明膠

明膠，無色至淺黃色固體，成粉狀、片狀或塊狀。有光澤，無嗅，無味。相對分子質量約50000～100000。相對密度1.3～1.4。不溶於水，但浸泡在水中時，可吸收5～10倍的水而膨脹軟化，如果加熱，則溶解成膠體，冷卻至35～40℃以下，成為凝膠狀；如果將水溶液長時間煮沸，因分解而使性質發生變化，冷卻後不再形成凝膠。不溶於乙醇、乙醚和氯仿，溶於熱水、甘油、丙二醇、乙酸、水楊酸、苯二甲酸、尿素、硫脲，硫氰酸鹽和溴化鉀等。本品濃度在5%以下不凝固，通常以10%～15%的溶液形成凝膠。膠凝化的温度隨濃度、共存的鹽類和pH值而不同。粘度及凝膠強度因相對分子質量分佈情況而異，同時受pH、温度和電解質的影響。本品溶液如遇甲醛，則變成不溶於水的不可逆凝膠。本品易吸濕，因細菌而腐敗，保存時應注意。水解時，可得到各種氨基酸。 ^[3] 

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。 ^[4] 

明膠是膠原變性所得的產物，屬蛋白質大分子範疇，它具有與蛋白質大分子相類似的特性，但由於分子結構的特殊性，決定了其理化性質又有獨特之處。 ^[2] 

據報道酸法豬皮明膠的等電點一般在pH 7.5～9的範圍內，而鹼法明膠的等電點在pH 4.8～5.0範圍內。這兩種不同工藝製得的明膠相混合使用時會出現不相容的現象，如乳劑分層、透明度降低、凝聚等等，因此在混膠時要注意膠的等電點及使用時的pH。 ^[2] 

由氨基酸構成的多肽鏈存在着親水區和疏水區，因而明膠和一些表面活性劑一樣具有適當的表面活性。研究表明，明膠溶液的表面張力與其濃度、温度、pH值等因素有關。在明膠溶液濃度為1%或1%以下、温度為10～45℃，在溶液形成少於1小時的界面上進行測定，發現在pH=2～3之間其表面張力最大，而最小表面張力則出現在等電點處。研究還指出，表面張力在30℃以下隨温度而直線下降，在30～40℃之間下降更為急劇，在40℃以上時隨着温度的不斷增高而進一步下降，其下降速率比純水的要大。凡出現老化的地方，表面張力一般會隨時間而下降。 ^[2] 

當温熱的明膠水溶液冷卻時，其黏度逐漸升高，如果濃度足夠大，温度充分低，明膠水溶液即轉變為凝膠。明膠凝膠類似於固體的物質，能夠保持其形狀，並具有彈性。明膠凝膠在受熱後能可逆地又轉變為溶液狀態。這是明膠無可比擬的特性。將明膠溶液在低温下冷卻至發生凝膠化並在一定的低温下老化一定時間，即可測得其穩定的凝膠強度數值。明膠的凝膠強度與明膠的分子量及其分佈、氨基酸組成及工藝過程有關，不同用途的明膠所要求的凝膠強度也不同。 ^[2] 

明膠溶液的凝凍及其隨後的凝膠網絡的變化是由於溶液中無序明膠分子部分地回覆到膠原結構而引起的。非常均一的明膠稀溶液中所誘導和產生的更廣泛的向膠原的逆轉，這也是凝膠形成機理本質上類似的這種逆轉過程，稱之為“復性”，但由於受明膠分子分散性、複雜的化學組成和它們非常的濃度的影響而有所變化。在復性過程中，明膠的組分所起的作用有所不同。 ^[2] 

明膠凝膠在冷卻到0℃以下時，內部水分結冰，其結晶晶格的引力超過了明膠分子對水分子的引力，水分就在凝膠內部網絡中間形成冰的結晶，並逐漸擴大。温度越低，結晶的水分越多。在俄羅斯的寒冷季節，有時利用天然冷風使明膠淡液結出冰晶，得到濃縮的凝膠，這比蒸發法減少水分既經濟而又不影響質量。 ^[2] 

皮明膠在結冰時冰晶在凝膠內部形成，將冰晶除去，剩下一個和凍豆腐類似的立體網絡；但在骨明膠結冰時，冰晶在凝膠的表面及四周產生。這説明非常相似的兩種明膠，其凝膠中的分子結構與組織並不完全相同，骨明膠內部的水分可以更自由地運動。 ^[2] 

