Желати́н (франц. gélatine, от лат. gelatus – замёрзший, застывший), растворимая в воде смесь полипептидов, продукт гидролиза коллагена.

Физико-химические свойства желатина

Высушенный желатин – прозрачное, бесцветное или светло-жёлтое вещество без вкуса и запаха. В холодной воде и разбавленных кислотах желатин сильно набухает, при нагревании растворяется, образуя клейкий раствор. При последующем охлаждении застывает в студень и образует гель. Вязкость желатина сильно варьирует в зависимости от его типа (способа промышленного получения), концентрации, температуры и времени охлаждения.

Структурная формула желатина.Структурная формула желатина.Гидролизат коллагена. При частичном гидролизе коллагена образуются асимметричные, анизометричные молекулы разной длины (в среднем диаметром 1,4 нм и длиной 285 нм) и разной массы, т. е. желатин представляет собой смесь фракций низкомолекулярных полипептидов с молекулярной массой от 15 тыс. и более или их агрегатов с молекулярной массой 200–300 тыс. Он состоит из остатков аминокислот (за исключением триптофана, что существенно снижает биологическую ценность желатина), около трети которых составляет глицин, высоко содержание пролина, гидроксипролина, чуть ниже – глутамина, аланина, аспарагина. Как и в коллагене, глицин в аминокислотных цепях в желатине чаще всего занимает третье положение, самым распространённым (10 %) является трипептид ProHypGly (пролин – гидроксипролин – глицин).

В состав смеси фракций входят в виде клубков одиночные (α1 и α2), двойные (β11 и β12) и тройные (γ) полипептидные цепи, которые придают желатину сетчатую структуру, по эластичности схожую с каучуком.

Углеводы в желатине (галактоза, глюкоза, манноза, лактоза, ксилоза) составляют 1 % от объёма и могут присутствовать в виде аминосахаров.

Получение желатина

Сырьём для производства желатина являются шкуры, кости, сухожилия и хрящи крупного рогатого скота, свиней; в последние годы появились альтернативные источники (рыба, акулий хрящ). Качество и количество желатина зависят от его источника. Желатин получают в процессе длительного кипячения с водой соединительной ткани (костей, сухожилий, хрящей и т. п.). В промышленном масштабе сырьё предварительно обрабатывают растворами кислот (процесс занимает 10–48 часов, при этом получают желатин типа А) или щелочей (процесс может занимать несколько недель и необходим для уничтожения ряда химических сшивок, в результате чего получают желатин типа B). Относительно новый способ получения желатина – ферментативный гидролиз коллагена.

Применение желатина

Свойство наваристых мясных и рыбных бульонов застывать с образованием не жидкой, но и не твёрдой субстанции (желе) известно человечеству с древних времён. Первые упоминания о рыбном желе, приготовленном путём отваривания рыбных голов, встречаются в старейшей арабской поваренной книге «Китаб ат-Табих» (9 в.). В ряде стран (например, во Франции в 19 в.) желатин рассматривался властями как источник дешёвого белка для беднейших слоёв общества.

С 20 в. желатин применяют не только в пищевой промышленности (в качестве желирующего вещества, стабилизатора, загустителя или текстурообразователя в производстве десертов, молочных продуктов, хлебобулочных изделий, мясных продуктов, для осветления соков и др.), но также для изготовления клеёв, изделий из дерева, кожи, текстиля, печатных изданий, для приготовления фотоэмульсий, таблеток для посудомоечных машин. Кроме того, его используют в медицине и фармацевтической промышленности – в производстве мазей, эмульсий, косметических средств, в качестве компонента оболочек для лекарств, а также в производстве препаратов для лечения травм и болезней, связанных с нехваткой коллагена.

Желатин используют в научных исследованиях. Его сетчатая структура позволяет иммобилизовать молекулы самых разных веществ (в том числе и достаточно крупные по размеру) и зафиксировать их за счёт межмолекулярных взаимодействий; при этом молекулы и ионы низкомолекулярных веществ могут диффундировать в межмолекулярные пустоты и легко извлекаться в ходе разрушения желатинового каркаса протеазами. Прозрачность желатина делает его удобным для применения спектроскопических методов в исследованиях. В микробиологии желатин является компонентом питательных сред.