大豆蛋白范文
时间：2023-03-21 17:41:19
大豆蛋白范文第1篇
大豆蛋白纤维作为一种再生蛋白质纤维，其独特的理化性能在纺织行业中有着广泛的应用。以大豆蛋白纤维为原料的织物除了有着轻薄、耐酸耐碱性强、吸湿导湿性好等特点外，还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，其加工工艺亦是纺织行业内研究的焦点。
关键词：大豆蛋白纤维；理化性能；工艺
1 前言
再生蛋白质纤维是从天然牛乳或植物(如花生、玉米、大豆等)中提炼出的蛋白质溶液经纺丝而成的，可分为再生植物蛋白质纤维与再生动物蛋白质纤维 。再生蛋白质纤维的研究可追溯到19世纪末期。其研究方法有两种：一种是将蛋白质溶液与其他高聚物材料进行共混纺丝，另一种办法是将蛋白质与其他高聚物进行接枝共聚。前一种方法属于机械混合，后一种方法属于化学结合。
大豆蛋白纤维是我国自主研制成功的一种新型的再生植物蛋白纤维．它取材于大豆榨油后的渣滓豆粕。其生产原理是将豆粕水浸、分离，提取球状蛋白质，通过添加功能性助剂，与含腈基、羟基等基团的高聚物接枝、共聚、共混，改变蛋白质空间结构，制成一定浓度的蛋白质纺丝溶液，然后经湿法纺丝工艺制成纤维束。经醛化稳定纤维的性能后，再经过卷曲、热定型、切断，即可生产出各种长度规格的纺织用大豆纤维。大豆蛋白化学组分为“多缩氨酸”，以谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、精氨酸为主的18种氨基酸组成，与水溶性聚乙烯醇(PVA)共混后以甲醛做交联剂进行缩醛化处理成为不溶性纤维。纤维中的聚乙烯醇与大豆蛋白分子间产生交联反应，以氢键、酯键等形式组合成新型纤维。由于两者质量比的差异，大豆蛋白分子在纤维中是呈分散相分布(或称海岛状)，而PVA则呈连续相，表皮层表现为PVA。因此，在物理性能方面，大豆蛋白纤维的单纤断裂强度在3.0 cN/dtex以上，比羊毛、棉、蚕丝的强度都高，仅次于涤纶等纤维。但它的断裂伸长率较低，密度小，回潮率也比羊毛、蚕丝低。大豆蛋白纤维的表面摩擦系数较低，纺纱时需加入一定的纺织油剂。它的比电阻接近蚕丝，明显小于合成纤维，对后面的纺织加工及服用有利；其化学性能，大豆蛋白纤维除在浓酸中会分解和不稳定外，对一般的溶剂和稀碱溶液都是稳定的。它的耐酸性能良好，但是耐热性能较差；其染色性能，大豆蛋白纤维本身为淡黄色，它可用酸性染料、活性染料染色，特别适用活性染料染色。产品颜色鲜艳而有光泽，同时耐日晒、汗渍牢度好。此外，大豆蛋白纤维含有多种人体所必需的氨基酸，与人体皮肤的亲和性好，具有良好的保健作用。在大豆纤维纺丝工艺中加入定量有杀菌消炎作用的中草药与蛋白质侧链以化学键相结合，药效显著持久，避免了用后整理方法开发功能性棉制品效能难以持久的缺陷[1-4]。
当然，同样由于大豆蛋白的结构特性，大豆蛋白纤维在生产工艺和开发利用中也有一些瑕疵。大豆蛋白纤维表面光滑，纤维间的抱合力差；质量比电阻较高，静电现象比较严重，易缠绕机件。另外，大豆蛋白纤维强力虽大，但存在较大的强力不匀，这样在纤维纺纱过程中会给纺纱带来一定的难度。纤维的卷曲率低．卷曲恢复率低，使纤维在纺纱过程中拉直后不易恢复到原来的状态．而使纤维的抱合力变小，降低了纤维的可纺性。这就直接造成了纺纱难度的增加。并且，大豆蛋白纤维对生产过程中温度的要求也非常严格，近乎于苛刻。温度过高纤维容易损坏， 而温度不够又无法达到生产的要求。同时，大豆蛋白纤维在下游的印染行业也遇到了技术上的瓶颈。大豆蛋白纤维自身呈米黄色，目前存在的漂白方法，甚至已经用于工业化生产的漂白工艺，无论是还原漂白还是氧化漂白，或者是还漂与氧漂的结合，都无法消除纤维固有的米黄色。因而对大豆蛋白纤维的染整加工产生影响，限制了大豆蛋白纤维染色品种的多样性。也正因为大豆蛋白纤维本身所固有的米黄色所限制，而导致浅色产品色泽暗淡，又由于纤维自身染座较少的缺点，使大豆蛋白纤维不易染出深浓的颜色，有的染料染色上染百分率虽然较高，但牢度不太理想或匀染性较差[5]。
目前，大豆蛋白纤维的开发以服用为主。大豆蛋白纤维可与其他纤维如羊绒、抗静电纤维混纺，开发混纺纱，从而开发更多的相关面料。另外，大豆蛋白纤维还可用于婴儿用品、装饰用品及披肩等产品。近年来，针对大豆蛋白纤维的理化性能、生产加工以及大豆蛋白纤维与其他纤维混纺的工艺等方面也有相关报道。
2 大豆蛋白纤维的相关研究进展
2.1 大豆蛋白纤维分子结构及其大豆蛋白纤维织物的性能
2.1.1 大豆蛋白纤维的分子结构
姜岩[6-7]等人对大豆蛋白质纤维(PVA-SPF)的聚集态结构进行了研究，认为聚乙烯大分子呈平面锯齿形构象。而大豆蛋白大分子在纺丝前的处理过程中已经变性，由α螺旋转变为直线形的β链构象，并共同砌入纤维；由于二组分大分子均带有较多的极性基团，在大分子之间可能形成多种键合，同时PVA-SPF成纤后进行的缩醛化处理在二组分大分子之间形成了化学交联，故而可以认为PVA-SPF的聚集态结构是以直链形大分子网状结构为主体的聚集态结构，并通过X射线衍射图证明，PVA-SPF大分子的结晶能力较弱，二维空间排列有序的向列结晶能力较强。之后姜岩等还对大豆蛋白质纤维(PVA-SPF)的形态结构、共混结构以及各级原纤结构进行了研究，PVA-SPF的横截面呈多种不规则的非圆形，纵向表面较光滑，伴有某些条纹和沟槽。与一般湿法纺丝成纤的结构不同，PVA-SPF不呈皮芯结构，只有0.2μm左右的表皮层，应视为全芯层结构。在共混结构中大豆蛋白呈分散相，聚乙烯醇呈连续相，分散相的分布是随机的、均匀的，但纤维的表皮层是聚乙烯醇组分构成的；在各级原纤结构中，PVA-SPF存在着明显的巨原纤结构，直径为1μm左右。
2.1.2 大豆蛋白纤维织物的性能
刘晨[8]等针对市场上常见的纯棉毛巾、棉Modal毛巾、棉大豆蛋白毛巾、棉竹浆毛巾、棉木浆毛巾的性能进行了测试。通过测试毛巾的吸水性、蓬松度、色牢度、脱毛率、拉伸断裂强力，再通过模糊综合评判的方法对5种毛巾的综合性能进行了分析，并指出棉大豆蛋白综合性能较纯棉的综合性能好。赵晓芳[9]使用平纹、斜纹、缎纹3种组织的织物，通过测试其透湿量、透气率、磨损率，经数据统计得出比较，大豆蛋白纤维织物组织不同，织物的性能存在很大的差异。从透气性能来看，突出表现为缎纹的透气性明显大于平纹和斜纹。在耐磨性能上，平纹织物耐磨性能好，而且不易起毛起球；斜纹织物耐磨性能最差，易起毛起球；缎纹织物耐磨性能一般，特别容易起毛，纹路易于变形。杨庆斌[10]等人采用各种不同试验仪器对5种不同混纺比例的大豆蛋白纤维/棉混纺针织物的保暖性能、透湿性能、导热性能、冷暖感、透气性能、浸润性能等进行了测试分析，研究了大豆蛋白纤维/棉混纺针织物的热湿舒适性能与混纺比之间的关系。其结果表明，随着大豆蛋白纤维含量的增加，大豆蛋白纤维/棉混纺针织物的导热系数逐渐增加，保温性逐渐下降，接触凉爽感越来越好。随着大豆蛋白纤维含量的增加，大豆蛋白纤维/棉混纺针织物的透气性变差，大豆蛋白纤维/棉混纺针织物的导水性能随着提高。
2.2 大豆蛋白纤维在纺织中的应用
吴卫清[11]等人针对大豆蛋白纤维生产中质量的不稳定性，分析了其工艺过程，并结合实际对工艺进行了自动化改造，成功将DCS（分散控制系统）用于大豆蛋白纤维的生产，稳定了各工序质量，降低了大豆蛋白纤维的生产成本。顾煜[12]分析了大豆蛋白纤维纺纱的工艺配置和生产中容易产生的问题，认为大豆蛋白纤维在纺纱过程中必须重点掌握原料预处理方法和克服梳棉棉网成条难点，在生产过程中应重点控制好纤维预处理工作和梳棉工序的工艺配置，减少纤维损伤，防止飞花纱疵。摆慧杰[13]开发了18tex 60/20/20大豆蛋白纤维/绢丝/羊绒混纺纱，亦对粗纱前罗拉速度参数进行了优化试验，纺制出了质量优良和服用性能较好的混纺紧密纱。其所选的大豆蛋白纤维、羊绒、绢丝的性能指标见表1，其参数优化中并条工艺参数见表2。
杨保国[14]等人研究了羊绒和大豆蛋白纤维混纺纱在人力织机上批量生产羊绒披肩的方法，并经过试验认为羊绒50%、大豆蛋白纤维50%时，既不失羊绒的手感和质地，又具有较高的经济性。赵博[15]开发了芦荟粘胶纤维和大豆蛋白纤维混纺纱小提花产品，对芦荟粘胶纤维和大豆蛋白纤维的性能特点，以及纺织过程中存在的问题做出了探讨。瞿才新[16]采用CF五叶涤纶长丝与大豆蛋白氨纶包缠纱交织生产的织物，得到了产品导湿性好、贴体舒适、伸展自如、符合休闲面料要求的面料，其保形性和机械性能也较好。祝来燕[17]等人对大豆蛋白纤维的染整工艺做出了一些改进，克服了大豆蛋白纤维的一些缺点，用将大豆蛋白纤维纱与再生纤维素纤维纱交捻或交织的办法，以克服大豆蛋白纤维的“蜡滑感”；用先尿素处理再氧漂的办法，可提高漂白的白度，解决大豆蛋白纤维先天“发黄”，用双活性基活性染料变温染色的方法，可提高染料上染率，解决了大豆蛋白纤维染色性差的缺点。其工艺改变之后的效果比较见表3。
3 结语
大豆蛋白纤维作为由我国纺织科技工作者自主开发，具有完全知识产权的人造纤维。因其特殊的理化性能，大豆蛋白纤维在许多方面都有着其显著的优点。大豆蛋白纤维主要原料来自于自然界的大豆，因此具有相当丰富的原料资源和低廉的原料成本，不会对自然界造成掠夺性开发。在可以预见的将来，随着工艺的不断改进和成熟，含有大豆蛋白纤维的各种面料会越来越多。大豆蛋白纤维的纺织品将会发展成为成本低、附加值高的产品，为越来越多的客商所青睐。针对目前欧美等国家不断提高纺织品进口环保标准的情况，该产品是新世纪名符其实的绿色产品。
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大豆蛋白范文第2篇
关键词:大豆蛋白;大豆分离蛋白;大豆组织蛋白
中图分类号:C93文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)15-0207-02
