obtenciÓn de gelatina a partir de patas de pollos

8/13/2019 OBTENCIN DE GELATINA A PARTIR DE PATAS DE POLLOS

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UNPRG. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA EN INDUSTRIAS ALIMENTARIAS

TECNOLOGIA DE PRODUCTOS CARNICOS 1

26 de noviembre de 2013

niversidad NacionalPedro Ruiz Gallo

Facultad de Ingeniera QumicaE Industrias limentarias

VISIT UN CENTRO DE BENEFICIO CURSO : TECNOLOGIA DE PRODUCTOS CARNICOS.

TRABAJO: OBTENCIN DE GELATINA A PARTIR DE PATAS DEPOLLO.

DOCENTE : ING. IGNACIO SANTACRUZ ABRAHAN.

INTEGRANTES :

o B LDER CH PO N MIGUEL

o M RTINEZ HU CHES MOISES

o PEREZ C S S EDINSON

o SERN S NTISTEB N C RLOS

CICLO : 2013 I

Lambayeque noviembre de 2013.


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OBTENCIN DE GELATINA A PARTIR DE PATAS DE POLLOS.

I. INTRODUCCION:

La Gelatina es una mezcla coloide (sustancia semislida), incolora, translcida,

quebradiza y casi inspida que se obtiene a partir del colgeno procedente del

tejido conectivo de despojos animales hervidos con agua.

En el animal, la gelatina no existe como componente, se obtiene, como ya se

dijo, por hidrlisis parcial irreversible del colgeno, su precursor insoluble. En el

colgeno, la unidad bsica est formada por tres cadenas de polipptidos, enrolladas en forma de hlice y estabilizadas por uniones intramoleculares. Esto

hace que el colgeno exhiba propiedades mecnicas nicas y forme la estructura

del tejido conectivo de la piel, los tendones, los cartlagos y los huesos de los

animales.

La gelatina es una protena compleja, es decir, un polmero compuesto por

aminocidos. Como sucede con los polisacridos, el grado de polimerizacin, la

naturaleza de los monmeros y la secuencia en la cadena proteica determinan

sus propiedades generales. Una notable propiedad de esta molcula es su

comportamiento frente a temperaturas diferentes: se derrite con el agua caliente

y se solidifica nuevamente y se hincha con el agua fra.

Pocos alimentos renen tantas propiedades positivas como la gelatina. Sirve de

fuente protenica de primera, no dispone de potencial alrgeno, es libre de

colesterol, azcar y grasa, se digiere sin problemas y no contiene aditivos. Con la

gelatina se puede crear platos bajos en caloras que, a pesar del bajo contenido en

grasas, no pierden en sabor y garantizan un plus de protena

Tradicionalmente relegada a la repostera, la gelatina es algo ms que un postre

fcil de hacer. No slo es un ingrediente muy atractivo a la hora de cocinar platos

elaborados y deliciosos, tanto dulces como salados, sino que tiene un alto valor

nutritivo. De hecho, la gelatina es protena en estado puro.
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II. OBJETIVOS:

Obtener gelatina a partir de patitas de pollo.

Determinar los parmetros ms importantes del proceso de obtencin.

Conocer el proceso de extraccin de gelatina a partir de residuos de origen

animal.

Analizar y determinar los puntos crticos del proceso.

III. FUNDAMENTO TEORICO:

GELATINA La gelatina, es una sustancia orgnica nitrogenada por hidrlisis parcial del

colgeno contenido en la piel, tejidos conjuntivos o huesos de los animales.

La gelatina es un material proteico dotado de propiedades gelificantes y

espesantes nicos, a diferencia de los espesantes de origen vegetal, la gelatina es

la nica protena natural de importancia comercial, capaz de producir geles

termo-reversibles en agua a temperatura cercanas a la temperatura corporal. Esta

ventajosa capacidad de re-derretimiento a temperatura corporal, que no puede

ser producida por otros materiales o sistemas, es la que imparte a los geles de

gelatina su inigualable textura superior y su inconfundible palatabilidad y

sensacin bucal.

Segn la materia prima empleada y el mtodo de extraccin, las gelatinas varan

en composicin molecular y propiedades fsicas. Por consiguiente, difieren de unfabricante a otro y no se pueden comparar fcilmente para aplicaciones

especficas sin un adecuado conocimiento cientfico.

En general, la propiedad ms importante de una gelatina desde el punto de vista

comercial es su fuerza gelificante (medida en unidades Bloom). Otras

propiedades fisicoqumicas tales como viscosidad, color y claridad, as como

tambin su pureza qumica y bacteriolgica y los procesos de produccin


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utilizados, contribuyen al valor global del producto. Rodrguez, G. Muoz, J.

