Gélatine
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La gélatine est une substance solide translucide, transparente ou légèrement jaune, presque sans goût et sans odeur, obtenue par l'ébullition prolongée de la peau animale et des tissus conjonctifs. Elle possède de nombreuses applications dans le domaine culinaire, de la médecine ou de l'industrie.
En outre, la gelatine est considérée comme un ingrédient en terme d'étiquetage (norme européenne , voir réference(4)) et non pas comme un additif, c'est pourquoi elle n'a pas de Numéro E. On peut néanmoins encore la trouver avec l'attribut E441, puisqu'elle reste considérée par certaines firmes agro-alimentaires comme un additif gélifiant.
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[modifier] Propriétés physiques
La gélatine est un produit protéiné obtenu par hydrolyse partielle du collagène extrait de la peau, des os, des cartilages, des ligaments, etc. Les liaisons moléculaires entre les brins de collagène sont alors brisés. La gélatine fond lorsqu'elle est chauffée et se solidifie lorsqu'elle est refroidie. Mélangée à de l'eau, elle forme un gel colloïdal semi-solide.
[modifier] Production
À l'échelle industrielle, la gélatine est fabriquée à partir de sous-produits de l'industrie du cuir et de la viande, principalement la peau des porcs, les os des porcs et des bovins, ou les dépouilles de bovins. Les phoques et les requins sont aussi d'excellentes sources de collagène. Contrairement à l'idée reçue, la corne n'est pas utilisée. Les matériaux bruts sont préparés par des procédés de séchage, des procédés acides et des procédés basiques, qui sont employés pour extraire le collagène, ce qui peut prendre plusieurs semaines. La production mondiale est de l'ordre de 250 000 tonnes par an.
Le maintien à ébullition de certains cartilages ou os permet d'obtenir de la gélatine dissoute dans l'eau. Suivant sa concentration, le bouillon obtenu peut former naturellement une gelée par refroidissement. C'est un procédé utilisé par exemple dans la préparation du pot-au-feu.
Le processus de fabrication de la gélatine consiste en trois étapes :
- des prétraitements pour préparer la matière brute à l'étape d'extraction et pour éliminer les impuretés qui pourraient avoir des effets négatifs sur les propriétés physico-chimiques de la gélatine finale,
- l'étape d'extraction, effectuée principalement avec de l'eau chaude ou des solutions d'acide diluées, pour hydrolyser le collagène en gélatine,
- les traitements de raffinement incluant la filtration, la clarification, l'évaporation, la stérilisation, le séchage, le broyage et le tamisage.
[modifier] Prétraitements
Si le matériau brut de la production est des os, des solutions diluées d'acide sont utilisés pour éliminer le calcium et les minéraux similaires. S'il s'agit de peau ou de cuir, les prétraitements les plus importants sont le lavage, l'arrachage des poils et le dégraissage.
De l'eau chaude ou différents solvants peuvent être utilisés pour dégraisser. Le taux de graisse ne devra pas excéder 1% avant la première étape d'extraction.
Le matériau brut est préparé pour l'extraction par trois méthodes différentes : l'acide, l'alcali ou les traitements enzymatiques :
- le traitement à l'acide est particulièrement utilisé pour des matériaux moins réticulés comme le collagène de la peau de porc. Il dure normalement de 10 à 48 heures. La gélatine obtenue est appelée gélatine type-A.
- le traitement à l'alcali est utilisé pour des collagènes plus complexes comme ceux du cuir de bovin. Ce processus nécessite normalement plusieurs semaines. Son objectif est de détruire les réticules chimiques encore présents dans le collagène. La gélatine obtenue est appelée gélatine type-B.
- les traitements enzymatiques sont relativement nouveaux et présentent des avantages par rapport au traitement à l'alcali : le processus est rapide, le rendement est pratiquement de 100%, la gélatine est plus pure et les propriétés physiques de la gélatine obtenue sont meilleures.
[modifier] Extraction
Le collagène partiellement purifié est converti en gélatine par extraction avec soit de l'eau soit des solutions d'acide à des températures adaptées. Tous les processus industriels utilisent un pH neutre ou acide car un pH basique accélère la conversion mais favorise les processus de dégradation. La concentration en acide varie cependant selon les processus. L'extraction se déroule en plusieurs étapes et la température augmente généralement dans les dernières. Cette procédure assure une dégradation thermique minimale de la gélatine extraite.
