Los recortes de piel suelen recuperarse como materia prima para la fabricación de gelatina; los recortes de piel sin curtir, así como los descarnes, provenientes del des-carnado y dividido, no aprovechables para obtener cuero. En el caso del cuero wet-white, las rebajaduras están exentas de cromo y pueden ser fácilmente descurtidas hasta el punto de que pueden ser emplea-das como una valiosa materia prima para la fabricación de gelatina.

La gelatina es una proteína, es decir, un polí-mero compuesto por aminoácidos. Esta pro-teína carece de los principales aminoácidos como vaina, tirosina y triptofano, y por lo tan-to no tiene valor como alimento. Como los polisacáridos, el grado de polimerización, la naturaleza de los monómeros y la secuencia en la cadena proteica determinan sus propie-dades generales. En el animal, la gelatina no existe como componente, se la obtiene por hidrólisis parcial del colágeno, su precursor insoluble.

La conversión del colágeno insoluble a la ge-latina soluble constituye la transformación esencial de su elaboración industrial. El pro-ceso puede llevar a diferentes gelatinas de-pendiendo de las rupturas en las uniones intramoleculares. Tanto la gelatina alimenti-cia como la no alimenticia llevan, más o me-nos, el mismo proceso, pero una requiere ciertas condiciones de higiene especiales por su destino posterior que es la alimentación.

INTRODUCCION

♦ Conocer el proceso de extracción de la gelatina a partir de residuos de origen animal

♦ Familiarizar al estudiante con los parámetros que rigen dicho proceso

OBJETIVO

Windows uE

Fecha del boletín

Volumen 1, nº 1

EXTRACCION DE GELATINA

INTRODUCCION, OBJETIVOS

1

MARCO TEORICO 2 MATERIALES 4 METODOS 4 RESULTADOS 5 DISCUSIONES 5 CONCLUSIONES 6 DISCUSIONES 6 BIBLIOGRAFIA 6

CUESTINARIO 6

Contenido:

“UNIVERSIDAD NACIONAL MICAE-LA BASTIDAS DE

APURIMAC”

CARRERA PROFE-SIONAL DE INGE-NIERIA AGROIN-

DUSTRIAL

TECNOLOGIA DE PRO-DUCTOS AGROINDUC-

TRIALES III

• DOCENTE: Ing. Karen Priscila Portarrero M.

• ALUMNO: Christian Andrew Aguilar M.

Recortes de piel

Huesos

CONCEPTO:

La gelatina es una proteína de origen ani-mal que se utiliza en alimentación, espe-cialmente en pastelería y confitería, por su capacidad de formar geles acuosos muy elásticos y termoreversibles si se aumenta la temperatura. Hace unos años, el mayor consumo de gelatina estaba en la fotogra-fía (la gelatina formaba una capa de pro-tección a las sales de plata de los negati-vos) pero actualmente está en desuso por la aparición de la fotografía digital. La gelatina es el producto de la hidrolisis parcial del colágeno contenido en las pie-les, el tejido conjuntivo y los huesos de animales. La misma se presenta en pla-cas, hojas flexibles, residuos, granos o polvo incoloro o ligeramente marrón ama-rillento. Materia prima: La gelatina se extrae de materias primas seleccionadas que contienen colágeno. Estas son piel de cerdo, recortes de piel de res o ternero, así como los huesos de éstos, solamente de animales que han sido examinados por veterinarios y que han sido autorizados para el consumo hu-mano. Materia prima piel de cerdo: Las compa-ñías proveedoras de piel de cerdo son los negocios de descuartizamiento o las fábri-cas de productos de carne. Allí las pieles de cerdo son separadas de los tejidos gra-sos que llevan debajo y son transportadas a las fábricas de gelatina ya sean frescas, refrigeradas o congeladas, de acuerdo a la distancia. Si es necesario son almacena-das provisoriamente en propias cámaras frigoríficas hasta su tratamiento posterior. Materia prima recortes de piel: La capa intermedia de la piel de bovino es otra materia prima muy importante para la pro-ducción de gelatina. Después del sacrifi-cio, la piel refrigerada o salada va a los negocios que hacen el tratamiento de pie-les. Allí, las pieles que han sido intensiva-mente lavadas con leche de cal o con otra base, son tratadas y depiladas. Después se realiza la distribución en tres turnos:

♦La parte carnosa, el llamado tejido hipodér-mico, es retirado.

