Molecular configuration of gelatin-water suspensions at low concentration

La evaluación directa de la configuración molecular de la gelatina ha sido difícil debido a la complejidad de la molécula y las limitaciones de las técnicas analíticas. El objetivo de este trabajo fue la caracterización molecular de la gelatina bovina en función de temperatura, concentración y tiempo. Se prepararon suspensiones diluidas a diferentes concentraciones (7,5 × 10-5 a 1,5 g / l) y se mantuvieron a temperaturas por encima de (S1) (40 ° C) y por debajo de (S2) (5 ° C) del punto de gelificación determinado por barrido diferencial. Calorimetría. Las mediciones de dicroísmo circular mostraron la estructura secundaria de un espectro similar a la poliprolina II similar al colágeno nativo en S1 y una configuración desnaturalizada en el acondicionamiento S2. La microscopía de fuerza atómica (AFM) en S1, utilizando un sustrato HOPG, mostró segmentos de hebras simples con dos distribuciones marcadas en alturas, ~ 0,6 nm y ~ 1,6 nm, lo que indica posibles configuraciones helicoidales incluso a altas temperaturas. En S2, AFM mostró solo una distribución de altura en el rango de ~ 0,9 nm pero más amplia (rango de 0,3-1,6 nm). Al aumentar la concentración de gelatina (12 g / l) y el tiempo de recocido (48 h), se detectó una red bien definida con una distribución de altura estrecha (~ 1,0 nm) con agregados y zonas de estructura muy ordenadas. Un análisis de las interacciones de las hebras de gelatina mostró una red unida por nudos con un número de coordinación Z = 3 (hebras) con una longitud de enlace de ~ 50 nm. La formación y agregación de la red de gel fue consistente con el aumento de tamaño molecular observado por la dispersión dinámica de la luz, mostrando variaciones en las dimensiones hidrodinámicas de ~ 10 nm (S1) a ~ 100 nm (S2). Este enfoque experimental ha permitido identificar diferencias en la configuración molecular de la gelatina, que se pueden aplicar en el estudio de la vía de estructuración de otros biopolímeros y la cinética de asociación durante el almacenamiento para un amplio rango de temperaturas.