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大豆分离蛋白接枝改性及应用研究

奚冬雷  
【摘要】:本文对大豆分离蛋白接枝改性及应用进行了研究。大豆分离蛋白分散在8M尿素水溶液中,在N_2保护下,以Ce~(4+)-S_2O_8~(2-)为复合引发剂,分别合成了大豆分离蛋白接枝聚苯乙烯共聚物(SPI-g-PSt)、大豆分离蛋白接枝聚醋酸乙烯酯共聚物(SPI-g-PVAc),并对它们在可降解大豆蛋白膜方面的应用做了初步研究。 用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、核磁共振波谱仪(NMR)、差示扫描量热仪(DSC)对SPI-g-PSt进行了表征,证明了苯乙烯已成功接枝到了大豆分离蛋白上。并讨论了反应时间,引发剂浓度,单体浓度,反应温度等反应条件对接枝率(G%)和接枝效率(E%)的影响。结果表明,接枝率(G%)和接枝效率(E%)在25h后达到最大值;随引发剂用量和反应温度的增加,接枝率(G%)和接枝效率(E%)先增加后减小;随单体浓度的增加,接枝率(G%)增大,接枝效率(E%)先增加后减小。 采用傅立叶红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)对SPI-g-PVAc进行了表征,证明醋酸乙烯酯已成功接枝到大豆蛋白上。通过一系列单因素实验,讨论了反应时间,引发剂浓度,单体浓度,反应温度等反应条件对接枝率(G%)和接枝效率(E%)的影响。结果表明,反应条件对SPI接枝醋酸乙烯酯反应的影响同它们对SPI接枝苯乙烯的规律相似。以SPI-g-PSt或SPI-g-PVAc为主要成膜物质,以去离子水配制成成膜液,在成膜液中加入甘油,调节pH值,用流延法分别制成了SPI-g-PSt膜和SPI-g-PVAc膜。研究了pH值、增塑剂、接枝率等因素对膜的性能如抗拉强度(TS)、断裂伸长率(E)、水蒸气透过系数(WVP)等的影响。结果表明,与SPI膜相比,SPI-g-PSt膜的抗拉强度增强,WVP值减小;SPI-g-PVAc膜的断裂伸长率有了很明显的提高,WVP值也有所下降。接枝率为25%时,SPI-g-PSt膜的性能较好;而SPI-g-PVAc膜在接枝率为20%时力学性能较好。 在去离子水中将大豆分离蛋白分别与羧乙基纤维素共混配制成成膜液,并加入甘油,调节pH值,用流延法分别制成大豆分离蛋白—羧乙基纤维素可食性膜,研究了纤维素含量、增塑剂等因素对膜性能的影响。结果表明,随纤维素含量的增加,WVP值减小,抗拉强度增大,而伸长率呈先减小后增大的趋势;随甘油含量的增加,WVP值增大,抗拉强度逐渐下降,伸长率逐渐增加。


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