大豆蛋白改性修饰技术研究进展

大豆蛋白改性修饰技术研究进展
大豆蛋白改性修饰技术研究进展

大豆蛋白改性修饰技术研究进展

中国食物与营养2014,20(1):27-31

F00dandNutritioninChina

王中江,王

晶,李

杨,齐宝坤,江连洲

(东北农业大学食品学影国家大豆工程技术研究中心,哈尔滨150030)

摘要:介绍了大豆蛋白的基本结构与组成及功能性质,并且对大豆蛋白的改性技术,包括物理、化学、酶和生物工程等技术进行了综述,并概述改性手段对大豆蛋白结构和功能影响的研究进展。

关键词:大豆蛋白;改性;结构;功能

大豆中的蛋白质含量可高达40%,远高于其他谷类食品。其氨基酸组成与牛奶蛋白质相近,除蛋氨酸外,其余必需氨基酸的含量均为较丰富,是一种植物性的完全蛋白质。蛋白的功能性质包括蛋白凝胶、分散相、蛋白溶液等性质…。蛋白质的亚基组分皿。和结构∞1都会影响其在食品加工中的功能特性。

人为地对蛋白质结构进行改变和修饰即为蛋白改性。通常分为物理、化学和生物学方法,为了改变蛋白质大分子空间结构和理化性质,采用修改氨基酸残基和多肽链之间的结构的方法,同时达到保留营养价值的同时能够改善其功能特性的目的H1。因此,本文介绍了大豆

蛋白的分子结构组成和功能性质,并且综述了大豆蛋白的改性技术的分类与研究的进展。

性高于a亚基和a7亚基㈨。综上所述,B-大豆伴球蛋白中性质上的不同是由于各个亚基结构上的差异导致的。

2大豆蛋白的功能性质

蛋白质的功能特性可分为水合特性、乳化特性、流变和质构性能3个方面¨0|。大豆蛋白所表现出来的功能特性与其理化性质密切相关。大豆蛋白因功能特性不同应用在不同的食品体系。具有一定的凝胶性和持水持油能力的大豆蛋白用于肉制品,如将大豆分离蛋白加入西式火腿肠。大豆蛋白还可以加入到饮料、乳品等液态食品中,需要其具有良好的溶解性和分散性。由于食品加工对大豆蛋白功能特性要求的不一致,为了获得较好功能特性和营养特性的蛋白质,选择适当的改性技术,以拓宽蛋白质在食品工业中的应用范围。

大豆蛋白的结构与组成

根据离心分离系数(即沉降系数)不同大豆蛋白

3大豆蛋白的改性修饰技术

为了加强或改善大豆蛋白质的功能性,通过改变蛋白质的理化性能,达到提高营养利用率的目的,同时除去有害物质或抑制酶的活性。物理改性、化学改性、酶改性和生物工程改性是大豆蛋白的常用改性方法…。。

3.1

可分为4种组分,分别是2S、7S、11S和15s。其中7s组分占35%、11S组分占52%,而其中大豆蛋白的主要要成分是7S组分中的B一伴大豆球蛋白和11S组分中的大豆球蛋白。11S球蛋白是由非共价键连接的6个亚基对构成大豆球蛋白的主

要成分,每一对含有一个分子量约32kDa的酸性亚基和一个分子量约20kDa的碱性亚

基’5o,大豆球蛋白分子是由6个亚基对堆积形成的成两

物理改性修饰技术

物理改性是利用热、机械、电、磁能等物理作用改

变蛋白质分子间聚集方式和高级结构,通常不涉及氨基酸一级序列的改变。大豆蛋白常见的物理改性方法有加热改性、超声改性、超高压改性、微波改性等¨“。

加热处理可以增加蛋白质的交联程度,使其拥有更有序、更稳定的结构¨3|。目前对大豆蛋白的热处理改性有广泛的研究。Monagle¨41研究发现,水热处可提高凝

个堆叠的六圆环油o。7S球蛋白作为B-伴大豆球蛋白的主要成分是由三个亚基对组成,分别为a亚基、a’亚基和B亚基"j。其中a亚基和a’亚基可分为外围区域和核心区域旧1。由氨基酸序列可以计算得到a亚基和a’亚基的等电点以及疏水性均低于B亚基p。,但p亚基的热稳定

基金项目:国家十二五支撑项目“大宗低值蛋白增值加工关键技术研究与示范”(项目编号:2012BAD34804)。作者简介:

王中江(1987一),男,硕士,研究方向:粮食油脂及植物蛋白工程。

通讯作者:江连洲(1960一),博士,博士生导师,教授,从事粮食油脂及植物蛋白研究。

万方数据

28

中国食物与营养

第20卷

胶型大豆蛋白产品的溶解性、持水性、耐盐性,同时降低其低粘度。zheng【l副研究发现,醇洗大豆浓缩蛋白通过水热处理氮溶指数及乳化性得到较大提高。袁德保¨钊研究了亚基水平上热变性对大豆蛋白凝胶性的影响。发现0【、仅’亚基抑制蛋白的热聚集沉淀的效果远好

于B亚基。

超声处理能显著提高大豆蛋白的溶解性,因为超声在水相介质中产生强大的压力、剪切力和高温的“空化”作用,会破坏蛋白质的四级结构,释放出小分子亚基或肽。王小英Ⅲ1等通过试验发现,超声处理能显著提高大豆蛋白的溶解性,大豆蛋白的亚基组成和相对分子质量分布。袁道强¨8j试验发现,大豆分离蛋白经过超声处理,溶解性得到很大的提高。有助于开拓食品加工业的一个新领域。

超高压技术是一种可以在一定温度下,用100MPa以上压力(100—1000MPa)处理食品的新型的非热加工手段。它不

影响共价键,仅使形成生物高分子立体结构的氢键、离子键和非共价键发生变化,这与热处理具有本质的不同,即不破坏小分子物质,从而对蛋白质结构和性质产生影响¨9。。Calaz.ka等Ⅲ1研究表明,高压处理可有效地改善大豆蛋白的凝胶和凝结性能,形成的大豆蛋白凝胶可在低粘度保持其柔滑的质地和弹性,这是由于高压处理导致大豆蛋白质的降解、变性和絮凝反