大豆蛋白是以低温豆粕为原料,分离提取的大豆分离蛋白、大豆组织蛋白等新型大豆制品,是目前市场上的主导型蛋白产品,大豆分离蛋白的蛋白质量高达90%以上,具有良好的乳化性、溶解性、起泡性、吸油性、持水性,因此其广泛应用于鱼制品、肉制品、面制品、冷食制品和糖制品中。大豆组织蛋白是将脱脂豆粕中的球蛋白转化为丝蛋白、纤维蛋白,蛋白质含量在55%以上,由于其有良好的吸水性和保油性,是理想的肉制品添加物。组织蛋白良好的颗状结构,经过浸泡可以制成各种风味的素食品,在加工组织蛋白的过程中,可以添加不同风味调味剂,然后再添加到方便食品和休闲食品中,可以制得不同风味的食品。
一、大豆蛋白在食品中的应用
1.大豆蛋白用于肉制品。大豆蛋白用量最大的是肉制品。香肠中加入大豆蛋白,可提高肉类中水分和脂肪的固着力,并与淀粉凝在一起稳定剂存在于脂肪乳化液中。午餐肉里把大豆蛋白加入肉末中与其他成分能较好的混合,并膨胀成一个完整的块装。在肉末制品中加放的大豆蛋白使肉汁不至于很快失去水分和脂肪。在熟火腿中使用大豆蛋白作熏烤液,不仅可增加蛋白质含量,而且还改进了持水能力,使产品含汁、鲜嫩。从营养学角度看,大豆蛋白的氨基酸含量低,添加到肉制品中,可以起互补作用,成为更为理想的高级蛋白质。
2.大豆蛋白用于烘烤制品。适量的将脱脂大豆蛋白添加到面粉中去,加工成营养面包、营养饼干等,可提高制品风味,减少脂肪、提高蛋白质含量和改善烘烤的质量,并有助于调节面团性质、改善皮色和面包心质构和蛋糕弹性。大豆蛋白作为食品的添加剂,有较好的保湿性、抗衰老性和延长产品的货架期。
3.大豆蛋白饮料。近年来,美国已有食品公司开始投产大豆蛋白饮料,豆奶产品有:巧克力、香草、水果香型等,除直接饮用外,还可加入到其他产品(如咖啡、汤、早餐谷物等)中而不会对风味产生负影响,美国一大豆蛋白公司采用膜分离技术生产出膜工艺分离蛋白,饮用于冰淇淋中,使冰淇淋很快占领了美国市场,大豆蛋白近来一个很大用途是做牛奶的替代品,尤其是针对牛奶蛋白过敏和乳糖不耐症的婴儿,大豆蛋白配方是最佳的选择。
4.大豆蛋白在乳品行业中的应用 可分为豆乳类、发酵豆乳、速溶豆粉、婴幼儿配方食品、其他含大豆蛋白乳制品(大豆炼乳、植物性干酪、大豆冰淇淋)等。
5.大豆蛋白在水产制品中的应用。大豆蛋白用于水产制品,可提高其蛋白质含量,改善产品的品质和口感,降低成本,延长保存期。近年来,已制成了多种水产仿生食品(人造水产品),特别是各种水产珍味食品,这些食品以其丰富的营养价值和独特的色、香、味而脍炙人口。
6.大豆蛋白在面糖制品及其他食品中的应用。在面制品中添加大豆蛋白,可增加产品中的蛋白质含量,并可利用蛋白质的互补作用,提高蛋白质的生物价(BV),从而提高面制品的营养价值。其黏度要小,分散度快,不易结团的特点,更适用于烘焙食品、方便面、挂面等。
7.大豆蛋白在糖果中的应用。利用大豆蛋白粉生产糖果,如生产砂性奶糖,可全部代替奶粉。如生产胶质奶糖,可代替50%的奶粉。
8.大豆蛋白在其他食品中的应用。方便食品(大豆蛋白膨化食品,大豆蛋白涂抹食品等等);仿生食品(大豆蛋白杏仁,大豆蛋白核桃仁,大豆蛋白羊羹等等)。
二、大豆蛋白在各种食品中的应用比例
其利用比例(如下页图)。
从这种比例可以看出,现今大豆蛋白在食品中的应用,还没有达到平均利用的程度。利用的比例在各种类的食品中,有轻有重,以干粉类最广泛和迅速。因此,我们也要注意大豆蛋白在其他制品中的应用,做到不要偏重,要同步发展。所以,现今的主要任务除了继续发展干粉类制品以外,还要大力发展其他制品,这样才能使大豆蛋白应用的前景更加美好。
三、大豆蛋白在食品应用中的现状及应用的目的、作用以及意义
中国大豆蛋白的应用虽然刚刚起步,但市场前景广阔。跨入21世纪,中国的科技人员会充分发挥中国大豆资源的优势,借鉴消化吸收国外先进技术和经验,大力开发、利用、推广更多、更好的大豆蛋白食品。为改善人们的膳食结构,提高人民的健康水平作出贡献。
参考文献:
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大豆蛋白范文第3篇
【关键词】大豆蛋白；大豆分离蛋白；大豆蛋白食品
【中图分类号】R19 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2013）04-0763-02
我国是大豆的故乡，大豆在我国已经有几千年的栽培历史。大豆的蛋白质高达40%以上，与一般谷物的蛋白质10%左右相比，是一个非常贵重的蛋白质源。大豆蛋白的消化吸收率在84%―98%之间，可以直接作为人体蛋白质的主要来源。随着人们对合理膳食结构要求逐步提高，大家开始认识到开发和利用大豆蛋白是一条十分有效的增加膳食中蛋白质含量的途径。
1 大豆蛋白的结构
大豆蛋白主要分为大豆球蛋白和大豆乳清蛋白其中，大豆球蛋白占90%，p H在4、5―4、8之间，主要由2s、7s、l1s、15s四种球蛋白亚基组成。大豆乳清蛋白则主要由7球蛋白（170KD的三聚体）、7s碱性球蛋白、B葡萄糖苷酶、脂肪氧台酶、磷酸酶、B淀粉酶、细胞色素c组成。这些蛋白质含量不高，但对食品加工影响很大[1]。
2 大豆蛋白在食品工业中的应用
大豆蛋白在食品中的应用大体可分为儿童食品、强化食品、方便食品、风味食品、保健食品、快餐食品、膨化食品、专用食品、浓缩食品和仿生模拟食品等 10大类。具体应用在12种系列制品里：（1）成品粮制品：强化面粉、强化大麦粉、强化大米粉；（2）半成品粮制品：通心粉、面条；（3）副食制品：面包、麦片、窝伏尔饼、鱼糕、汉堡包、热狗、弗兰克福、菠萝那、炸面圈、丰威尔包、三文治、方便面、甜点心、饼干；（4）肉制品：西式高温火腿肠、欧式低温火腿肠、法兰克福香肠、波罗尼亚肠、肉松、火腿、牛排、火鸡脯、罐头、成肉、肉饼、 仿肉制品；（5）发酵制品：紫菜团、豆酱、纳豆、滩泊；（6）植物蛋白制品：配制花生粉、可可粉、芝麻粉、可食性包装膜；（7）豆奶、豆奶果汁、菜汁豆奶、谷类末豆奶、豆奶咖啡、豆乳、豆乳粉、麦芽豆乳、冰淇淋、乳清蛋白饮料；（8）人造大豆蛋白奶制品：大豆奶酪、冻甜点心硬干酪人造奶油；（9）糖果：大豆巧克力、布丁、夹馅糖；（1O）豆腐制品：木棉豆腐、绢滤豆腐、包装豆腐、鸡蛋豆腐、咖啡豆腐、菜汁豆腐；（11）大豆与蛋类配制品：大豆蛋白蛋肠、蛋卷、蛋黄酱、沙拉；（12）动物食品：是观赏、稀少、珍贵动物和鸟类、鱼类的食品以及乳牛、乳猪、乳羊的哺乳期代用品[4]。
2.1 大豆蛋白在肉制品中的应用
大豆蛋白在肉制品中的应用已有很长的历史，许多研究均证明其对肉制品有正面的功效。它能够保留或乳化肉制品中的脂肪，结合水分，并改进组织，是一种较为理想的肉类代替品。有试验证明在火腿肠中添加大豆蛋白必须在腌制之前进行，以防止大豆蛋白的抗盐特性，可通过预水台作用添加在肉糜中，以增加大 豆蛋白的功效。大豆蛋白是一种完全蛋白质，含有人体所必须的各种氨基酸，加人大豆蛋白质，可强化火腿肠的营养成分，提高蛋白质的互补作用。大豆蛋白的强保水和保油性，使得瘦肉的用量减少，水和脂肪的用量增加，提高了产品的出品率，改善了火腿肠的组织状态和口感，降低了生产成本。并且，添加大豆蛋白质使火腿肠的蒸煮时间缩短，因此降低了蒸煮损耗，减少了火腿肠的收缩程度， 改善了组织结构，提高了火腿肠的质量。
2.2 大豆蛋白在焙烤食品中的应用
焙烤类食品配料所需的重要功能包括：持水性、黏附性、起泡性、乳化性和扩展性，以及其营养和风味。大豆蛋白就具有其中大多数的功能，这使其成为许多焙烤食品配方的重要组成部分。大豆蛋白可以改善产品的口味、质地及外观， 提高蛋白质含量及品质，增加面包体积及降低脂肪含量。在烘焙食品中撩加含酶丰富的大豆蛋白粉，可提高在制作过程中对混合搅拌的适应性大豆蛋白粉也可取代部分面粉，使面团容易处理而使面包具有较硬的外壳、柔软的内芯及延长保存期。
2.3 大豆蛋白在强化食品中的应用
国际粮农组织推荐每人每天食用蛋白质为70―75g，而且着力推荐开发和食用以大豆为代表的植物蛋白质美国等发达国家特别强调主、副食品的营养性和安全性。在营养方面，它们确定膳食摄人后能量必须平衡，氨基酸组分必须台理、完全。为此，它们建立健全了人们在各个阶段的营养水平标准及营养素生物利用数据库；在膳食中，应当提倡将各类和豆类混食，借以形成营养互补、功能均匀和风味融台，大幅度地提高蛋白质的营养价值。实验材料表明，小麦粉和玉米粉 中加入8%的大豆蛋白粉，蛋白质含量可提高6个百分点；大米粉中加入l7%的大豆蛋白粉，等于加入0.5%的赖氨酸和0.3%的苏氨酸。蛋白质具有一定的替代和互补作用，配膳时完全可以把几种蛋白质混合食用，使蛋白质的生理价值提高，甚至接近完全蛋白质的生理价值标准。我国人民传统上曾将小麦粉、玉米粉 与豆类粉、瓜类粉掺台一起，以杂台面的形式为原料，做成各种主食。
3 结语
我国现今大豆蛋白产品品种仍然较少，功能性与发达国家产品相比还有一定的差距，特别是单一功能性的产品还有待进一步开发。 随着科技的进步，大豆蛋白产品的功能性将不断改善，在食品工业的应用也将越来越多。目前，引进消化和吸收国外的先进技术和成熟的经验，是推动我国大豆蛋白食品尽快发展的最好办法。我国大豆资源比较丰富，原料有保证，随着食品科学技术的不断发展， 大豆的深加工将会迈上一个崭新的台阶，大豆蛋白食品必将在食品行业中占有举足轻重的地位。
参考文献
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大豆蛋白范文第4篇
摘要:
研究了交联改性前大豆蛋白基胶黏剂的NaHSO3改性处理工艺对大豆蛋白基胶黏剂性能的影响。结果表明:当反应温度为30℃、反应时间为0．5h、加入4%NaHSO3处理大豆蛋白，再经交联剂改性制备的大豆蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度满足GB/T9846．3－2004中有关I类胶合板的强度要求。动态热机械性能(DMA)分析结果表明，NaHSO3改性处理后大豆蛋白基胶黏剂的机械性能和热稳定性都有所提高，固化起始温度略降低。差示扫描量热(DSC)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析表明，经NaHSO3处理后蛋白质分子中的二硫键有明显的断裂，且有明显的DSC固化放热峰。交联改性前，大豆蛋白通过NaHSO3改性处理，可以降低大豆蛋白基胶黏剂的交联剂使用量，从而在不影响使用性能的前提下，进一步降低大豆蛋白胶黏剂的制作成本。
