Gélatine

Lagélatineest une substance solide translucide, transparente ou légèrement jaune, presque sans goût et sans odeur, obtenue par l'ébullition prolongée detissus conjonctifs(peaux) ou d'os d'animaux (principalement porc, bœuf et poisson). Elle possède de nombreuses applications dans le domaine culinaire, la médecine, les industries agroalimentaire et pharmaceutique.
En matière d’étiquetage, la gélatine est considérée par la norme européennecomme uningrédientet non pas comme unadditif, c'est pourquoi elle n'a plus denuméro E(elle avait auparavant la dénomination E441).
La gélatine est un mélange deprotéinesobtenu parhydrolysepartielle ducollagèneextrait de lapeaucomme la peau de porc (cochon), desos, descartilages, etc. Lesliaisons moléculairesentre les fibres de collagène sont alors brisées. Mélangée à de l'eau, la gélatine forme ungelcolloïdalsemi-solide thermo-réversible (ilfondlorsqu'il est chauffé et recouvre son aspect gélatineux lorsqu'il est refroidi). Sous forme déshydratée, par contre, la gélatine n'a pas depoint de fusionet devient friable ou brûle quand elle est chauffée à trop haute température.
Sa résistance à l'enfoncement est caractérisée par sondegré Bloom.
Larhéologiede la gélatine se caractérise par un comportementviscoélastique, et descontraintestrop élevées ou appliquées trop rapidement peuvent entraîner unerupturefragile(fracturation) ouductile. Le caractère plutôt élastique/fragile ou plutôt visqueux/ductile dépend de la concentration en gélatine de la solution aqueuse et de la température, ainsi que de la durée de la mise sous contrainte.
Elle est utilisée dissoute dans l'eau de boisson pour faire l'eau gélifiée(~20g·l), utile pour éviter les fausses routes chez les patients ayant des troubles de la déglutition.
Lesacides aminésconstituant la gélatine sont : laglycine(21 %), laproline(12 %), l'hydroxyproline(12 %), l'acide glutamique(10 %), l'alanine(9 %), l'arginine(8 %), l'acide aspartique(6 %), lalysine(4 %), lasérine(4 %), laleucine(3 %), lavaline, laphénylalanineet lathréonine(2 %), l'isoleucineet l'hydroxylysine(1 %), laméthionineet l'histidine(< 1 %) et latyrosine(< 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 est constituée à environ 98-99 % (en poids sec) de protéines et contient 18 acides aminés dont huit des neuf acides aminés essentiels à l'Homme. Elle n'a qu'une relative valeur nutritionnelle du fait de l'absence detryptophaneet de son déficit en isoleucine, thréonine et méthionine ; elle possède également un taux inhabituellement élevé d'acides aminés non essentiels, laglycineet laproline(qui sont produits par le corps humain). Sa consommation exclusive comme source de protéines occasionne des troubles déficitaires graves. Quelques personnes moururent des suites de malnutrition dans les années 1970, tout en suivant un régime très populaire de « protéines liquides ».
Il faut aussi noter que la gélatine favorise lescalculs urinairesdu fait de sa richesse en oxalate.
La première gélatine est obtenue parDenis Papinà la fin duXVIIsiècle qui la voyait commesubstitut de viandepour alimenter la population pauvre.
AuXIXsiècle, l'administration favorisa la recherche de nouveaux types d'aliments économiques. Le chimisteJean-Pierre-Joseph d'Arcets'enthousiasma particulièrement pour la gélatine. De nombreuses recherches furent entreprises, en particulier de 1841 à 1846 parClaude Bernard, sur les conseils de son maîtreFrançois Magendie, qui avait démontré la nécessité d'une source externe d'élément azoté. Ces expériences furent peu concluantes, mais c'est seulement au début duXXsiècle que la raison en fut comprise, c'est-à-dire l'absence dans la gélatine de tryptophane (non fabriqués par l'organisme).
