Желатин
(или глютин) — есть вид клея (см.), получаемый при действии горячей воды или слабых кислотных растворов на некоторые животные ткани, например кожу, связки, мускулы, кости, чешую, плавательные пузыри и проч. Обыкновенно эти исходные материалы при получении Ж. (исключая рыбьи плавательные пузыри) предварительно обрабатываются слабым натровым щелоком при обыкновенной температуре, промываются водой, в некоторых случаях подвергаются белению при помощи сернистого газа и обращаются в водный раствор Ж. продолжительным нагреванием с водой в закрытых сосудах. Полученный раствор (на холоде дающий студень или желе) цедят через уголь для очищения, сушат, затем отмывают от кислоты, снова растворяют при возможно низкой температуре и окончательно высушивают, получая Ж. в виде общеизвестных тонких, прозрачных пластинок. Продолжительное нагревание изменяет свойства Ж. — он теряет клейкость и способность обращаться с водой в желе (желатинироваться); поэтому предпочтительнее его сушить под уменьшенным давлением. Иногда для осветления растворов, получающихся при получении Ж., приходится их фильтровать через животный уголь. Чистый, сухой Ж. есть аморфное, хрупкое, прозрачное, без вкуса и запаха, нейтральное в химическом отношении тело, не изменяющееся при хранении в сухом воздухе. Ж. тяжелее воды, нерастворим в спирте и эфире. Ж. содержит около 50% углерода, 6,6% водорода, 18,3% азота и 25,1% кислорода. По Мульдеру, в нем содержится всегда еще фосфорнокислая известь. Слиппер и Бибра нашли 0,12-0,14% серы в Ж. из костей, Гаммарстен нашел около 0,7% серы в лучшем продажном Ж. При хранении в сырой атмосфере или в водном растворе, Ж. скоро загнивает, приобретая вначале кислую реакцию, а под конец выделяя аммиак. Будучи опущен в воду, Ж. поглощает количество воды в 5-10 раз превосходящее его собственный вес и совершенно достаточное для полного растворения Ж. при 30° Ц. Раствор, содержащий только 1% Ж., уже застывает при обыкновенной температуре в виде желе. Продолжительное или повторяющееся несколько раз нагревание уменьшает и в конце концов совершенно уничтожает эту способность, поэтому все операции при изготовлении Ж. следует вести при возможно низкой температуре и возможно скорее. Ж. растворим в крепкой уксусной кислоте и в минеральных кислотах, причем, теряя способность давать желе, становится отличным клеем для стекла, фарфора и проч. Ж. растворим в щелочных водных растворах. И щелочной, и кислый растворы Ж. вращают плоскость поляризации влево. Водный раствор Ж. не осаждается ни кислотами, ни щелочами, но осаждается таннином, спиртом, сулемой. При кипячении со слабой серной кислотой Ж. дает лейцин (см.) и гликокол (см.), но не тирозин, что и составляет его отличие от прочих белковых тел. Ж., растворенный обработкой хлористо-водородным газом в присутствии спирта и воды, при действии азотистокислого натрия, дает диазоэфир C5H6N2O3, который под действием йода и аммиака дает дийодвиниламин CI2. СН. NH2 (Курциус). Значение Ж., как пищевого средства, весьма невелико, так как азот, в нем содержащийся, не усвояется организмом; Ж. принимает участие, наряду с жирами и углеводами, в образовании тепла в организме. Особенное значение Ж. приобрел для фотографии (приготовление броможелатинных пластинок), что заставило изучить и примеси к Ж., например хондрин. По внешнему виду Ж. мало отличается от хондрина, получаемого из хрящей; но Ж. имеет гораздо большую способность желатинироваться, нежели это вещество, и большую клейкость. Для фотографических целей хондрин — вредная примесь к Ж. Хондрин, в отличие от Ж., осаждается из водного раствора уксусной кислотой и не растворим в ее избытке. Свинцовый сахар, квасцы, медный и железный купорос также осаждают хондрин. Грубая проба на присутствие хондрина в Ж. состоит в прибавлении крепкого раствора хромовых квасцов к 10% раствору Ж. в горячей воде; в случае большого содержания хондрина Ж. садится даже из горячего раствора. Большая часть фотографической Ж. содержит малые количества хондрина. Более полные пробы на доброкачественность Ж. следующие: 1) Количество золы, по Эдеру, изменяется от 1/2 % в хорошем Ж. до 5% в посредственном и до 10% в плохом Ж. Однако, по Абнею, фотографический Ж. лучшего качества содержит иногда 2,5% золы. 2) Хороший Ж. должен относится к воде и нагреванию, как выше сказано. 3) Цвет растворов, клейкость желе определенной крепости, присутствие или отсутствие кислоты, которая часто находится в количестве легко определяемом реактивами, — все это также должно быть исследовано. Ж. употребляется в большом количестве с кулинарными целями; за последнее время он нашел также широкое применение в бактериологической практике как субстрат для различного рода разводок бактерий. Достойно упоминания свойство Ж., пропитанного раствором двухромокислого калия, делаться нерастворимым в воде под действием света; это свойство эксплуатируется для получения особых клише и приготовления клея, не боящегося воды (бихромат вносится в клей из Ж. непосредственно перед клейкой). См. также Рыбий клей и Клей.
