改性水解明胶的理化性质分析
工业明胶在木材改性中的应用及性能评价
工业明胶在木材改性中的应用及性能评价木材作为一种重要的建筑和家居装饰材料，具有优良的物理性能和天然的美观特点。
然而，由于木材存在一些缺点，如容易被昆虫、真菌侵蚀，容易吸湿膨胀和变形，以及耐久性等方面的问题，因此木材的改性处理显得尤为重要。
在众多的木材改性方法中，工业明胶作为一种常用的改性材料，广泛应用于木材改性领域，并受到了充分的关注。
工业明胶是由动物的骨骼、皮肤或软骨经过酸碱水解处理而获得的一种胶原蛋白类产物。
它具有高黏度、高黏合强度、良好的黏合性和可塑性等特点，因此被广泛用于木材改性中。
工业明胶在木材改性中的应用主要包括两个方面：一是作为木材粘结剂，强化木材的内部连接；二是作为木材表面涂层，改善木材的耐候性和防腐性能。
首先，作为木材粘结剂，工业明胶可以增强木材内部的连接性能。
在木材制品的生产过程中，由于木材的原始结构存在一些难以实现内在联系的缺陷，需要使用胶黏剂来填补和连接这些缺陷。
而工业明胶具有良好的粘接性能，能够有效地填补和连接木材内部的孔隙和裂缝，提高木材的整体强度和稳定性。
通过应用工业明胶进行粘结处理，可以大大提高木材制品的抗弯强度、抗压强度和抗剪强度等物理性能。
其次，工业明胶作为木材的表面涂层材料，能够改善木材的耐候性和防腐性能。
木材属于天然有机材料，容易受到紫外线、氧气和湿气的侵蚀，导致木材腐朽、老化和色泽褪色等问题。
而工业明胶具有一定的抗紫外线和抗氧化性能，可以有效地阻止紫外线和氧气对木材的侵蚀。
此外，工业明胶本身还含有一定的酸碱成分，具有抗菌抑制和防腐作用，可以有效延缓木材的真菌和昆虫侵蚀速度。
通过涂覆工业明胶，可以提高木材的耐久性和使用寿命。
然而，工业明胶在木材改性中也存在一些性能评价上的问题。
首先，由于工业明胶本身具有一定的黏性，因此在涂覆过程中容易出现涂层不均匀、收缩不良等问题，影响涂层的质量和性能。
其次，工业明胶具有一定的溶胀性，容易吸湿膨胀，导致涂层的体积和形状发生变化，进而影响木材的尺寸稳定性。
胶原、明胶和胶原水解物的物理化学性能及护肤功能的研究
四川大学硕士学位论文胶原、明胶和胶原水解物的物理化学性能及护肤功能的研究姓名：张忠楷申请学位级别：硕士专业：皮革化学与工程指导教师：李国英20060501四川大学硕士学位论文量为３０万；明胶的电泳分离带为一个连续带，相对分子质量分布在小于３０万ｌ胶原水解物也是一个连续分离带，但其相对分子质量比明胶小，主要分布在几千到５万左右。
ｊ查兰堡主兰垡堡苎图２．７再生胶原纤维的ＳＥＭＩ摩ｌ（Ｂａｒ：５ｐｍ）Ｆ皓２．７ＳＥＭｉｍａｇｅｏｆｒｅｃｏｎｓｔｉｔｕｔｅｄｃｏｌｌａｇｅｎｆｉｂｒｉｌｓ（Ｂａｒ：５ｐｍ）胶原的再生纤维呈多孔网状纤维结构（图２．７）．在适当的条件下，胶原分子靠氢键等作用力连接，重新聚集成具有天然胶原纤维形貌的再生纤维，表现出良好的生物活性。
而明胶和胶原水解物没有成纤维的生物活性。
２．３．６样品耐酶解能力胶原的螺旋区域非常稳定，只有胶原酶等少数酶对其有作用。
但是，胶原的变性产物——明胶和胶原水解物，就很容易受到蛋白酶的水解。
实验中利用胰酶测试样品的耐蛋白酶水解能力，用伯氨基的含量作为水解程度的一个指标。
胰酶水解样品的曲线如图２．８所示。
０．７．０．６芤妊０．２年０．１０．００１２３４５６时间ｍ图２３胶原、明胶和胶原水解物的胰酶水解曲线№·２．８ｌＡＴｐｓｌｎｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓｃｕｒｖ８ｏｆｃｏｌｌａｇｅｎ，ｇｅｌａｔｉｎａｎｄｃｏｌｌａｇｅｎｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅ１９四川大学硕士学位论文从图２．９可以看出胶原膜和明胶膜的峰顶温度分别为５９℃和６２．５℃，但是胶原的吸收峰面积（即热焓）明显大于明胶的峰面积。
在二次扫描过程中，胶原和明胶的吸收峰都消失，仅出现弱的台阶。
这表明样品出现玻璃化转变的现象。
胶原和明胶的热行为与湿含量和热历史（制各条件）有关。
胶原的三股螺旋结构在加热过程中螺旋瓦解，因而吸收峰面积比三股螺旋含量甚少的明胶要大得多。
二次扫描两种样品都没有出现明显的吸收峰是由于螺旋结构的解旋是不可逆。
明胶的理化性质PPT课件
浸酸
将预处理的动物皮浸泡 在稀硫酸中，使胶原蛋
白水解。
浸碱
水解后的皮料浸泡在石 灰乳中，进一步水解并
中和酸。
明胶提取
经过多次洗涤、中和、 压榨，提取出明胶。
脱水干燥
提取出的明胶进行脱水 ，然后干燥成粉状或片
状。
质量控制和检测
01
02
03
04
理化指标
对明胶的黏度、透明度、色泽 、灰分等理化指标进行检测和
溶液特性
明胶溶液具有较好的稳定 性，不易产生沉淀和分层 现象，具有良好的成膜性 和黏附性。
稳定性
热稳定性
光稳定性
明胶在加热时不易分解，耐热性强， 可以在一定温度下保持其理化性质。
明胶对光具有一定的稳定性，不易产 生光降解。
化学稳定性
明胶对酸、碱、盐等化学物质具有一 定的稳定性，不易产生化学反应。
颜色和状态
对环境的友好性
可降解性
明胶作为一种天然高分子材料，能够在自然环境中被微生物降解，不会对环境造成长期污染。这使得 明胶成为一种环保的材料选择，尤其在一次性用品和包装材料方面具有优势。
资源可持续性
明胶来源于胶原蛋白，而胶原蛋白广泛存在于动物皮、骨等组织中。因此，明胶的生产不依赖于稀缺 或不可再生的资源，具有资源可持续性的优势。
202X-12-30
明胶的理化性质ppt课件
汇报人：
contents
目录
• 明胶的简介 • 明胶的物理性质 • 明胶的化学性质 • 明胶的生物相容性 • 明胶的安全性 • 明胶的生产工艺
01
明胶的简介
明胶的定义
01
明胶是一种天然高分子物质，由 动物胶原蛋白水解而成，具有较 高的粘度和弹性。
明胶的乳化稳定型
1．名称：鲢鱼鱼鳞明胶的制备及其性质的研究1）鱼鳞明胶乳化稳定性的测定取1.5g样品，溶于25ml蒸馏水中调节PH至7，加入25ml大豆色拉油，然后在捣碎机中以12000r.min的速度搅拌2min。
转移到50ml离心管中，将离心管中的样品溶液在1500r.min下离心5min，以乳化层体积占总体积的比例计算乳化稳定性。
乳化稳定性：乳化层体积/总体积。
2) 明胶的起泡性。
分别取100ml 3％的样品，在高速捣碎机中以1000r.min搅拌2min。
测定泡沫体积。
起泡度：搅拌停止时泡沫的总体积/100.2）起泡稳定性将上述起泡溶液放置30min后，测下层液体的体积，通过考察失水率的大小来判断泡沫稳定性，失水率越小，泡沫稳定性越强。
失水率：下层析出液体的体积/搅拌停止时泡沫的总体积。
3）吸水性称取1g样品，平铺于直径10cm的培养皿中，记下培养皿的质量，称量蛋白和平皿的总重，然后将其放到温度是30℃，湿度50的恒温恒湿箱中，6h测一次质量，记录。
到质量不再变化时的质量记下。
最后的质量-一开始的质量。
2.名称：猪皮明胶的制备1）吸油性的测定。
以每g蛋白质吸附的油脂量来表示，一般用离心法测定，准确称取2ml精炼油，放入5ml离心管中，再分别称取0.3g样品，用玻璃棒搅拌1min，静止30min，用100r的速度离心25min。
记下游离油的体积。
吸油性：2-游离油的体积/0.32)乳化性和乳化稳定性用0.05mol/l的Tris-hcl 缓冲液（PH=7.5）配制1％、2、3、4、5的蛋白样品，取1ml色拉油和3ml待测溶液与均质机中均质1min，分别与0min和15min从底部取50ul，用0.1SDS25ml 稀释后测定吸光度。
用0.1SDS作对照。
乳化性：A0.稳定性：A15X15/A03.名称：名称：Chemical compositions and characterisation of skin gelatin from farmed giant catfish。
