مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی > یادداشت های علمی

   شنبه 1 آبان 1400

وضعیت آب و هوای بندر انزلی

  صفحه اصلی     

  معرفی مرکز     

  امکانات مرکز     

  دستاوردهای مرکز     

  پروژه ها     

  نکته های سلامتی     

  یادداشتهای علمی     

  سخنرانی های علمی     

  معرفی مدیران     

  CV محققین     

 

 
یادداشت های علمی
مزیت ژلاتین آبزیان و کاربردهای آن
دو شنبه 11 شهریور 1392
معصومه رهنما

 ژلاتین:
نام ژلاتین از کلمه لاتین Gelatus به معنی سفت و محکم و یخ زده گرفته شده است. ژلاتین، ماده جامد ترد و نیمه شفافی است که بی رنگ یا زرد خیلی روشن است و معمولاً بی بو و بی مزه است. در واقع ژلاتین پروتینی است مشتق شده از هیدرولیز جزئی کلاژن حیوانی موجود در پوست و استخوان حیوانات. ژلاتین یکی از معدود پروتئین های مناسب جهت تولید صنعتی با استفاده از محصولات جانبی کارخانجات صنایع گوشت می باشد. این ماده به مقدار زیادی در صنایع غذایی به منظور ایجاد ژل ، ایجاد امولسیون کنندگی، ایجاد باند و قوام مناسب در محصولات مختلف استفاده می گردد.
گیاه خواران از مواد گیاهی همچون آگار به جای ژلاتین استفاده می‌کنند. البته به خاطر داشته باشید که به آگار ژلاتین نمی‌گویند؛ چون ژلاتین تنها از حیوانات به دست می‌آید و منشا گیاهی ندارد. گاهی به انواع ژل و ژله‌ها هم ژلاتین می‌گویند. اما ژلاتین تنها به فرآورده ای اطلاق می‌شود که از پروتئین حیوانات به دست می‌آید. پس از به وجود آمدن بیماری جنون گاوی، نگرانی‌هایی ایجاد شد مبنی بر این که ژلاتین به دست آمده از حیوانات مبتلا به این بیماری، ممکن است عاملی برای انتقال این بیماری به انسان باشد.
تبدیل ماده کلاژن محتوی بافت پیوندی (پوست و استخوان) به یک ماده تشکیل دهنده ژل و محلول که به عنوان ماده غذایی یا چسب مصرف می گردد، به ما قبل تاریخ بر می گردد. تهیه ژله های شفاف با استفاده از سفیده تخم مرغ برای تصفیه کردن، به عنوان هنر زن خانه دار و به مدت طولانی مورد توجه بود تا اینکه تولید صنعتی ژلاتین، آن را به صورت غیر ضروری درآورد. شگفت آور نیست که بسیاری از تحقیقات اخیر بر روی خصوصیات ژلاتین به وسیله متخصصان صنعت فتوگرافی است.
ژلاتین یکی از پر مصرف ترین مواد پروتئینی کلوئیدی در صنایع غذایی، دارویی، پزشکی و نظامی است که در چهار درجة متفاوت خوراکی، صنعتی، فوتوگرافی و دارویی تولید می شود. در صنایع غذایی در تهیه مارمالادها، ژله‌ها، شیرینی‌ها، بستنی‌ها و غیره بکار می‌رود که به آسانی در بدن جذب شده و به هضم سایر مواد غذایی از طریق تشکیل امولسیون با چربی‌ها و پروتئین‌ها کمک می نماید. همچنین ژلاتین به عنوان یک عامل شفاف کننده در نوشیدنی‌ها و آبمیوه‌ها بکار می‌رود. ژلاتین با کاهش‌دادن کالری‌ها در مادة غذایی بمنظور افزایش سطح پروتئین بخصوص در غذاهای ورزشکاران (مخصوصاً بدنسازان) توصیه می‌شود.
بعلاوه ژلاتین در کاهش کربوهیدرات در غذاهای فرموله شده برای بیماران دیابتی شرکت دارد. در صنایع داروسازی و پزشکی بعنوان ماتریس القا‌ءکننده‌ها، در داروهای قابل تزریق برای تحویل میکروکپسول‌ها و نیز در تزریق‌های وریدی بکار می‌رود .
گزارشاتی وجود دارد مبنی بر ضعیف کردن واکسن‌های ویروسی برای ایمن‌سازی در برابر سرخک، گوشک، سرخجه، ورم مغز ژاپنی، هاری، دیفتری و سم کزاز که ژلاتین بعنوان پایدار کننده عمل می‌کند. در انعقاد خون، جانشینی برای سرم خون، پوشاننده لایه داخلی معده و روده و در تهیة محیط کشت باکتری‌ها استفاده می شود. ژلاتین امولسیونی از نمک‌های نقره می‌سازد که در مقابل نور حساس می باشد و بنابراین نقش مهمی در توسعه سریع صنعت سینما و صنایع فوتوگرافی ایفا کرده است.
