Compreender a versatilidade da gelatina

A gelatina é, na verdade, uma proteína pura composta por dezoito aminoácidos, oito dos quais essenciais. Deriva, principalmente, do colágeno encontrado na pele de porco, ossos e pele de bovinos e couros bovinos; também pode ser encontrada gelatina de peixe e aves no mercado, mas é menos comum.

Muitas pessoas acham que toda a gelatina é igual e acham que é apenas um agente gelificante devido a sua associação com gomas e sobremesas de gelatina de com sabores.

Na realidade, a gelatina é um ingrediente bastante diverso que tem várias propriedades e funcionalidades úteis e apresenta-se em vários tipos que podem ser usados em diversas aplicações, como na alimentação, na indústria farmacêutica, em equipamento médico, em fotografia e até na fabricação de vinho.

Há centenas de tipos de gelatina

A gelatina oferece um amplo leque de propriedades / funcionalidades e, dependendo do tipo de gelatina, uma propriedade ou funcionalidade específica pode ser mais ou menos desenvolvida. Por exemplo, algumas gelatinas oferecem uma importante funcionalidade de formação de espuma, enquanto outras terão um poder de gelificação variável.

Os fabricantes de gelatina não estão confinados a um único tipo de gelatina. Na verdade, produzem várias centenas, cada uma das quais com seu nível Bloom (força de gel) específico, nível de viscosidade (espessamento na forma de líquido aquecido) e ponto isoelétrico (isto corresponde ao pH em que a gelatina tem uma carga neutra).

Há, para cada aplicação alimentar, farmacêutica ou técnica uma gelatina específica que oferece as funcionalidades exatas necessárias para obter um produto final perfeito com a textura certa (uma goma, por exemplo), o paladar certo (em um produto lácteo) ou a transparência certa (cápsula mole).

[Translate to Portuguese:] gelatin dessert

Personalização de diferentes tipos de gelatina para suprir várias necessidades

As necessidades da indústria farmacêutica não são as mesmas das necessidades dos produtores de alimentos alimentares. Por isso, em vez de usar algo pronto para uso, um tipo de gelatina preciso deve ser personalizado para um objetivo específico.

O tipo de gelatina é caracterizado por suas especificações, que são determinadas pelas matérias-primas e pelo processo de fabricação.

Matérias-primas e Processo

As matérias-primas se referem à fonte do colágeno nativo. É encontrado principalmente nas peles porcinas e nos ossos e peles bovinas. A gelatina também pode ser feita de peixe e aves; porém, a gelatina derivada de bovinos e de porco ocupa a zona ideal de maior rendimento e acessibilidade, razão pela qual tem tendência para ser a principal fonte.

O processo se refere a como as matérias-primas são transformadas em gelatina. Na fase pré-tratamento, o principal objetivo do processo é dividir alguns dos elos intermoleculares e intramoleculares do colágeno bruto encontrado na pele ou ossos dos animais; isto permite que o colágeno se torne solúvel para a extração em água quente na fase seguinte.

Há dois tipos principais de pré-tratamentos:

Tratamento ácido (resulta em uma gelatina com menor viscosidade)
Tratamento alcalino (resulta em uma gelatina com maior viscosidade)

O tipo de matérias-primas usadas determina o processo que, depois, tem um efeito no tipo de gelatina. Por exemplo,

a pele de porco só pode ser processada através do tratamento ácido
o tratamento ácido produz gelatina com menor viscosidade

Os ossos de vaca e o couro de vaca podem ser processados tanto pelo tratamento ácido como pelo alcalino, o que significa que, se precisar de um tipo de gelatina com maior viscosidade, pode usar matérias-primas bovinas de vacas e processá-las com um tratamento alcalino.

Após o pré-tratamento, o colágeno é solubilizado e a gelatina é extraída através de água quente. A solução com a matéria-prima pré-tratada é aquecida. Normalmente, são realizadas várias etapas de extração sucessivas para ter a certeza de que todo o colágeno é extraído. A gelatina que tiver maior Bloom (força de gel) é proveniente das primeiras extrações, enquanto as gelatinas com menor Bloom são provenientes das últimas extrações.