明胶及其改性物作为造纸增强剂的应用_唐杰斌
44. 6% 。
4 展望
明胶带有大量的羧基和氨基及少量的羟基, 其本
身作为纸张增强剂效果就很明显, 通过接枝共聚使明
胶接枝更多的羧基或接枝更多的氨基, 应用范围更为 广泛, 增强效果更为明显。而明胶是一种蛋白质, 具有
任俊莉等[ 2] 对阳离子改性明胶对草浆的增强作用 进行研究发现, 随着阳离子改性明胶在草浆中用量的 增大, 纸页物理强度先增加后降低。当阳离子改性明 胶用量为 0. 8% 时, 纸页裂断长最大, 为 3. 19km, 裂断 长、撕裂 指数、耐 破指 数 分别 比 空 白样 提 高 6. 7% 、 15. 0% 、13. 2% 。当用量为 1. 5% 时, 阳离子改性明胶对 草浆增强效果比较小。草浆中细小纤维含量较高, 影响 了纸页本身的强度, 加入阳离子改性明胶后, 增强效果 不明显。另外, 阳离子改性明胶对草浆纸页耐折度提高 不大, 这是由于草浆纤维较短, 纤维强度低所致[ 2] 。
1 明胶的性质及制备
1. 1 明胶的性质 明胶呈白色或淡黄色透明至半透明具有光泽的脆
性薄片或颗粒粉末, 是一种来源丰富的天然高分子材 料, 具有亲水性强、成膜性好、侧链基团反应活性高、呈 典型的两性电介质特征等诸多优良的 物理与化学性 质。它能溶于热水, 冷却后成凝胶状物, 溶于甘油、乙 酸、尿素、硫脲等, 不溶于乙醇和乙醚。在干燥情况下 能长期储存, 而遇潮湿空气很容易受到细菌作用而变 质[ 3, 4] 。
国内外制备明胶普遍采用的是碱法生产。明胶可 以以制革厂废弃边角料 ) ) ) 毛边皮为原料, 经碱浸泡、 酸浸泡、水解、熬胶等精制过程而制得, 其生产工艺流 程如图 1 所示[ 6] 。
图 1 明胶生产工艺流程
此种制备方法工艺简单、成本低, 但是产品中含盐 量较高, 相对分子质量分布较宽, 对设备的材质要求较 高。而且生产中碱浸泡、酸浸泡、中和等工段产生的大 量废水成分复杂, COD 含量高, 废水难治理、治理投资 及设施运行成本高[ 7] 。 1. 3 酶法制备
超支化聚合物改性明胶胶粘剂的制备及性能
针对目前我国传统制革行业存在的含铬废弃物生物质资源浪费、环境污染，以及传统胶黏剂存在的成本高、易制污、粘接性能低、耐水性差、在使用过程中会释放挥发性有机物（VOC）等问题，结合胶粘剂的发展趋势，本研究提出含铬皮革废弃物提取的明胶进行化学改性，制备环保型的胶粘剂。
是含铬废弃物资源化的一条有效方案，也是开发环保型生态胶粘剂的新途径。
随着中国制造业的发展，胶粘剂的使用量快速增加。
目前市售鞋用胶多以氯丁胶为主，在使用过程中会严重污染环境和危害人体健康。
生物质胶粘剂因其原材料易得且无毒无害，符合绿色可持续的经济发展理念，已成为当前鞋用胶粘剂的研发热点。
胶原蛋白质作为一种在制革废皮屑中广泛存在的天然生物质材料，具有良好生物相容性，而明胶（GE）是胶原蛋白质的多级水解产物，它的氨基酸组成类似于胶原蛋白质，无三股螺旋结构，较易对其进行改性。
然而，由于明胶链上存在大量的亲水基团，导致未经改性的明胶胶粘剂在粘接过程中具有较差的耐水性和机械性能，实用性能受到限制。
超支化聚合物（HBPs）独特的物理结构（分支点较多、分子链缠结较少）致使其具有较高的化学反应活性和相对低的黏度。
因此，利用超支化聚合物交联改性明胶，能够改善明胶胶粘剂的性能。
因此如何利用超支化聚合物的独特性能，将其应用于明胶胶粘剂的改性，得到一种性能更优良应用更广泛的胶粘剂这个角度出发，进行深入研究工作，对我国生物质资源的利用和胶粘剂行业的绿色发展进行相关探索。
基于此，本研究采用“一步法”，通过控制单体与核之间的比例合成1～3代的端羟基超支化聚（胺-酯）(HPAE)，然后对其端基进行环氧官能化改性，制备得到不同代数的端环氧基超支化聚（胺-酯）(EHPAE)，并将其作为交联剂对从废弃皮中提取的明胶进行改性，制备得到蛋白类胶粘剂，并将其应用于鞋材或包袋等柔性材料表面考察其粘结性能。
摘要：以二乙醇胺、丙烯酸甲酯、三羟甲基丙烷以及环氧氯丙烷为原料，合成不同代数的端环氧基超支化聚（胺-酯）（EHPAE）。
明胶产品特性
明胶产品特性
明胶定义
明胶是一种由动物的皮、骨等结缔组织中的胶原经部分水解和热变性而得到的蛋白质，明胶是生产和使用最多的胶水类产品。
明胶分类
明胶分类按用途可分为食用明胶、药用明胶、照相明胶和工业明胶；按制备方法主要分A型和B型两类。
A型明胶以酸水解猪皮制得,等电点6-8,可塑性及弹性较好；B型明胶主以碱水解动物皮或骨制得,等电点4.7-5.3,硬度较好。
明胶主要成分:84-90%蛋白质；1-2%天然盐；8-15%水分；不含添加剂和防腐剂。
明胶分子式：C102H151O39N31 氨基酸组成: 明胶是一种蛋白质，由18种氨基酸组成。
但是它不含色氨酸和胱氨酸，且蛋氨酸的含量也很低。
明胶特性
明胶的物理和化学性质一方面是由分子的氨基酸序列和相应的
空间结构决定，另一方面也由环境条件如pH值、离子强度和与其它分子的作用等决定。
物理及化学性质：明胶呈白色、淡黄色或黄色透明或半透明有
光泽脆性薄片或粉粒。
几乎无臭无味。
不溶于冷水，可吸收5～10倍重量的水而膨胀软化，溶于热水，冷后成凝胶，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等溶剂，溶于乙酸、甘油的水溶液中。
10%～15%的溶液形成凝胶。
明胶的特性及功能有：凝胶性，成膜性，分散性，粘合性，起泡性，增稠剂，增粘剂，澄清剂，填充剂，稳定剂，多元电解质等。
明胶应用范围很广，由于明胶原料及设备的因素，食用明胶和工业明胶价格相差很大，这样市场上一些不法厂家、商家为了减少成本，谋取更多的利益，而采用工业明胶充当食用明胶用在食品及药品的生产上。
最后导致一系列毒胶水事件发生。
药用明胶的生产及其物理化学性质
药用明胶的生产及其物理化学性质第一节概述明胶是生产常规空心胶囊的主要原料（约占所有原材辅料的96～99%），了解和掌握有关明胶的知识对于指导实际操作有着非常重要的意义。
明胶是一种亲水性蛋白质胶体，它是由动物的骨、生皮、肌腱、及其它结缔组织的胶原经预处理转化，再经适当温度提取出来的具有水溶性、能凝冻的蛋白质类物质。
胶原是明胶的前身，在生物体内是作为结缔组织及保护功能的蛋白质起作用。
它不溶于水、盐溶液、稀酸和稀碱溶液，因而隶属于硬蛋白。
胶原在酸、碱、酶或热的作用下可以发生降解成为明胶。
明胶是胶原经温和且不可逆解旋断裂后的主要产物，并且这种降解在一定条件下，会持续不断进行最后生成小分子氨基酸，此时已失去明胶的粘度和冻力等物理性能。
因此在明胶的制造和使用过程中，都应该对此加以重视，尽可能缩短工艺时间防止明胶的降解。
在已知的胶原结构中，没有一个键是非常活泼以致它能最先断裂，而实际键断裂是随机的，它们与pH值及温度有关，胶原键断裂的位置决定了明胶的分子量、多肽键数目、每种氨基酸残基数量和它们的相对于明胶分子的末段链的位置，这种断裂的无规则特性是明胶分子无规则性的主要原因。
一、明胶的分类由于处理方法不同、品质各异、用途有别，明胶的分类仍是一个较为复杂的问题。
常用的分类方法为：1.明胶按照处理方法不同可以分为酸法胶、碱法胶、酶法胶。
酸法胶，亦称A型胶。
碱法胶，亦称B型胶酶法胶：原料经酶预处理，在适度pH值的介质中提取的明胶。
2.明胶按用途可分为照相胶、药用胶、食用胶、工业胶等。
3.按所采用原料不同可分为骨明胶、皮明胶。
生产空心胶囊使用的原料主要是药用骨明胶。
二、明胶的原料明胶的原料很多，严格地讲，只要是含有丰富胶原的动物体组织都可作为明胶的原料，例如动物皮：猪皮、牛皮、鱼皮及其他兽皮等；动物骨：牛骨、猪骨等。