ژلاتین در صنایع دیگر مانند نساجی، تهیه چسب ، کبریت سازی، مرکب چاپ، کاغذ پلی کپی، کارتن سازی و در ساخت فیلتر لامپ‌های جیوه‌ای و همچنین به عنوان شفاف کننده اجسام نیز به کار می رود.
استخراج ژلاتین
تبدیل کلاژن به ژلاتین قابل حل می‌تواند بوسیلة گرم کردن کلاژن در اسید یا باز انجام شود. انحلال دمایی کلاژن (در حضور اسید و باز) به منظور گسسته کردن تعدادی از پیوندهای کووالانسی بین ذرات که در کلاژن حضور دارند،‌ می‌باشد. بعلاوه تعدادی از پیوندهای آمیدی در زنجیره‌های ابتدایی کلاژن، هیدرولیز را تحمل می‌کنند. فرآیند استخراج ژلاتین می‌تواند از طول زنجیره‌های پلی‌پپتیدی و خصوصیات عملکرد ژلاتین تأثیر پذیرد. این امر بستگی به پارامترهای فرآیندهای استخراج (دما، زمان و pH)، مرحلة آماده‌سازی و خصوصیات و روش نگهداری مواد اولیه دارد. فرآیند ساخت تمام ژلاتین‌ها شامل سه مرحلة اصلی می‌باشد: آماده‌سازی مواد اولیه، استخراج ژلاتین، خالص‌سازی و خشک کردن. بنابراین ژلاتین ساخته شده اغلب با کیفیت ژلاتین تجاری با خصوصیات خاصی برای کاربردهای خاص تهیه می‌شود. بسته به روش استخراج، دو نوع ژلاتین با خصوصیات متفاوت می‌تواند تولید شود. ژلاتین نوع A (نقطة ایزوالکتریک pH: 6-9) که با روش اسیدی تولید شده و ژلاتین نوع B (نقطة ایزوالکتریک تقریباً pH: 5) که با روش بازی تولید می‌شود. روش اسیدی برای کمتر کردن پیوند کووالانسی کلاژن در پوست خوک و ماهی مناسب‌ترین روش می‌باشد، در حالیکه روش بازی برای کلاژن‌های با کمپلکس بیشتر که در پوست‌هایی نظیر پوست گاو یافت می‌شود، مناسب می‌باشد.
بازده ژلاتین استخراج شده از ماهی، کمتر از ژلاتین استخراج شده از پستانداران است که تقریباً بین 6٪ و 19٪ است (گرم ژلاتین خشک در هر 100 گرم از پوست تمیز). بازده کم ژلاتین ماهی می‌تواند به دلیل از بین رفتن کلاژن بوسیلة شست و شو در مراحل اولیه یا بدلیل هیدرولیز ناقص باشد. بعلاوه، گزارش‌هایی وجود دارد که در هنگام فرآیند استخراج در دماهای بالا، برخی آنزیم‌های پروتئاز درون پوستی در کاهش مولکول‌های ژلاتین (مخصوصاً زنجیره‌های α و β) دخیل‌اند.
بازده استخراج ژلاتین از پوست‌ها تقریباً از 5/5٪ تا 21٪ از وزن اولیة مواد خام رتبه‌بندی شده است. این اختلاف بستگی به تفاوت ترکیب تقریبی پوست‌ها و مقداری از اجزای قابل حل پوست‌ها می‌باشد، بطوریکه این خصوصیات با گونه و سن ماهی‌ها تفاوت دارد. بعلاوه، تنوع در روش‌های استخراج می‌تواند به تفاوت‌های موجود در محتوای کلاژن مادة خام نسبت داده شود؛ هرچند این اطلاعات اغلب در نشریات در دسترس نیست.
قیمت داخلی و جهانی ژلاتین :
ژلاتین براساس ویسکوزیته آن با واحدی به نام بولوم درجه بندی می شود. هرچه عدد بولوم ژلاتین بالاتر باشد، درجه و قیمت آن بالاتر خواهد بود.
بولوم (Bloom) نام شخصی است که وسیله ای را جهت اندازه گیری سختی ژلاتین ابداع نمود. برای اندازه گیری بولوم،  ژلاتین را با درصد مشخصی آب مخلوط می کنند و سپس از آن ورقه هایی استاندارد تشکیل می دهند و پس از خشک شدن این ورقه ها درجه سختی را اندازه گیری می کنند. یک روش به این صورت است که 5/7 گرم نمونه را در بطری بولوم جای داده و با 105 میلی لیتر آب مقطر مخلوط می نمایند. این مخلوط به حال خود گذاشته می شود تا ژلاتین به طور کامل متورم شود. سپس در حمام آب 65درجه سیلسیوس حرارت داده می شود تا ژلاتین حل گردد. سپس ژلاتین در حمام سرد 10 درجه سیلسیوس به مدت 16 تا 18 ساعت قرار داده می شود و بعد از آن برداشته و با ژلومتر تست می گردد.
