论文总字数：16546字

摘 要

蛋白质是非常普遍的有机大分子，它是由不同的氨基酸为基本单位，并通过肽键（-NHCO-）相互连接而成。大豆分离蛋白（SPI）中蛋白质的含量约90%以上，它被认为是一种天然生物可降解有机高分子材料，因为其各方面优异的特点具备了不可估摸的前景。它不仅绿色环保，并且提高农业产品的价值。但是，现在的大豆蛋白质塑料具有脆性很大，对水敏感的缺点。为了克服这些缺点，人们不断尝试各种不同的对蛋白质改性的方法，使其结构或聚集状态无规化以提高它的热塑性。

本文主要是在大豆分离蛋白质中添加不同含量的甘油作为增塑剂和聚丁二酸丁二醇酯（PBS）对其进行改性，通过实验测得最终的拉伸强度是比纯大豆分离蛋白有所下降，断裂伸长率比纯大豆蛋白要小，甘油含量较少的那组吸水率升高了，甘油含量较多的那组，由于大豆蛋白的分解，吸水后的质量反而减少，吸水率呈负数。由此，甘油的加入对大豆蛋白的力学性能和吸水率均有所影响。

关键词：大豆分离蛋白；热塑性；抗拉强度；断裂伸长率；耐水性；

Preparation and characterization of thermoplastic proteins

Abstract

Protein is a very common organic macromolecule, which is made up of different amino acids as the basic unit and connected by the peptide bond (—NHCO—) . Soy protein isolate (SPI), which contains more than 90% protein, is a natural biodegradable polymer material and has potential applications.It can reduce environmental waste and increase the value of agricultural products. However, the present soybean protein plastics have the disadvantage of being brittle and sensitive to water.In order to overcome these shortcomings, various modifications of protein have been explored to improve its thermoplasticity by making its structure or aggregation state random.

This article is mainly on the adding different content of soybean protein isolated glycerin and poly (butyl diacid butyl glycol ester (PBS) to be modified, through the multi-functional grinder, ML-200 type mixer, manual pressure mechanism, then respectively for thermoplastic modified soybean protein isolated (SPI) T performance characterization, mainly for the tensile strength and water absorption test, to explore different levels of glycerol and PBS on its modification.Finally, the experimental results showed that adding appropriate glycerol and PBS to SPI could improve its tensile strength and reduce its sensitivity to water.

Key words: Soybean protein isolate;Thermoplastic;Tensile strength;Elongation at break;Water resistance;

目 录

摘要 II

Abstract III

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.2 蛋白质 2

1.2.1蛋白质的发展历程 2

1.2.2蛋白质的简介 3

1.2.3蛋白质的分类 3

1.2.4 蛋白质的来源 5

1.3 大豆分离蛋白 5

1.3.1大豆分离蛋白简介 5

1.3.2大豆分离蛋白的功能特性 5

1.3.3大豆分离蛋白的提取方法 6

1.4热塑性蛋白质 7

1.4.1大豆蛋白塑料的改性 7

1.4.2大豆蛋白塑料的制备 8

1.5 甘油增塑剂 8

1.5.1 甘油简介 8

1.5.2 甘油的来源 9

第二章 实验部分 10

2.1实验原料与设备 10

2.1.1实验原料 10

2.1.2实验仪器 10

2.2试样制备 10

2.2.1热塑性大豆蛋白质的制备 10

2.2.2改性PBS/热塑性大豆蛋白质复合材料的制备 11

2.2.3样条的制备 11

2.3性能测试 12

2.3.1拉伸强度的测试 12

2.3.2吸水率的测试 12

第三章 结果与讨论 13

3.1拉伸强度测试结果与分析 13

3.2吸水率测试结果与分析 15

第四章 实验结论与展望 17

参考文献 18

致谢 20

第一章 绪论

1.1前言

大部分塑料制造行业对于石油等资源的依赖性很强，但是日益带来了很多资源短缺、危害环境等实际问题。并且，随着石油等资源的日益趋于紧张，价格持续走高，以及全球对绿色健康环境的日渐重视，塑料行业逐渐将材料的研究方向朝向了来源于动物、植物的纯天然材料，大部分还是可回收反复使用的绿色资源，各种农作物中不仅富含蛋白质，还因为其成本较低可以进行大面积种植来增加其产量，而且材料还能够生物降解，其产物还能被为微生物再利用，所以它不仅资源丰富还经济环保，将有逐步取代目前的石化材料的发展趋势，并且蛋白质塑料的发展具有促进农业经济发展等的潜在优点。和其他的天然高分子复合材料相比较，大豆分离蛋白的提取方法较为简单，价格比较低廉，产量较丰富，并且由于其分子具有独特的结构特征以及相互作用，其侧链上含有丰富的活泼基团，因此可以进行改性研究，这就赋予了大豆蛋白塑料良好的研究前景。^[1]早在二十世纪初的时候，科学工作者们就开始研究大豆蛋白塑料，而在二十世纪三十年代的时候，人们对大豆蛋白复合材料的研究才开始。在二战之后，由于石油的价格日益下降，石化材料的产品在市场上越来越多，所以对大豆蛋白塑料的研究也渐渐忽视和搁置；一直到二十世纪的九十年代，石油危机的日趋严重和废塑料的污染日渐成为了世界关注的话题，而大豆蛋白质具有一个显著的优点就是可生物降解，这才让研究者们将视线又转回至进行大豆蛋白塑料的研究。^[2]目前，国内外学者主要通过改性大豆分离蛋白来改善它们的亲水性、乳化性等方面，虽然也取得了可人的成果，但是比较少的研究改性其热塑性。目前的大豆蛋白质塑料脆性大，强度也比较低，只适合制作塑料花草、塑料树等只是用来观赏的塑料制品，并不适用于制备实用性很强的制品。

纯大豆分离蛋白制成的塑料的脆性大，对水敏感，且加工性能也很差，所以并不具备实际用途，因此需要通过加入增塑剂来提高它的柔韧性、耐水性和加工性能。为了提高大豆蛋白塑料的力学性能，在其制备过程中，通常使用增塑的方法，而在大豆分离蛋白增塑的过程中常见的增塑剂是甘油。

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