[發明專利]一種大豆蛋白改性復合膜的制備方法

在審

• 申請號: 201711265360.4
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107964108A
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 白繪宇;李育飛
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08J5/18
• 分類號: C08J5/18;C08L89/00;C08L29/04;C08H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于天然高分子與感光技術領域，具體涉及一種大豆蛋白改性復合膜的制備方法。

背景技術

大豆蛋白系天然蛋白質高分子，是一種可生物降解的有機材料。大豆資源豐富且再生速度快，在石油資源日益匱乏的今日，極有希望替代以石油為原料的合成材料，成為新一代可生物降解高分子材料。大豆分離蛋白(SPI)在食品、化妝品、包裝膜以及膠粘劑中有廣泛應用，但是，通過物理、化學、共混等方法對其進行改性可以極大的對其功能性獲得提升。目前提高SPI膜常用的方式是交聯劑交聯改性，存在的問題是交聯劑的用量較難控制到SPI膜期待的性能。

光交聯是一種新型的交聯手段，通過引入光敏基元，在光刺激下，結構中的光敏感基元能夠做出快速響應，并發生相應的物理、化學性質的變化。光交聯作為一種新型的交聯手段，其優越性主要表現在可以通過對照射頻率、位置、強度及時間長短進行選擇，“定時、定點、定速”地實現智能調控。SbQ(1-甲基-4-(對甲酰苯乙烯基)吡啶甲基硫酸鹽)是一種結構中含醛基的苯乙烯基吡啶鹽，它能夠在紫外光照下發生二聚反應。設想在天然的大豆蛋白中引入SbQ基元，能夠賦予大豆蛋白可光交聯性。

聚乙烯醇(PVA)是一種水溶性高分子材料，其具有良好的生物相容性、成膜性等，且成本較低，在諸多領域也有著廣泛應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種大豆蛋白改性復合膜的制備方法。本專利首先發明了一種大豆蛋白改性物的制備方法，利用大豆蛋白結構中胺基和SbQ結構上的醛基發生席夫堿反應，將SbQ接枝到SPI結構中。制備過程為：將大豆蛋白SPI溶解分散于水中，加熱至50℃，攪拌40-50min，加入SbQ粉末避光攪拌反應1h，隨后加入NaBH₄還原，透析凍干得到SPI-g-SbQ。

具體為：將大豆蛋白SPI 5g溶解分散于水500ml中，加熱至50℃，攪拌40min，加入SbQ 0.3-0.5g避光攪拌反應1h，隨后加入NaBH₄還原，透析凍干得到SPI-g-SbQ。SbQ加入量優選為0.5g。

復合膜的制備過程為：分別配置質量分數均為5％的SPI-g-SbQ水溶液和PVA，具體為：將SPI-g-SbQ溶于50℃的水中，攪拌分散；再將聚乙烯醇PVA溶于80℃左右的熱水中，攪拌溶解；最后將得到的SPI-g-SbQ水溶液和PVA水溶液等體積混合，置于玻璃板上，干燥10h以上成膜。

本發明的有益效果：本發明充分利用大豆等廉價環保資源，通過SPI結構中的NH₂和SbQ中的醛基發生席夫堿反應，將光敏的SbQ接枝到SPI結構上，賦予SPI光敏性，并將其與水溶性好且成膜性好的PVA共混，制備復合膜，該復合膜能夠在紫外光照下發生交聯反應，形成交聯的網絡結構，改善性能。

附圖說明

圖1SPI-g-SbQ的水溶液TEM圖

圖2SPI-g-SbQ/PVA復合膜的SEM圖

具體實施方式

以下利用實施例進一步詳細說明本發明，但不能認為是限定發明的范圍。

實施例1

將大豆蛋白SPI 5g溶解分散于水500ml中，加熱至50℃，攪拌40min，加入SbQ 0.5g避光攪拌反應1h，隨后加入0.1gNaBH₄還原，透析凍干得到SPI-g-SbQ。

實施例2

將SPI-g-SbQ配成0.1mg/ml的稀溶液，采用透射電鏡觀察它的形貌，如附圖1所示。結果顯示，SPI-g-SbQ呈球狀形貌，SPI本身為球蛋白，接枝部分SbQ后，出現了部分顏色較深區域，這是來源于SbQ結構中苯環。

實施例3

將實施例1得到的SPI-g-SbQ溶于50℃的水中，攪拌分散，制得質量分數5％的溶液；再將聚乙烯醇PVA溶于80℃左右的熱水中，攪拌溶解制得質量分數5％的溶液；最后將得到的SPI-g-SbQ水溶液和PVA水溶液體積比1:1混合，置于玻璃板上，干燥10h以上成膜。

實施例4

將實施例3得到的復合膜通過掃描電鏡SEM觀察表面形貌。如附圖2所示，結果顯示復合膜表面較為均一，因而改性的SPI與PVA相容性較好。