De nombreux secteurs industriels profitent de leurs bienfaits

La gélatine est un produit polyvalent indispensable utilisé dans d’innombrables produits et applications. La plupart des gens associent uniquement la gélatine aux desserts et gommes de fruits, mais celle-ci joue également un rôle majeur dans diverses applications techniques. De même, le peptide de collagène est utilisé dans une large gamme de produits et d’applications. Ses diverses propriétés et fonctionnalités apportent aux consommateurs finaux des bénéfices inimaginables autrefois.

La gélatine, une matière première universelle au service de l’innovation

Les industries alimentaire, pharmaceutique et photographique ne sont pas les seules à bénéficier des effets bénéfiques et stabilisants de la gélatine. De nombreux autres secteurs industriels profitent également des qualités remarquables de ce produit naturel. Le large éventail des applications possibles est présenté dans les exemples ci-après.

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  • La thérapie par les cellules souches

    Les cellules souches sont cultivées dans un milieu particulier et implantées avec lui dans le corps humain. Des matériaux porteurs comme le latex, le polystyrène et même les particules de verre sont souvent utilisés car les cellules souches peuvent bien s’y "accrocher".  Toutefois, ces matériaux peuvent entraîner des effets secondaires indésirables car ils ne sont pas biodégradables par le corps humain. L’emploi de la gélatine comme matériau porteur offre une alternative douce car ce produit naturel est très bien toléré et parfaitement assimilable par l’organisme

  • L'impression de tissus corporels

    Des scientifiques de l’Institut Fraunhofer IGB (Institut d’ingénierie des interfaces et de biotechnologie) à Stuttgart ont développé des encres biologiques à base de gélatine qui sont compatibles avec l’impression 3D et peuvent être utilisées pour créer des tissus artificiels. Les encres biologiques restent liquides au cours de l’impression. Toutefois, après un traitement UV, elles se lient et forment un gel hydrophile qui ne se dissout ni sous l’effet de la chaleur ni sous celui de l’eau. Les scientifiques peuvent contrôler la modification chimique des biomolécules de telle façon que les gels qui en découlent ont des degrés variables de solidité et de gonflement. Cela permet de recréer les propriétés des tissus naturels (du cartilage doux aux tissus mous adipeux) et de fabriquer des implants sur mesure pour les victimes d’accidents, par exemple.

  • Des cages pour bactéries

    La gélatine peut être utilisée dans l’étude approfondie de la croissance et du comportement des communautés bactériennes. Par une procédure faisant appel au laser, des scientifiques de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) ont développé des cages en gélatine pour les germes. Les conditions à l’intérieur de ces cages peuvent être contrôlées avec précision, permettant ainsi d’étudier le développement de la résistance aux antibiotiques ou le traitement d’infections, comme l’ont écrit la chercheuse Jodi Connell et ses collègues dans le journal scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

  • L'industrie alimentaire

    Un étudiant de l’Université de Brunel en Grande-Bretagne a utilisé de la gélatine pour développer une "Bump mark", une marque en relief qui pourrait remplacer ou au moins compléter les étiquettes largement utilisées pour indiquer la date limite de consommation des denrées périssables. Cette marque est remplie de gélatine et contient de petites bosses. Tant que la gélatine reste solide, il n’est pas possible de sentir les bosses. Toutefois, au fur et à mesure que la nourriture approche de sa date d’expiration, la gélatine commence à se décomposer et devient liquide, ce qui permet aux consommateurs de sentir clairement les bosses sous leurs doigts. La gélatine est une protéine, elle vieillit de la même façon que le lait, la viande ou le fromage, d’autant plus que l’étiquette est exposée aux mêmes conditions que le contenu du paquet.

    Les différentes durées de conservation des divers aliments peuvent être prises en compte en modifiant la quantité de gélatine dans l’étiquette : plus l’étiquette contient de gélatine, plus elle reste solide et recouvre les bosses longtemps.

    Pour tous les consommateurs, mais surtout pour les malvoyants, la "Bump Mark" pourrait s’avérer très utile car elle évite le processus fastidieux qui consiste à déchiffrer les dates de péremption. En outre, cela pourrait permettre d’en finir avec les doutes que rencontrent de nombreux consommateurs lorsqu’ils se trouvent face à ce genre de dates : en particulier dans les pays occidentaux, les consommateurs jettent de grandes quantités de nourriture parfaitement comestible, simplement parce que la date d'expiration est dépassée.

  • Des fibres similaires à la laine

    Une équipe de scientifiques suisses, dirigée par Wendelin Stark et Philipp Stoessel, a inventé un moyen de créer une fibre imitant la laine en se servant de restes provenant d’usines de transformation de la viande. Cette technique transforme la gélatine animale en fibres partageant bon nombre des qualités de la laine, telles que la douceur et l’isolation thermique.

    Selon Stoessel, tous ces petits morceaux indésirables sont dissous dans l’eau, séparés au moyen d’un solvant organique, puis extrudés. La matière est ensuite éjectée à travers la seringue et on laisse ducir jusqu’à former une pâte gélatineuse. Ces fibres sont étirées et séchées sur une machine brevetée et pourront, au bout de quelques heures, être façonnées en pelotes de laine.

    Cette nouvelle laine, créée avec des matériaux qui auraient autrement été perdus, affiche également une empreinte carbone beaucoup moins élevée que certaines alternatives synthétiques dérivées du pétrole. 

Faits concernant la gélatine

On attend d’un vin qu’il soit clair et exempt de substances étrangères visibles ou de particules troubles. Cependant, au terme de son processus de fermentation, le vin est opaque et n’arbore pas la jolie robe dorée ou rubis que les consommateurs attendent. Le liquide subit donc un traitement spécial appelé affinage ou collage. La gélatine alimentaire spécialement transformée aide efficacement à clarifier le vin. Elle se combine aux tanins du vin pour former des flocons insolubles qui enferment les particules troubles et les séparent du vin. Celles-ci peuvent ensuite être aisément retirées avant la mise en bouteille. La gélatine n’est pas un additif, elle sert seulement d’outil de traitement pour éliminer les fines particules et les substances troubles.

Les gélatines et peptides de collagène spécialement sélectionnés sont couramment utilisés comme engrais pour les plantes. La teneur en azote est dosée avec précision grâce à la décomposition graduelle des acides aminés. La gélatine a donc un effet positif sur les mécanismes métaboliques des plantes.

 

La gélatine est l’un des adhésifs les plus importants depuis l’âge de pierre. Le gluten, l’un de ses principaux composants, est la source de son pouvoir adhésif. Le gluten a prêté son nom à tout un groupe de colles animales qui peuvent être moulées lorsqu’elles sont chauffées et qui durcissent et se lient en refroidissant. Aujourd’hui encore, on continue d’utiliser une gélatine spéciale dans la conservation de monuments historiques comme liant historique pour les détrempes et comme liant pour les peintures. La résistance d’adhérence d’une gélatine de bonne qualité peut atteindre 1,6 tonne par centimètre carré. De même, la gélatine est encore utilisée de nos jours dans la fabrication d’instruments de musique, tels que les violons haut de gamme, ainsi que pour coller les pièces en bois du mobilier de haute qualité. Contrairement aux colles synthétiques, une colle à base de gélatine peut facilement être assouplie à tout moment sous l’effet de la chaleur et de l’humidité, sans endommager les pièces. Les colles synthétiques, en revanche, conservent leur dureté après avoir durci, ce qui peut endommager les instruments de musique ou les meubles.

Une manipulation incorrecte de l’amiante peut contaminer l’air que l’on respire avec des millions de substances cancérigènes. Lorsque l’on rénove des bâtiments contaminés par de l’amiante, les surfaces contaminées sont aspergées d’une solution de gélatine. Cela crée un réseau élastique qui emprisonne les fibres d’amiante, empêchant toute fuite durant son retrait. Lorsque la gélatine est utilisée comme agent liant, la masse d’amiante peut ensuite être mélangée à du ciment. Le bloc qui en résulte est tellement dur que les fibres d’amiante restent emprisonnées définitivement et peuvent donc être éliminées conformément à la réglementation en vigueur.

Ajoutée aux bains électrolytiques, la gélatine permet de nettoyer le zinc et le cadmium. Elle permet de séparer les contaminants des matériaux, servant ainsi de base pour la fabrication de métaux de grande pureté.

La thérapie par les cellules souches est utilisée dans certaines maladies afin d’éliminer les agents pathogènes et aider à la guérison des patients. Au cours de ce processus, les cellules souches sont cultivées dans un milieu particulier et implantées avec lui dans le corps humain. Des matériaux porteurs comme le latex, le polystyrène et même les particules de verre sont souvent utilisés car les cellules souches peuvent bien s’y « accrocher ». Toutefois, ces matériaux peuvent entraîner des effets secondaires indésirables puisqu’ils ne sont pas biodégradables par le corps humain. L’emploi de la gélatine comme matériau porteur offre une alternative douce car ce produit pur et naturel est très bien toléré et entièrement assimilable par l’organisme.

Des scientifiques de l’Institut Fraunhofer IGB (Institut d’ingénierie des interfaces et de biotechnologie) à Stuttgart ont développé des encres biologiques à base de gélatine qui sont compatibles avec l’impression 3D et peuvent être utilisées pour créer des tissus artificiels. Les encres biologiques restent liquides au cours de l’impression. Toutefois, après un traitement UV, elles se lient et forment un gel hydrophile qui ne se dissout ni sous l’effet de la chaleur ni sous celui de l’eau. Les scientifiques peuvent contrôler la modification chimique des biomolécules de telle façon que les gels qui en découlent présentent une solidité et une aptitude à gonfler variables. Cela permet de recréer les propriétés des tissus naturels (du cartilage doux aux tissus mous adipeux) et de fabriquer des implants sur mesure pour les victimes d’accidents, par exemple.

La gélatine peut également être utilisée dans l’étude approfondie de la croissance et du comportement des communautés bactériennes. Par une procédure faisant appel au laser, des scientifiques de l’Université du Texas à Austin (États-Unis) ont développé des cages en gélatine pour les germes. Les conditions à l’intérieur de ces cages peuvent être contrôlées avec précision, permettant ainsi d’étudier le développement de la résistance aux antibiotiques ou le traitement d’infections, comme l’ont écrit la chercheuse Jodi Connell et ses collègues dans le journal scientifique Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Un étudiant de l’Université de Brunel en Grande-Bretagne a utilisé de la gélatine pour développer une « Bump mark », une marque en relief qui pourrait remplacer ou au moins compléter les étiquettes largement utilisées pour indiquer la date limite de consommation des denrées périssables. Cette marque est remplie de gélatine et contient de petites bosses. Tant que la gélatine reste solide, il n’est pas possible de sentir les bosses. Toutefois, au fur et à mesure que la nourriture approche de sa date d’expiration, la gélatine commence à se décomposer et devient liquide, ce qui permet aux consommateurs de sentir clairement les bosses sous leurs doigts. La gélatine est une protéine, elle vieillit de la même façon que le lait, la viande ou le fromage, d’autant plus que l’étiquette est exposée aux mêmes conditions que le contenu du paquet.

Les durées de conservation différentes des divers aliments peuvent être prises en compte en modifiant la quantité de gélatine dans l’étiquette : plus l’étiquette contient de gélatine, plus elle reste solide et recouvre les bosses longtemps.

Pour tous les consommateurs, mais surtout pour les malvoyants, la « Bump Mark » pourrait s’avérer très utile car elle évite le processus fastidieux qui consiste à déchiffrer les dates de consommation recommandée. En outre, cela pourrait permettre d’en finir avec les doutes que rencontrent de nombreux consommateurs lorsqu’ils se trouvent face à ce genre de dates : en particulier dans les pays occidentaux, les consommateurs jettent de grandes quantités de nourriture parfaitement comestible, simplement parce que la date d'expiration est dépassée.

La gélatine est stable, élastique, et c’est un excellent liant. Elle s’avère donc parfaite pour la restauration et la consolidation des plafonds en stuc. Les plâtriers l’utilisent pour travailler les surfaces des ornements en plâtre. Entre les différents ponçages, ils se servent d’une brosse en poils naturels pour appliquer sur les stucs marbres de la gélatine tiède à l’état visqueux, puis ils procèdent au traitement de la surface. Cette technique permet de boucher parfaitement les pores du plâtre. Lorsque des pans entiers doivent être reconstitués, la gélatine est directement mélangée au marbre. Ainsi, le matériau durcit moins vite et devient plus facile à travailler. Une fois sec, le stuc marbre est aussi dur que de la pierre, prêt à résister au passage des siècles. Cela vaut également pour les fresques des plafonds : la pâte de gélatine choisie par les restaurateurs de la Chapelle Sixtine à Rome permettra aux œuvres de Michel-Ange de continuer à nous éblouir encore longtemps. 

La gélatine est également utilisée pour restaurer les livres, en raison de son adhérence et de son élasticité facilement modulable. De plus, elle se retire aisément sans laisser de résidus, un point particulièrement important pour la restauration du papier. Le papier n’est fabriqué à partir du bois que depuis le milieu du 19ème siècle. La colle à bois acide employée à cette époque altère aujourd’hui les feuillets précieux conservés dans les archives et les bibliothèques. Ils deviennent cassants, friables. C’est là qu’intervient la gélatine, véritable adhésif naturel, qui permet de réparer le papier ou de le recoller. Mais son utilité ne s’arrête pas là. Grâce à elle, on peut aussi renforcer le papier et le parchemin. Les restaurateurs séparent le recto et le verso des pages abîmées, et ils les renforcent à l’aide d’une très fine couche de papier spécial. Pour cela, les manuscrits sont d’abord collés sur un papier support, qui sera ensuite retiré au cours du processus. Avec la gélatine, qui sert ici de colle, il est très facile d’ôter ce support temporaire du manuscrit.   

La gélatine permet également de fixer les couleurs ainsi que les textes des documents historiques. Elle arrête le processus de corrosion causé par l’acidité de l’encre, durant lequel les produits chimiques altèrent et dissolvent l’encre sur le papier. La dégradation est très rapide en présence d’eau. Heureusement, la gélatine peut stopper ce processus. Elle a ainsi contribué à restaurer les partitions originales de grande valeur qui avaient été endommagées suite aux inondations ayant frappé la ville allemande de Dresde durant l’été 2002.

Les policiers ont eux aussi recours à la gélatine pour résoudre certaines affaires criminelles. Lorsqu’aucune douille, balle ni arme à feu n’est retrouvée sur le lieu du crime, c’est un bloc de gélatine très spécial qui les aide à déterminer le type d’arme ou de munition utilisé par le meurtrier. Ce bloc, connu sous le nom de « gélatine balistique », a des propriétés, et notamment une densité, très proches de celles des tissus du corps humain. Pour mieux analyser la configuration des blessures, on peut aussi y ajouter des os et des veines artificielles.

Ensuite, les spécialistes des plaies par balle tirent sur ce bloc avec plusieurs armes à feu en se plaçant à différentes distances et selon divers angles. Puis ils calculent la trajectoire des balles ainsi que l’énergie cinétique impliquée. Les résultats obtenus sont alors comparés aux blessures de la victime, ce qui permet de déterminer le type d’arme ayant probablement été utilisé. De plus, la transparence de la gélatine permet aux spécialistes de mieux comprendre le comportement des projectiles, qui peut aussi être filmé ou photographié à l’aide d’une caméra à grande vitesse.

Ces informations sont tout aussi précieuses pour les chirurgiens militaires, car ils peuvent affiner leur diagnostic s’ils connaissent avec précision les dégâts que le projectile provoque dans l’organisme. De cette façon, lorsqu’ils se trouvent confrontés à un grand nombre de blessés par balle, ils déterminent plus rapidement quels sont ceux qu’ils doivent soigner en priorité.
 

La police scientifique a elle aussi recours à la gélatine, et l’utilise notamment pour le relevé d'empreintes digitales. Les empreintes sont détectées en déposant de la poudre sur des objets à l'aide d'un pinceau. La poudre adhère à la transpiration et à la graisse qui constituent les empreintes. Des photographies sont prises pour recueillir les preuves. Après cela, les empreintes sont relevées sur le revêtement de gélatine d'un film spécial, lequel est ensuite transféré sur un document. Des films semblables, contenant de la gélatine, sont utilisés pour relever des empreintes de gants, de chaussures ou de pieds, ainsi que des traces de pneu, de poussière et des microtraces.

Plaies béantes, brûlures sur la peau, visages défigurés : la gélatine permet souvent de créer des effets qui saisissent d'horreur les habitants qui ne s'y attendent pas lorsqu'ils ouvrent leur porte à Halloween et remplissent fréquemment d'effroi les spectateurs de films d'action et d'épouvante. Les maquilleurs utilisent la gélatine depuis longtemps pour créer tous types de plaies et d'altérations de la peau.

Bien que nous soyons dans l'ère de l'animation par ordinateur, Hollywood se sert de cette substance présente dans nos rêves et cauchemars pour ses productions cinématographiques et télévisuelles, et pas uniquement pour les masques. Un bon nombre des « organes » que l'on voit sur les tables de dissection des enquêteurs de la police scientifique des séries TV en vogue sont constitués de gélatine teintée. La gélatine dite à « effets spéciaux » peut également servir à couvrir les poils et sourcils gênants ou à créer des tonsures sur une vraie chevelure. Les avantages de cette matière sont évidents : la gélatine est souple et bon marché, et elle peut être facilement travaillée et teintée. Contrairement aux autres matières, telles que le latex, il s'avère que la gélatine provoque peu d'allergies, voire aucune, même en cas de contact direct avec la peau. Ce ne sont là que quelques-unes des raisons pour lesquelles les passionnés de la fête d'Halloween utilisent la gélatine afin de créer leurs propres déguisements personnalisés pour la « nuit des fantômes ».

La natation synchronisée n’a pas pour but de battre des records de vitesse. Tout y est au contraire question d’élégance. C’est pourquoi la première chose à faire avant une compétition est de passer par le maquillage. La coiffure doit absolument tenir ! Le choix des styles n’est cependant pas très large, et le chignon est un must. Pour les nageuses qui ont les cheveux fins ou courts, un postiche peut faire l’affaire. De la gélatine liquide est alors appliquée sur les cheveux. En durcissant lorsqu’elle sèche, celle-ci permet de maintenir chaque mèche en place.

La plupart des gens connaissent principalement la gélatine par les très célèbres ours en gélatine. Mais dans les lessives ? Les exigences que doivent respecter les lessives et les agents de nettoyage quant à la manière dont ils sont présentés au client sont contradictoires. D’un côté, les lessives et les agents de nettoyage doivent être aussi concentrés que possible pour réduire l’emballage et les coûts en énergie. D’un autre côté, plus la concentration est élevée, plus la manipulation et la mesure de la lessive ou de l’agent nettoyant deviennent difficiles. En outre, non seulement une trop faible quantité, mais aussi une trop grande quantité d’un produit donneront des résultats non satisfaisants, en particulier dans le cas de l’utilisation de lessives hautement concentrées. Ces problèmes sont résolus par l’encapsulation de la lessive ou de l’agent nettoyant. Les polymères hydrosolubles tels que la gélatine permettent cette encapsulation. Les enveloppes de capsule se dissolvent et se dissocient au cours du processus de lavage lorsqu’elles entrent en contact avec l’eau ; la dose mesurée avec précision et contenue dans la capsule est alors libérée dans le tambour de la machine à laver. Autre avantage : la gélatine permet de réduire le ternissement bien trop visible du linge. A 40 °C, la structure de la gélatine change sous l’effet des agents tensio-actifs de telle sorte qu’elle enferme la saleté émulsifiée. Cela entraîne une moindre décoloration grise des textiles par le lavage et un moindre dépôt de la saleté enlevée sur les tissus.