黏度反映了微小的纖維狀肽鏈分子溶解並分散在水中時因相對運動而產生的內摩擦力。對於稀溶液來説，由於體系中分子數極少，內摩擦力幾乎為零，其所表現出的黏度反映了多肽鏈體系平均分子量的大小。因此，在固定温度、pH等的條件下，稀溶液的黏度測定主要用於測定明膠體系的平均分子量。而在濃溶液的情況下，其黏度主要是由明膠分子之間的流體力學的相互作用所引起的。在明膠濃溶液的濃度範圍內，影響黏度的主要變量是温度、pH值和所加的鹽類；此外，明膠的平均分子量和分子量分佈也影響到明膠的黏度。 ^[2] 

商品明膠黏度與濃度的關係在早期研究中被確定為“黏度是濃度的指數函數”；隨後的研究發現，黏度的對數對濃度作圖始終是一條曲線，只是隨着濃度的增加而曲率呈下降趨勢。明膠濃溶液的黏度在等電點pH下處於最低值，而在鹽溶液加入時，所有pH值下的溶液黏度均相應地降低。 ^[2] 

（1）明膠按照生產方式分為鹼法明膠（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採用不同的方法。B型明膠的產量居三種明膠之首，原料在鹼性介質中預處理，中和後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。 ^[5] 

（2）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。 ^[5] 

（3）明膠按照品質不同可以分為高檔明膠、低檔明膠、骨膠，其中高檔明膠簡稱明膠，國外稱為Gelatin，低檔明膠和骨膠則稱為Glue。 ^[5] 

明膠是經膠原適度水解和熱變性得到的產物，生產明膠的原料主要是動物的皮、骨及製革業廢料等，市場上常見的明膠多以牛皮牛骨或豬皮為原料製備，近年來由於瘋牛病和口蹄疫的出現，許多明膠生產廠家開始轉向以魚皮、魚鱗和雞皮為原料製備明膠。目前，明膠的生產方法主要有鹼法、酸法、酶法等。鹼法和酸法是傳統的生產方法，生產週期較長一般為15天，所排廢液對環境的污染較大。由於酶法制備明膠的生產成本較低，產品安全性高，在醫藥、食品領域等逐步取代酸法和鹼法生產的明膠。 ^[6] 

明膠的生產主要由三部工序組成從原料的收集、保存和經過各種方式的對原料皮、骨的預處理，是明膠技術發展的前工序部分，膠原的降解即明膠的提取是第二工序部分，也是影響產率的關鍵部分，明膠的過濾、蒸發、滅菌、烘乾等構成了明膠技術的後工序部分。 ^[6] 

明膠的酸法與鹼法生產通常是指明膠的原料前工序與提膠過程中化學處理方法不同。酸法明膠主要選用鹽酸、硫酸、磷酸、乳酸、檸檬酸、醋酸等單一酸或複合酸對前工序進行原料膨脹等處理，並進一步用弱酸或強酸破壞分子間交聯與斷裂分子鍵，使多肽溶於酸水溶液中，亦稱之為提膠。 ^[6] 

鹼法制備明膠過程中，含膠原的原料首先經浸灰、水洗和除脂等方式進行預處理，原料預處理後脂肪的含量較低，主要成分是膠原蛋白，在石灰或氫氧化鈉和一定温度條件下膠原蛋白逐步降解為分子量不均一的多肽混合物，多肽溶液經濃縮、除濕和乾燥等一系列處理後得到固體粉末。就產品的收率、性質和純度而言，鹼法能夠生產出高質量的明膠。當前國產明膠約有80%以上是鹼法明膠。 ^[6] 

鹼法制膠通常是指石灰法與燒鹼法，石灰法豬皮製明膠生產工藝通常為：原料整理—石灰水預浸—水力除脂—石灰水浸漬—洗滌中和—熬膠—濃縮、漂白、凝膠化。 ^[6] 

酶催化膠原降解制備明膠，與傳統的鹼法制備明膠的工藝相比，生產週期將會大大縮短，因此國外的明膠工作者一直重視對酶的研究。酶法制膠的研究從1962年開始，已經有50多年的歷史，人們已經認識到了，經過酶對膠原降解能夠製取明膠，但這樣製取的明膠，其分子量分佈偏寬，高分子量組份偏多，工藝上控制較難等。這些缺陷影響了明膠的質量。 ^[6] 