关键词:
NaHSO3改性;交联剂;大豆蛋白;胶合板
近年来，随着人们环保意识的不断提高，可再生的、环境友好型胶黏剂越来越受到人们的重视。大豆蛋白质以其来源丰富、性能优良、反应活性高和操作简单及胶接产品无游离甲醛释放等特点，日益受到人们的重视和青睐，成为天然胶黏剂研究中的热点［1－4］。课题组前期在碱降解改性基础上通过交联改性制备了耐水性能较好的大豆蛋白胶黏剂［5－8］。研究中，碱的作用主要在于破坏蛋白质分子间的氢键，降低胶黏剂的黏度。在实际研发过程中，为了达到具有可操作性的黏度，所使用的碱量通常较高，达固体豆粉量的8%甚至更高。而事实上，过多碱的使用在一定程度上导致了大豆蛋白分子化学结构的大量破坏，从而增加了交联剂用量，进而增加了大豆蛋白胶黏剂成本。同时，碱还有可能导致蛋白分子上具有反应活性的氨基的释氨现象，降低大豆蛋白交联反应的活性。在碱降解改性大豆蛋白胶黏剂的实际使用过程中，过多碱的使用也将导致木材的“碱伤”，影响木质复合材料的强度性能。大豆蛋白分子是球形结构，分子中的主要连接方式包括肽键、盐键、二硫键、氢键及分子间的范德华力。为降低大豆蛋白胶黏剂的黏度，除使用碱降解处理破坏分子间的氢键外，还可考虑利用其它处理方式破坏大豆蛋白分子中其它连接键。KALAPATHYetal［9］等利用Na2SO3处理大豆蛋白，使大豆蛋白分子中二硫键数量下降28%，大豆蛋白黏度降低，同时暴露出更多隐藏在分子内部的疏水基团，提高大豆蛋白胶的疏水性。本研究以弱酸性盐NaHSO3代替碱处理大豆蛋白，旨在借助弱酸作用破坏大豆蛋白分子间的氢键作用，同时，通过盐的作用破坏蛋白分子间的二硫键，得到黏度适中的胶黏剂。较之碱处理，NaHSO3处理条件相对柔和，将尽可能地保留大豆蛋白大分子结构，降低交联改性时交联剂用量，期望进一步降低成本。
1材料与方法
1．1试验材料脱脂大豆粉(200目，蛋白质含量53．4%)，购自山东御馨豆业蛋白有限公司;亚硫酸氢钠(NaHSO3)，分析纯;交联剂为实验室自制，固体含量为38%，黏度50mPa•s;杨木(Populusspp．)单板幅面300mm×220mm，厚度1．5mm，含水率8%－10%，购自江苏。
1．2胶黏剂的制备及性能测试向配有机械搅拌棒、温度计和冷凝管的圆底三口烧瓶中加入250g水、一定量的NaHSO3，启动机械搅拌棒搅拌，升温至反应温度后，加入80g脱脂大豆粉，反应一定时间后，冷却得到预处理的大豆蛋白。其中，NaHSO3加入量、反应时间和反应温度为可变因子。在制备胶合板之前，将大豆蛋白胶黏剂与自制交联剂共混均匀，直接作为胶合板的胶黏剂，交联剂的添加量为大豆蛋白胶黏剂固体含量的10%。大豆蛋白胶黏剂的黏度测试方法参照国标GB/T14074－2006［10］进行，添加交联剂前、后大豆蛋白胶黏剂的黏度分别以η1、η2表示。
1．3胶合板的制备及性能测试在实验室中制备3层杨木胶合板。以双面施胶量为380g•m－2对单板进行施胶，流平后开口陈放15－20min后热压。热压工艺为:时间8min;温度180℃;压力1．5MPa。胶合板干状胶合强度的测试方法参照GB/T9846．7－2004［11］，湿状胶合强度的测试方法参照国标GB/T17657－1999中4．15［12］的Ⅰ类胶合板的快速检验方法，将试件在沸水中煮3h，之后在室温下放置10min，测量的结果乘以系数0．9作为试样的湿状剪切强度。
1．4动态热机械性能分析测试仪器用NETZSCHDMA-242;分析软件用NETZSCHProteus;试验采用三点弯曲模式，升温速率5K•min－1，温度范围40－300℃，频率50Hz，动态力1．5N;试件规格为50mm×10mm×3mm(杨木片)，涂胶量0．125g。
1．5红外光谱分析仪器用美国瓦里安傅立叶变换红外光谱仪Varian1000，样品经冷冻干燥后再用KBr压片法测试，扫描范围400－4000cm－1;扫描32次。1．6差示扫描量热分析仪器用德国NETZSCH差示扫描量热仪PerkirrElmerDSC，氮气保护，测试温度范围50－230℃，升温速率10K•min－1;分析软件用PYRISTMVersion4．0。
2结果与讨论
2．1处理工艺对大豆蛋白胶黏剂性能的影响
2．1．1改性剂添加量对大豆蛋白胶黏剂性能的影响表1是反应时间2h，反应温度60℃时，NaHSO3添加量对大豆蛋白胶黏剂性能的影响。从由表1可知，随着NaHSO3的增加，添加交联剂前豆胶的黏度η1先减小后增加，原因在于NaHSO3能够打断连接蛋白质分子间的二硫键，二硫键的断裂使蛋白分子之间作用力减弱，表现为黏度的下降，但随着NaHSO3的继续增加，被破坏的二硫键增多，豆粉更为紧凑的体型分子结构被破坏，导致体系的黏度增加。添加交联剂后豆胶的黏度η2随着NaHSO3的增加总体呈下降趋势，当不添加NaHSO3时，体系中为体型结构的大豆蛋白分子，与交联剂混合后的高黏度可能是由交联剂与少量蛋白分子活性基团的反应所致，大豆蛋白质组成成分中，含二硫键的11S分子量高达30余万，即使仅有极少量交联剂在常温条件下与大豆蛋白分子发生了反应，也将使体系中部分组分分子量实现大幅增加，而由此导致黏度的大幅提高。当NaHSO3添加量为2%时，蛋白分子二硫键的破坏有限，因此，添加交联剂后体系的黏度仍然较大。当NaHSO3添加量为4%和6%时，黏度较为适宜，且两者区别不大。当添加量为4%时，添加交联剂前后的黏度区别不大，说明在常温条件下，交联剂与豆胶分子的反应较少，对保证胶黏剂的适用期有利。当NaHSO3添加量为6%时，添加交联剂后的黏度甚至比添加交联剂前的黏度低，主要是由低黏度的交联剂对豆胶黏度的稀释作用所致。NaHSO3改性大豆蛋白胶黏剂胶合板的干、湿强度基本可以满足国家标准GB/T9846．3－2004［13］要求(≥0．70MPa)，说明本研究中的交联剂能有效改善大豆蛋白胶黏剂的耐水性能，仅当添加量为最低值时略显不足。NaHSO3添加量对本工艺条件下胶黏剂湿状强度的影响规律不明显，未加NaHSO3时的湿状强度甚至比添加时高，说明在体系中保留一定的蛋白高分子结构对蛋白胶黏剂的强度有利。但结合黏度考虑，为保证胶黏剂使用上的可操作性，NaHSO3的添加量以4%－6%为宜。
2．1．2处理温度对大豆蛋白胶黏剂性能的影响温度是蛋白质良好的变性剂，而NaHSO3在溶液中显弱酸性，高温和有限的酸性有助于部分大豆蛋白主键的水解，不充分的水解使得水解产物堆积导致黏度很高。由表2可知，温度对大豆蛋白基胶黏剂改性前后的黏度影响非常明显。在同等处理时间内，体系黏度随着反应温度的升高而升高。加入交联剂后的黏度(η2)与加入之前的黏度(η1)变化一致，但当反应温度为90℃时，体系黏度过大而不易施胶。随着处理温度的升高，大豆蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度均有下降趋势，结合胶黏剂的黏度性能考虑，处理温度以30℃为最佳。
2．1．3处理时间对大豆蛋白胶黏剂性能的影响从表3可知，处理时间为2．0－2．5h时，大豆蛋白胶的黏度η1变化不大;处理时间为1．0－2．5h时，大豆蛋白胶的黏度η2波动不大。说明NaHSO3在较短处理时间内即对大豆蛋白的二硫键降解产生作用，但延长时间并不会对降解产生明显作用。当处理时间为0．5h时，胶合板的干、湿强度值最大。综合黏度和胶合性能，处理时间以0．5h为最优。
2．2验证试验选取处理工艺NaHSO3加入量4%、处理温度30℃、处理时间0．5h制备大豆蛋白胶黏剂。验证试验结果如表4所示。未经交联剂改性的大豆蛋白胶黏剂干强度为1．64MPa，远远高于GB/T9846．3－2004［13］的要求，但未经改性的大豆蛋白胶黏剂几乎无耐水性。以本研究的方法即先用NaHSO3处理后再交联改性大豆蛋白并压制胶合板，胶合板干、湿强度值均满足标准要求。采用8%的碱处理大豆蛋白，添加14%的交联剂改性的大豆蛋白胶黏剂压制胶合板，并对胶合板干、湿强度值进行对比。由表4可知，以碱降解处理大豆蛋白，最终制备的大豆蛋白胶黏剂具有相对低的施胶黏度，但需要消耗14%交联剂才能接近以NaHSO3处理的大豆蛋白添加10%交联剂的效果。由此说明，交联改性前，大豆蛋白通过NaHSO3改性处理，可以降低大豆蛋白胶黏剂的交联剂使用量，从而进一步降低大豆蛋白胶黏剂的制作成本而又不影响使用性能。
2．3动态热机械性能分析图1为NaHSO3处理和加入交联剂后大豆蛋白胶的动态热机械性能分析。交联改性前后大豆蛋白胶黏剂DMA图的变化趋势一致，说明交联改性对大豆蛋白胶黏剂固化反应速率影响不大。从图1可以看出，交联改性后大豆蛋白胶黏剂的起始弹性模量较未改性的高，但总体差值并不大，起始弹性模量的不同主要是由于交联改性前后大豆蛋白胶黏剂不同的黏度和初黏性所导致的。交联改性后的大豆蛋白胶黏剂在80℃开始出现储能模量的增加，说明此时由于大豆蛋白胶黏剂固化所致的试样强度的增加量大于由于加热试样软化导致的试样强度的减少量。与交联改性前的大豆蛋白胶黏剂相比较，固化起始温度约提前10℃。随着温度的继续升高，大豆蛋白胶黏剂迅速固化，表现为储能模量的迅速增加，交联改性前在140℃、改性后在150℃达到最大值，储能模量值在一定程度上反映体系的强度性能［14］，说明此时胶黏剂固化完全。交联改性之前，体系的储能模量在最大值处稳定一段时间后，于170℃附近开始下降，交联改性后于210℃开始下降。由此说明，交联改性后的豆胶热稳定提高。总体而言，交联改性后的大豆蛋白胶黏剂固化温度较未改性的略有提前，同时，交联改性也有利于胶黏剂体系强度性能的提高。储能模量在140、150℃达到最大，也说明为了保证大豆蛋白胶黏剂的在热压过程中迅速固化，热压温度宜高于140℃或150℃。