应。RenataTo玎ezan等。2¨研究也指出sPI浓度、pH值和

压力处理在某种程度上显著影响大豆蛋白的乳化活性。

微波是一种频率在300一300GHz的电磁波,通过对蛋白质中的极性分子高速的振荡作用,产生的热作用和机械作用改变蛋白质结构,从而改变蛋白质的功能性质。当频率较高时,蛋白质的功能性最好,分子构型发生变化;当频率继续增大,蛋白质分子将聚集沉淀,使溶解性急剧下降旧“。张春红’2到等通过试验发现,微波处理能够提高醇法大豆浓缩蛋白的乳化性、吸油性和吸水性。钟振声等Ⅲ1发现,微波辐射对大豆分离蛋白改

性效果最好,显著影响其分散性、乳化性和黏眭。

此外,还有脉冲电场、超滤、低剂量辐射及添加小分子双亲物质等大豆蛋白的物理改性方法∞J。3.2化学改性修饰技术化学改性是通过改变蛋白质的静电荷、疏水基团的分布和结构组成,从而改变其功能性质。包括酰化、去酰胺、糖基化、磷酸化、共价交联、水解及氧化等方法。

酰化改性主要就是通过使用酰化剂,大豆蛋白酞化有珑拍酞化和乙酞化等两种方法。Hwang和Damoda.mnm。将大量的羧基引入到SPl分子链中,sPl分子内静电引力被破坏,蛋白质分子链得到伸展,使蛋白质分子

万方数据

带有聚阴离子特性。然后加入戊二醛交联剂,使制备的凝胶具有高吸水量的特点。陈复生、郭东权等口¨用sPI上的氨基与乙酸酐进行酰基化改性,制得的SPI材料性能明显有所提高,说明酰化使sPI的网络结构得到加强。

去酰胺改性在蛋白质化学中可通过两种方式实现,即酸或碱催化下水解和B.转变机制。羧基中的H+和O发生质子化作用,导致氨释放即为去酞胺。大豆蛋白可以用磷酸盐进行去酞胺反应,因其富含谷酞胺和天冬酞胺残基,如用Na:HP0。和NaH:PO。对大豆蛋白进行改解小肽使整个pH范围内溶解度均有提高懈’。

蛋白质与碳水化合物或生物多聚物进行交联作用后,蛋白质被赋予一些新的特性且变得稳定。新的糖蛋白是油单糖或低聚糖与£.氨基酸在希夫氏碱还原作用下发生美拉德反应产生的。同样的,由大豆蛋白与半乳糖甘露聚糖通过美拉德反应形成的结合体,其溶解性、热稳定性及乳化性在整个pH下都有所提高。许多亲水胶体如赤槐豆胶、魔芋胶、卡拉胶、甘露胶、瓜尔豆胶、阿拉伯胶与大豆分离蛋白(SPI)的美拉德反应产物不仅具有多糖的亲水性能,而且保留了蛋白质原本的表面活性,因而愈来愈受到大家广泛关注,应用前景十分广

阔㈣。

蛋白质的磷酸化是无机磷酸与蛋白质上特定的氮原子(Lys的氨基、A曙的胍基末端N)或氧原子(Ser、111r、Tyr的一OH)作用形成C-O-Pi或C-N-Pi的酯化反应,使之变成(ser、Thr)Ty卜Poj‘和Lys—Po;‘。磷酸

化利用蛋白质侧链的活性基团是有选择性地,pH值决定其磷酸化的位置瑚J。蛋白经磷酸化改性后,蛋白质体系电负性增加,分子之间静电斥力增强,这是由于大量磷酸根基团被引进,使之更易分散在食品体系中,故其在食品中应用范围能够得到有效的拓宽。

此外,大豆蛋白的溶解性、胶凝性、吸油性等功能还可以通过硫醇化作用,氨基酸共价连接,磺酸化作用,酸、碱、盐作用及羟甲基化作用等得到改善。酶法改性技术通常是通过蛋白酶的内切和外切作用把蛋白分子切割成较小的分子,利用蛋白酶的有限水解蛋白质,达到改变蛋白功能特性的目的。加酶量、底物浓度、水解时间等因素显著影响改性的程度"“。根据酶的来源不同,可分为植物蛋白酶、动物蛋白酶和微生物蛋白酶¨“。

植物蛋白酶中木瓜蛋白酶的报道最多,当水解度为性处理,得到的极性的天冬氨酸和谷氨酸和肽键部分水3.3酶法改性修饰技术3%时,得到的酶改性蛋白质的溶解度接近100%”3I;

29

乳化性在水解度为17%时达到最佳;起泡性当水解度为13%

时达到最好。盈mg等Ⅲo发现木瓜蛋白酶交联形成的大豆分离蛋白的凝胶强度最大,是最有效的交联剂。

逯听口53用菠萝蛋白酶热对变性的大豆分离蛋白进行改

性修饰,得到一种低黏度凝胶型大豆分离蛋白,它可广泛应用于高蛋白饮料、婴幼儿食品和汤类食品中。

胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶和胃蛋白酶是常用的动物蛋白酶。caldemnDeetalml研究发现,用胃蛋白酶和胰凝乳蛋白酶复合水解大豆蛋白,可以降低水解物的苦味。另外,同其他化学改性一样,酶改性也可用于生产胶黏剂。u.Kal印athy一7。等人研究发现,SPI经过胰蛋白酶改性后,胶黏性得到明显的增强。刘晓毅等”纠为了得到纯度很高的仅亚基缺失型大豆蛋白,先分离大豆蛋白中的7S/1ls组分,再对胃蛋白酶水解条件进行控制。

枯草杆菌1389、放线菌166、~calase、栖土曲霉3942、黑曲霉3350等都是目前应用较广的微生物蛋白酶。转谷氨酰胺酶(TGase)是一种可催化蛋白质分子之间发生共价交联反应,形成的聚合物具有高分子量的酰基转移酶,在可食性蛋白膜的开发上发挥着重要的作

用汹]。B出ker[393等还报到了MTGase催化大豆蛋白酶水

解物的交联聚合作用,其生成的聚合物与大豆蛋白直接交联所得的聚合物相比,更耐热、更耐酸,而且其乳化能力和起泡能力也大为提高。Yizhenzhang‘帅1等人发现,大豆分离蛋白被米