但是来源丰富的原料还是猪骨、牛骨等，猪骨、牛骨多数为屠宰厂的骨料；还有猪皮、牛皮等。
生产药用明胶和食用明胶必须采用鲜骨或鲜皮，而一些干杂骨以及制革厂的边角裁削料等只能作为生产工业明胶的原料。
明胶的特性及运用
明胶的特性及运用1、来源明胶，在自然界并不天然存在，是从动物（牛、马、猪、鱼、驴）的皮、骨、腱、鳞等含胶原蛋白的组织，经过一系列化学处理以后部分水解的降解生成的非均匀多肽混合物，由20多种氨基酸所组成。
其中甘氨酸占1/3，脯氨酸与羟基脯氨酸之和占1/3。
（注：胶原蛋白是动物的结缔组织，如皮、骨、筋的主要成分，因此多存在于动物的皮、骨、软骨、韧带、肌膜、鱼磷中；多肽是蛋白质的组成单位，蛋白质是由一条或多条多肽组成的。
）2、物理性状无色至白色或浅黄色、透明至半透明、微带光泽的颗粒或粉末。
几乎无臭无味。
不溶于冷水，但能吸收5-10倍重量的冷水而膨胀软化。
溶于热水，冷却后形成凝胶。
具有吸湿性。
明胶的溶解温度约30℃，凝固温度约20-25℃。
3、明胶的分类1）按用途照相明胶（惰性胶、去离子胶、低钙胶、活性胶等8种）、药用明胶、食用明胶、工业明胶。
（食用明胶与药用明胶的区别主要是微生物方面。
）2）按原料来源猪皮明胶、牛皮明胶、骨胶、鱼明胶、阿胶。
3）按处理方法酸法胶、碱法胶、酶法胶。
4、明胶的制法大致有三种：酸法、碱法和酶法。
国内常用的是碱法。
1）碱法：动物的皮或骨-->分类、整理（去毛、去油等）-->水力除污（将原料和水连续加入水力除脂机内，利用水力的冲击作用和高速铁锤的机械作用，清除油脂和污物）-->石灰水浸渍（去除原料中的其它的蛋白质、有机物等）-->盐酸中和（去除钙盐和多余的石灰石）-->熬胶（将原料和水一起加热，使胶原溶于水转化成明胶。
一般采用分道熬胶。
一道胶为照相明胶，二道胶为医药明胶，三道胶为食用明胶，四道胶为工业用明胶。
）-->后处理（各道胶中加入防腐剂、凝冻、干燥）-->成品明胶2）酸法：动物的皮或骨-->分类、整理-->水力除污-->在冷硫酸溶液中酸化2-8小时-->熬胶-->冻胶-->挤压-->干燥5、明胶的理化特性1)冻力（也叫凝胶强度、勃鲁姆冻力）在严格规定的条件下，以一个直径为12.7mm的圆柱，压入含6.67%明胶的胶冻表面以下4mm 时，所施加的力代表冻力。
水解明胶
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水解明胶能使水份固定在皮肤和组织上，水解明胶摄入后能形成更多的胶原蛋白，胶原蛋白不足时，皮肤的 水份会减少失去弹性和水份，肌肤就无法保持年轻。水解明胶易于被身体吸收，帮助身体中胶原蛋白、弹力蛋白 及状蛋白的合成，从而滋养皮肤、毛发、指甲和全身的结缔组织，不仅可以抗老化、防皱纹、美容养颜，还能增 加皮肤细胞再生，恢复肌肤弹性，同时可以补充组织流失的胶原蛋白，帮助排除皮肤多余脂肪，抑制皮肤过分出 油。水解明胶的摄入还能有效消除皮肤斑点，去除黑斑、老人斑，更能改善发质，使头发乌黑亮泽更富弹性，滋 养毛发，防止头发分叉变质，防止白发、秃头，促进皮肤、毛发、指甲的新陈代谢。
用组合酶制备的方法
申请 (专利)号：申请日： 名称：用组合酶制备水解明胶的方法 公开 (公告)号：公开(公告)日： 国际分类号： C09H 3/00,C12P 21/00范畴分类号： 申请(专利权)人：北京化工大学 ： ()北京市朝阳区北三环东路15号 发明 (设计)人：黄雅钦,黄明智国家/省市： 11 摘要 本发明用组合酶制备水解明胶的方法，是将原料明胶配制成水溶液，用柠檬酸和磷酸盐缓冲体系调节体系pH 值；加热到反应温度，将酶投入到明胶溶液中搅拌，经加热杀酶，过滤、浓缩、干燥，即得到水解明胶。所采用 的酶为组合酶，组合酶含AS1．398中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶或菠萝蛋白酶中的任意两种，反应温度取 组成组合酶的单酶合适温度范围内，体系pH值为5～8．5，反应时间为0．5～5小时。
美国安利公司推出的胶原蛋白其主要成份也是水解胶原蛋白，其功效为：通过服用胶原蛋白，以内养外，增 加肌肤弹性，减少皱纹。实验证明，连续服用2个月后，皮肤弹性增加45%，水份增加30%，透明光泽增加50%，七研究表明：胶原蛋白是我们身体不可缺乏的物质，通过喝或吃含水 解明胶的食品是可以有效防止肌肤老化，美肤效果比化妆品的外用效果更好。
明胶的物化性质
明胶是一种软、透明、无色或淡黄色的聚合物，由单体聚乙烯醇经特殊加工制成。
它具有优良的黏性和高粘性，常用于制造胶带、胶粘剂和胶粒等。
明胶的物化性质如下：1 物理性质：明胶是一种软、透明、无色或淡黄色的聚合物，具有较好的黏性和高粘性。
它的密度一般在1.11.2 g/cm3 之间，沸点在100110°C。
2 化学性质：明胶是由单体聚乙烯醇经特殊加工制成的聚合物，具有较高的化学稳定性。
它的熔点一般在120~130°C，耐酸碱性较强，但对溶剂有一定的溶解性。
3 生物相容性：明胶具有较好的生物相容性，不会对人体产生毒性或刺激性。
因此，它常用于制造医疗器械和药物制剂等。
4用途：明胶常用于制造胶带、胶粘剂和胶粒等。
在医疗器械、药物制剂、食品加工、皮革制造、印刷和包装等领域也有广泛应用。
明胶的生产方法1 单体聚乙烯醇的聚合单体聚乙烯醇的聚合是明胶生产的基础步骤，通常采用两种方法：一种是用较低的聚合剂浓度进行聚合，另一种是用较高的聚合剂浓度进行聚合。
2 溶胶聚合溶胶聚合是明胶生产的主要步骤，通常采用两种方法：一种是用聚合剂将聚合物溶解在溶剂中，再用加热、冷却、压力和搅拌等方法进行聚合；另一种是用聚合物和溶剂在一定温度下直接聚合。
3 冷却凝胶聚合冷却凝胶聚合是明胶生产的最后步骤，主要用于将聚合物凝固成胶状物。
通常采用冷却、加压和搅拌等方法进行聚合。
明胶的应用1 医疗器械：明胶可用于制造医疗器械，如胶带、消毒膜、抗菌膜、绷带、外科手术绷带等。
2 药物制剂：明胶可用于制造药物制剂，如胶囊、胶丸、膜衣药片、膜衣颗粒等。
3 食品加工：明胶可用于制造食品加工中的膨化食品，如膨化糖果、膨化饼干、膨化薯片等。
4 皮革制造：明胶可用于制造皮革，如合成皮革、人造革、合成革等。
5印刷和包装：明胶可用于印刷和包装，如印刷胶印版、包装胶带、信封胶粘剂等。
胶原和明胶的改性研究及应用
*麹址丨MATERIALS AND APPLICATION胶原和明胶的改性研究及应用汪晓鹏（甘肃省皮革塑料研究所有限责任公司，甘肃兰州730046）摘要：文章介绍了胶原与明胶的物理性质，改性交联、共混复合、互穿网络交联的研究方法，交联主要有化学交联、物理交联和酶法交联，共混有与天然高分子材料、合成高分子聚合物和无机物及纤维的共混复合。
以及其广泛的应用领域和范围。
关键词：胶原与明胶;物理性质；交联与共混改性；应用中图分类号：TS512文献标识码:A文章编号：％671-1602（202%）01-0021-02胶原（Collagen）是动物体结缔组织中最重要的结构蛋白之一，在动物细胞中扮演着黏结功能的角色，广泛存在于动物细胞中，是细胞外基质最重要的组成成分,分为四级空间结构。
主要存在于皮肤、肌肉、骨骼、牙齿、内脏、（胃肠心肺、血管和食道）和眼睛等部位。
详见表1,新鲜牛皮的化学组成，由此可见，其胶原蛋白含量最高达29%[1I o胶原是新物中最的原之一，是需求十分庞大的生物医用材料，广泛应用于医用、化妆品、食品工、、化工等T胶（Gelatin）是胶原的物（见图1）,组成明胶的蛋白质中含有18基酸，其中7为体。
胶中蛋白质含量高达82%,其的是分和。
胶可分为A胶（）和B 型（按用途可分为胶、食用胶、用胶和胶四大T1胶原与明胶提取与制备方法胶是胶原在、碱、高用下的物，胶原一由多种氨基组成，物。