♦Posteriormente la epidermis es cortada y más tarde trabajada en cuero.

♦Solamente la capa intermedia que queda ahora, los recortes de piel, son idóneos pa-ra la producción de gelatina.

♦Antes del transporte a la fábrica de gelati-na, se realiza otra vez el proceso de conser-vación, el cual consiste en la adición de cal o sal. Entonces comienzan los primeros procesos de preparación en la fábrica de gelatina con procesos intensivos de lavado y el corte de la piel en tamaños manuables.

Materia prima de hueso: Esta materia prima esta dirigida en primera línea, a la produc-ción de gelatina fotográfica y farmacéutica. La materia prima viene directamente de los mataderos, empresas de descuartizamiento o de las fábricas de productos de carne. Aquí comienza un complicado proceso de prepara-ción que empieza con la trituración de hue-sos, en tamaños de terrones de azúcar. Des-pués a través de un proceso de combinación con agua, calor y movimiento se les extrae la grasa y los restos de carne que habían que-dado. Este hueso calibrado es secado y se-leccionado de acuerdo al tamaño del grano. Después de la desmineralización del hueso calibrado se obtiene la oseína, la materia prima para la preparación de la gelatina. En el procesado de la carne se producen huesos frescos. Solamente después de un cuidadoso tratamiento previo, estos son ade-cuados para la producción de gelatina. En primer lugar el hueso es reducido a piezas de 5–10 milímetros, son desengrasados en agua caliente, secados y clasificados en dife-rentes tamaños. En el desgrase, eventual-mente, se quita el tejido que pueda estar todavía adherido al hueso. El hueso calibra-do producido es almacenado en silos antes de su próxima etapa de proceso. A través del tratamiento de este producto intermedio con ácido clorhídrico diluido, en procesos de corriente inversa a bajas tempe-raturas por varios días, se remueve el fosfato contenido en el hueso. Este procedimiento es conocido como “maceración”, el hueso calibrado desmineralizado se denomina “oseína”. Al final los ácidos excedentes son retirados a través de un lavado intensivo.

MARCO TEORICO

Página 2 EXTRACCION DE GELATINA

Piel de cerdo

Extracción

Preparación de la ma-teria prima

Purificación

Concentración

Secar

Moler tamizar y mez-clar

Industrialización: La gelatina se obtiene por calentamiento y ataque ácido o alcalino del colágeno. El co-lágeno es el tejido básico de la piel, los cartí-lagos y parte de los huesos. El colágeno es en sí muy poco soluble y, por ello, poco utili-zado en alimentación. Cuando se convierte en gelatina cambian sus propiedades y au-menta el número de aplicaciones posibles. Tratamiento previo: Después de una limpie-za intensiva de la materia prima continúan, de acuerdo a ésta, diversas etapas del pro-ceso para obtener la gelatina. En la produc-ción de gelatina son utilizados dos procesos básicos diferentes: El proceso ácido para la gelatina de tipo A: La materia prima (mayormente piel de cer-do) toma un procedimiento de desintegra-ción de tres días. En este proceso la materia prima es tratada con ácidos y al final está lista inmediatamente para la extracción de la gelatina. El proceso alcalino para la gelatina de tipo B: A través de varias semanas de un trata-miento alcalino, se obtiene una cuidadosa transformación de la estructura del colá-geno. Como materia prima se puede utilizar aquí solamente oseína y recortes de piel. Posteriormente el colágeno obtenido aquí se puede disolver en agua.