2．4红外光谱分析大豆蛋白主要含有－NH2、－OH、－COOH等活性基团。波长在1250－1700cm－1为大豆蛋白红外光谱特征吸收峰谱带。大豆蛋白具有明显特征吸收峰，波数在1600－1700cm－1为酰胺Ⅰ区C=O伸缩峰，波数在1500－1600cm－1为酰胺Ⅱ区N－H弯曲振动峰或C－N伸缩振动峰，波数在1250cm－1左右为酰胺Ⅲ区C－N伸缩振动峰，1390cm－1是COO－的特征峰，1055cm－1为二硫键或者伯醇吸收带［15］。NaHSO3处理大豆蛋白的红外光谱在1050cm－1左右的特征峰的变化反映的是二硫键的断裂情况［16］，峰强度的降低说明在NaHSO3的作用下蛋白质分子中的二硫键含量明显降低(图2)。
2．5差示扫描量热分析为了探究NaHSO3改性处理对大豆蛋白胶黏剂热性能的影响，本研究利用DSC对强碱降解大豆蛋白(NaOH)、强碱降解大豆蛋白后交联改性(NaOH/CRO)、NaHSO3改性处理对大豆蛋白(NaHSO3)、NaHSO3改性处理对大豆蛋白后交联改性(NaHSO3/CRO)4种胶黏剂进行分析。从图3可知，强碱降解大豆蛋白胶黏剂的DSC曲线没有明显的放热峰，说明在没有交联剂存在的情况下，豆粉自身在高温下没有明显的化学反应。单纯NaHSO3处理的大豆蛋白胶黏剂在110℃左右出现一个很明显的蛋白质变性峰。大豆蛋白中二硫键多数存在11S球蛋白亚基内，少数存在7S球蛋白亚基间，NaHSO3处理主要是破坏7S球蛋白亚基间的二硫键，还有相当部分的11S球蛋白亚基内的二硫键没有断裂［17］。11S球蛋白内的二硫键有提高热稳定性的作用，表现为变性时需要高的温度和热量，单纯NaHSO3处理的大豆蛋白胶黏剂在110℃左右出现一个很明显的蛋白质变性峰可能与大豆蛋白11S球蛋白亚基内部的二硫键断裂有关。加入交联剂以后，NaOH处理的大豆蛋白基胶黏剂在150℃左右有明显的放热峰，NaHSO3处理的大豆蛋白基胶黏剂在160℃左右有明显的放热峰，说明NaOH/CRO胶黏剂的固化活化能比NaHSO3/CRO低，可能是由于NaHSO3处理大豆蛋白暴露出的活性官能团较NaOH处理的少，反应活性点少。
3结论
为了进一步降低大豆蛋白胶黏剂的交联剂使用量，研究了交联改性前大豆蛋白基胶黏剂的NaHSO3改性处理工艺对大豆蛋白基胶黏剂性能的影响。结果表明，当反应温度为30℃、反应时间为0．5h、加入4%NaHSO3处理大豆蛋白，再经交联剂改性制备的大豆蛋白基胶黏剂胶合板干、湿强度满足GB/T9846．3－2004中有关I类胶合板的强度要求。动态热机械性能(DMA)分析结果表明，NaHSO3改性处理后大豆蛋白基胶黏剂的机械性能和热稳定性都有所提高，固化起始温度略降低。DSC和FTIR分析表明，经NaHSO3处理后蛋白质分子中的二硫键有明显的断裂，且有明显的DSC固化放热峰。交联改性前，大豆蛋白通过NaHSO3改性处理，可以降低大豆蛋白基胶黏剂的交联剂使用量，从而在不影响使用性能的前提下，进一步降低大豆蛋白胶黏剂的制作成本。
大豆蛋白范文第5篇
大豆蛋白纤维前处理技术的发展
大豆蛋白织物在纺纱过程中添加了些油剂、抗静电剂和剂等，在织造过程中又采用淀粉浆或PVA浆上浆，加上纤维本身呈较深的米黄色，因此前处理的任务较重。大豆蛋白纤维的等电点在4～5之间，耐酸性较好，耐碱性差。随着碱浓度增加，织物手感变硬，强度明显下降。因此，加工中要尽量避免在高温碱性条件下进行。大豆蛋白纤维耐氧化性一般，这是因为其表层是由改性蛋白质组成。因此要小心选择漂白剂及漂白条件。
彭桃芝等人通过实验比较了3种精练工艺对大豆蛋白纤维的去杂率的影响，探讨了氯漂和氧漂对大豆蛋白纤维的漂白效果，认为大豆蛋白纤维的精练较简单，可在弱碱性条件下用净洗剂来去除纤维上的油剂等杂质。而漂白难度较大，氯漂工艺不适合大豆蛋白纤维的加工，双氧水漂白时渗透剂对提高纤维白度是有益的，温度和双氧水浓度对纤维强力和收缩率的影响较大。
梅飞则认为采用“氧漂/还原漂”或“还原漂/氧漂”的双漂方法，则能有效地提高大豆蛋白纤维的白度，纤维的损伤也较小。生产实践表明，先还原漂后氧漂的方法更实用。同时，若采用棉用荧光增白剂处理漂白大豆蛋白纤维，则可进步提高纤维白度，提高浅色、特浅色染色产品的鲜艳度。
由于大豆蛋白纤维不耐高温、不耐碱，李晓春等人运用过醋酸在弱酸性条件下对大豆蛋白/涤纶混纺织物进行低温(60cc)漂白。经过处理后织物的白度比双氧水漂白织物的白度好，强力损失小。
李景川等人先采用亚铁离子试剂对大豆蛋白纤维进行预处理，使亚铁离子与大豆蛋白纤维中的色素形成络合物，再利用铁离子对双氧水漂白的催化作用，使纤维中含色素部分局部氧化，而达到选择性漂白的目的。这样处理后的织物既能满足染整生产的加工需要，又使纤维的损伤降到最小。
俞丹等人通过凯氏定量法测定纤维含氮量来评介前处理条件对大豆纤维的损伤，对大豆蛋白纤维的淀粉酶退浆、氧漂、还原漂的工艺进行了研究。表明温度和碱剂浓度是影响大豆蛋白纤维含氮量水平的两个最主要因素，在制定大豆蛋白前处理工艺时要重点考虑，同时认为采用淀粉酶退浆和双氧水漂白的前处理工艺效果较好。
大豆蛋白纤维染色技术的进展
大豆纤维结构中含有羧基、羟基、氨基和腈基等极性基团，因此大豆蛋白纤维染色性能较好，染料选用范围广，可用活性、直接、分散、弱酸性等染料进行染色。目前大豆蛋白纤维纯纺产品水洗色牢度般可达到4级左右，混纺产品可达到3.5-4级左右。通常用的染料是棉用活性染料、酸性染料和中性染料。
大豆蛋白纤维的染色
唐淑娟及黄小华等人采用直接染料、酸性染料、活性染料、分散染料及还原染料对大豆蛋白纤维染色，比较各类染料的染色牢度及上染率。结果表明五类染料对大豆蛋白纤维都有一定的上染能力。其中直接染料、酸性染料上染率高，适合染深色品种，染色牢度较差，需经固色处理。活性染料、还原染料和分散染料的上染率较低，染色牢度较好，适合于染中浅色品种。活性染料应选择双活性基类型，以提高固色率。分散染料应选择分子结构大、极性基团多的高温型染料。各类染料在大豆蛋白纤维上的皂洗牢度依次是还原>活性>分散>酸性>直接。中性染料在大豆蛋白纤维上具有较好的移染性能，可通过高温移染和延长染色时提高其染色均匀性。对中性染料和分散染料品种及工艺条件选择，有待进一步探讨。邢建伟等人通过添加微悬浮体化助剂对活性染料的微悬浮体染色工艺进行了研究，结果表明微悬浮体染色工艺可显著提高棉用活性染料对大豆蛋白纤维的上染率和固色率，所得染品色光纯正，鲜艳度有显著提高。
大豆蛋白纤维与羊毛混纺呢绒的染色
邱依对大豆蛋白纤维/羊毛混纺呢绒的染色进行染色，发现纽曲兰中性染料对大豆蛋白纤维的染色效果较好，具有染色均匀，固色率高，牢度优良的特点。
王宏等人经过研究，认为B型活性染料对大豆蛋白纤维染色较佳的工艺条件是：50度入染，染40min，盐用量为40-50克每升，然后升温至70度，加20克每升纯碱固色，固色时间为20min。染色织物的手感柔软，颜色均匀，干摩擦牢度为5，湿摩擦牢度为4～5。蔡玲[15]经过研究后认为B型活性染料适用于大豆蛋白纤维浅、中、深各种颜色的染色，其颜色鲜艳度、得色深度、染色牢度均具有较高水平。
大豆蛋白纤维与天丝混纺织物的染色
刘俊英等人采用Clbacrorl FN活性染料对大豆蛋白纤维/天丝混纺织物的染色性能进行了研究，发现染温度70度时，50m1n即达到得色量高且染色均匀、无两相的目的。染色织物的干摩擦牢度3-4级，湿摩擦牢度2-3，染色织物的手感柔软，颜色均匀， 等品率达90.5%。
大豆蛋白纤维与粘胶织物的染色
王安平等人对cjbacron FN活性染料在大豆蛋白纤维/粘胶针织物的染色性能进行了研究，认为该染料较适合大豆蛋白/粘胶复合纤
维的浸染染色。
大豆蛋白纤维与棉混纺织物的染色
为了改善大豆蛋白纤维的染深性，王雪燕等人用阳离子改性剂DE(上海助剂厂)对大豆蛋白/棉混纺织物进行改性处理，然后对改性的纤维进行染色研究，认为改性的纤维用活性染料染色，能染得深浓的颜色和良好的染色牢度。
孙冰等人认为，大豆蛋白纤维与棉纤维同浴染色会发生竞染。因此他们应用EVERZOL ED活性染料在弱酸性介质中染棉纤维，碱性介质中染大豆蛋白纤维的方法，染色后的织物各项牢度较好。
HCDP/大豆蛋白纤维混纺交织物的染色
唐人成等人对HcDP/大豆蛋白纤维混纺交织物的染色规律进行了研究，发现大豆蛋白纤维的沾色量随HCDP/大豆蛋白纤维混纺交织物中大豆蛋白纤维含量的增加而增加，一浴一步染色法适合于HCDP含量高的HCDP/大豆蛋白纤维织物，但不适合于染深浓色，随着染液PH值的升高，大豆蛋白纤维上阳离子染料沾色量增加，而阳离子染料在HCDP纤维上的上染量呈下降趋势，染液PH值以控制在4.0-4.5为宣。二浴二步法染色时宜加入适量的阳离
子缓染剂。
大豆蛋白纤维与绢丝混纺织物的染色
徐苏芳等人对不同种类的染料在绢丝大豆蛋白纤维混纺织物的染色性能进行了研究，结果表明直接染料对大豆蛋白纤维的染色深度普遍高于绢丝。在弱酸性条件下，酸性和中性染料对大豆蛋白纤维的染色深度明显低于绢丝，在加盐促染的情况下绢丝与大豆蛋白纤维的染色深度差别低于加酸促染时两纤维染色深度的差值，多数活性染料对绢丝和大豆蛋白纤维的染色深度差别较小，容易染得同色。
大豆蛋白纤维针织物的染色
佟白等人对大豆蛋白纤维针织物的电化学染色进行了研究，发现电化学染色方法能提高染料在大豆蛋白纤维针织物上的上染绿。酸性染料上染大豆蛋白纤维针织物时，当电压为0-2.or时，电化学染色的上染率比常规染色的上染率提高24.76％，节约能耗75％。
马雪玲[23]对弱酸性染料在大豆蛋白纤维上的染色进行了研究，认为弱酸性染料用于大豆蛋白纤维染色时，只要工艺条件控制适当，可以获得色泽均匀浓厚的效果。织物的各项色牢度均可达到标准要求。同时，拼色时染料应选择同类型的，这样有利于染色工艺的操作及工艺的简化，而且也要注意拼色染料的色牢度指标要相近，否则会给固色造成困难。
