食用明膠的使用技術及應用進展

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1、食用明膠的使用技術及應用進展????????明膠(gelatine)來源于廣泛存在于動物皮、筋、骨骼中的膠原蛋白質(zhì)，是一種從動物的結締或表皮組織中的膠原部分水解出來的蛋白質(zhì)。實際上，明膠在自然界并不存在，它是膠原纖維的衍生物。膠原最基礎的結構是由2-氨基及氨基酸以多肽鍵連結在一起的聚合物。膠原是構成各種動物皮、骨等結締組織的主要成分，如果將動物的皮或骨經(jīng)處理后，加熱水解就可以獲得膠原的水解產(chǎn)物—明膠，即膠原蛋白經(jīng)不可逆的加熱水解反應，使分子間鍵部分斷裂后轉變成水溶性的產(chǎn)物。???由于原料來源和生產(chǎn)時水解方式不同，商品明膠可分為A型及B型。隨動物種類及生長期的不同，明膠膠原三螺旋結構體網(wǎng)絡上

2、共價連接鍵的數(shù)目有多有少。一般6～9個月豬的皮及骨頭，或小牛骨帶有的這類連接鍵數(shù)目比較少，這就是A型明膠的常見原料來源。采用這種原料，洗凈后浸泡在稀酸溶液中(pH＝3.5～4.5，浸泡溫度15℃)l0～48h，等原料完全酸化并達到最大溶脹后再調(diào)整pH值，經(jīng)熱水提取、過濾、去離子后再低溫真空濃縮(一般從5％濃縮至35％)、殺菌(140℃,6～8s)、干燥粉碎、凍力測定、批號混合后即得到A型明膠。由于用酸水解，A型明膠的等電點在6.8～8.5(骨膠)，及7.5～9.5(皮膠)之間。?一、明膠的化學組成與結構????明膠的分子既沒有固定的結構，又沒有固定的相對分子質(zhì)量。但它們的相對分子質(zhì)量都是簡

3、單的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的整數(shù)倍，并且往往是成幾何級數(shù)系中的倍數(shù)。因此，商品明膠,其實是許多膠質(zhì)的混合物，它們的相對分子質(zhì)量各不相同，自15，000至250，000不等，各種成分的量，一方面依賴于原料的性質(zhì)，另一方面也與制造的方法有關。商品明膠中，降解程度較低者，其相對分子質(zhì)量是比較大的，平均大約為55，000。為了制得較多、較好的明膠，在生產(chǎn)上既要求把膠原盡可能水解為明膠，又要求明膠不再水解下去。明膠膠原蛋白質(zhì)是以三螺旋結構的肽鏈為基本單位，相互間連接成的網(wǎng)絡結構，不溶于水，通過水解使部分連接鍵斷裂后即成為具有水溶性的明膠，三螺旋束自身也可拆散成三股單一的α-鏈，或者α-鏈加β-鏈，或γ-

4、鏈結構。結構上，明膠是由氨基酸組成的大分子，具有典型的蛋白質(zhì)特性。????明膠具有許多優(yōu)良的物理及化學性質(zhì)，如形成可逆性凝膠、粘結性、表面活性等，在食品工業(yè)中廣泛地用作膠凝劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、粘合劑和澄清劑等。二、明膠的物化性質(zhì)??商品明膠為淺黃色粉粒，無嗅無味，無揮發(fā)性、透明而堅硬的非晶體物質(zhì)。干明膠加熱時不熔化，短時間加熱到105℃，再溶于水，其性能仍然不變。但若溫度在60℃以上，長時間加熱，明膠將變軟脹大，其粘度也逐漸降低。商品明膠都含有一定的水分，一般都把水分≤16％的膠稱為干膠。相對密度視膠的含水分的多少而略有差異，一般為1.37。　明膠最主要的評價指標是：(1)凍力值（Bloo

5、m），該指標反映了凝膠強度，測定方法為6.67％的明膠溶液在10℃置16～18h后，用直徑12.7mm的圓柱形探頭下壓明膠膠凍表面4mm深所需要的重量，凍力值可從50的低凍力到300的極高凍力，凍力值與α-鏈及β-鏈上的成分有關。(2)粘度，也使用6.67％的濃度，于60℃測定，其值一般在1.5～7.5×10-3Pa.s之間。粘度取決于分子量(單一α-鏈的分子量約8～12.5道爾頓，明膠的分子量是其倍數(shù))。明膠的色澤、凝膠透明度等也是品質(zhì)的參考指標。明膠不溶于冷水，但可吸水溶脹達5～10倍體積；明膠顆粒度上升，吸水能力下降，加熱溫度超過明膠的熔點后即成膠溶液，冷卻后成為膠凍。明膠的熔點隨原

6、料來源、凍力值、濃度及含鹽量等因素而不同。水解（明膠）蛋白具有膠體保護性、表面活性、保水性、粘結性、乳化性、起泡性、成膜性、耐熱性、緩沖性、穩(wěn)定性等多方面的特性。明膠的具體物化特性闡述如下：?(一)溶解性??溫水是明膠最普通的溶劑。在常溫下，明膠可以溶于尿素、硫脲，硫氰酸鹽以及濃度較高的溴化鉀或碘化鉀的溶液中，也能溶于醋酸、苯酰醋酸、水楊酸和苯二甲酸等有機酸中。在常溫下，3mol／L的苯磺酸可以使明膠溶解，但并不使明膠發(fā)生任何化學變化。在明膠的水溶液中加入酒精、硫酸銨或其他鹽類時，明膠即呈白色沉淀物析出。明膠的水溶液在冷卻至15℃以下的溫度時，能形成緊密的膠凍(凝膠)，并且當膠凍濃度為l0

7、％時，其膠凍載荷達O.2MPa。(二)溶脹性能?明膠在水中的溶脹性隨pH的改變而變化。在等電點處附近有一個最小值。在鹽酸等強酸存在的情況下，明膠溶脹得特別快，在pH2.5時，溶脹速度將達到最大值。明膠不溶于冷水，但能吸水膨脹，它能吸收5～10倍甚至更多的水分，形成堅固而有彈性的膠凍，加熱此膠凍則能變成溶液．明膠膨脹時吸收了水分以后，處于兩種狀態(tài)：①借吸引力而與明膠的膠體微粒相結合，這水不易從膠凍中蒸發(fā)出去，因而稱為“水合