Extracción: Los materiales preparados así, son mezclados con agua caliente y extraídos en varias etapas. Las primeras extracciones que son obtenidas con las más bajas tempe-raturas, rinden el más alto poder de gelifica-ción de la gelatina derretida. Este produce una solución de algo de un 5%. Posterior a los primeros procesos de extracción, se agrega agua caliente a la parte que queda del material extraído, se le somete a altas temperaturas y una vez más a extracción. Este proceso se realiza tan frecuente, hasta que el último resto de gelatina, esta vez en temperaturas de ebullición, se ha convertido en solución. Como el tratamiento previo de la materia prima ha efectuado una buena limpieza, después de la extracción no que-dan casi restos. Purificación: La solución de un 5% de gelati-

na obtenida durante la extracción es libera-da de los restos de grasa de la materia pri-ma y de pequeñas fibras a través de sepa-radores de alta potencia. Con los filtros de diatomita con los cuales se puede retener hasta las partículas mas pequeñas y con un sistema de filtración con placas filtrantes de celulo-sa, como se conocen en la industria de las bebidas, se completa la purificación previa. El material purificado es entonces pasado a través de columnas que contienen resi-nas de recambio iónico (o un proceso aná-logo) durante el cual, y dependiendo de los requerimientos la gelatina es liberada de calcio, sodio, los restos de ácidos y otras sales presentes en la solución. Concentración: Evaporadores vacuum de múltiples etapas, con equipamientos de calentamiento previo, esterilizan la solu-ción de gelatina y retiran el agua de la solu-ción y concentran la gelatina cuidadosa-mente hasta conseguir una consistencia como la miel. Estas soluciones altamente viscosas son conducidas sobre filtros puli-dores de placas celulosas, que son capa-ces de retirar los más finas partículas en suspensión. Secar: Estas soluciones de gelatina alta-mente concentradas son sometidas una vez más por un corto tiempo a una esterili-zación de seguridad usando un esteriliza-dor de alta temperatura, luego son enfria-das y solidificadas. Con este proceso se forman "fideos de gelatina", que son repar-tidos en forma uniforme sobre la banda de una secadora. En esta secadora, la gelatina es secada con un aire filtrado, lavado, des-humedecido y descontaminado. Al final del secado, la gelatina que ahora es dura y quebradiza, es molida en partículas unifor-mes para ser almacenada en almacenes intermedios hasta su próxima utilización. Los lotes o cargos de gelatina de cada uno 1,000 hasta 2.000 Kg. son sometidos a exámenes físicos, químicos y bacteriológi-cos antes de recibir la autorización final. Moler, tamizar, mezclar: Estos son los últi-mos pero los más importantes pasos que son necesarios para hacer el producto digno de utilización en las aplicaciones es-peciales y satisfacer las demandas de cada uno de los clientes. Aquí son utilizados, de acuerdo a la necesidad, los más diversos

Página 3 Volumen 1, nº 1

METODOLOGIA

Recepción de la materia prima: la materia prima a utilizar se recepciono las patas de pollo fresco, en buenas condiciones sin nin-gún mal. Limpieza: se utilizo agua potable con el ob-jetivo de eliminar restos de sangre y mate-rias extrañas para que no interfiera en el producto final. Remojo: este proceso diferencia de la vía ácida de la alcalina. En la vía ácida se efec-túa utilizando un ácido inorgánico por un tiempo de 10 a 30 horas, con el objeto de hinchar y debilitar las uniones de las partí-culas fibrosas del colágeno, facilitando de esta manera la ruptura final cuando se utili-za agua caliente a vapor. El pH del agua de remojo debe ser de 4 – 5 donde las proteí-nas del colágeno tienen su punto isoelectri-co. Los ácidos mas usados son el clorhídri-co, sulfúrico, fosforito y sulfuroso. En la vía alcalina se utiliza cal y agua dejando un re-poso por 3 a 12 semanas. El objetivo es re-mover la mayoría de los albuminoides como globulinas, mucopolisacaridos, albúminas, carotenos y otros pigmentos.