میانگین قیمت محصول تولید شده با توجه به کیفیت و همچنین نوع کاربرد آن نیز متفاوت می باشد و بین 60 تا 180 هزار ریال در بازار داخلی ارائه می گردد. قیمت جهانی ژلاتین بستگی به کیفیت محصول و نوع آن دارد. کیفیت ژلاتین بستگی به میزان رنگ آن و قدرت ژل شدن محصول دارد. هر قدر میزان رنگ، روشن تر و قدرت بولوم (ژل شدن) بیشتر باشد، کیفیت محصول بالاتر و قیمت آن نیز بیشتر می باشد. میانگین قیمت ژلاتین در هر تن حدود 9- 8 هزار دلار است که بستگی به کاربرد آن در صنایع مختلف و کشور تولید کننده، کیفیت آن، تعیین کننده قیمت محصول است.
اهمیت استراتژیکی ژلاتین در دنیای امروز :
امروزه با توجه به کاربردهای وسیع ژلاتین در صنایع مختلف و افزایش روزمره مصرف این کالا، از اهمیت فوق العاده ای برخوردار گردیده است و در بعضی موارد به عنوان یک کالای استراتژیک تلقی گردیده است. از آنجایی که در حال حاضر پوکه کپسولهای دارویی از ژلاتین تولید می گردد و سالیانه تعداد بسیار زیادی پوکه کپسول از ژلاتین در دنیا تولید می شود، این ماده نقش مهمی را در صنایع داروسازی به خود اختصاص داده است. با توجه به محدودیت تولیدکنندگان ژلاتین و همچنین در انحصار داشتن تکنولوژی و سرمایه گذاری بالای تولید محصول، همواره صادرات این محصول به کشورهای واردکننده دارای مسائل و مشکلات خود بوده است و این کالا به عنوان یک کالای استراتژیک مورد معاملات بین المللی قرار گرفته است. البته همانطور که گفته شده، علاوه بر کاربردهای ذکر شده، ژلاتین دارای کاربردهای دیگری نیز می باشد که این خود نشان دهنده اهمیت تولید ژلاتین و نیاز به این محصول در جهان می باشد.
کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده ژلاتین :
میزان تولید ژلاتین در سال 2010 در جهان در حدود 315000 تن بوده است که این ژلاتین از مواد اولیه مختلف تهیه گردیده است. یعنی حدود 144300 تن از پوست خوک، 89500 تن از پوست گاو و گوسفند، 76300 تن از استخوان و 4900 تن از سایر منابع مانند پوست ماهی و ... .
البته این ارقام در اروپا کمی متفاوت می باشد. بدین صورت که در اروپا کل تولید ژلاتین در سال 2010، در حدود 119800 تن بوده که 82450 تن از پوست خوک، 12150تن از پوست گاو و گوسفند، 22700تن از استخوان و حدود 2500 تن از سایر منابع تهیه گردیده است. این بدان معنا است که در اروپا درصد زیادی از ژلاتین (8/68%) از پوست خوک تهیه می شود.
حدود 39 درصد ژلاتین جهان در کشورهای اروپای غربی، 22 درصد در کشورهای اروپای شرقی، 20درصد در آمریکای شمالی، 17درصد در آمریکای لاتین و بقیه در سایر کشورها تولید می گردد.
کشورهای تولید کننده ژلاتین در اروپا عبارتند از : آلمان، فرانسه، بلژیک، سوئد، اسپانیا، ایتالیا، انگلیس، هلند، اسلواکی و لهستان، سهم تولید هر یک از این کشورها 7 آمده است:
ژلاتین یکی از محصولاتی است که در صنایع مختلف شیمیایی، غذایی و دارویی کاربرد وسیعی دارد. از آنجایی که تعداد واحدهای تولیدکننده در سطح خاورمیانه بسیار محدود می باشند، کشورهای مذکور نیازهای خود را از کشورهای اروپایی و آمریکایی (عمدتاً ژلاتین خوک) تهیه می نمایند.
