जिलेटीन : जनावरांची कातडी व हाडे यांपासून रासायनिक क्रियेने मिळविलेला एक प्रथिनमय पदार्थ. याचा जलीय विद्राव थंड केला म्हणजे जिलेटीन फळांच्या जेलीसारखे रूप धारण करते. या गुणवाचक लॅटिन शब्दावरून त्याला हे नाव पडले आहे. निसर्गात ते आढळत नाही.
प्राण्यांच्या त्वचेमधील किंवा हाडांमधील भागांना सांधणारी अथवा दोन किंवा अधिक हाडांना किंवा स्‍नायूंना जोडणारी जी ऊतके (समान रचना व कार्य असलेल्या पेशींचे समुदाय) असतात, त्यांमध्ये काही पांढऱ्या तंतूंचा अंतर्भाव असतो. त्यांचे जलीय विच्छेदन (पाण्याच्या विक्रियेने रेणूचे तुकडे) केले म्हणजे त्यांमधील मूळच्या प्रथिनांचे खंड पडतात व जिलेटीन बनते त्यामुळे ते प्रथिनांचे मिश्रण आहे, असे दिसून येते.
औद्योगिक प्रमाणावर बनविलेल्या जिलेटिनाचे पुढील दोन प्रकार आहेत : कच्‍च्या मालावर अम्‍लाचा संस्कार करून बनविलेले (ए प्रकार) व क्षारांचा (अम्‍लाशी विक्रिया झाल्यास लवणे देणाऱ्या पदार्थाचा, अल्कलीचा) संस्कार करून तयार केलेले (बी प्रकार). जिलेटीन पातळ नितळ पत्र्यांच्या रूपात व भरड किंवा बारीक चूर्णाच्या रूपात बाजारात मिळते.
गुणधर्म :शुद्ध व कोरडे व्यापारी जिलेटीन वर्णहीन किंवा पिवळसर रंगाचे, गंधहीन, रुचिहीन, पारदर्शक, ठिसूळ आणि काचेसारखे दिसणारे असते. त्याचे वि. गु. साधारणतः १·३ च्या जवळपास असते.
जिलेटीन थंड पाण्यात विरघळत नाही, तर पाण्याचे शोषण करून फुगते. ऊन पाण्यात ते विरघळते व मिश्रण थंड केले म्हणजे जेलीचे रूप घेते. जेली तापविल्यास पुन्हा विद्राव बनतो. ही क्रिया उलट-सुलट होणारी आहे. ग्‍लिसरीन, प्रोपिलीन, ग्‍लायकॉल, सॉर्बिटॉल, कार्‌बॉक्सिलिक अम्‍ले इत्यादींमध्येही, विशेषतः त्यांत पाणी मिसळल्यास, हे विरघळते. अल्कोहॉल, ॲसिटोन, पेट्रोलियम ईथर, कार्बन टेट्राक्लोराइड इ. सामान्य कार्बनी विद्रावकांत (विरघळविणाऱ्या पदार्थांत) ते विरघळत नाही. काही आल्डिहाइडे, टॅनिक अम्‍ल, ट्रायक्लोरोॲसिटिक अम्‍ल व काही जटिल (गुंतागुंतीचे) खनिज आयन (विद्युत् भारित रेणू वा अणुगट) यांमुळे ते अवक्षेपित होते (न विरघळणारे बनून बाहेर पडते.)
जिलेटीन उभयधर्मी (अम्‍लीय व क्षारीय हे दोन्ही धर्म असलेले) आहे. संहत (विरघळलेल्या पदार्थांचे प्रमाण जास्त असलेल्या) अम्‍लीय विद्रावात ते धन विद्युत् भारित असून ऋणाग्राकडे स्थानांतरण करते. याच्या उलट क्षारीय विद्रावात ते ऋण विद्युत् भारित असल्यामुळे धनाग्राकडे त्याचे स्थानांतरण होते. विद्रावाचे pH मूल्य [→पीएच मूल्य] ७ ते ९ या मर्यादेत असेल, तर ए प्रकारच्या जिलेटिनावर कोणताच विद्युत भार नसतो. या pH मूल्‍यास त्याचा समविद्युत् भारबिंदू म्हणतात. बी प्रकारच्या जिलेटिनाचा हा बिंदू ४·८ ते ५ pH मूल्य असतो.
अपोहनाची क्रिया [→ अपोहन] करून जिलेटिनाच्या विद्रावातून सर्व कलिलेतर [→ कलिल] द्रव्ये काढून टाकली म्हणजे जे जिलेटीन उरते त्याला आयसोआयोनिक जिलेटीन म्हणतात. ए प्रकारापासून मिळणाऱ्या या जिलेटिनाचे pH मूल्य ९–९·२ व बी प्रकारापासून मिळणाऱ्याचे ४·८–५·१ असते.
