食用明胶的探究
摘要：食用明胶是结缔组织中的胶原蛋白,用动物的骨和皮为原料制取。胶原为构成人体的皮肤、筋腱、牙齿、骨骼、软骨等结缔组织最主要的蛋白质。如何区别工业明胶和食用明胶?工业明胶和食用明胶是一系列食品安全事件的主角。工业明胶熬制过程比食用、药用明胶简单，由于添加了甲醛等防腐剂，存 在重金属铬、砷等残留，菌落总数超标。食用胶在食物中的使用量不大，起到的作用和家用的淀粉基本上一样，主要用于增稠、增加稳定性等。
关键词：食用明胶；食用明胶的作用；食用明胶应用
一、食用明胶的概念及用途
食用明胶是胶原的水解产物，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。食用后既不会使人发胖，也不会导致体力下降[1]。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。
食用明胶是水溶性蛋白质混合物，皮肤、韧带、肌腱中的胶原经酸或碱部分水解或在水中煮沸而产生，无色或微黄透明的脆片或粗粉状，在35～40℃水中溶胀形成凝胶(含水为自重5～10倍),是营养不完全蛋白质，缺乏某些必需氨基酸，尤其是色氨酸，广泛用于食品和制作黏合剂、感光底片、滤光片等[1]。酸奶、果冻等食物里都会有食用明胶，就是因为其有吸水性强、粘度高的理化特性，再加上是一种无脂肪的高蛋白，不含胆固醇，食用明胶就成为了一种天然营养型的食品增稠剂。
从动物的胶原质中，通过部分酸法水解(A型），或者部分碱法水解（B型），甚至还可以通过酶解，提纯而获 明胶制品得的胶原蛋白。
二、食用明胶的组成及特性
食用明胶以新鲜牛皮和猪皮为原料，采用全套不锈钢设备，严格筛选鲜骨皮，通过反复洗浸、脱脂中和、蒸煮液化、灭菌过滤、浓缩烘干等几十道工序流水线制成。生产出的明胶为一种无味、无色（略带浅黄色）、半透明、坚硬的非晶态物，其不溶于有机溶剂，它吸水性强、粘度高，明胶是肽分子聚合物质，是胶原蛋白质的水解产物，所以可作为一种添加剂，应保持干燥、洁净、均匀,无夹杂物。本品是由猪、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、粉粒状物（一般常用粉粒状胶）[3]。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。
食用明胶可溶于热水，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。
三、明胶在食品结构中的作用
食用明胶在食品工业中可用作胶凝剂、稳定剂、乳化剂、增稠剂、发泡剂、搅打剂、粘结剂、结晶生长调节剂和澄清剂等。
3.1．食用明胶作胶凝剂
食用明胶与水可形成热可逆性凝胶，类似琼脂、海藻胶和果胶，但又与它们不同的是食用明胶的熔点低，非常接近人的口腔温度，而琼脂凝胶因其熔点高则需咀嚼。另外，食用明胶冻在温热而尚未溶化的糖浆中不会结晶，胶冻被搅碎或加热溶解后还可以重新形成。食用明胶做成的胶冻比海藻胶和果胶冻更富有弹性，它比用蛋白做成的牛皮糖和果汁软糖更好，更易嚼、食用。
明胶与琼脂相混可制得较脆的明胶食品；食用明胶与阿拉伯胶相混可避免产品中胶冻溶化。食用明胶冻几乎不会脱水收缩，也不象琼脂、果胶那样容易从糖果模具中脱下。所以，食用明胶广泛应用于糖果工业中，在太妃糖、高级奶糖、口香糖、橡皮糖、果汁软糖中加入食用明胶可显著地改善咀嚼性能，并使这些糖果韧而不粘，在口中留味长久。利用这一特性，食用明胶还广泛应用在肉类罐头、火腿、香肠、牛肉冻、碎肉冻、肉卷等食品中。
3.2．食用明胶作稳定剂、乳化剂
食用明胶不仅会产生泡沫，而且能使泡沫稳定，能使其它物质均匀地分布在明胶溶液中，不沉降、不沉淀。食用明胶不仅可作为乳液的稳定剂，还是微小泡沫及悬浮固体的保护胶体。食用明胶有助于形成水包油型的乳剂，具有乳化油脂的作用，可使肉制品的油脂乳化，保持原有特色。利用食用明胶的乳化性能，可使肉制品中的油脂形成乳状体，使浓汤稠厚并且入口不腻，容易消化，营养丰富。
食用明胶在溶液中可抑制糖的结晶，或使生成的结晶体变小。一般在70％的糖浆中加入约1％的食用明胶，能完全抑制糖结晶的生长。在冰淇淋生产中，食用明胶作稳定剂可以防止粗冰晶的形成，同时也能使冰淇淋的融化速率降低，再加上食用明胶的乳化及凝冻作用，使冰淇淋入口柔润、口感细腻。
在利用明胶的乳化性能及稳定泡沫的作用时，应注意溶液的pH值，必须防止酸性（过低的pH值）造成对乳状体的破坏作用。
3.3．食用明胶作搅打剂、发泡剂
食用明胶可以广泛地用作搅打剂，用于果汁软糖的实际生产中，它的单独使用比起鸡蛋白与乳蛋白的混合使用更方便、简单，因而常被生产时所采用。