کشورهای اسلامی منطقه، در صورتی که بتوانند ژلاتین مورد نیاز خود را از کشورهای اسلامی تولیدکننده تامین نمایند، آن را جایگزین خواهند نمود. زیرا از نظر دین اسلام، استفاده از ژلاتین خوک مجاز نمی باشد. براساس پیش بینی های کارشناسی انجام شده، میزان نیاز ژلاتین در حال حاضر در منطقه خاورمیانه در حدود 30 هزار تن می باشد. عمده ترین تولیدکنندگان ژلاتین در آسیا، کشورهای هند، پاکستان، بنگلادش و مصر می باشد.
کاربرد ژلاتین ماهی:
ژلاتین‌های استحصالی از پوست ماهیان سردآبی در دمای اتاق حالت ژل را ندارند. دمای بستن آنها زیر 10-8 درجة سیلسیوس است. ژلاتین ماهیان سردآبی می‌تواند در کاربردهایی که نیاز به ژل بستن زیاد ندارند، با تکیه بر دیگر خصوصیاتش استفاده شوند، مانند ممانعت از همگرفت و جدایی بافت. ژلاتین ماهیان سردآبی می‌توانند در محصولات سرد و منجمد که سریع و بلافاصله پس از بیرون آوردن از یخچال یا دمای انجماد مصرف می‌شوند، بکار روند.
دمای پایین بستن ژل نیز پتانسیل جدیدی برای کاربرد ژلاتین ماهی است. ژلاتین‌های با نقطه ذوب پایین می‌توانند در محصولات خشک (مانند استفاده در میکروکپسوله کردن) استفاده شوند، و در حقیقت یکی از کاربردهای مهم ژلاتین ماهی میکروکپسوله کردن ویتامین‌ها و دیگر افزودنی‌های دارویی مانند Azoxanthine است. ژلاتین ماهی همچنین در میکروکپسوله کردن کلرانت‌ها استفاده می‌شود.
ژلاتین همانند یک پروتئین، کالری پایینی دارد و در دهان با دادن یک حس عالی مانند چربی ذوب می‌شود، ساخت آن ایدة مناسبی است برای استفاده از ژلاتین در محصولات کم چرب.
ژلاتین ماهیان گرمابی می‌تواند دارای مقادیر بلوم 250-200 گرم باشد. برای مثال ماهی تون بعنوان منبع خوبی از ژلاتین مورد توجه است، اما پوست می‌تواند چرب باشد و ژلاتین باید عاری از چربی باشد. ژلاتین تون یا تیلاپیا نقطه ذوب بین 25 تا 27 درجة سیلسیوس دارد و بنابراین این ژلاتین‌ها برای محصولاتی که در دماهای پایین اتاق نگهداری‌ می‌شوند، مناسب هستند. این ژلاتین‌ها شباهت نزدیکی با ژلاتین خوک یا گاوی دارند (ذوب ژلاتین خوک یا گاوی 35-32 درجة سیلسیوس است). بنابراین ژلاتین ماهیان گرمابی می‌تواند براحتی در بازارهای تجاری ژلاتین رقابت بیشتری داشته باشد.
Kolodziejska و دیگران (2004) مشاهده کردند که پیوندهای آنزیمی ژل‌های ماهی در هنگام گرمادهی در حمام آب جوش ذوب نشدند. آنها پیشنهاد کردند که اگر ساختار ژل در دماهای بالاتر خراب نشوند، ژلاتین ماهی می‌تواند بعنوان عنصر ژلیِ محصولات استریلیزه شده استفاده شوند. ترکیبات ژلاتین ماهی با دیگر هیدروکلوئیدهای معمول می‌‌تواند بعنوان عنصر غذایی بکار برده شود و توسعه یابد.
ژلاتین ماهی بهتر از ژلاتین پستانداران
تقاضای جهانی برای ژلاتین طی سال‌های اخیر افزایش داشته است.گزارشات اخیر نشان می‌دهند که استخراج سالانة ژلاتین نزدیک به 326000 تن می‌باشد که از این مقدار 46٪ ازپوست خوک، 29.4٪ از پوست گاو و گوسفند، 23.1٪ از استخوان‌ها و 1.5٪ از منابع دیگر تولید می‌شود. گرچه ژلاتین مصرف جهانی در ابعاد وسیع و مختلفی دارد اما بدبینی و هشدارهای جدی در برابر مصرف ژلاتین وجود دارد (Asher, 1999). این امر عمدتاً بخاطر تمایلات مذهبی (ممنوعیت هرگونه مصارف مرتبط با خوک در اسلام و یهودیت، در صورتیکه هندوها هرگونه مصارف مرتبط با گاو را حرام می‌دانند) و نیز تبعیت شدید از گیاه‌خواری در سراسر جهان می‌باشد.بعلاوه هشدارها در بین محققان در حال افزایش است که عوامل بیماری‌زا مانند وکتورها قابل انتقال هستند.
1. 

