复合蛋白胶黏剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，步骤为：先制备贻贝蛋白粉，以水为溶剂，依次加入碱、尿素，使得pH值为9-10.5，尿素的浓度为2-3.5mol/L，再加入BIT，使BIT的浓度为0.1％，再将贻贝蛋白粉与大豆蛋白按照贻贝蛋白粉占20～80％的质量比例混匀后，加入水中，使液固比为10-15mL/g，于室温下搅拌2-4小时，得到复合蛋白胶粘剂。本发明专利技术在碱性条件下，用尿素诱导大豆蛋白分子变性，将贻贝蛋白质的结构引入大豆蛋白中，克服了大豆蛋白耐水性差、力学性能差，以及贻贝足丝蛋白水溶性差且很难结晶的缺点。本制备方法具有操作简单、原料易得、成本较低、设备要求简单的特点，制得的贻贝蛋白/大豆蛋白复合胶粘剂具有胶粘强度高，以及高韧性、强防水性的特点，适合工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，具体是一种贻贝蛋白/大豆蛋白复合胶黏剂的制备方法。
技术介绍
蛋白质胶粘剂是一种以蛋白质作为主要原料的胶粘剂。按蛋白质原料的来源不同，可分为动物性蛋白质胶粘剂(如血胶、干酪素胶、皮骨胶等)和植物性蛋白质胶粘剂(如豆粉胶、豆蛋白胶等)两类[4]。蛋白质作为胶粘剂使用由来已久。早在公元前3000～4000年古埃及人就开始使用鸡蛋、动物胶等作胶粘剂，广泛用于建筑领域。蛋白质胶黏剂的原料都是可再生资源，对环境没有污染，调胶设备简单，调制和使用方便，干状胶胶合强度较好，能满足一般室内使用的人造板的粘结要求。大豆蛋白是大宗农产品加工的主要副产品，具有资源丰富、品质优良、价格低廉、可再生的优点，但其粘接强度、耐水性、耐热性等均不高，使用期限较短。但是，大豆蛋白属于球形蛋白，它的耐水性和耐热性均不理想。生活在广袤的海洋中的贻贝类生物可以通过其足部分泌的使其牢固贴附在船底，海岸礁石，以及其它的海洋生物表面。研究表明这种粘附能力主要是因为贻贝含有6种不同的具有黏附能力的蛋白，贻贝体内含有大量的3，4-二羟酚基丙氨酸，是产生粘附力的主要原因。对于贻贝蛋白的应用研究，一般是直接从贻贝足腺中提取天然粘附蛋白成分，例如，BioPolymers公司自20世纪80年代开始直接从贻贝足腺中提取并研制成组织培养用的粘合剂产品，可用于细胞培养过程中非贴壁细胞与培养皿的粘附。但由于贻贝足丝蛋白的分泌量很低，导致这种直接提取的粘合剂产品价格昂贵。尽管目前对于贻贝足丝蛋白已进行了大量的研究，但仍有许多未能解决的难题，例如，贻贝足丝蛋白分子量较大，水溶性差且很难结晶。本专利技术针对目前大豆蛋白胶粘剂开发的瓶颈和贻贝粘蛋白的研究现状，将贝类蛋白质的结构引入大豆蛋白中，以增强大豆蛋白胶粘剂的粘接效果及耐水性能，克服大豆蛋白耐水性差、力学性能差的缺点。在碱性条件下，用尿素诱导大豆蛋白分子变性，展开大豆蛋白质分子结构，然后引入贻贝蛋白，通过贻贝蛋白的多巴结构和大豆蛋白质分子之间形成稳固的结合，得到一种具有高强度、高韧性、强防水性以及强黏附能力的贻贝蛋白/大豆蛋白复合胶粘剂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，将贻贝蛋白质的结构引入大豆蛋白中，得到一种具有胶粘强度高、耐水性好的贻贝蛋白/大豆蛋白复合胶黏剂，同时制备工艺简单、成本较低。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)贻贝蛋白粉的制备：称取干净贻贝肉，加少量0.015～0.025mol·L-1PBS缓冲溶液，用组织捣碎机捣碎；加入1.5～2.5倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液缓慢搅拌20～40min，在3～5℃提取20～28h，然后离心处理，取上清液；将提取的贻贝粗提液，在冰浴条件下，缓慢加入过量(NH4)2SO4细颗粒，边加边搅拌，待(NH4)2SO4细颗粒完全溶解，静置20～28h后低温高速离心，得贻贝(NH4)2SO4沉淀蛋白，将沉