À l'échelle industrielle, la gélatine est fabriquée à partir de sous-produits de l'industrie de laviande, principalement les os et peaux debovinsou de porcs destinés à la consommation humaine. Contrairement à certaines croyances populaires, la corne n'est pas utilisée, car celle-ci ne contient pas de collagène. Les matériaux bruts sont préparés par des procédés de séchage, des procédésacideset des procédésbasiques, qui sont employés pour extraire lecollagène, ce qui peut prendre plusieurs semaines. La production mondiale est de l'ordre de 320 000 tonnes par an. La gélatine ne contenant aucune trace porcine représente moins de 5 % de la production mondiale.
Le maintien à ébullition de certainscartilagesou os permet d'extraire 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 dupot-au-feu.
Le processus de fabrication de la gélatine consiste en trois étapes :
Si le matériau brut de la production est représenté par des éléments osseux, des solutions diluées d'acide sont utilisées pour éliminer lecalciumet lesminérauxsimilaires. 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 est utilisée 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'alcaliou les traitementsenzymatiques:
Le collagène partiellement purifié est converti en gélatine par extraction à l'eau chaude à des températures et pH adaptés. 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.
Cette étape comprend 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.
Des variétés particulières de gélatine peuvent être préparées à partir de poisson ou de certains animaux de manière à êtrehalaloukasher. Lesvégétariensou lesvégétalienspeuvent utiliser d'autres produits tels l'agar-agar, lapectineou lekonjac(parfois nommé « gélatine végétale »). Ces additifs d'origine glucidique et la gélatine d'origineprotéiquesont 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, en toute rigueur, ce terme ne s'applique qu'aux produits issus de protéines animales.
Son usage le plus connu est sans doute celui d'agent gélifiant en cuisine. Des gélatines de différents types et de différentes qualités sont utilisées dans un grand nombre d'applications, dans le domaine alimentaire, pharmaceutique et également dans des domaines techniques non-alimentaires.
La gélatine alimentaire est vendue sous forme de feuillets, de granules ou en poudre. Certaines formes peuvent être ajoutées directement dans la préparation culinaire, d'autres nécessitent un trempage préalable dans de l'eau.
Un grand nombre de produits alimentaires contiennent de la gélatine, comme leJell-O, lesaspicsou laguimauve. La gélatine est utilisée commeépaississant, stabilisant ou agent texturant dans des produits comme les confiseries, les crèmes glacées, les confitures, les yaourts, lamargarineet les gâteaux. Elle est également utilisée dans les produits allégés pour simuler la sensation de gras en bouche et créer de la texture sans ajouter decalories.
La gélatine est utilisée comme agent enrobant ou pour la séparation de certaines substances. Elle rend leβ-carotènesolubledans l'eau, ce qui permet d'obtenir une couleur jaune pour de nombreuses boissons.
La gélatine est utilisée pour éclaircir des jus en stabilisant les protéines, notamment lejus de pomme, lecidre, ainsi que levinaigre.
Elle est parfois utilisée dans la production duvinpour la clarificationparcollage. Dugel de siliceet des tanins peuvent être utilisés en complément.
Cette pratique du collage, qui remonte auXIXsiècle reste très empirique. Elle s'est vue supplantée par lafiltrationet lacentrifugationirremplaçables pour une bonneclarificationdes vins. Mais les professionnels ont redécouvert les avantages du collage dont une des propriétés est d'entraîner des éléments solubles, mais qui risquent de précipiter après une mise en bouteilles.
Cescolloïdes, responsables de troubles dans le vin, en dépit d'un poids moléculaire élevé, passent à travers les filtres. De plus, le collage à la gélatine agit sur lestaninsdes vins en éliminant des substances responsables de l'astringenceet de l'amertume.
