Želatina je zapravo kolagen – kako djeluje i kako je pravilno koristiti?

kolač za želeom

Klasičnu želatinu u praškastom obliku zapravo čini kolagen, protein veoma važan za održavanje strukture tkiva i povezivanje kostiju, mišića, kože, tetiva i ligamenata. Ako ste ikad pravili domaću juhu od kostiju onda znate da se zgusnula ako ste je malo ohladili, a to se dogodilo baš zbog “skuhanog” kolagena. Tijekom povijesti je želatina prošla dug put od otmjene namirnice za bogate, kad je nije bilo mnogo i bilo ju je teško izolirati, do jeftinog izvora proteina za ljude koji nisu mogli kupiti meso, nakon što su se razvile metode masovne ekstrakcije. Danas se najviše upotrebljava u prehrambenoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji.

Kolagen je kao nešto malo drukčiji pripravak nedavno postao veoma popularan u farmaceutsko-kozmetičkom svijetu jer redovnim uzimanjem obećava poboljšanje kože, kose i noktiju, smanjenje pojave bora i slično. Nekad je baš zato teško zamisliti da je želatina u biti kolagen jer nije nimalo znana pod tim otmjenim imenom, a u kuhinjama diljem svijeta se upotrebljava stotinama godina. Recepti koji sadrže želatinu najčešće sadrže malo pojašnjenje o tome kako ju aktivirati (osim ako nije “instant”, a to je poseban oblik), a slične upute pišu i na poleđini pakiranja.

Iza tog malog procesa aktivacije stoje kemijsko-biološki procesi koje ću nastojati objasniti u ostatku članka, a koji su baš korisni i zanimljivi ako želite znati više o strukturi i svojstvima želatine tj. kolagena. Zato krenite s čitanjem! 😊

žele
Foto: Pixabay

O proteinima i kolagenu

O kolagenu sam htjela napisati samo kratko i to o tome gdje ga najviše ima i koja mu je uloga, ali prije toga mislim da je važno objasniti što su proteini. Jednostavno govoreći, proteini su svugdje u nama i imaju bezbroj uloga, od funkcionalnih, informirajućih, glasnogovorničkih pa sve do potpornih i vezivnih. Oni se u određenim oblicima nalaze u svakom dijelu stanice, ima ih u membranama gdje transportiraju i informiraju, ima ih u jezgri gdje pomažu recimo sintezu DNA, a ima ih i u citoplazmi gdje drže strukturnu mrežu cijele stanice tj. citoskelet. Sad je lako zaključiti koliko su oni važni, kako na razini jedne male stanice pa do cijelog tijela. Njihova najveća prednost je što su raznovrsni, upravo zbog načina na koji se izgrađuju.

Naime, proteini su u pravilu izgrađeni od 20 različitih aminokiselina, iako ih ima još ako se broje sve njihove modifikacije. Aminokiseline su građevni blokovi koji čine proteine po zapisu kojeg određuje DNA, a kombinacija ima bezbroj. Okej, možda ima neki konačan broj kombinacija kojeg još nitko ne zna, ali je zasigurno velik. Proteini također mogu poprimiti različite veličine, neki su građeni od recimo 150 aminokiselina, a neki od 500 ili od tisuću. To im samo još više doprinosi različitosti.

Nakon što su se aminokiseline povezale u niz tijekom tvorbe nekog proteina bit će u obliku lanca što čini proteinsku primarnu strukturu. On će se tada početi dalje smatati u svoj konačan 3D oblik tvoreći mnoge međusobne veze. Sekundarnu strukturu će odrediti zavojnice ili ploče, a tercijarnu i kvartarnu različite globule ili podjedinice koju protein može i ne mora stvoriti. Možda se čini komplicirano, ali je dosta bitno za dijelove članka koji slijede.

Kolagen se klasificira kao veliki protein, koji se sastoji od skoro pa 3 tisuće aminokiselina, a od toga najviše od glicina, prolina i hidroksiprolina. Njegova uloga je konektivna, odnosno on povezuje razna tkiva u tijelu. Najviše ga se može naći u ligamentima, tetivama, koži, kostima i hrskavici, a to su sve tkiva koja povezuju nešto s nečim. Ima njega i svugdje drugdje, u crijevima, mišićima, krvnim žilama i očima.

