DEFINICION

La gelatina es una proteína, es decir, un polímero compuesto por aminoácidos. Esta proteína carece de los principales aminoácidos como valina, tirosina y triptofano, y por lo tanto no tiene valor biológico como alimento. Como los polisacáridos, el grado de polimerización, la naturaleza de los monómeros y la secuencia en la cadena proteica determinan sus propiedades generales.En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene por hidrólisis parcial del colágeno, su precursor insoluble.

La gelatina es un producto proteico de propiedades La gelatina es un producto proteico de propiedades espesantes y se obtiene por hidrólisis del colágeno. espesantes y se obtiene por hidrólisis del colágeno. Es un proceso de extracción sólido/líquido en etapas. Es un proceso de extracción sólido/líquido en etapas. Químicamente el proceso consiste en transformar Químicamente el proceso consiste en transformar cada molécula  de colágeno en dos de gelatina.cada molécula  de colágeno en dos de gelatina.

COLAGENO

El colágeno representa aproximadamente el 30% del conjunto proteico total en los mamíferos, siendo la característica de ésta proteína el predominio de cuatro aminoácidos en su composición: Glicina, alanina, prolina e hidroxiprolina,Glicina, alanina, prolina e hidroxiprolina, representando éste último el 14% en peso total de aminoácidos componentes del colágeno, además la suma de estos 4 aminoácidos representa casi el 75% de los aminoácidos totales del colágeno.

Para obtener gelatina, es necesario transformar el colágeno hasta obtener un producto de la mejor calidad comercial posible, en este caso el colágeno se puede disponer de las siguientes materias primas: ·        Piel fresca de cerdo·        Huesos·        Pieles de ternero, bobinos, búfalos, etc.·        Cartílagos

Existen cuatro métodos utilizados para obtener gelatina, siendo las más utilizadas en la actualidad el método ácido y el método básico:

·      Extracción ácida.- es el método más rápido, se aplica a materia prima con poco grado de entrecruzamiento, por ello se utiliza más en las pieles de cerdo, obteniendose una gelatina denominada A.

·      Extracción enzimática.- Se han realizado investigaciones sobre éste método, para ello se ha empleado la enzima pronasaenzima pronasa en presencia de cloruro de calcio, el tiempo necesario es inclusive menor al método ácido.

·     Extracción microbiana.- Se han tratado pieles con mycoderma y torulopsismycoderma y torulopsis y se ha obtenido gelatina en 21 días. Ésta técnica y la enzimática son relativamente nuevas.

·   Extracción alcalina.- es el método más lento y se utiliza frecuentemente tiempos que van de tres a cinco meses a temperaturas menores a 200C, éste método se aplica de preferencia a materiales con alto grado de entrecruzamiento tales como las pieles de bobinos y búfalos. En este proceso, el colágeno es desorganizado en su estructura fibrilar y solo el calentamiento en medio acuoso sin acción química complementaria puede completar la transformación hasta gelatina. La gelatina obtenida por este proceso se denomina gelatina B.

Huesos Piel

Triturado y desgrasado Lavado y eliminación de pelos

Desmineralizado con HCl de 3 días-4 semanas a 200C

Trozado y desgrasado

Oseína desgrasada y desmineralizada

Piel trozada y desgrasada

TRATAMIENTO ACIDO

TRATAMIENTO BASICO

Oseína

Piel pre-tratada

Tratamiento con HCl o H2SO4, 10-30 hr x 200C

Tratamiento con oxido de calcio, 3-5 meses x 200C

Lavado y neutralizado con base diluida

Lavado y neutralizado con ácido diluido

Extracción, T060-800C x 2 a 4 hr. pH neutro

Figura 1: Diagrama de flujo para extraer la gelatina a partir de huesos y de piel

Filtración

Gelatina en Suspensión

Desionización

Concentración a vacío, 500C hasta 20% sólidos.

