젤라틴

젤라틴은 반투명의 무색, 무취 성질을 가지며 쉽게 젤(gel) 상태로 변할 수 있는 물질이다. 젤라틴은 다양한 응용분야를 가지는데, 특히 식품과 약품, 화장품의 점도를 조절하는 증점제 역할로 잘 알려져 있다. 젤라틴이라는 명칭은 라틴어로 "엉겨있는" 혹은 "굳어있는" 상태를 의미하는 gelatus로부터 기원하였다. 젤라틴의 주성분은 콜라겐 단백질로서 가축의 피부, 연골, 인대 및 힘줄 등에서 분리, 추출하며, 콜라겐 단백질의 가수분해 산물을 통칭하여 젤라틴으로 명명한다.

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젤라틴은 따뜻한 물이나 글리세롤, 아세트산 등의 극성 용매에 쉽게 용해되지만 유기 용매나 알코올에는 불용해성을 가진다. 젤라틴은 5~10배 무게의 물을 흡수하여 수화젤(hydrogel)을 형성한다. 젤라틴은 기본적으로 순물질이 아닌 혼합물이기 때문에 특정한 녹는점을 갖지 않지만, 추출 대상에 따라 녹는점을 대략적으로 예상할 수 있다. 어류에서 얻어낸 젤라틴은 소나 돼지에서 얻어낸 젤라틴보다 비교적 낮은 녹는점과 낮은 젤화 온도(gelation point)를 가진다.

젤라틴에는 글라이신(약 27%)과 프롤린(약 16%), 하이드록시프롤린(14%)이 구성 아미노산의 약 50% 이상을 차지할 만큼 다수 존재한다.¹⁾ 반대로, 젤라틴의 구성 아미노산 중 타이로신, 메싸이오닌, 히스티딘은 매우 적다. 젤라틴의 주 구성 요소인 글라이신 아미노산은 젤라틴 사슬들이 빈틈없이 조직화된 구조를 만드는데 도움을 준다.

젤라틴은 전 세계적으로 연간 620,000 톤(2019년 기준) 생산되며, 육가공 및 가죽 가공시에 부산물 형태로 얻게 된다. 젤라틴은 돼지 피부와 소, 돼지의 연골 및 소가죽 등에서 대부분 추출 가공되며, 종교적 이유로 어류에서 추출하여 사용하기도 한다. 젤라틴은 크게 두가지 종류로 구별되는데, Type A는 산성 환경에서 가수분해를 통해 생산한 경우이고, 알칼리 환경에서 젤라틴을 제조하게 되면 Type B로 분류한다.

일반적으로 젤라틴을 제조하는 과정은 다음과 같다. 첫 번째로, 원료 물질로부터 불순물을 제거하는 전처리 단계를 수행하고, 전처리된 원료 물질을 가수분해하여 생성물을 얻어낸 뒤, 가수분해 생성물로부터 젤라틴을 추출하는 단계를 통해 최종적으로 젤라틴을 얻어낼 수 있다.

1. Eastoe, J. E. The Amino Acid Composition of Mammalian Collage and Gelatin. Biochem J. 1955, 61, 589-600.