[modifier] Raffinement
Cette étape permet la filtration, la clarification, l'évaporation, la stérilisation, le séchage, le broyage et le tamisage de la gélatine obtenue. Ces opérations dépendent de la concentration et du type de gélatine. Pour minimiser la dégradation, la température est limitée tant que possible et les processus sont rapides.
[modifier] Gélatine comestible
La gélatine comestible est vendue sous forme de feuillets, de granules ou en poudre. Certaines formes peuvent être ajoutées directement dans la préparation culinaire, d'autres nécessite un trempage préalable dans de l'eau.
Des variétés particulières de gélatine peuvent être préparées à partir de poisson ou de certains animaux de manière à être halal ou kasher. Les végétariens ou les végétaliens peuvent utiliser d'autres produits tels l'agar-agar, la pectine ou le konjac (parfois nommé de manière incorrecte « gélatine végétale »). Ces produits, des glucides, et la gélatine, formée de protéines, sont totalement différents d'un point de vue chimique. Cependant, le nom gélatine est parfois utilisé pour qualifier tous les types de gels et de gelées, mais, de manière correcte, le terme ne s'applique qu'aux produits issus de protéines animales. Il n'existe pas de gélatine d'origine végétale.
[modifier] Utilisations
Son usage le plus connu est sans doute celui d'agent gélifiant en cuisine. De la gélatine de différents types et de différentes qualités est utilisée dans un grand nombre d'applications, dans le domaine alimentaire comme pour des produits non-alimentaires.
[modifier] Usages alimentaires
Un grand nombre de produits alimentaires contiennent de la gélatine, comme par exemple le Jell-O, les aspics ou la guimauve. La gélatine peut être utilisée comme épaississant, stabilisant ou agent texturant dans des produits comme les crèmes glacées, les confitures, les yaourts, la margarine… Elle est également utilisée dans les produits allégés pour stimuler la sensation de gras en bouche et créer du volume sans ajouter de calories.
La gélatine est utilisée pour éclaircir des jus, notamment le jus de pomme, ainsi que le vinaigre.
[modifier] Dans l'industrie
- La gélatine est l'un des principaux constituants des gélules contenant des médicaments.
- Elle est utilisée pour maintenir les cristaux d'halogénure d'argent en émulsion dans quasiment tous les films photographiques. Malgré de nombreux efforts, aucun substitut n'a été mis au point qui présente la même stabilité et le même coût faible que la gélatine.
- Elle est utilisée comme agent enrobant ou pour la séparation de certaines substances. Elle rend le β-carotène soluble dans l'eau, ce qui permet d'obtenir une couleur jaune pour de nombreuses boissons.
- Elle est utilisée comme agent collant pour les têtes d'allumettes et le papier de verre.
- Certains produits cosmétiques contiennent un dérivé de la gélatine, le « collagène hydrolysé ».
- Utilisée comme durcisseur de surface, elle permet de rendre plus lisse le papier d'impression brillant ou les cartes à jouer, et de maintenir les plis du papier crépon.
- La gélatine est utilisée pour la clarification des vins par collage. Du gel de silice et des tanins peuvent être utilisés en complément.
[modifier] Pour le cinéma
- La technique de coulage de la gélatine se justifie pour la réalisation de certains effets spéciaux pour le cinéma. Il faut laisser tremper les plaques neuves de gélatine dans de l'eau froide, lorsque les plaques se plient et deviennent blanches à l'endroit de la pliure, les retirer de l'eau. La fusion de la gélatine est obtenue dans un bain-marie dont l'eau doit être à 60° environ; ne jamais la faire bouillir et remuer de temps en temps afin d'activer la fusion. Lorsque la gélatine est fondue, la sortir du bain-marie, attendre avant de couler que la température de la gélatine soit proche de 40°. La gélatine est employable lorsqu'elle produit un filet ininterrompu en coulant du bâton dont on s'est servi pour la remuer lors de la fusion. Démouler lorsqu'elle a repris sa rigidité.