La gelatina se forma mediante la hidrlisis del colgeno y se prepara a partir de

materiales ricos en esta sustancia tales como la piel de cerdo, piel de ganado

vacuno o huesos. La carne de animales jvenes en la que el colgeno todava no

ha experimentado un entrecruzamiento intenso produce gelatina con facilidad

mediante el proceso de cocinado ordinario. Ranken, M (1993).

COLAGENO

El colgeno, es una fraccin principal del tejido conectivo, viene a ser una

protena de estructura fibrosa, organizada y casi cristalina, se encuentra en los

tejidos de todos los organismos multicelulares, desde los ms primitivos hasta el

hombre.

El colgeno representa aproximadamente el 30% del conjunto proteico en los

mamferos, siendo la caracterstica de esta protena el predominio de cuatro

aminocidos en su composicin: glicina, alanita, prolina e hidroxiprolina,

representando ste ltimo el 14% en peso total de aminocidos componentes del

colgeno, adems la suma de estos 4 aminocidos representa casi el 75% de losaminocidos totales del colgeno.

La obtencin de la gelatina de diversas calidades se ve influenciada por la

complejidad del colgeno (influenciada a su vez por el tipo de tejido, edad y

especie animal), as como de los diferentes procesos qumicos disponibles para

la ruptura de las estructuras y enlaces del polmero.

Tabla 1: Contenido de colgeno en diferentes tejidos

TejidoContenido base

Peso seco%Tendones 90

Piel 90Cartlago 40

Huesos 20


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Inicialmente el colgeno es insoluble en agua, debido a su estructura fibrosa,

organizada y casi cristalina, pero bajo la accin de tratamientos cidos o bsicos

moderados, esta estructura organizada se desorganiza, provocando el paso de

fibras a fibrillas, luego a tropocolgeno (unidad monomrica bsica) y

posteriormente la desorganizacin de las tres constitutivas de las hlices

mediante los siguientes mecanismos:

Apertura en tres cadenas alfa desorganizadas e independientes (peso

molecular de 80 000 a 125 000), siendo la gelatina con esta composicin

la de ms alta calidad tcnica. Apertura en dos molculas, una de ellas alfa desorganizada y la otra

molcula doble beta (unin de 2 alfas mediante enlaces) de peso

molecular de 160 000 a 250 000.

La no apertura y desorganizacin de la espiral nos da una molcula gama

de 240 000 a 375 000 dltons. (tres cadenas alfa unidas covalentemente

(tres cadenas alfas unidades

Las tres cadenas alfa unidas entre s forman una hlice triple y compacta

denominada tropocolgeno, en donde la localizacin de sus componentes prolina

e hidroxiprolina les proporciona esta configuracin helicoidal. . Rodrguez, G.Muoz, J.

OBTENCION DE GELATINA

Para obtener gelatina, es necesario transformar el colgeno hasta obtener un

producto de la mejor calidad comercial posible, en este caso el colgeno se

puede disponer de las siguientes materias primas:

Piel fresca de cerdo

Huesos

Pieles de ternero, bovinos, bfalos, etc.

Cartlagos


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Existen cuatro mtodos utilizados para obtener la gelatina, siendo las ms

utilizadas en la actualidad el mtodo cido y el mtodo bsico:

Extraccin cida.- es el mtodo ms rpido, se aplica a materia primacon poco grado de entrecruzamiento, por ello se utiliza ms en las pieles

de cerdo, obtenindose una gelatina denominada A.

Extraccin alcalina.- es el mtodo ms lento y se utiliza frecuentementetiempos que van de tres a cinco meses a temperaturas menores a 20C,

ste mtodo se aplica de preferencia a materiales con alto grado de

entrecruzamiento tales como las pieles de bovinos y bfalos. En este

proceso, el colgeno es desorganizado en su estructura fibrilar y solo el

calentamiento en medio acuoso sin accin qumica complementaria

puede completar la transformacin hasta gelatina. La gelatina obtenida

por este proceso se denomina gelatina B.

Extraccin enzimtica.- se han realizado investigaciones sobre estemtodo, para ello se ha empleado la enzima pronasa en presencia de

cloruro de calcio, el tiempo necesario es inclusive menor al mtodo

cido.

Extraccin microbiana.- se han tratado pieles con mycoderma ytorulopsis y se ha obtenido gelatina en 21 das. Esta tcnica y la

enzimtica son relativamente nuevas.

Para obtener la gelatina se requieren tres etapas bien diferenciadas:

Preparacin de la materia prima La materia prima, al margen de su procedencia, debe primero

seleccionarse, clasificarse, cortarse en tamaos uniformes y purificarse

(lavado, desgrasado, eliminacin de pelo, etc.), luego mediante los

tratamientos cidos, bsicos o biotecnolgicos, se incrementa la blandura

y el volumen de la materia prima, adems a nivel de estructuras

moleculares, se produce una ruptura parcial de uniones peptdicas y una

disociacin parcial de los enlaces covalentes existentes entre las cadenas.

