国内研究状况大豆蛋白粉不能直接应用与材料,应用之前,需要对其改性。所以国内主要的研究内容是着手于对大豆蛋白的改性,改性内容为增塑改性、交联改性、共混改性。
增塑改性通常使用增塑剂改变大豆蛋白塑性,常用增塑剂为甘油、乙二醇、山梨醇、乙烯基乙二醇、碱、甲醛、酸、胺类、醇类等等,但研究发现这些增塑剂增塑的大豆蛋白塑料具有一个很大的缺陷,即具有很高的吸水率,因此,大大限制了此种材料的应用范围 ,可改用环氧丙烷与丙酸。姚永志[6]等用环氧丙烷对大豆分离蛋白进行增塑改性 , 制得的材料具有高强度、低吸水率的优点,具体情况如下, 拉伸强度在 20MPa 以上 , 吸水率在 30 %~ 45 %。 此外 , 丙酸也是一种非常有效的增塑剂 , 可用来代替甘油、乙二醇作为增塑剂。Weining huang[7] 以十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠作为增塑剂,大大提高了大豆蛋白塑料的防水性。胡世民等利用强碱可以有效地截断蛋白质分子的长链结构, 往大豆蛋白塑料中加入强碱,提高蛋白质分子的加工性能、力学性能;尿素和二甲基二氯硅烷提高了大豆分离蛋白的耐水性,机理为增塑剂与蛋白质分子中的亲水基团发生氢键结合或遮盖了蛋白质分子中的亲水基团 , 从而,提高了耐水性。酰胺类和小分子多元醇类化合物可以增塑大豆蛋白塑料 , 己内酰胺增塑后大豆分离蛋白的断裂伸长率可达 125 %, 拉伸强度可达 3 .9 MPa。增塑改性的大豆单笔塑料力学性能不一,差异较大,可见,增塑剂的种类影响大豆蛋白塑料的力学性能。28659
交联改性的目的主要是提高大豆蛋白的拉伸强度、杨氏模量、硬度等力学性能,常用的改性剂为甲醛、戊二醛、乙醛、糖醛。
邹文中[8]将甲酰胺和甘油、脲素和SDS作为复合增塑剂,按不同比例与大豆蛋白混合,通过模压成型制成大豆蛋白塑料。结果表明,采用甲酰胺增塑、甲酰胺-甘油复合增塑或脲素改性处理,大豆蛋白塑料的2 h和24 h吸水率降低,耐水性增加,表明改性成功,塑料抗水性得以改善;而采用SDS变性处理,塑料2 h和24 h吸水率都提高,塑料抗水性降低。在这之前,邹文中【9】研究不同甲酰胺对大豆蛋白增塑性的影响,得出当甲酰胺含量增加时,其拉伸强度、杨氏模量逐渐降低,但断裂伸长率先上升后降低,当甲酰胺含量为20%(wt)时,断裂伸长率为296.66%,比纯的大豆蛋白提高76倍。论文网
增塑剂的用量也会影响大豆蛋白塑料的吸水率。郝建淦【10】等人研究乙酰、聚乙二醇600、环氧豆油、山梨醇的用量对吸水率的影响。增塑剂用量少时,乙酰增塑的大豆蛋白塑料的吸水率最大,聚乙二醇600增塑的大豆蛋白塑料的吸水率最小。增塑剂用量较大时,吸水率较大的大豆蛋白塑料为环氧豆油增塑的大豆蛋白塑料,而吸水率较小的为山梨醇增塑的大豆蛋白塑料。Wu【11】等在大豆分离蛋白溶液中加入乙二醇,当EG=50wt%时,SPI的耐水性最好,σ=4.23MPa,ε=220%,
以上主要是通过小分子增塑剂对大豆分离蛋白进行改性,虽然其增塑性有较大提高,但是其力学性能不佳。
共混改性主要以无机材料、有机物作为复合增塑剂,增塑大豆蛋白。
周紫燕【12】等人以羟乙基纤文填充大豆分离蛋白,制备出生物可降解SPI/HEC复合材料(ES),并用X-射线衍射、差示扫描量热法、扫描电镜和拉力测试表征其结构和力学性能。值得关注的是仅仅加入5%(wt)的HEC即可使复合材料的拉伸强度达到11.74MPa,比纯大豆分离蛋白材料增加了60%,同时其断裂伸长率增加了50%。原因为HEC易单分子形似进入大豆蛋白塑料的基质,较强的组分间相互作用,从而实现了拉伸强度与断裂伸长率的同步增强。
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糖基化处理对大豆分离蛋白功能的影响
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