《明胶工艺课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《明胶工艺课件（180页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、明胶工艺,一概念： 明胶、胶原、胶原蛋白,明 胶,明胶是从动物的皮、骨中等提取获得。是动物胶精制品的统称。明胶(Gelatin)是胶原的水解产物，是一种无脂肪的高蛋白，且不含胆固醇，是一种天然营养型的食品增稠剂。明胶还是一种强有力的保护胶体，乳化力强，进入胃后能抑制牛奶、豆浆等蛋白质因胃酸作用而引起的凝聚作用，从而有利于食物消化，明胶是胶原在酸，碱，酶或者高温作用下的变性产物。没有生物性，但是与胶原一样由18种氨基酸。,胶原是可转变成明胶的物质。是动物骨、皮中最重要的蛋白质，如存在真皮结缔组织胶原纤维中的胶原，约占真皮干物质的98%。 胶原（collagen）,有表达为胶原蛋白的意思，中国人把
2、胶原蛋白称为水解胶原，这是不想把胶原和胶原蛋白混为一谈 必须是其三螺旋结构没有改变的那类蛋白质，还保留有生物学活性。 60年代，常称蛋白质为朊，过去叫胶朊。（60年代，当朊废除之后）就有胶原之称。,胶 原,胶 原 蛋 白,上述胶原第一种水解产物：胶原蛋白。 胶原三螺旋结构彻底松开，成了3条自由肽链，且降解成可分散的肽，其中包括小肽。因此胶原蛋白是多肽混合物。 分子从几千到几十万。 无生物活性。 能溶于冷水，被酸分解。,胶原蛋白(Collagen)又称胶原， 是由三条肽链拧成的螺旋形纤维状蛋白质。胶原蛋白是动物结缔组织重要的蛋白质，结缔组织除了含6070的水分外，胶原蛋白占了约2030，因为有高
3、含量的胶原蛋白，结缔组织具有了一定的结构与机械力学性质，如张力强度、拉力、弹力等以达到支撑、保护的功能。 胶原蛋白富含除色氨酸和半胱氨酸外的18种氨基酸，其中维持人体生长所必需的氨基酸有7种。所以胶原蛋白的营养十分丰富。,什么是肽 肽 (peptide)是氨基酸通过肽键彼此连结而成的小分子化合物，一般都由L型-氨基酸组成，也称多肽，是生物体内一类重要的活性物质。它们的化学结构式如图。 肽是两个或两个以上的氨基酸以肽键相连的化合物。一个氨基酸不能称为肽，也不能合成肽，必须是两个或两个以上氨基酸以肽键相连的化合物。两个氨基酸以肽键相连的化合物称为二肽；三个氨基酸以肽键相连的化合物称为三肽，以此类推
4、，三十四个氨基酸以肽键相连的化合物称为三十四肽。 分子量段在5000180之间的才能称为肽。分子量段在50001000之间的称为大肽。分子量段在1000180之间的称为小肽、寡肽、低聚肽，也称为小分子活性多肽。 生物学家将肽称为“氨基酸链”，将小分子活性多肽统称为“生物活性肽”。,氨基酸 含氨基（NH2）又含羧基（-COOH）的有机化合物。 氨基与羧基结合在同一碳原子上的称为-氨基酸。 -氨基酸相互间失水形成肽键连接（见图）的化合物为蛋白质或肽。由于氨基从顺次向相邻的碳原子移动，因此被称之为-，-氨基酸等，但并不存在于蛋白质中。 氨基酸是本世纪初由费歇尔等（EFisher etal）阐明的。构
5、成一般蛋白质的有23种（半胱氨酸和胱氨酸另计），立体构型均属L-型。 天然产的氨基酸的结构上都具有共同特点：即在羧基邻位碳原子上有一个氨基，因此称氨基酸。天然蛋白质是由不同的氨基酸，通过肽键结合而成的复杂高分子化合物，结构和组成,一分子氨基酸的羧基和一分子氨基酸的氨基脱水缩合形成的酰胺键，即-CO-NH-。氨基酸借肽键联结成多肽链。,明胶成分与特性,成分 由动物的骨或皮中所含的胶原经部分水解制得。胶原是由 3条本身为左旋螺旋体的多肽链分子相互交联，并向一个共同轴线盘绕成的一个右旋超螺旋体。其分子量约为300000。 特性 亲水性好，能形成凝胶冻，溶胶和凝胶能随温度可逆转化，成膜性好，具表面活性
