一般是白色、透明的粉状物,分子呈细长的棒状,相对分子质量从约2kD至300kD不等。胶原蛋白具有很 强的延伸力,不溶于冷水、稀酸、稀碱溶液,具有良好的保水性和乳化性。胶原蛋白不易被一般的蛋白酶水解,但能被动物胶原酶断裂,断裂的碎片自动变性,可被普通蛋白酶水解。当环境pH低于中性时,胶原的变性温度为40~41℃,当环境pH为酸性时,胶原的变性温度为38~39℃。胶原蛋白是一种两性电解质,这取决于两个因素,其一,胶原每个肽链具有许多酸性或碱性的侧基;其二,每个肽链的两端有α-羧基和α-氨基,都具有接受或给予质子的能力,它们可在特定的pH值范围内,解离产生正电荷或负电荷,换句话说,随着介质的pH值,不同胶原即成为带有许多正电荷或负电荷的离子。胶原肽链侧基的pKa值与其组成氨基酸侧基的pKa值略有不同,这是由于在蛋白质分子中受到邻近电荷的影响所造成的。等电点是7.5~7.8,呈现出偏碱性,因为胶原的肽链中碱性氨基酸比酸性氨基酸多一点。由于是高分子,在水溶液中具有胶体性质和一定粘度,粘度在等电点时最低,而且温度越低,粘度越大。不同分子量分布胶原蛋白溶液的黏度与溶质浓度、溶剂、pH、温度和外加电解质有关。在等电点时胶原蛋胶原蛋白的水解产物含有多种氨基酸,其中以甘氨酸最为丰富。其次为丙氨酸、谷氨酸和精氨酸,半胱氨酸、色氨酸、酪氨酸以及蛋氨酸等必需氨基酸含量低,因此,胶原蛋白属不完全蛋白质。水解猪皮胶原所得的肽类产物中含有19种氨基酸,其中包括7种成人必需氨基酸和2种幼儿必需的半必需氨基酸;而且氨基酸总量高达90%以上。在八种人体必需氨基酸中含有六种:异亮氨酸(Ile)为1.21%,亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)为4.89%,缬氨酸(Val)2.95%,苏氨酸(Thr)为1.95%,赖氨酸(Lys)为1.94%。 胶原的相对分子质量大,电泳图有3条泳带,在100kD附近出现的2条泳带分别是胶原分子的α1链和α2链,在200 kD附近出现的1条泳带是胶原分子的β链。即胶原的每条多肽链相对分子质量可达100kD,1个胶原分子相对分子质量为300kD。多肽分子量的测定方法常用SDS-PAGE,凝胶色谱法以及质谱法。有人采用凝胶过滤色谱法测定脱铬革屑中胶原水解产物分子量分布在16.1KD左右。飞行时间质谱法测定比目鱼皮胶原寡肽分子量的分布主要集中在0.6~1.8kD。动物蛋白酶水解后的胶原多肽的分子量在2~7kD,比植物蛋白酶水解的胶原多肽分子量范围更广。 胶原的热稳定性是指测定其在水系中纤维的热收缩温度(Ts),或溶液中分子的热变性温度(Td)。Ts和Td之差一般在20~25℃,而 Ts值较Td值容易测定。Td还可以表示胶原螺旋被破坏的温度,另外还与其亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氨酸)的含量有关,尤其是羟脯氨酸含量,它们之间存在正相关,冷水性鱼类的羟脯氨酸含量最低,所以冷水性鱼类胶原蛋白Td值明显低于暖水性鱼类,而又都低于陆生动物。但鱼皮胶原蛋白与鱼肉胶原蛋白相比,其真皮的Td要比肌肉的低1℃左右,这与肌肉胶原中脯氨酸的羟基化率较真皮胶原高有关。有人测定了多种鱼皮可溶性胶原蛋白的氨基酸组成,并与牛皮的氨基酸组成进行了比较,发现鱼皮胶原蛋白的羟脯氨酸和脯氨酸等亚氨酸含量比牛皮的低。此外,鱼皮明胶与牛皮明胶相比,其固有的粘度、热变性温度均比较低。