A versatilidade da gelatina
Como entender a versatilidade da gelatina?
A gelatina é na verdade uma proteína pura composta por dezoito aminoácidos, oito dos quais são essenciais ao ser humano. Ela é derivada principalmente do colágeno encontrado em peles, ossos de suínos, bovinos e peixes. Embora as gelatinas à base de peixes e aves também estejam disponíveis, essas são menos comumente usadas.
Muitas pessoas pensam que toda gelatina é igual e a conhecem apenas como um agente gelificante. Isso se deve, em grande parte, à sua associação com geleia e jujubas.
Na verdade, a gelatina é um ingrediente incrivelmente versátil com uma gama de funcionalidades. Ela pode ter vários tipos e ser usada em diversos setores, incluindo produtos alimentícios, farmacêuticos, dispositivos médicos, na fotografia e até na vinicultura.
Existem centenas de tipos de gelatina
A gelatina oferece uma gama de propriedades e funcionalidades, que variam de acordo com o tipo de gelatina utilizada. Por exemplo, algumas gelatinas são valorizadas por suas fortes capacidades de formação de espuma, enquanto outras se destacam pela força de gelificação.
Os fabricantes não estão limitados a um único tipo de gelatina e, na verdade, produzem centenas de variações. Cada tipo de gelatina possui uma combinação única de resistência de Bloom (força do gel), viscosidade (espessura na forma líquida aquecida) e ponto isoelétrico (o pH no qual a gelatina não carrega carga elétrica).
Essa diversidade permite que os fabricantes selecionem a gelatina ideal para cada aplicação alimentar, farmacêutica ou técnica. Seja para obter a textura ideal de goma, a sensação na boca desejada para um produto lácteo ou a transparência perfeita em uma cápsula mole, há uma gelatina específica projetada para oferecer desempenho ideal.
Adaptando diferentes tipos de gelatina para atender a uma variedade de necessidades
Os requisitos da indústria farmacêutica diferem significativamente daqueles exigidos pelos fabricantes de alimentos. É por isso que uma abordagem única não funciona. A gelatina deve ser cuidadosamente adaptada ao uso pretendido. Cada tipo de gelatina é definido por características específicas, determinadas tanto pelas matérias-primas utilizadas quanto pelo processo de fabricação. A personalização dessas especificações garante que a gelatina tenha um desempenho ideal na sua aplicação desejada.
Matérias-primas e processo
As matérias-primas utilizadas na produção de gelatina referem-se à fonte do colágeno nativo. As principais fontes são peles, ossos suínos e bovinos. Embora a gelatina também possa ser fabricada de peixes e aves, a gelatina derivada de bovinos e suínos oferece um equilíbrio ideal entre alto rendimento e acessibilidade, tornando-as mais amplamente utilizada na indústria.
O processo de transformação do colágeno bruto em gelatina começa na etapa de pré-tratamento. Nessa fase, o objetivo é quebrar algumas das ligações intra e intermoleculares no colágeno encontrado na pele ou nos ossos dos animais. Essa quebra é essencial para tornar o colágeno solúvel, permitindo a extração com água quente na etapa seguinte.
Existem dois tipos principais de pré-tratamento:
- Tratamento ácido: resulta em gelatina de menor viscosidade
- Tratamento alcalino: resulta em gelatina de maior viscosidade
A escolha da matéria-prima influencia o tipo de pré-tratamento que pode ser aplicado, o que, por sua vez, afeta as propriedades da gelatina resultante. Por exemplo:
- a pele suína só pode ser submetida a tratamento ácido, produzindo uma gelatina de menor viscosidade
- Ossos e peles bovinas podem ser tratados com métodos ácidos ou alcalinos. Se for necessária uma viscosidade mais alta, os materiais derivados de origem bovina processados com tratamento alcalino são preferidos.