6、。 胶原在热水的作用下，首先是形成交联的氢键或静电性键断裂，然后是共价键的水解断裂，引起其超螺旋体的解体。这个作用称为解旋。解旋的产物就是可溶性的明胶质，是18种氨基酸排列成长链的高分子。 同时必然伴随着一部分明胶质的降解。因此明胶是指制造过程的总产物。虽然它不是均一的,但在化学性质上却是确定的,平均分子量在30000左右。产品还有少量的有机和无机杂质,形状呈薄片或不规则的小颗粒，色泽为浅黄到棕黄色。,明胶的分子既没有固定的结构，又没有固定的分子量。但它们的分矛量都是简单的蛋白质分子量的整数倍，并且往往是成儿何级数系中的倍数。 因此，我们所说的商品明胶，是许多明胶质的混合物，它们的分子量各不相
7、同，自15000至250,000不等。各种成分的多少，一方面依赖一于原料的性质，另一方面也与制造的方法有关。 胶原变成明胶后，不能再恢复到原先的结构。明胶在40时能无限溶解于水，而胶原则不能溶解。,特性： 、药用明胶是选用动物皮、骨和筋腱，经复杂的理化处理制得的无脂肪高蛋白易被人体吸收的高级胶品。具有粘度高、冻力高、易凝冻等物理特点。外观为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。应通过孔径4mm标准筛网。 、食用明胶为淡黄色至黄色细粒,应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。是由猪、牛、骡、马的皮子之角料，（其它动物皮除外）经除杂、消毒、蒸煮形成汁子，再经脱水、制造形成的胶条、胶片、粉粒
8、状物（一般常用粉粒状胶）。应通过孔径4mm标准筛网即5目。本品含有18种氨基酸和90%的胶原蛋白,富保健美容效果,具有优良的胶体保护性、表面活性、粘稠性、成膜性、悬乳性、缓冲性、浸润性、稳定性和水易溶性。,明胶的性质,明胶的成品为无色或淡黄色的透明薄片或微粒。明胶不溶于冷水，但可缓慢吸水膨胀软化，明胶可吸收相当于其重量510倍的水。 依据来源不同，明胶的物理性质也有较大的差异，其中以猪皮明胶性质较优，透明度高，可塑性强。 明胶可溶于热水，形成热可逆性凝胶，它具有极其优良的物理性质，如胶冻力、亲和性、高度分散性、低粘度特性、分散稳定性、持水性。被覆性、韧性及可逆性等，因此明胶是一种重要的食品添加
9、剂，如作为食品的胶冻剂、稳定剂。增稠剂、发泡剂。乳化剂、分散剂、澄清剂等，被广泛应用。,按品质不同：高档明胶、低档明胶、骨胶。,高档明胶:原料顶处理后经温和水解所得的较高质量明胶。 高档明胶一般简称为明胶(国外称Gelatin) 低档明胶:原料预处理，经温和水解提取高质量的明胶后，再升高温度提取的低质量的明胶。常见的有皮胶。 骨胶:骨料预处理后，经较强烈条件提取的低质量的明胶 后两种低质明胶在国外通称为Glue,【分类】 明胶按用途可分为照相、食用、药用及工业四类。(第五类皮胶),【性状】 本品为淡黄色至黄色、半透明、微带光泽的粉粒或薄片；无臭；潮湿后，易为细菌分解；在水中久浸即吸水膨胀并软化
10、，重量可增加5 10倍。 本品在热水、醋酸或甘油与水的热混合液中溶解，在乙醇、氯仿或乙醚中不溶。,明胶应用,食用明胶可用于医用软硬胶囊、外科敷料、止血海棉、肉冻、食品添加剂、罐头、糖果、冰糕、火腿肠、皮冻、汽水悬浮剂、检剂、淀剂、雪糕等食品行业等、执行国家标准GB6783-94。 药用明胶主要用于软硬胶囊、片剂糖衣的原材料。 工业明胶主要用于胶合板、纱布、砂石、印刷、粘合剂等。,食用明胶作为一种增稠剂广泛使用于食品工业的添加如果冻、食用色素、高级软糖、冰其淋、干酷、酸奶、冷冻食品等。在化工行业主要用作粘合、乳化和高级化妆品等制作的原料。,明胶在糖果中的应用,据报道，全世界的明胶有60以上用于食
11、品糖果工业。在糖果生产中，明胶用于生产奶糖。蛋白糖、棉花糖，果汁软糖、晶花软糖，橡皮糖等软糖。明胶具有吸水和支撑骨架的作用，明胶微粒溶于水后，能相互吸引、交织，形成叠叠层层的网状结构，并随温度下降而凝聚，使糖和水完全充塞在凝胶空隙内，使柔软的糖果能保持稳定形态，即使承受较大的荷载也不变形。明胶能控制糖结晶体变小，并防止糖浆中油水相对分离，作为乳化剂，黏合剂用于糖果制造中，可减少脆性，有利于成型，便于切割，从而防止了各类型糖果的破碎，提高成品率。,明胶在糖果中的一般加量为510。在晶花软糖中明胶用量6时效果最好，在橡皮糖中明胶的添加量为617，在牛轧糖中为016%3或更多些，在糖果粘液的浓糖浆中