Des règlementations strictes s’appliquent à toutes les étapes du processus de fabrication de la gélatine. Celle-ci est produite à partir de matières premières naturelles provenant d’animaux contrôlés et déclarés aptes à la consommation humaine par les services vétérinaires. Les règles sanitaires relatives aux matières premières fraîches sont appliquées et chaque lot de matière première livré à l'usine de fabrication est immédiatement vérifié et documenté.
Au-delà de la qualité des matières premières, le processus de production constitue en lui-même une mesure efficace pour garantir la qualité de la gélatine.
Par ailleurs, une étude scientifique a prouvé que le procédé de fabrication de la gélatine constitue une barrière efficace contre la prolifération de possibles prions de l'ESB. L'étude s'est appuyée sur l'hypothèse d'unscénario catastrophedans lequel la matière première aurait été artificiellement contaminée par l'ESB. Aucun prion de l'ESB n'a pu être détecté dans la gélatine produite quelle que soit la méthode industrielle utilisée. Sur la base de cette étude, auxÉtats-Unis, l'Administration responsable des aliments et des médicaments (Food and Drug Administration, FDA) avec l'appui du Comité consultatif TSE, a rendu un avis sur le risque de transmission à l’homme de maladies animales, et plus particulièrement de l’encéphalopathie spongiforme bovine(ESB) : elle a confirmé la sécurité de la gélatine issue d’os bovins au regard du risque ESB.
De même, le Comité de pilotage scientifique (Scientific Steering Committee, SSC) de l'Union européenne a réaffirmé en 2003 que le risque associé à la gélatine d’os bovins était négligeable. En 2006, l’Autorité européenne de sécurité des aliments(EFSA) a entériné l'avis du SSC et confirmé que le risque de ESB lié à la gélatine d’os était tellement faible et qu'il n'y avait aucune raison d’exclure le crâne et les vertèbres des bovins âgés de plus de 12 mois des matières premières utilisées dans sa fabrication.
Tous les fabricants sérieux de gélatine suivent aujourd'hui le système de qualitéISO 9001afin d’être conformes à l’ensemble des standards de production et de qualité physique, chimique, microbiologique et technique exigés. Ainsi, toutes les étapes de fabrication sont garanties et documentées, et respectent les règles internationales. Pour les gélatines de qualité pharmaceutique, les règles strictes du FDA, du CPMP européen et de laPharmacopée européennedoivent être appliquées. Un point détaillé des dispositions réglementaires relatives à la production de gélatine est disponible dans le « GelatineHandbook», en pages 99-101.
En 2014, la France est nette exportatricede gélatine, d'après les douanes françaises. Ont été exportées mensuellement en moyenne720tet importées2 200t, avec un prix moyen à l'export de 5 800€/t.
La consommation de gélatine est interdite chez certainschrétiens, notamment chez lesadventistes, car le porc est proscrit par l'Ancien Testament(les autres dénominations chrétiennes considèrent qu'il n'y a plus d'interdit alimentaire depuis leNouveau Testament).
Elle est interdite dans l’Islamsi la gélatine provient de porc (du fait de l'interdiction par leCorande toute consommation de cet animal) ou même d’autres animaux s'ils ne sont pas abattus selon le rite islamique (halal). Les gélatines d’origine végétale ou à base de poissons, d’œufs, ou d’insectes, en revanche, ne font l’objet d’aucune interdiction par laloi islamique. Le statut des gélatines ou autres additifs à base d’animaux abattus sans immolation ou d’origine porcine mais qui subissent des« transformations chimiques irréversibles »(istihâla), en revanche, est débattu au sein de la communauté musulmane : pour l’écolemalikite, s'appuyant sur unhadîthdu prophète de l'islamMahomet, ils sont licites parce que le produit de base qui était « impur » a changé d’état (du solide au gaz puis vers un autre solide ou liquide) et de nature vers un produit « pur » et « bon », à l’exemple du vin (considéré comme « impur » et haram) qui, transformé en vinaigre, devient « pur » et halal.
Enfin, lejudaïsmeproscrit sa consommation, sauf si elle est issue d’un animal tué de façoncachère.