Após o pré-tratamento, o colágeno solúvel é extraído com água quente. Esta etapa normalmente envolve vários ciclos de extração para garantir a recuperação completa da gelatina. A gelatina com maior força de Bloom (um fator de firmeza do gel) é obtida nas primeiras extrações, enquanto a gelatina de força de Bloom mais baixa é obtida em fases posteriores. Em última instância, alcançar um valor ou viscosidade de Bloom específico depende tanto das matérias-primas escolhidas quanto do método de processamento. Essas variáveis são fundamentais para a produção de gelatina com funcionalidades personalizadas para aplicações alimentícias, farmacêuticas ou técnicas.
As especificações da gelatina a tornam altamente versátil
Bloom (força do gel): o primeiro critério
Bloom, muitas vezes referido como força de Bloom, é uma medida padrão da força ou firmeza do gel da gelatina. Os valores de Bloom são determinados medindo-se a força (em gramas) necessária para reduzir a superfície de um gel de gelatina a 6,67% (após gelificação de 16 a 18 horas a 10 °C) em 4 mm. Ou seja, quanto maior o valor de Bloom, mais firme é o gel.
Essa medição é sem dúvida o critério mais importante ao selecionar a gelatina certa para uma aplicação específica. O motivo:Aforça de Bloom desempenha um papel crítico na determinação da textura dos produtos. Por exemplo, as jujubas e a geleia d’água provocam distintas sensações na boca. Essas diferenças são normalmente resultado da concentração de gelatina e do valor de Bloom. A gelatina de alto valor de Bloom contribui para uma textura mais firme e mastigável, essencial para confeitos em goma, enquanto a gelatina com valor baixo Bloom é mais apropriada para texturas mais macias e delicadas, como geleias.
Na produção de marshmallow, uma gelatina de maior valor de Bloom é utilizada. Suas propriedades robustas de gelificação e fixação ajudam a estabilizar a estrutura aerada. Nessa aplicação, a funcionalidade de formação de espuma da gelatina é tão importante quanto suas capacidades de gelificação.
Em aplicações como o processo de clarificação do vinho, chamado de fining, onde partículas indesejadas são removidas da bebida, é preferível uma gelatina com valor baixo Bloom ou hidrolisada. Essas gelatinas, muitas vezes com baixo peso molecular e baixa viscosidade, são ideais para clarificar vinhos tintos, cerveja, cidra e suco de maçã. Elas reduzem a turbidez e a adstringência sem comprometer os compostos de sabor desejáveis. Usar uma gelatina de alto valor de Bloom nesses casos é inadequado, pois pode levar à gelificação durante a clarificação e causar precipitação excessiva ou descontrolada.
Viscosidade: especificação decisiva para obter a textura certa
A viscosidade refere-se à resistência de um fluido ao fluxo e é expressa em mPa.s (milipascal-segundo). Enquanto o valor de Bloom é medido em produtos gelificados, a viscosidade é medida na solução de gelatina.
A viscosidade pode ser adaptada para atender a aplicações específicas onde diferentes níveis de espessura e cremosidade são desejados. A viscosidade relativa de uma gelatina determina a textura geral e a sensação na boca pretendida para a sua aplicação final.
Por exemplo, em balas de goma, a textura pode variar de curta a longa, sendo a textura mais curta mais macia. Isso está ligado à viscosidade da gelatina.
A cremosidade desejada de um produto lácteo depende do tipo de gelatina e da concentração utilizada. Por exemplo, remover a gordura dos laticínios tira um pouco da sensação no paladar e da estrutura, e a gelatina ajuda a repor isso. Um produto lácteo com baixo teor de gordura precisa de uma gelatina com valor de Bloom médio a alto. A gelatina com alto valor de Bloom é usada em concentração mais baixa do que a gelatina de valor de Bloom médio. A concentração utilizada tem um impacto direto na sinérese (uma concentração mais alta diminuirá a presença de líquido na superfície do iogurte).
Para a geleia encontrada em produtos à base de carne, como aspic, uma gelatina de alta valor de Bloom é preferida para um gel mais firme e transparente. Esse tipo de gelatina traz poder estabilizador, transparência e ligação à água.