曲蛋白酶水解后,生成物的苦味得到明显降低。

3.4生物工程改性

生物工程改性主要是指基因工程改性。主要是指为了改变蛋白质分子结构和功能性质,采用分子技术和植物育种。基因工程改性有广义和狭义之分,广义包括基因突变、基因工程重组和染色体变异;狭义基因工程改性则指基因定点修饰。HeHnanHl。等通过基因沉默技术,阻止大豆中生成P34蛋白质的基因发挥作用,抑制了大豆种子中一种主要过敏原P34/Gly

mBd

30k蛋白的合

成,培育出了对大豆过敏患者可能更为安全的抗敏转基因大豆。姬月梅等H21用农杆菌介导法把有关抗逆的小麦基因(TaNH)(2)转入大豆,检测结果表明目的基因已导入并整合到大豆基因组中。4结语

综上所述,大豆蛋白的结构和功能性质通过采用不同的方法改性得到了明显改善和深度的开发,使大豆蛋白在工业中的应用范围得到不断扩展。在所有的改性修饰技术中,人们认为酶法改性的潜力高于其他改性方法,也热衷于对其进行深入的研究。但瓶颈在于与发达万方数据

国家相比,我国食品级酶制剂存在产率低、原料利用率低及成品得率低等问题,开发生产能力尚低,与其他国家存在差距。这一亟需解决的问题有赖于微生物学家及食品专家的共同努力。同时真正地掌

握并灵活运用改性方法改变大豆蛋白加工性质需要对蛋白结构从亚基的角度进行深入的了解。随着对大豆蛋白改性方法进一步的深入研究,大豆蛋白资源的功能性综合开发与利用,将会面临新的机遇,迎来更广阔的发展空间。◇

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综述改性蛋白质的安全性

综述改性蛋白质的安全性 改性方法主要有物理法、化学法、酶法、生物基因工程法等。 1 化学改性 化学改性实质是通过改变蛋白质的结构、静电荷和疏水基团分布,去除抗营养因子,从而改善大豆蛋白的性质。蛋白质的化学改性可分为两大类,一类是蛋白质分子的特定基团与改性试剂以共价键相连接,即化学衍生化反应,另一类则不存在蛋白质与改性试剂之间的共价键,主要包括亲油化、酸、碱处理等。 最常用的食品蛋白质化学改性方法:乙酸酐和琥珀酸酐作为酰化试剂的酰化作用。它们的作用机理是酰化试剂一般与赖氨酸ε-氨基作用,带正电的氨基被一个中性的酰基残基取代。酰化作用的功能:提高蛋白质的溶解度和水合作用和改进蛋白质的乳化性质。酰化蛋白质的特点:较低的等电点、较高的正极电迁移率、较好的起泡能力、较差的泡沫稳定性、结构较无序、电荷推斥、热稳定性高(主要由前两个决定)。决定酰化蛋白质营养质量的因素:蛋白质的种类、改性的程度、所采用的酰化剂。其他改性方法,如化学磷酸化—利用并入的高亲水性的磷酸基,提高蛋白质在水中的溶解度;温和酸处理—增加蛋白质表面的负电荷、导致蛋白质结构的展开、疏水性残基的暴露—具有较好的溶解度、乳化性质、起泡性质。 化学变化的危害方面需要考虑因素有两个①改性蛋白质和它的消化产物的毒性;②使用的化学试剂以及在蛋白质中任何残留物的毒性。 蛋白质的磷酸化作用是无机磷酸(Pi) 与蛋白质上特定的氧原子(Ser 、Thr 、Tyr 的-OH) 或氮原子(Lys 的ε-氨基、His 咪唑环1 ,3 位N、Arg 的胍基末端N) 形成-C-O-Pi 或-C -N -Pi 的酯化反应。 蛋白质的磷酸化改性可通过化学方法或酶法予以实现。化学磷酸化试剂:磷酰氯(POCl3)、磷酸(H3PO4)、P2O5/ H3PO4、三聚磷酸钠(STP)。 用于蛋白质磷酸化的酶称为蛋白激酶. 蛋白激酶家族包括有约1001 种酶. 蛋白激酶能对蛋白质进行磷酸化修饰,是很有潜力和前途的食品蛋白质改性的工具。常用到的蛋白激酶有依赖于CAMP 激活的蛋白激酶(CAMPdPK),酪蛋白激酶Ⅱ(CK- Ⅱ)。 磷酸化改性后的蛋白中,由于引进了大量的磷酸根基团,从而增加了蛋白质体系的电负性,提高了蛋白质分子之间的静电斥力,使之在食品体系中更易分散,相互排斥,因而提高了溶解度,聚结稳定性,降低了等电点,而且其净负电荷只有在相当低的pH 环境中才会被中和,故其可有效地拓宽在食品中的应用范围。用三聚磷酸钠改性大豆蛋白的实验结果充分验证了这一结论。但用磷酰氯改性蛋白时其蛋白溶解度反而下降,这是因为用磷酰氯作磷酸化试剂会导致蛋白质分子之间发生交联,这些交联键的存在是导致蛋白水溶解性降低的原因。但用磷酰氯改性蛋白可显著提高蛋白的粘度及胶凝性。磷酸化改性蛋白中由于负电荷的引入大大降低了乳化液的表面张力,使之更易形成乳状液滴,同时也增加了液滴之间的斥力,从而更易分散,因此改性蛋白的乳化能力及乳化稳定性都有较大改善。 从毒理学的观点看,因为没有一种生物可以合成磷酸根离子,而磷酸根离子为所有生物代谢所必需,必须由膳食中取得,所以蛋白质的磷酸化改性是一种较实用、有效的方法。 化学改性也存在很多的限制因素:(1)产品安全性,化学衍生化可定向地改变蛋白质的功能特性,然而这一技术在食品方面的应用却很少,毒性(或安全性)

改性沥青的研究进展

改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development  黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.360docs.net/doc/e98932182.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.360docs.net/doc/e98932182.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。

