膠原分子是由三條多肽鏈相互纏繞所形成的螺旋體，通過工藝過程的處理，膠原分子螺旋體變性分解成單條多肽鏈（α-鏈）的α-組分和由兩條α鏈組成的β-組分及由三條α鏈組成的γ-組分，以及介于其間和小于α-組分或大于γ-組分的分子鏈碎片。由此可見，明膠是一個具有一定分子量分布的多分散體系，其分子量分布因工藝條件不同而有所差別，并影響到明膠的理化性能。
當溫熱的明膠水溶液冷卻時，其黏度逐漸升高，如果濃度足夠大，溫度充分低，明膠水溶液即轉(zhuǎn)變?yōu)槟z。明膠凝膠類似于固體的物質(zhì)，能夠保持其形狀，并具有彈性。明膠凝膠在受熱后能可逆地又轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤籂顟B(tài)。這是明膠無可比擬的特性。將明膠溶液在低溫下冷卻至發(fā)生凝膠化并在一定的低溫下老化一定時間，即可測得其穩(wěn)定的凝膠強度數(shù)值。明膠的凝膠強度與明膠的分子量及其分布、氨基酸組成及工藝過程有關(guān)，不同用途的明膠所要求的凝膠強度也不同。 [2]
明膠凝膠在冷卻到0℃以下時，內(nèi)部水分結(jié)冰，其結(jié)晶晶格的引力超過了明膠分子對水分子的引力，水分就在凝膠內(nèi)部網(wǎng)絡中間形成冰的結(jié)晶，并逐漸擴大。溫度越低，結(jié)晶的水分越多。在俄羅斯的寒冷季節(jié)，有時利用天然冷風使明膠淡液結(jié)出冰晶，得到濃縮的凝膠，這比蒸發(fā)法減少水分既經(jīng)濟而又不影響質(zhì)量。
皮明膠在結(jié)冰時冰晶在凝膠內(nèi)部形成，將冰晶除去，剩下一個和凍豆腐類似的立體網(wǎng)絡；但在骨明膠結(jié)冰時，冰晶在凝膠的表面及四周產(chǎn)生。這說明非常相似的兩種明膠，其凝膠中的分子結(jié)構(gòu)與組織并不完全相同，骨明膠內(nèi)部的水分可以更自由地運動。
商品明膠黏度與濃度的關(guān)系在早期研究中被確定為“黏度是濃度的指數(shù)函數(shù)”；隨后的研究發(fā)現(xiàn)，黏度的對數(shù)對濃度作圖始終是一條曲線，只是隨著濃度的增加而曲率呈下降趨勢。明膠濃溶液的黏度在等電點pH下處于低值，而在鹽溶液加入時，所有pH值下的溶液黏度均相應地降低。
明膠是經(jīng)膠原適度水解和熱變性得到的產(chǎn)物，生產(chǎn)明膠的原料主要是動物的皮、骨及制革業(yè)廢料等，市場上常見的明膠多以牛皮牛骨或豬皮為原料制備，近年來由于瘋牛病和口蹄疫的出現(xiàn)，許多明膠生產(chǎn)廠家開始轉(zhuǎn)向以魚皮、魚鱗和雞皮為原料制備明膠。目前，明膠的生產(chǎn)方法主要有堿法、酸法、酶法等。堿法和酸法是傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法，生產(chǎn)周期較長一般為15天，所排廢液對環(huán)境的污染較大。由于酶法制備明膠的生產(chǎn)成本較低，產(chǎn)品安全性高，在醫(yī)藥、食品領域等逐步取代酸法和堿法生產(chǎn)的明膠。
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