[modifier] Autres usages
- Les blocs de gélatine sont utilisés pour simuler les tissus humains sous forme de cibles pour le test des armes à feu ou des munitions.
- Elle est utilisée en natation synchronisée pour maintenir les cheveux au cours de l'évolution.
[modifier] Propriétés médicales
Pendant des décennies, la gélatine a été présentée comme une source de protéines. Elle avait également la réputation d'agir comme fortifiant pour les ongles et les cheveux. Cependant, il n'existe que très peu de résultats scientifiques pour soutenir cette hypothèse, qui sont plutôt liées aux techniques de marketing efficaces utilisées dans les années 1890. En fait, le corps humain produit en quantités importantes les protéines constituant la gélatine. De plus, les problèmes de fragilités des ongles sont plus liés à un manque d'humidité qu'à celui de protéines.
Bien que la gélatine soit constituée à environ 98-99% (en poids à sec) de protéines, le corps humain n'est pas capable de l'utiliser directement. Elle possède donc une valeur nutritionnelle particulièrement faible. Les acides aminés constituant la gélatine sont : la glycine (21%), la proline (12%), l'hydroxyproline (12%), l'acide glutamique (10%), l'alanine (9%), l'arginine (8%), l'acide aspartique (6%), la lysine (4%), la sérine (4%), la leucine (3%), la valine, la phénylalanine et la thréonine (2%), l'isoleucine et l'hydroxylysine (1%), la méthionine et l'histidine (<1%) et la tyrosine (<0.5%). Ces valeurs sont variables (surtout pour les constituants minoritaires) et dépendent de la source de matériaux bruts et de la technique de préparation.
La gélatine contient un taux inhabituellement élevé d'acides aminés non essentiels, la glycine et la proline (qui sont produits par le corps humain), tout en étant déficitaire en acides aminés essentiels (non produits par le corps humain). C'est l'un des rares aliments dont la consommation exclusive occasionne un déficit en protéines. Elle ne contient pas de tryptophane et est déficitaire en isoleucine, thréonine et méthionine. Quelques personnes moururent des suites de malnutrition dans les années 1970, tout en suivant un régime très populaire de « protéines liquides ».
[modifier] Sécurité alimentaire
Du fait de l'encéphalopathie spongiforme bovine (ESB), plus communément appelé maladie de la vache folle, et de sa relation avec la maladie de Creutzfeldt-Jacob, il y a eu des inquiétudes concernant l'utilisation de gélatine issue d'animaux potentiellement infectés. Une étude parue en 2004 démontre que le procédé de production de la gélatine détruit la majeure partie des prions potentiellement présent dans le matériau brut. Cependant, des études plus récentes et plus détaillées concernant l'innocuité de la gélatine vis-à-vis de la maladie de la vache folle ont poussé la Food and Drug Administration américaine à réexaminer les procédures utilisées depuis 1997 pour la production de gélatine aux USA.
En raison des doutes pesant sur sa securité de son utilisation dans l'allimentation la gélatine fut remplacé par des composés végétaux dans l'industrie pharmacologique. Ainsi, et bien que cette tendance ne soit plus absolue, la majorité des gélules médicamenteuses sont maintenant enrobées dans des produits d'origine végétale.
[modifier] Tabou alimentaire
La consommation de gélatine est haram selon l'islam si elle provient de porcs ou de toute autre viande non halal. Elle est aussi interdite dans le Judaisme, provenant du Porc ou de tout autre animal.
[modifier] Voir aussi
[modifier] Références
(1) Grobben, A. H.; Steele, P. J.; Somerville, R. A.; Taylor, D. M. Inactivation of the bovine-spongiform-encephalopathy (BSE) agent by the acid and alkali processes used in the manufacture of bone gelatine. Biotechnology and Applied Biochemistry (2004), 39, 329-338.
(2) Dr. Roland Heynke Gelatin Production and Prion Theory General Information about Gelatin and Mad Cow Disease including references to various studies.
(3) P.V. Stevens. Food Australia. 44(7): 320-324, 1992. Described on Dr Bernard Cole's website 2005-08-11.
(4) http://www.eufic.org/upl/1/default/doc/e-numbers_eufic.pdf