改性涤纶的染色

改性涤纶的染色 改性涤纶的品种较多,有化学改性和物理改性两类。物理改性主要是采用等离子体表面改性;化学改性主要以增加涤纶纤维分子结构中的非结晶部分,提高这一部分的分子间活动性能,即在聚酯纤维的大分子链中引入不对称的第三单体或极性基团。因此出现了不同改性纤维,如CDP,ECDP和ADP纤维。 CDP纤维是在涤纶中引入第三单体——磺酸基,通常为间苯二甲酸磺酸钠,包括α-—磺酸基—1,3—苯二甲酸,4—磺酸基—1,3—苯二甲酸和5—磺酸基—1,3—苯二甲酸。目前,CDP纤维多数采用间位第三单体,有时也用对位第三单体或同时加入此两种单体。CDP纤维根据所用改性剂的不同又分为高压型(高温型)即CDP纤维和常压型(低温型、易染型)即ECDP纤维。前者是在涤纶中引入第三单体磺酸基团及酸度较小的磷酸基团化合物,可用阳离子染料染色,但染色必须在110~130℃。后者除采用上述相同的第三单体外,还应加入第四单体如脂肪族二羧酸、二醇等改变纤维的非结晶区和扩大其分子活动性,同时降低玻璃化温度,因此可用阳离子染料在常压沸染下染色。 涤纶改性纤维除上述酸改性外,还有阴离子染料可染型(anionicdyeable polyester)简称ADP纤维,ADP纤维主要是在聚酯大分子链中引入碱性极性基团,疏松纤维内部结构,从而可使酸性染料上染。 分散阳离子染料: 具有阴离子性特性。因此很适合改性涤纶(CDP)纤维及其混纺产品的染色。与阴离子染料相容性好,可一浴法染色。 染料的溶解:用适量的50℃以下水搅拌至完全溶解。 染色:用冰醋酸调节pH=4-4.5,30分钟升温至120℃,保温30分钟。 可染阳离子染料: 部分阳离子染料也适合改性涤纶(CDP)纤维的染色:如:阳离子金黄X-GL、红X-2GL,红X-GRL、翠蓝X-GB、蓝X-BL、黑FDLT等。

蛋白质的生物和化学改性

文章编号:1003 7969(2000)06 0181 05 蛋白质的生物和化学改性 周瑞宝1,周 兵2 (1 郑州工程学院食品科学与工程系,450052郑州市嵩山南路140号; 2 郑州油脂化学集团公司,450053郑州市黄河路;第一作者:男,59岁,教授) 摘要:生物酶或化学法改性食品蛋白质,是提高食品功能特性的重要途径。生物酶有酶源易于得到,应用更安全,并且可将蛋白质改性到所期望的功能值;化学法的乙酰化、磷酸化、糖基化、交联反应,在改变结构和功能性方面,对提高蛋白质功能特性比酶法更有效。 关键词:蛋白质;生物酶;化学法;改性 中图分类号:TQ645 9+9 文献标识码:A 1 蛋白质的酶法改性 蛋白质的改性就是用化学因素(如化学试剂、酶制剂等)或物理因素(如热、高频电场、射线、机械振荡等),使氨基酸残基和多钛链发生某种变化,引起蛋白大分子空间结构和理化性质改变,从而获得较好的功能性和营养特性。 用于水解大豆蛋白的酶,包括植物来源的木瓜酶(Papain)、微生物蛋白酶(Alcalase、Neutrase、Ther mitase)和动物蛋白酶(Pepsin、Chymotrypsin)等,都可以用于蛋白质的改性。 1 1 大豆蛋白的部分水解及其功能特性 大量文献列举了蛋白质水解对功能特性的影响,其中包括:植物蛋白的大豆蛋白[1]、蚕豆蛋白、小麦谷朊粉、玉米蛋白、燕麦粉(蛋白)、棉籽蛋白、葵花籽和菜籽蛋白;以及动物蛋白的酪蛋白,都可以进行蛋白酶水解,又称蛋白生物酶改性。 大豆蛋白酶改性[2],对于提高蛋白质的溶解性具有特殊重要性,甚至对于在水中难于分散的谷类蛋白,也是如此。只有使蛋白水解之后,才能显示它的改性意义。玉米蛋白是一种玉米储存蛋白,在pH2~5,具有很高的不溶性,当用胰蛋白酶处理水解使1 9%的肽键断裂时,在同样的pH范围内,溶解度可达30%~50%。而小麦谷朊粉用此法处理,在pH7时,达到9 8%水解度(D H)时,溶解度从7%增加到50%。燕麦粉经Alcalase 或Neutrase酶处理,在等电点(pH5.0)条件下溶解度提高3~4倍[3]。在一定的酶与底物比例条件下,增加水解度(3 8%~ 10 4%),溶解度也同时增加。用Alcalase在pH8,或Neutrase在pH7条件下,使大豆分离蛋白进行有限的蛋白酶水解,会改变它的pH值与溶解曲线图。用Thermitase酶处理蚕豆分离蛋白,使水解度达到8 3%时,在等电的pH值下,溶解度增加高达40%。用Ttaphyloc occus aureus V8蛋白酶水解酪蛋白,水解度达到2%和6 7%时,溶解度增加25%和50%。 大豆蛋白生物改性,可以提高水解蛋白的吸水和结合水的能力。这是由于蛋白水解过程中释放出氨基和羧基,离子基团数量增加。甚至大豆分离蛋白在84%的相对湿度的室温下,其吸水性随酶处理程度成比例增加。酸 沉大豆蛋白和11S大豆球蛋白,用菠萝蛋白酶进行有限蛋白水解后,吸水能力增加2~2 5倍。运用Alcalase或Teutrase处理燕麦粉,随水解度(DH)的升高,吸水能力增加。大豆蛋白质酶改性对蛋白质的乳化能力很敏感。使用木瓜蛋白酶对大豆蛋白进行短时水解,会增加乳化能力,然而,当继续水解时,乳化能力减少。有人发现大豆分离蛋白在水解度(DH)为5%时,乳化特性最佳。蛋白酶改性,也能改善花生蛋白的乳化特性。 用胰蛋白酶部分水解由大豆和蚕豆得到的11S 球蛋白,其中高分子量的水解产物大豆球蛋白 T 和豆球蛋白 T,分别对乳化能力和乳化稳定性,起着关键作用。随着豆蛋白 T的生成,其乳化能力和乳化稳定性增加,当豆蛋白 T被胰酶进一步水解时,乳化能力和乳化稳定性降低。 蛋白酶部分水解时,乳化能力和乳化稳定性的有益作用可能是由于暴露了分子内部掩蔽的疏水基团,改善亲水 疏水平衡,从而提高乳化能力。蛋白质表面失去亲水肽,导致表面疏水作用增加,而有利于表面吸附。过度消化的不利影响,使其失去球状 收稿日期:2000 09 15