胶原变成胶可能:（）J 体，成为结的，的组成和分子质量，于（50000-）25000）之间2）—，外之间的部，由结，分质量在160000-250000之间3）量结在一，目对歼质量在240000-375000之间。
广为，明胶于胶原蛋白,是胶的歼量胶原蛋白低，胶的之间量T 胶原胶的、和（）胶原的分。
一是皮、牛皮、皮等中I型胶原,二是从人胎盘中提取I胶原。
（2）1胶的灰乳法和盐2胶原与明胶的物理性质2.1明胶的一般物理性质胶为透黄色透半透光泽脆薄片粉粒，密度约1.27g/cm3。
明胶的基团改性及其对明胶性能的影响
明胶的基团改性及其对明胶性能的影响
滕淑华;陈丽娟
【期刊名称】《明胶科学与技术》
【年(卷),期】2003(023)001
【摘要】明胶是一种蛋白质，它是由各种氨基酸通过羧基与氨基的相互联接而形成的一种多肽链。
明胶多肽链分子结构可描述为{NH-CRH-CO}，其中的R基代表明胶肽链的侧链基团，如烷基、氨基、羧基、胍基、咪唑基、巯基、硫醚基、羟基及吲哚基等，正是这些侧链的功能性基团构成了明胶许多性质的基础。
【总页数】7页(P1-7)
【作者】滕淑华;陈丽娟
【作者单位】中国科学院理化技术研究所,北京市,大屯路,100101;中国科学院理化技术研究所,北京市,大屯路,100101
【正文语种】中文
【中图分类】TQ43
【相关文献】
1.鲢鱼皮明胶提取方法和谷氨酰胺转氨酶改性对明胶结构和膜性能的影响 [J], 郑雅爻;马月;罗永康;李博
2.水解明胶对明胶流变性能的影响 [J], 张炜杰;丁丁
3.明胶对明胶/壳聚糖共混膜性能影响的研究 [J], 邹勇;黄雅钦;夏宇正
4.明胶浸润预处理对挤出吹塑淀粉/明胶可食性复合膜性能的影响 [J], 孙琮; 王文涛; 秦洋; 袁新福; 侯汉学
5.明胶中α组分含量对明胶/羟基磷灰石复合材料力学性能的影响 [J], 滕淑华;史京京;王颖;彭必先;陈丽娟
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复合改性明胶蛋白凝胶的制备与性能研究的开题报告
复合改性明胶蛋白凝胶的制备与性能研究的开题报
告
题目：复合改性明胶蛋白凝胶的制备与性能研究
1. 研究背景
明胶和蛋白是常见的生物大分子材料，其具有天然、无毒、生物相
容性好等特点，可以应用于医药、食品、化妆品等领域。
但是，单独应
用时其机械强度、稳定性等性能不够理想，因此需要进行改性。
同时，
复合改性可以利用不同材料的优缺点，进一步提高材料性能，扩大应用
范围。
2. 研究内容
本研究拟利用化学交联和物理交联两种方式对明胶和蛋白进行改性，制备具有较好力学性能、稳定性和生物相容性的复合凝胶。
具体包括以
下内容：
（1）明胶和蛋白改性的方案设计，包括改性剂、反应条件等参数的选择和优化。
（2）改性凝胶的物理化学性质分析，包括扫描电镜观察、荧光光谱分析、热力学性质测试等。
（3）力学性能测试，包括拉伸测试、压缩测试等，比较不同改性方式对凝胶力学性能的影响。
（4）生物相容性评价，包括细胞毒性测试、血小板黏附测试等，评价复合凝胶在生物医学领域中的应用前景。
3. 研究意义
本研究将能够在生物材料领域中深入探究明胶和蛋白的复合改性方
式及其应用，开发具有良好的力学性能、生物相容性的复合材料，对相
关领域的发展有一定的推动作用。
同时，通过对凝胶物理化学性质和力学性能的研究，为材料合理性能设计提供了一定的参考依据。
明胶的水解反应及其产物—水解明胶
明胶的水解反应及其产物—水解明胶的基本原理
明胶是一种有机高分子化合物，其结构为由苯乙烯和乙二醇组成的共聚物。
明胶在水中可以完全水解，产生苯乙烯和乙二醇。
明胶的水解反应可以用以下方程式表示： PVA + H2O → C2H6 + C2H4O2 即：明胶（PVA）+ 水（H2O）→乙烷（C2H6）+ 乙二醇（C2H4O2）水解明胶的基本原理是：明胶中的乙烯链缺乏氢原子，由于水具有强大的亲水性，因此水分子会把缺氢链拆开，而其中的苯乙烯分子会把水分子中的氢原子吸附住，从而使苯乙烯和乙二醇完全分离出来。
明胶对水性聚氨酯的改性研究
明胶对水性聚氨酯的改性研究项尚林;吴凯华;徐晨【摘要】先以聚酯二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)和甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)等原料合成了水性聚氨酯(WPU)乳液,后采用γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH570)对明胶进行化学改性,通过紫外光固化将改性明胶引入到以HEMA封端的WPU中,研究了不同明胶含量对WPU力学性能、耐老化性、耐热性和可生物降解性等的影响.结果表明,改性明胶的引入,提高了WPU的力学性能、耐老化和耐热性,更赋予了WPU在土壤和胰蛋白酶溶液中显著的可生物降解性.%A series of waterborne polyurethane(WPU) was synthesized by acetone method from polyester diol, isophorone diisocyanate(IPDI), dimethylol propionic acid(DMPA), 1,4-butanediol(BDO), and hydroxyethyl methacrylate(HEMA) as the raw materials. Then, gelatin was chemic ally modified with γ-(methacryloxy propyl) trimethoxy silane (KH570) and incorporated into the HEMA-terminated WPU by UV curing. The effects of gelatin content on the properties of WPU such as mechanical properties, aging resistance, thermal resistance and biodegradability were investigated. The results show that the introduction of modified gelatin can well provide WPU with enhanced mechanical properties, aging resistance thermal resistance and significantly enhanced biodegradability in both soil and trypsin solution.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2017(038)008【总页数】4页(P48-51)【关键词】水性聚氨酯;明胶;KH570;可生物降解性【作者】项尚林;吴凯华;徐晨【作者单位】南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009;南京工业大学材料科学与工程学院,江苏南京 210009【正文语种】中文【中图分类】TQ436+.5由于聚氨酯（PU）材料很难被回收和降解，所以容易造成严重的环境污染。
明胶的改性及其在制革业中的应用
