一种花生粕基蛋白胶黏剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种花生粕基蛋白胶黏剂及其制备方法和应用，本发明专利技术以花生粕为原料，通过对其进行酶解改性，避免了传统采用碱为改性剂在伸展蛋白质分子时易被水解破坏，影响蛋白质胶黏剂的胶合强度和耐水性，同时配合其他原料组分，最终制备得到一种具有良好粘合强度和贮藏稳定性的环保型低成本花生粕基蛋白胶黏剂，可作为标签胶使用，因此具有良好的实际应用之价值。

A Peanut Meal-based Protein Adhesive and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种花生粕基蛋白胶黏剂及其制备方法和应用
本专利技术属于植物蛋白基胶黏剂制备
，具体涉及一种花生粕基蛋白胶黏剂及其制备方法和应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。花生粕是花生仁经过榨油后的副产物，含有丰富的蛋白质等营养成分，但由于在榨油过程中经历了高温压榨和溶剂浸提的过程，导致花生蛋白严重变性，色泽和气味恶化，其作为蛋白质的生物功能特性减少或丧失，且高温压榨花生粕中含有一定量黄曲霉毒素，因此限制了其在食品领域的应用。胶黏剂在人类社会中有广泛的应用，早期人们更多使用天然胶，而后，随着石油工业的发展，出现了基于石油加工业附加品的化学衍生胶，由于其具有更高的黏结强度和抗水性，迄今仍然在广泛应用。然而，由于其本身含有分醛类物质，在生产过程中会对环境造成严重污染，同时在使用过程中会释放出有毒物质甲醛危害人体健康。因此，以可再生资源为原料的环保型胶黏剂，契合了人类环保和可持续发展要求，是胶黏剂研究中的重要方向。在各种可再生资源中，含植物蛋白的生物质有活性高、易改性等特点，成为人们研究的热点。然而，专利技术人发现，目前植物蛋白基胶黏剂往往存在粘结强度低、固化速度慢、固体含量低、成本较高、耐水性差等问题，阻碍了植物蛋白基胶黏剂进一步开发与推广应用。
技术实现思路
针对现有技术中的不足，本专利技术提供一种花生粕基蛋白胶黏剂及其制备方法和应用，本专利技术以花生粕为原料，通过对其进行酶解改性，避免了传统采用碱为改性剂在伸展蛋白质分子时易被水解破坏，影响蛋白质胶黏剂的胶合强度和耐水性，同时配合其他原料组分，最终制备得到一种具有良好粘合强度和贮藏稳定性的环保型低成本花生粕基蛋白胶黏剂，因此具有良好的实际应用之价值。本专利技术的第一个方面，本专利技术提供一种花生粕基蛋白胶黏剂，所述花生粕基蛋白胶黏剂由以下重量份原料制备而成：花生粕20～40份，胰蛋白酶0.2～1份，纤维素酶0.1～0.5份，十二烷基磺酸钠0.5～2份，碳酸锆铵3～5份，水性环氧树脂5～10份，锂基膨润土1～3份，纳米碳化硅0～2份，水70～140份。本专利技术的第二个方面，提供上述花生粕基蛋白胶黏剂的制备方法，包括步骤如下：S1、取花生粕粉粹过筛，将过筛后的花生粕粉加入水中升温至，搅拌加入纤维素酶酶解一段时间后，再搅拌加入胰蛋白酶继续酶解一段时间得溶液I；S2、向溶液I中加入十二烷基磺酸钠升高温反应后得溶液II；S3、溶液II降温至30～35℃时搅拌加入碳酸锆铵和水性环氧树脂作为交联剂，反应得溶液III；S4、向溶液III中加入锂基膨润土和纳米碳化硅，室温搅拌均匀即得所述花生粕基蛋白胶黏剂。其中，所述步骤S1中，花生粕粉碎过筛目数为150～200目(优选为200目)；升温至30～40℃(优选为35℃)；搅拌加入纤维素酶酶解0.4～1h后，再搅拌加入胰蛋白酶继续酶解0.5～1h得溶液I；搅拌速度控制为50～100rpm。所述步骤S2中，温度控制为70～80℃(优选为75℃)，保持0.5～1h(优选为1h)；搅拌速度为80～120rpm；所述步骤S3中，反应温度控制为30～35℃(优选为30℃)，反应时间控制为0.4～1.2h(优选为1h)；搅拌速度控制为60～100rpm；所述步骤S4中，搅拌速度控制为50～100rpm，搅拌时间为5～10min。本专利技术的第三个方面，提供上述花生粕基蛋白胶黏剂在作为标签胶中的应用。本专利技术的有益效果为：本专利技术采用花生粕为原料制备无醛蛋白基胶黏剂，从而有效避免了现有“三醛”胶粘剂的甲醛危害，同时还有效克服了现有蛋白基木材胶粘剂耐水性差、粘接强度低或涂布性差的缺点。特别的，本专利技术制备得到的花生粕基蛋白胶黏剂优选可作为标签胶使用，其质地均匀，具有良好的抗水性、抗拉力性能以及初粘力和持粘力，同时还具有良好的高速模切性能，因此本专利技术制备的的具有良好的实际应用之价值。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。如前所述，目前植物蛋白基胶黏剂往往存在粘结强度低、固化速度慢、固体含量低、成本较高、耐水性差等问题，阻碍了植物蛋白基胶黏剂进一步开发与推广应用。有鉴于此，本专利技术的一个典型实施方式中，提供一种花生粕基蛋白胶黏剂，所述花生粕基蛋白胶黏剂由以下重量份原料制备而成：花生粕20～40份，胰蛋白酶0.2～1份，纤维素酶0.1～0.5份，十二烷基磺酸钠0.5～2份，碳酸锆铵3～5份，水性环氧树脂5～10份，锂基膨润土1～3份，纳米碳化硅0～2份，水70～140份。本专利技术的又一具体实施方式中，所述花生粕基蛋白胶黏剂由以下重量份原料制备而成：花生粕30份，胰蛋白酶0.5份，纤维素酶0.4份，十二烷基磺酸钠0.6份，碳酸锆铵4份，水性环氧树脂8份，锂基膨润土2份，纳米碳化硅1份，水120份。本专利技术的又一个具体实施方式中，提供上述花生粕基蛋白胶黏剂的制备方法，包括步骤如下：S1、取花生粕粉粹过150～200目筛，将过筛后的花生粕粉加入水中升温至30～40℃，搅拌加入纤维素酶酶解0.4～1h后，再搅拌加入胰蛋白酶继续酶解0.5～1h得溶液I；S2、向溶液I中加入十二烷基磺酸钠升温至70～80℃，保持0.5～1h后得溶液II；S3、溶液II降温至30～35℃时搅拌加入碳酸锆铵和水性环氧树脂作为交联剂，维持30～35℃反应0.4～1.2h得溶液III；S4、向溶液III中加入锂基膨润土和纳米碳化硅，搅拌5～10min，搅拌均匀即得所述花生粕基蛋白胶黏剂。本专利技术的又一个具体实施方式中，提供上述花生粕基蛋白胶黏剂在作为标签胶中的应用。本专利技术对花生粕经过破碎后充分与生物酶混合，采用生物酶酶解改性蛋白质的方式，可以有效避免采用酸碱等化学改性剂对蛋白质的破坏，同时还可以有效利用碳水化合物和蛋白质之间所发生的美拉德反应进一步提高最终胶黏剂的耐水性。同时，专利技术人在研究中发现，采用纤维素酶和胰蛋白酶分步酶解的方式，不仅可以提升最终胶黏剂的贮藏稳定性，同时使得最终制备得到的胶黏剂表面摩擦系数降低，从而减少标签胶模切过程中飞标、边断裂发生情况，从而提高模切速度。同时，本专利技术采用十二烷基磺酸钠进一步破坏花生蛋白分子间的疏水键作用，使得花生蛋白中被包裹基团进一步充分释放，从而有利于后续交联剂充分的交联，提高交联效率和胶接效果。通过优化交联剂的选择和用量配比，进一步提高胶合强度的同时，耐水性能也得到提升。锂基膨润土的加入有效改善了初粘度，基于纳米碳化硅的小尺寸效应以及比表面积效应从而提高本专利技术胶黏剂的胶接性能。为了进一步阐明本专利技术，下面以具体实施例对本专利技术作详细说明，这些实施例完全是例证性的，它们仅用来对本专利技术具体描述，不应当理解为对本专利技术的限制。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花生粕基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述花生粕基蛋白胶黏剂由以下重量份原料制成：花生粕20～40份，胰蛋白酶0.2～1份，纤维素酶0.1～0.5份，十二烷基磺酸钠0.5～2份，碳酸锆铵3～5份，水性环氧树脂5～10份，锂基膨润土1～3份，纳米碳化硅0～2份，水70～140份。

