젤라틴
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1. 개요
젤라틴은 동물의 콜라겐을 부분적으로 가수분해하여 얻는 무색 또는 옅은 노란색의 무미, 무취 물질이다. 5000년 이상 사용된 아교에서 유래되었으며, 17세기 프랑스에서 뼈를 끓여 젤라틴을 추출하는 방법이 발견되었다. 식품, 의약품, 공업 제품, 미술 등 다양한 분야에서 사용되며, 젤리, 캡슐, 사진 필름 등에 활용된다. 젤라틴은 제조 방법에 따라 A형과 B형으로 나뉘며, 소, 돼지, 어류 등 다양한 원료로 만들어진다. 종교적, 윤리적 고려 사항으로 인해 할랄, 코셔, 채식주의자에게 적합한 대체 물질이 요구되기도 한다.
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| 젤라틴 | |
|---|---|
| 젤라틴 정보 | |
| 종류 | 단백질 |
| 설명 | 동물 결합 조직에서 파생된 펩타이드와 단백질의 혼합물 |
| 생산 | |
| 원료 | 동물의 콜라겐 |
| 원료 출처 | 소 돼지 생선 |
| 용도 | 식품 의약품 사진 화장품 |
| 성분 및 특성 | |
| 분자량 | 20 kDa에서 250 kDa |
| CAS 등록 번호 | 9000-70-8 |
| 밀도 | 1.3–1.4 g/cm³ |
| 관련 정보 | |
| 관련 항목 | 젤라틴 디저트 한천 (寒天) 푸아그라 콜라겐 |
2. 역사
젤라틴은 젤화제로서 젤리 같은 식품뿐 아니라 공업 제품에도 이용된다. 화학적으로는 콜라겐 분자의 삼중 나선 구조가 열에 의해 변성되어 풀어진 것을 주성분으로 하는 혼합물이다.
젤라틴을 주성분으로 하는 접착제나 분산제(계면활성제)는 아교라고 부른다.[50] 일반적으로 식품이나 의약품 등에 사용되는 순도 높은 것을 젤라틴, 일본화 재료나 공예품 접착에 쓰이는 정제도가 낮은 것을 '''아교'''[51], 특히 동물의 발굽을 원료로 한 것을 hoof glue|후프 글루eng라고 구분하기도 한다.
아교는 크게 화교(和膠, 일본식 아교)와 양교(洋膠, 서양식 아교 또는 젤라틴)로 나뉘는데, 화교는 순도가 낮은 대신 흡습성과 보수성이 뛰어나 붓을 혀끝으로 적시는 것만으로 미묘한 농도 조절이 가능하여 수작업 장인이나 미술가들이 선호하기도 한다. 보습성을 더한 양교도 유통된다.[52] 화교 중에서는 사슴 아교를 최고급품으로 여긴다.[52]
접착제로서 아교는 5000년 이상 전 고대부터 이용된 것으로 보인다. 수메르 시대에도 사용되었다는 설이 있으며, 고대 이집트 벽화에는 아교 제조 과정이 그려져 있고, 투탕카멘의 무덤에서는 아교를 사용한 가구나 보석함이 출토되기도 했다. 중국에서는 서기 300년경 위나라 시대에 그을음과 아교액을 섞어 만든 교묵(膠墨)이 만들어졌다고 하며, 6세기경에는 현대와 거의 같은 아교 제조법 기록도 나타난다. 기원전 2세기에 쓰인 것으로 알려진 중국 고서 『주례』 고공기에는 후대의 화교와 거의 동일한 제작 방법이 실려 있다.
중국에서 일본으로 아교가 전해진 것은 『일본서기』 등의 기록으로 미루어 볼 때 스이코 천황 시대에 '교묵'의 형태로 전래된 것으로 추정된다. 나라 시대 이후 먹의 원료, 건축·가구용 접착제, 직물 마감제, 의약품(조혈제) 등의 재료로 보급되었다. 세계적으로 아교 원료는 가축의 가죽이 많이 사용되지만, 육식 습관이 적어 원료가 부족했고 유목민으로부터의 수입 경로도 없었던 일본에서는 물고기도 아교 원료로 사용되었다. 민어과 생선 중 일부는 부레가 아교 원료로 중요하게 여겨지기도 했다. 20세기에 들어 사진 필름이나 인화지에 흡습성이 낮은 고순도 젤라틴이 필요해지면서 서양의 아교 기술 도입이 시작되었다. 식재료로서의 전래는 늦어, 메이지 시대 이후 서구 식문화 도입과 함께 젤라틴이 알려졌으나, 식용 겔화제로는 이미 화과자 등에 쓰이는 한천이나 칡가루 등 다당류 계통 재료가 널리 사용되고 있었다. 1935년경 일본 내에서 식품용 순도로 정제하는 기술이 확립된 후에야 식품용 젤라틴이 보급되기 시작했다.
