Природа желатина

1、Физические и химические свойства
Желатин - это высокомолекулярный гидрофильный полисахарид, добываемый из красных водорослей. Пищевой желатин имеет цвет от белого до светло-желтовато-коричневого, морщинистую поверхность, слегка блестящие, полупрозрачные хлопья или порошок, без запаха или со слабым запахом, без вкуса, липкий вкус, расширение в холодной воде, растворим в горячей воде выше 60°C образует вязкий прозрачный или слегка молочно-белый, легко текучий раствор, но нерастворим в органических растворителях. Когда их изоэлектрическая точка ниже или равна изоэлектрической точке, они легко совместимы со спиртом, глицерином и пропиленгликолем. Реагенты, низкомолекулярные амины и белки несовместимы.

Благодаря неразветвленной структуре макромолекул желатина и их сильным анионным свойствам, они могут образовывать высоковязкий раствор, вязкость которого зависит от концентрации, температуры, типа желатина и наличия других растворенных веществ. Кроме того, желатин может образовывать различные гели в пищевых системах на основе воды или молока при низких температурах.

Желатин обладает сильной стабильностью и нелегко разрушается после длительного хранения в сухом порошкообразном состоянии. Даже при нагревании он не подвергается гидролизу, но в кислых растворах (особенно pH ≤ 4,0) желатин подвержен кислотному гидролизу, и прочность и вязкость геля также снижаются. Стоит отметить, что при нейтральных условиях, если желатин долго нагревать при высокой температуре, также происходит гидролиз, что приводит к снижению прочности геля. Желатин может растворяться в горячей воде и горячем молоке. После растворения в горячей воде он может образовать вязкий прозрачный или молочно-белый жидкий раствор. Следует отметить следующее: Желатин может набухать только за счет поглощения воды и не может растворяться в холодной воде.

2、Реологические свойства желатина
Исходя из свойств желатина, желатин обычно используется в качестве загустителя, желирующего агента, суспендирующего агента, эмульгатора и стабилизатора в пищевой промышленности. Производство и применение этих желатинов тесно связаны с реологическими свойствами желатина. Поэтому очень важно точно изучить реологические свойства желатина и закономерности их изменения в различных условиях.

Вязкость раствора экспоненциально увеличивается с ростом концентрации и экспоненциально уменьшается с ростом температуры. В устойчивом состоянии зависимость между вязкостью и температурой обратима, но наклон кривой "вязкость-температура" различен при нагревании и охлаждении, и наклон кривой меньше при повышении температуры. Это вызвано гистерезисом. Когда температура снижается до 30°C, вязкость резко возрастает, поскольку молекулы желатина постепенно начинают переплетаться в сетевую структуру. Когда температура снижается, примешивается K-желатин. Вязкость L-желатинов внезапно увеличивается, когда они достигают точки гелеобразования; с λ-желатинами дело обстоит иначе. Нагревание при постоянной температуре также влияет на вязкость раствора желатина.

При 75°CС увеличением времени постоянной температуры вязкость раствора желатина уменьшается, так как коллоидные макромолекулы диссоциируют при нагревании раствора, и молекулярная запутанность уменьшается, поэтому вязкость уменьшается. При температуре 100℃ вязкость уменьшается со временем. Причина в том, что сначала запутанность между молекулами прерывается под воздействием высокой температуры, и вязкость уменьшается. После этого наступает относительно мягкая фаза, затем несколько стабильных макромолекул начинают разрушаться, и вязкость снова падает.

Вязкость раствора желатина увеличивается с ростом pH, и в основном стабильна, когда она близка к нейтральной, а затем уменьшается. Повышение кислотности и увеличение ионов водорода способствует диссоциации молекул желатина и нейтрализует их электрические свойства, ослабляя электростатическое притяжение между полуэтерифицированными сульфатами. Щелочность усиливается, и гидроксид-ионы отталкивают отрицательно заряженный желатин, уменьшая запутывание молекулярной капли. Поэтому в условиях сильной кислоты и сильной щелочи вязкость раствора уменьшается. Когда в растворе присутствуют определенные катионы, вязкость раствора уменьшается. Это происходит потому, что катионы уменьшают электростатическое притяжение между полуэтерифицированными сульфатами.