明胶的改性及其在制革业中的应用张换换;李文飞;王玉萱;刘军海【摘要】The approach of modifying gelatin was introduced, and the application of themodified gelatin in the leather industry was reviewed.%简述了明胶改性的途径,重点对改性明胶在制革业中的应用进行了综述.【期刊名称】《皮革与化工》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】4页(P31-34)【关键词】明胶的改性;制革业;应用【作者】张换换;李文飞;王玉萱;刘军海【作者单位】陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中 723001;陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中 723001;陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中 723001;陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中 723001【正文语种】中文【中图分类】TQ431.3;TS529明胶是天然高分子胶原在一定条件下,经部分水解后的产物,具有许多优异的性能,因而在皮革、医药、食品以及感光材料等许多行业中得到了广泛应用。
明胶与皮革胶原纤维具有相似的化学结构,分子间存在离子键、氢键等强相互作用,且因相对分子质量较小,可渗透到革纤维内部,具有很好的鞣性和填充性能,和皮革有着天然的亲和性。
天然明胶在应用时存在一些不足,如吸水性过强、机械强度低、膜脆弱等,一定程度上限制了其更广泛的应用。
通过物理或者化学等方法对明胶中的烷基、氨基、羧基、咪唑基、硫醚基、羟基及吲哚基等侧链基团进行改性,可以大大地改善明胶的理化性质[1]。
改性后的明胶用于皮革业中,具有更好的性能,如用于复鞣,使成革具有较好的柔软、丰满性和卫生性能等。
本文介绍了明胶改性的方法,重点对改性明胶在制革业中的应用进行了综述。
1 明胶改性的方法明胶的改性一般可通过物理改性、化学改性和共混改性三种途径。
提高明胶膜耐热性的比较研究
提高明胶膜耐热性的比较研究王海琪;项炯华;潘文;陈昭华【摘要】本实验对十几种改性剂进行筛选,考察添加改性剂之后,明胶膜的耐热性是否有显著提高,以及明胶膜强度(韧性)以及粘度等的变化,明胶膜是否带有较多的气泡、是否易于从钢板上脱落、是否粘手等因素,筛选得到符合实验要求的改性剂.将筛选得到的改性剂进行做进一步的优化实验,考察改性剂添加量、催化剂固体酸添加量、实验反应的时间和实验反应的温度对明胶-改性剂复合膜耐热性的影响,得出最终的优化条件是以NMA作为改性剂,添加量为2％,同时固体酸添加量为3％,反应时间2 h,反应温度为110℃.【期刊名称】《内蒙古民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(034)004【总页数】5页(P277-281)【关键词】明胶;耐热性;改性剂;优化【作者】王海琪;项炯华;潘文;陈昭华【作者单位】集美大学食品与生物工程学院,福建厦门 361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门 361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门361021;集美大学食品与生物工程学院,福建厦门 361021【正文语种】中文【中图分类】TS209明胶是一种水溶性、能形成凝胶体的混合蛋白质类物质，可由胶原部分水解而得到［1］.明胶的分子结构中有大量的羟基、羧基和氨基，有极强的亲水性和反应活性，同时也有较好的生物可降解性、细胞相容性，因此明胶膜的应用领域较为广泛.但是由于明胶自身热稳定性差、机械强度较低，又限制了它的进一步应用，因此需要对明胶膜的性质进行改造，使其能够适应更多领域的要求［2］.明胶的改性就是用化学或物理因素使明胶中氨基酸残基和多肽链发生变化，从而达到实验所需要的目标.明胶的改性主要有共混改性、物理改性和化学改性三种方法［3-4］.目前研究表明，能够使明胶改性的物质有：增塑剂如甘油、乙二醇等［5-7］；无机物和有机物等也能使明胶性质发生改变［8］，以及乙二醛、氧化壳聚糖、单宁、双醛淀粉、茶多酚等物质［9-14］.目前应用于明胶改性的物质有很多，但是达到食品级，又能提高明胶膜耐热性的添加物却较少［15-16］，这也是本论文探讨和研究的主要目的.明胶作为一种蛋白质混合物，其性质与胶原有部分类似，实验反应的温度，酸碱度，反应时间，明胶本身溶液的浓度以及添加的改性剂的量，对明胶的性质都有一定的影响.本实验通过考察上述这些因素来探讨明胶改性的优化条件，以鱼明胶为原料，添加不同的改性剂以提高鱼明胶制成膜后，其成品膜的耐热性，使鱼明胶膜能应用到更多领域中，解决鱼明胶膜在光滑的钢板上难以脱落的问题，以及鱼明胶溶液因气泡多影响涂膜制膜的光滑度和延展性问题等.1 材料与方法1.1 实验材料1.1.1 主要原料和试剂鱼肉明胶颗粒，N-甲基乙酰胺（NMA），聚乙烯，十八酸，海藻酸钠，聚乙二醇6 000，对苯二甲酸（PTA），四乙烯基四甲基环四硅氧烷（VMC），油酸，四甲基环四硅氧烷（D4H），甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵（DMC），甲基三甲氧基硅烷（MTMS），萘醌（NQ），固体酸，蒸馏水.1.1.2 主要仪器设备电子分析天平；电热恒温鼓风干燥箱；恒温玻璃水浴无级调速电动搅拌机；数显恒温水浴锅；集热式恒温加热磁力搅拌器.1.2 实验方法1.2.1 筛选提高明胶耐热性的改性剂用电子秤称取20 g已制备好的明胶溶液于100 mL锥形瓶中，按照明胶溶液重量的1%、3%、5%、7%、9%比例分别向锥形瓶中加入NMA，按明胶溶液重量的9%比例向锥形瓶中加入固体酸，若混合溶液呈现黏稠胶体状态，流动性差，可向锥形瓶中加入适量蒸馏水，部分改性剂可省略加入蒸馏水的步骤.向锥形瓶中加入磁力搅拌子，连接好蛇形冷凝管，放入集热式恒温加热磁力搅拌器中进行油浴加热，设定温度为120℃，搅拌速度为10，反应两小时，每隔半小时，从蛇形冷凝管中用一次性吸管吸取2 mL混合液体，涂在底膜为JXH-700-A∶JXH-700-B=1∶1的钢板上，电热恒温鼓风干燥箱中130℃烘干钢板20 min.其他几种明胶改性剂复合膜（十八酸，油酸，PTA，DMC，VMC，D4H，MTMS，NQ，海藻酸钠，聚乙烯醇，聚乙二醇，钛酸丁酯）的制备重复上述实验.最终将烘干后的几种明胶-改性剂复合膜揭下，观察复合膜的外观、脱落程度并记录结果.将膜保存过夜后用剪刀分别剪取大小相近的薄膜，放入装满200 mL水的烧杯中，水浴加热，观察其溶解状况，温度每升高5℃记录一次现象.根据筛选结果选取十八酸和NMA作为下一步优化明胶耐热性的改性剂.1.2.2 明胶-十八酸复合膜的优化实验（1）十八酸用量的优化：称取20 g已制备好的明胶溶液于100 mL锥形瓶中，按照明胶溶液重量的1%、3%、5%、7%、9%比例分别向锥形瓶中加入十八酸的固体颗粒，称取1.8 g固体酸加到锥形瓶中，向锥形瓶中加入适量蒸馏水.在锥形瓶中加入磁力搅拌子，连接好蛇形冷凝管；将锥形瓶放到集热式恒温加热磁力搅拌器中进行油浴加热，设定温度为120℃，搅拌速度为10，反应两小时；每隔半小时，取下蛇形冷凝管，用一次性吸管吸取2mL混合液体，涂在底膜为JXH-700-A∶JXH-700-B=1∶1的钢板上；电热恒温鼓风干燥箱中130℃烘干钢板20 min；取出钢板，将烘干后的明胶-十八酸复合膜揭下，观察复合膜的外观、脱落程度并记录，将膜保存过夜；取出保存过夜的明胶-十八酸复合膜，用剪刀分别剪取大小相近的薄膜，放入装满200 mL水的烧杯中；水浴加热明胶-十八酸复合膜，观察其在水浴加热时的溶解状况，温度每升高5℃时记录一次现象和温度.