Jasno je da je kolagen veoma važan kako bi tijelo moglo organizirano i povezano funkcionirati, a zato ga i sami možemo sintetizirati i djelomično unijeti iz drugih izvora. Nažalost, s godinama ili uslijed nekih bolesti mu koncentracija počinje opadati što može uzrokovati manje i veće zdravstvene ili estetske probleme.

Želatina i kolagen u napitku – glavne razlike

Iako su oba proizvoda dobivena iz kolagena, želatina koju kupujete za kolače nije istog oblika kao suplement ili dodatak prehrani koji sadrži kolagen i kojeg kupujete i uzimate za poboljšanje teksture i izgleda kože, kose, noktiju i tako dalje. Tehnički i vrlo precizno gledano, rekla bih da ni želatina ni kolagenski dodatak prehrani zapravo nisu pravi aktivni kolagen kakvog se može naći u živućem životinjskom organizmu. To kažem zbog toga što osobno smatram funkcionalne proteine samo takvima kad su u svom funkcionalnom obliku u kakvom trebaju biti (pogledaj gore objašnjenje za različite strukture proteina).

Kolagen, kad je funkcionalan, posjeduje kvaternarnu strukturu što znači da je od one primarne strukture samog lanca aminokiselina došao do sekundarne (lanci su tvorili zavojnice), tercijarne i naposljetku kvaternarne koja se sastoji od tri lanca zavojnica (tercijarne strukture) koje se međusobno isprepliću u tzv. superzavojnicu. Ni želatina, ni dodatak prehrani s kolagenom, ne posjeduju kolagen u takvom obliku.

Želatina je zapravo kolagen koji se dugom termičkom obradom denaturira, odnosno potpuno razmata do svoje primarne strukture, samog lanca aminokiselina. Temperatura zapravo predstavlja mjeru kinetičke energije, a kako je određena energija bila potrebna da se kolagen u organizmu sintetizira i pravilno “zamota”, tako će ova energija biti dovoljno da ga razmota. Ovisno o temperaturi i trajanju, nije isključeno da se neki dijelovi lanaca možda i odlome, iako u to ne mogu biti sigurna. Bilo kako bilo, takav kolagen je sad sigurno neaktivan, iako je itekako dobar za pripremu želatine. Takav proces je ireverzibilan, odnosno nepovratan. Funkcionalni kolagen u svojoj kvaternarnoj strukturi više nećete moći dobiti.

Ako odete korak dalje, gdje s još više energije pocijepate kolagenski lanac aminokiselina djelomično ili skroz do kraja, do samih jedinica aminokiselina, dobit ćete kolagenske peptide, tj. hidrolizirani kolagen u prahu (ili prah otopljen u nekakvom napitku) koji se pije kao dodatak prehrani. Taj oblik kolagena, za razliku od želatine, neće tvoriti gelirane strukture, a i različito će se metabolizirati u vašem organizmu.

kokteli sa želeom
Foto: Pixabay

Mislim da je sad važno znati razliku u metaboliziranju želatine i kolagenskog suplementa. Kao prvo, ni jedno ni drugo ne predstavljaju funkcionalni kolagen što smo već pojasnili. Dakle kad kupite kolagenski dodatak prehrani vi tehnički ne uzimate pravi kolagen, vi pijete kolagenske peptide. Ako recimo rastopite i popijete želatinu, također ne uzimate funkcionalni kolagen nego njegov denaturirani oblik. Čak i da iz nekog razloga imate otopinu kolagena koji je pravilno zamotan i funkcionalan (što iziskuje ozbiljni laboratorijski trud i dosta testova), možete ga popiti, ali ga svejedno u takvom obliku nećete unijeti u organizam.

Zašto? Pa zbog vašeg probavnog sustava i načina na koji on funkcionira, uz uvjet da su do tog trenutka pH i temperatura vaše otopine bili idealni za održavanje kolagena u aktivnom obliku.

Naime, probavni sustav je dug niz raznih procesa i dijelova tijela u kojem se hrana i sve što unesete od početka pa do kraja postepeno razgrađuje, a to se radi i svim proteinima. Enzimi zvani proteaze će raditi na tome da razgrade proteine koje ste unijeli i tako ih lakše probavljate. Što vi zapravo onda unosite kad pijete kolagenske peptide? Pa upravo peptide, manje podjedinice koje grade kolagen. Vi time ne unosite kolagen, već građevne blokove koji tijelu trebaju da samo sintetizira aktivni i funkcionalni kolagen.