大豆蛋白纤维整理技术的进展
大豆蛋白纤维的耐热性能较差。纤维在160cc下微黄，强力有明显下降，200度时纤维变深黄，300度时炭化。大豆蛋白纤维耐晒性能好，抗紫外性能优于棉、粘胶和蚕丝。大豆蛋白纤维的柔软性、滑爽性确实好，但是经过染整加工中高温张力处理，其硬挺度和粗糙度会增加，手感变差。
范立红等人对大豆蛋白纤维的抗紫外线涂层整理进行了研究，认为利用聚丙烯酸酯类粘合剂对大豆蛋白织物进行纳米无机氧化物(Ti02和zn0)涂层整理，能赋予大豆蛋白织物优良的抗紫外线辐射性能，且有定的抗红外线辐射功能和隔热效果。指出大豆蛋白织物在要根据大豆蛋白织物的玻璃化温度和耐热性能进行确定。烘干温度不宜超过80度，烘干时间不宜超过45min。
樊德鑫等人通过小样试验，对适合毛、丝等蛋白纤维的三种柔软剂(氨基硅油加204硅油、平滑柔软剂、羧基改性硅油)进行比较试验，发现用氨基硅油加204硅油对大豆蛋白纤维与棉交织物进行柔软整理，手感丰满、柔软，具有抗皱效果，耐洗性好，工艺简单，对染色牢度、色泽影响较小，更能呈现出大豆蛋白纤维的优良性。
王祥荣等人研究了大豆蛋白纤维的抗皱整理，他们采用低甲醛树脂整理剂GQ-810(南通斯恩特公司)对大豆蛋白纤维及其交织物进行抗皱整理。整理后织物干弹折皱回复角可达264，比原样提高25.7%，湿弹折皱回复角为146，比原样提高30.35％，白度保留率在97％以上，强力保留率在85％以上。测试整理后的织物结构和性能发现，整理剂在纤维无定形区大分子链司发生了交联反应，纤维的热稳定性得以提高，纤维的晶区结构基本没有改变。
解萍华等人[28]在洗缩联合机中对羊毛/大豆蛋纤维混纺织物进行松弛整理，整理后的织物具有很好的丰满柔软的手感和良好的弹性。为了提高织物的抗皱性，他们采用羟甲基双乳酸氧化乙烯脲和三聚氰胺树脂复配后，对羊毛/大豆蛋白纤维混纺织物处理，整合后织物弹性和抗皱性明显提高，洗可穿达4.5级。
大豆蛋白范文第6篇
关键词 大豆蛋白；组成；性质；功能应用
中图分类号 S816 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）07-0319-02
大豆中含有丰富的植物蛋白，其产量高、价格低廉，含蛋白质40%左右，为蛋白质含量最高的食物。因此，对大豆蛋白的提取、加工、应用等研究已成为热点。为此，笔者对大豆蛋白的组成、性质及功能应用进行阐述。
1 大豆蛋白的组成
大豆蛋白中含有多种蛋白质，主要是贮存于子叶亚细胞结构——蛋白质中的蛋白[1]。周瑞宝等[2]采用了超速离心方法对大豆蛋白质进行了分离分析，并将其分为2S、7S、11S、15S 4个主要组分（以沉降模式为依据），这些成分在不同的大豆品种中所占的比例有一定的差异。但是通常情况下：7S和11S这2个组分占70%以上，而2S和15S 2个组合含量所占比例比较少，约占10%。李荣和、朱建华等[3-4]采用免疫学电泳技术对大豆蛋白进行了分析，又可将其分成α-伴大豆球蛋白（2S）、β-伴大豆球蛋白和γ-伴大豆球蛋白（7S）以及大豆球蛋白（11S）和15S（以免疫性质的差异为依据）。而这些组成按照分子量由大到小的排列顺序是：15S最大，约为600 kDa，其次是11S、7S，而2S最小，约为1～30 KDa。现主要介绍7S大豆蛋白质和11S大豆蛋白。
1.1 7S大豆蛋白质
7S大豆蛋白质的分子量为18～210 kDa，它是由多糖与蛋白质的N端天门冬氨酸结合而成的共轭型糖蛋白，每个7S球蛋白分子含有38分子甘露糖及12分子葡萄糖胺。7S蛋白质的等电点分别为4.9、5.2和5.7，同时7S球蛋白中含有5%的α-螺旋结构、35%的β-片层结构和60%的不规则结构，因此其具有致密折叠的高级结构。另外分子中3个色氨酸残基几乎全部处于分子内部；4个半胱氨酸残基，每2个结合在一起形成二硫键[5]。也有研究发现7S蛋白质非常敏感于离子强度及酸碱值，比如在离子强度0.5或pH值3.6状态下，7S蛋白则分别以单体和二聚物的形态存在着[5-7]。
1.2 11S蛋白质
11S蛋白组分比较单一，到目前只发现一种11S球蛋白，分子量为302～375 kDa，主要是由6个酸次单元体及6个碱次单元体所组成的非糖蛋白，等电点为6.4。其中对于组氨酸、脯氨酸及胱氨酸这些氨基酸，在酸次单元体中含量要比碱次单元体中多；而对于疏水性氨基酸，在碱次单元体要比酸次单元体中多。另外，11S蛋白质含有较多的赖氨酸和少量的氮氨酸，其中有23.5%的疏水性，46.7%的亲水性氨基酸。其类似于7S蛋白质，其四级结构也非常复杂，且构型易受pH值、离子强度、温度等条件影响，其本身易发生凝集聚合和解离反应[8-9]。
2 大豆蛋白的性质
在改进食品结构、发展新食品方面，大豆蛋白的功能性质有着重要意义。大豆蛋白在食品加工中最重要的反应是变性过程中蛋白质分子表面的残基之间的分子内部反应。天然状态球蛋白完全折叠，这种分子中存在着二级结构，如α-螺旋、反平行β-折叠和β-转角结构。在氨基酸侧链的残基中，疏水性氨基酸侧链位于分子内部形成疏水区，而亲水的侧链位于表面与水接触。这样大豆蛋白亚基分子可以形象地看成一个油滴，被一个亲水壳所包围。有类似三维结构的几个不同亚基聚合成一个分子。天然蛋白质溶于水，因为分子表面的亲水侧链可与水接触[10]。这种蛋白质的结构在变性处理如加热时会破坏。分子三维结构的破坏是众所周知的变性，破坏的程度依蛋白质的种类和变性处理的方法而定。例如，11S的四级结构受离子浓度、pH值和温度的影响。像尿素引起大多数蛋白质几乎完全变性；大豆蛋白经过100 ℃热处理，只有部分三维结构展开[11]。大豆蛋白的功能特性相互影响，在食品体系中协同作用。例如溶解性的好坏直接影响乳化性质；而粘度的大小关系持水性和凝胶性强弱。
2.1 溶解性
大豆蛋白用于食品生产加工中，首先要溶解，并分散在食品体系中，这样才能充分发挥出大豆蛋白的作用，然而其溶解特性成为食品加工中的首要问题。工业上，大豆蛋白的功能性质主要是根据蛋白质分散指数（PDI）或氮溶解指数（NSI）这2种快速测定方法[12]。但是这些方法存在一定的局限性，例如大豆蛋白加热超过120 ℃或pH值大于11时溶解度会很大，但其功能性质却极差。又如豆粉经储存后，NSI会降低[13]。有研究发现要控制大豆蛋白质的溶解度，最主要的2个因素是电荷率（charge frequency）和疏水性（hydrophobicity）[14]。
2.2 持水性
大豆蛋白质与水相互作用可区分为吸水性能和持水性能2种，吸水性能是指大豆蛋白与水之间的一种化学结合，而持水性能是指大豆蛋白与水之间的物理截留作用。吸水过程是一个放热反应，而且水分子在蛋白表面结合之后的有序程度增加，与水蒸气冷凝相似。将干燥蛋白质与液态水直接作用，所吸收的水分称为持水性，是一种宏观现象持水性，主要由pH值决定而不是浓度[15]。
2.3 乳化性
大豆蛋白可以使食品中的油和水分散形成稳定的乳化液。稳定的乳化颗粒通过在油滴周围形成带电层引起多种斥力，或在溶剂液滴四周形成膜来实现乳化。正常的大豆膜形成在pH值6.2～10.2[16]。因此大豆分离蛋白在碱性条件下具有更好的乳化性，富集7S的蛋白也是一样的[17]。
2.4 起泡性
大豆蛋白作用于食品气液表面的起泡性用于改善食品的组织、质地和外观。蛋白溶液表面张力减小的速率与蛋白的起泡能力有着明显的联系。空气参与其中，接着内部蛋白部分变性，形成稳定的薄膜，膜内部无静电斥力[18]。
2.5 凝胶性
变性的蛋白质分子聚集最终形成一个有规则的蛋白质网，内部几乎是空的，可以用来保持水、油和风味物质的这个性质叫做凝胶性。其中添加金属离子、尿素、加热等方法都可以形成凝胶。凝胶还受外界条件的影响，比如形成时温度、制胶液的浓度、蛋白质含量、盐浓度等。另外，当大豆蛋白的持水性增强，凝胶的粘度和硬度也就会增大。也有研究者[19]发现凝胶的弹性与吸油性呈正相关。
2.6 吸油性
影响蛋白质吸油性的因素主要是蛋白质的构象，如非共价键是涉及蛋白与油反应的主要作用力，其次是氢键。研究[20]证明油与蛋白主要通过疏水作用结合。
2.7 粘度
大豆分离蛋白是非牛顿流体的假塑性液体——即液体的表观粘度不随时间而变化。大豆分离蛋白溶液粘度的影响因素主要有浓度、pH值、温度和离子浓度。如粘度随着浓度的增加而增加等。
3 大豆蛋白的功能应用
3.1 作为食品添加剂及应用于可食用膜
大豆蛋白产品在食品、化工等领域有着广泛的用途，可以作为很好的食品添加剂。可食用膜由于天然可降解性，克服了化学塑料膜带来的环境污染问题，因此越来越引起人们的研究兴趣，大豆蛋白已经被认为是一种可用于生产食用膜的天然原料[22-23]，相对于其他植物蛋白为原料生产出的可食用膜，大豆蛋白具有更多的优越性：可食用膜更加柔韧、光滑和透明[24]，及具有很强的氧气阻隔性[25-27]。
制作可食用膜的大豆蛋白原料有大豆浓缩蛋白（SPC）和大豆分离蛋白（SPI）2种。但是由于大豆浓缩蛋白的非蛋白物质会阻碍可食用膜的形成，因此目前主要以大豆分离蛋白作为可食用膜的材料[28]。同时，在成膜过程中需要通过添加氨水或氢氧化钠来创造一个碱性条件的环境，目的就是增加蛋白质的溶解度[28]。由于酸性条件会降低大豆分离蛋白的溶解度，从而影响大豆分离蛋白成膜。
3.2 调节血脂
大豆蛋白中含有不同浓度的异黄酮，而这些成分对血脂有着一定的调节作用。Kleijn et al在对939个参加者的调查研究发现，那些日常饮食中含有丰富异黄酮的人们的甘油三酯含量，以及腰围和臀围的比例远远低于在日常饮食中很少吃大豆的人。Nailza Maesta的研究中，只有每天补充25 g大豆蛋白的试验组，其总胆固醇显著下降了12.6%，低密度脂蛋白下降了16.7%，而高密度胆固醇没有什么变化[26]。还有在对38个人的临床测试表明，在每天膳食中补充47 g的大豆蛋白，结果这些人总胆固醇平均下降了9%，低密度脂蛋白下降了13%，甘油三酯下降了11%[27]。美国食品药品监督管理局已经批准对于大豆蛋白这样的声明：膳食中少摄入饱和脂肪和胆固醇，并且每日摄入25 g大豆蛋白能够减少患心脏病的危险。某些数据显示，大豆对于女性的益处也许比对男性更好[28]。