В. А. Яковлев. Δ .
Желатин (техн.) представляет очищенный клей (colla, colle, Leim). Ж. должен быть тверд, без запаха и вкуса, бесцветен, полупрозрачен, стекловиден, не мутен, гладок, блестящ, упруг, тяжелее воды, неизменяем на воздухе. Ж. почти нерастворим в холодной воде, но разбухает в ней; в горячей воде (45° Ц.) Ж. легко растворяется, а при охлаждении превращается в студень, состав которого изменяется, смотря по количеству содержащейся в нем воды. 1 часть Ж., растворенного в 100-150 частях воды, образует студень, желе. Ж. теряет свойство студениться, если раствор его долго кипятить, особенно с разбавленными кислотами или щелочами. Ж. в сухом твердом состоянии очень долго не изменяется, в растворе же воды скоро гниет. Для устранения гниения Ж. достаточно влить в раствор доли процента карболовой кислоты. Известь скорее растворяется в желатинном растворе, нежели в чистой воде. Если влить раствор Ж. с примесью щелочи в раствор квасцов или серно-глиноземной соли или железного купороса, то образуется не гниющий осадок, содержащий Ж.
Ж. потребляется для студенистых, желеобразных кушаний (желе, студень и т. п.), в подмесь в пастилу, мармелад и т. п., в мед, для осветления вин и пива, для фотографических пластинок, в аптеках для капсул, покрывания пилюль, для пластырей и проч. Дороговизна рыбьего клея (4-5 руб. за фунт), добываемого из плавательного пузыря осетровых рыб, возбудила развитие производства Ж. преимущественно из костей и отчасти из рыбных отбросов: чешуи, головок и т. п. Ж. сперва привозили к нам из Франции и Германии, а теперь стали устраиваться и в России желатиновые заводы: в СПб. 3 завода и в Крыму, в Атреке, — 1 завод, выделывающие Ж. из костей. Заводы же, пользующиеся рыбными отбросами, могут устраиваться там, где бывает значительный скоп чешуи и др. отбросов, как, например, на рыбных промыслах.
Костное вещество костей состоит из органического вещества — оссеина — и минеральных, землистых частей, преимущественно из известковых солей. Известковые соли содержат (Са 3 Р 2 О 8) и СаС 3 О и, кроме того, содержат хлор и фтор в соединении, сходном с минералом апатитом. 1000 частей костной золы бычьих костей содержат, по Залесскому: фосфата кальция (Са 3 Р 2 О 8) — 860,9; фосфата магния (Mg 3 Р 2 О 8) — 10,2, кальция, соединенного с СО 2, F и Cl, — 73,6; СО 2 — 62,0; фтора — 3,0; хлора — 2,0. Содержание органических веществ вычисляется как потеря при прокаливании — 300-520 на тысячу. Из 100 частей костей выходит продуктов: жира — 7,21%, желатина — 28,21%, вываренных костей — 64,8%. Состав рыбьей чешуи в процентах:
| Жира | Ж. коллагена | Золы | Анализ | |
| Окуня | 0,4 | 55,00 | 43,00 | Шевреля |
| Сига | 0,57 | 60,42 | 39,55 | Дмоховского |
| Щуки | 56,60 | 43,40 | Фреми | |
| То же | 60,50 | 39,40 | Брумерштедта |
Желатинное производство состоит из следующих заводских операций: сортировки костей, измельчения костей, промывки, извлечения жира паром или растворителем — бензином, обработки соляной кислотой, разварки оссеина, фильтрования и очищения, сгущения и выпаривания раствора, листоформования, разрезки, сушки и т. п. Кости для Ж. предпочитаются чистые, по возможности свежие и непахучие. Более пригодны бычачьи, но употребляются и бараньи, свиные, лошадиные и т. п. Для производства плиточного Ж. (бульонного) не требуется отделять от костей хрящи, сухожилия, мясо. Торговое костьё разделяется на трубки, гусачные или плоские, и смешанные или тазовые кости. Костяная сборка сортируется на заводе на черепа, позвонки, ребра и конечности. Сортированные кости измельчают, ломают, дробят и мелют. Дробят кость в куски, величиной приблизительно в грецкий орех. Ломанные кости обезжириваются паром или бензином. При обезжиривании паром или горячей водой вываривается из костей около 1/2 содержащегося жира. Для выварки жира ломанное костьё помещают в сетчатый цилиндр, который опускают блоком или др. механизмом в ниже установленный цилиндрический котел или аппарат. Варка в воде длится 2-3 часа, затем цилиндр с вываренными костями поднимают из аппарата. Обезжиренные кости высушиваются в сушильнях при t ° не выше 70° Ц. (56° Р.); сушкой количество содержащейся воды в костях доводится до около 9% [В 1882 г. Лейнеру была выдана привилегия на усовершенствование в способе и аппаратах для обезжиривания костей.]