Unošenjem točno određenih podjedinica, aminokiselina glicina, prolina, hidroksiprolina i nekih kombinacija, tijelu povećavate šanse da samo sintetizira kolagen. To ne možete raditi beskrajno, jer je situacija naravno puno kompliciranija i ne želite stvoriti određeni disbalans u organizmu, ali u propisanim količinama to može stvarno lijepo djelovati. Postoji više znanstvenih radova koji pokazuju kako unos kolagenskih suplemenata pomaže postići bolju hidrataciju i elastičnost kože, brže zacijeljivanje rana kao i općenito bolje stanje kože cijelog tijela. Zapamtite da se prije bilo kakvog upuštanja u uzimanje suplemenata ipak trebate savjetovati sa stručnom osobom jer smo svi različiti i različito nam je stanje organizma.

Naposljetku, trebate li onda kupovati skupe pripravke ili se možete opskrbiti kuhinjskom želatinom, fino je rastopiti i popiti?

Pa i da i ne. Puno je efikasnije i lakše piti kolagen kao dodatak prehrani jer je kolagen u želatini razmotan i denaturiran, ali je još uvijek velik i tvorit će gelove. Rastopit će se u vrućoj vodi, ali će se hlađenjem početi zgušnjavati, pa ćete ga morati ili piti vrućeg ili tako želiranog. Ako mu dodate bilo što da poboljšate ukus, počet će se pjeniti i grudati, što nije neka sreća. Meni osobno i ne miriše baš lijepo. S druge strane, kolagenski peptidi su jako maleni u odnosu na cijelu molekulu kolagena i mogu se rastopiti u bilo čemu pa ih je tako lakše unijeti. Ne tvore gelove, a i puno se lakše apsorbiraju u organizmu jer ih se ne treba puno “obrađivati” pa su zato i dosta efikasniji.

Bez da išta “kemijate” ako vam se to ne sviđa, uvijek možete skuhati juhu od kostiju ili pojesti nekakvu hrskavicu, male riblje kosti (npr. od srdela) ili vrškove pilećih kostiju jer bi to bio ajmo reći najprirodniji unos kolagena, iako manje efikasan.

Kako želatina djeluje?

Sad kad je razlika između kuhinje i ljekarne riješena, možemo pričati o tome kako točno želatina djeluje i zašto tvori gelaste strukture. Kao što sam već rekla, želatina sadrži kolagen u denaturiranom razmotanom obliku što su još uvijek jako velike molekule u odnosu na kolagenske peptide.

Tako razmotane molekule kolagena će privlačiti jedna drugu i tvoriti kompleksne 3D mreže u prostoru. Kad se one tako povežu, stvorit će se gel. No, kako bi to bilo moguće, potrebna je i voda jer aminokiseline kolagena koje u bočnim lancima sadrže vodik mogu tvoriti vodikove veze s kisikom iz vode. To je potrebno i na početku kako bi se kolagen rastopio i tako “aktivirao” jer naglim dodavanjem želatine u vruću tekućinu može doći do brzog stvaranja grudica na pojedinim mjestima umjesto stvaranja ravnomjerne mreže u dostupnom prostoru. Zato se obično želatina u prahu obično rastopi u hladnoj ili mlakoj vodi, a zatim umiješa i kratko ukuha u željenoj tekućini.

Kolagen je sad rastopljen, aktiviran i nalazi se u ugrijanoj tekućini. Na povišenoj i sobnoj temperaturi će početi stvarati mrežu, ali će se molekule vode još uvijek prebrzo kretati da bi se vezale za kolagen. Postepenim hlađenjem tekućine dolazi i do sve više povezivanja molekula vode s kolagenom i međusobnih reakcija kolagena što će stvoriti gel duž cijelog prostora.