Lavado: se realiza con agua corriente para eliminar residuos ácidos o alcalinos, así co-mo otras impurezas Extracción: en ambos métodos se realiza una extracción en caliente, siendo muy im-portante la influencia de la temperatura y tiempo de extracción en la calidad de la ge-latina. Filtrado: los licores extraídos de la gelatina se filtran en caliente para eliminar impure-zas sólidas concentración: la concentración se realiza al vació, llegándose a una concen-tración de sólidos de refrigeración. Secado: se realiza en un secador de túnel por aire caliente hasta obtener un producto con 10 a 15 % de humedad. Molienda: esta operación se realiza en un molino de martillos para obtener el producto en polvo. Envasado: la gelatina se puede envaasr en bolsas de plietileno.

MATERIALES

♦Vasos de precipitados de 250 y 500ml. ♦Baguetas. ♦Placas petri grandes. ♦Tedas de seda para filtrar . ♦Balanza. ♦Molino. ♦Cocina.

♦Baño maría. ♦Refrigeradora. ♦Estufa. ♦Potenciómetro. ♦Termómetro. ♦Secador de túnel.

Limpieza

Adición de HCl

Pesado de la gelatina extraída

Materia prima

Lavado

Extracción

Filtrado Extraído

molinos y mezcladores. Después de haber sido llenados en silos, en Big-Bag, o bolsas y de haber recibido la autorización correspon-

diente son transportados a los clientes.

Página 4 EXTRACCION DE GELATINA

Materia Peso

Patas de pollo 350 gr.

Patas limpias 330 gr.

Gelatina extraída congelada 450 gr.

Grasa extraída 200 gr.

Con respecto a la materia prima

Con respecto al secado

Materia Peso

Peso de placa 42.7333 gr.

Peso de la muestra 17.2531 gr.

Peso final 48.2981 gr.

Peso de gelatina seca 5.5648 gr.

Con respecto al rendimiento

Materia Rendimiento

Gelatina 1.59%

DISCUSIONES

Con respecto al pre tratamiento con acido: www.gelita.com, menciona que La pata de pollo, a diferencia de la res, es sacrificado todavía relativa-mente joven. Como el tejido de la piel en esta edad noestá muy fuertemente arraigado, no es necesario el tratamiento preliminar alcalino. La concentración del ácido(s) y el tiempo de permanecía en él depen-derá del estado de la materia prima, grado de en-trecruzamiento del colágeno, etc.

Con respecto a la extracción : La caracteristica principal de la gelatina es su capa-cidad de formar un gel en medio acuoso a tempera-turas inferiores a 35 – 40ºC y disolverse en agua caliente (40 – 50ºC) sin dejar residuos ni grumos.

De la práctica podemos decir que se obtuvo una gelatina con impurezas y de una apariencia oscura, esto debido a la mal filtración y el tiempo de remojo como dice la bi-bliografía por un tiempo de 10 a 30 horas. Con respecto al rendimiento : www.gelita.com, menciona que le rendimiento de extrac-ción de gelatina es de 2.5-3%, en la pratica salio 159% lo que nos puede decir que hubo perdidas al momento de la extracción

RESULTADOS

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♦ Para la extracción de gelatina de la pata de pollo no se necesario un pre tratamiento con alcali.

♦ La temperatura de extracción de la gelatina es de 40-50ºC.

♦ El rendimiento de extracción de gelatina es de 2.5-3%.