Gelificación y trozado

Secado, 500C

Triturado y envasado

Almacenado

Figura 1: Diagrama de flujo para extraer la gelatina a partir de huesos y de piel

Rendimiento En el siguiente cuadro, se muestra el rendimiento de Gelatina en base a pieles de diferentes animales:

Materia Prima Rendimiento %

Piel de ternero (seco)Piel de búfalo (seco)Tendón de terneroPiel de cerdo (congelado)Hueso de ternero (seco)

35 – 5245 – 5050 – 7018 – 2214 - 18

La estructura de la gelatinaLa gelatina contiene 18 aminoácidos en distintas concentraciones unidas en cadenas polipéptidas, que contienen cada una hasta 1.000 aminoácidos. La estructura de la gelatina forma una molécula en forma de varilla con una estructura primaria, secundaria y terciaria.

La gelatina contiene un total de 18 aminoácidos, entre ellos 9 de los 10 aminoácidos esenciales.

La gelatina es La gelatina es proteína pura proteína pura obtenida de materias obtenida de materias primas que primas que contienen colágenos.contienen colágenos.

Composición química

84-90% proteína

1-2% sales minerales

El resto es agua.

La gelatina no contiene conservantes ni otros aditivos y está libre de colesterol y purinas (compuestos del ácidoúrico).

La propiedad física más importante de la gelatina es el denominado valor bloom, que normalmente se sitúa entre 50 y 300, y que define la firmeza y el poder gelificante de la gelatina. Cuanto más elevado es el valor bloom, mayor es el poder gelificante de la gelatina. La gelatina es un alimento único en cuanto a estabilización, capacidad de gelificación y manejo fiable.Las propiedades ligantes de la gelatina y su capacidad de convertir los líquidos en gel al enfriarse, y nuevamente en líquidos al calentarse, desempeñan un papel destacado a este respecto.

PROCESO DE FABRICACION

Los amplios controles de calidad aplicados Los amplios controles de calidad aplicados durante todo el proceso de fabricación durante todo el proceso de fabricación aseguran la calidad y pureza de la gelatina.aseguran la calidad y pureza de la gelatina.

MATERIA PRIMA

LIMPIEZA

TROZADO GELIFICACION

CONCENTRADO

EXTRACCION

NEUTRALIZACION

REMOJO EN MEDIO ACIDO

DESGRASADO

FILTRADO

SECADO

TRITURADO

EMPACADO Y ALMACENADO

3% Ac. SulfúricopH 1.8 por 24 horas

Agua caliente a 95ºC2 a 4 horas

< 50ºC10 a 15% humedad

Figura 2: Diagrama de flujo para la extracción de gelatina a partir de la piel de cerdo

La gelatina se utiliza prácticamente en todas partes

Alrededor de un 30% de ese desperdicio consiste de piel y hueso con alto contenido de colágeno. La desnaturalización por calor del colágeno produce gelatina. La gelatina es un compuesto proteínico altamente digestible que puede ser empleado en ciertos regímenes alimenticios como suplemento. Para fines tecnológicos, la gelatina puede ser empleada como ingrediente para incrementar la elasticidad, la consistencia y la estabilidad de alimentos, su capacidad de encapsulación y formación de películas, la hace interesante en la industria farmacéutica y fotográfica. Por lo tanto, la calidad de la gelatina para una aplicación particular depende grandemente de sus propiedades reológicas.

Actualmente existe un gran interés por parte del mercado europeo de sustituir a la gelatina del ganado bovino por gelatina de otras fuentes.

El desperdicio del procesamiento del pescado después del fileteo puede ser hasta un 75% del peso total. Este desperdicio es una materia prima excelente para la preparación de alimentos con alto contenido de proteínas, además de ayudar a eliminar problemas de contaminación ambiental.

La fuente más abundante de gelatina son los mamíferos, principalmente de bovino y de puerco. Entonces, tomando en cuenta los recientes problemas sanitarios de estas especies, la gelatina marina pudiera representar una alternativa a la obtenida de mamíferos terrestres.

La obtención de colágeno a partir de estas especies pudiera solucionar dos problemas, obtener un producto con valor agregado y prevenir la contaminación ambiental, manteniendo nuestros mares, ríos y lagunas mas limpios.

