果胶是碳水化合物的衍生物，是一种高分子的聚合物，分子量在50000至300000之间。其基本结构是D-吡喃半乳糖醛酸，以α-1，4-糖苷键链连接成的长链，通常以部分甲酯化状态存在。果胶在酸性或碱性的溶液中，均可使酯化部分水解，成为果胶酸。果胶及果胶酸在水中的溶解度，随链的增长而减小。在一定程度上随酯化程度的增大而加大，果胶酸的溶解度均较低（＜1%)，但在衍生物如甲酯，乙酯较易溶于水。这主要与果胶物质内的构型有关。在人认为，果胶物质的分子不是直线型的，可能为一种很复杂的折叠形状，容易形成分子内氢键。而酯化程度增大的果胶质，分子内氢键会相应削弱，所以溶解度会有一定的增加。果胶溶液具有较高的粘度，其粘度与链长成正比。

由于果胶质具有较高的粘度，故在一定温度下，当果胶质含量和糖、酸比例适当时，就会形成凝胶，给人们带来风味独特的各种果酱、果冻食品。

果胶形成的凝胶，按果胶中甲氧基含量的不同有两种，一种是高甲氧基果胶型的凝胶，另一种是低甲氧基果胶的离子结合型凝胶。

（一）高甲氧基果胶（H.M.P）高甲氧基含量大于7%。在温度低于50度，加入糖使糖浓度达到60～70%，加入酸控制pH在2至3.5时，就可形成凝胶。这种类型的果胶之所以能形成凝胶，其内因在于果胶物质的分子形状具有不对称性。加入的糖，利用其保水性起到脱水剂的作用，来除掉果胶质胶体的水化膜。pH控制在2至3.5就抑制了果胶分子上羧基的解离，使电性中和。水化膜的被铲除和电性的中和，使果胶质的胶体粒子先连成线状，又在分子间和分子内氢键及范德华力的作用下，线线交联成很不规则的立体网眼结构。果胶分子链上多半乳糖醛酸的C2、C3上羟基的反式构型，有利于形成氢键。同时，由于果胶分子未交连部分的水化作用和空间网状结构的毛细管凝聚作用，使水分子在网眼中与果胶物质形成均相，从而使果酱加工产品含有很高的水分。

影响这类果胶凝胶的主要因素有糖的浓度，溶液的pH值，果胶的种类，性质，和温度。

与其他胶体不同，当果胶质、糖、酸和水比例适当时，果胶混合液能凝胶于较高温度中。一般来说，温度低于50度,对凝胶强度没什么影响，高于50度则强度下降，而且高温时凝胶速度要比低温时慢。

蔗糖，葡萄糖，果糖，麦糖等均能凝胶冻化，其中蔗糖的凝固力最强。糖的浓度保持在60～70%较理想，具体地还要依甲酯化程度而定。酯化程度低于55%的果胶糖和酸的需要量很大，但浓度过高则虽很快凝胶，但存放一定时间后，便有糖的结晶产生。

在实际生产中所用有效酸为苹果酸、柠檬酸、酒石酸等有机酸。一般认为pH值在2至3.5间才能凝胶，pH在3.1左右时硬度最大，pH等于3.4时，凝胶比较柔软，pH等于3.6,则不能凝胶，所以称此pH值为临界pH值，因为pH＞3.6对羧基的解离起不到抑制作用，相反pH过低会引起果胶质中酯键的水解，据有关报导，在果汁冻生产中，当pH＜2.7时，可能发生离浆现象，这是由于果汁冻内的粒子仍有小部分以水合状态存在，pH过低水化膜破裂，而有水产生，使原来凝胶的果汁冻发生漏水现象。

在影响果胶凝胶因素中，以果胶物质本身的特性最为重要。总的说来，果胶混合液中，果胶含量高则易凝胶，分子量愈大，甲氧基含量愈高，凝胶力就愈强。当果胶溶液转为凝胶时，是每6～8个半乳糖醛酸单位形成一个结晶中心，所以随分子量的加大，结晶中心增多，点与点连成的线就长，再交连成网络的强度就大。

凝胶网络结构的焦点处，多由疏水的酯基团形成，因此酯化程度的增大，将导致凝胶的刚性模数的增大，而甲酯化程度还决定着凝胶化速度及形成凝胶的外因条件。理论上完全甲酯化的聚半乳糖醛酸的甲氧基含量为16.3%由甲酯化程度的不同，可分为三种果胶：

1.全甲酯化聚半乳糖醛酸，这种100%甲酯化的果胶实际生产中应用很少。理论上形成凝胶只需加脱水剂即可。

2.速凝果胶：甲酯化程度在70%以上（相当于甲氧基含量11.4%以上），在加糖、酸后可在较高温度下形成凝胶。这种果胶分子量的大小对凝胶性能的影响更为突出。

3.慢凝果胶:甲酯化程度在50～70%以上（相当于甲氧基含量8.2～11.4%），在加糖、酸(pH2.8～3.2)后可在较低温度下凝结。其中pH值与分子中游离羧基量的关系很大。这种凝胶多用于柔软果冻、果酱点心等生产。在果汁类食品中作增稠剂, 乳化剂。

（二）低甲氧基果胶离子结合型的凝胶：

此种L.M.P的甲氧基含量≤7%, 即使糖、酸的比例再恰当也无法凝胶。而高价金属离子却有可能把果胶分子交联起来, 如Ca²⁺起的桥梁作用进而形成的网络结构。这种结构非常稳定，L.M.P的甲酯化程度愈低，则-COOH数愈多，对金属离子就很敏感，形成的键就多。

影响这种凝胶的因素, 主要有Ca²⁺用量，pH值和温度。Ca²⁺用量依果胶酸的羧基数而定。

这种凝胶虽不依赖于酸度，pH值在2.5至6.5均能凝胶，但凝胶的强度要受一定的影响，到底影响机能为何目前还不十分清楚。实际测得，pH在3.0和5.0时强度最大,pH为4.0强度却最小。

温度对这种凝胶的强度有很大的影响。在0～58度范围内, 温度愈低强度越大。58度的强度接近于零。零度时强度最大, 30度为凝胶的临界, 因此, 这种凝胶的果产品的贮藏温度必须低于30度, 一般不得超过25度。

由于糖份对形成凝胶也没影响, 因此在果冻生产上仅仅只取30%左右的糖, 以赋予食品适当甜味。目前对慢凝果胶的利用出现了采取先水解为果胶酸, 而后与Ca²⁺等形成离子结合型凝胶的趋势, 这样可节省大量的糖, 形成的凝胶强度也有所提高。