a klobásach, ako sú tlačenka a aspik, pepermint a vianočné cukrovinky, ale tiež ako prísada na dolaďovanie nápojov ako víno, jablčný mušt, ocot a všetky ovocné džúsy, ktoré nie sú prirodzene zakalené, a v niektorých krajinách dokonca ani v pive. Použite. Rybia želatína sa používala ako náhrada lyzozýmu a kazeínu, najmä od začiatku BSE a kvôli židovským zákonom o stravovaní na odstránenie zákalu a zníženie podielu tanínu vo výrobe vína.

Želatína sa môže tiež použiť ako prostriedok na zapuzdrenie vitamínových prísad (napr. Do potravín alebo šumivých tabliet). Vitamíny sú tak uzavreté vo vode rozpustným spôsobom a znovu sa rozpúšťajú pri kontakte s tekutinou.

Farmaceutická technológia

Želatína sa používa na výrobu tvrdých a mäkkých kapsúl. Liečivá látka, prípadne spracovaná s potrebnými pomocnými látkami, sa plní do takýchto želatínových kapsúl. Želatína sa môže tiež použiť ako zahusťovadlo na zvýšenie viskozity kvapalných liečivých prípravkov. Z veľkého počtu typov želatíny sa v praxi používa iba želatína A (získaná štiepením kyselinou) alebo želatína B (získaná zásaditým štiepením). V lekárskej technológii sa želatína používa okrem iného na poťahovanie implantátov, ako sú napríklad cievne náhrady.

Hovädzia želatína vo forme polygelínu ako stabilizátora je alebo bola obsiahnutá v niekoľkých vakcínach, ako sú vakcíny proti TBE, japonskej encefalitíde, besnote, ovčím kiahňam a vo vakcíne MMR. Aj keď sú alergické reakcie na vakcíny s frekvenciou asi 1 reakcie na 500 000 dávok vakcíny zriedkavé, alergia na želatínu (v kombinácii s tiomersalom) ako alergická reakcia okamžitého typu (až do anafylaxie) hrá dôležitú úlohu a týka sa asi polovice z nich. zodpovedný za všetky súvisiace komplikácie, takže sa z vakcín v súčasnosti čoraz viac odstraňuje.

liek

V medicíne sa želatína používa ako liečivo na liečbu šoku z vyčerpania objemu.

Technické aplikácie

Želatína je obsiahnutá v obvyklých fotografických filmoch a fotopapieroch, v niektorých fotografických procesoch vysokej kvality je nosičom pigmentovej alebo chemickej vrstvy. Mnoho fotopapierov pre atramentovú tlač má tiež želatínový povlak, a preto ich často používajú výrobcovia klasických fotopapierov. vyrobené.

Pri líčení vo filme a divadle alebo pri záchranných cvičeniach sa na realistické rany používa farebná želatína. Orgány, ako ich vidíte napríklad v nemocničných sériách, sú často vyrobené zo želatíny. Okrem toho sa používa ako kryt na biologicky odbúrateľné strelivo v paintballovom športe. Balistická želatína sa používa na určenie brokových kanálov alebo hĺbky prieniku strely.

Výroba huslí

Pri výrobe huslí sa želatína nanáša priamo na drevo ako základný náter po zahriatí vo vodnom kúpeli, aby sa zaistilo rovnomerné zafarbenie dreva pri neskoršom zafarbení.

Vedľajšie produkty

Okrem želatíny sa pri výrobe želatíny vyrábajú aj vedľajšie produkty, ktoré sa ďalej používajú: mäsová kostná múčka (napríklad ako krmivo pre zvieratá alebo hnojivo), kostný tuk (napríklad na výrobu mydla) a uhličitan vápenatý (napríklad na výrobu zubnej pasty). Kovy, lepidlá a obzvlášť silný papier sa dajú vyrobiť aj pomocou želatíny.

Alternatívy

Choroby zvierat, ako je BSE, historicky viedli niektorých spotrebiteľov k tomu, aby sa vyhýbali želatíne (najmä ako potravine). Želatína navyše nie je vegetariánska.

Výsledky substitučných procesov sa veľmi líšia v porovnateľnosti s želatínovými produktmi.

Bylinné zahusťovadlá a želírujúce látky sú väčšinou polysacharidy, napr. B. algináty, karagénany a agar-agar izolované z rôznych rias, ďalej tiež pektín z ovocia, arabská guma, škrob rôzneho pôvodu, guarová guma, xantánová guma a svätojánska guma.

Alternatívne metódy na čistenie kvapalín pracujú s hlinou, tanínom, kremelinou alebo azbestom. Namiesto želatíny sa tu však používa aj kazeín (z mlieka), chitín (z produkcie rybárskeho odpadu a biotechnológií) a isinglass (plávací mechúr jesetera). Ak sa želatína používa ako pomocná látka pri výrobe, nemusí sa uvádzať ako prísada. V týchto prípadoch je možné ich použitie objasniť, ak vôbec, priamym dotazom na výrobcu. Výrobky bez želatíny sa môžu v niektorých prípadoch použiť na výrobky z farmaceutického priemyslu a iných priemyselných odvetví.