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大豆蛋白范文第7篇
关键词： 大豆蛋白纤维；性能测定；分析
1 引言
大豆蛋白纤维具有一定的性能优势，最为重要的是还具有抑菌性。大豆蛋白纤维在生产的过程中，无论是对空气，还是对土壤、水源等都不会造成污染，而且纤维的构成成分主要是大豆蛋白质，比较容易生物降解。此种纤维的原材料是天然的大豆，非常丰富，同时还具有再生性，这就减少了人类对自然的大量开发。大豆蛋白纤维在生产期间，无论是辅料，还是助剂都没有任何的毒性，而且还能够回收利用，因此十分环保、健康。
2 实验材料和工具
2.1 实验材料
34dtexx/38mm棉型大豆蛋白纤维
2.2 实验工具
SH-5000M扫描式电子显微镜、Xpl、L熔点仪、Y161型单纤维强力仪、30W紫外线灯
3 实验方法
形态特征采用扫描式电子显微镜观察纵、横截面形态特征。物理性能主要采用相应的国家标准测试方法。其中，纤维密度的测定采用密度梯度管法；弹性恢复率的测定采用定伸长法，定伸长为3%，预加张力为100mg，定伸长时间为3min，恢复时间为2min；耐磨性能测试采用绞盘法。其它性能耐热性能的测定采用Xpl、L熔点仪在不同的温度条件下对纤维处理10min；，然后用Y161型单纤维强力仪来测定强力，结合目测纤维颜色的变化和沸水收缩率，来确定纤维的耐热性能；耐日光性能用人工模拟实验法进行测定，光源采用30W紫外线灯，距纤维30cm的高度，垂直照射120h后测试强力；化学稳定性参照纺织纤维鉴别中的溶解法进行测定。
4 实验结果与讨论
4.1大豆蛋白纤维以及形态结构
制造大豆蛋白纤维首先将低温脱脂大豆加稀碱液经搅拌而取其溶液。该溶液再加稀酸，使大豆蛋白质沉淀。该沉淀物用水洗p再脱水干燥后，再加碱使之溶解，变成纺丝液。将纺丝液通过有小孔的隔膜，挤入含食盐的醋酸溶液中，使蛋白质凝固析出，形成丝状，再经进一步拉长，形成纤维。
大豆蛋白纤维横截面主要呈现出三种形状，分别为扁平状、哑铃状、腰圆状，其抗弯性能比较强；大豆蛋白纤维的纵向形态主要呈现出两种形状，分别为沟槽形状与海岛形状，表明并不平滑，其对纤维光泽、刚度等性能有着直接的影响。
4.2性能分析
首先，就干态断裂强力性能来说，大豆蛋白纤维与涤纶十分相近；断裂伸长性能，其与蚕丝、粘胶纤维相似，但是大豆蛋白纤维的湿态强力性能比较低，断裂伸长性能却非常高。这就可以表明大豆蛋白纤维在吸入水分之后，各个分子之间的结合力降低，结晶区比较松散，同时其变异系数增加，最为重要的是纤维强力并不均匀，这对纺纱来说，影响非常大。
其次，与其他纤维相比，就摩擦系数来说，大豆蛋白纤维比较低，同时动摩擦系数与静摩擦系数两者之间的并不多过大的差距，通常情况下只是0.052，这就说明，大豆蛋白纤维与其制成品具有非常好的手感。除此之外，在纺纱的过程中，可以适当的添加油剂，这对纤维成网、成条都有一定的积极作用。
再次，大豆蛋白纤维中的中卷曲弹性恢复率非常低，这对成纱会产生非常大的不利影响，因此这会导致纤维难以饱合，另外，这对大豆蛋白纤维制成品的各方面性能也会产生比较大的影响，比如抗皱性能、保温性能，也会影响其手感，因此需要对大豆蛋白纤维的加工工艺进行一定程度的改进，以此保证纤维能够具有非常好的刚度性能以及弹性。
第四，大豆蛋白纤维的电学性能非常好，其与电阻与蚕丝相似，但是却要比合成纤维低，这对纺织具有积极的作用，同时要利于提高大豆蛋白纤维的各项使用性能，比如抗皱性能等。但是纺织人员还需要考虑到可纺织性，因此应该将其质量比电阻控制在相应的范围内。
第五，以测试的结果来看，大豆蛋白纤维的干热性能较好，随着温度的升一高，强力呈下降趋势，超过200℃后，颜色的变化明显，呈深黄色，到300℃开始炭化，，变成褐色而破坏，纤维强力随干热温度变化的情况如图1所示。为进一步了解其湿热性能，我们在100℃沸水中处理30mni后，处理后的纤维干态强力稍有下降、伸长变大、纤维卷曲增多，这证明其湿热性能不稳定，这将对染整加工带来一定的困难。
图1 纤维强力随干热温度变化曲线图
第六，大豆蛋白纤维对一般溶剂和碱的稳定性较好，在淡碱溶液中，其纤维重量有微量损失，即部分溶解；根据分析是因为纤维表面蛋白质大分子被分解所致。但对浓度较高的酸溶液则会分解，表现出对酸的不稳定性，，这需在化学加工中予以注意。该纤维的溶解性能见表1所示。
表1 大豆蛋白纤维与天然纤维溶解性能对比
注：S-溶解；SS-微溶；P-部分溶解；I-不溶解
第七，大豆蛋白纤维在紫外线灯照射120h后，其强力约下降为9.8%，断裂伸长率和变异系数略有增加，这说明该纤维具有较好的耐日光性能。
第八，经测试大豆蛋白纤维的双折射率仅为0.002，这说明纤维大分子的取向度低，从这一点也可以解释大豆蛋白纤维湿热强伸机械性能的变化，并进一步证明大豆蛋白纤维的成纤工艺需要进一步完善。
5 结论
通过上述的试验，可以得出以下结论：
首先，大豆蛋白纤维的物理机械性能非常好，另外，化学性能比较稳定，发生化学反应的可能性不大，同时还具有的耐日光性，再加之，其干热性能也比较突出，基于此，大豆蛋白纤维具有非常广泛的开发前景以及市场应用潜力；其次，目前大豆蛋白纤维的加工制作工艺还有待进一步完善，以便使纤维的强力更强，同时使其卷曲回复性能更加突出；再次，该种纤维在纺织期间，有关人员应该选择合适的油剂，同时还需要对其工艺进行适当的调整，比如在梳理期间，可以轻加压、轻开松等。最后，大豆蛋白纤维制成品还应该进行后续整理，比如抗皱整理，这样效果会比较好。■
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大豆蛋白范文第8篇
1材料和方法
1.1主要试剂大豆蛋白粉、醋酸乙烯酯（VAc）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、聚乙烯醇1788、壬基酚聚氧乙烯醚（OP-10）、尿素、碳酸氢钠、过硫酸铵（APS）、亚硫酸钠、十二烷基硫酸钠（SDS）、氢氧化钠、盐酸、邻苯二甲酸二丁酯、丁苯胶乳、轻质碳酸钙、多亚甲基多苯基异氰酸酯（PAPI）、列克纳（JQ-1）。
1.2仪器设备DLS-10型电子拉力试验机、水浴锅、三口烧瓶、冷凝管、搅拌器、水银温度计、蒸馏设备、氮气瓶等。
1.3合成原理本实验利用尿素溶液处理大豆蛋白质，使蛋白质分子的分子结构展开并打开二硫键，从而与醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯混合单体进行接枝共聚，实验中采用过硫酸铵作为引发剂、壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基硫酸钠作为乳化剂、碳酸氢钠和氢氧化钠调节pH值，加入邻苯二甲酸二丁酯改善胶层脆性，使用橡胶乳液（丁苯乳胶）增加胶合强度和胶层耐高温性，首先制得大豆蛋白接枝共聚乳液，以此作为主剂。然后，使用异氰酸酯化合物作为交联剂以增加胶合强度和耐水性，异氰酸酯化合物应经过封闭处理，本实验采用亚硫酸钠法对其异氰酸酯基进行封闭。
1.4试验方法
1.4.1正交试验设计采用L9（34）正交试验设计，选取蛋白改性用尿素的浓度、单体比例（乙酸乙烯酯∶大豆蛋白）、聚乙烯醇PVA用量和反应温度4个因素，设置3个水平（表1），按照GB/T11175-2002合成树脂乳液试验方法测量乳液质量。
1.4.2大豆蛋白胶制作工艺安装好水浴锅、三口烧瓶、冷凝管、搅拌器等仪器，确保搅拌器运转正常，向三口烧瓶中加入蒸馏水和聚乙烯醇，开动搅拌机，升温至90℃，待其完全溶化后降温，用小苏打溶液调节pH值至7。在氮气保护下，使大豆蛋白溶于尿素溶液中，用30%NaOH溶液调节pH值至8.5，升温至60℃，反应30min，加入亚硫酸钠继续反应60min，使大豆蛋白分子结构展开且打开二硫键。在此温度下，加入混合乳化剂十二烷基硫酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚，搅拌使其溶解，升温至65℃，开始滴加醋酸乙烯酯和甲基丙烯酸甲酯组成的混合单体，同时加入部分过硫酸铵，升温至70℃，保持温度恒定，滴加180min，之后补加混合乳化剂和过硫酸铵，升温至80℃，保温30min，升温至90℃，保温60min，待反应没有回流现象时，降温至50℃，加入小苏打溶液调节pH值至7，均匀搅拌30min，加入橡胶乳液、填料轻质碳酸钙搅拌均匀出料，即制得主剂。采用亚硫酸钠对交联剂异氰酸酯进行封闭处理，能够得到较好效果，其能封闭一半以上的异氰酸酯基[7]。同时加入一定量稀释剂邻苯二甲酸二丁酯（也作为交联剂中的隐蔽剂与胶粘剂的增塑剂）。异氰酸酯封闭后可延长胶粘剂的适用期，且采用亚硫酸钠法封闭的异氰酸酯在60℃时就可以将异氰酸酯基释放出来，适合热固化工艺使用。
1.4.3性能测试胶粘剂性能测试：按照GB/T11175-2002合成树脂乳液试验方法进行检测，主要包括外观、粘度、pH值、固含量、适用期和贮存稳定性。胶合强度测试：按照GB/T17657-2013中II类胶合板指标要求进行检测。
2结果与分析