酶解制膠的方法：用酶的溶液處理砸碎後的骨或皮膠原，然後在酸性溶液中攪拌，得到膠原溶液，再用鹼中和到膠原等電點或用鹽鹽析，得到膠原的纖維沉澱，分離沉澱後再加熱，即得到明膠另一種是酶代浸灰，用酶的溶液代替傳統鹼法制膠中石灰乳處理膠原骨素或皮，然後再按照傳統方法完成餘下的工序，這種工藝方法比第一種方法更適合於對骨明膠的製備。酶法制膠一般工藝：皮料—預處理—酶解—酶鈍化—溶膠—分離純化—成品。 ^[6] 

明膠具有許多優異的性質與性能，但也不可避免地具有一些不足之處，因而需要通過一定的手段來予以彌補和使之消除，或者使之具有新的性質與性能，這就是“明膠的改性”。明膠的改性大體上可通過三種途徑，即純物理改性、共混改性和化學改性。 ^[2] 

純物理改性是指在不添加任何添加劑的情況下，通過明膠本身結構的改變來改變其某些性能。眾所周知，明膠在其製品中是以膠原狀的螺旋構象和捲曲構象的形式存在的，兩種構象比例的不同，對明膠製品性能的影響很大。例如，明膠溶液或塗布成膜冷凝後放置一定時間，使明膠分子構象轉變形成高度螺旋構象，此即為“復性”（renaturation），屬純物理改性。這在理論和實踐上都具有重要的意義，但其中許多問題卻遠未獲得實際解決而無法應用。 ^[2] 

共混改性或稱物理-化學改性，是利用雙組分或三組分體系來改變明膠原有的化學組成和結構以達到改性的目的。參與共混的組分又分為低分子化合物和高分子化合物。 ^[2] 

添加低分子化合物如乙二醇、尿素、甘油、三乙醇胺等甚至水，它們都屬於低分子量增塑劑，可以降低明膠膜的玻璃態轉變温度，降低膜的脆性及改善韌性等性能。 ^[2] 

參與共混的高分子化合物又分為天然高分子化合物和合成高分子化合物。 ^[2] 

天然高分子化合物：纖維素衍生物加於照相明膠塗層中具有提高顯影后銀的遮蓋力的作用。參與明膠共混的天然高分子化合物還有：卡拉膠、果膠、甲殼素、海藻酸鈉、絲素蛋白、透明質酸等。明膠與卡拉膠的混合物可改變其流變性能：明膠具有牛頓流體行為，而明膠、卡拉膠卻沒有，它隨着黏度的增加（卡拉膠量增加），其牛頓流體行為減小而變成假塑性體，在沒有剪切作用情況下的黏度高於剪切時的黏度。 ^[2] 

明膠與甲殼素的混合物可製備成創傷敷膜或在生物工程中製作支架。明膠、甲殼素共混膜能調變膜的透氣率、吸水率、溶脹比等性能。明膠與海藻酸鈉的混合凝膠按其明膠用量的不同，可用以調變混合凝膠的彈性模量，並且凝膠融化後的溶液比原始溶液有較高的黏度。明膠與絲素蛋白混合物可製備生物工程需要的支架，用以培養細胞。 ^[2] 

合成高分子化合物：據文獻報道，已經開發了多種合成高分子化合物與明膠共混來對明膠進行改性。如：在明膠中添加聚乙烯醇和膠體二氧化硅可以降低明膠膜的脆性和對濕度的敏感性；在明膠層中添加聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸-烷基丙烯酸酯的水溶性銨鹽或鹼金屬鹽、丙烯酸-N-取代丙烯酰胺、聚醋酸乙烯酯，以及丙烯酰胺-苯乙烯共聚物等，都可以提高感光層銀的遮蓋力，並在鹵化銀乳劑中起防灰霧作用；丙烯腈與丙烯酸及丙烯酸丁酯的混合聚合物可用來降低明膠層的脆性；甲基丙烯酸甲酯與丁二烯的共聚物、甲基丙烯酸- 2-乙酰乙酸乙酯-富馬酸二（3-磺酸丙）酯-丙烯酸甲酯共聚物都是明膠的高分子增塑劑，並可改善明膠層的尺寸穩定性。 ^[2] 