改性沥青现状及发展前景

改性沥青现状及发展前景 1、改性沥青应用现状 普通道路石油沥青,由于原油成分及炼制:工艺等原因,其含蜡量较高,导致其具有温度敏感性强,与石料的粘附性差,低温延度小等缺点。用其铺筑的沥青路面,夏季较软,易出现明显车辙壅包等病害;冬季较脆,易出现低温开裂等病害;混合料的抗疲劳性能,抗老化性能较差。同时,由于经济的快速发展,普通沥肯混合料已不能满足高等级道路和特殊地点的重交通,大轴载,快速安全运输的需要。 1.1 改性沥青的应用背景和现状 据相关资料,20世纪60年代以前,沥青路面仅用于城市道路和专用公路,沥青材料主要是煤沥青和用进口原油提炼的石油沥青。20世纪70年代前后,在全国范围内曾采用渣油吹氧稠化,掺配特立尼达(TLA)或阿尔巴尼亚稠沥青等改性的方法,提高结合料稠度,配制成200号沥青铺筑以表面处治为主的沥青面层。1985年国内开展 了沥青中掺丁苯,氯丁橡胶,废轮胎粉等改性沥青和掺金属皂等改善混合料性能的研究试验工作,取得了成功的经验。1992年NovophaltPE现场改性技术的引入,对改性沥青的推广应用起到了促进作用,使改性沥青从研究试验逐步发展到生产应用。 1.2影响改性沥青应用的因素 生产施工工艺在聚合物改性沥青的大规模应用中起到了关

键性的作用。无论是聚合物改性,物理改性还是采用不同的沥青加工工艺都会增加较大的工程成本,在国内经济不发达地区的应用会受到一定的制约。 2、改性沥青的研究现状 目前国内的研究重点在新的改性剂和沥青改性剂的加工工艺上还有一部分研究是面向工程应用的,即研究在沥青集料改性剂确定的情况下,找出合适的级配,最佳沥青用量和改性剂用量以满足实际工程的要求。我国研究改性沥青已有多年的历史,也取得了丰富的成果,但至今仍有两个问题没有很好地解决: (1)没有形成对改性沥青和改性性能统一的评价标准; (2)国内没有形成统一的研究体系。 改性沥青的研究是一项长期的复杂的系统工作,要想取得突破性成果必须综合各研究机构的优势,形成统一的研究体系,比如美国l987年~l992年的大型系统工程SHRP计划等等。而相对于国内,研究工作往往由各高等院校,科研院所独立完成,没有统一的研究规划,配套工作滞后。另外由于各部门的利益关系,沥青改性的关键技术往往是秘而不宣的,在一定程度上造成人财物的巨大浪费。 3、改性沥青的应用前景 由于普通沥青已不能适应现代化路面的要求,性能良好的改性沥青必将在高等级路面中起到越来越重要的作用 3.1 SBS改性沥青将获得更广泛的应用 研究表明,SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作用,

蛋白质改性研究与应用进度

蛋白质改性研究与应用进度 宋英皓江南大学食品与科学学院 摘要:介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、摘要介绍蛋白质的功能特性, 以及物理、化学、酶法等各种改性方法及其对蛋白质功能特性和营养安全性的影响,展望蛋白质改性的应用前景. Abstract Various protein modification methods including physical chemical,enzymatic methods and the effect of modification to its functional properties Nutritional value and safety were studied. The prospect application was also predicted. Keyword Functional properties Modification Nutritional value Safety Application 蛋白质具有营养功能,添加到食品中可以有效地提高产品的营养价值,更重要的是蛋白质在食品中可以体现出不同的功能特性,影响食品的感官特性,而且对食品在制造、加工或保藏中的物理化学性质起着重要的作用。因此蛋白质广泛用于食品加工的各个领域。但是,不少天然蛋白质的这些特性尚不突出,不能满足现代食品开发与加工的需要,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。 1蛋白质的功能特性 蛋白质的功能性质主要分三类:(l)水化性质,包括水吸收及保留、湿润性、溶胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度。由蛋白质肤链骨架上的极性基团与水分子发生水化作用。(2)与蛋白质一蛋白质相互作用有关的性质,包括产生沉淀作用、凝胶作用和形成各种其它结构(如蛋白质面团和纤维)。蛋白质分子受热舒展,内部的疏水基团暴露出来,通过疏水作用(高温能提高此类作用)、静电作用(通过ca,·和其它二价离子桥接的)、氢键(冷却能提高此类作用)或二硫交联形 成空间网状结构。(3)表面活性,包括表面张力、乳化作用和泡沫特征。蛋白质结构中既有亲水基又有亲油基,能够吸附在油一水或空气一水界面上,一旦被界面吸附,蛋白质 形成一层膜,可阻止小液滴或气泡聚集,有 助于稳定乳化液和气泡。这些功能特性 在食品中常被应用。蛋白质的功能特性与其结构有关,即氨基酸组成、排列顺序、构象、分子的形状和大小、电荷分布以及分子内和分子间键的作用。高比例的极性残基影响肤链间相互作用、水化作用、溶解性和表面活性,疏水性相互作用在蛋白质三级折叠中相当重要,它影响乳化作用、起泡性和风味结合能力。带电氨基酸能增强静力相互作用,起到稳定球蛋白,结合水分的作用,以及水 化作用、溶解度、凝胶作用和表面活性。琉基(SH)能被氧化形成二硫键,硫醇和二硫化物的相互转化会影响流变性。共价键和非共价键的性质和数量决定了蛋白质的大小、形状、表面电荷“,。所有这些性质又受PH、温度等环境因素及加工处理的影响。 2蛋白质改性 2.1物理改性 改变蛋白质功能特性的物理方法有机械处理、挤压、冷冻等。蛋白质粉末或浓缩物彻底干磨后会产生小粒子和大表面的粉末,与未研磨的试样相比,水吸收、蛋白质的溶解度、脂肪吸收和起泡性质都得到了改进;在乳的均质过程中,蛋白质悬浊液受到强烈剪切力使蛋白质聚集体(胶束)碎裂成亚基, 从而提高蛋白质的乳化能力川。挤压处理时蛋白质在高温高压下受定向力的作用而定 向排烈压力的释放,水分的瞬时蒸发,形成 具有耐嚼性和良好口感的纤维状蛋白质。将蛋白质溶液以一定速率冷却,会产生垂直于冷却表面的冰晶,使蛋白质定向排列并在冰晶空隙中被浓缩,移去水分可得到结构完整的蛋白质。 2.2化学改性 2.2.1酸、碱、盐作用下的改性 蛋白质经酸、碱部分水解可改进其功能特性,如溶解性、乳化能力、起泡性等,并能钝化酶活力,破坏毒素、酶抑制剂和过敏原,但往往会造成营养价值下降。P-乳球蛋白和乳清蛋白在酸性或微碱性中热展开,提高了它的增稠、凝胶、起泡和乳化性质。在适当pH