2.1正交试验分析按正交试验方案制备的乳液质量指标测定结果并对质量指标进行极差分析见表2。由极差分析可知，以剪切强度为衡量指标，实验中最佳反应条件应为：A3B3C1D2（尿素浓度为3mol•L-1；单体比例=1∶2；PVA用量=0；反应温度为68℃）。按此条件合成的异氰酸酯改性大豆蛋白胶性能见表3（按照GB/T11175-2002的规定进行检测），可知，该产品的固含量、适用期等参数均符合国家标准要求。由上述工艺条件下制得的胶黏剂所压制的胶合板强度测试如下：主剂与交联剂按一定比例混合，经多次实验得出优化工艺参数：1.2mm杨木单板（含水率12%）双面涂胶，涂胶量280～320g•m-2，芯板与表板按纹理垂直方向组坯，单位压力0.8MPa预压10min，单位压力1.0MPa，温度120℃，热压3min，堆放养生24h后锯边。按照GB/T17657-2013中II类胶合板指标要求进行检测，得出干态剪切强度为7.46MPa，湿态剪切强度为6.01MPa，符合标准要求。
2.2异氰酸酯改性大豆蛋白胶性能影响因素分析
2.2.1填料对施胶工艺和胶合强度的影响填料可以提高胶粘剂的机械性能，增加胶层的抗压强度、降低收缩率，加入胶液中可以降低成本，并可以改善操作工艺[8]，即能够使胶合板透胶现象和由于表面凸凹不平引起的涂胶不均有所改善。压制胶合板采用面粉作为填料，由图1可知，在其它条件不变的情况下，随着填料用量增加胶接强度有所提高，最优的填料添加比例在10%左右，此后再增加填料含量则胶接强度有所下降。
2.2.2橡胶乳液对耐高温性和胶合强度的影响橡胶乳液相对溶剂型胶不含有机溶剂，更加环保，具备优良的弹性，能够在动态下进行胶接，常温下本身就可以用作多种材料的胶接，其对胶合强度的影响见图2。随着橡胶乳液用量的增加，胶粘剂的胶合强度得到了增强，这是因为交联剂中的异氰酸酯基能够与橡胶乳液中的双键结构发生硫化反应，形成类似体型结构的高聚物，能够提高胶粘剂的耐高温性，并且增加其抗拉强度；但超过30%用量后，随着橡胶乳液用量增加，胶合强度增强不明显，可能是因为异氰酸酯基团大部分已发生反应，无法与更多的橡胶乳液分子结合。
2.2.3交联剂对胶合强度和耐水性的影响异氰酸酯因为含有极为活泼的异氰酸酯基团，它能够和主剂中的很多基团结合，所以胶粘剂的胶接强度与交联剂的用量密切相关。如表4所示，随着交联剂用量增加，虽然胶接强度和木破率增加，但适用期减小，且胶的成本也增加。当交联剂用量增加到13%以上时，胶接强度反而有所减小，这是因为交联剂用量过多时，使聚合物分子间次价力被主价力所代替，结果使胶粘剂线型的分子结构迅速转变为体型结构，内部变硬。
3结论与讨论
通过对大豆蛋白粉接枝共聚研究，合成主剂乙酸乙烯酯–大豆蛋白接枝共聚乳液，再将乳液与交联剂异氰酸酯复合，制得异氰酸酯改性大豆蛋白胶粘剂，最后进行胶合板制板实验，结果表明产品胶接性能优良。实验发现，合成主剂的最佳反应条件为：尿素浓度为3mol•L-1；单体比例=1∶2；PVA用量（PVA）=0；反应温度为68℃。橡胶乳液在30%以下时能够改善胶粘剂耐高温性和胶合强度，调胶时填料最优比例为10%，交联剂为13%。异氰酸酯化合物作为交联剂能改善大豆胶胶接强度和耐水性，异氰酸酯化合物最重要的反应是与含有活泼氢的化合物进行加成反应，而经过改性的大豆蛋白接枝共聚乳液含有羟基、氨基等多种活泼氢基团，可以与异氰酸酯发生交联反应，但异氰酸酯类化合物在发生反应时，极为活泼的异氰酸酯基往往已经反应掉，形成的异氰酸酯大分子中不再含有这种活性基团，即在胶接木材时，没有剩余的异氰酸酯基团与木材纤维中的羟基发生进一步反应，导致胶合强度往往不够[8]，所以应采取措施使异氰酸酯基团得以保留，本实验采用亚硫酸钠法对异氰酸酯基进行封闭，封闭后可延长胶粘剂的适用期，被封闭的异氰酸酯基在制板热压时（温度达到60℃以上）释放出来参与胶接反应，从而进一步提高了乳液的胶接强度和耐水性。
大豆蛋白范文第9篇
【关键词】菠萝叶纤维 大豆蛋白纤维 混纺 工艺
菠萝叶纤维取自于凤梨植物的叶片，以其为原料织成的织物易于染色、吸汗透气、挺括不起皱、吸湿性强。此外，菠萝叶纤维还具有极强的天然杀菌抑菌和防臭功能，可有效杀灭细菌、抑制真菌和微生物的生长。但是，仍有大量的菠萝叶成为农业副产品被搁在田地中腐化火焚烧。随着各种天然纤维被逐渐开发利用，菠萝叶纤维也正受到越来越多的关注。
大豆蛋白纤维是从豆粕中提取植物蛋白质形成的纤维，集天然纤维与化学纤维的众多优点于一身，具有羊绒般的保暖性和蚕丝般的光泽，有“人造羊绒”之称。他是我国首创并自主研发的新型纤维。
1 纤维的性能分析
1.1菠萝叶纤维
菠萝叶纤维主要由纤维素和非纤维素等成分组成。其中，纤维素含量为56%~62%、半纤维素含量为16%~19%、木质素含量为9%~13%、果胶物质含量为2%~2.5%、水溶物含量为1%~1.5%、脂蜡质含量为3.8%、灰分含量为2%~3%。[1]由此可看出，菠萝叶纤维的化学成分类似于其他麻类纤维，含有较多的胶杂质（尤以木质素含量较高）。所以，在纺纱前应采取适当的脱胶处理，以减少菠萝叶纤维中的胶质含量，增加其柔软度，改善其可纺性。又由于菠萝叶纤维的单纤维长度只有3~8mm[2]，应采用工艺纤维，保留一定残胶，以保证纤维长度。菠萝叶纤维的强度较高、伸长率较小、弹性模量较大；其线密度为2.5~4.0[3]，不利于纺高支纱，脱胶后其细度有所改善，特别是生物脱胶后，细度可达到500Nm以上[4]，可纺性大大增强了。
1.2大豆蛋白纤维
大豆蛋白纤维主要由三部分组成，最外层为改性蛋白质，中间部分为经缩醛化的聚乙烯醇，内芯为含磺酸基单体的聚丙烯腈。其中，蛋白质含量为23%~55%，聚乙烯醇和其他成分为77%~45%[5]。大豆蛋白纤维的干断裂强度在3.5cN/dtex以上，湿断裂强度在2.5cN/dtex以上，均比羊毛、棉、蚕丝的强度高，而纤度已可达到0.9 tex[6]。醛化稳定性能后的大豆蛋白纤维经过卷曲、热定型、切断，即可生产出各种长度规格的纺织用高档纤维。
2 菠萝叶纤维、大豆蛋白纤维混纺纱
2.1菠萝叶纤维混纺纱
在棉纺系统上按不同混纺比已可以生产出棉/菠萝叶纤维混纺纱[7]，其织物的强力和断裂伸长率与同规格的纯棉织物没有显著差异，虽耐磨性差些，但吸湿导湿性更好。半精梳毛纺系统中，菠萝叶纤维与羊毛成纱质量较低[8]，按照最佳混纺比25：75混纺得到的混纺纱一般作为地毯表层纱和家用装饰织物用纱；而涤纶/羊毛/菠萝叶纤维混纺纱[9]可以生产外观和手感都非常好的西服与外衣面料。用亚麻设备生产的涤/腈/菠纤混纺纱[10]作芯纱生产的包缠纱，可用于生产针织女外衣、袜子等。在黄麻设备上生产的菠纤/丙纶混纺纱[11]可生产各种服装面料，生产的菠萝叶纤维/棉混纺纱[12]可作为窗帘、床单等家纺用布。
2.2大豆蛋白纤维与麻类纤维的混纺纱
在亚麻纺纱系统上可得到的大豆蛋白纤维/亚麻纤维混纺纱[13]，用其织成的织物保持了亚麻纤维良好的透气性、挺括性，又充分利用了大豆蛋白纤维的保暖性、保健性；通过毛纺系统纺得的羊毛/亚麻/大豆蛋白纤维混纺纱[14]，充分利用了大豆蛋白纤维良好的手感，使亚麻纤维的硬板得以改善；采用大豆蛋白纤维与大麻落麻混纺[15]得到的混纺纱既体现了大麻纤维优良的吸放湿性能、抗霉抑菌、防紫外线的特点，同时又提高了纱线强度和柔软度。
3 菠萝叶纤维与大豆蛋白纤维混纺
3.1纤维预处理
由于菠萝叶纤维的长度较长，在棉纺设备上纺制时必须事先切断，或利用长纺中的落麻。又由于菠萝叶纤维比较粗、硬，且含较多的麻粒、杂质，而大豆蛋白纤维整齐度好、杂质少，为了兼顾二者性能，还应对菠萝叶纤维加一定量的柔软剂。
大豆蛋白纤维在纺纱时静电现象比较严重，纺纱前应给湿并且加入一定量的抗静电剂，以提高大豆蛋白纤维的抗静电能力。另外，大豆蛋白纤维表面光滑，纤维之间的抱合力较差，因此还需要加抗滑剂，以增加纤维之间的抱合力。
3.2工艺流程
根据菠萝叶纤维和大豆蛋白纤维各自特性的差异，采用条混的方式，因此大豆纤维和菠萝叶纤维采用不同的清花工艺路线，生产出梳棉条再进行混合。
3.3各工序工艺要点
3.3.1开清棉
菠萝叶纤维由于粗、硬而抱合力差，采用多仓混合，采用两次清花成卷，适当加重棉卷的定量；贯彻多松、少打、早落、少碎的工艺原则，各打手速度以中档为宜，各机尘棒间隔距应适中。大豆蛋白纤维细度细、长度长、杂质少，采取短流程工艺，尽量少落、多松，不能过度打击，以免损伤纤维，造成短绒增加，形成棉结；适当加大棉卷压力，减轻棉卷粘连。棉卷的存量都要适中，确保预处理效果。
3.3.2梳棉
在梳棉机上，菠萝叶纤维网强力较差，在道夫斩刀处极易断裂，成条困难。所以对梳棉机适当进行一些改造：在整个刺辊区重新设计一个小漏底，防止纤维在靠近原小漏底边缘处落下，在纤维从棉卷到锡林的转移过程中起托持作用；降低盖板运行速度；在道夫前面加装一个棉网聚扰装置[16]。此外，应注意适当放大锡林~盖板间的隔距和增加锡林刺辊线速比。
大豆蛋白纤维的梳棉工序中存在剥棉转移差造成的棉网下坠或棉网漂头、烂边，饱和力差造成的机前断棉条等问题。适当提高锡林与刺辊的线速比，防止缠绕锡林、充塞盖板，以提高棉网的质量和清晰度。适当减小道夫与剥棉罗拉隔距，防止棉网断裂。放大锡林与盖板间隔距，降低道夫速度，以减少棉结产生。采用新型化纤专纺针布，防止纤维缠绕，增强纤维转移，同时加装胶圈剥棉装置。
3.3.3并条
这一工序的关键是保证正确的混纺比。首先要合理选择并合根数，以获得较好的条干不匀率和重量不匀率。因纤维长度较长，罗拉隔距应适当放大，合理分配主、后区牵伸倍数。由于纤维间抱合力较差，棉条经并合易过烂，所以，卷装容量以小为宜，避免条子产生意外伸长而造成细节。并条通道要光滑，喇叭口口径应适当偏小，以约束条子，提高纤维间抱和力。为改善熟条条干，胶辊表面要光滑，并对胶辊表面作树脂涂层处理或酸处理。
3.3.4粗纱
粗纱卷装不宜过大，以防止冒纱、脱圈影响细纱的正常纺纱。在细纱不出硬头的前提下，粗纱捻度应适当偏大掌握，使用橡胶假捻器，提高加捻效率。导纱张力不宜太大，以减少意外伸长而造成细节。要发挥主牵伸区的主导作用，控制浮游纤维，将后区隔距适当缩小，可保证纤维在后区充分伸直，并减少纤维损伤。为防止纤维缠绕罗拉，前皮辊应做适当处理。
3.3.5细纱
细纱中，在前罗拉钳口处加装集合器，以减少菠萝叶纤维在前罗拉钳口处产生的飞花，同时适当提高纤维回潮率[17]。细纱捻度应适当偏大掌握，以保持须条间的紧密度，增加纤维间的抱合力，提高成纱质量。配置中硬度胶辊，加压适当偏大，以提高成纱条干质量；同时，对其表面进行抗静电处理，有利于减少毛羽的产生。
