明胶

明胶明胶(gelatin)别名为明胶、全力丁。为动物的皮、骨、软骨、韧带、肌膜等含有的胶原蛋白，经部分水解后得到的高分子多肽的高聚化合物。在明胶的组成中，除了16%（质量）以下的水分和微量无机盐外，蛋白质含量占82%（质量）以上。组成明胶的蛋白质有18中氨基酸，其中，有7种必须氨基酸（仅缺色氨酸一种）。明胶的分子量在10000—70000，分子式C102H151O39N31，组成明胶的基本结构肽键如下：制备方法：生产工艺与一般动物胶生产工艺相同，常用的方法有碱法、酶法和盐酸法，目前普遍使用的是碱法生产。1、碱法明胶的原料一般为骨头等，制备明胶时先将原料清理、洗净、切小、放入石灰浆池进行浸灰，时间依原料、天气的变化而有所不同，一般为15—16d，注意要每隔7—8小时翻动一次，每隔1—2d换一次灰。浸泡提取胶原蛋白，在用盐酸中和后水洗，然后在60—70℃下熬胶，经防腐、漂白、凝冻、刨片、烘干而制得。工艺流程如下：切皮→脱脂→浸洗→熬胶→防腐、漂白→凝冻→刨片→烘干→粉碎→成品2、酶法与碱法制备明胶的工艺相比，酶催化胶原降解制备明胶，生产周期将会大大缩短，因此国外的明胶工作者一直十分重视对酶法制明胶的研究。酶法制明胶的研究已有30多年历史，但此法制得的分子量分布偏宽，高分子质量组分也偏多，且工艺较难控制等，这些缺陷影响了明胶的质量。酶法制明胶是使用蛋白酶，将原皮酶解后，再用石灰水处理24h，经中和、熬胶、沥干，加水配成汗蛋白质为30%（质量）左右的悬浮液，加入适量的碱性蛋白酶，在28℃，pH6—10的条件下作用6—24h。待水解完成后，用酸将pH值调至3.5—4.0，再将温度升至50℃，保持30min，使酶完成失活，一防止残存蛋白酶引起明胶继续缓慢水解，降低产品的质量，然后将悬浮液的pH值调至6—7，温度升至60℃，提取1h，过滤得明胶溶液，滤渣用pH值6—7的水冲洗，将温度逐次升高至70℃、80℃、90℃下反复提取。滤液在50—55℃下加入1%（质量）活性炭，处理30min，过滤除去活性炭和杂质，明胶溶液冷至35℃以下，成为凝胶，干燥后得到明胶产品。3、盐酸法盐酸法的工艺流程基本上和碱法相同，只是原料预处理后加入盐酸进行浸泡，时间根据原料量及温度而定，一般约为3d以上。工艺流程为：原料→预处理→浸酸→浸灰→中和→热水提胶→过滤→离子交换→过滤→浓缩→冷却成形→干燥应用技术1、性状明胶为白色或者淡黄色、半透明、微带光泽的薄片或粉粒；无特殊味道，类似肉汁；潮解后易为细菌分解。明胶不溶于有机溶剂，不溶于冷水，在冷水中吸水膨胀至自身的5-10倍，易溶于温水，冷却形成凝胶，溶点在24-28°C之间，其溶解度与凝固温度相差很小，易受水份、温度、湿度的影响而变质。不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂，但溶于醋酸和甘油。明胶的主要组成为氨基酸组成相同而分子量分布很宽的多肽分子混合物，分子量一般在几万至十几万。明胶既具有酸性，又具有碱性，是一种两性物质，明胶的胶团是带电的，在电场作用下，它将向两极中的某一极移动。明胶分子结构上有大量的羟基，另外还有许多羧基和氨基，这使得明胶具有极强的亲水性。明胶含有内氨酸、甘氨酸、脯氨酸及羟脯氨酸等人体所需的18种氨基酸。明胶的凝固力较弱，5%以下的浓度不凝成胶冻。为了形成胶冻，浓度一般掌握在15%左右。凝胶化的温度随明胶的浓度、共存盐类的种类及其浓度、溶液的pH值等情况而异。溶解温度与凝固温度差异不大，30℃左右溶化，20—25℃凝固。凝固物的状态与琼脂比较，富于弹性、口感柔软。明胶的水溶液长时间煮沸则发生变化。明胶溶液也可由甲醛的作用变成不可逆的不溶性凝胶。明胶溶液中，由于氯化物的存在，凝固点往往产生很大的变化，对透明性、吸湿性、黏度和冻力均有较大影响。明胶所含的氯化物一般应在0.1%（质量）以下。明胶是一种营养物质，可以被微生物所利用，可被蛋白酶所分解。如存放在潮湿的地方，明胶就可能发霉，其冻力、黏度和质量均受到影响。