فرآیند تولید ژلاتین

ژلاتین ماده‌ای جامد نیمه شفاف، بی‌رنگ، ترد و کمابیش بی‌مزه است که از کلاژن درون پوست و استخوان جانوران به‌دست می‌آید.ژلاتین از دو روش کلی قابل تهیه می باشد . یکی روش سنتی که تقریبا همان روش پخت است و دیگری روش شیمیایی و سنتتیک .روش شیمیایی خود به دو روش اسیدی و قلیایی تقسیم می گردد . در روشهای جدیدتر از آنزیم نیز جهت سرعت دادن به فرایند تولید ژلاتین استفاده می شود. البته نوعی ژلاتین از سریشم ماهی تهیه می گردد که از نظر تکنولوژی تولید کمی متفاوت با ژلاتین معمولی می باشد.
بطور کلی ژلاتین از هر روشی که تولید گردد در آن سه عمل خالص سازی ، تغلیظ ، و خشک کردن انجام می گیرد .در صورتی که فرآیند تولید ژلاتین با اسید شروع گردد ، روش را اسیدی و ژلاتین حاصل را نوع A و در صورتی که فرآیند با قلیا شروع گردد روش را قلیایی و نوع ژلاتین تولیدی را B می نامند .در مورد تولید ژلاتین از پوست خوک از فرایند اسیدی استفاده می گردد و با توجه به اینکه این زلاتین در کشورهای اسلامی کاربردی ندارد در مورد این فرایند توضیح زیادی داده نمی شود .


درموردتولید ژلاتین از استخوان گاو و گوسفند از فرایند قلیایی استفاده می گردد.که خلاصه این فرایند به شرح زیر است :

۱- مرحله آماده سازی مواد اولیه :

در این مرحله ابتدا مواد اولیه مورد استفاده که معمولاً استخوان و یا ضایعات پوست و بافت های هم بند می باشند از چربی ، خون و گوشت عاری می گردد . مواد مزاحم در پروسه تولید نظیر منیرال ها ، چربی ها ، آلبومین ها توسط روش های فیزیکی و شیمیایی جهت خالص سازی کلاژن از مواد اولیه حذف می گردد.
در حال حاضر از فرآیندهای مکانیکی جهت چربی گیری از استخوان استفاده می گردد . در این روش تکه های استخوان از آب سرد عبور داده می شود و سپس جهت خرد کردن در اندازه های ۱ تا ۲ سانتیمتر به یک آسیاب هدایت می شود.پس از مرحله خالص سازی و خرد شدن استخوانها ، استخوان خرد شده در دمای ۱۸۰ تا ۲۵۰ درجه فارنهایت پخته می شوند سپس توسط سانتریفیوژ کردن و خشک کردن در دمای ۱۶۰ تا ۲۷۰ درجه فارنهایت ژلاتین خشک بدست می آید.البته ژلاتین از استخوان خام استخراج نمی شود و قبل از استفاده از استخوان باید استخوان تحت یک سری فرایند قرار گیرند تا آماده پخت شود .

۲- مرحله هضم اسیدی :

قبل از استفاده از استخوان ابتدا برای مدت ۵ تا ۷ روز استخوان را در محلول HCl (%6-4) قرار می دهند ( البته در روشهای Continues این زمان کوتاهتر خواهد بود ) تا نمکهای معدنی از استخوان جدا شود . استخوانی که در این مرحله به دست می آید استخوان مرده نام دارد این استخوان مرده سپس با آب شستشو داده می شود تا ناخالصیهای آن گرفته شود .

۳- مرحله هضم قلیایی و استخراج ژلاتین:

در این مرحل استخوان مرده آماده سازی شده ، برای مدت ۳۵ تا ۷۰ روز در هیدروکسید کلسیم با pH حدود ۱۲ تا ۷/۱۲ قرار می گیرند و در این مدت هر هفته با چک کردن مخلوط اجزای غیر کلاژن برداشته می شود و ژلاتین آن جدا می شود .
مرحله استخراج ژلاتین معمولا در حوضچه های با جنس stainless steel که دارای امکانات حرارتی و کنترل دما هستند انجام می پذیرد . معمولا فرایند استخراج ژلاتین در چند مرحل انجام می پذیرد . در مرحله اول استخراج ژلاتین در دمای حدود ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتیگراد استخراج می شود . ژلاتینی که در مرحله اول استخراج می شود معمولا دارای وزن مولکولی ، ویسکوزیته و قدرت ژل شدن بالاتری نسبت به ژلاتین استخراجی در مراحل بعدی است .همچنین این ژلاتین از نظر ظاهری هم شفاف تر می باشد.در مراحل بعدی استخراج باید دما را بالا برد که این روی خصوصیات ژلاتین اثر می گذارد.

۴- مرحله شستشو :

بعد از این مرحله ژلاتین بدست آمده را با آب شستشو داده می شود . بدین ترتیب که هر یک کیلو ژلاتین با حدود ۵۰ تا ۱۰۰ کیلو آب شستشو داده می شود .در هنگام شستشو ، اسیدهای معدنی از قبیل اسید کلریدریک و اسید سولفوریک جهت تنظیم pH در حدود ۵ تا ۷ به محلول اضافه می شود . سپس ژلاتین بدست آمده از این استخوان مرده را توسط آب داغ استخراج می کنند .

۵- مرحله فیلتراسیون ، تبادل یونی و خشک کردن، آسیاب و بسته بندی:

برای بالا بردن خلوص ژلاتین بدست آمده در مرحله قبلی ، ژلاتین مایع از داخل فیلترهای سلولزی یا سیلیسی عبور داده می شود و توسط رزینهای آنیونیک و کاتیونیک یونزذایی می شود . سپس با بخار کردن آب اضافه ژلاتین بدست آمده تا حدود ۱۵ تا ۴۵ درصد تغلیظ می شود . ژلاتین تغلیظ شده مجددا فیلتر شده و پس از ۸ تا ۱۲ ثانیه سرد می گردد تا محصول بدست آمده استرلیزه گردد . بعد از این مرحله برای مدت ۱ تا ۳ ساعت با هوای گرم خشک می گردد و در اندازه های استاندارد آسیاب و بسته بندی می گردد . و یا اینکه توسط اکسترودر ژلاتین را اکسترود می کنند و آن را روی نقاله های از جنس stainless steel می ریزند تا به مرحله خشک کن وارد شود و به صورت اکسترود شده خشک شود. دمای خشک کن در ناحیه اول حدود ۳۰ درجه سانتیگراد و در ناحیه نهایی خشک کن حدود ۷۰ درجه سانتیگراد می باشد. فرایند خشک کردن بسته به خصوصیات مواد بین ۱ تا ۵ ساعت بطول می انجامد.

۶-فرایند آنزیمی :

فرایند تولید ژلاتین با روش قلیایی از استخوان معمولا حدود ۵ تا ۲۰ هفته(اغلب از ۸ تا ۱۲ هفته ) بطول می انجامد . به همین دلیل در روشهای جدید از آنزیم جهت تسریع فرایند استفاده می شود .البته این مسئله را باید در نظر داشت که کلاژنها در برابر اکثر آنزیمها مقاوم هستند ،اما برخی آنزیمهای پروتئینی وجود دارند که از این قاعده مستثنی هستند Pepsin و Pronase از این قبیل آنزیمها هستند . با استفاده از روشهای شیمیایی و استفاده از این آنزیمها می توان راندمان تولید را افزایش و زمان تولید را کاهش داد.

 

۵/۵ - (۲ امتیاز)