[發明專利]一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法

在審

• 申請號: 202011441178.1
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112724337A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 楊欣悅;溫家煜;姜思岐
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: C08F289/00
• 分類號: C08F289/00;C08F220/56;C08F222/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種利用大豆蛋白?聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，屬于大豆蛋白產品開發領域，該方法包括以下步驟：(1)制備大豆蛋白水溶液(2)丙烯酰胺單體、APS、MBAA和CaCl₂室溫下攪拌使其充分溶解(3)制備大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)復合水凝膠。本發明明確了大豆蛋白?聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的工藝，并且確定了制備該復合水凝膠呈現均勻的網孔結構的最佳選擇。

技術領域

本發明屬于大豆蛋白產品開發領域，主要涉及一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法。

背景技術

水凝膠是一種通過物理或化學作用交聯形成的三維網狀結構，在水中不溶解但具有高溶脹性能的聚合物。由于其獨特的物理和化學性能，水凝膠材料廣泛應用于日用品、環境工程、食品工程、電子器件及生物醫學等領域。目前，大部分水凝膠存在強度低、彈性差、易脆裂等力學性能缺陷，阻礙了其進一步應用和推廣。

大豆蛋白作為最豐富的水溶性植物蛋白，具有儲量豐富、環境友好、生物相容性好等特性。在水溶液中，大豆蛋白分子鏈上帶負電荷的羧基，易與二價陽離子通過離子鍵形成離子交聯的網狀結構。

本發明采用大豆蛋白離子交聯網絡和丙烯酰胺共價交聯網絡相結合，制備得到大豆蛋白—聚丙烯酰胺復合水凝膠，并表征了其結構和力學性能，同時通過共價鍵使結構保持完整，從而開發一種力學性能優異的水凝膠。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服上述現有技術的不足，提供一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，達到開發一種力學性能優異的水凝膠目的。

本發明所要解決的技術問題是通過以下技術方案來實現的：

1.一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在50mL的攪拌式反應器中，將質量分數為10％～18％的大豆蛋白溶于15mL蒸餾水中，95℃加熱條件下攪拌4h，使大豆蛋白充分溶解在水溶液中，冷卻至室溫，得到大豆蛋白水溶液，控制體系的pH值為6；(2)然后分別加入質量為2～5g的丙烯酰胺單體、APS作引發劑、MBAA作共價交聯劑、CaCl ₂作離子交聯劑，室溫下攪拌2h，使其充分溶解；(3)超聲波去除氣泡，加入質量為6～10g的TEMED作促進劑，然后將混合溶液倒入定制的聚四氟乙烯模具中，在60℃的恒溫恒濕箱中交聯聚合24h，得到大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)復合水凝膠。

2.根據權利要求1所述的一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，其特征在于:大豆蛋白質量分數16％為制備復合水凝膠呈現均勻的網孔結構的條件。

3.根據權利要求1所述的一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，其特征在于:丙烯酰胺單體質量為3.15g是制備復合水凝膠呈現均勻的網孔結構的最佳選擇。

4.根據權利要求1所述的一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，其特征在于:確保復合水凝膠呈現均勻的網孔結構，選擇TEMED質量為7.875mg。

具體實施方式

實施例1：

一種利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制備復合水凝膠的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)在50mL的攪拌式反應器中，將質量分數16％的大豆蛋白溶于15mL蒸餾水中，95℃加熱條件下攪拌4h，使大豆蛋白充分溶解在水溶液中，冷卻至室溫，得到大豆蛋白水溶液，控制體系的pH值為6；(2)然后分別加入3.15g的丙烯酰胺單體、APS作引發劑、MBAA作共價交聯劑、CaCl ₂作離子交聯劑，室溫下攪拌2h，使其充分溶解；(3)超聲波去除氣泡，加入7.875mg的TEMED作促進劑，然后將混合溶液倒入定制的聚四氟乙烯模具中，在60℃的恒溫恒濕箱中交聯聚合24h，得到力學性能優異的大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)復合水凝膠。

實施例2：