Extraccin


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Durante la extraccin de la gelatina, mediante tratamientos con agua a

temperaturas altas (promedio de 80C), se acenta la ruptura de estos

enlaces incluido los puentes hidrgeno, separndose en cadenas

individuales, permitiendo mayor conversin de colgeno a gelatina.

Un pretratamiento alcalino de la materia prima, produce una gelatina con

punto iso-elctrico ms bajo, aproximadamente 5, en tanto que un

pretratamiento cido, limitado casi exclusivamente a material de piel de

cerdo, produce una gelatina con un punto iso-elctrico entre 7 y 9.

Purificacin y secado

La suspensin de gelatina obtenida despus de la extraccin se clarificamediante centrifugado y filtracin, adems mediante la desionizacin se

purifica la gelatina an ms eliminando sales inorgnicas.

Mediante la evaporacin se concentra la suspensin de gelatina en

preparacin para el secado. Una filtracin secundaria pule la

suspensin y resulta en una gelatina de mayor brillo, luego a fin de

asegurar el grado mximo de pureza se pasteuriza y se enfra rpidamente

y se extruda el gel resultante en forma de fideos, los que se distribuyen en

bandejas o fajas transportadoras, para su traslado hasta los tneles de

secado hasta reducir la humedad del producto entre 10 y 12%.

Posteriormente estos fideos se trituran y el polvo resultante se tamiza a

travs de mallas ajustadas a distintas especificaciones y se envasa.

Rodrguez, G. Muoz, J.

COLGENO HIDROLIZADOEl colgeno hidrolizado es una protena de bajo peso molecular (es decir

escaso poder gelificante) para su uso especial en aplicaciones

alimenticias y no alimenticias en las cuales se requiere propiedades

espesantes y texturizantes de la gelatina sin sus efectos gelificantes. Esta

caracterstica abre nuevas perspectivas para su aplicacin en industrias

que anteriormente no podan utilizar las propiedades fisicoqumicas de la

gelatina debido a su poder gelificante.


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El peso molecular promedio del colgeno hidrolizado se ubica dentro de

la escala de 4 000 a 20 000, siendo el valor calrico de 4 cal/gramo. El

colgeno hidrolizado es un producto adecuado para incrementar el

contenido proteico de los alimentos debido a su elevado contenido de

protenas. Rodrguez, G. Muoz, J.

VALOR BIOLGICO DE LA GELATINA

El colgeno, es una protena muy resistente a la accin hidroltica de los

enzimas digestivos; mientras que la gelatina es de fcil digestin pero su

valor biolgico es muy bajo, debido a su deficiencia de los aminocidos

esenciales lisina y triptfano.

FUERZA DE GEL DE LA GELATINA

La fuerza del gel se expresa mediante los grados BLOOM, en el mercadoexisten gelatinas que van desde 50 a 320 grados Bloom, la tcnica toma las

siguientes condiciones: Se aplica a aquellas preparaciones gelificadas a 10C

y maduradas durante 16 a 18 horas, y corresponden a peso en gramos,

necesarios para obtener un hundimiento de 4 mm. El gel de un pistn

cilndrico de 12,7 mm de dimetro geomtricamente definido.

USOS DE LA GELATINA

Su uso en la Agroindustria es variada debido a sus propiedades

fisicoqumicas y sensoriales, entre estos tenemos:

Postres de gelatina en agua

Industria Lctea (espumante, flan de leche, en quesos mejora el

rendimiento, en yogurt ayuda a estabilizar la viscosidad, en helados, en

mantequilla, etc.)

Postres espumosos (estabilizacin de crema chantilly)

Pastelera, mejora el espumado

Industria Crnica, absorbe y estabiliza los lquidos presentes en los


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jamones, salchichas, etc.

Encapsulantes de sabores y aromas durante su secado, mediante la

formacin de un matriz.

Clarificantes de vino y jugo de fruta, mediante la formacin de flculos

con los taninos, los que al precipitar, clarifican estos lquidos.

Confitera, en la elaboracin de malvaviscos y caramelos suaves,

marshmellows, etc. Rodrguez, G. Muoz, J.

IV. MATERIALES Y METODOS:

4.1 MATERIALES:

Balanza analtica

Materiales de vidrio diversos: pipetas, probetas, vasos de

precipitados.

Olla grande

Estufa

pH-metro

Termmetro

Materia prima: huesos, patitas de pollo.

Reactivos: HCl 3% N.