CONCLUSIONES

Página 6 EXTRACCION DE GELATINA

BIBLIOGRAFIA

www.gelita.com Www.CUERONET-ELABORACION DE GELATINAS.htm Www.EXTRAC~1.HTM

CUESTIONARIO

¿indique un modelo experimental para la obtención de gelatina de una materia primera desconocida EXTRACCIÓN DE GELATINA A PARTIR DE PIEL DE ES-PECIES DE ORIGEN MARINO. El objeto de la invención es obtener una gelatina, que se caracteriza por poseer un amplio espectro de ca-racterísticas, es decir competitivo en la industria, des-odorizado y translúcido y el procedimiento de la obten-ción de la misma. Está constituida por colágeno des-naturalizado, pudiéndose adicionar de alguno o todos de los siguientes ingredientes: agua, sales (como sul-fatos, fosfatos, cloruros), hidrocoloides (como hidroxi-metilcelulosa, carragenatos, guar), agentes inductores de enlaces covalentes (tales como tranglutaminasa, cisteina,), azúcares y alcoholes. El que intervengan todos o sólo alguno de estos ingredientes varía en función de las condiciones y caracterísiticas del pro-ducto de partida así como del tratamiento químico y físico al que se ve sometido posteriormente; también dependerá de las características que se deseen obte-ner según sea el destino final de este producto. El procedimiento de la obtención del producto se ca-racteriza por someter las pieles y/o tejido conectivo a una serie de lavados, seguido de un tratamiento con álcali diluido para obtener una completa limpieza del producto y preparación para la pre solubilización. Su duración e intensidad dependerá del estado de la ma-teria prima. Posteriormente, tras un lavado para neutralizar se somete a un tratamiento con ácido diluido. Las propie-dades que infiere el ácido seleccionado predispone para obtener unas propiedades finales del producto

elevadas. La concentración del acido y el tiempo de permanencia en él dependerá del estado de la mate-ria prima, grado de entrecruzamiento del colágeno, etc. Una vez pregelatinizada la proteína se lava abun-dantemente y se procede a la extracción de la gelati-na en un baño de agua. Según la temperatura y tiem-po aplicado se obtendrán unas características y ren-dimiento determinado. Seguidamente se procede a un proceso de filtración y ultrafiltración y al secado, bien en aire o mediante atomización o liofilización. Por último se mezcla este material proteico con los ingredientes escogidos, pudiéndose obtener incluso una gelatina con diversos grados de termoirreversibi-lidad. Estabilizar y preservar de la calidad del material de partida, tejido conectivo, a largo plazo. Estas pieles y restos de tejido conectivo pueden proceder de muy diversas fuentes, tantas como especies marinas y procesos que haya podido tener el pescado previo a su separación. La estabilización y mantenimiento consistirán en uno o varios de los procesos físico-químicos que a continuación se describen. En primer lugar se debe considerar la adición de compuestos químicos, en especial la adición de sal común y sales alternativas al uso del cloruro sódico. También se pueden adicionar agentes antimicrobianos, inhibido-res de proteasas, agentes inductores de enlaces co-valentes, y blanqueantes, que estabilicen este mate-rial desde estos puntos de vista. Otros aditivos a utili-zar son distintos tipos de alcoholes y azúcares/polisacáridos que además contribuyen a facilitar la desecación de la piel, reduciendo la actividad de agua, por lo cual también actuarían desde un punto

de vista antimicrobiano, antioxidante, etc (paralizando las reacciones químicas en mayor o menor medida dependiendo de la actividad de agua remanente). Posteriormente se someterá a alguno o varios de los siguientes tratamientos físicos que nunca han sido utilizados para conservar pieles o restos de tejido co-nectivo. Entre estos métodos están comprendidos la desecación total o parcial - bien en aire o vacío, o me-diante atomización o liofilización-, prensado, calenta-miento, esterilización/ pasteurización térmica, altas presiones, ahumado, irradiación, ultrasonidos y conge-lación. La acción conjunta de los métodos físico-químicos reseñados incrementará la vida útil de estos desechos y facilitará las condiciones de transporte y almacenamiento de los mismos. ¿Cómo determinaría la calidad de la gelatina obten-ción de la gelatina obtenida en la práctica? Examen gustativo: La solución en agua caliente no de-be tener ni olor ni gusto desagradable. pH: Determinar el pH en la solución a 1 p. 100 mante-nida a 40 °C; El pH de las soluciones coloidales está comprendido entre 3 y 4. El pH de las soluciones pre-paradas a partir de productos en polvo o en granos está comprendida entre 5 y 7. Pérdida en la disecación: Gelatinas presentadas en estado sólido: En una cáp-sula de silicio de 70 mm de diámetro con tapa, poner 2 g de gelatina. Desecar en la estufa a 100-105°C durante 6 horas. Dejar enfriar en cápsula cubierta y en desecador. Pesar. O sea p g la cantidad de residuo seco ; la pérdida de peso no debe sobrepasar 15 p 100. Gelatinas presentadas en estado líquido: En una cáp-sula de silicio de 70 mm de diámetro, poner alrededor de 10 g de solución coloidal de gelatina, pesar exacta-mente esta cantidad en cápsula cubierta, desecar en baño de agua a 100°C durante 4 horas y terminar la disecación en la estufa a 100-105°C durante 3 horas. Dejar enfriar en cápsula cubierta y en disecador. Pesar la cantidad de residuo seco. Es decir p g esta canti-dad ; llevada a 100 g de solución coloidal, el residuo seco debe alcanzar 5 p. 100 como mínimo. Todos los límites fijados aquí arriba se refieren al pro-ducto seco. Cenizas: Incinerar el residuo seco del ensayo apartado 4.3 calentándolo progresivamente a 600°C en un horno de mufla después de haber espolvoreado la ge-latina de 0,2 à 0,3 g de parafina sin cenizas destinada a evitar el desbordamiento de la masa. El índice total