علاوه بر موارد فوق برای مصرف ژلاتین ماهی بجای ژلاتین پستانداران، می‌توان بطور ویژه به کیفیت آن مانند نقطة ذوب پایین، ذوب سریع در دهان بدون هیچگونه باقیماندة جویدنی اشاره نمود که مزیت استفاده از آن را دو چندان می‌کند. هرچند محصول ژلاتین ماهی در مرحلة ابتدایی خود سالانه حدود 1٪ از تولید کل ژلاتین جهان را شامل می‌شود. ماهی صید شده بطور عمده برای مصرف بشر و دیگر استفاده‌های کم مانند تولید آرد و طعمه برای قلاب ماهیگیری بکار می‌رود. روند عمل به سمت تولید مقدار زیادی از بیوماس ضایعات ماهی (مانند پوست، استخوان و باله) پیش می‌رود که عموماً به دور انداخته می‌شوند. به تبع آن، تحقیق برای بررسی و کاربرد کلاژن ضایعات ماهی برای تولید ژلاتین آغاز شده است. هرچند ژلاتین ماهی از سال 1950م مورد مطالعه قرار گرفته است، اما بیشتر مطالعات به سمت ژلاتین پستانداران بود و فقط در سال‌های اخیر مطالعات در مورد ژلاتین استخراج شده از ماهی آغاز شد و در نشریات منتشر شد. تحقیقات افزایش یافته در این خصوص مستقیماً با ظهور بیماریBSE (Bovine spongiform encephalopathy) در اروپا مرتبط است.
یکی از فایده‌های مهم منابع ژلاتین آبزیان این است که آنها با خطر شیوع بیماری مغزی اسفنجی گاوی (BSE) مرتبط نیستند. ژلاتین ماهی در اسلام قابل قبول است و نیز می‌تواند با حداقل ممنوعیت در یهودیت و هندو استفاده شود. بنابراین پوست ماهی یکی از محصولات فرعی در صنعت فرآوری ماهی بدلیل بی‌مصرف بودن و آلودگی آن می‌باشد که می‌تواند به منظور منبع با ارزش ژلاتین استفاده شود. پوست ماهی مقدار زیادی از کلاژن را شامل می‌شود: ناگائی و سوزوکی در سال 2000 گزارش دادند که کلاژن موجود در پوست ماهیان باس دریایی ژاپنی، چاب خال‌خالی و کوسة سر پهن به ترتیب 4/51٪ ، 8/49٪ و 1/50٪ می‌باشد. تولید ژلاتین ماهی عملاً جدید نیست، زیرا از سال 1960 بوسیلة اسید استخراج می‌شد. هرچند بیشتر آن در صنایع کاربردی استفاده می‌شد. جزئیات روش‌های استخراج و توصیف خصوصیات ژلاتین ماهی توسط (Grossman and Bergman 1992) در آمریکا شرح داده شده بود. از اینرو گرو‌ه‌های تحقیقاتی متعدد در مورد جنبه‌های گوناگون ژلاتین ماهی تحقیقات مضاعفی نمودند. ژلاتین از پوست و استخوان‌های ماهیان سردآبی مختلف (یعنی سالمون، هیک، پولاک آلاسکا و کاد)و ماهیان گرم‌آبی (یعنی تون، گربه‌ماهی، تیلاپیا، سوف نیل و کوسه) استخراج شده است.
ژلاتین دام وارداتی در کشور ما در انواع فرآورده‌ها مورد مصرف قرار گرفته و چنین شرایطی علاوه بر خروج مقدار قابل ملاحظه‌ای از ارز (به ازای خرید هر کیلوگرم ژلاتین دامی حدود 7 دلار در سال 1383هـ.ش)، مسائل شرعی مربوط به حلّیّت، بیماری جنون گاوی و همچنین اشتغال و غیره را نیز بدنبال دارد. همچنین در کشورهای پیشرفته تقاضا برای گوشت قرمز کاهش یافته است. این شرایط موجب محدودیت دسترسی به مواد اولیة تولید ژلاتین می‌گردد. از سویی با توجه به این مزیت‌های ژلاتین ماهی نسبت به ژلاتین دام و از طرفی در حال حاضر انواع ضایعات و دور ریز آبزیان از جمله پوست و استخوان بسیار در دسترس بوده و هیچ استفاده‌ای از آنها صورت نمی‌گیرد. به جای هدر روی ضایعات یا استفاده از آنها برای تولید فرآورده‌های جانبی ارزان‌ قیمت و کم‌ارزش، می‌توان آنها را به ژلاتین که ماده‌ای نسبتاً گرانبهاست، تبدیل نمود.