【技术特征摘要】
1.一种花生粕基蛋白胶黏剂，其特征在于，所述花生粕基蛋白胶黏剂由以下重量份原料制成：花生粕20～40份，胰蛋白酶0.2～1份，纤维素酶0.1～0.5份，十二烷基磺酸钠0.5～2份，碳酸锆铵3～5份，水性环氧树脂5～10份，锂基膨润土1～3份，纳米碳化硅0～2份，水70～140份。2.如权利要求1所述的花生粕基蛋白胶黏剂，其特征在于，其由以下重量份原料制成：花生粕30份，胰蛋白酶0.5份，纤维素酶0.4份，十二烷基磺酸钠0.6份，碳酸锆铵4份，水性环氧树脂8份，锂基膨润土2份，纳米碳化硅1份，水120份。3.权利要求1或2所述的花生粕基蛋白胶黏剂制备方法，其特征在于，包括步骤如下：S1、取花生粕粉粹过筛，将过筛后的花生粕粉加入水中升温至，搅拌加入纤维素酶酶解一段时间后，再搅拌加入胰蛋白酶继续酶解一段时间得溶液I；S2、向溶液I中加入十二烷基磺酸钠升高温反应后得溶液II；S3、溶液II降温至30～35℃时搅拌加入碳酸锆铵和水性环氧树脂作为交联剂，反应得溶液III；S4、向溶液III中加入锂基膨润土和纳米碳化硅，室温搅拌均匀即得所述花生粕...

【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，李倩，赵善仓，苑学霞，
申请(专利权)人：山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37