-大豆蛋白纤维

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原基色的消除和光稳定性的问题
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大豆的组成成分
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豆油
大豆榨油所得的粗脂肪即为豆油,新鲜的豆油大 部分为不饱和脂肪酸。目前测定结果为:不饱和 脂肪酸有亚油酸50.7 %～ 54.5 % , 油酸21.3 %～28.9 % ,亚麻酸6.5 %～8.3 %; 不饱和脂肪 酸有硬脂酸3.5 % ,软脂酸11.7 %及少量木酸、 花生酸和维生素A、E 等,是优质的食用脂肪,消 化率可达98.5 % ,体积质量为0.922 g/ cm3～ 0.933 g/ cm3 ,在20 ℃时折射率为1.47 ,凝固 点- 15 ℃～ - 19 ℃。
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11 s 大豆球蛋白分子的外形尺寸为外直径11 nm ,厚7.5 nm 的圆饼形。
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7 s 球蛋白分子的结构
7 s 球蛋白的分子量约为15 000～18 000 ,聚合度在110 左右。其由三种亚单 位拼成。这三种亚单位目前分别命名为α、 α′和β。他们呈平面三角形密堆积形成7 s 球蛋白分子。
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结论
大豆含有脂肪、蛋白质、糖类物质、纤维素、灰分及 水分等。
大豆脂肪即豆油是具有良好食用价值的不饱和脂肪酸。
大豆蛋白是豆饼(豆粕) 中的重要物质,可 以提取作为食品和纺织纤维的原料。 大豆蛋白质有较复杂的结构和特殊的氨酸含量。 豆饼经提取蛋白质后的剩余物中主要为糖类物质,但其
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Simons等人利用生物技术合成了蜘蛛蛋 白纤维。杜邦采用DNA 重组生物技术， 开发出尖端材料蜘蛛丝。
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据国外有关资料报道，有将大豆蛋白用 戊二醛作交联剂制成大豆蛋白生物可降 解性高聚物，用于塑料、粘合剂、薄膜、 包装材料、增强材料等应用领域。目前， 国外尚无用于纺织品的大豆蛋白质纤维 的研制和开发工作的报道。
大豆蛋白纤维 之发展篇
大豆和大豆蛋白质的组成与结构
大豆亦称黄豆,是双子叶植物(dicotyledon) ,大豆属 soia) 豆科中草本植物,学名Glycine Max(L)Merrill ,在 中国栽培、利用已有三千年以上的历史。中国古汉语 称为“菽”,日本称为“ だいず”(daiz) ,英语为 soybean”。大豆原产于中国黄河流域,公元前二世纪初, 扩移到中国东北,并传入朝鲜,后传入日本,1740 年传入 法国并转达欧洲各国,1765 年传入美国。20 世纪以来, 美国、巴西、阿根廷、印度、印尼、加拿大等国大豆 产量猛增。
大豆和羊毛在氨基酸含量上的区别等也没有定论。
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大豆蛋白的结晶结构
其单晶的类型，如单斜晶系或者三斜晶 系的可能性较大，但成螺旋型晶也有可 能，甚至是侧向有序，在此方面，最好 深入研究，形成结论
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大豆蛋白纤维混抽后的超分子结构
基原纤、微原纤、原纤、巨原纤四级结构 中，那些层次不存在以什么形式存在、 原纤中间的缝隙孔洞的尺寸及其分布形 态如何？纤维内部的比表面积有多大、 分子间结合能级以及主体属性等等
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湿纺形成的纤维，皮芯结构
根据试样多重试染观察，皮芯结构相当 明显，且皮层相当厚，但是它与纺丝浴 和纺丝参数的关系如何，与产品的加工 性能和使用性能的关系如何等等，而这 些问题，对于今后纺丝和产品的开发方 向，具有重要的作用