از سوی دیگر، میزان صید کشور تا سال 1388 به مقدار 392.401 تن و میزان تولید آبزی‌پروری کشور 207.353 تن می‌باشد که در مجموع تولید کل آبزیان برای عرضه به بازار 599.754 تن می‌باشد. میزان صید ماهیان استخوانی و کیلکا در آب‌های شمال کشور 44.148 تن و میزان برداشت از منابع آبی 27.530 تن و مجموع میزان تولید ماهیان سردآبی و گرمابی در استان‌های شمالی کشور 174.072 تن می‌باشد. راندمان معمول تولید فیلة ماهیان و یا استفاده از قسمت‌های خوراکی ماهی بندرت بیش از 40٪ کل ماهی می‌باشد و در بهترین حالت استفاده از قسمت‌های مختلف یک ماهی به صورت ذیل است؛ فیله 42٪ (برای تولید فیله)، پوست 2٪ (برای تولید پودر ماهی، چرم، ژلاتین)، سر 19٪ (برای تولید پودر ماهی، غذا، روغن)، گوشت جدا شده از استخوان 7٪ (برای تولید پودر ماهی، غذای خرد، روغن)، استخوان‌ 15٪ (برای تولید پودر ماهی، ژلاتین)، امعاء و احشاء 15٪ (برای تولید پودر ماهی، ویتامین‌ها، روغن). لذا بالغ بر 92/287881 تن زائدات از ماهیان در شمال کشور خواهیم داشت.
بدین ترتیب یکی از راه‌های استفاده از بخش زائدات که عمدتاً از پروتئین‌های بافت هم‌بند تشکیل یافته‌اند، تولید ژلاتین می‌باشد که 17٪ استفاده از کل ضایعات ماهی را در بر می‌گیرد، یعنی 93/48939 تن استخوان و پوست. با استخراج ژلاتین از این بخش ضایعات می‌توان از آبزیان بیشترین بهره را بدست آورد. برای صنعتی شدن این ژلاتین می‌توان از آن در تولید کره های رژیمی، کپسولهای نرم در داروسازی و ... بهره گرفت و علاوه بر استفادة بیشتر از آبزیان، اشتغال‌زایی بسیاری نیز صورت خواهد گرفت.
خصوصیات عملکردی، شیمیایی و فیزیکوشیمیایی ژلاتین ماهی
برای کاربردهای غذایی، مهمترین خصوصیات بارز ژلاتین شامل استحکام ژل، ویسکوزیته، حالت ژلی و نقطة ذوب آنها می‌باشد. این ویژگی‌ها از بسیاری فاکتورها تأثیر می‌پذیرد؛ مانند متوسط وزن مولکولی و توزیع وزن مولکولی، غلظت محلول ژلاتین، pH و مقدار نمک. برخی مطالعات روی کاربردهای غذایی ژلاتین ماهی انجام شده است.
شیمی و ویژگی‌های ساختاری
در حقیقت کلاژن موجود در پوست ماهی نشان می‌دهد که تنوع وسیع‌تری در ترکیبات آمینو اسید نسبت به کلاژن پستانداران دارد. هیدروکسی پرولین و پرولین آنها نسبت به کلاژن پستانداران کمتر است که این امر با سرین و ترئونین بالاتر در ماهیان جبران می‌شود. در واقع کلاژن‌های ماهی مقدار آمینو اسید کمتری نسبت به کلاژن‌های پستانداران دارد که شاید دلیل آن عوض شدن ماهیت طبیعی آن در دمای کم باشد. منبع و نوع کلاژن روی ویژگی‌های ژلاتین تأثیر خواهد گذاشت. روی هم رفته ژلاتین ماهی غلظت کمتری از آمینو اسیدها (پرولین و هیدروکسی پرولین) در مقایسه با ژلاتین پستانداران دارد، و ژلاتین ماهیان گرمابی (مانند تیلاپیا و تون چشم درشت) مقدار آمینو اسید بیشتری نسبت به ژلاتین ماهیان سردآبی (مانند کاد، هالیپود و سالمون) دارد. مقدار پرولین و هیدروکسی پرولین تقریباً برای ژلاتین پستانداران 30٪، برای ژلاتین ماهیان گرمابی 22-25٪ (سوف نیل و تیلاپیا) و 17٪ برای ماهیان سردآبی (کاد) می‌باشد.
Avena-Bustillos و دیگران (2006) گزارش داد؛ روند مشابهی مشاهده گردید که ژلاتین ماهیان سردآبی بطور قابل توجهی هیدروکسی پرولین، والین و پس‌ماندة لوسین کمتری نسبت به ژلاتین پستانداران دارد اما بطور قابل توجهی گلایسین، سرین، سرئونین، اسید آسپارتیک، متیونین و پس‌ماندة هیستیدین بیشتری دارد. اگرچه هم ژلاتین ماهیان سردآبی و هم پستانداران نسبت مشابهی از آلانین، اسید گلوماتیک، سیستئین، ایزولوسین،‌ تروزین، فنیل آلانین، هموسیستئین، هیدروکسی لایزین و پس‌ماندة آرژنین دارند.