. При обезжиривании бензином, предложенным Зельтзамом в 1880 г., жира остается до 2% [Описание привилегии, выданной в 1882 г., см. "Записки Императорского русского технического общества", 1883-84 гг.]. Обезжиренные кости обрабатываются соляной кислотой для растворения известковых солей; кислота употребляется в 5° Боме (7,3% НС l при 15° Ц.) до 7° Боме. Вымачивание в кислоте длится несколько дней (10-24), причем минеральные вещества — хлористый кальций и кислая фосфорно-известковая соль — растворяются, а оссеин остается в форме кости и промывается водой. Извлечение Ж. паром впервые было предложено Папеном (Papin) в 1681 г. В конце XVIII столетия Румфорд, Пармантье, Каде содействовали развитию техники клееварения и бульоноварения из костей. В начале текущего столетия Дарсе (d'Arcet) усовершенствовал способ Папена. Первый годный к делу аппарат был выставлен в Париже под заведованием Пюиморена (Paymaurin). Измельченные кости в этом аппарате подвергались действию пара около 4 суток. Для ускорения производства и выхода бесцветного Ж. следует действовать на кости не только паром, но и горячей водой под известным давлением. Температура доводится до 130° Ц. Полученный раствор сгущается в паровом котле с двойным дном и затем охлаждается на воздухе. Застывшую массу (студень) разрезают на пластинки. В настоящее время оссеиновую массу разваривают в автоклаве 4-5 часов при давлении 3 атм. (3 кило на кв. см при 135° Ц.) или 4 атм. (145° Ц.) и раствор процеживают сквозь сита. Ж. раствор, для удаления запаха, процеживают, давлением сжатого воздуха, через фильтр, состоящий из грубых тканей — холста и сукна — и березового угля с небольшой подмесью необработанного хамелеонового темно-коричневого порошка. Ж. сгущается в котле до густой жидкости и выпаривается в вакуум-аппарате.
Использование рыбных отбросов для Ж. производится по следующим способам. По способу Дмоховского (1872 г.), обработка чешуи состоит из следующих заводских операций: обмывки щелочью, промывки, извлечения коллагена, осветления желатинного раствора, остужения, разрезки студня, сушки и придания глянца. Из чешуи минеральные вещества извлекаются раствором сернистой кислоты, содержащей на 1 объем воды 40 объемов газа (SO 2). Обработка производится в плотно закупоривающемся аппарате. Остаток от обработки чешуи, по содержанию в нем (как и в остатках от костей) фосфатов, может употребляться для удобрительных туков. По способу Пеннея (1883), для добывания Ж. из рыбных отбросов (чешуи, головок и т. п.) предварительно вымачивают их в соде для очищения, затем обрабатывают раствором хлорной извести (1 часть на 16 частей воды), потом промывают и обрабатывают неочищенным хамелеоном (марганцово-натровой солью) — 1 часть на 300 частей воды. После того действуют селитряной кислотой (азотной) в количестве 1/2 ведра на 100 фунтов обрабатываемых материалов.
Для машинного листоформования достаточно крепкий желатинный раствор вливают в котел, в котором раствор Ж. поддерживается жидким и горячим паровым нагреванием. В этом котле медленно вращается полый цилиндр; он покрывается слоем Ж., который засыхает на поверхности этого барабана и становится настолько плотным, что отделяется и снимается в виде ленты, толщина которой обусловливается густотой раствора и скоростью вращения барабана. Гибкие желатинные ленты разрезают на листки определенного формата 2 1/2 х10 дюймов, которые досушивают на нитяных сетках, натянутых на рамах и помещенных в сушильне. Сушка производится при t ° 20-25°; при более высокой t° Ж. расплывается, а при пониженной t ° высушивание замедляется. В сушильне, параллельно с паропроводными трубами, помещены трубы с заслонками для притока свежего воздуха, впускаемого для регулирования t ° сушильни.
А. И. Белов. Δ .