Objetivo General:

• Desarrollar procesos tecnológicos para el aprovechamiento de subproductos del pescado a fin de hacer del fileteo de pescado una actividad más rentable, mediante la obtención de colágeno y su conversión a gelatina a partir de huesos y piel de diversas especies de pescado abundantes en aguas del Puerto Pesquero de Chimbote.

Productos Esperados:1. Un proceso tecnológico para la obtención de gelatina a partir de colágeno provenientes de hueso y piel de especies de pescado dulceacuícolas y marinas abundantes en el puerto de Chimbote.

2. Caracterización de las propiedades fisicoquímicas de la gelatina obtenida.

3. Estudios de aplicación en productos alimenticios, farmacéuticos u otros.

4. Formación de recursos humanos especializados a través del desarrollo de estudiantes de licenciatura y postgrado capaces de desarrollar tesis dirigidas a resolver esta problemática del sector pesquero.

MATERIA PRIMA

LAVADO CON AGUA Y SAL

LAVADO CON ALCALI

DRENADO DEL PRODUCTO

SECADO EN ESTUFALAVADO CON AC. ACETICO

EXTRACCION EN AGUACALIENTE

FILTRADO

CONCENTRACION

DESMINERALIZACION

Tº < 100ºCt = 1 a 48 horas

Tº = 70ºCH = 10%

NaOH 0.05N a 1N

NaCl 0.05M a 1Mt = 30 min.

Figura 3: Diagrama de flujo para la extracción de gelatina a partir de la piel de pescado

0.01M a 1Mt = 10 min. a 24 horas

TENDENCIAS EN EL USO DE LAS GELATINAS

Para evitar la contaminación con Para evitar la contaminación con asbesto se utiliza una solución de asbesto se utiliza una solución de gelatina, que se pulveriza en los gelatina, que se pulveriza en los interiores durante el saneamiento interiores durante el saneamiento de edificios contaminados con de edificios contaminados con asbestos, lo que hace que las fibras asbestos, lo que hace que las fibras de asbestos no queden liberadas de asbestos no queden liberadas cuando se eliminan.cuando se eliminan.

La gelatina se puede utilizar como La gelatina se puede utilizar como material auxiliar importante para el material auxiliar importante para el desarrollo de la terapia con células desarrollo de la terapia con células madre.madre.

Con la gelatina se pueden crear nuevos productos funcionales e innovadores, que siguen la tendencia marcada por el consumidor.

Se prefieren cada vez más los alimentos funcionales que ofrecen la ventaja de un abastecimiento óptimo con vitaminas, proteínas e hidratos de carbono.Los alimentos que contienen gelatina, ya sean dulces o salados, ofrecen un beneficio adicional para la salud, ya que gracias a la gelatina constituyen una fuente óptima de proteínas, contienen los aminoácidos glicina y prolina en una elevada concentración y, por lo tanto, ejercen un efecto positivo sobre los huesos y las articulaciones.Hay todavía algo más: la gelatina refuerza el Hay todavía algo más: la gelatina refuerza el tejido conjuntivo, da brillo al cabello y firmeza a tejido conjuntivo, da brillo al cabello y firmeza a las uñas, mejora el equilibrio hídrico de la piel y las uñas, mejora el equilibrio hídrico de la piel y ayuda a reducir notablemente la profundidad de ayuda a reducir notablemente la profundidad de las arrugas.las arrugas.

Paracirugía      Técnicas

                                    

          

Sustituto al plasma sanguíneoEsponjas hemostáticasImplantes quirúrgicosApósitos hidrocoloideos

MicrocapsulaciónIndustria del papelElectrólisis de metales

Farmacia      Parafarmacia

                                        

    

Cápsulas durasCápsulas blandasMicroencapsulaciónComprimidosGrageasSupositorios

Preparados dermatológicos y cosméticos

Alimenticios.Productos basados en la carneProductos basados en pescados y crustáceosMargarinas y mantequillas ligerasProductos y postres lácteosCremas, helados y sorbetesPasteleríaJaleas con agua o "jellies" ConfiteríaBebidasAlimentos encapsuladosPreparados dietéticosClarificación de bebidas