- Cápsulas duras são cápsulas de duas seções (tampa e corpo), compostas principalmente por gelatina, agente opacificante (TiO2) e corantes. O processo envolve embeber pinos de molde de aço inoxidável em uma solução de gelatina para formar películas. Depois de secas, as películas são aparadas e montadas em cápsulas, que normalmente são preenchidas com pós. A gelatina com alto valor de Bloom é usada para formar películas protetoras resistentes ao redor do Insumo Farmacêutico Ativo (IFA).
- Cápsulas moles têm uma seção única, hermeticamente fechada, com enchimento líquido ou semilíquido. O invólucro consiste em gelatina e plastificante, como glicerol e corantes. As cápsulas moles são formadas usando o processo de matriz rotativa. Elas são normalmente preenchidas com óleo e líquido não aquoso, e uma gelatina de valor de Bloom médio é preferida para películas mais elásticas e amolecidas. Gelatinas ácidas ou alcalinas podem ser usadas dependendo das necessidades de formulação.
- O valor de Bloom alcalino médio (160 bloom) é frequentemente usada para produtos farmacêuticos e nutricionais em cápsulas moles.
- A gelatina ácida com valor de Bloom 200 com menor viscosidade intrínseca permite maior concentração de gelatina, portanto, maior matéria seca na casca. Elas são usadas para IFAs higroscópicos ou sensíveis à umidade.
- Misturas de gelatina de com baixo valor de Bloom ou hidrolisadas com gelatina com valor de Bloom médio às vezes são usadas para cápsulas mastigáveis.
- A gelatina de peixe é uma alternativa para quem evita fontes bovinas. No entanto, requer condições de processamento ajustadas devido às diferentes características de gelificação, configuração e secagem.
- Para a formação de comprimidos, a gelatina não gelificante (gelatina hidrolisada) é usada na compressão direta. A solução de gelatina gelificante é usada após a granulação do pó em compressão. A gelatina gelificante confere coesão, resistência e dureza aos comprimidos. A dissolução do comprimido depende do tipo de gelatina utilizada: quanto maior a força do gel, maiores as propriedades físicas (coesividade) do comprimido, mas também maior o tempo de dissolução.
- No extremo oposto, a gelatina não gelificante permite uma dissolução rápida (instantânea) dos comprimidos, mas esses serão fracos em termos de resistência e coesão.
Tamanho da partícula
Isso define se a gelatina é fina ou grossa. Uma boa analogia é o café moído: alguns métodos de preparo exigem uma moagem fina, enquanto outros funcionam melhor com uma moagem mais espessa. Da mesma forma, diferentes aplicações podem exigir gelatina de tamanhos de partículas variadas para obter o desempenho ideal.
Em aplicações lácteas, a gelatina deve ser finamente moída para garantir que ela se disperse uniformemente no leite frio e se dissolva efetivamente durante a pasteurização. Por exemplo, na produção do iogurte, a gelatina pode ser adicionada antes da fermentação, dispersa em leite frio. Graças à gelatina de malha fina, ela se dissolve suavemente durante a homogeneização e pasteurização.
Em contraste, na fabricação de cápsulas duras, a gelatina é dispersa em água quente e deve ser moída grosseiramente. Partículas mais espessas ajudam a prevenir a formação de grumos durante esse processo de alta temperatura.
O tamanho da partícula é normalmente medido em milímetros (mm) e depois convertido em um valor de malha. Quanto maior o número da malha, mais fino é o grão de gelatina.
Conclusão
A gelatina possui uma gama impressionante de propriedades funcionais, tornando-a adequada para uma ampla variedade de aplicações. No entanto, não é um ingrediente fixo: cada formulação deve ser adaptada para atender aos requisitos específicos do produto.
A força de Bloom, a viscosidade e o tamanho das partículas são os três fatores-chave na seleção da gelatina certa. A obtenção da combinação ideal começa pela escolha cuidadosa das matérias-primas e o processo de pré-tratamento apropriado.
O resultado é um ingrediente altamente versátil, adaptado exclusivamente para uso em diversos setores, desde alimentos, produtos farmacêuticos até aplicações técnicas e industriais.
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