현대 일본에서는 효고현 히메지시에 젤라틴 제조 기업이 집중되어 있다.
2. 1. 한국에서의 역사
(작성할 내용 없음 - 원본 소스에 해당 섹션 관련 정보가 부재함)3. 특성
정제된 순도가 높은 젤라틴은 무색 또는 옅은 노란색을 띠며 맛과 냄새가 거의 없다.[3][4] 뜨거운 물에 녹아 졸(sol) 상태가 되고 냉각하면 겔(gel) 상태로 굳는 콜로이드의 특징적인 성질을 가진다. 물과의 혼합 비율을 조절하여 겔의 굳기를 다양하게 만들 수 있다. 젤라틴 겔의 강도는 블룸 값으로 측정하며[6], 사용된 원료(소, 돼지, 생선 등)에 따라 녹는점이나 겔이 형성되는 온도 등에 차이가 있다.[9]
3. 1. 구성
동물의 가죽, 연골, 힘줄 등을 구성하는 천연 단백질인 콜라겐을 부분적으로 가수 분해하여 얻는 펩타이드와 단백질의 집합체이다.[68][2] 주로 가축, 닭, 돼지, 어류와 같은 동물의 피부, 뼈, 결합 조직에서 추출하며, 가수 분해 과정에서 단백질 내부 및 분자 간의 일부 결합이 끊어진다. 화학적 조성은 모체인 콜라겐과 매우 유사하다.[2] 사진 및 제약 등급의 젤라틴은 일반적으로 소뼈와 돼지 가죽에서 얻는다. 젤라틴은 하이드로겔로 분류된다.
건조 상태의 젤라틴은 98~99%가 단백질로 구성되어 있다.[10] 하지만 필수 아미노산인 트립토판이 전혀 없고 아이소류신, 트레오닌, 메티오닌의 함량이 낮아 영양학적으로 완전한 단백질은 아니다.[10] 따라서 젤라틴의 아미노산 스코어는 0이며, 제1 제한 아미노산은 트립토판이다. 아미노산 함량은 가수분해된 콜라겐과 동일하며, 19가지 아미노산을 함유한다. 특히 글리신(Gly)이 26~34%, 프롤린(Pro)이 10~18%, 하이드록시프롤린(Hyp)이 7~15%로, 이 세 가지 아미노산이 전체 함량의 약 50%를 차지한다.[11] 글리신은 단백질 사슬이 밀착하여 포장되는 데 기여하고, 프롤린은 단백질의 입체 구조(컨포메이션)를 제한하여 젤라틴의 겔 형성 특성에 중요한 역할을 한다.[12] 그 외 주요 아미노산으로는 알라닌(Ala) 8~11%, 아르기닌(Arg) 8~9%, 아스파르트산(Asp) 6~7%, 글루탐산(Glu) 10~12% 등이 있다.[11] 필수 아미노산 중에서는 라이신이 상대적으로 많이 포함되어 있다.