Haug و دیگران (2004) مطالعة مقایسه‌ای روی ویژگی‌های متغیر ژلاتین ماهی و پستانداران انجام داد و متوجه شد که تفاوت عمده‌ای بین ژلاتین ماهی و پستانداران در مقدار آمینو اسیدها، پرولین و هیدروکسی پرولین است.
پرولین و هیدروکسی پرولین وظیفة استحکام شبکة ژلی در هنگام تشکیل ژل را برعهده دارند. مقدار پرولین و هیدروکسی پرولین کم، ضریب ژلی، دماهای بستن و ذوب پایین را بدنبال دارد. باید در نظر داشت که ساختار مارپیچی زیاد ژل ژلاتین که برای خصوصیات ژل بسیار مهم است، توسط محدودیت فضایی اتم‌ها استوار شده است. این محدودیت‌های فضایی توسط حلقه‌های پرولین اسیدهای آمینه و پیوندهای هیدروژنی تشکیل شده بین باقی‌مانده‌های اسید آمینه بوجود می‌آیند. بخشی از ترکیب اسیدهای آمینه و نیز خصوصیات عملکردی ژلاتین از توزیع اوزان مولکولی، ساختارها و ترکیبات زیرواحد‌هایش تأثیرپذیر می‌باشند. در خلال تولید ژلاتین تغییر کلاژن به مولکول‌های ژلاتین بخاطر شکسته شدن پیوندهای کووالانسی داخل زنجیره و شکستن ناخواستة برخی پیوندهای پپتیدی خارج زنجیره است. در نتیجه ژلاتین بدست آمده، وزن مولکولی پایین‌تری نسبت به کلاژن دارد و شامل مخلوطی از قطعاتی با وزن‌های مولکولی 80 تا Kda 250 است.
ژلاتین ماهیان و پستانداران بسته به ساختار ژلاتین و فرآیند تولید دارای پراکندگی توزیع وزن مولکولی هستند. علاوه‌ بر الیگومرهای مختلف، زیرواحدهای α و در حقیقت‌ هیدرولیز جزئی زنجیره‌های α، به علت مخلوط مولکول‌های با وزن‌های مولکولی متفاوت می‌باشند.
قابلیت نفوذ بخار آب (WVP)
ژلاتین ماهی قابلیت نفوذ بخار آب (WVP) کمتری نسبت به ژلاتین گاوی دارد. بطور مثال، فیلم‌های ژلاتین تهیه شده از پوست ماهی تون که با گلیسرول نرم شده بود، WVP کمتری نسبت به ژلاتین خوک از خود نشان داد.
گزارش شده است که فیلم‌های ژلاتین ماهی (حاصل از چند گونه) در مقایسه با ژلاتین گاوی و یا خوک، مقادیر WVP پایین‌تری دارند. گروه هیدروکسیل در اسید آمینة هیدروکسی پرولین، توسط پیوندهای هیدروژنی با آب پیوند برقرار می‌کنند و به همین علت ژلاتین‌ ماهی، بخاطر مقادیر پرولین و هیدروکسی پرولین کمتر، آبگریزی بیشتری دارد.
با توجه به WVP پایین در فیلم‌های ژلاتین ماهی، پیشنهاد شده است که آنها می‌توانند مخصوصاً برای کاربردهای مرتبط با کاهش هدر روی آب از داروهای کپسوله‌ شده و سیستم‌های غذایی منجمد یا سرد شده بعنوان پوشش مورد استفاده قرار گیرد.
خصوصیات حسی
Choi و Regenstein (2000) مطالعه‌ای بر روی اختلافات فیزیکوشیمیایی بین ژلاتین ماهی و خوک و تأثیر نقطة ذوب بر خصوصیات حسی ژل آبی ژلاتین انجام دادند. تجزیه و تحلیل توصیفی ـ کمی، اثر نقطة ذوب را بر ویژگی‌های حسی ژل‌های ژلاتین بیان نمودند. آنها اشاره کردند که دسر ژلی تهیه شده با ژلاتین ماهی طعم و بوی نامطلوب بسیار کمتری داشته و عطر و مزة خوشایند بیشتری را نسبت به دسر تهیه شده از ژلاتین خوک با شرایط مشابه رها نمود. اما نقطة ذوب ژلاتین خوک بیشتر از نقطة ذوب ژلاتین ماهی بود که بنظر می‌رسد نقطة ذوب پایین‌تر ژلاتین ماهی به ساطع نمودن عطر میوه، طعم میوه و شیرینی کمک می‌کند. به روشنی، زمان ذوب ژلاتین خوک در دهان بیشتر از ژلاتین ماهی است. ویسکوزیتة مشاهده شده در ژلاتین خوک ممکن است بیشتر از ژلاتین ماهی در شرایط مشابه پیش‌بینی شود.
منبع:
1. آبرومند، علی، 1368. تهیة ژلاتین از ضایعات شیلات. پایان‌نامة کارشناسی ارشد رشتة علوم و صنایع غذایی دانشگاه تربیت مدرس. صفحات 96-91 ، 104-100.
2. آقازاده، محسن. بررسی امکان تولید کیفیت و عمر ماندگاری مالیدنی کم چرب با استفاده از ژلاتین استحصالی از ماهی کپور نقره ای. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته شیلات.