želirane jagode
Foto: Pixabay

Kod korištenja želatine pripazite na sljedeće:

  • Bilo kakve nagle promjene temperature neće djelovati povoljno na stvaranje gela. Ako dodate želatinu i opet dovedete tekućinu do točke ključanja, hlađenjem se gel neće pravilno formirati, a i dio potrebne vode će ispariti. Ako dodate želatinu u tekućinu i naglo je smrznete, opet nećete dobiti lijep i pravilno umrežen gel. Kolagen će naglo reagirati sam sa sobom i stvoriti grudice, a voda će se odvojiti s površine. Zato se želatina prvo otopi u mlakoj vodi, umiješa u tekućinu (recimo kremu za kolače) koja je već manje-više dovršena i ne treba se ukuhavati, a zatim se sve miješa i polako hladi.
  • Osim toga, pazite ako pravite žele ili neku kremu koja će sadržavati voće poput ananasa, papaje, kiwija ili breskvi jer takvo voće sadrži enzime koji razgrađuju proteine na manje podjedinice. U tom slučaju će početi razgrađivati i kolagen pa će mu svojstvo želiranja biti oslabljeno. U tom slučaju ćete vjerojatno trebati dodati više želatine nego što piše na poleđini paketića.
  • Ako radite žele od slane smjese ili od nečega što je kiselo, to će također oslabiti stvaranje gela jer će soli i kiseline reagirati ili s vodom ili s kolagenom pa se gel neće stvoriti efikasno kao bez njih.

Razni oblici želatine

Danas se želatina najčešće proizvodi iz životinjske kože, posebno svinjske, u procesima gdje se kolagen denaturira kiselinama pa izdvaja i pročišćava. Zatim se može pakirati u obliku praha ili otopiti i sušiti kako bi se spakirala u listićima. U novije vrijeme se dio želatine proizvodi i iz ribljih kostiju.

Želatina ili denaturirani kolagen u prahu u paketiću sadrži i nešto vezane vode kao i malo šećera. Što se tiče listića, postupak aktivacije je sličan kao za želatinu u prahu, a jedina razlika je drugačiji omjer vode koji se dodaje. Listići imaju manju dostupnu reaktivnu površinu pa kad se umiješaju u željenu tekućinu, za sobom povlače manje zraka što će rezultirati ljepšom i čistijom strukturom gela.

Postoji i instant želatina, koju ne treba namakati prije dodavanja u tekućinu. Takva želatina sadrži druge sastojke koji ubrzavaju i pospješuju reakciju stvaranja gela bez da se kolagen zgruda. Ti sastojci su primjerice šećeri dekstran, laktoza i saharoza te zgušnjivači i prirodne gume.

Proizvodi za želiranje “biljnog” porijekla

Već iz objašnjenja pojašnjenja sastava želatine je jasno da ona dolazi iz životinjskih izvora i kao takvu je ne mogu konzumirati vegeterijanci, vegani i svi ostali koji ne konzumiraju životinjske proizvode. Međutim, kolagen nije jedini način zgušnjavanja i želiranja krema, umaka i hrane općenito.   

Jedna opcija bi bio pektin koji se najčešće nalazi u kori i djelomice u ostatku voća kao što su jabuke, dunje, naranče i jagode, a ima ga i u povrću poput krumpira i cvjetače. Bit će vam vjerojatno poznat ako ste ikad koristili Džemfix za pripremu raznih marmelada, želea i naravno džema. Pektin je složeni ugljikohidrat koji služi za držanje svih stanica u kori voća na okupu, kao svojevrsno ljepilo. To njegovo svojstvo se da iskoristiti pri spravljanju želiranih ili zgusnutih zimnica iz voća upravo povećavanjem koncentracije.

Više o ugljikohidratima i šećerima možete pročitati ovdje.

Naime, voće samo po sebi u određenoj mjeri naravno već sadrži pektin, a najviše upravo kad je tek dozrelo. Nasjeckate li voće i krenete ga kuhati s vodom, pektin će se početi oslobađati u okolnu tekućinu. Međutim, neće se međusobno privlačiti zbog negativnih naboja koje posjeduje. Da bi počeo funkcionirati kao ljepilo, pH vrijednost otopine treba postati niža kako bi došlo do neutraliziranja naboja na pektinu i kako bi se on grupirao. Dodatak Džemfixa donosi još pektina jer ćete ga, ovisno o vrsti voća koje koristite, trebati još za pravu konzistenciju džema/marmelade/želea.

Neki pripravci za želiranje voća posjeduju i kiselu komponentu za snižavanje pH vrijednosti, a neki recepti možda zovu na dodatak limunovog soka koji je kiseo. Uz još pektina, treba vam i šećer, ne nužno zato što želite slatki okus, nego zato što šećeri imaju svojstvo vezanja viška vode i tako pomažu da se pektin što bolje grupira.