明膠的化學改性是利用明膠分子鏈上各官能團能與低分子或高分子化合物進行反應的功能。眾所周知，感光乳劑所用的PA膠即是明膠的酞酰化（明膠與苯酐反應）改性產物，它可以在乳劑製備中既用作為乳化用膠，又用作為乳劑沉降劑；馬來酰化（MA）明膠是馬來酸酐（maleic anhydride）與明膠反應的產物，可以用作為電沉積型光致抗蝕劑；明膠上的羧基與氯化亞碸反應得到酰氯，再與醇類如甲醇反應，則即得酯化明膠。 ^[2] 

明膠的化學改性較多地在明膠與高分子化合物的單體進行接枝反應上進行開發與研究，這是因為通過接枝共聚反應所得到的接枝共聚物，既保留了母體明膠原有的許多寶貴的性能，如形成凝膠和形成螺旋結構的能力以及耐熱性好等，又能從接枝組分中獲得新的性質。例如，明膠接上聚丙烯酸丁酯，由於後者性能與橡膠相近，因而由此製成的膜，其彈性隨接枝鏈的含量增加而提高；但若接上具有剛性鏈的丙烯腈，則共聚膜的脆性增大；將乙烯通過接枝共聚反應接到明膠分子鏈上去，所得到的是可生物降解的高分子材料，用於生產製品即為可生物降解制品。 ^[2] 

在明膠上進行接枝反應的主要是丙烯酸系單體，如丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯類（如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯）、甲基丙烯酸甲酯，以及丙烯腈等，並已取得了廣泛的應用。 ^[2] 

據報道，全世界的明膠有60%以上用於食品糖果工業。在糖果生產中，明膠用於生產奶糖、蛋白糖、棉花糖、果汁軟糖、晶花軟糖、橡皮糖等軟糖。明膠具有吸水和支撐骨架的作用，明膠微粒溶於水後，能相互吸引、交織，形成疊疊層層的網狀結構，並隨温度下降而凝聚，使糖和水完全充塞在凝膠空隙內，使柔軟的糖果能保持穩定形態，即使承受較大的荷載也不變形。明膠在糖果中的一般加量為5%～10%。在晶花軟糖中明膠用量6%時效果最好。在橡皮糖中明膠的加量為6.7%。在牛軋糖中為0.6%～3%或更多些。在糖果粘液的濃糖漿中加量為1.5%～9%，糖味錠劑或棗子糖果的配料要求含明膠2%～7%。在糖果生產中，使用明膠較澱粉、瓊脂更富有彈性、韌性和透明性，特別是生產彈性充足、形態飽滿的軟糖、奶糖時，需要凝膠強度大的優質明膠。 ^[7] 

在冷凍食品中，明膠可用作膠凍劑，明膠膠凍的熔點較低，易溶於熱水中，具有入口即化的特點，常用於製作餐用膠凍、糧食膠凍等。明膠還可用於製作果凍，明膠膠凍在温熱而尚未溶化的糖漿中不會結晶，温熱的膠凍在凝塊被攪碎後還可重新形成膠凍。明膠作為穩定劑可用於冰淇淋、雪糕等的生產，明膠在冰淇淋中的作用是防止形成粗粒的冰晶，保持組織細膩和降低溶化速度。為獲得優良的冰淇淋，明膠的含量必須恰如其分。明膠在冰淇淋中的一般用量為0.25%～0.6%，任何膠凍強度的明膠都可製得良好的冰淇淋，但不同強度必須配以相對應的濃度。 ^[7] 

明膠作為膠凍劑添加到肉製品中，用於香野豬肉、肉凍、罐頭火腿、口條、小牛肉、火腿餡餅、罐頭肉類及鎮江餚肉等製品的生產，提高了產品的產量和質量。明膠還可對一些肉製品起乳化劑的作用，如乳化肉醬和奶油湯的脂肪，並保護產品原有的特色。在罐頭食品中，明膠還可作為增稠劑，常常添加粉狀明膠，也可加入一份明膠，二份水配成的濃膠凍。 ^[7] 

