大豆疏水分离蛋白的结构表征及新型胶粘剂的研究

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我国大豆蛋白资源丰富,价格便宜。作为一种可再生资源,通过适当改性可以作为无毒无污染的化工原料,减少不可再生资源的消耗和环境的污染。大豆分离蛋白的疏水性主要应用在化工及材料工业,但是由于大豆分离蛋白的抗水性较差而难以投入生产。有关提高大豆分离蛋白疏水性和大豆分离蛋白疏水性与结构关系的研究鲜有报道,关于大豆分离蛋白作为胶粘剂的研究也未见详细报道。本文在以ANS(8-苯胺基-1-萘磺酸)荧光探针法测定大豆分离蛋白疏水性的基础上,研究了理化因子对大豆分离蛋白疏水性的影响、疏水性与结构之间的关系以及大豆分离蛋白作为胶粘剂的应用。主要研究结果如下:1.理化因子对大豆分离蛋白表面疏水性的影响在以ANS荧光探针法测定大豆分离蛋白表面疏水性的基础上,研究了理化因子对大豆分离蛋白表面疏水性的影响。在没有其他因素干扰的情况下,pH值和温度对S0均有极显著的影响;在一定的pH和温度范围内,温度和pH对S0的影响有协同效应;温度过高时使蛋白发生凝聚而使表面疏水性降低;在pH7.6,70℃时有相对最大S0值;一定程度的交联反应有利于SPI的疏水性提高,但交联剂浓度过高反而不利于提高蛋白质的疏水性。乙酸酐和戊二醛浓度对SPI表面疏水性的影响并不显著;随着脲和SDS浓度的增大,SPI变性程度加大,浓度过高时由于变性程度过大使疏水性降低;脲浓度对S0的改变有一定程度的影响,但不显著;SDS浓度对S0的改变有极显著性影响;在pH值8.0、温度60℃、SDS浓度25g/L时有最大So值。2.大豆疏水分离蛋白的结构表征通过傅立叶红外光谱(FT-IR),扫描电镜(SEM),激光拉曼光谱对改性前后大豆分离蛋白的结构进行了初步表征。通过红外光谱可以推断改性前后的SPI均以α-螺旋结构为主,与拉曼光谱所得结论相符。采用扫描电镜观察发现在同一放大倍数下,改性前后SPI分子表面呈现不同性状。改性前的SPI表面比较平整光滑,有少许片状结构,而改性后的SPI表面出现坑洼,十分不平整。3.大豆疏水分离蛋白作为胶粘剂的应用研究了SDS浓度、SPI浓度和搅拌时间三个因素对改性后的SPI用做胶粘剂的性能的影响。实验结果显示当SDS浓度为3%,SPI浓度为10%,搅拌时间为3.5h时胶粘剂可达到最大的干态切变强度。采用线性综合分析法对正交试验中的九个样品和市售白乳胶的质量进行综合评分,结果显示SDS浓度4%,SPI浓度15%,搅拌时间3.5h条件下制得的胶粘剂质量最好。
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