GELATINA Y SU FUERZA GELIFICANTE (Bloom)

DEFINICIÓN

                Conocida como un agente gelificante, la gelatina es el producto obtenido del tratamiento ácido, alcalino o enzimático del colágeno, principal componente proteico de las pieles, huesos y tejidos conectivos de los animales, incluidos peces y aves, que no deben haber estado expuestos a pentaclorofenol (GMIA, 2019).

                «El  pentaclorofenol (PCP) es un compuesto orgánico aromático clorado utilizado como insecticida, fungicida, herbicida, desinfectante y aditivo de tintas anti-incrustantes.»    

                La gelatina consiste en una mezcla de polipéptidos que contiene, como estructura fundamental, basada en cadenas alfa (a), una masa molecular estimada en 95.000-100.000 Daltons. La gelatina también tiene cadenas llamadas beta (b) y gamma (γ), que son combinaciones de la unidad alfa básica en dos o tres cadenas respectivamente. La proporción relativa de todas sus fracciones y sus péptidos, o constituyentes de bajo peso molecular, influyen en su funcionalidad.

«Polipéptido: macromoléculas, formada por más de 50 aminoácidos.»

                Conocida por formar geles transparentes y excelentes propiedades de fusión en la boca, superior a otros agentes gelificantes existentes, la gelatina es casi insípida (sin sabor) e inodora, se presenta como un sólido vítreo y quebradizo y se puede suministrar como gránulos gruesos, polvos finos y láminas (GMIA, 2019), obtenida por dos procesos, clasificándolos en los siguientes tipos:

• Gelatina tipo A: producida por el procesamiento ácido de materias primas de colágeno, Tiene un punto isoeléctrico entre pH = 6.0 y 9.5.
• Gelatina tipo B: producida por el procesamiento alcalino de materias primas de colágeno. Tiene un punto isoeléctrico entre pH = 4.7 y 5.6.

«El punto isoeléctrico es el pH en el que un aminoácido, polipéptido o proteína tiene una carga líquida igual a cero (0).»

USO

                No es común asociar el término “gelatina” con una de sus aplicaciones más clásicas “los postres de gelatina de colores” o las gomas comestibles, sin embargo, su uso va más allá de los conocidos popularmente.

                Utilizada durante siglos como uno de los ingredientes más versátiles de la industria alimentaria (aunque no sirva como fuente de fibra), la gelatina también tiene aplicaciones en las industrias farmacéutica, cosmética y fotográfica. La facilidad para un gran número de aplicaciones se justifica porque se trata de un material casi insípido y atóxico con excelente biocompatibilidad y biodegradabilidad, asociado a bajo costo y abundancia (Etxabide et al., 2017).

CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS

La capacidad de formar un gel es una de las propiedades más importantes de la gelatina, siendo su resistencia/fuerza y ​​viscosidad las medidas más importantes para evaluar su clasificación y calidad física. Las propiedades de resistencia del gel están relacionadas con: proporción de componentes de las cadenas a  y b, concentración del gel, temperatura, tiempo de maduración, aditivos y pH.

                Algunas pruebas pueden cuantificar los efectos de estos factores dentro del proceso de producción y optimizar la calidad de los productos terminados, sin embargo, para efectos del control de calidad en general, solo la «Bloom test» es un procedimiento empírico bien establecido. La comercialización de la gelatina se realiza de acuerdo con su capacidad para formar gel, siendo graduada en términos de fuerza de gelificación o “bloom”. La fuerza de gel de la gelatina se expresa en (gramos) Bloom. Los productos comerciales pueden variar desde bajo Bloom (<150), medio (150-220) hasta alto (> 220 floración). El bloom de la determinará la concentración requerida para lograr la dureza deseada del gel: cuanto mayor sea la fuerza del gel (menor es la viscosidad), menor será la concentración de gelatina requerida para la formación de este gel.

• Fuerza del gel

                La fuerza del gel de gelatina es una medida de la rigidez de un gel formado a partir de una solución de concentración al 6,67% y preparado a 60°C, enfriado a 10,0° C durante 17 h. El Bloom es una medida de la fuerza (peso) requerida para presionar un émbolo estándar en la muestra de gel a una distancia de 4 mm.

                La siguiente metodología para la prueba se describe en el “Standard testing methods for edible gelatin” del Gelatin Manufacturers Institute of America (GMIA, 2019), cuyo método se basa en normas  acreditadas por el BSI (British Standards Institution) y por la AOAC (Association of Official Analytical Chemist) entre otras.

