TỔNG QUAN VỀ GELATIN
Định nghĩa gelatin
Từ gelatin đã trở nên phổ biến từ những năm 1700, đƣợc bắt nguồn từ tiếng Latin là “gelatus”, nghĩa là màng hay chất làm đông
Năm 1967, Ramachandran đã định nghĩa gelatin là một polypeptide có trọng lượng phân tử cao, được chiết xuất từ collagen, thành phần protein chủ yếu có trong các mô liên kết của động vật như xương, da và gân.
Năm 1987, Rose định nghĩa gelatin là từ để chỉ những hợp chất protein có nguồn gốc từ collagen
Năm 1998, Bailey và Paul đã định nghĩa gelatin là một loại protein tinh khiết được sử dụng trong thực phẩm, được tạo ra từ quá trình biến tính nhiệt collagen, có cấu trúc tương tự như protein động vật.
Năm 1990, Dƣợc điển Hoa Kỳ (USP) định nghĩa gelatin là sản phẩm thu được từ quá trình thủy phân một phần collagen, được chiết xuất từ da, mô liên kết trắng và xương của động vật.
Năm 2001, Fernandez-Diaz và các cộng sự đã định nghĩa gelatin là một loại protein hòa tan trong nước, được tạo ra thông qua các quá trình phá hủy cấu trúc bậc ba, bậc hai và một phần cấu trúc cơ bản của collagen tự nhiên.
Hình 1.1: Tổng quan về gelatin
Thành phần hóa học của gelatin
Gelatin có thành phần chính tương tự như collagen, điều này đã được xác nhận qua nhiều mô và loài khác nhau Sự khác biệt nhỏ trong thành phần của gelatin chủ yếu xuất phát từ nguồn nguyên liệu thô và quy trình xử lý cũng như phương pháp chiết xuất được áp dụng.
Thành phần chính của gelatin là protein, bao gồm hầu hết tất cả các amino acid, ngoại trừ tryptophan và cystine, thường chỉ xuất hiện với lượng rất nhỏ Ngoài ra, gelatin còn chứa muối khoáng và một lượng nước còn lại sau quá trình sấy khô.
Bảng 1.1: Các thành phần trong gelatin
Bảng 1.2: Thành phần amino acid của gelatin thu đƣợc sau khi thủy phân 100g mẫu
Tên amino acid Khối lƣợng (g)
Cấu trúc phân tử gelatin
Cấu trúc phân tử gelatin bao gồm 18 loại amino acid khác nhau, được liên kết với nhau bằng các liên kết peptide theo một trật tự xác định và tuần hoàn, tạo thành chuỗi polypeptide.
Có 1000 loại acid amin tạo thành cấu trúc bậc 1 của protein Các chuỗi peptide có chiều dài khác nhau tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và phương pháp sản xuất Mỗi chuỗi peptide có một đầu là nhóm amino và đầu còn lại là nhóm carboxyl Một trình tự điển hình của gelatin là:
Trong đó X chủ yếu là proline và Y hầu hết là hydroxyproline Cấu trúc này đƣợc thể hiện trong Hình 1.2
Hình 1.2: Cấu trúc hóa học của gelatin
Cấu trúc cơ bản của chuỗi gelatin là: - Ala - Gly - Pro - Arg - Gly - Glu - Hyp - Gly - Pro
Hình 1.3: Cấu trúc cơ bản của chuỗi gelatin
Tiêu chuẩn chất lƣợng của gelatin
Bảng 1.3: Chỉ tiêu lý - hóa của gelatin (theo TCVN 12099:2017)
1 Hao hụt khối lƣợng sau khi sấy, % khối lƣợng, không lớn hơn 18
2 Mùi và các chất không tan trong nước Đạt yêu cầu của phép thử trong 5.6
3 Hàm lượng lưu huỳnh dioxit, mg/kg, không lớn hơn 40
4 Hàm lƣợng tro tổng số, % khối lƣợng, không lớn hơn 2
5 Hàm lƣợng asen, mg/kg, không lớn hơn 1
6 Hàm lƣợng chì, mg/kg, không lớn hơn 1,5
7 Hàm lƣợng cadimi, mg/kg, không lớn hơn 0,5
8 Hàm lƣợng thủy ngân, mg/kg, không lớn hơn 0,15
1.4.2 Chỉ tiêu vi sinh vật
Bảng 1.4: Chỉ tiêu vi sinh vật của gelatin (theo TCVN 12099:2017)
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/g, nhỏ hơn 10 4
2 Enterobacteriaceae hoặc vi khuẩn nhóm coli-aerogens, CFU/g, nhỏ hơn 10
3 Streptococci nhóm Lancefield D, CFU/g, nhỏ hơn 10 2
Phân loại gelatin
Có nhiều cách để phân loai gelatin như theo nguồn gốc, theo phương pháp xử lý, theo dạng sử dụng hoặc là theo độ Bloom
Gelatin động vật có vú, chủ yếu được chiết xuất từ collagen trong xương gia súc, da lợn và da cá, là nguồn gelatin thương mại phổ biến nhất Gelatin từ lợn và bò được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng thực phẩm và công nghiệp.
Gelatin cá, được chiết xuất từ da và xương của cá, là một nguồn thay thế chấp nhận được cho các quy định ăn kiêng của Do Thái và Hồi giáo Sản phẩm này cũng cung cấp giải pháp an toàn cho các thị trường lo ngại về bệnh não xốp ở bò.
- Gelatin côn trùng: đƣợc chiết từ châu chấu sa mạc, bọ lúa miến, bọ dƣa
Có trọng lƣợng phân tử rất thấp khoảng 40kDa [6]
Dựa theo phương pháp xử lý:
- Gelatin loại A: có điểm đẳng tích 6-9, thu đƣợc từ da heo, da cá và thỉnh thoảng từ xương, phân tử collagen đơn giản, được xử lý bằng acid
Gelatin loại B, với điểm đẳng tích là 5, được chiết xuất từ da bò hoặc da của các động vật già sau khi giết mổ Loại gelatin này có cấu trúc phân tử collagen phức tạp hơn và được xử lý bằng phương pháp kiềm.
Dựa vào hình dáng bên ngoài: chia gelatin thành 2 loại: dạng hạt và dạng lá/miếng
Hình 1.4: Gelatin dạng lá và dạng hạt
Dựa vào độ “Bloom” có thể phân thành 3 loại: gelatin độ Bloom cao (220-
300), gelatin độ Bloom trung bình (150-220) và gelatin độ Bloom thấp (