胶原分子是由三条多肽链相互缠绕所形成的螺旋体，通过工艺过程的处理，胶原分子螺旋体变性分解成单条多肽链（α-链）的α-组分和由两条α链组成的β-组分及由三条α链组成的γ-组分，以及介于其间和小于α-组分或大于γ-组分的分子链碎片。由此可见，明胶是一个具有一定分子量分布的多分散体系，其分子量分布因工艺条件不同而有所差别，并影响到明胶的理化性能。
明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质，明胶与胶原具有同源性。胶原具有棒状三股螺旋结构，当其部分水解制备明胶的过程中，胶原的这种三螺旋结构发生部分分离和断裂。明胶的氨基酸组成与胶原相似，但因预处理的差异，组成成分也可能不同。
明胶是经胶原适度水解和热变性得到的产物，生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等，市场上常见的明胶多以牛皮牛骨或猪皮为原料制备，近年来由于疯牛病和口蹄疫的出现，许多明胶生产厂家开始转向以鱼皮、鱼鳞和鸡皮为原料制备明胶。目前，明胶的生产方法主要有碱法、酸法、酶法等。碱法和酸法是传统的生产方法，生产周期较长一般为15天，所排废液对环境的污染较大。由于酶法制备明胶的生产成本较低，产品安全性高，在医药、食品领域等逐步取代酸法和碱法生产的明胶。
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