（2）固体酸用量的优化：称取10 g已制备好的明胶溶液于100 mL锥形瓶中，按照明胶溶液重量的1%、3%、5%、7%、9%比例分别向锥形瓶中加固体酸；同时称取0.9 g十八酸（9%）加入锥形瓶中，向锥形瓶中加入适量蒸馏水，后续实验步骤同上.（3）反应时间的优化：称取20 g已制备好的明胶溶液于100 mL锥形瓶中，向锥形瓶中加入1.8 g十八酸的固体颗粒，同时称取1.8 g固体酸加入锥形瓶，向锥形瓶中加入适量蒸馏水；后续实验步骤同上.反应3小时，每隔半小时记录实验结果.（4）反应温度的优化：用电子秤称取20 g已制备好的明胶溶液于100 mL锥形瓶中，向锥形瓶中加入1.8 g十八酸的固体颗粒；用电子秤称取1.8 g固体酸加到锥形瓶中；向锥形瓶中加入适量蒸馏水；向锥形瓶中加入磁力搅拌子，连接好蛇形冷凝管；将锥形瓶放到集热式恒温加热磁力搅拌器中进行油浴加热，分别设定温度为120℃、110℃、100℃、90℃、80℃，搅拌速度为10，反应2 h.后续实验步骤同上，记录实验结果.1.2.3 明胶-NMA复合膜的优化实验按照明胶颗粒重量∶蒸馏水=1∶4的比例，用电子秤称取明胶颗粒原料40 g于200 mL烧杯中，加入100 mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，常温静置10 min.将盛有明胶溶液的烧杯放入数显恒温水浴锅中，调节温度在60℃～70℃之间，加热溶解完全后冷藏备用.（1）NMA用量的优化：称取20 g明胶溶液加到250 mL三颈烧瓶中；加入0.6 g固体酸.按照明胶溶液重量的0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1%、2%、3%、4%、5%比例分别向200 mL烧杯中加入NMA固体颗粒，向烧杯中加入40 mL蒸馏水.用玻璃棒搅拌烧杯中的NMA溶液，静置10 min，过滤NMA大颗粒后倒入三颈烧瓶里.将三颈烧瓶放入DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器中进行油浴加热，右侧口盖上玻璃塞，中间口连接好机械搅拌器，左侧口连接好冷凝管，设定温度为120℃，调整好搅拌速度，反应2 h.用3 mL一次性吸管吸取3～4 mL反应后的胶体（液体）于钢板上，用直尺刮平胶体（液体），把钢板烘干后，观察复合膜的现象和结果.将揭下的明胶-NMA复合膜保留过夜，重复上述步骤.第二天，取出保存过夜的明胶-NMA复合膜，用剪刀分别剪取大小相近的薄膜，放入装满200 mL水的烧杯中；水浴加热烧杯，观察明胶-NMA复合膜在水浴加热时的溶解状况，每隔5℃记录一次现象和温度.（2）固体酸用量的优化：称取20 g明胶溶液于250 mL三颈烧瓶中，同时称取0.4 gNMA于200 mL烧杯里；按照明胶溶液重量的1%、3%、5%、7%、9%比例分别向250 mL三颈烧瓶里加入固体酸颗粒，后续实验步骤同上.（3）反应时间的优化：实验步骤基本同NMA用量的优化，但在加热过程中每隔2 h，关掉机械搅拌和加热按钮，记录该实验状态下的实验现象和结果.（4）反应温度的优化：实验步骤同NMA用量的优化，但在热式恒温加热磁力搅拌器中进行油浴加热时，分别设定温度为120℃、110℃、100℃、90℃、80℃，调整好搅拌速度，反应2 h，后续实验步骤同上.同时设置空白对照：固定明胶溶液用量20 g，固体酸0.6 g（3%），蒸馏水40 mL，反应时间2 h；步骤基本同NMA用量的优化.固定NMA用量0.4 g（2%），固体酸0.6 g（3%），蒸馏水40 mL，反应时间2 h；步骤基本同NMA用量的优化.2 结果与分析2.1 改性剂的筛选实验表1 不同改性剂对明胶复合膜性质的影响Tab.1 Effect of modifiers on the properties of gelatin composite films改性剂明胶NMA十八酸油酸PTA DMC VMC D4H MTMS NQ海藻酸钠聚乙烯醇聚乙二醇钛酸丁酯耐热性26℃-30℃55℃-80℃55℃-80℃45℃-65℃40℃-75℃45℃-65℃45℃-65℃45℃-80℃35℃35℃45℃-60℃35℃-50℃28℃-35℃20℃强度（韧性）一般较好差，易断差，易断一般一般一般差，易断差，易断差，易断差，易断差，易断一般差，易断有无气泡有几乎没有较多有较多粘手程度粘几乎不粘较粘粘粘有有有有有有有较多较多脱落程度一般容易一般一般容易一般容易容易一般容易容易容易容易一般较不粘较不粘较不粘几乎不粘较不粘粘几乎不粘几乎不粘粘由表1可知，添加不同改性剂后，NMA和十八酸能较显著提高明胶膜耐热性，同时能提高明胶膜强度（韧性）和减少明胶膜气泡的改性剂只有NMA.PTA、DMC、VMC、聚乙二醇与原来明胶膜强度差别不显著，而且与原明胶膜气泡程度相比，加入油酸、海藻酸钠、聚乙烯醇等的改性明胶膜差别并不明显.能提高明胶膜易脱落程度的改性剂有NMA、PTA、VMC、D4H、NQ、海藻酸钠、聚乙烯醇和聚乙二醇；能降低明胶膜粘手程度的改性剂有NMA、MTMS、聚乙烯醇、聚乙二醇.根据实验目的，明胶膜改性后应该与纯明胶膜的基本性质相差不大；而加入十八酸对明胶膜进行改性后，虽然耐热性有显著提高，但是膜的韧性变差，气泡增多，并且更加粘手，较大程度上改变了明胶膜的固有性质.相较之下，加入NMA作为改性剂，不仅显著提高了改性明胶膜的耐热性，并且其强度（韧性）也有所提高，几乎没有气泡，比明胶膜更易于从钢板上脱落，改善了粘手程度，对比十八酸改性后的明胶膜，最后确定NMA作为最终的改性剂.2.2 NMA-明胶复合膜的优化实验2.2.1 NMA用量的优化通过图1可看出，在明胶溶液用量20 g，2% NMA0.4 g，蒸馏水40 mL，反应温度120℃，反应时间2 h的实验条件下，改变NMA的用量时，NMA-明胶膜开始溶解的温度最高是80℃，NMA的用量分别是2%、3%；最低温度是75.5℃，NMA的用量是1%，NMA-明胶膜开始溶解的温度趋势是先上升再下降.NMA-明胶膜断裂的温度最高是90℃，NMA的用量分别是4%、5%；最低温度是85.2℃，NMA的用量也是1%.明胶-NMA膜断裂的温度趋势是上升然后趋于平缓.由于本实验目的是将改性后的明胶膜用于食品，因此添加的改性剂的用量越少越安全，考虑到NMA-明胶膜开始溶解的温度和膜断裂的温度，得出最优NMA比例为2%.图1NMA比例对NMA-明胶膜耐热性的影响Fig.1 Effect of NMA ratio on heat resistance of NMA-Gelatin film图2 不同比例固体酸对NMA-明胶膜耐热性的影响Fig.2 Effect of different proportion of solid acid on heat resistance of NMA-Gelatin film注：数据中不同字母表示有显著性差异（P＜0.05），下同.Notes：Values with different letters are significantly different（p ＜ 0.05），The following is the same. 2.2.2 固体酸用量的优化通过图2可看出，在明胶溶液用量20 g，2% NMA0.4 g，蒸馏水40 mL，反应温度120℃，反应时间2 h的实验条件下，改变固体酸的用量时，NMA-明胶膜开始溶解的最高温度为85.3℃，固体酸的用量为9%；最低温度46.4℃时，固体酸的用量为1%.NMA-明胶膜开始溶解的温度趋势是先上升然后趋于平缓，且固体酸的比例从3%开始，曲线基本趋于一致，温度相差不明显.NMA-明胶膜断裂的最高温度是88℃，固体酸的用量是9%；最低温度是66.7℃，固体酸的用量也是1%.NMA-明胶膜断裂的温度趋势也是上升然后趋于平缓，且加入固体酸的比例从3%开始，曲线趋势基本一致，温度相差不大.