12、加量为115%9，糖味锭剂或枣子糖果的配料要求含明胶27。 在糖果生产中，使用明胶较淀粉、琼脂更富有弹性韧性和透明性，特别是生产弹性充足、形态饱满的软糖、奶糖时，需要凝胶强度大的优质明胶。,药用明胶,明胶的凝胶性、固水性、粘结性和溶解性等多种特性，令明胶在医药行业有关广泛的用途，其中最主要的有硬胶囊、软胶囊、代血浆和包衣等。 治疗应用在医疗上，明胶是止血剂，也是碘及矾中毒的解毒剂;它能治血友病、紫斑病及出血性紫斑病等病症。,照相明胶,明胶在胶卷生产的每一步骤都起着非常关键的作用，它既能维持感光银盐的稳定分散, 以能让乳剂成熟更易于控制，同时还影响胶卷曝光和冲晒的效果。是国内照相企业主要的供应商
13、，特别是彩胶已大量地被应用于彩色照片的制造冲印。 照相明胶是明胶中的高档产品，是感光材料生产中三大重要材料之一，由于它的物理化学性能独特，至今在银盐感光材料中做为载体，还没有可以全面取代明胶的物质。照相明胶可以广泛地应用于生产各种胶片、胶卷、医用X光胶片、印刷片、相纸等感光工业中。照相明胶分为彩色感光照相明胶和黑白照相明胶。 彩色感光材料生产所使用的照相明胶（简称“彩胶”），又是照相明胶中的高档次产品，它不仅具有更高的物理性能，对重金属等微量元素含量有更严格的控制要求，还具备更优良的感光性能。,彩色感光照相明胶：彩色感光材料是当今高科技精细化工的精华，目前世界上仅有极少数国家能够生产。 黑白照
14、相明胶：除用于黑白正负片、相纸、医用和工业用X光胶片外，还广泛用于报纸和书刊的印刷胶片。,注 意 ！（区别）,1.从广意上讲： 明胶属于“胶原蛋白”，但是明胶的分子量比胶原蛋白高一些。而且明胶的肽链之间还有小量的氢键。 2.从结构上讲： 胶原是具有共价键连接三股肽链的蛋白质；明胶是共价主链基本上被打断，只剩次级链的蛋白质；而胶原蛋白基本上不被共价键和次级键束缚，比较自由的-肽链。,物质组成： 胶原和明胶都是由18种AA，牛骨，牛皮，猪皮明胶AA十分接近。这决定了不同来源的明胶具有共性。 1. 胶原 AA:甘氨酸, 丙氨酸,赖氨酸和羟脯氨酸, 2. 明胶 以上四种占明胶氨基酸67，其次谷氨酸，天
15、冬氨酸，精氨酸20，组氨酸少量，无色氨酸。 在明胶分子中还有一定量的糖，而且含量糖量与组织的种类有关。如糖类胶原的含糖量每100个AA中仅有22糖分子。其中8-9个单糖，13半乳糖，这些以多聚糖的形式结合到多肽链的羟基氨基酸残基上。,明胶生产的要点可概括为四点:,(1)明胶生产是一个复杂的化工生产过程，工序多，包括了化工生产的主要基本单元操作:物料粉碎、物料输送、萃取、过滤、蒸发、干燥。其中任何一个单元操作不慎都将影响产品的产量和质量。 (2)明胶生产过程实质上是胶原发生各种变化的过程，在该过程中，由于胶原和明胶都是蛋白质，是滋生细菌的培养基，如何防止细菌的污染、灭菌，是明胶生产过程中极为重要
16、的环节口 (3)明胶生产周期一般取决于提胶前的原料处理过程。在一定期限内前处理越长越好，而提胶后，时间越短越好。 (4)明胶经复杂的生产过程，会因原料的种类和鲜度、生产艺和设备、气候和环境、水质等的不同生产出不同质量的明胶。另外同一批原料在相同处理后分道提取的明胶质量也不相同。,明胶生产的原料,外为骨密质-分布在表面，致密坚硬。 内为骨松质-分布在内面，骨质疏松如蜂窝。 骨内含有2/3的无机物和1/3的有机物 无机物为:水分、羚基磷灰石(包括钙离子、磷酸离子和轻基构成)及其它少量离子-镁、钠、氯、碳酸根等。) 骨中的有机物主要是胶原和油脂并含有一定数量的非胶原蛋自质。在新鲜畜骨中含有胶原12%一16%，油脂15%和5.7%的其它非胶原蛋白质。,一、表皮层由各种形状的彼此紧贴着的许多单核细胞组成。由于很薄的表皮层由非胶原蛋白构成，在制胶上无价值。表皮层中的角蛋白具有疏水性，较胶原对化工材料处理的稳定性较
