明膠

中文名稱：明膠

中文別名：白明膠;動物膠;食用明膠;

英文名稱：Gelatin

英文別名：Gelatins;Gelatine;

CAS號：9000-70-8

海關編碼：3503001001

危險類別碼：R36/37/38

安全說明：S24/25; S36/37/39; S27; S26

1.疏水參數計算參考值（XlogP）:6.1

2.氫鍵供體數量:1

3.氫鍵受體數量:5

4.可旋轉化學鍵數量:9

5.互變異構體數量:5

6.拓撲分子極性表面積64.6

7.重原子數量:36

8.表面電荷:0

9.復雜度:915

10.同位素原子數量:0

11.確定原子立構中心數量:0

12.不確定原子立構中心數量:1

13.確定化學鍵立構中心數量:0

14.不確定化學鍵立構中心數量:0

15.共價鍵單元數量:1

明膠中水分和無機鹽大約占16%，蛋白含量占82%以上。與母體膠原類似，明膠也由18種氨基酸 組成，其中亞氨基酸Pro和Hyp的含量較高。明膠凝膠中的類三螺旋結構主要靠分子內氫鍵和氫鍵水合維系，Pro的-NH、Hyp的-OH與其它氨基酸 側鏈基團及水分子均可形成氫鍵，利于類三螺旋結構的穩定。

工業明膠為無色至淡黃色透明或半透明等薄片或粉粒。無味，無臭。在冷水中吸水膨脹。 溶于熱水。溶于甘油和醋酸，不溶于乙醇和乙醚。

明膠依據生產原料、生產方式和產品質量、產品用途不同，分為食用明膠、藥用明膠、工業明膠、照相明膠、以及皮膠、骨膠。主要應用：

堿法：將動物的骨和皮等用石灰乳液充分浸漬后，用鹽酸中和，經水洗，于60 ℃～70 ℃熬膠，再經防腐、漂白、凝凍、刨片、烘干而得。成品稱“B型明膠”或“堿法明膠”。

酸法：原料在pH值1～3的冷硫酸液中酸化2～8 h，漂洗后水浸24 h，在50 ℃～70 ℃下熬膠4～8 h，然后凍膠、擠條、干燥而成。成品稱“A型明膠”或“酸法明膠”。

酶法：用蛋白酶將原料皮酶解后用石灰處理24 h，經中和、熬膠、濃縮、凝凍、烘干而得。

主要有石灰乳法和鹽酸法。

1.石灰乳法 將牛皮、豬皮等變質的下腳皮的內層油脂亂去，切成小塊，放在3.5%-4.0%的石灰乳中浸泡約30-40d，中間換石灰乳4-6次。在浸泡過程中，經常攪拌，使上下浸泡均勻。將浸泡的生皮從石乳缸中取出，用水洗凈，在攪拌下10%鹽酸中和3-4h，洗滌后pH應在6.0-6.5。然后將肉皮按1：1加水，加熱蒸煮，控制溫度為60-70℃，每隔一定時間抽取膠水，用清潔紗布趁熱過濾，共抽5-6次。將稀膠水送入蒸發器濃縮，使相對密度為1.03-1.07。熱膠移入鋁盤冷卻，把冷膠往放在不銹鋼篩網上，送入烘房鼓風干燥，溫度嚴格控制在28℃左右。干燥的膠片用顆粒粉碎即得成品。按豬皮重量計，收率約22%。