明膠可作為澄清劑用於啤酒、果酒、露酒、果汁、黃酒、巴旦木果仁乳飲料等產品的生產。其作用機理是明膠能與丹寧生成絮狀沉澱，靜置後，呈絮狀的膠體微粒可與渾濁物吸附、凝聚、成塊而共沉，再經過濾去除。對於不同的飲料，明膠可根據需要和不同的物質一起使用，達到不同的效果。如在桑椹汁的生產工藝中，明膠需要和單寧、硅膠共同起澄清劑的作用。對於巴旦木果仁乳飲料，明膠可與海藻酸鈉一起作為複合增稠劑，製成一種風味獨特且口感優良的乳飲料。針對不同的飲料，明膠的添加量也不相同。在果汁飲料中，明膠加量為2%～3%，在澄清楊梅果汁時用的是含明膠1%的水溶液。在啤酒澄清中所用的是含明膠0.5%的水溶液。在澄清葡萄酒中明膠用量為0.1～0.3g/L。在茶飲料的生產中，對於不同的茶飲料，明膠可與不同的物質配合使用，達到改善茶飲料品質的目的。如在黑茶的製備過程中，明膠和硅膠的共同作用，可以防止黑茶飲料因長期存放發生混濁。在綠茶的製備工藝中，經明膠和乙烯吡咯烷酮的混合物處理後，綠茶冷飲可獲得良好的可口性。 ^[7] 

近年來，日本等國較多地將明膠用於食品塗層。在食品表面塗覆明膠具有以下優點：（1）當兩種不同的食品組合在一起時，塗覆明膠能抑制褐變反應。（2）防止食品吸潮及僵硬，在粉末狀、顆粒狀糖類的表面塗覆食用明膠，能防止糖類吸潮，避免結塊現象。（3）可使食品表面有光澤，提高食品質量。（4）可防止食品腐敗氧化。濃度為10%～15%的明膠形成的塗層適用於火腿、醃肉、香腸和乾酪等，可防止食品腐敗，延長食品的保存性。（5）明膠作為穩定劑，防止產品幹縮變形。（6）保鮮作用，在浸泡水果、蔬菜的糖液中，添加明膠溶液，在果蔬表面形成皮膜，能保證食品的新鮮度和天然風味。 ^[7] 

在食品生產中，明膠還可用於製作蛋糕和各種糖衣。由於明膠的穩定性，這種糖衣即使在熱天，當液相增加時也不致滲入糕餅中，而且還能控制糖晶體的大小。明膠還可用於製作彩珠冰淇淋的彩珠、無糖罐頭等。在食品包裝方面，明膠可合成明膠膜。明膠膜又稱可食包裝膜、生物可降解膜。現已證明明膠膜具有良好的抗拉強度、熱封性、較高的阻氣、阻油阻濕性能。陳潔等人用明膠合成的生物可降解膜主要用於水果保鮮、肉類保鮮、食品包裝或直接食用。 ^[7] 

按照GB 6783-2013 《食品安全國家標準》中規定明膠可在如下的食品分類中按生產需要適量使用：

明膠因其生物可降解性、良好的生物相容性和成膜性而在醫藥領域中廣泛應用。 ^[8]  製作膠囊殼需要的原材料有十幾種之多，在其中，明膠當仁不讓，佔據着頭把交椅，佔膠囊殼質量的90%以上。 ^[9] 

明膠膠囊雖有很多優點，但也存在不足：

（1）由於醛基、亞胺或酮類等基團的存在，膠囊在儲存過程中易發生交聯，形成穩定的明膠網絡，減緩膠囊的溶出，降低其生物利用度；

（2）明膠來源於動物的皮或骨，因此素食主義者用藥時不方便；

（3）明膠膠囊囊殼材料來源於動物皮或骨，易傳播傳染性海綿組織腦科疾病——瘋牛病；

（4）軟膠囊囊殼機械特性易受温度和水分影響——囊殼中增塑劑的加入，增加了氧滲透率和水分在囊殼和膠囊內容物間的轉移，極少量的水分變化就會對藥物的溶出造成很大影響；

（5）軟膠囊還存在藥物遷移的現象。因此，需要尋找改性明膠或明膠替代品來改善明膠膠囊的缺陷。 ^[8] 

明膠膠囊的替代品有植物膠（魔芋膠、阿拉伯膠等）、微生物膠（黃原膠、結冷膠等）、海藻膠（卡拉膠、海藻酸鹽類等）、澱粉等。 ^[8] 

明膠是膠原水解產物，是生物來源的多肽，具有良好的生物相容性。明膠經改性後凝固點降低，在較低的温度下能保持液體狀態，可作為血漿替代品應用於臨牀，主要用於手術創傷、低血容量性休克等的血容量補充，聚明膠肽已被世界衞生組織（WHO）列為基本藥物 ^[10]  。 ^[8] 