Por isso, obter um Bloom ou viscosidade específicos depende das matérias-primas selecionadas e do próprio processo.

As especificações da gelatina a tornam extremamente versátil

Bloom (Força de Gel): Principal critério

O Bloom é uma medida específica para a força do gel/firmeza da gelatina. Os valores de Bloom são determinados através da medição da força (em g) necessária para diminuir a superfície de um gel de gelatina de 6,67% (após gelificação durante 16-18 horas a 10 °C) a uma distância de 4 mm. Assim, quanto maior for o valor, mais forte é a firmeza do gel.

É, sem dúvida, o principal critério para escolher a gelatina certa para um produto. Vamos explicar o porquê com alguns exemplos.

O Bloom é importante para obter a textura e capacidade de mastigação certas. Por exemplo, pensemos nas gomas e nas gelatinas de sabores. A textura destes produtos populares é diferente. Isto é atribuído, normalmente, à força de gel e à concentração de gelatina.

Nos marshmallows, é preferível uma gelatina com maior Bloom, já que a funcionalidade de solidificação e gelificação da gelatina é importante para estabilizar a textura. Porém, os formuladores também se basearão bastante em sua capacidade de formação de espuma.

Para a clarificação de vinho, o processo de remoção de partículas turvas indesejáveis do vinho, a gelatina ideal tem um baixo peso molecular e pode ser selecionada entre gelatina hidrolisada e uma gelatina ácida com baixo Bloom e baixa viscosidade (exemplo: 75 g). Este tipo de gelatina é particularmente adequado para clarificação de vinho tinto, cerveja, sidra e suco de maçã, onde reduz a turbidez e diminui a adstringência das bebidas finais sem ter um impacto negativo nos componentes do sabor adequados. Uma gelatina com Bloom alto não é adequada para este processo porque tem tendência para gelificar no ponto de clarificação e causa uma precipitação excessiva/descontrolada.

Viscosidade: especificação essencial para obter a textura certa

A viscosidade é a resistência ao fluxo e é expressa em m.Pa.s (miliPascal-segundo). Enquanto o Bloom é medido no produto gelificado, a viscosidade é medida na solução de gelatina.

A viscosidade pode ser personalizada para diferentes aplicações que exigem níveis específicos de espessura e cremosidade (aplicações alimentícias alimentares). A viscosidade relativa da gelatina determinará a textura e cremosidade gerais quando aplicada na prática.

Por exemplo, a textura das gomas pode variar entre curta e longa, com a textura mais curta sendo mais mole. Isto está ligado à viscosidade da gelatina.

A cremosidade desejada de um produto lácteo depende do tipo de gelatina e da concentração que é usada. Por exemplo, remover a gordura de lacticínios reduz a sensação de preenchimento na boca elimina algum do paladar e da estrutura, a gelatina ajuda a devolver essa sensação isto. Um produto lácteo com redução de gordura magro precisa de uma gelatina com Bloom médio a alto. A gelatina com Bloom alto é usada com uma concentração menor em comparação com uma gelatina com Bloom médio. A concentração usada tem um impacto direto na sinérese (uma maior concentração diminuirá a presença de líquido na superfície do iogurte).

Em relação à gelatina encontrada nos produtos à base de carne, como o Aspic, uma gelatina com Bloom alto é preferida para um gel mais firme e transparente. Este tipo de gelatina oferece poder estabilizante, transparência e absorção de água.

Na indústria farmacêutica, a escolha da gelatina dependerá das aplicações:

[Translate to Portuguese:] soft and hard capsules

As cápsulas duras são cápsulas de duas partes (tampa e estrutura) compostas principalmente por gelatina, agente opacificante (TiO2) e corantes. O processo consiste em pinos de molde de aço inoxidável mergulhados em uma solução de gelatina concentrada, que os reveste com uma película. Depois de a película secar, as cápsulas são removidas dos moldes e cortadas. Em seguida, as tampas e as estruturas são montadas em conjunto e as cápsulas completas são embaladas.