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典型的理化性能数据
除了纤维密度（比重）断裂比强度、断裂伸长、断裂功 初始模量等之外，拉伸弹性回复谱图，勾结强度、弯 曲疲劳强度、扭转疲劳强度、压缩模量、扭转模量、 动静摩擦系数、纤维集合体压缩弹性模量、比热、径 向轴向导热系数、玻璃化温度、粘流温度、脆折温度、 表面比电阻、体积比电阻、相对介电系数、介电损耗 模量、折射率、溶解反应性能、各种染料的上染率等 化学性能等等，应该给出典型值，从而国际化学纤维 性能手册系统可以列入，包括红外吸收光谱X射线衍射 图等系统数据，从而使得大豆蛋白纤维，成为纤维家 族正式成员，占据也有的地位。
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豆饼
大豆榨油后的豆饼(豆粕,soybean meal) 脱脂后主要含 有粗蛋白、糖类物质及粗纤维等。其中糖类物质中淀 粉含量极低,主要有双糖、低聚糖和高聚糖三类。双糖 类主要为蔗糖;低聚糖类主要为棉子糖、水苏糖、巴巴 扣斯糖;高聚糖类主要为阿刺伯半乳聚糖和糊精,也有少 量半纤维素酶。
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对于纤维的认识
优点是柔软、导湿、透气、滑爽、保暖 性好，悬垂性好等，本身的认识方面， 定性、商业化的目的说法比较多，客观 科学的评价少，尤其是对于纤维公认的 缺陷，弹性、抗皱性能、耐热性能、有 色等，对于其生态学问题的评价和解释 也很少
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纤维加工中的问题
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大豆纤维目前研究中存在问题
大豆蛋白纤维的结构研究
大豆本身是蛋白质，但是其氨基酸组分分析结构粗糙， 缺乏针对性和系统性，中国地域辽阔，大豆品种繁多， 不同品种及种植条件的大豆种籽，经不同提取方法取 得的蛋白质，其氨基酸组分还有待于测试研究。
如70年代在国毛理化性能课题中，曾经测试国少量的大 豆蛋白，其中对于胱氨酸及半胱氨酸含量，未曾检测 到，但是也有报道测试结果为“痕量”的，目前尚且 没有定论。
再生蛋白纤维
从天然动物牛乳或植物（花生、玉米、 大豆）中提炼出来的蛋白质经过溶解和 纺丝而成。
分类：再生动物蛋白纤维（酪素、牛奶、 蚕蛹蛋白丝、丝素与丙烯腈接支而成的 再生蚕丝等）
再生植物蛋白纤维（花生、玉米、 大豆）
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18Leabharlann 由于受早期科技水平的限制，上述研制的再生 蛋白质纤维因强力低、纤维粗、物理机械性能 差、制备技术难度大等种种原因而未能实现工 业化生产。由于现代人对服装的追求趋向于自 然化、舒适化，天然纤维越来越受到人们的青 睐。但是，天然纤维如棉、麻、羊毛、蚕丝等 受到种植、养殖方面的限制，无法大量发展。 因此，从20世纪90年代开始，国内外对再生蛋 白质纤维的研制工作又开始重视起来。
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这些中间亚单位IS 共有6 种(6 种AS 中的 每一个对应4 种BS中的特定的一个) 。酸 性亚单位的分子量为30000～34 000 。 碱性亚单位的分子量为20 000～28 000 。 中间亚单位的分子量为53 000 ～58 000 ,中间亚单位球体呈直径2.2 nm ,长 约7.5nm 的圆柱形。这6 种中间亚单位 按巅倒平面六方密堆积形成一个11 s 大 豆球蛋白分子。
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大豆蛋白纤维的生产
大豆蛋白改性纤维(大豆蛋白纤维、大豆纤维)是以榨掉 油脂的大豆豆粕(含35%蛋白)为原料，从中提取球状蛋 白质，通过添加功能性助剂，经湿法纺丝而成的蛋白 改性纤维。其生产原理是将豆粕水浸，分离，提取出 蛋白质，将蛋白质改变空间结构，并在适当条件下， 与腈基和羧基高聚物接枝，通过湿法纺丝而成纤维;这 时的大豆蛋白改性纤维中，蛋白质与腈基和羧基高聚 物并没有发生完全共聚，还具有相当的水溶性，还需 经过缩醛化处理才能成为性能稳定的纤维。