SBS改性沥青的性能与应用

SBS改性沥青的性能与应用 摘要:我国高速公路建设自改革开放以来,经历了从无到有,从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时,传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求,而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能,与水稳定性,抗滑能力等内容,比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性,探究了加强对SBS改性沥青的学习,开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词:SBS改性沥青;改性沥青性能;改性沥青应用;沥青施工;工程效益;应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用,为适应道路路面的使用性能的要求,保证路面良好的使用状态,延长路面的使用寿命,就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力,低温抗裂能力,改善了沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑能力,增强了路面的承载能力,提高了沥青的抗氧化能力,是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来,国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作,改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明,与其他改性沥青相比,SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出,SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体,是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物,SBS改性沥青是以基质沥青为原料,加入一定比例的SBS改性剂,通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中,同时,加入一定比例的专属稳定剂,形成SBS共混材料,利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下,用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能,具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力,并极大地改善沥青的水稳定性,提高了路面的抗滑性能。

涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展

涤纶-TPU涂层织物界面性能研究进展 周长城李忠东王兆军鞠国良 总后建筑工程研究所,陕西西安710032 摘要:涤纶织物表面惰性是制约涤纶-TPU涂层织物复合牢度的重要因素,纤维及织物表面改性是改善涂层与织物界面结合效果的有效措施。在分析涤纶-TPU涂层织物界面结合强度影响因素的基础上,综述了国内外涤纶织物表面改性的研究进展,以及涂层织物研究中常用的研究方法及技术手段。 涤纶;热塑性聚氨酯;涂层织物;界面 TS101.923A1672-2191 (2011 )04-0053-05 2011-02-22 周长城(1980-),男,工程师,主要从事TPU涂层织物的研究。 jgszcc@163.com

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大豆分离蛋白改性的研究进展

基金项目:国家自然科学基金资助项目(20704044); 作者简介:李海萍(1984-),女,硕士研究生; 3通讯联系人,E 2mail :cesyjz @https://www.360docs.net/doc/e98932182.html,. 大豆分离蛋白改性的研究进展 李海萍,易菊珍3 (中山大学化学与化学工程学院高分子研究所,广州 510275) 摘要:首先介绍了大豆分离蛋白的基本组成与结构,然后分别从化学改性、酶改性和物理改性三个方面对 大豆分离蛋白改性进行了综述。其中,在化学改性方面,针对大豆分离蛋白中含有的氨基、羧基、巯基等不同活性基团的改性原理及研究现状进行了介绍。在酶改性方面,主要介绍了谷胺酰胺转胺酶、木瓜蛋白酶等对大豆分离蛋白的改性作用。在物理改性方面,介绍了共混、加热改性等目前研究较多的方法。通过化学、物理和酶等方法等来引起分子结构的微变化,可使人们获得各种符合预期的性能优良的产品,开发其在医药、化工等领域的应用潜力。 关键词:大豆分离蛋白;结构;改性 引言近年来,由于全球石油危机及环境污染问题,以石油为原料、不可降解的聚合物材料的广泛使用引起 了大家的担忧[1],而且塑料垃圾掩埋后,有毒单体和小分子低聚物的释放又会污染地下水资源 ,给人类和 生物体健康构成威胁。因此,人们致力于研究通过可再生农作物开发环境友好、可生物降解的材料。大豆分离蛋白(s oybean protein is olate ,SPI )是一种重要的植物蛋白,是每年都可进行大量种植的可再生资源,而且具有无毒、可降解等优点,在材料领域具有广泛的应用前景。大豆蛋白包含多种功能团,如氨基、羟基、巯基、酚基、羧基等。这些活性基团可作为化学改性或交联的位点,来合成各种功能可与以石油为原料的材料相当或更优的新型聚合物。因此,本文介绍了大豆分离蛋白的基本组成与结构,并对基于大豆分离蛋白功能基团的改性研究进行了综述。 1 大豆分离蛋白的基本组成及结构 大豆分离蛋白(S oybean Protein Is olate ,SPI )是以低变性脱脂豆粕为原料,采用现代化的加工技术制取的一种蛋白质含量较高的功能性食品添加剂或食品原料。其主要组成元素为C 、H 、O 、N 、S 和P ,还含有少量的Zn 、Mg 、Fe 和Cu 。大豆分离蛋白中蛋白质含量高达90%以上,含有多种人体必需氨基酸,其主要 氨基酸含量如表1所示[2]。 SPI 主要包括β 2大豆伴球蛋白(7S 球蛋白,β2conglycinin )和大豆球蛋白(11S 球蛋白,glycinin )两种成分[3]。其中β2大豆伴球蛋白是由α’2(69kDa )、β2(68kDa )和β2(42kDa )三种亚基组成的分子量约为~180kDa 的三聚体糖蛋白,三种亚基分子量不同文献报道有所差别[4]。大豆球蛋白是由五种分子量为54kDa ~64kDa 的亚基(G 12G 5)组成的分子量约为~320kDa 的六角形化合物。各个亚基的基本结构通式为A 2SS 2B ,其中A 表示分子量为34~44kDa 的酸性多肽,B 表示分子量约为20kDa 的碱性多肽,A 和B 由 二硫键(SS )连接。Utsumi [5]、Maruyama 等[6]利用基因重组技术并通过X 射线晶体衍射法推导出大豆球蛋 白和β2大豆伴球蛋白结构模型,如图1所示。

蛋白质介绍

[本次授课内容] 第6章蛋白质 6.4食品加工贮藏中蛋白质的变化与蛋白质的改性 # 6.5食品蛋白质含量的测定 重点:加工对营养及功能特性的影响、改善营养及功能特性的方法 6.4 食品加工贮藏中蛋白质的变化 6.4.1 食品加工贮藏中蛋白质的变化 6.4.1.1 热处理中的变化 热处理是许多食品,尤其是蛋白食品的加工常用的杀菌方法,也是一些食品加工中所必须的工艺步骤。多数食品蛋白质只能在窄狭的温度范围内(60-90℃,1h或更短时间)才具有生物活性或功能性。 ○加热对蛋白质理化性质的直接影响:蛋白质结构变得松散、某些次级键的断裂、变性失活等。而加热的程度(温度、时间)及其它因素的协同作用、蛋白质的种类等又是蛋白质变性程度的决定因素,其中有些变化有利于营养、功能特性的提高,另一些变化则属于劣变。 (1)有利变化始终保持适度热处理,既不会破坏共价键也不至于形成新的共价键,不影响蛋白质的一级结构。从营养学的观点讲,蛋白质对温和热处理所产生的变化一般是有利的。 ①大多数蛋白质在加热后营养价值得到提高。因为适宜的加热使蛋白质变性后,原有的紧密结构变得松散、伸展,进入人体易为消化酶所水解,从而提高消化率,营养价值也相应提高。 ②某些植物蛋白所含的抗营养因子-蛋白酶抑制剂(胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶)、凝集素(致血红细胞凝集)等在加热中被钝化失活。从而提高蛋白质食品的安全性和营养价值,如豆科植物蛋白的热加工处理。 ③热处理是常用的杀菌方法。微生物的机体蛋白因热处理变性失活,达到杀菌目的,可防止微生物引起的食品腐败变质。 33