शुद्ध व कोरडे जिलेटीन हवाबंद स्थितीत तापमान १००° से.पेक्षा कमी असल्यास दीर्घकाल टिकते. तापमान यापेक्षा वर गेल्यास ते फुगते व त्याचे अपघटन (रेणूचे तुकडे पडण्याची क्रिया) होऊन ते कठीण बनते. थंड आणि जंतुरहित अवस्थेत त्याचे जलीय विद्रावही टिकाऊ असतात. अम्‍लता, क्षारीयता, उच्च तापमान, अपघटनकारी एंझाइमे (जीवरासायनिक विक्रिया घडवून आणण्यास मदत करणारे प्रथिनयुक्त पदार्थ) आणि सूक्ष्मजंतू यांनी त्याच्या विद्रावाची श्यानता (घट्टपातळपणा) आणि जेलीची दृढता या गुणधर्मांवर अनिष्ट परिणाम घडतो म्हणून याचा वापर करताना याविषयी काळजी घ्यावी लागते.
उपयुक्त गुणधर्म व उपयोग : जिलेटिनाचा जलीय विद्राव ३५° –४०°से. तापमानापेक्षा कमी तापमानास जेलीरूप बनतो. हा गुण अनेक खाद्यपदार्थ बनविण्यास उपयोगी पडतो. जेली क्रिस्टल्स म्हणून विकल्या जाणाऱ्या मिश्रणात फळांचे स्वाद व रंग मिसळलेल्या रूपात जिलेटीन असते, फळांपासून बनवितात तशा जेली त्यापासून सुलभतेने करता येतात. जिलेटीन वापरून मांस, फळे इत्यादींपासूनही दुसरी काही खाद्ये बनविली जातात. कित्येक फळांच्या कोशिंबिरींतही ते घालतात. आइसक्रीममध्ये जिलेटीन वापरल्यास ते जास्त टिकाऊ बनते, तापमानात चढ-उतार झाला, तरी त्यात बर्फाचे खडे बनत नाहीत.
चरबी किंवा तेले आणि पाणी अगर तत्सम पदार्थांची पायसे (एकमेकांत न मिसळल्या जाणाऱ्या द्रवांपैकी एका द्रवाचे दुसऱ्या द्रवातील कलिलीय स्वरूपाचे, उदा., दुधासारखे मिश्रण) बनविण्यासाठी जिलेटीन पायसकारक म्हणून उपयोगी पडते. पायसे स्थिर बनविण्याचा गुण त्याच्या अंगी आहे. छायाचित्रणात प्रकाशसंवेदी (प्रकाशाचा परिणाम ज्यावर होईल अशा) रसायनांचे पायस बनवून ते काचांना किंवा फिल्मांना लावलेले असते. त्यात जिलेटिनाचा अंतर्भाव असतो [→ छायाचित्रण].
जिलेटिनाची श्यानताही अनेक ठिकाणी महत्त्वाची असते. जिलेटिनात अनेक ⇨ ॲमिनो अम्‍ले असल्यामुळे त्याला पोषणमूल्य आहे. खाद्य म्हणून उपयोगी नसलेल्या, वाया जाणाऱ्या प्राणिज पदार्थांपासून जिलेटिनाच्या रूपाने एक पोषक मानवास उपलब्ध झाला आहे. सूक्ष्मजंतुशास्त्रातही जिलेटीन उपयोगी पडते.
जिलेटिनात औषधी गुण नाहीत परंतु त्याच्यापासून कठीण अथवा मऊ आवेष्टने (कॅपसूल्स) बनविता येतात. औषधे भरून ती गोळ्यांप्रमाणे वापरता येतात. यांशिवाय औषधी गोळ्यांवर देण्याचे लेप, मलमे व रक्तद्रव पर्याय यांसाठी जिलेटीन वापरतात.
यांशिवाय रंग सर्वत्र सारखा बसावा म्हणून जिलेटीन उपयोगी पडते.
सुमारे ७ भाग ग्‍लिसरीन व १ भाग जिलेटीन यांपासून बनविलेला व कागदाचा किंवा कापडाचा आधार दिलेला तक्ता मजकुराच्या प्रती करण्यासाठी वापरता येतो.
छायाचित्रणात प्रकाश-गाळण्या (लाइट-फिल्टर्स) बनविण्यासाठी जिलेटीन लागते.