目前，國內應用較多的血漿擴容劑產品有聚明膠肽注射液和琥珀酰明膠注射液。前者是六亞甲基二異氰酸酯通過脲橋鍵交聯的脲聯明膠注射液；後者是以琥珀酸酐為交聯劑，交聯改性的琥珀酰明膠注射液。明膠作為血漿容量擴充劑很好地解決了臨牀血源緊張、輸血時的血型等問題。 ^[8] 

明膠作為血漿替代品的使用量佔全球血漿擴容劑（白蛋白、葡聚糖、羥乙基澱粉等）的25%，但明膠在臨牀應用中會產生毒副作用：頻繁使用明膠注射液會導致急性腎損傷的發病率增加；減少凝血因子Ⅷ、Ⅰ和血管性血友病因子（von Willebrand Factor，vWF），降低血小板數量，誘導纖維蛋白聚合紊亂，延長出血時間；可引起嚴重的過敏反應等。 ^[8] 

明膠因其具有較高的生物相容性、生物可降解性且體內降解後不產生其他副產物、無免疫原性和血液相容性以及具有與膠原相同的組分和生物性質，廣泛應用於組織工程和藥物遞送系統中。對於骨組織，理想的骨組織支架需具有生物活性和足夠的機械強度、易於細胞黏附，但明膠在體內降解速度較快、機械性能差。有學者綜合聚己內酯（PCL）良好的機械性能、其在體內降解速率與骨生長速率相當、磷酸鈣修飾後的明膠的礦化作用，製備 3D雙層支架——磷酸鈣修飾的明膠/PCL支架（Gel/SG5/PCL），彌補了明膠在體內降解速度快、機械性能差等問題。 ^[8] 

明膠或改性明膠也可作為非病毒載體用於基因藥物的遞送，可解決傳統陽離子載體的細胞毒性及免疫原性等問題。siRNA誘導基因沉默，可用於包括癌症在內的多種疾病的治療，但siRNA不穩定，易被酶降解。如果將 siRNA鏈5'-末端硫醇化，siRNA單體自發聚合形成聚siRNA，同樣，用二硫化物修飾明膠鏈中的羧基得到硫醇化明膠。通過聚siRNA與硫醇化明膠間自發地交聯而把siRNA載入硫醇化明膠納米粒。載聚siRNA硫醇化明膠納米粒在還原劑存在的條件下釋放出siRNA單體，避免siRNA被酶降解，有效地將siRNA遞送到病灶。 ^[8] 

作鑄塗紙的膠粘劑：由於生產鑄塗紙所用的乾酪素價格昂貴，經過實驗室的研究試驗和工廠的生產實驗，水解和漂白處理後的工業低等級明膠可作為鑄塗紙的膠粘劑。 ^[7] 

明膠最重要的性能之一是形成可逆轉換膠體的能力。可逆轉換膠體在生產膜、織物、塗層、膠囊方面有很重要的應用。有專利報道了利用這種凝膠製造汽車部件的模子。由於明膠具有發泡性，因此它可以應用在防火劑、莊稼保護覆蓋物、塗層襯底、抑制灰塵擴散材料及應用在製備吸收噪音的泡沫水泥化合物、熱絕緣體和防火材料。利用明膠的粘性製成的皮膠比合成膠更常用、更環保，可用於造紙的施膠劑，來製造砂布、砂紙、膠帶紙。美國航天局研製成功膠原蛋白強力粘合劑，用作飛機外殼鋁板的粘結，其強度超過了任何一種鉚接和粘接方式。明膠的可乳化性可以用作保護膠體、絮凝劑，用在化妝品、塗料中，而且膠凍強度（Bloom值）越高的明膠具有越高的乳化能力。明膠的吸油性可用於回收地面潑濺的油，明膠的吸水性可用於農業殺蟲劑的可控緩釋體系。 ^[7] 

用明膠、澱粉、海藻膠質、角藻膠作為殼材料，以通式為[ R₁O(CH₂CH₂O)_nSO₃]^-（R₂NHR₄R₃）⁺的材料為核心，做成高濃度的膠囊型洗滌劑，並具有良好儲藏性、除垢作用和生物降解性。日本報道了明膠與十二烷基酰氯在醇溶液中反應可製成肽—月桂酸鈉鹽，此產品可用做表面活性劑，它在硬水中有很好的溶解性，氣味少，起泡性好。日本還有用不溶於水的N-酰化明膠包裹化妝品的顏料的報道，這既阻止了顏料與皮膚的直接接觸，又具有保濕作用。 ^[7] 