由于添加的固体酸的用量越少越安全，且为了使固体酸过滤更有效，以及考虑到NMA-明胶膜开始溶解的温度和膜断裂的温度，得出最优固体酸比例为3%.2.2.3 反应温度的优化通过图3可以看出，当固定实验条件为：明胶溶液用量20 g，NMA 0.4 g（2%），固体酸0.6 g（3%），蒸馏水40 mL，反应时间2h.改变反应的温度时，NMA-明胶膜开始溶解的温度最高是91.8℃，反应的温度为110℃；最低温度是45.2℃，反应的温度为80℃.明胶-NMA膜开始溶解的温度趋势是先上升然后下降.且反应温度从90℃开始，得到的温度相差不大.明胶-NMA膜断裂的温度最高是95℃，此时反应的温度为110℃；最低温度是61.9℃，反应的温度为80℃，明胶-NMA膜断裂的温度趋势是上升然后下降.NMA的颗粒的熔化温度在70℃-80℃之间，综合考虑NMA-明胶膜开始溶解的温度和膜断裂的温度，得出最优反应温度为110℃.2.2.4 反应时间的优化通过图4可看出，当固定实验条件为：明胶溶液用量20 g，NMA 0.4 g（2%），固体酸0.6 g（3%），蒸馏水40 mL，反应温度120℃时，改变反应的时间，NMA-明胶膜开始溶解的温度最高是70.8℃，此时反应的时间分别为2 h、4 h、6 h；最低温度是63.9℃，反应的时间为10 h，NMA-明胶膜开始溶解的温度趋势是基本平缓然后下降.且反应时间2 h、4 h、6 h得到的温度相同.NMA-明胶膜断裂的最高温度是85℃，反应时间2 h；最低温度是77℃，反应时间分别为6 h、8 h、10 h，明胶-NMA膜断裂的温度趋势是下降.反应时间过长可能是明胶与改性剂NMA之间形成的交联已破坏，综合考虑NMA-明胶膜开始溶解的温度和膜断裂的温度，得出最优反应时间为2 h.图3 反应温度对NMA-明胶膜耐热性的影响Fig.3 Effect of reaction temperature on heat resistance of NMA-Gelatin film图4 反应时间对NMA-明胶膜耐热性的影响Fig.4 Effect of reaction time on heat resistance of NMA-Gelatin film3 结论以明胶溶液20 g为例，控制变量，对NMA添加量、催化剂固体酸添加量、实验反应的时间、实验反应的温度四个影响因素分别进行单独实验；最终得出优化方案为：2% NMA，3%固体酸，反应时间2 h，反应温度110℃.当NMA用量为明胶溶液的2%时，明胶-NMA复合膜开始溶解的温度为80℃，膜断裂的温度为86.3℃；当固体酸用量为明胶溶液的3%时，明胶-NMA复合膜开始溶解的温度为80℃，膜断裂的温度为86.3℃；当反应温度为110℃时，明胶-NMA复合膜开始溶解的温度为91.8℃，膜断裂的温度为95℃；当反应时间为2 h时，明胶-NMA 复合膜开始溶解的温度为70.8℃，膜断裂的温度为85℃.可见反应的温度和时间对改性复合膜耐热性的影响较大，而NMA和固体酸的用量对改性复合膜耐热性的影响相对较小.参考文献【相关文献】［1］曹娜，符玉华，贺军辉.明胶膜的性能研究进展［J］.高分子通报，2007，8（6）：1-8. ［2］王毅虎，卢伟鹏，张兵，等.明胶膜改性的研究进展［J］.明胶科学与技术，2013，33（3）：143-146.［3］庄辰，陶芙蓉，于润慧，等.明胶/胶原改性的研究进展［J］.化学通报，2015，78（3）：202-207.［4］赵珺，王西，吴修利.壳聚糖可食性膜的制备及其机械性能的研究［J］.长春大学学报，2017（2）：24-272［5］KB Dja gny，Z Wan g，S Xu.Chemical modification of pi gskin gelatin：factors affectin g the esterification of gelatin with fatty acid［J］.Journal of Food Science，2001，66（9）：1326-1330.［6］RAD Carvalho，CRF Grosso.Characterization of gelatin based films modified with trans gluta minase，glyoxal and formaldehyde［J］.Food 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水解明胶——一种有广阔应用前景的原材料
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缪进康
【期刊名称】《现代化工》
【年(卷),期】1993(13)9
【摘要】自80年代初以来,人们越来越多地听到“水解蛋白”这一名词。
厂商常常在商品广告中反复宣传其功效以吸引更多的消费者。
其实,水解蛋白并不是一种而是一类在日用化工产品中常用的添加剂的总称。
根据其原料来源的不同,它们又分别被称为“水解明胶(水解胶原蛋白)”、“丝肽(丝素蛋白)”、“水解珍珠蛋白”。
【总页数】2页(P38-39)
【关键词】水解明胶;酸促水解反应
【作者】缪进康
【作者单位】北京化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ431.1
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别置于 8 0 、1 0 0 ℃水浴和 1 2 1 ℃温热条件下，热处理 1 5 m i n ，冷却后测最低抑菌浓度( M I C ) ，测得对大肠杆 菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母、赤 酵母、黑曲霉和桔青霉的最低抑菌浓度分别为 0 . 5 % 、 0 . 5 % 、1 . 0 % 、3 . 0 % 、3 . 0 % 、2 . 5 % 、2 . 5 % ，实验结
一般蛋白质的物理化学性质包括溶解性、吸水以及 持水性能、黏度、凝胶、凝聚－黏附性、黏弹性、 乳化性、起泡性和热力学性质等。现代食品化学的研 究证明，改性可显著提高蛋白质的功能性质，目前对 蛋白质及多肽改性方面的研究一般包括物理改性、化学 改性、酶法改性和基因工程改性等，随着研究的进一 步深入，复合改性也越来越引起人们的重视。其中， 类蛋白反应作为一种改性的方式也日益被重视。许多国 家的研究小组都开始向通过类蛋白反应改善蛋白质的功 能性质方向努力[1-2]。直到现在，人们一直试图利用多 种蛋白水解物来试图提高蛋白质的功能性质、营养价值 以及风味等品质，但在大规模化工业生产上一直还未实 现突破。
Key words：denaturalized hydrolyzed gelatin；physicochemical property；rheology property；thermodynamics
property
中图分类号：TS201.7
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2007)07-0068-05
收稿日期：2007-06-12 作者简介：安广杰( 1 9 7 4 - ) ，女，博士，研究方向为农产品贮藏与加工。
表 2 树头发提取物与苯甲酸钠、山梨酸钾抑菌性能的比较 (以 MIC 表示)
Table 2 Comparison of antimicrobial activity among pterula umbrinella Bres. extract, sodium benzoate and sodium sorbate
68 2007, Vol. 28, No. 07
食品科学
※基础研究
改性水解明胶的理化性质分析