젤라틴은 무색 또는 약간 노란색을 띠며 맛과 냄새가 거의 없다.[3][4] 투명하고 부서지기 쉬운 고체 형태로, 시트, 플레이크 또는 분말 형태로 유통된다.[3] 뜨거운 물, 글리세롤, 아세트산과 같은 극성 용매에는 녹지만, 알코올과 같은 유기 용매에는 녹지 않는다.[3] 젤라틴은 자신의 무게의 5~10배에 달하는 물을 흡수하여 겔(gel)을 형성할 수 있다.[3] 이 겔은 다시 가열하면 녹으며, 외부에서 힘(응력)을 받으면 점도가 증가하는 요변성(thixotropy)을 보인다.[3] 젤라틴 겔의 녹는점(상한 융점)은 인체 온도보다 낮기 때문에 입안에서 부드럽게 녹는 입안 느낌을 제공하는 데 중요한 요소가 된다.[5] 젤라틴-물 혼합물의 점도는 젤라틴 농도가 높고 온도가 낮을수록(약 4°C에서) 가장 높다. 상업용 젤라틴의 겔 강도는 블룸(Bloom) 단위로 측정하며, 보통 90~300 그램 블룸 범위의 값을 가진다.[6] 젤라틴의 강도는 100°C 이상의 온도에 노출되거나 100°C에 가까운 온도에서 장시간 유지되면 감소한다.[7][8]
젤라틴의 녹는점과 겔이 형성되는 온도는 원료 출처에 따라 다르다. 예를 들어, 생선에서 추출한 젤라틴은 소고기나 돼지에서 추출한 젤라틴보다 녹는점과 겔 형성 온도가 더 낮다.[9]
3. 2. 종류
동물의 가죽, 연골, 힘줄 등에 포함된 천연 단백질을 분해하고 정제하여 얻는다. 젤라틴은 제조 방법에 따라 두 가지 유형으로 나눌 수 있다. 산성 처리 공정을 거친 것을 A형 젤라틴, 염기성 처리 공정을 거친 것을 B형 젤라틴이라고 한다.[68]주된 원료로는 소나 돼지의 껍질이나 뼈 등이 사용되지만, 종교적인 이유 등으로 특정 동물을 피해야 할 경우 다른 소재를 선택하기도 한다. 예를 들어 생선의 비늘이나 껍질을 사용하기도 하며, 중국에서는 당나귀의 가죽으로 만드는 아교가 있다.
4. 제조
동물의 가죽, 연골, 힘줄 등에 포함된 천연 단백질인 콜라겐을 분해하고 정제하여 얻는다. 상업적으로는 주로 육류 및 가죽 산업의 부산물을 이용하여 대량 생산된다. 2019년 기준으로 전 세계 젤라틴 수요는 약 62만ton에 달했다.[23] 주요 원료로는 돼지 껍질, 돼지 및 소의 뼈, 소 가죽 등이 사용된다.[24] 생선 부산물로 만든 젤라틴은 특정 종교적 제약을 피하기 위해 사용되기도 한다.[5] 중국에서는 당나귀 가죽으로 만든 아교도 있다.
젤라틴 제조 공정은 원료의 종류와 상태에 따라 몇 주가 소요될 수 있으며, 최종 제품의 특성에 큰 영향을 미친다. 기본적으로 콜라겐 분자 간의 결합과 수소 결합을 끊어 물에 녹는 젤라틴으로 변환시키는 과정이다.[2] 주요 공정 단계는 다음과 같다.
# 전처리: 원료에서 불순물을 제거하고 다음 단계를 준비하는 과정이다.
# 가수분해: 산이나 알칼리를 이용하여 콜라겐을 젤라틴으로 분해하는 핵심 단계이다. 산 처리 공정으로 만든 것을 A형 젤라틴, 염기(알칼리) 처리 공정으로 만든 것을 B형 젤라틴이라고 한다.[68]
# 추출: 뜨거운 물 등을 이용하여 가수분해된 혼합물에서 젤라틴을 녹여내는 과정이다.
# 정제 및 회수: 추출된 젤라틴 용액을 여과, 농축, 살균, 건조, 분쇄하는 등의 과정을 거쳐 최종 제품을 얻는다.
가정에서도 특정 연골 부위나 뼈를 끓여 젤라틴을 만들 수 있다. 이렇게 만들어진 육수는 식으면 굳어 젤리 형태가 되는데, 이는 아스픽과 같은 요리에 활용된다.
4. 1. 전처리
젤라틴 제조 공정의 첫 번째 단계는 전처리이다. 이 단계는 주요 추출 단계를 위해 원료를 준비하고, 최종 젤라틴 제품의 물리화학적 특성에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 불순물을 제거하는 것을 목표로 한다.[2]젤라틴 생산에 사용되는 원료가 뼈에서 유래된 경우, 희석된 산 용액을 사용하여 칼슘 및 기타 염을 제거한다. 주요 추출 단계 전에 지방 함량을 줄이기 위해 뜨거운 물 또는 여러 용매를 사용할 수 있으며, 지방 함량은 1%를 초과해서는 안 된다. 원료가 가죽과 피부로 구성된 경우, 가수분해 단계를 위해 재료를 준비하기 위해 크기 감소, 세척, 털 제거 및 탈지 과정이 필요하다.
4. 2. 가수분해
콜라겐을 젤라틴으로 변환하는 핵심 단계는 가수분해이다. 이 과정은 불용성 콜라겐을 안정화시키는 분자 간 및 분자 내 결합을 끊고, 콜라겐 나선 구조를 안정화시키는 수소 결합을 파괴하는 것을 목표로 한다.[2] 콜라겐 가수분해는 주로 세 가지 방법, 즉 산 가수분해, 염기 가수분해, 효소 가수분해 중 하나로 수행된다.- 산 가수분해: 돼지 가죽처럼 상대적으로 가교결합이 적은 콜라겐 처리에 주로 사용된다. 처리 시간은 보통 10시간에서 48시간 정도 소요된다. 이 방식으로 얻은 젤라틴은 A형 젤라틴이라고 불린다.[25] 젤라틴은 산성 처리 공정으로 만든 A형과 염기성 처리 공정으로 만든 B형으로 나눌 수 있다.[68]
- 알칼리 가수분해: 소 가죽과 같이 더 복잡한 구조의 콜라겐 처리에 적합하다. 콜라겐 내에 여전히 존재하는 특정 화학적 가교결합을 파괴하는 것이 주된 목적이며, 처리 시간은 산 처리보다 훨씬 길어 몇 주가 걸릴 수 있다. 알칼리 처리로 얻은 젤라틴은 B형 젤라틴이라고 한다.[25]
- 효소 가수분해: 효소를 이용하여 콜라겐을 가수분해하는 방법으로, 젤라틴 수율을 최적화하기 위한 연구가 진행 중이다. 이 방법은 알칼리 처리에 비해 처리 시간이 짧고, 거의 완전하게 순수한 제품으로 전환된다는 장점이 있다. 또한, 효소 가수분해로 얻은 젤라틴은 최종 제품의 물리적 특성이 더 우수한 것으로 평가받는다.[26]
4. 3. 추출
가수분해된 혼합물에서 젤라틴을 분리하는 단계이다.[2] 이 추출 과정은 일반적으로 여러 단계에 걸쳐 진행되며, 뜨거운 물이나 희석된 산 용액을 사용하여 젤라틴을 녹여낸다.[2]추출 작업은 적절한 온도에서 물 또는 산 용액을 사용하여 수행된다. 산업적인 젤라틴 생산 공정은 대부분 중성 또는 산성 pH 조건에서 이루어진다. 알칼리성 조건은 젤라틴으로의 전환 속도를 높이는 장점이 있지만, 동시에 젤라틴의 분해 또한 촉진하기 때문에 일반적으로 선호되지 않는다. 산성 추출 조건은 산업계에서 널리 사용되지만, 사용되는 산의 종류나 농도는 공정에 따라 다양하다.
추출 단계는 여러 번에 걸쳐 진행되는 다단계 공정이며, 일반적으로 뒤따르는 추출 단계로 갈수록 온도를 점진적으로 높인다. 이는 추출 효율을 유지하면서 동시에 열에 의한 젤라틴의 분해를 최소화하기 위한 전략이다.[2]
4. 4. 정제 및 회수
젤라틴 제조 공정의 네 번째 단계는 정제 및 회수 처리 단계이다. 이 단계에서는 추출된 젤라틴 용액에서 물을 제거하고 최종 제품을 얻기 위해 여러 공정을 거친다.[2]주요 공정으로는 여과, 정제, 증발, 멸균, 건조, 혼합, 분쇄, 체질 등이 포함된다.[2] 구체적인 작업 방식은 젤라틴 용액의 농도와 사용되는 젤라틴의 종류에 따라 달라진다. 여과 후에는 산이나 알칼리를 사용하여 pH를 조절하고, 용액을 농축시킨다. 이후 살균 및 냉각 과정을 거쳐 건조와 정제를 통해 최종 제품이 만들어진다.
이 모든 과정에서 젤라틴의 분해를 최소화하는 것이 중요하다. 분해를 막기 위해 가능한 낮은 온도를 유지하며 신속하게 처리한다. 대부분의 회수 공정은 여러 단계로 나뉘어 진행되는데, 이는 펩타이드 구조의 손상을 막기 위함이다. 펩타이드 구조가 손상되면 젤라틴의 겔 강도가 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
5. 용도
젤라틴은 식품, 의약품, 사진, 공업 등 다양한 분야에서 활용된다.[68][69] 젤화제로서 식품뿐 아니라 공업 제품에도 널리 쓰이며, 화학적으로는 콜라겐 분자의 삼중 나선 구조가 열에 의해 변성되어 풀어진 것을 주성분으로 한다.
젤라틴을 주성분으로 하는 접착제나 분산제(계면활성제)는 '교(니카와)'라고도 불린다.[50] 일반적으로 순도가 높아 식품이나 의약품에 사용되는 것을 '젤라틴'이라 하고, 일본화 재료나 공예품 접착제 등으로 쓰이는 정제도가 낮은 것을 '교(니카와)'라고 구분한다.[51] 발굽을 원료로 하는 것은 hoof glue영어라고 칭한다. 이 외에도 지폐 제조 등에도 사용된다.[68][69]
5. 1. 식품
아이스크림, 젤리, 푸딩 등 다양한 식품에 첨가물로 사용되며, 요리 시 겔화제로 가장 잘 알려져 있다.[68][69] 젤라틴은 다양한 종류와 등급으로 나뉘어 여러 식품 및 비식품 제품에 활용된다.젤라틴을 함유한 대표적인 식품으로는 젤리 디저트, 트라이플, 아스픽, 마시멜로, 캔디콘, 핍스, 구미 베어, 과일 젤리, 젤리 베이비와 같은 과자류가 있다.[34] 또한 요구르트, 크림 치즈, 마가린과 같은 식품에서는 안정제, 증점제, 또는 질감 부여제로 사용된다. 지방의 식감을 모방하고 부피감을 주기 위해 지방 함량을 줄인 식품에도 첨가된다. 사과 주스나 식초와 같은 액체 식품을 맑게 만드는 청징제 역할도 한다.[35]
중국식 수프 만두인 샤오롱바오나 셩지엔만토우를 만들 때도 젤라틴이 사용된다. 돼지고기 소에 젤라틴 큐브를 섞어 넣으면 조리 과정에서 젤라틴이 녹아 만두 속에 특유의 국물 같은 질감을 형성한다. 한국에서는 불고기 등의 소스나 편의점 도시락과 같은 냉장 식품에도 활용되는데, 전자레인지로 데우기 전까지 국물이나 소스를 굳혀 형태를 유지하는 용도로 쓰인다.
가정 요리용으로는 얇은 판 형태의 판 젤라틴, 가루 형태의 분말 젤라틴, 과립 형태의 과립 젤라틴 등이 판매되어 커피 젤리, 과일 젤리 등 다양한 디저트를 만드는 데 사용된다. 다만, 생 파인애플이나 키위처럼 단백질 분해 효소(브로멜라인, 액티니딘 등)가 풍부한 과일을 사용하면 젤라틴의 단백질이 분해되어 굳지 않을 수 있다. 이 효소들은 열에 약하므로, 해당 과일을 사용할 때는 통조림처럼 열처리된 것을 사용해야 한다.
젤라틴은 식품 알레르기를 유발할 수 있으므로, 시판되는 식품에는 젤라틴 함유 여부를 표시하는 것이 일반적이다. 또한, 돼지 유래 젤라틴은 이슬람교도에게 할랄이 아니므로 금기이므로 주의가 필요하다.[65]
5. 2. 의약품 및 화장품
;의약품원래 젤라틴은 모든 약물 및 비타민 캡슐 껍질의 주요 구성 요소로, 약을 삼키기 쉽게 만드는 역할을 했다. 현재는 젤라틴을 대체할 수 있는 채식주의자에게 적합한 히프로멜로스도 사용되며, 이는 젤라틴보다 생산 비용이 저렴하다는 장점도 있다. 먹는 약에 사용되는 각종 캡슐 외에도 정제나 트로키 등에도 사용되고 있다.[53] 백신의 안정제로도 사용된다.[38]
일본에서는 연간 1000ton 이상의 젤라틴이 의약용으로 사용되고 있다. 수분 함량을 늘려 유동성을 높인 젤라틴은 연하 장애가 있는 환자에게 수분을 공급하는 데 사용되기도 한다. 습포약에도 젤라틴이 사용되고 있으며, 특히 일본에서 사용률이 높다.
젤라틴은 지혈 작용이 있어 '''젤라틴 스펀지''' 형태로 수술 시 사용된다. 이 스펀지는 시간이 지나면 체내에서 흡수되므로 제거할 필요가 없다. 또한, 젤라틴 가수분해물을 지혈제로 주사하기도 한다. 화학 섬유로 만든 인공 혈관의 코팅재로도 이용된다. 당나귀(때로는 소)의 아교(젤라틴으로 정제하기 전 형태)는 아교라고 불리며 지혈 작용이 있는 생약으로 쓰인다. 아교는 효능을 표시하지 않는 한 법적으로 식품으로 취급된다.
;화장품
화장품에서는 콜라겐을 가수분해한 형태인 가수분해 콜라겐이 국소 크림 등에서 제품의 질감을 조절하거나 보습제로 사용될 수 있다. 콜라겐 임플란트나 피부 필러는 주름, 부족한 얼굴 윤곽, 여드름 흉터 등을 개선하는 데에도 사용된다. 미국 식품의약국(FDA)은 이러한 필러의 사용을 승인했으며, 소와 인간 세포를 필러의 원료로 확인했다. FDA에 따르면, 원하는 효과는 3~4개월 동안 지속될 수 있으며, 이는 동일한 목적으로 사용되는 다른 재료에 비해 상대적으로 짧은 기간이다.[68][69]
젤라틴의 원료이기도 한 콜라겐은 미용 분야에서 보습 성분으로 주목받고 있다. 기존에 샴푸나 린스, 립스틱 등에서 점성을 유지하기 위한 첨가제로 사용되었을 뿐만 아니라, "가수 분해 콜라겐"이나 "수용성 콜라겐" 등의 형태로 제품화되어 화장품의 주요 성분 중 하나로 사용되고 있다.
5. 3. 공업 제품
아교(니카와)는 젤라틴을 주성분으로 하는 접착제 및 분산제(계면활성제)이다.[50] 일반적으로 식품이나 의약품에 사용되는 순도가 높은 것을 젤라틴, 일본화 재료나 공예품 접착 등에 쓰이는 정제도가 낮은 것을 '''아교'''라고 부른다.[51] 정제되지 않은 젤라틴은 가죽 접착제 등 일부 동물성 접착제의 형태일 수 있다.젤라틴 기반의 아교는 다양한 분야에서 접착제로 활용된다.
- 현악기: 바이올린과 같은 현악기 제작 및 수리에 사용된다. 목재에 강력하게 접착되면서도 증기를 쐬면 쉽게 분리되어 조정이나 수리가 용이하다. 수리 시 분리가 필요한 부분에는 의도적으로 접착력이 약한 아교를 사용하기도 한다.
- 화궁: 대나무나 붉나무 등 여러 재료를 겹쳐 만드는 일본 화궁 제작에 필수적이다. 재료 간의 접착 상태가 활의 성능에 큰 영향을 미치므로, 전통적으로 활 장인이 직접 아교를 제작하고 배합한다.
- 건축: 주택 건축 시 새집증후군 예방을 위해 초산 비닐계 접착제 대신 아교를 사용하여 마루 등을 고정하는 경우가 있다.
젤라틴은 사진 분야에서도 중요한 역할을 한다.
- 사진 필름 및 인화지: 거의 모든 사진 필름과 인화지의 유제(에멀젼)에서 할로겐화은 결정을 안정적으로 유지시키는 역할을 한다. 젤라틴의 안정성과 저렴한 비용을 대체할 만한 적절한 소재는 아직 발견되지 않았다.[68][69] 1871년 은염 사진용 브롬화은 젤라틴 건판이 발명된 이후 감광 재료의 결합제 및 보호 콜로이드로 계속 사용되어 왔으나, 디지털 카메라의 보급으로 사용량은 감소하는 추세이다.
그 외 다양한 공업 제품에도 젤라틴이 사용된다.
- 성냥 및 사포: 성냥 머리[39]와 사포의 연마재를 고정하는 결합제(바인더)로 사용된다.[40]
- 조명 장비: 일부 전문 및 극장 조명 장비에서 빔 색상을 변경하는 데 사용되는 컬러 젤은 역사적으로 젤라틴으로 만들어졌기 때문에 이러한 이름이 붙었다.
- 종이: 1337년 처음으로 종이의 외부 표면 사이징(종이의 번짐을 막고 강도를 높이는 처리)으로 사용되었으며, 19세기 중반까지 모든 유럽 종이의 주요 사이징제였다.[41] 현대에는 주로 수채화 용지에서 발견되며, 광택 인쇄 용지, 예술 용지, 카드 등에도 사용된다. 크레이프지(주름종이)의 주름을 유지하는 역할도 한다.