明膠獨特的性能，使其在傳統感光材料中起着重要的作用。新的感光材料的出現也應用到了明膠。有學者利用明膠製成了含有鹵化銀感光微粒的噴墨印刷接受層。這種材料含有基層，基層的一邊為含有鹵化銀微粒的感光層，另一邊是含有多種親水膠體的噴墨印刷吸墨層。這種材料允許將感光材料剛剛沖洗後就進行噴墨印刷，並且温度大時具有良好的墨水親和性。 ^[7] 

隨着數字相機的應用，彩色相片硬拷貝所需要的噴墨紙，已經開始出售，在這種紙的一邊或兩邊都塗上了明膠層。 ^[7] 

明膠、膠原的水解物及其衍生物在化妝品中應用，對皮膚和毛髮具有保護、保濕、去污等作用，但這類添加劑只有在與化妝品某些成分配伍時才能顯現出有意義的效果。 ^[2] 

這類蛋白質與月桂酰醚硫酸酯鈉（sodiumlauryl ether sulphate）組成的複合物對眼睛有保護作用。將中性膠原溶液和酸溶膠原溶液與合成的肥皂、香皂及其它洗淨劑配合使用，可防止皮膚免受各種洗滌劑的有害作用（如刺激作用）。這是因為明膠、膠原的水解物及其衍生物能在洗滌劑外形成膠束而使合成的肥皂、香皂及其它洗淨劑趨於温和。同時，它們可增強洗淨劑的去污作用而不降低或僅略為降低泡沫活性。含蛋白質的肥皂和洗淨劑還具有優良的保濕效果，對某些油類物質如染眉油、口紅、眼臉膏等有極好的乳化性，洗後能使皮膚感覺柔和、不發乾和不發粘。 ^[2] 

含蛋白質的毛髮化妝品能增加毛髮的抗張強度和彈性，因此常用作燙髮、整理、漂洗和乾燥類化妝品的製造；由於蛋白質能降低表面活性劑、鹼和過氧化物對毛髮的損傷，故常添加蛋白質以製造護髮素。在市場上常見的發用化妝品有：保持水分的香波、頭髮調理膏或液、羊毛-蛋白質護髮素、蛋白質定髮膠等。明膠、膠原的水解物與維生素類物質配合使用，可製成營養、護膚美容、抗皺等化妝品，如膠原水解物與維生素E配合使用製成搞皺美容霜；也可製成複方針劑作皮下注射，用以使皮膚皺紋消失而變得平滑。 ^[2] 

明膠在造紙工業中的用途也很重要。凡屬手工製造的紙和幾乎所有的高檔紙，尤其是以破布為原料的紙張都應用明膠。它也同樣應用於全木漿紙或破布、木漿紙作為施膠物料，單用明膠或明膠、澱粉混合物均可。對於手工製紙一般都採用含3%～5%明礬的7%～10%明膠液來施膠；若用破布、木漿或西班牙草為原料製造高質量紙，施膠液的明膠含量為4%～8%及含明礬3%～5%、甲醛0.1%～0.75%，以使明膠在乾燥時得以豎膜。

紙張用明膠上漿後，表面光滑堅牢，不易沾污，在翻動時有特殊的響聲；鈔票紙用明膠上漿後能經得起多年頻率的摺疊使用；鋇底紙有一氧化鋇層，以使紙張具有一定的色調；為製造可保持永久性印漬的紙張，需要在紙上塗上明膠、甲醛、甘油和明礬等混合液；用明膠、甘油處理並經甲醛固化，可製造質地緊密、能防止氣體和液體泄漏的紙張；用明膠、氯化鋰、甲醛處理，可製得導電材料、透明分層材料；將明膠和胍醛樹脂加入紙漿，可提高紙的不透水性；辦公用紙、複寫紙、製圖用紙等的製造也需要加入明膠。總之，在造紙工業中明膠大有用武之地。在造紙中作為膠粘劑用的明膠，一般只能選擇低凍力和低黏度的明膠，甚至用骨膠，以便膠液能滲透到被膠合物的表面以內，這樣才能提高膠合效果。 ^[2] 