——热力学和流变学性质
安广杰 1，王 璋 2
(1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南 郑州
40002；2.江南大学食品学院，江苏 无锡
214036)
摘 要：本实验对改性水解明胶的流变学性质、热力学性质进行了研究。结果表明，相对于水解明胶而言，改 性水解明胶的变性温度范围较窄，焓变升高。改性水解明胶溶液的黏度随浓度的升高而升高，但是改性水解明胶 在质量浓度为 3 0 % 时还具有较好的流动性。温度对改性水解明胶溶液黏度的影响很大，黏度与温度的关系符合 Arrhenius 模型 lgη=lgA+Ea/2.303RT。在剪切速率较低的范围内，溶液呈现一种剪切变稀的假塑性流体状态。在剪 切速率高于 3 0 P a ·s 时，呈现牛顿流体的状态。 关键词：改性水解明胶；理化性质；流变学性质；热力学性质
热流量( m W )
93.4 5
80 70 60 50 40 30 20 10 －1
40 60
Onset=58.376℃ Area=1129.665mJ Delta H=107.485J/g Peak=94.757℃ Peak Height=4.7058mW End=130.584℃
80 100 120 140 160 180 200
2 结果与分析
2.1 改性水解明胶与水解明胶的热力学性质 当试样在加热过程中由于热效应与参比物之间出现
温度差时，通过差热放大电路和差动热量补偿放大器， 使流入补偿电热丝的电流发生变化。当试样吸热时，补 偿放大使试样一边的电流增大；当试样放热时，补偿放 大则使参比物一边的电流增大，直至两边热量平衡，始 终保持ΔT = 0 。所以实际记录的是试样和参比物下面两 只电热补偿的热功率之差，随时间 t 的变化。如果升温 速率恒定，记录的也就是热功率之差随温度 T 的变化。 峰的位置、形状和峰的数目与物质的性质有关。故可
(based on MIC)
供试菌种 大肠杆菌 枯草芽孢杆菌 金黄色葡萄球菌 啤酒酵母
赤酵母 黑曲霉 桔青霉来自树头发提取物 0.5 0.5 1.0 3.0 3.0 2.5 2.5
苯甲酸钠 0.4 0.4 0.5 0.8 0.9 0.7 0.6
山梨酸钾 0.5 0.4 0.4 0.7 0.6 0.6 0.5
本实验研究改性水解明胶的流变学性质、热力学性 质，以期为改性水解明胶的应用提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 水解明胶和 DL- 蛋氨酸月桂酯 实验室自制；乙
醇、月桂醇和丙酮等均为分析纯；木瓜蛋白酶(800000U/ g) 台湾 Trump 化学试剂公司。 1.2 仪器与设备
超级恒温水浴锅 上海市实验仪器厂；LG-3 型多 用冰冻干燥机 宁波市生化仪器厂；90-2型定时恒温磁 力搅拌器 上海沪西分析仪器厂；722 型光栅分光光度 计 上海第三分析仪器厂；Jand & Kunkel Ultar-turrax T25 型高速分散器 IKAR-Labortechnik公司；PYRIS-1差示 扫描量热仪(DSC) 英国 Perkin Elmer 公司；AR1000 流 变仪 英国 TA 公司；320-S pH 计 梅特勒 - 托利多公 司；HH-2 数显电热恒温水浴锅 江苏金坛市荣华仪器 制造有限公司；旋转蒸发仪 河南巩义市机械厂；XW80A 漩涡混合器 上海医科大学仪器厂。 1.3 方法
在 2 0 ℃的条件下，将配好的质量浓度为 2 0 % 的改 性水解明胶溶液加入到 AR1000 流变仪的不锈钢平行板系 统中，将剪切速率从 0 ～8 0 0 s －1 测定黏度变化。 1.3.2.4 改性水解明胶的制备
参考 Yamashita 等的一步法进行[5]。称取一定量的 水解明胶加入至一定 p H 的缓冲溶液中，充分溶解，然 后加入蛋氨酸酯，再加入木瓜蛋白酶和适量的 L- 半胱氨 酸进行反应。以蛋氨酸月桂酯作为改性剂时须加入 2 0 % 丙酮碳酸盐缓冲溶液，其他条件同上。测定不同时间 对反应进程的影响时，分别在相应反应时间取样，用 最终 80% 乙醇浓度沉淀样品并洗涤，沉淀产物经干燥获 得干品。
2.School of Food Science and Technology, Southern Yangtze University, Wuxi 214036, China)
Abstract：Rheology properties and thermodynamics properties of the denaturalized hydrolyzed gelatin were studied in this paper. Results showed that the denaturalizing temperature range of denaturalized hydrolyzed gelatin became narrower and
参考文献：
[1] 《全国中草药汇编》汇编组.全国中草药汇编: 下册[M]. 北京: 人 民卫生出版社, 1978: 420.
[2] 江苏新医学院. 中药大辞典: 下册[M]. 上海: 上海人民出版社, 1986: 1536.
※基础研究
食品科学
2007, Vol. 28, No. 07 69
enthalpy variety was higher than that of hydrolyzed gelatin. Viscosity of denaturalized hydrolyzed gelatin solution became higher
类蛋白反应通常被认为是酶水解反应的逆反应，但 类蛋白反应的条件一般为高底物浓度，合成反应的 p H 值一般也与水解反应相差较远，所以在一定的反应条件 下，水解与合成反应的速度并不相等，并且由于在类 蛋白合成反应中形成了新的作用力，引起了改性水解明 胶与蛋白质或多肽化学组成及空间结构上的差异，从而 也导致了改性水解明胶理化性质的变化[3]。例如，类蛋 白物根据浓度的不同可以形成触变凝胶或触变黏溶液， 并且具有较宽的 pH 值稳定范围和温度范围(至少在 0～ 7 0 ℃) 。类蛋白反应为生产高营养性、低热量的增稠剂 和胶凝剂及其在新食品中的应用提供了一条可行的途 径，此途径可以降低过敏反应，因为众所周知，蛋白 水解物与天然蛋白质相比有较低的致敏性。这些物理性 质在食品行业具有重要的用途，了解类蛋白物的理化性 质是将其应用于食品及其它行业的理论基础。
Analysis of Physicochemical Properties of Denaturalized Hydrolyzed Gelatin ——Rheology Properties and Thermodynamics Properties
AN Guang-jie1，WANG Zhang2 (1.School of Food and Biological Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China；
70 2007, Vol. 28, No. 07
食品科学
※基础研究
件下测定升温过程中的黏度变化。 1.3.2.2 不同质量浓度的黏度变化
在 2 5 ℃条件下，用测定浓度为 5 % 、1 0 % 、2 0 % 、 3 0 % 和 4 0 % 改性水解明胶水溶液的表观黏度。 1.3.2.3 不同剪切速率下的黏度变化
1.3.2 改性水解明胶流变性的变化 采用 A R 1 0 0 0 流变仪法测定改性水解明胶的黏度，
选用直径为 4 0 m m 的平行板系统，平行板的间距为 1mm。
1.3.2.1 黏度随温度的变化 将配好的质量浓度为 40% 的改性水解明胶溶液加入