4.2 METODOS DE ANALISIS Y CONTROL:

Determinar el pH de remojo y temperatura de extraccin.

Determinar los slidos totales en la etapa de concentracin

Determinar humedad del producto final y grado de gelificacion


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V. PROCEDIMIENTO:

FIGURA N1: Flujo de operaciones para la extraccin de gelatina.

Materia prima

T=80-90C por 15 minDilucin: mp: agua

1:2.5

Desengrasado

LavadoT=80-90C por 15 min

Pesado

Sol.HCl 3%Mp: solucin de HCl3%

Maceracin cidaT: ambiente t: 24 horasPH=5Mp: agua

1:2Lavado

T: 80 C t: 60 minPH=5MP: Agua

1:2

Extraccin

Filtracin

T=4

Gelificacin

SecadoT=60C por 12 -24 Horas

Molienda

Empacado


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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Recepcin de la materia prima: Se recepcion las patas de pollo fresco, en

buenas condiciones sin ningn mal.

Limpieza: se utiliz agua potable con el objetivo de eliminar restos de sangre ymaterias extraas para que no interfiera en el producto final.

Desengrasado: Esta etapa se hace con el fin de eliminar la mayor parte de lagrasa a una temperatura de 90c por un tiempo de 15 minutos.

Lavado: Se lava con agua tibia a 80c por un tiempo de 15 minutos. Pesado: Se pesa la materia prima para sacar rendimientos. Remojo: Va cida se efecta utilizando un cido inorgnico (HCl al 3%) por

un tiempo de 24 horas, con el objeto de hinchar y debilitar las uniones de las

partculas fibrosas del colgeno, facilitando de esta manera la ruptura final

cuando se utiliza agua caliente a vapor. El pH del agua de remojo debe ser de 4

5 donde las protenas del colgeno tienen su punto isoelctrico.

Lavado: se realiza con agua corriente para eliminar residuos cidos as comootras impurezas.

Extraccin: Se realiza una extraccin en caliente, siendo muy importante lainfluencia de la temperatura y tiempo de extraccin en la calidad de la gelatina.

Filtrado: Los licores extrados de la gelatina se filtran en caliente para eliminarimpurezas slidas

Concentracin: la concentracin se realiza al vaci, llegndose a una

concentracin de slidos de refrigeracin. Secado: Se realiza en un secador de tnel por aire caliente hasta obtener un

producto con 10 a 15 % de humedad.

Molienda: Esta operacin se realiza en un molino de martillos para obtener el producto en polvo.

Envasado: la gelatina se puede envasar en bolsas de polietileno.

Gelatina


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VI. DISCUSION:

Segn Ranken, M (1993).La gelatina se forma mediante la hidrlisis delcolgeno y se prepara a partir de materiales ricos en esta sustancia tales como la

piel de cerdo, piel de ganado vacuno o huesos. La carne de animales jvenes en

la que el colgeno todava no ha experimentado un entrecruzamiento intenso

produce gelatina con facilidad mediante el proceso de cocinado ordinario

Segn Rodrguez, G.Inicialmente el colgeno es insoluble en agua, debido a suestructura fibrosa, organizada y casi cristalina, pero bajo la accin de

tratamientos cidos o bsicos moderados, esta estructura organizada se

desorganiza, provocando el paso de fibras a fibrillas, luego a tropocolgeno

(unidad monomrica bsica) y posteriormente la desorganizacin de las tres

constitutivas de las hlices. A travs de varias semanas de un tratamiento

alcalino, se obtiene una cuidadosa transformacin de la estructura del colgeno.

Segn Rodrguez, G. Los huesos desengrasados usados para la extraccin degelatina se reducen de tamao de hasta 5-10 mm. En el proceso de extraccin,

la materia prima neutralizada y desmineralizada, se somete a la extraccin en

caliente, siendo muy importante la influencia de la temperatura y el tiempo de

extraccin en la calidad de la gelatina; en la prctica realizada se utiliz una

temperatura de 60-80C por 2-4 horas.

La concentracin del cido y el tiempo de permanencia en l dependern delestado de la materia prima, grado de entrecruzamiento del colgeno, etc.

Una vez realizado el remojo con cido, se lava abundantemente con agua y se

procede a la extraccin de la gelatina en un bao de agua. Segn la temperatura

y tiempo aplicado se obtendrn unas caractersticas y con rendimiento

determinado.

La caracterstica principal de la gelatina es su capacidad de formar un gel en

medio acuoso a temperaturas inferiores a 35 40C y disolverse en agua caliente


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IX. ANEXOS (fotos)

Materia prima

Escurrido 3 Lavado

cocinado 2 lavado

Cortado


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Gelatina

obtenciÓn de gelatina a partir de patas de pollos

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