34 ④ 热处理还可钝化食品中存在的某些可能引起食品的色泽、质地、风味等发生非需宜改变的酶。如,酶促褐变、引起豆腥味的LOX ),从而保持良好的风味及外观品质。 (2)不利变化 A 、过度加热会导致氨基酸特别是必需氨基酸(蛋与胱、赖AA )的损失。因蛋白质因热分解或聚合致使营养价值下降。 ① 脱硫:T-115℃~27h ,某些AA 残基(胱氨酸与蛋氨酸——含硫EAA ),会有一半以上的 胱氨酸发生脱硫化氢反应。既损害营养,也引起功能性质的改变; ② 脱酰胺:T>100℃,蛋白质中Gln ,Asn 残基脱除酰胺基-NH 2。尽管不损害营养,但环境 中-NH 2会导致蛋白质电荷和功能性质的改变; ③ 异构化:T>200℃,色氨酸发生异构化,生成环状衍生物。其中包括致突变物质,某些氨 基酸由L-型转变为D-型而失去营养价值,甚至具有毒性; ④ 交联反应:T>150℃,蛋白质中赖氨酸的ε-NH 2参与形成新的肽键-交联肽键。如Lys 与 Asp 、Glu 反应,失去赖氨酸的营养价值,新生成的肽链可能对人体有毒; NH CH CO (CH 2)4NH CO (CH )22CH CO ε-N (γ-谷氨酰基)-L-赖氨酰基 ⑤ 羰氨反应:当还原糖存在时,在普通条件下即可发生的羰氨反应,因加热可加速进行。色、 精、苏、组等均易发生,Lys 中ε-NH 2更易发生该反应,形成不易为酶消化水解的希夫碱,失去EAA 的营养价值并同时导致外观褐变,遇有蔗糖水解、脂肪氧化产物均可提供羰基发生该反应;当然,同时可对面粉焙烤食品起到需宜性的呈色效果。 ⑥ 热分解:T>200℃以上时(如烧烤食品表面温度),蛋白质发生热分解。可能产生诱变化合CH 3 2NH N N N N CH 3N N CH 3NH 23CH CH 32NH N N N

纤维改性沥青混合料研究进展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e98932182.html, 纤维改性沥青混合料研究进展 作者:刘哲 来源:《中国科技纵横》2015年第24期 【摘要】通过对纤维改性沥青混合料研究历史及现状的调研,总结了纤维改性沥青混合 料的主要影响因素以及纤维改性沥青混合料的作用机理;阐述了纤维种类、长度、添加量以及界面粘结对沥青混合料性能的影响情况,不同因素的变化会影响沥青混合料的不同性能;总结了纤维在沥青混合料中的吸附、稳定、桥接以及加筋作用。 【关键词】纤维改性沥青混合料作用机理 1 概述 纤维作为一种新型的增强材料,被广泛的用作复合材料增强体,应用于航空航天、电子机械等尖端领域[1-3],由于纤维具有高模量、高强度、高长径比以及较强的吸附能力,在道路沥青及沥青混合料中也多有应用。多年来,国内外对纤维改善沥青及其混合料性能进行了大量研究,并根据实际需求,开发出了一系列适用于道路沥青改性的路用纤维,主要包括木质素纤维、矿物纤维、聚合物纤维以及新兴的玄武岩纤维等。本文主要针对道路纤维在沥青混合料中的应用进行调研,分析了纤维对混合料性能影响的主要作用机理及影响因素,对其未来发展进行了展望。 2纤维改性沥青混合料的主要影响因素 2.1 纤维种类及性能 按处理方式划分,纤维可分为天然纤维和化学合成纤维,不同种类的纤维具有不同的性能,包括强度、模量、吸持沥青量、长径比以及表面形貌等等,而这些因素都会对沥青混合料性能产生影响。李智慧[4]等考察了聚丙烯腈纤维、聚酯纤维以及木质素纤维等三类不同的增 强体对沥青混合料性能的影响,同时分析了三类纤维的常规技术性能,建立了纤维性能与外掺纤维沥青混合料路用性能之间的关系。结果表明,掺加聚丙烯腈纤维和聚酯纤维的沥青混合料性能相当,而木质素纤维混合料性能稍差;纤维的种类还影响着其对沥青混合料的主要作用机理。对外掺纤维沥青混合料路用性能影响程度最大的纤维性质因素是抗拉强度与极限拉伸应变,其次是熔融温度,吸持沥青量也有一定程度影响,纤维直径影响最小,在纤维形状特征因素中纤维长度的影响程度大于纤维直径与长径比。T.Serkan[5]采用聚酯纤维对石油沥青进行改性处理,石油沥青混合料的马歇尔稳定度增加而流值降低,同时抗车辙及抗疲劳性能增加,表明聚酯纤维有效提高了石油沥青混合料的路用性能;F.M.Nejad等[6]使用碳纤维增强沥青混凝土,结果显示,碳纤维的加入有效提升了沥青混凝土的强度和抗老化性能。此外,有不少学者采用不同种类的纤维对沥青混合料进行混杂改性,取得了良好的效果[7-8]。