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3 大豆蛋白质的超分子结构
这些大豆蛋白分子中最主要的是11 s 大豆球蛋白和 7 s 球蛋白,两者占75 %左右。
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11 s 大豆球蛋白分子的结构
11 s 大豆球蛋白分子的分子量约为360 000 , 聚合度在2000 左右。其中有12 个亚单位,每一 亚单位也是一个球状多缩氨酸分子链。 这些亚单位中,呈酸性的亚单位(分离后带羧基) 共有6种,命名为AS 亚单位;呈碱性的亚单位(分 离后带醇基) 有4 种,命名为BS 亚单位。每种AS 亚单位与另一种BS 亚单位结合成为一种中间 亚单位,即AS－BS ,命名为中间亚单位IS。
没有身骨，弹性差、容易起毛起球，在后加工 中受到高温作用手感发硬，光泽变差，达到 120 ℃就发粘发黄是染整加工中存在的主要问 题，纤维的表面比较光滑，纺纱过程中抱合力 小，另外纺纱过程中静电现象严重，造成加工 存在困难。
一方面：纤维改性方面努力
另一方面：加工中应该进行有效的研究和弥补。
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中除双糖外其余糖类物质不易被动物消化吸收,作饲料
时宜发酵处理后使用。
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再生蛋白纤维的发展
在再生蛋白纤维的研制和开发方面，国 外的历史比较早，从20世纪以来，已经 有酪素纤维、再生丝素蛋白、玉米蛋白 纤维、花生蛋白纤维、大豆蛋白纤维等 多种再生蛋白纤维。
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产品开发中的问题
与羊毛、羊绒以及绢丝等的混纺，都存 在混合互补、优化性能、配伍等问题， 应该在应用中解决。
如与羊毛混纺仿羊绒时，就很难确定其 与羊毛合适的优化混纺比例，使之既保 持羊毛原有的弹性和身骨，又可将大豆 的优良特性融会一身。
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大豆比例提高问题
大豆蛋白纤维中大豆蛋白的组成比例过 低，难以达到与所描述的性能名副其实， 但是提高比例后，又可能会影响到其物 理性能。
粗蛋白可提取用于纺丝制纤维。作为食品,糖类物质中第 一类易于消化吸收,后两类动物极难消化吸收,需经微生 物发酵分解后才易于吸收。因此,豆饼提取粗蛋白后作
为动物饲料的加工方法应该给予注意。
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2 大豆蛋白质的组成
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组成特点
其特点是柔性链非极性氨酸特别是乙氨 酸、丙氨酸等含量极少,而半胱氨酸含量 也少,胱氨酸基本没有,具有较大侧基的极 性氨酸含量较高,因此,大豆蛋白分子很难 形成延伸直链,而呈球状分子链,即球状蛋 白质。
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新发展
近年来，日本东洋纺公司开发了以新西兰牛奶 为原料与丙烯腈接支共聚的的再生蛋白质纤维 Chinon,是目前世界上唯一实现工业化生产的 酪素蛋白纤维。－100kg牛奶只能提取2kg蛋 白质，制造成本很高。
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1994年以来，美国杜邦(DuPont)公司等对玉 米蛋白纤维的制造过程和纤维性能进行了研究。 将玉米蛋白质溶解于溶剂进行干法纺丝;将球状 蛋白质溶解于碱液(pH值为11.3－12.7)中，并 加入甲醛或多聚羧酸类交联剂，可进行湿法纺 丝。据该文献报道含有交联剂的玉米蛋白纤维 具有耐酸、耐碱、耐溶剂性和防老化性能，且 不蛀不霉，它具有棉的舒适性、羊毛的保暖性 和蚕丝的手感等特性。