2.鹽酸法 將家畜的雜骨，脊骨及小骨粉碎，用苯在45-50℃提油后水洗。洗凈利的骨頭，用3.5-4.0%的鹽酸浸泡，主骨頭柔軟后即得粗制骨素，水洗，使水溶液pH在3.5左右，加石灰乳可制飼料磷酸氫鈣及干燥氯化鈣。將骨頭再用3.0%-3.5%以上的石灰乳浸泡30-50d（中間換石灰乳5-6次），取出，用水洗約1h，將此次凈骨素用0.2鹽酸進行第一次中和，待pH降至3.5-4.0，放掉中和液，另加入清水，再用0.5%鹽酸中和約2h。當酸濃度降至0.2-0.25%時，立即將酸濃度提高到1%，并維持這一濃度直至到達中和終點（pH3.0）。中和完畢，將骨素用清水充分洗滌，浸泡4-5h。然后用氫氧化鈉溶液洗滌，稀堿液浸泡16-20h后用清水沖洗，即得精制骨素。精制骨素經過7道熬膠得到膠水，各道熬膠的加水量，溫度分別掌握，加水量逐道減少，熬膠溫度逐道提高，從第一道的64℃提高到第七道的85℃。出膠的濃度從第一道到第七道，也從8%降低至2-3%。共熬40h。將得到的稀膠水過濾，濃縮，使用對密度達1.025-1.075，放在膠盒上冷凍，然后刨成薄片置于篩網上，送入烘烘房鼓風干燥，溫度從25℃逐漸提高至60℃。干燥后即成為成品。各道熬膠制得的明交質量不同，按批道分為照相膠，食用膠，最后為用于制蛋白胨的烘膠，好膠率大于60%。每噸產品消耗：性骨約7t；30%的鹽酸約7t。

GB 2760-96：可用于各類食品，以GMP為限。

FAO/WHO(1984，g/kg)：加工干酪制造8；乳脂干酪5；熟洋火腿、熟豬前腿肉，按GMT；酪農干酪5(按稀奶油計)；稀奶油5(僅用于巴氏殺菌摜奶油或摜打用的超高溫殺菌稀奶油和消毒稀奶油)。

冰淇淋制造時，明膠用做保護膠體來防止冰晶增大，使產品口感細膩，約添加0.5%。酸奶、干酪等乳制品中添加約0.25%，可防止水分析出，使質地細膩。

在于制造明膠甜食(dessert，主要成分是明膠)、軟糖、奶糖、蛋白糖、巧克力等(添加量1%～3.5%，最高達12%)。

在午餐肉、咸牛肉等罐頭食品中廣泛使用明膠，可與肉汁中的水結合以保持產品外形、濕度和香味，約添加肉的1%～5%。

亦用做醬油的增稠劑。

明膠是膠原部分水解而得到的一類蛋白質,明膠與膠原具有同源性。膠原具有棒狀三股螺旋結構,當其部分水解制備明膠的過程中,膠原的這種三螺旋結構發生部分分離和斷裂。明膠的氨基酸組成與膠原相似,但因預處理的差異,組成成分也可能不同。不同規格的明膠分子量一般為15000～250000Da。

（1）、取該品約0.5g，加水50ml，加熱使溶解后，取溶液5ml ，加重鉻酸鉀試液4 份與稀鹽酸1 份的混合液數滴，即生成桔黃色絮狀沉淀。

（2）、取鑒別（1） 項下剩余的溶液1ml ，加水100ml ，搖勻后，加鞣酸試液數滴，即發生渾濁。（3）、取該品，加鈉石灰后，加熱，即發生氨臭。

酸度取該品1.0g，加入100ml 熱水中，充分振搖使溶解，放冷至35℃，

依法測定（附錄Ⅳ H），pH值應為3.6～7.6。

取該品5.0g，加水90ml使膨脹后，在65～70℃水浴中加熱溶解，取出，加水使成100ml ；分取5ml ，置25ml納氏比色管中，立即與同體積的對照液（精密量取標準氯化鈉溶液30ml，置50ml量瓶中，加硝酸與硝酸銀試液各1ml ，用水稀釋至刻度，在暗處放置5 分鐘，必要時可用焦糖溶液調色）比較，不得更渾濁。

取該品20g ，置長頸圓底燒瓶中，加水50ml，放置使膨脹后，加稀硫酸50ml，即時連接冷凝管，用水蒸氣蒸餾，餾液導入過氧化氫試液（對甲基紅－亞甲藍混合指示液顯中性）20ml中，至餾出液達80ml，停止蒸餾；餾出液中加甲基紅－亞甲藍混合指示液數滴，用氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液顯草綠色，并將滴定的結果用空白試驗校正，消耗氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）不得過1.0ml。