Kod korištenja pektina je pametno točno slijediti recept koji je već isproban jer je balans svih sastojaka ključan za uspješnost finalnog proizvoda. Ako voće koje koristite već ima puno pektina (poput jabuka, dunja, brusnica i šljiva) neće vam trebati puno dodanog pektina. Voće s malo prirodnog pektina, kao što su recimo marelice ili borovnice, trebat će više dodanog pektina, a tako i promijenjen odnos vode, šećera i kiseline. Nekad se voće s malo pektina miješa s onim s više pektina kako bi se pospješilo želiranje. Također, prezrelo voće možda ima ljepši i slađi okus, ali ima manje pektina (možete to primijetiti po raspadanju kore i omekšavanju) pa se miješa s tek zrelim voćem.

Voće koje nije jako kiselo, kao što su breskve ili kruške, će svakako trebati dodatnu pomoć u obliku limunovog soka. Temperatura je isto ključna jer predugo kuhanje ili previsoka temperatura mogu rezultirati isparavanjem vode što će pokvariti djelovanje šećera, a nedovoljno kuhanje neće dati dovoljno kinetičke energije za formiranje strukture gela. Miješanje je također važno kako bi se svi sastojci ravnomjerno rasporedili. Uz te male savjete možete uspješno i kvalitetno pripremiti svoju slatku zimnicu.

Još jedna opcija bi bio i agar, odnosno agar-agar, posebna tvar izolirana iz crvenih morskih algi roda Gelidium koja sve više dobiva na popularnosti u kulinarstvu. Tradicionalno je smještena u japanskoj i ostalim azijskim kuhinjama, ali danas je znana diljem svijeta.

agar podloge
Foto: Pixabay

Agar je također polisaharid sastavljen od agaroze i agaropektina, a ima svojstva jako slična pektinu i želatini te se tako može i koristiti. Mislim da je upotreba agara ipak zasad najraširenija upravo u znanstvenoj zajednici, posebno u područjima gdje se razni uzgajaju mikroorganizmi. Ako znate koje hranjive tvari vaš mikroorganizam (plijesan, bakterija, kvasac i sl.) treba, možete lijepo izračunati potrebne koncentracije svih sastojaka, pomiješati ih, sterilizirati i onda dodati agar u prahu. Izlijete tu smjesu u Petrijeve zdjelice, poklopite ih i čekate da se stisnu. Tako ste dobili tzv. hranjive podloge na koje možete precizno nanijeti i razmazati svoje uzorke, uzgajati mikroorganizme, prebrojati ih, precijepiti ih i svašta nešto. Osim agara, postoji i karagenan, također izoliran iz algi.

Eto još jednom vidimo da spoj znanosti i kuhinje nikako nije daleko, ali vama ostavljam da odlučite spadaju li alge u životinjske ili biljne izvore. 😊

Izvori:

  1. Baguley, R., McDonald, C. (2015) Appliance Science: The firm chemistry of gelatin. CNet.
  2. Joachim, D., Schloss, A. (2020) The Science of Gelatin. Fine Cooking 134, 28-29.
  3. Groves, M. (2019) Is Jello Good for You? Nutrition, Benefits, and Downsides. Healthline.
  4. Choi, F.D., Sung, C.T., Juhasz, M.L., Mesinkovsk, N.A. (2019) Oral Collagen Supplementation: A Systematic Review of Dermatological Applications. J. Drugs Dermatol. 18(1):9-16.
  5. Bolke, L. et al. (2019) A Collagen Supplement Improves Skin Hydration, Elasticity, Roughness, and Density: Results of a Randomized, Placebo-Controlled, Blind Study. Nutrients 11(10): 2494.
  6. Paul, C. et al. (2019) Significant Amounts of Functional Collagen Peptides Can Be Incorporated in the Diet While Maintaining Indispensable Amino Acid Balance. Nutrients 11:1079.
  7. Joachim, D., Schloss, A. (2020) The Science of Pectin. Fine Cooking 136, 34-35.

2 thoughts on “Želatina je zapravo kolagen – kako djeluje i kako je pravilno koristiti?

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s

Create your website with WordPress.com
Get started
%d bloggers like this: