Mecanismo molecular de gelificación de la gelatina
En la vida diaria la ciencia se encuentra presente en múltiples aspectos, tantos que incluso damos por hecho muchos de ellos, como la gravedad, la presión atmosférica, la tensión superficial y la combustión, entre otros.
En este sentido, una de las actividades que comúnmente se realiza a diario es la de preparar alimentos. Durante estos procesos ocurren un sinfín de reacciones físicas y químicas, como la gelificación, emulsión, disolución, oxidación, coagulación, hidrólisis y reducción, por mencionar algunas.
La mayoría de estos fenómenos se observan a simple vista; sin embargo, detrás de ellos se crean mecanismos y reacciones químicas complejas. En esta ocasión abordaremos el mecanismo de gelificación de la gelatina, un postre sencillo, económico, sabroso y saludable.
La gelatina es un biopolímero obtenido por la hidrólisis parcial ácida (gelatina tipo A) o alcalina (gelatina tipo B) de piel, huesos y tejido conectivo como cartílagos y tendones (colágeno) de mamíferos como cerdos y bovinos. La gelatina, al ser una proteína, se compone principalmente de aminoácidos en su mayoría glicina (27-35%) y de prolina e hidroxiprolina (20-24%). Sin embargo, en menor medida se encuentran otros como la alanina, arginina, serina y treonina (Rather et al, 2022).
La flexibilidad de la gelatina se debe a su contenido mayor de glicina, mientras que su estabilidad y rigidez se debe al contenido de prolina, la cual estabiliza la triple hélice del colágeno (figura 1). Las interacciones moleculares que gobiernan la red polimérica son no covalentes como enlaces de hidrógeno que confieren flexibilidad al sistema. Un ingrediente muy importante es el agua, ya que durante la gelificación es capaz de formar múltiples enlaces de hidrógeno con el átomo de oxígeno del grupo carbonilo de la glicina, formando una red robusta y estable dentro de la triple hélice (Milano et al, 2023).
Entonces, ¿qué pasa cuando hacemos gelatina en casa?
Al calentar el agua y añadirla a la gelatina, las cadenas de la triple hélice del colágeno se separan entre sí; es decir, en cadenas individuales. Esto es debido a que las altas temperaturas promueven la ruptura de los enlaces de hidrógeno (presentes entre los aminoácidos antes mencionados), produciendo una solución viscosa. Una vez que la gelatina se enfría, las cadenas vuelven a reacomodarse formando la triple hélice debido a que el agua promueve nuevamente la formación de enlaces de hidrógeno y, en menor medida, interacciones hidrofóbicas entre los aminoácidos, permitiendo la formación de la red tridimensional o también llamada gel, en la cual se retiene en su interior moléculas de agua, brindando la textura y consistencia característica de la gelatina (Rather et al, 2022; Milano et al, 2023).
Ahora que ya conoces el mecanismo de gelificación de la gelatina, seguramente no volverás a prepararla sin antes pensar en todo lo que está sucediendo de forma molecular. También cabe mencionar que, además de servir como un alimento, la gelatina se usa como aditivo, espesante, emulsificante, material de recubrimiento y para la elaboración de películas comestibles, cápsulas, e hidrogeles, así como medios de cultivo, bases para cosméticos, adhesivos y bioplásticos, entre muchas más aplicaciones.
Fugura 1. Golosinas de gelatina y estructura de la triple hélice del colágeno (RCSB PDB, 2025. Plonska-Brzezinska, et al. 2015).
Referencias
Rather, J. A., Akhter, N., Ashraf, Q. S. et al. (2022). A comprehensive review on gelatin: Understanding impact of the sources, extraction methods, and modifications on potential packaging applications. Food Packaging and Shelf Life, 34: 100945. https://doi.org/10.1016/j.fpsl.2022.100945.
Milano, F., Masi, A., Madaghiele, M. et al. (2023). Current trends in gelatin-based drug delivery systems. Pharmaceutics, 15(5): 1499. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15051499.
Plonska-Brzezinska, M. E. et al., (2015). Triple helical collagen-like peptide interactions with selected polyphenolic compounds. RSC Advances, 5: 95443-95453. https://doi.org/10.1039/C5RA15469C.
Autores: Luis Alfonso Jiménez-Ortega, estudiante del Doctorado en Ciencias del CIAD, y José Basilio Heredia investigador, titular de la subsede Culiacán del CIAD (Coordinación Regional de Ciencia y Tecnología de Productos Agrícolas para Zonas Tropicales y Subtropicales)
CITACIÓN SUGERIDA:
Jiménez Ortega L. A. et al (2025, 20 junio). Mecanismo molecular de gelificación de la gelatina. Oficina de Prensa. Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD). https://www.ciad.mx/mecanismo-molecular-de-gelificacion-de-la-gelatina/