जिलेटिनाच्या विद्रावात योग्य परिस्थितीत काही द्रव्ये (एथॅनॉल, मीठ इ.) मिसळली, तर जिलेटीन द्रवरूपात वेगळे होते. या गुणधर्मांचा उपयोग करून घन पदार्थांच्या कणाकणांना जिलेटिनाचा लेप देता येतो आणि द्रव पदार्थांच्या थेंबांना त्याचे आवेष्टन करता येते.
रासायनिक संघटन : जलीय विच्छेदनाने जिलेटिनापासून पुढील ॲमिनो अम्‍ले मिळतात : ग्‍लायसीन, प्रोलीन, हायड्रॉक्सिप्रोलीन, ग्‍लुटामिक अम्‍ल, ॲलॅनीन, आर्सिनीन, ॲस्पार्टिक अम्‍ल, ल्युसीन, आयसोल्युसीन, लायसीन, सेरीन, व्हॅलीन, फिनिल ॲलॅनीन, थ्रिओनीन, मिथिओनीन, हिस्टिडीन, टायरोसीन व सिस्टीन (लेशमात्र). ह्या अम्‍लांची मूलके विशिष्ट क्रमांनी पेप्टाइडामध्ये असणाऱ्या जोडणी पद्धतीने जोडली जाऊन बनलेल्या कमीअधिक लांबीच्या आणि रेणुभारांच्या साखळ्या याच्या संघटनेत आहेत. जिलेटिनाचा रेणुभार १०,००० ते २,५०,००० आहे.
उत्पादन-प्रक्रिया : सामान्यतः ए प्रकारचे जिलेटीन बनविण्यासाठी प्राण्यांची कातडी (कमाविता येणार नाहीत अशी, विशेषतः डुकरांची) त्यांना चिकटलेले चरबी वगैरे पदार्थ काढून टाकून विरल खनिज अम्‍लामध्ये (हायड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक, सल्फ्यूरस इ.) सु. १५°–२०° से. तापमानास २४ तासांपर्यंत ठेवतात व नंतर अतिरिक्त अम्‍ल pH मूल्य ३·५ ते ४ होईपर्यंत धुवून काढतात. त्यानंतर ती निष्कर्षण (एकमेकांत मिसळलेले दोन पदार्थ एकमेकांपासून वेगळे करणाऱ्या) पात्रात भरतात आणि त्यात पाणी घालतात. ही पात्रे तापविण्याची व्यवस्था केलेली असते. तापमान ६०°–६५° से. पर्यंत आणून सु. आठ तासांनी पहिला निष्कर्ष काढून घेतात व कढत असतानाच तो गाळून व थंड करून पसरट साच्यांत भरतात व त्याचे प्रशीतन करतात. त्यामुळे जिलेटिनाची जेली बनते. ती काढून घेऊन ४२°से. तापमानाची हवा खेळविलेल्या कोठ्यांत ठेवून वाळवितात. वाळविलेल्या जिलेटिनाचे नंतर दळून आवश्यकतेनुसार जाड-बारीक पीठ बनवितात व परीक्षण करून प्रतवारी लावतात.
दुसऱ्या निष्कर्षणासाठी ६५° से.पेक्षा जास्त तापमान वापरतात. याप्रमाणे एकामागून एक जास्त जास्त तापमान वापरून चार-पाच निष्कर्षणे १००° से. तापमानापर्यंत केली जातात. नंतरचे निष्कर्ष कमीअधिक गडद रंगाचे येतात म्हणून कधीकधी त्यांचे विरंजन (रंग नाहीसा करण्याची क्रिया) करून घेतात. या निष्कर्षांत जिलेटिनाचे प्रमाण पहिल्या निष्कर्षांपेक्षा कमी असल्यामुळे प्रशीतन करण्यापूर्वी निर्वात बाष्पीभवन (हवा काढून टाकून पात्रातील द्रवाची वाफ करण्याची क्रिया) करून त्यांची संहती वाढवावी लागते. कमी तापमानास काढलेल्या निष्कर्षांपासून उत्तम प्रतीचे जिलेटीन मिळते. ते खाद्यपदार्थ आणि छायाचित्रण यांमध्ये वापरण्यासाठी उपयोगी पडते. शेवटच्या निष्कर्षांपासून मिळणारे जिलेटीन सामान्यतः सरस म्हणून वस्तू सांधण्यासाठी वापरतात. ज्यातील कॅल्शियम लवणे अम्‍ल संस्करणाने काढून टाकली आहेत, अशी हाडेही काही ठिकाणी ह्या प्रकारचे जिलेटीन करण्यासाठी वापरली जातात.
बी प्रकारचे जिलेटीन तयार करण्यासाठी सामान्यतः हाडे, कातड्यांचे तुकडे इ. कच्चा माल वापरतात. हाडे स्वच्छ धुवून अम्‍लाच्या क्रियेने प्रथम त्यांतील कॅल्शियम लवणे काढून टाकतात आणि शिल्लक राहिलेली हाडे नंतर चुन्याची निवळी व विरलेला चुना यांच्या राळ्यात (पातळ चिखलासारख्या मिश्रणात) सु. २०° से. तापमानास एक ते तीन महिन्यांपर्यंत ठेवतात. अधूनमधून ढवळणे व नवीन राळा करून pH मूल्य १२·५ च्या आसपास राखणे आवश्यक असते. हाडे व कातडी चुन्यातून काढल्यावर प्रथम पाण्याने, नंतर अम्‍लाने (हायड्रोक्लोरिक इ.) व शेवटी pH मूल्य ५ ते ७ येईपर्यंत पुन्हा पाण्याने धुतात. यानंतर पाण्याने ए प्रकाराकरिता निष्कर्षण करतात. जिलेटीन उत्पादनात सूक्ष्मजंतू व विघटनकारक एंझाइमे अनिष्ट असल्यामुळे त्यांचा बंदोबस्त करावा लागतो.
गाळणे, बाष्पीभवन करणे व वाळविणे या क्रियांकरिता ॲल्युमिनियम किंवा निष्कलंक पोलादाची आणि निष्कर्षणाकरिता लाकडी पात्रे वापरली जातात.
परीक्षण : खाद्यपदार्थ, औषधे आणि छायाचित्रण यांमध्ये लागणारे जिलेटीन विशेष कसोट्यांस उतरणारे असावे लागते. सामान्यतः त्याचे pH मूल्य, आर्द्रता, जड धातूंचे प्रमाण, सूक्ष्मजंतूंची उपस्थिती, श्यानता व जेली-बल (जेलीची दृढता) हे गुण तपासून पाहतात. या करिता वापरावयाच्या पद्धती ॲसोसिएशन ऑफ ऑफिशियल ॲनॅलिटिकल केमिस्ट्स (AOAC) या अमेरिकेतील संस्थेने तयार केल्या आहेत.
जिलेटनाच्या ६·६७ टक्के संहतीच्या १०० मिलि. जलीय विद्रावास विशिष्ट प्रकारच्या नळीतून गळण्यास किती वेळ लागतो, ते पाहून श्यानतामापन केले जाते. जेली-बल ब्‍लूम जेलोमीटर या उपकरणाने काढतात. यामध्ये एक सपाट दट्ट्या असतो व ६·६७ टक्के जिलेटीन असलेल्या जेलीत ४ मिमी. खोल प्रवेश करण्यास या दट्ट्यावर किती ग्रॅम वजन द्यावे लागते, ते पाहतात. त्यावरून जेली-बल ठरते. समविद्युत् भार बिंदू व आयसोआयोनिक बिंदू यांचीही निश्चिती काही उपयोगांकरिता करावी लागते.
उपपदार्थ व उत्पादन : जिलेटीन उत्पादनाच्या धंद्यात डुकरांची व गुरांची चरबी, बाष्पसंस्कारित हाडांची पूड, कॅल्शियम फॉस्फेट इ. उपपदार्थ मिळतात.
जिलेटिनासाठी लागणारी हाडे दक्षिण अमेरिका व भारत येथून आणि कातड्यांचे तुकडे दक्षिण अमेरिका व ब्रिटन आणि डुकरांची कातडी अमेरिकेची संयुक्त संस्थाने येथून येतात.
अमेरिकेत १९६० साली सु. २·७ कोटी किग्रॅ. जिलेटिनाचे उत्पादन झाले. त्यापैकी सु. ६०–६५ टक्के खाद्यपदार्थ उद्योगात, १५–२० टक्के औषधांत, १५–२० टक्के छायाचित्रण व्यवसायात आणि उरलेले इतर उद्योगधंद्यांत वापरले गेले. इतर ठिकाणच्या उत्पादनाचे आकडे उपलब्ध नाहीत. भारतात जिलेटिनाचे उत्पादन अत्यल्प होते. उद्योगधंद्यांत लागणारे जिलेटीन आयात केले जाते.
संदर्भ : 1. Furnas, C. C. Roger’s Industrial Chemistry, Vol. II, New York, 1959.
2. Riegal, E. R. Industrial Chemistry, Bombay, 1949.
3. Shreve, R. N. The Chemical Process Industries,Tokyo, 1965.
मिठारी, भू. चिं.
“