本品為動物的皮、骨、腮與韌帶中膠原蛋白經適度水解（酸法、鹼法、酸鹼混合法或酶法）後純化得到的製品，或為上述不同明膠製品的混合物。

本品為微黃色至黃色、透明或半透明、微帶光澤的薄片或粉粒，無臭。在水中久浸即吸水膨脹並軟化，重量可增加5~10倍。

本品在熱水或甘油與水的熱混合液中溶解，在乙醇、三氯甲烷或乙醚中不溶，在醋酸中溶解。

1、取本品0.5g，加水50mL，加熱使溶解，取溶液5mL，加重鉻酸鉀試液-稀鹽酸（4:1）數滴，即產生橘黃色絮狀沉澱。

2、取鑑別1項下剩餘的溶液1mL，加水100mL，搖勻，加鞣酸試液數滴，即發生渾濁。

3、取本品，加鈉石灰，加熱，即發生氨臭。

凝凍濃度

取本品1.10g，置稱定重量的錐形瓶中，加水80mL，在15~18°C放置2小時，使完全膨脹後，置60°C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°C冰浴中冷凍6小時，取出，倒置10秒鐘，應不流下。

取本品1.0g，加熱水100mL，充分振搖使溶解，放冷至35°C，依法測定（通則0631），pH值應為3.5~7.6。

照紫外-可見分光光度法（通則0401）測定。

供試品溶液：取本品2.0g，加50~60°C的水溶解並製成6.67%的溶液，冷卻至45°C。

測定法：取供試品溶液，分別在450nm與620nm的波長處測定透光率。

限度：不得低於50%（450nm）和70%（620nm）。

取本品1.0g，加不超過60°C的水溶解並製成1.0%的溶液，作為供試品溶液，另取水100mL作為空白溶液。將供試品溶液與空白溶液置30°C±1°C的水浴中保温1小時後，用電導率儀測定，以鉑黑電極作為測定電極，先用空白溶液沖洗電極3次後，測定空白溶液的電導率，其電導率值應不得過5.0µS/cm。取出電極，再用供試品溶液沖洗電極3次後，測定供試品溶液的電導率，不得過0.5mS/cm。

取本品20g，置長頸圓底燒瓶中，加水50mL，放置使膨脹後，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，並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。

取本品10g，置250mL具塞燒瓶中，加水140mL，放置2小時，在50°C的水浴中加熱使迅速溶解，立即冷卻，加硫酸溶液（1→5）6mL、碘化鉀0.2g、1%澱粉溶液2mL與0.5%鉬酸銨溶液1mL，密塞，搖勻，置暗處放置10分鐘，溶液不得顯藍色。

取本品，在105°C乾燥15個小時，減失重量不得過15.0%（通則0831）。

取本品1.0g，依法檢查（通則0841），遺留殘渣不得過2.0%。

照原子吸收分光光度法（通則0406第一法）測定。

供試品溶液：取本品0.5g，置聚四氟乙烯消解罐內，加硝酸5~10mL，混勻，浸泡過夜，蓋好內蓋，旋緊外套，置適宜的微波消解爐內進行消解。消解完全後，取消解內罐置電熱板上緩緩加熱至紅棕色蒸氣揮盡並近幹，用2%硝酸溶液轉移至50mL量瓶中，用2%硝酸溶液稀釋至刻度，搖勻。

鉻標準貯備液：取鉻單元素標準溶液，用2%硝酸溶液稀釋製成每1mL中含鉻1.0µg的溶液。

對照品溶液：臨用時，分別精密量取鉻標準貯備液適量，用2%硝酸溶液稀釋製成每1mL中含鉻0~80ng的溶液。

測定法：取供試品溶液與對照品溶液，以石墨爐為原子化器，在357.9nm的波長處測定，同時進行空白試驗校正，計算。

限度：不得過百萬分之二。

取熾灼殘渣項下遺留的殘渣，依法檢查（通則0821），含重金屬不得過百萬分之三十。

取本品2.0g，加澱粉0.5g與氫氧化鈣1.0g，加水少量，攪拌均勻，乾燥後，先用小火熾灼使炭化，再在500~600°C熾灼使呈灰白色，放冷，加鹽酸8mL與水20mL溶解後，依法檢查（通則0822第一法），應符合規定（0.0001%）。

照非無菌產品微生物限度檢查：微生物計數法（通則1105）和控制菌檢查法（通則1106）檢查。1g供試品中需氧菌總數不得過10³cfu、黴菌和酵母菌總數不得過10²cfu、不得檢出大腸埃希菌，10g供試品中不得檢出沙門菌。

吸收性止血劑。

密封，在涼暗處保存。

吸收性明膠海綿。 ^[11]