- 기타: 다른 물질의 운반체, 코팅제 또는 분리제로 사용된다. 예를 들어 β-카로틴을 수용성으로 만들어, 이를 함유한 청량 음료에 노란색을 부여하는 데 쓰인다.
특수한 용도로는 다음과 같은 것들이 있다.
- 탄도 젤라틴: 화기에서 발사된 총알이 인체에 미치는 영향을 시험하고 측정하기 위해 사용된다. 인체 근육 조직과 유사한 경도로 만들어져 총알의 관통력, 변형 등을 모의 실험하는 데 쓰인다.
- 경기 용도: 일본의 싱크로나이즈 스위밍 선수들이 경기 중 두발을 고정하기 위해 젤라틴을 사용한다. 물에는 녹지 않지만 뜨거운 물에는 쉽게 녹아 경기 후 샤워로 제거하기 편리하다는 장점이 있다.
5. 4. 미술
미술 분야에서는 젤라틴, 특히 정제도가 낮은 형태인 교(膠|니카와일본어)가 중요한 재료로 사용된다. 교는 젤라틴을 주성분으로 하는 접착제이자 분산제(계면활성제)이다.[50] 일반적으로 순도가 높은 것은 젤라틴으로 분류되어 식품이나 의약품에 쓰이고, 일본화 재료나 공예품 접착제 등에는 정제도가 낮은 교가 사용된다.[51] 교는 크게 화교와 양교(젤라틴)로 나뉘는데, 화교는 순도가 낮은 대신 흡습성과 보수성이 풍부하여 전통적인 수작업에서 선호되기도 한다. 특히 사슴 가죽으로 만든 사슴 교는 최고급품으로 여겨진다.[52]
=== 동양 미술 ===
일본화에서 아교는 물감의 고착제 역할을 한다. 암채(이와에구)와 같은 안료를 화면에 정착시키기 위해 아교물에 녹여 사용한다.[54][55] 우리가 흔히 아는 먹 역시 중탕한 아교와 그을음을 반죽하여 굳힌 것으로, 아교는 먹의 고착 성분이자 물에 잘 섞이지 않는 그을음 입자를 물속에 고르게 퍼지게 하는 보호 콜로이드 역할을 한다.[56] 또한, 종이나 천에 물감이 번지는 것을 막기 위해 아교와 생 명반을 섞은 액체인 반수를 바르기도 한다. 과거에는 사슴 가죽으로 만든 사슴 아교나 소가죽으로 만든 삼천본아교 등이 주로 사용되었다.
중국 회화에서도 아교를 사용한 먹이나 채색 물감(채묵)이 사용되며[57][58], 티베트나 네팔의 전통 불화인 탱화에서도 아교를 섞은 물감을 사용한다.[59]
=== 서양 미술 ===
서양 회화에서는 아교를 사용한 물감을 디스템퍼라고 부르며, 주로 실내 장식, 무대 미술, 또는 천에 직접 그리는 그림(`Tüchlein`) 등에 사용되었다.[60][61] 유화나 템페라화에서는 캔버스나 패널 같은 지지체의 표면을 매끄럽게 처리하거나 물감이 잘 붙도록 하는 밑칠 재료로 아교가 사용된다.[62][63] 특히 토끼 가죽으로 만든 아교인 토피교( Rabbit-skin glue영어 )가 널리 알려져 있다. 수채화 용지의 표면 사이징제로도 아교가 사용되어 물감이 번지는 것을 조절한다.[64] 젤라틴은 1337년에 처음으로 종이의 표면 사이징 처리에 사용되었으며, 19세기 중반까지 모든 유럽 종이의 주요 사이징 재료였다.[41]
=== 회화 복원 ===
오래된 그림을 복원할 때 물감층이 떨어져 나가는 것을 막기 위해 아교를 사용하기도 한다.
6. 종교적, 윤리적 고려 사항
젤라틴은 특정 동물을 원료로 하기 때문에, 종교적 규칙이나 문화적 금기에 따라 사용이 제한될 수 있다.