取該品約1g，置經105 ℃干燥至恒重的不銹鋼或鋁制器皿（直徑約75mm）中，精密稱定，加水10ml，放置，使膨脹后，置水浴上加熱溶解，蒸干，在105 ℃干燥至恒重，減失重量不得過16.0%（附錄Ⅷ L）。

取該品1.0g，置熾灼至恒重的坩鍋中，精密稱定，緩緩熾灼至完全炭化時，逐漸升高溫度至60～70℃，使完全灰化并恒重，遺留灰分不得過2.0 %。

取灰分項下遺留的殘渣，加鹽酸2ml 與硝酸0.5ml ，置水浴上蒸干，加水5ml，再蒸干，加醋酸鹽緩沖液(pH3.5）5ml與水20ml，溫熱數分鐘，加水適量使成50ml。分取20ml，加水5ml ，依法檢查（附錄Ⅷ H第一法），含重金屬不得過百萬分之五十。

取該品1.0g，加淀粉0.5g與氫氧化鈣1.0g，加水少量，攪拌均勻，干燥后，先用小火熾灼使炭化，再在500 ～600 ℃熾灼成灰白色，放冷，加鹽酸8ml 與水20ml溶解后，依法檢查（附錄Ⅷ J第一法），應符合規定（0.0002%）。

取該品1.10g ，置稱定重量的錐形瓶中，加水80ml，在15～18℃放置 2小時，使完全膨脹后，置60℃水浴中加熱溶解，取出，稱重，加水適量使內容物成100g，取10ml，置內徑13mm的試管中，在0℃冰浴中冷凍6 小時，取出，倒置10秒鐘，應不流下。

明膠是一種水溶性、能形成凝膠體的混合蛋白質類物質，通常采取加熱水提取預處理動物體結締組織制得。明膠主要成分中，膠原蛋白≥80%，水分≤14%。

（1）明膠按照提取原料可以分為皮明膠、骨明膠。皮明膠又可細分為牛皮明膠、豬皮明膠、雞皮明膠、魚皮明膠等；骨明膠又可細分為牛骨膠、豬骨膠、雞骨膠、魚骨膠等。

魚鱗明膠是近年來研究出來以魚鱗為原料提取出來的明膠。經研究發現，魚鱗中豐富的膠原蛋白，約20 ~ 40%，并且脂肪含量少，明膠提取及純化工藝簡單，并且，提取的明膠氣味較輕，性質穩定。但是魚鱗明膠存在生產原料受到限制的問題，產量不大，目前不是明膠市場的主流。

魚明膠是近年研究明膠的熱點。傳統的明膠原料為豬和牛的皮和骨，但對于清真教、猶太教及伊斯蘭教地區卻存在著宗教問題，豬明膠及不按照他們要求屠宰和生產的牛明膠根本不能進入市場。并且，近年來歐美國家時常發生瘋牛病、豬口蹄疫，其牛肉豬肉消費量顯著下降，明膠生產原料也相應地減少。與此同時，隨著海洋漁業資源的大量開發與利用，越來越多的魚類產品走向人們的餐桌，伴隨著產生的魚皮、魚骨等下腳料也逐漸受到戰略科學家們的重視。鑒于以上種種原因，魚明膠的生產工藝優化及可行性分析，成為從事明膠研究生產人員的一個重要方面。

（2）明膠按照生產方式分為堿法明膠（又稱 B 型明膠）、酸法明膠（又稱A 型明膠）、酶法明膠。三種明膠最大的不同點即為明膠生產過程中的前處理過程采用不同的方法。B 型明膠的產量居三種明膠之首，原料在堿性介質中預處理，中和后在中性介質中提取得到。A 型明膠是指原料在酸性介質中預處理，酸性介質中提取得到的明膠。酶法明膠是指原料經酶預處理，在適度 pH 值的介質中提取的明膠。

（3）明膠按照用途可以分為食用明膠、藥用明膠、照相明膠、工業明膠。目前，世界明膠年產量已達 32 萬噸，食用明膠約占總量的 60%以上。