在溶液中明胶会发生分子量变小的水解反应，使黏度和冻力均变小。在pH值5—10的范围内，明胶水解可能性较小，冻力损失不大。当胶液的pH＜3时，冻力将下降。pH为3时的冻力比pH为5时的冻力降低10%左右。当胶液长时间(数小时)煮沸，或在强酸强碱条件下加热，则水解加快，明胶可因水解而使冻力下降至最后不能形成胶冻。为尽可能避免高温，把热和酸降解作用控制在最小范围，一般明胶溶液加工温度不超过82℃。明胶分子中的蛋白质含羟基、氨基、羧基等亲水基团，可与水分子形成一层溶剂化膜。也可与单宁或一些带负电荷的胶体络合或结合，产生絮沉淀。浓的无机盐溶液可使明胶从溶液中盐析。三价铝盐、鞣酸使明胶凝结，从溶液中析出，凝结后的明胶不再恢复原来的性质。明胶的主要成分是：蛋白质82%（质量）以上，水分16%以下，灰分2%以下。明胶是亲水性的胶体，具有很强的保护胶体的性质，可作为疏水胶体的稳定剂、乳化剂。明胶是两性电解质，又有保护胶体作用，所以在水溶液中可将带电的微粒凝聚成块，利用这种特性可作为酒类、酒精的澄清剂。明胶液有稳定泡沫的作用，本身也有起泡性，特别是在凝固温度附近的明胶。其起泡性很强。明胶溶液的黏度、主要因分子量分布而有所不同，黏度与凝胶强度还收pH值、温度、电解质等的影响。（2）安全性纯净的食用级明胶是无毒的。应注意生产及储存过程的卫生，防止受污染。ADI2:不需要特殊规定。（3）质量指标：水分≤16%（质量）；黏度（6.67%，60℃）；硬性明胶≥4.5cp（mpa.s）。中硬性明胶4.0cp。中性明胶≥3.5cp。软性明胶≥3.0cp；透明度【5%明胶】：硬性≥150mm，中硬性≥120mm，中性≥80mm，软性≥50mm；pH值【1%溶液】5.5~5.7；水不溶物≤0.2%，灰分≤25;二氧化硫≤0.015%；砷≤0.002%；重金属（以铅计）≤0.005%。（4）应用在冷饮食品中利用明胶吸附水分的作用，作为稳定剂使用。在冰淇淋的冻结过程中和进入硬化室，明胶形成凝胶，可以阻止冰结晶增大，使冰淇淋组织疏松而且细腻。明胶在冰淇淋混合原料中的用量一般在0.5%左右，如用量过多可使冻结搅拌时间延长。在使用前线将明胶用冷水冲洗干净，加水加热制成10%溶液后加入混合原料中去。明胶的胶凝作用，如果从27~38℃不加搅拌地缓慢地冷却至4℃进行老化，能使混合原料具有最大黏度。在制造糖果特别是软糖、奶糖、蛋白糖和巧克力时可以应用明胶。使柔软的糖坯具有稳定的坚韧性的弹性，能承受较大的荷重而不致变形。在制造奶糖时，明胶的用量一般为砂糖和淀粉糖浆总量的2.5%~3%，如砂糖8kg，淀粉糖浆12kg，明胶0.6Kg。使用时明胶先用2倍量不超过过20℃的水浸泡1~2h，到明胶成凝胶，然后再水浴上使之融化（热水稳定不应超过50℃），过滤后经搅拌混合，制成糖坯。在某些罐头制品中也使用明胶作为增稠剂。如制造原汁猪肉罐头时使用猪皮明胶，用量约为1.7%，猪皮明胶也是一种明胶，一般在罐头厂用新鲜猪皮自行熬制，熬制方法是将新鲜猪皮洗净后加水煮沸，冷却后刮去皮下脂肪，用温水清洗后熬煮。水与猪皮的比例为2:1，温度控制在90~95℃，约8~9h，煮至胶液含量18%~20%，即可加入原汁猪肉中进行灌装。火腿罐头中加明胶，可形成透明度良好的光滑表面。可在火腿装罐后在表面撒一层明胶粉，经加盖、排气、封罐，然后倒置杀菌。这样处理可避免粘盖。454g罐头中可添加明胶8~10g。在生产啤酒或酒精时，可用明胶作为澄清剂，用量为0.02%。明胶可用于餐用胶冻食品。如奶油蛋糕上的奶油花、栗子羹类的小食品以及辣椒油的增稠，夹心饼干中的夹层扥方面。在糕点中作搅打剂（1kg明胶约可替代6kg鸡蛋）糖食制品中，明胶可当作胶黏剂。如将明胶溶于浓缩糖浆中，明胶浓度在1.5%~95范围内，用这种糖浆可胶黏各类甜食。这种胶黏剂也可用于制作各种夹层点心，如夹心饼干等。明胶中含赖氨酸4.1%~5.9%，与小麦粉、米一起食用，有明显的营养互补效果。明胶中的氨基酸易被人体吸收，可用于老年人及康复病人。