[發明專利]谷類蛋白質/納米二氧化鈦原位復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710070128.5
• 申請日: 2007-07-20
• 公開（公告）號: CN101092515A
• 公開（公告）日: 2007-12-26
• 發明（設計）人: 宋義虎;鄭強
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C08L89/00
• 分類號: C08L89/00;C08K3/22;C08K5/053;C08K5/17
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及一種谷類蛋白質/納米二氧化鈦原位復合材料及其制備方法。

背景技術

當前世界塑料總產量超過1.7億噸，已滲透到國民經濟各部門以及人民生活的各個領域。隨著石油資源的日益緊缺以及合成高分子材料所造成的環境污染的日益嚴重，以可再生、可降解植物資源作為化工原料，越來越受到高度重視，成為高分子材料科學與加工工程的前沿領域之一。

谷物蛋白質是淀粉工業的副產品，目前主要用作飼料添加劑，部分用于食品改良劑或生產風味肽、氨基酸。采用谷物蛋白質制備可降解塑料是提高其附加值、緩解白色污染的有效途徑之一。谷物蛋白質塑料的力學性能較差，需經紫外輻照、γ-射線輻照、酶處理或化學交聯等來提高材料的剛性、耐熱性與耐水性。中國專利申請號200610018518.3“大豆蛋白質/氫氧化鋁納米復合材料及其制備方法和用途”公開了采用納米氫氧化鋁提高大豆蛋白質材料強度與剛性的方法，將大豆蛋白質分散于氯化鋁水溶液中，采用氨水與氯化鋁反應形成凝膠狀復合物，經干燥后得到可擠出加工的大豆蛋白質/氫氧化鋁納米復合物。然而，谷類蛋白質如小麥蛋白質含有粘性醇溶蛋白與巨大分子量的谷蛋白，一旦水化即形成高粘性的膠團狀物，即使在濃度較低的情況下也很難形成穩定的蛋白質懸浮液。因而，采用懸液法制備谷類蛋白質納米復合材料時，難以保證納米粒子在復合物中的均勻分散。

發明內容

本發明的目的是提供一種谷類蛋白質/納米二氧化鈦原位復合材料的制備方法。

谷類蛋白質/納米二氧化鈦復合材料的制備方法：首先將谷類蛋白質加入到重量百分比濃度為10～20％的氨水中，配成重量百分比濃度為5～10％的谷類蛋白質溶液，然后加入納米二氧化鈦粒子，納米二氧化鈦重量為谷類蛋白質重量的5～20％，再加入增塑劑，增塑劑重量為谷類蛋白質重量的5～30％，攪拌使納米二氧化鈦粒子均勻分散，在50～80℃溫度下干燥，在100～140℃溫度下模壓成型，模壓時間為10～30min，得到谷類蛋白質/納米二氧化鈦復合材料。

所述的谷類蛋白質為谷朊粉、大米蛋白粉、小麥醇溶蛋白、大麥醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白或高粱醇溶蛋白。增塑劑為甘油或三乙醇胺。納米二氧化鈦粒子的粒徑為5～30nm、比表面積為40～400m²/g。

本發明的優點是：以谷類蛋白質的氨水溶液為介質制備穩定的納米二氧化鈦粒子懸浮液，增強蛋白質與二氧化鈦粒子間的物理相互作用，提高蛋白質材料的力學強度。

具體實施方式

本發明使用蛋白質是谷朊粉、大米蛋白粉、小麥醇溶蛋白、大麥醇溶蛋白、玉米醇溶蛋白、或高粱醇溶蛋白。

谷朊粉也稱活性小麥面筋，是以小麥面粉為原料深加工提取的一種天然植物蛋白質。合適的谷朊粉可以從蛋白質含量≥75％(干基)的商業產品中選擇，如可從上海旺味食品有限公司、周口蓮花味精集團、河南省天冠植物蛋白有限公司、安徽省桐城市樂健食品有限公司購買谷朊粉。

大米蛋白粉是從大米粉、米渣或米糟中制取的一種高純度的大米蛋白產品，其蛋白含量≥80％(干基)。從大米粉、米渣或米糟中提取大米蛋白質的技術是公知的，如在如下文獻中有述，該文獻引入本文作為參考：“王章存，姚惠源：大米蛋白質提取技術.研究糧食與飼料工業，2003，(8)：37-38”。另外，中國專利03?134973.0公開了“從大米中提取大米蛋白的方法”，中國專利03134972.2公開了“堿法提取大米蛋白的方法”，中國專利200410039303.0公開了“以大米為原料提取大米蛋白并制大米淀粉的工藝方法”。合適的大米蛋白粉也可以從蛋白質含量≥80％(干基)的商業產品中選擇，如可從桂林紅星生物科技有限公司購買大米蛋白粉。

從小麥粉中提取小麥醇溶蛋白的技術是公知的，如在如下文獻中有述，該文獻引入本文作為參考：“司學芝，李建偉，王金水，周長智，麥醇溶蛋白和麥谷蛋白提取條件的研究.鄭州工程學院學報，2004，25(3)：33-39”。

從大麥籽粒或籽粒粉中提取大麥醇溶蛋白的技術是公知的，如在如下文獻中有述，這些文獻引入本文作為參考：“顏啟傳，黃亞軍，徐媛，試用ISTA推薦的種子醇溶蛋白電泳方法鑒定大麥和小麥品種.作物學報，1992，18(1)：61-68；董牛，王麗蓉，蘭蘭，張德頤，大麥醇溶蛋白中高賴氨酸組分的溶解特性研究.植物學部，1989，31：689-695”。