简介

明胶

，无色至浅黄色固体，成粉状、片状或块状。有光泽，无嗅，无味。相对分子质量约50000～100000。相对密度1.3～1.4。不溶于水，但浸泡在水中时，可吸收5～10倍的水而膨胀软化，如果加热，则溶解成胶体，冷却至35～40℃以下，成为凝胶状；如果将水溶液长时间煮沸，因分解而使性质发生变化，冷却后不再形成凝胶。不溶于乙醇、乙醚和氯仿，溶于热水、甘油、丙二醇、乙酸、水杨酸、苯二甲酸、尿素、硫脲，硫氰酸盐和溴化钾等。本品浓度在5%以下不凝固，通常以10%～15%的溶液形成凝胶。胶凝化的温度随浓度、共存的盐类和pH值而不同。粘度及凝胶强度因相对分子质量分布情况 而异，同时受pH、温度和电解质的影响。本品溶液如遇甲醛，则变成不溶于水的不可逆凝胶。本品易吸湿，因细菌而腐败，保存时应注意。水解时，可得到各种氨基酸。

与胶原区别

明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质，明胶与胶原具有同源性。胶原具有棒状三股螺旋结构，当其部分水解制备明胶的过程中，胶原的这种三螺旋结构发生部分分离和断裂。明胶的氨基酸组成与胶原相似，但因预处理的差异，组成成分也可能不同。

明胶的理化性质

明胶是胶原变性所得的产物，属蛋白质大分子范畴，它具有与蛋白质大分子相类似的特性，但由于分子结构的特殊性，决定了其理化性质又有独特之处。1

等电点

据报道酸法猪皮明胶的等电点一般在pH 7.5～9的范围内，而碱法明胶的等电点在pH 4.8～5.0范围内。这两种不同工艺制得的明胶相混合使用时会出现不相容的现象，如乳剂分层、透明度降低、凝聚等等，因此在混胶时要注意胶的等电点及使用时的pH。1

表面活性

由氨基酸构成的多肽链存在着亲水区和疏水区，因而明胶和一些表面活性剂一样具有适当的表面活性。研究表明，明胶溶液的表面张力与其浓度、温度、pH值等因素有关。在明胶溶液浓度为1%或1%以下、温度为10～ 45℃ ，在溶液形成少于1小时的界面上进行测定，发现在pH=2～3之间其表面张力最大，而最小表面张力则出现在等电点处。研究还指出，表面张力在30℃以下随温度而直线下降，在30～40℃之间下降更为急剧，在40℃以上时随着温度的不断增高而进一步下降，其下降速率比纯水的要大。凡出现老化的地方，表面张力一般会随时间而下降。1

凝胶强度

当温热的明胶水溶液冷却时，其黏度逐渐升高，如果浓度足够大，温度充分低，明胶水溶液即转变为凝胶。明胶凝胶类似于固体的物质，能够保持其形状，并具有弹性。明胶凝胶在受热后能可逆地又转变为溶液状态。这是明胶无可比拟的特性。将明胶溶液在低温下冷却至发生凝胶化并在一定的低温下老化一定时间，即可测得其稳定的凝胶强度数值。明胶的凝胶强度与明胶的分子量及其分布、氨基酸组成及工艺过程有关，不同用途的明胶所要求的凝胶强度也不同。1

明胶溶液的凝冻及其随后的凝胶网络的变化是由于溶液中无序明胶分子部分地回复到胶原结构而引起的。非常均一的明胶稀溶液中所诱导和产生的更广泛的向胶原的逆转，这也是凝胶形成机理本质上类似的这种逆转过程，称之为“复性”，但由于受明胶分子分散性、复杂的化学组成和它们非常的浓度的影响而有所变化。在复性过程中，明胶的组分所起的作用有所不同。1

明胶凝胶在冷却到0℃以下时，内部水分结冰，其结晶晶格的引力超过了明胶分子对水分子的引力，水分就在凝胶内部网络中间形成冰的结晶，并逐渐扩大。温度越低，结晶的水分越多。在俄罗斯的寒冷季节，有时利用天然冷风使明胶淡液结出冰晶，得到浓缩的凝胶，这比蒸发法减少水分既经济而又不影响质量。1

皮明胶在结冰时冰晶在凝胶内部形成，将冰晶除去，剩下一个和冻豆腐类似的立体网络；但在骨明胶结冰时，冰晶在凝胶的表面及四周产生。这说明非常相似的两种明胶，其凝胶中的分子结构与组织并不完全相同，骨明胶内部的水分可以更自由地运动。1

黏度

黏度反映了微小的纤维状肽链分子溶解并分散在水中时因相对运动而产生的内摩擦力。对于稀溶液来说，由于体系中分子数极少，内摩擦力几乎为零，其所表现出的黏度反映了多肽链体系平均分子量的大小。因此，在固定温度、pH等的条件下，稀溶液的黏度测定主要用于测定明胶体系的平均分子量。而在浓溶液的情况下，其黏度主要是由明胶分子之间的流体力学的相互作用所引起的。在明胶浓溶液的浓度范围内，影响黏度的主要变量是温度、pH值和所加的盐类；此外，明胶的平均分子量和分子量分布也影响到明胶的黏度。1

商品明胶黏度与浓度的关系在早期研究中被确定为“黏度是浓度的指数函数”；随后的研究发现，黏度的对数对浓度作图始终是一条曲线，只是随着浓度的增加而曲率呈下降趋势。明胶浓溶液的黏度在等电点pH下处于最低值，而在盐溶液加入时，所有pH值下的溶液黏度均相应地降低。1