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胶原分子是由三条多肽链相互缠绕所形成的螺旋体,通过工艺过程的处理,胶原分子螺旋体变性分解成单条多肽链(α-链)的α-组分和由两条α链组成的β-组分及由三条α链组成的γ-组分,以及介于其间和小于α-组分或大于γ-组分的分子链碎片。由此可见,明胶是一个具有一定分子量分布的多分散体系,其分子量分布因工艺条件不同而有所差别,并影响到明胶的理化性能。
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。
明胶是经胶原适度水解和热变性得到的产物,生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等,市场上常见的明胶多以牛皮牛骨或猪皮为原料制备,近年来由于疯牛病和口蹄疫的出现,许多明胶生产厂家开始转向以鱼皮、鱼鳞和鸡皮为原料制备明胶。目前,明胶的生产方法主要有碱法、酸法、酶法等。碱法和酸法是传统的生产方法,生产周期较长一般为15天,所排废液对环境的污染较大。由于酶法制备明胶的生产成本较低,产品安全性高,在医药、食品领域等逐步取代酸法和碱法生产的明胶。
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