이슬람교의 할랄과 유대교의 코셔 규정에서는 일반적으로 돼지고기 유래 젤라틴을 금지한다. 대신 할랄 또는 코셔 방식으로 도축된 소나, 유대인과 무슬림 모두 섭취 가능한 어류에서 추출한 젤라틴을 요구한다.[45] 다만, 일부 이슬람교 율법학자들은 제조 과정에서의 화학적 처리가 젤라틴을 '정화'시켜 항상 할랄 상태가 된다고 주장하기도 하는데, 이는 주로 의학 분야에서 받아들여지는 견해이다.[45]
유대교에서는 의약품에 사용되는 젤라틴은 음식으로 간주하지 않아 허용된다는 주장이 있다.[46] 또한, 유대교 랍비 단체인 랍비 회의가 발행한 코셔 지침서 ''유대인 식사법''에 따르면, 모든 젤라틴은 제조 과정에서 화학적 변형을 거쳐 원래와 다른 물질이 되므로 코셔이며 파레브(중성 식품)로 간주된다.[47]
불교, 힌두교, 자이나교 신자 중에는 채식주의를 따르는 경우가 많다. 특히 많은 힌두교 신자, 거의 모든 자이나교 신자, 일부 불교 신자는 동물성 원료를 피하기 때문에, 이들은 동물 외 다른 원료에서 얻은 젤라틴 대체재를 선호할 수 있다.[48]
시판되는 젤라틴 함유 식품에는 원칙적으로 젤라틴 포함 여부를 표시하도록 되어 있다. 특히 젤라틴 중 돼지 유래 성분이 포함된 경우, 이슬람교도에게는 금기이므로 주의가 필요하다.[65]
6. 1. 안전성
젤라틴은 육류 산업의 동물 부산물이나 도살장에서 처리된 동물의 피부, 뼈, 결합 조직 등으로 만들어진다.1997년 미국 식품의약국(FDA)은 전염성 해면상 뇌병증(TSE) 자문위원회의 지원을 받아, 특히 소 해면상 뇌병증(BSE, 일명 '광우병')의 전염 가능성에 대한 위험을 감시하기 시작했다.[16] 당시 FDA 연구에서는 열처리, 알칼리 처리, 여과 등의 공정이 오염된 TSE 물질을 줄이는 데 효과적일 수 있지만, 공급 재료에 존재하는 BSE 감염 물질을 완전히 제거할 수 있다는 과학적 증거는 부족하다고 밝혔다.[17] 그러나 2016년 3월 18일, FDA는 사람의 식품에서 BSE의 잠재적 위험을 줄이기 위한 최종 규칙을 확정했다.[18] 이 규칙은 특정 산업 표준 공정을 거쳐 제조된 젤라틴은 금지된 소 재료로 간주하지 않는다고 명시했다.[19]
유럽 연합의 과학 자문 위원회(SSC)는 2003년에 소 뼈에서 유래한 젤라틴과 관련된 위험이 매우 낮거나 없는 것으로 평가했다.[20][21] 2006년 유럽 식품 안전청(EFSA)은 SSC의 의견이 확인되었고, 뼈에서 추출한 젤라틴의 BSE 위험은 작으며, 젤라틴 제조에 사용되는 재료에서 12개월 이상 된 소의 두개골, 뇌 및 척추를 제외하라는 2003년 요청을 철회할 것을 권고했다.[22]
7. 연구
1957년 연구에서는 하루 7g의 젤라틴 섭취로 83%의 사람에게서 손톱의 약함이 개선되었고, 1976년 연구에서는 하루 14g의 젤라틴 섭취로 70%의 사람에게서 머리카락이 10% 전후로 굵어졌다는 결과가 나왔다.[66] 1962년에는 콜라겐이 가수분해된 젤라틴의 섭취량이 증가할수록 히드록시프롤린이 아미노산과 결합한 올리고펩티드가 혈중에 증가하는 것이 밝혀졌다.[66] 2014년까지의 연구에 따르면, 흡수된 올리고펩티드가 직접 이용되어 콜라겐이 되기보다는 세포 분화를 위한 신호를 보내는 역할을 하는 것으로 여겨진다.[67]
그러나 2011년, 유럽 식품 안전청(EFSA)의 식이 제품, 영양 및 알레르기 패널은 콜라겐 가수분해물의 섭취와 관절 건강 유지 사이에 인과관계가 확립되지 않았다고 결론지었다.[13]
한편, 가수분해된 콜라겐은 상처 미세 환경의 불균형을 교정하고, 일반적인 치료에 반응하지 않는 만성 상처나 심재성 2도 화상과 같은 난치성 상처 치료를 위한 상처 드레싱 재료로 연구되고 있다.[14][15]
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