大豆蛋白纤维

大豆纤维的探究及应用 院系:外语系 学号:201313060124 姓名:司淼

目录 大豆纤维 大豆纤维释义 大豆纤维简介 大豆蛋白纤维 大豆纤维纱线 大豆纤维的面料 大豆纤维染整 大豆纤维服饰 大豆纤维衣服正确洗涤方法

大豆纤维释义 1. Soy Fiber 属于膳食纤维,在减肥过程中可以产生饱足感,而减少食物的摄取,但它们会干扰其他营养素的吸收,因此不建议单独食用。 2. SB=soybean SB=soybean 大豆纤维 3. soybean fibers soybean fibers大豆纤维 大豆纤维简介 大豆蛋白纤维属于再生植物蛋白纤维类,是以榨过油的大豆豆粕为原料,利用生物工程技术,提取出豆粕中的球蛋白,通过添加功能性助剂,与腈基、羟基等高聚物接枝、共聚、共混,制成一定浓度的蛋白质纺丝液,改变蛋白质空间结构,经湿法纺丝而成. 其有着羊绒般的柔软手感,蚕丝般的柔和光泽,棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能,还有明显的抑菌功能,被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。 经过工业化规模生产,大豆纤维从纺纱到织造到染整的相关生产技术均已相对成熟,其价格已从初期的每吨7万多元,降至3.5万元左右,已被下游应用企业所认可,产业链结构也逐步形成. 大豆纤维是以脱去油脂的大豆豆粕作原料,提取植物球蛋白经合成后制成的新型再生植物蛋白纤维,是由我国纺织科技工作者自主开发,并在国际上率先实现了工业化生产的高新技术,也是迄今为止我国获得的唯一完全知识产权的纤维发明。 在成为纤维之前,要从大豆中提取蛋白质与高聚物为原料,采用生物工程等高新技术处理,经湿法纺丝而成。这种单丝,细度细、比重轻、强伸度高、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好。有着羊绒般的柔软手感,蚕丝般的柔和光泽,棉的保暖性和良好的亲肤性等优良性能,还有明显的抑菌功能,被誉为“新世纪的健康舒适纤维”。 以50%以上的大豆纤维与羊绒混纺成高支纱,用于生产春、秋、冬季的薄型绒衫,其效果与纯羊绒一样滑糯、轻盈、柔软,能保留精纺面料的光泽和细腻感,增加滑糯手感,也是生产轻薄柔软型高级西装和大衣的理想面料。 用大豆纤维与真丝交织或与绢丝混纺制成的面料,既能保持丝绸亮泽、飘逸的特点,又能改善其悬垂性,消除产生汗渍及吸湿后贴肤的特点,是制作睡衣、衬衫、晚礼服等高档服装的理想面料。 此外,大豆纤维与亚麻等麻纤维混纺,是制作功能性内衣及夏季服装的理想面料;与棉混纺的高支纱,是制造高档衬衫、高级寝卧具的理想材料;或者加入少量氨纶,手感柔软舒适,用于制作T恤、内衣、沙滩装、休闲服、运动服、时尚女装等,极具休闲风格。 大豆蛋白纤维是由华康集团董事长李官奇先生历经十年研究开发成功,获得世界发明专利金奖,李官奇先生的这项发明为纺织业带来了一场新的革命,在纤维材料发展史上和人造

SBS改性沥青机理研究进展

S BS改性沥青机理研究进展 李双瑞,林 青,董声雄 (福州大学化学化工学院,福州 350002) 摘要:介绍了沥青的特性、苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)的性能,分析了S BS与基质沥青之间 的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展,指出机理主要分为物理共混和化学改性两 类:物理共混———S BS微粒受到沥青组分中油分的作用发生溶胀而均匀分散在沥青中,S BS与沥青之间没有发 生化学作用,只是一种分子间作用力;化学改性———加入添加剂使沥青和S BS之间发生加成、交联或接枝等化 学反应,形成较强的共价键或离子键,改善沥青的化学性质。提出化学改性是提高S BS改性沥青路用性能的重 要手段。 关键词:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物;S BS改性沥青;改性机理 采用聚合物对道路沥青进行改性是提高和改善沥青混合料路用性能的一种重要措施[1~6]。近年来,在聚合物改性材料中,苯乙烯2丁二烯2苯乙烯三嵌段共聚物(S BS)以其优异的性能,成为世界上使用最为广泛的沥青改性剂[7~12]。对S BS改性沥青路用性能的研究[13~17]表明:采用S BS对沥青改性后,改性沥青的低温柔性和高温性能明显提高,温度敏感性大大降低。关于S BS改性沥青的机理,国内外科技人员进行了大量的研究,但并没有形成统一的理论。本文根据国内外相关文献,介绍了沥青和S BS的性能以及S BS在沥青中的溶胀性和相容性问题,着重论述了S BS改性沥青机理的研究进展。 1 沥青的特性 沥青是由多种化学成分极其复杂的烃类所组成。这些烃类为一些带有不同长短侧链的高度缩合的环烷烃和芳香烃,以及这些烃类的非金属元素衍生物[18]。按生产来源划分,沥青主要可分为地沥青(包括天然沥青与石油沥青)、焦油沥青、煤沥青、页岩沥青等。道路中各国目前生产和最常用的是石油沥青。石油沥青是原油加工的重质产品[19]。石油沥青的组分极为复杂,通常用溶剂将沥青通过色层分析法分成饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分[18]。Hubbard2Stanfield法将沥青划分为油分、树脂和沥青质3个组分[19]。 油分是石油沥青中最轻的馏分,含量在45%~60%。油分是石油沥青可以流动的主要原因,其含量越多,软化点越低,粘度越小,使沥青具有柔软性和抗裂性。树脂的含量在15%~30%。树脂的存在使石油沥青有一定的可塑性、可流动性和粘结性,直接决定着石油沥青的延伸度和粘结力。沥青质是固体无定形物质,含量在5%~30%。沥青质是高分子化合物,它是石油沥青中分子量最高的组分,决定着石油沥青的塑性状态界限、自固态变为液态的程度、粘滞性、温度稳定性、硬度和软化点。此外,石油沥青中还含有一定数量的沥青酸、沥青酸酐、碳化物和似碳物。 沥青的主要结构为胶体结构,即以沥青质为核,表面层被树脂浸润包裹,而树脂又溶于油分中,形成沥青胶团,无数胶团彼此通过油质结合成胶体结构。当沥青中沥青质含量适当,并有较多的树脂作为保护物质时,它所组成的胶团之间有一定的吸引力,这种结构称之为溶胶-凝胶结构。大多数优质的路用沥青都属于这种胶体结构,具有粘弹性和触变性。当沥青质含量较高时,胶粒相互缠结,粘度大、塑性小、 基金项目:中法先进科技合作项目(PRAMX02208); 作者简介:李双瑞(1977-),女,河南南阳人,博士研究生,从事沥青材料改性的研究; 联系人,E2mail:sxdong2004@https://www.360docs.net/doc/e98932182.html,.

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