3.3.6络筒
设计合理的电子清纱工艺，配置较低的卷绕线速度，减少断头。选择合适的络纱张力，优选张力圈，保证纱体与机体间的距离，同时避免出现纱线跳动的现象。根据后整理工序的特点，络筒卷装不宜过大。[18]
4 结语
我国是菠萝种植大国之一，菠萝叶纤维的年产量与亚麻相当，这为我国纺织行业提供了优质的天然植物纤维。但菠萝叶纤维并没有得到充分利用，大部分仍作为农业副产品在处理，在已开发出的产品中，其优势的性能也并未得以充分体现。用大豆蛋白纤维与菠萝叶纤维混纺，利用大豆蛋白纤维良好的亲和性使菠萝叶纤维的天然抑菌杀菌、防臭性能得以发挥。另外，两者都是可以降解和循环利用的纤维，在倡导“大众环保”和“绿色消费”的二十一世纪，这种绿色环保的纺织品将会有越来越广阔的前景。
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大豆蛋白范文第10篇
关键词：鱼粉；替代；大豆蛋白；水产饲料
中图分类号：S9鱼粉因蛋白含量高（通常高于60%）、适口性好、抗营养因子（ANFs）少、必需氨基酸（EAA）组成平衡，被认为是水产饲料不可缺少的优质蛋白源。然而近几年，受到过度捕捞、环境污染及厄尔尼诺现象等不良气候的影响，野生鱼粉资源日益减少，世界鱼粉的供应已不能满足日益增长的养殖需求。因此，用来源广泛的植物蛋白源替代水产饲料中的鱼粉作为蛋白源的研究，已成为有关学者关注的热点。其中，大豆蛋白因蛋白含量高、氨基酸组成平衡、廉价且供应量充足而受到研究者的青睐。
1 大豆蛋白的特点及种类
大豆营养成分非常丰富，其中蛋白质含量为36%～40%，除含糖量较低外，其他人体必需营养素均高于一般谷类，大豆蛋白还富含必需氨基酸、必需脂肪酸（亚油酸，亚麻酸）等[1]，是理想中的优质植物性蛋白源。
1.1 传统大豆蛋白种类及特点
传统大豆蛋白主要包括大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白和大豆组织蛋白。大豆蛋白粉是大豆经加压榨或溶剂提取脱脂后得到的蛋白质含量为50%～65%的粉状大豆制品。大豆浓缩蛋白是以低温脱溶豆粕为原料，去除其中的可溶性糖分、灰分和其他组成成分，进一步纯化蛋白质而制得的产品。[2-3]大豆分离蛋白是以低温变性豆粕为原料，经碱溶、酸沉、水洗、调配和喷雾干燥等步骤生产出来的一种蛋白质含量可达90%以上的高纯度粉状大豆蛋白产品。[4]大豆组织蛋白是大豆蛋白经调理、组织化工艺制得的产品，其抗营养因子少，蛋白质消化吸收率高。
1.2 新型大豆蛋白种类及特点
新型大豆蛋白是在传统饲料蛋白的基础上，利用现代生物技术生产出来的一种能够降低饲料蛋白中抗营养因子含量，并能稳定有毒物质的蛋白[5]，主要包括酶解豆粕、发酵豆粕、膨化豆粕。
1.2.1 酶解豆粕 酶解豆粕是利用现代生物技术将大豆蛋白通过蛋白酶酶解为可溶性蛋白质和小分子多肽的混合物。经过酶解处理的蛋白质具有独特的功能，不仅易于消化吸收，抗原性低，还能清除血液及粪便中的有毒物质，抑制有害菌生长，活化全身免疫系统，增强机体抗病能力。
1.2.2 发酵豆粕 发酵豆粕是采用生物发酵工程技术， 利用发酵过程中积累的益生菌、微生物分泌的酶和中间代谢产物来生产加工和调制的豆粕产品。与传统大豆蛋白相比，发酵豆粕具有良好的适口性、较高的营养价值和使用价值，具体表现为：①可将豆粕中已知的多种抗原进行降解，使抗营养因子含量大幅度降低，更容易被机体吸收转化利用；②氨基酸含量丰富， 结构合理；③富含多种生物活性因子；④抗菌能力增强；⑤无污染，安全可靠，价格低廉。[6-7]
1.2.3 膨化豆粕 膨化豆粕是大豆粕经过膨化后的产品，具有浓郁的油香味，其蛋白质次级链变短， 更利于消化吸收。同时，膨化可以提高总能、粗蛋白、粗纤维含量，降低胰蛋白酶抑制因子、水分及脂肪含量，对抗原物质有更好的破坏作用。
2 大豆蛋白替代鱼粉在水产饲料中的应用
大豆蛋白作为水产饲料中常用的替代鱼粉的植物蛋白源备受国内外学者的关注，有关这方面的研究报道也比较多。
国内方面，李惠等[8]研究证明，在斑点叉尾鮰饲料中，用发酵豆粕100%替代鱼粉不会影响斑点叉尾鮰的生长效果，当鱼粉替代量为25%～75%时，其生长率、饲料干物质和粗蛋白表观消化率可高于对照组。朱雅珠等[9]用80%的豆粕作为饲料蛋白源饲养罗氏沼虾， 其生长效率和蛋白质效率与鱼粉含量为25%的对照组无显著差异。向枭[10]等也得到了类似的结果，其对齐口裂腹鱼的研究表明，饲料中豆粕替代鱼粉的最大比例可达80%。吴莉芳等[11]以不同比例去皮豆粕为植物蛋白源替代鱼粉饲养草鱼，研究结果表明，当大豆蛋白替代鱼粉蛋白的比例为45%时，草鱼的特定生长率、饲料效率和蛋白质效率达最佳水平，当替代量超过60%时，草鱼的生长及饲料利用将受到影响。陆阳等[12]研究发现，在虹鳟稚鱼饲料中用膨化豆粕替代日粮中20%～60%的鱼粉， 对鱼体各项生长指标及饲料利用率均没有影响，若替代比例超过60%，则虹鳟的生长显著下降。曹志华等[13]以豆粕为蛋白源替代鱼粉饲养黄鳝的试验发现， 豆粕的含量控制在15%以内时，不会影响黄鳝的生长性能。任维美等[14]报道，用豆饼部分替代鱼粉饲养条纹鲈，其生长不受影响， 但替代比例过高时（鱼粉0%，豆饼32%，鱼粉7.5%，豆饼54%），鱼的特定生长率显著降低。陈立侨等[15]对中华绒鳌蟹蟹种的研究表明，蟹种饵料中用30%左右的豆饼替代鱼粉是可行的，豆饼添加量过高或过低均会造成必需氨基酸比例失调，从而降低河蟹的生长速率。高荣兵等[16]对点蓝子鱼的研究发现，点蓝子鱼饲料中豆粕替代鱼粉的比例应小于1：2。刘襄河等[17]报道，牙鲆饲料中豆粕替代鱼粉比例控制在1：3以内不会对牙鲆的增重率、特定生长率、饲料系数和蛋白质效率产生显著影响， 若豆粕含量超过16%， 则牙鲆的生长性能显著下降。
国外方面，M.D. Hernández等[18]研究发现， 在尖吻重牙鲷饲料中用不同比例豆粕替代鱼粉不会对其肉质造成影响，且降低了饲养成本。Se Jin Lim等[19]研究认为，在补充磷酸二氢钙和限制性氨基酸（赖氨酸和蛋氨酸）的情况下，用30%的脱脂豆粕替代鱼粉蛋白饲养红鳍东方鲀不会对其生长性能产生不良影响。Shimei Lin等[20]对奥尼罗非鱼幼鱼的研究表明，当饲料中豆粕替代鱼粉的比例小于75%时，不会影响罗非鱼的生长；而全部替代鱼粉时，罗非鱼的增重率、特定生长率和蛋白质效率显著降低，饲料转化率相对升高。M. Boonyaratpalin等[21]分别用溶剂萃取的全脂豆粕、挤压处理的全脂豆粕、蒸气处理的全脂豆粕和浸泡处理的全脂豆粕替代亚洲尖吻鲈饲料中15%的鱼粉蛋白，结果显示， 除了溶剂萃取的全脂豆粕以外， 其他3种类型的全脂豆粕饲喂的尖吻鲈的生长效果明显差于全鱼粉对照组，说明在尖吻鲈饲料中用溶剂萃取的全脂豆粕替代鱼粉是可行的。
以上研究表明，大豆蛋白替代鱼粉用作蛋白源具有可行性，但应注意大豆蛋白替代鱼粉的比例，只有在合适的替代比例范围内，水产动物的生长才不会受到影响。
3 影响大豆蛋白利用的因素
3.1 抗营养因子
3.2 其他影响因子
①大豆蛋白作为植物性蛋白源替代鱼粉，通常表现为某些必需氨基酸缺乏或不足，特别是赖氨酸、蛋氨酸，造成氨基酸的组成不平衡， 影响了水产动物的生长性能；②大豆蛋白的适口性与鱼粉相比较差， 这是限制大豆蛋白在饲料中添加量的主要因素之一，适口性差容易导致水生动物的摄食率下降，从而引起水产动物的生长差异。
4 提高大豆蛋白利用的措施
4.1 清除大豆蛋白中的抗营养因子
通常采用物理、化学和生物学等方法消除大豆制品中的抗营养因子。例如，通过加热的方法可使部分对热不稳定的抗营养因子的蛋白质变性失活；利用膨化加工处理不仅可以降低抗胰蛋白酶的活性， 而且能使细胞壁破裂，增加其营养利用价值；利用发酵过程中产生的酶和添加的酶分解可除去低聚糖；添加植酸酶能有效地水解植酸，降低大豆制品中植酸的抗营养作用；添加维生素A、D、E、B12则可以抵消抗维生素因子的作用。
4.2 添加合成氨基酸，使氨基酸组成达到平衡
在替代鱼粉时，植物性蛋白源通常表现为某些必需氨基酸缺乏或不足，如赖氨酸 蛋氨酸等，在饲料中添加晶体氨基酸可以有效的解决植物蛋白源氨基酸不平衡的问题。有研究表明，在适当添加某些氨基酸的条件下，豆粕可替代杂交条纹鲈饲料中75%的鱼粉。[22]此外，大豆蛋白与一些蛋氨酸含量较高的蛋白饲料搭配使用， 也可提高大豆蛋白替代鱼粉的比例。陈乃松等[23]研究表明，在欧洲鳗配合饲料中用大豆混合蛋白添加蛋氨酸可替代30%的白鱼粉。
4.3 改善适口性
大豆蛋白含有青草味和豆腥味，影响了大豆蛋白的诱食效果，一般通过加热和控制大豆蛋白添加量等方法可以将其消除。除此之外，还可在含有大豆蛋白的饲料中添加一定量的诱食剂，如甜菜碱，肉骨粉，玉米蛋白粉等。诱食剂的适量添加不仅能提高大豆蛋白的适口性，还能改进饵料的品味，改善水产动物在应激状态下摄食量下降的问题，为健康养鱼提高保障。[24]
5 前景与展望
利用廉价且来源丰富的大豆蛋白部分或完全替代鱼粉是可行的。用大豆蛋白替代鱼粉不仅可以降低养殖成本，缓解鱼粉供应紧张的状况，还能保护海洋渔业资源，确保其可持续发展。为了更好的应用鱼粉的替代蛋白源，营养工作者进一步的工作应该集中探索更加合适的混合植物蛋白配比以使水产动物达到最大的生长率、获得更好的蛋白品质。[25]同时，应更充分的利用发酵工程、酶工程及制料工艺等先进的科学技术，并适当地补充缺乏的必需氨基酸， 以增加水产动物的摄食率和饲料利用率。唯有这样，才能在提高经济效益的同时实现水产养殖业的可持续发展。
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作者简介：毛盼（1989-），女，湖南张家界人，湖南农业大学动物科学技术学院硕士研究生，研究方向：水产动物营养与饲料。