de cenizas no debe ser superior a 2,0 p. 100. Preparación de la solución para ensayos: Después de pesarlas, disolver las cenizas en 2 ml de ácido clorhídrico concentrado (R) y 10 ml de agua. Calentar para activar la disolución y agregar agua destilada hasta obtener un volumen igual a 25 veces el peso de la gelatina seca. 1ml de esta solución contiene las materias minerales de 0,04 gr de gelatina seca. Hierro: A 10 ml de solución preparada para experi-mentos (4.5) se agregan 1 ml de ácido clorhídrico concentrado (R), una gota de permanganato de pota-sio a 1 p. 100 (R) y 2 ml de tiocianato de potasio a 5 p. 100 (R). Si una coloración roja aparece, la misma debe ser inferior a aquella de un testigo preparado con 2 ml de solución de hierro (III) a 0,010 g por litro (R), 5,2 ml de agua y los mismos volúmenes de ácido clorhídrico concentrado (R) y de tiocianato de potasio a 5 p. 100 (R). El contenido en hierro debe ser infe-rior a 50 mg/kg). Es igualmente posible proceder a la dosificación del hierro por espectrofotometría de ab-sorción atómica (ver método descrito en el Capítulo II del Codex enológico internacional). Cromo: En un matraz erlenmeyer de 50 ml, poner 10 ml de la solución preparada para experimentos (4.5), 1 ml de una solución de persulfato de amonio a 15 p. 100 (R), 0,5 ml de una solución de nitrato de plata a 1 p. 100 (R). Calentar y agregar gota a gota hasta la coloración rosa persistente del permanganato de po-tasio en solución a 3 p. 100 (R).Poner algunas gotas en exceso y mantener una ebullición suave durante 10 minutos. Si durante la ebullición la solución se decolora, agregar permanganato de potasio. Después de 10 minutos introducir gota a gota el ácido clorhí-drico diluído 1/10 (R) hasta la completa decolora-ción. Después del enfriamiento, transvasar a una ma-traz aforado de 20 ml. Agregar 2 ml de difenilcarbaci-da en solución a 0,05 p. 100 en el alcohol (R) que esté fresca. Llevar a 20 ml. Si apareciera una colora-ción rojo violáceo, la misma debe ser inferior a aque-lla obtenida al tratar 4ml de solución de dicromato de potasio a 0,001 g de cromo por litro (R) por 2 ml de ácido sulfúrico a 5 p. 100 (R), 5 ml de agua destilada, agregando, después de mezclar, 2 ml de solución de difenilcarbacida a 0,05 p. 100 en el alcohol (R) y lle-vando a 20 ml. El contenido en cromo debe ser infe-rior a 10 mg/kg. Es igualmente posible proceder al dosificación del cromo por espectrofotometría de ab-sorción atómica (ver método descrito en el Capítulo II del Codex enológico internacional).no debe ser más intensa que aquella obtenida. Estadísticas de gelatinas, producción y consumo en

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el Perú y a nivel mundial: Producción de gelatina a nivel mundial expresada en dólares del 1996 - 1998

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