São, normalmente, produzidas com gelatina de Bloom alto e preenchidas com ativos em pó cheias com pó e possivelmente seladas (preparações) e fechadas após o enchimento. Uma gelatina de Bloom alto é necessária para obter uma película resistente que proteja o ingrediente farmacêutico ativo. Podem ser usadas gelatinas ácidas ou alcalinas.

As cápsulas moles são cápsulas de uma peça hermeticamente seladas compostas por um enchimento líquido ou semilíquido envolvido por um invólucro externo elástico. O invólucro é composto por gelatina e plastificante, como glicerol e corantes.

As cápsulas moles são formadas, preenchidas e seladas em uma operação contínua, preferencialmente através de um processo de formação rotativo. Normalmente, são preenchidas com óleo e líquido não aquoso e é preferida uma gelatina com Bloom médio para uma película plastificante mais elástica / mole. Podem ser usadas gelatinas ácidas ou alcalinas.

Costuma ser usada uma gelatina alcalina com Bloom médio (160 Bloom) em produtos farmacêuticos e de nutrição.

As gelatinas ácidas de 200 Bloom com menor viscosidade intrínseca permitem maior concentração de gelatina, por isso um material mais seco maior no invólucro. São usadas para fármacos higroscópicos ou sensíveis à água quando a formulação precisa conter menos água e secar rapidamente.

Foi proposta uma mistura de gelatina com Bloom baixo ou Hidrolisada e Bloom médio para cápsulas mastigáveis.

Gelatina de peixe: uma alternativa à bovina, mas a gelificação, fixação, secagem são diferentes da mamífera; por isso, as condições de formulação e processo precisam ser ajustadas.

Para comprimidos, a gelatina não gelificante (gelatina hidrolisada) é usada na compressão direta. A solução de gelatina gelificante é usada após a granulação do pó através de compressão.

A gelatina gelificante confere coesão, resistência e dureza aos comprimidos.

A dissolução dos comprimidos depende do tipo de gelatina usado: quanto maior for a força de gel, maiores serão as propriedades físicas (coesão) dos comprimidos, mas maior será o tempo de dissolução.

Na extremidade oposta, a gelatina não gelificante permite uma dissolução rápida (instantânea) dos comprimidos, mas esses comprimidos serão fracos em termos de resistência e coesão.

Tamanho da partícula

Quão fina ou grossa a gelatina é. Uma boa analogia é o café moído: alguns métodos para fazer café exigem um café moído finamente enquanto para outros é melhor usar café moído grosseiramente.

Em aplicações lácteas, a gelatina precisa ser moída finamente para permitir sua dispersão no leite frio e dissolução durante a pasteurização. No iogurte, a gelatina pode ser dispersa antes da fermentação, no leite frio e, graças à gelatina de malha fina (mais sobre malha abaixo neste blog), pode ser dissolvida durante a homogeneização e pasteurização.

Já na fabricação de cápsulas duras, a gelatina é dispersa em água quente, por isso precisa ser moída grosseiramente. As partículas mais grossas evitam a produção de grumos.

O tamanho das partículas é medido em milímetros (mm) que são, depois, convertidos em um valor numérico conhecido como «malha». Quanto maior for o valor da malha, mais fino é o grão de gelatina.

[Translate to Portuguese:] gelatin different particle sizes (mesh)

Conclusão

variedade de necessidades funcionais. Porém, não é um ingrediente pronto para uso. A gelatina precisa ser aperfeiçoada para cumprir os requisitos específicos do produto.

Bloom, viscosidade e tamanho da partícula sãs os três fatores mais importantes no que se refere à escolha da gelatina certa. Cada tipo de gelatina precisa passar por um processo específico que garante a seleção cuidadosa das matérias-primas e do método de pré-tratamento correto.

O resultado final é um produto muito versátil que pode ser usado em várias aplicações de várias indústrias.

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