PROCEDIMIENTO – TESTE BLOOM

1. Pesar 7.50 g de gelatina en un frasco usando una balanza analítica

2. Adicione 105 mL de agua destilada a 25°C. Agitar con una varilla mientras agrega el agua asegurándose de que todas las partículas de gelatina estén humedecidas. Lave cualquier gelatina adherida al asta en el frasco con la última porción de agua, según sea necesario.

3. Inserte un tapón o cubra el frasco con un vidrio de reloj y deje que la muestra se hidrate durante aproximadamente 1-4 horas a temperatura ambiente.

4. Colocar el frasco de muestra en el BAÑO MARIA DIGITAL TE-056-MAG a 65°C para disolver la muestra, agitando periódicamente. Después de 8-10 minutos, el frasco se puede sacar del baño-María y agitar, colocándolo nuevamente. Continúe agitando suavemente los frascos hasta que toda la gelatina esté en solución. Cuando toda la gelatina esté claramente en solución, se debe retirar el frasco del baño. Para la mayoría de las gelatinas, el tiempo total en el baño no debe exceder los 15 minutos. Dependiendo de las condiciones de fabricación, algunas gelatinas pueden requerir más tiempo en baño -María. Se debe tener cuidado de que el tiempo total no supere los 25 minutos. Es esencial que toda la gelatina esté en solución antes de continuar con el siguiente paso.

5. Enfríe la muestra durante unos 15-20 minutos a temperatura ambiente. Alternativamente, enfríe la muestra colocando el frasco en el baño a 45°C durante 30-45 minutos.

6. Luego, gire suavemente el frasco para eliminar la condensación en el costado, según sea necesario. Retire el tapón y remueva con cuidado la espuma del centro de la superficie de la solución de gelatina con una cuchara u otro medio conveniente para asegurar una superficie lisa para el émbolo del texturómetro. Sustituya el tapón y coloque el frasco en un BAÑO TERMOSTÁTICO PARA LA PRUEBA «BLOOM» TE-181 a 10°C durante 17 ± 1 h.

El BAÑO TERMOSTATIZADO PARA PRUEBAS «BLOOM» TE-181 fue desarrollado de acuerdo a la necesidad de la prueba. Dispone de unidades de calentamiento y refrigeración, capaz de mantener el agua a 10 ± 0,1°C en agitación durante toda la prueba. El baño tiene nivelación ajustable de las bandejas para facilitar que el nivel del agua esté 1 cm por encima de la superficie de la solución de gelatina en el frasco de muestra, según la metodología de prueba de Bloom.

7. Ajuste el analizador de textura digital con los siguientes parámetros: Distancia (profundidad de penetración): 4 mm y Velocidad: 0,5 mm/segundo (Velocidad alternativa: 1,0 mm/segundo).

8. Saque la muestra gelatinosa del baño a 10°C y limpie rápidamente el agua del exterior del frasco. Retire el tapón y centre el frasco en la plataforma del texturómetro para que el pistón entre en contacto con la muestra lo más cerca posible de su punto medio.

9. Iniciar la medición para ejecutar el análisis. (Se hay espuma en el área de la muestra, donde el émbolo hace contacto, iniciar la determinación nuevamente). Repita según sea necesario hasta que todas las determinaciones de bloom estén completas.

Resultado

• El valor proporcionado por el texturómetro corresponde a la fuerza del gel (gramos Bloom) para la gelatina de prueba (no corregido por la humedad).
• Corrección de humedad: un valor aproximado de Bloom que corresponde a una cierta humedad puede ser calculado usando la siguiente fórmula:

B2 = B1 + B1 x 0.02 x (M1 – M2)

Donde: B1 = Bloom en la humedad M1 y B2 = Bloom en la humedad M2

CONSIDERACIONES FINALES

                La prueba Bloom es un método estándar único de gelatina para obtener la uniformidad industrial. La prueba es extremadamente exitosa gracias a su facilidad en la preparación de las muestras y la interpretación de los resultados, siendo las unidades “Bloom” las que son reconocidas mundialmente.

                La prueba puede ser usada y adaptada para cuantificar la fuerza de gel de otros tipos de geles  como Agar, geles de almidón, geles mistos de polisacáridos, pectina, carragenano, alginato, entre otros.

ACERCA DE KASALAB

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REFERENCIAS

Tecnal: https://www.tecnal.com.br/es/blog/226_gelatina_y_su_fuerza_gelificante_bloom

A. Etxabide, J. Uranga, P. Guerrero, K. de la Caba. Development of active gelatin films by means of valorisation of food processing waste: A review, Food Hydrocolloids, v. 68, 2017.

Gelatin Manufacturers Institute of America (GMIA). Standard testing methods for edible gelatina: Official procedures of the Gelatin Manufacturers Institute of America, Inc. 2019.