3. جلیلی سید حسن، عزیزی اصلان، آفتابسوار یوسف، ملکوتی محسن. 1381. بررسی راندمان و کیفیت ژلاتین استحصالی از پوست سپرماهیان غالب خلیج فارس. انتشارات مؤسسة تحقیقات شیلات ایران.
4. سالنامة آماری سازمان شیلات ایران، دفتر برنامه‌ریزی- گروه آمار و مطالعات توسعة شیلاتی، 1386
5. وطن دوست، م. 1385. تهیه ژلاتین از ضایعات ماهی. پایان نامه کارشناسی ارشد رشته مهندسی شیمی- صنایع غذایی. صفحات 4- 2.
6. Asher, D. M. (1999). The transmissible spongiform encephalopathy agents: concerns and responses of the United States regulatory agencies in maintaining the
safety of biologics. Developments in Biological Standardization, 100, 103–118.
7. Arnesen, J. A., &Gildberg, A. (2006). Extraction of muscle proteins and gelatin from cod head. Process Biochemistry, 41, 697–700.
8. BABBITT, J. K. and REPPOND, K. 1998. Factors Affecting the Gel Properties of Surimi. Journal Food Sciences. 53: 965-966.
9. Bailey, A. J., & Light, N. D. (1989). Connective tissue in meat and meat products. London & New York: Elsevier Applied Science. pp. 238–242.
10. Burke, C. J., Hsu, T.-A., &Volkin, D. B. (1999). Formulation, stability, and delivery of live attenuated vaccines for human use. Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, 16, 1–83.
11. de Wolf, F. A. (2003). Collagen and gelatin. In: Progress in biotechnology, vol. 23. Elsevier Science B.V. pp. 133–218.
12. Jamilah, B., &Harvinder, K. G. (2002). Properties of gelatins from skins of fish-black tilapia (Oreochromismossambicus) and red tilapia (Oreochromisnilotica). Food Chemistry, 77, 81–84.
13. Kelleher, K. (2005). Discards in the world’s marine fisheries. An update. FAO Fisheries Technical Paper N 470 (pp. 131). Rome.
14. Muyonga, J. H., Cole, C. G. B., &Duodu, K. G. (2004). Extraction and physico-chemical characterization of Nile perch (Latesniloticus) skin and bone gelatin. Food Hydrocolloids, 18, 581–592.
15. Norland, R. E. (1990). Fish gelatin. In M. N. Voight, & J. K. Botta (Eds.), Advances infisheries technology and biotechnology for increased rofitability (pp. 325–333). Lancaster: Technomic Publishing Co.
16. Pollack, S. V. (1990). Silicone, fibrel, and collagen implantation for facial lines and wrinkles. Journal of Dermatology and Surgical Oncology, 16, 957–961.
17. Songchotikunpan, P., Tattiyakul, J., &Supaphol, P. (2008). Extraction and electro spinning of gelatin from fish skin. International Journal of Biological Macromolecules, 42, 247–255.
18. Stainsby, G. (1987). Gelatin gels. In A. M. Pearson, T. R. Dutson, & A. J. Bailey (Eds.),Collagen as food. Advances in meat research, vol. 4 (pp. 209–222). New York: Van Nostrand Reinhold Company, Inc.
19. Wilesmith, J. W., Ryan, J. B. M., & Atkinson, M. J. (1991). Bovine spongiform encephalopathy: epidemiological studies on the origin. Veterinary Record, 128, 199–203.

 


تعداد بازديد:2616
 
Copyright (c) 2021 مرکز ملی تحقیقات فرآوری آبزیان بندر انزلی
Powered by r.ravvar