食用明胶剧烈搅拌可产生大量泡沫，而且这些泡沫又能在较长的时间内保持不合并、不破碎，因此它又是一种良好的食品发泡剂，可用来制作棉花糖等。
3.4．食用明胶作胶粘剂
在糖果或糕点生产中，食用明胶的粘接作用可以制作多层糖果或多层蛋糕。高透明度的食用明胶，还可以将各种糖果或蛋糕包起来制成各种造型，就象是穿上一层透亮的衣服一样，根据需要也可以在外面覆上一层砂糖。
3.5．食用明胶作澄清剂
食用明胶可用于果汁、酒类以及醋一类产品的澄清。它可以和产品中固有或添加的单宁质及类似物质迅速反应生成絮凝沉淀，静置便和产品中的混和物一并沉下，然后经过过滤除去沉淀物即达到澄清之目的。
随着食品工业的高速发展和人们日益增长的营养水平的提高，将会使食用明胶在食品工业中发现它更完备、更充分的作用。
四、食用明胶标准
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。应通过孔径4mm标准筛网即5目。食用明胶生产车间使用不锈钢全封闭粉碎流水线,可加工成10-120目状如奶粉。食用明胶含有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,用于肉冻、罐头、糖果、香肠、粉丝、方便面、雪糕等食品行业,执行国家标准GB6783-94。
五、食用明胶使用方法
将胶粉与水按1：3（即1份胶粉加1-3份冷水浸泡）40-60分钟，待吸水膨胀后再间接加热溶解，溶胶时不可能直接加热，溶胶温度控制在±75℃以下，使用时不可以加水。
六、明胶在食品中的应用
明胶在食品中的应用范围很广，包括：肉制品、肉馅、冻汁肉、奶糖、果汁软糖、牛轧糖、太妃糖、冰淇淋、酸乳制品、啤酒澄清等食品。
1. 生产糖果
在糖果生产中，明胶可作为胶冻剂、搅打剂、稳定剂、乳化剂、粘合剂、保水剂，用于生产软糖、奶糖、蛋白糖、棉花糖等软糖，明胶具有吸水和形成骨架的作用，它的微粒溶于水后，相互吸引、交织，形成网状结构，并随温度下降而凝聚，使糖和水完全充塞在凝胶孔洞内，使柔软的糖果呈稳定形态，承受较大的负荷也不变形。使用的明胶较淀粉，琼脂更有弹性、韧性和透明性，特别在生产弹性充足，形态饱满的软糖、奶糖时，更需要凝胶强度很大的优质明胶。
2. 冷冻食品
明胶还可用于冰淇淋、雪糕等冷冻食品的生产，作为稳定剂，在溶液中它能抑制糖结晶和使生成结晶变小，含量1.5％的明胶能抑制70％糖浆生成结晶。含量超过1.5％时便能防止果汁软糖中的结晶。在冰淇淋中明胶能阻止形成颗粒冰晶和防止冰晶增大，使组织柔软并呈细腻形态，降低熔化速度，从而获得坚实光滑的主体，一般添加量为0.3～0.6％。一般用量应恰如其分，使用时配制成10％溶液，在不加搅拌情况下冷至4℃时加入混合原料内，可制成良好的冰淇淋，也能让明胶发挥**效果。
七.在其它食品中的应用
(1) 烘烤食品和甜食的透明衣 面粉为甘草甜食品的主要稠化剂，其中加入明胶1.5～12.5％可作为粘合剂。无糖或含糖的透明衣可用于甘草甜食、橡皮糖以及小奶油面包等。典型的甘草甜食透明衣是由糖、葡萄糖浆及水溶液中含量10％左右的明胶组成。
(2) 涂膜保鲜 浓度为10～15％的明胶，用于保护性涂层，可防止食品的腐败、氧化。这种涂层适用于火腿、香肠、脂肪和乳酪等。近年来，日本等国较多将食用明胶用于食品的涂层。在食品表面涂覆明胶具有以下好处：a.当两种不同的食品组合在一起时，涂覆食用明胶，能抑制褐变反应；b.防止食品吸潮及僵硬；c.使食品表面具有光泽，改善了食品的外观;d.提高挥发性食品成分的保存性；e.调整溶解性；f.保鲜作用。
（3）在食品制作中，明胶还可作为搅打的稳定剂、制作冷饮品、甜点心，如蛋白牛乳酪、薄馅饼等及和果汁、可可、及乳粉拼料的各种蛋白乳酪的配方中，加量为2～3％，在酸乳酪中加入明胶，能降低酸乳酪和水果酸乳酪的脱水收缩作用，由于明胶掩蔽香料的作用较其它树脂低，使它在这方面的应用遥遥领先。
（4）明胶还广泛用于奶油蛋糕等西式糕饼，起稳定剂作用，即使在热天当液相增加时，它也不致于掺入到糕饼内。明胶的功能还在于它能降低糕点的脱水收缩作用和起发泡效能，用于乳化肉制品如肉酱，能保持原有鲜味和特色。0.35％的明胶加入搅打过的奶油中，既可稳定搅打效果，其乳化性也能减少油脂的损失。
总结：食品添加剂在我国还是新兴行业,在其生产和使用过程中难免存在一些安全隐患,因此做好食品添加剂的管理和监督工作是十分必要的。发达国家如美国、日本在食品添加剂的基础理论研究和相关法规的制定方面有很多先进的科学经验,特别是有关食品添加剂的国际组织- 食品添加剂专家联合委员会(J ECFA) 、(联合国) 食品法典委员会(CAC) 、美国食品和药物管理局(FDA) 等在此领域的研究已经从定性分析转向了定量分析,这些关于食品添加剂现成的科学结论都值得借鉴与推广。