淀蛋白用1.5～2.5倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液溶解，在3～5℃，PBS缓冲溶液透析过夜，冷冻干燥成粉，备用；2)配制碱尿复合变性剂：取一定量的水，加入一定量的碱，使水溶液的pH值为9-10.5，然后加入一定量的尿素，使尿素的浓度为2～3.5mol/L得到碱尿复合变性剂；3)在上述碱尿复合变性剂中加入1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，使1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的质量浓度为0.09～0.11％；4)将步骤1)制得的贻贝蛋白粉与大豆蛋白按照贻贝蛋白粉占20～80％的的质量比例(优选40～80％)混匀后，加入到步骤3)配制的溶液中，使液固比为10～15mL/g，于室温下搅拌2～4小时，使各组分充分均匀混合、反应，制得复合蛋白胶粘剂。作为改进，所述步骤1)中的离心处理为二次离心，转速分别为4000～6000r·min-1、13000～15000r·min-1，时间分别为10～20min、15～25min。作为优选，所述步骤1)中的低温高速离心是在3～5℃转速为13000～15000r·min-1。作为优选，所述步骤1)中贻贝肉组织捣碎机捣碎后加入2倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液，缓慢搅拌30min，在4℃提取24h。再优选，所述步骤1)中贻贝(NH4)2SO4沉淀蛋白用2倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液溶解，在4℃，PBS缓冲溶液透析过夜。再优选，所述步骤2)中的碱为氢氧化钠。最后，所述步骤3)中1，2-苯并异噻唑啉-3-酮的质量浓度为0.1％.。所述步骤4)中贻贝蛋白粉与大豆蛋白按照贻贝蛋白粉占60％的质量比例混匀。所述的PBS缓冲溶液优选选用0.015～0.025mol·L-1。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：在碱性条件下，用尿素诱导大豆蛋白分子变性，将贻贝蛋白质的结构引入大豆蛋白中，克服了大豆蛋白耐水性差、力学性能差，以及贻贝足丝蛋白水溶性差且很难结晶的缺点。本专利技术具有操作简单、原料易得、成本较低、设备要求简单的特点，制得的贻贝蛋白/大豆蛋白复合胶粘剂具有胶粘强度高，以及高韧性、强防水性的特点，适合工业生产。附图说明图1是本专利技术的工艺流程图；图2是胶粘强度测定中的木块胶接示意图(图中箭头表示胶粘强度测定时的拉伸方向)；图3是不同浓度的尿素对SPI粘度的影响；图4是不同浓度的尿素对SPI胶粘强度的影响；图5是不同pH值对SPI粘度的影响；图6是不同pH值对SPI胶粘强度的影响；图7是不同比例混合的大豆蛋白和贻贝蛋白粉的胶粘强度变化；图8是不同比例混合的大豆蛋白和贻贝蛋白粉的粘度变化；图9是不同搅拌时间对贻贝-大豆蛋白复合胶黏剂粘度的影响；图10是不同搅拌时间对贻贝-大豆蛋白复合胶黏剂胶粘强度的影响。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。贻贝蛋白粉的制备：贻贝洗净用手术刀剔肉，称取200g，加少量0.02mol·L-1PBS(pH7.4)缓冲溶液(以下简称PBS)用组织捣碎机捣碎，以适合掏碎为限；加入2倍液固比(v/w)的PBS缓慢搅拌30min，4℃提取24h。4℃离心两次，转数分别为5000r·min-1，14000r·min-1，时间分别为15min，20min取上清液，即为贻贝粗提物，测量体积；取贻贝粗提液，在冰浴条件下，缓慢加入过量(NH4)2SO4细颗粒，边加边搅拌。待(NH4)2SO4细颗粒完全溶解，<本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)贻贝蛋白粉的制备：称取干净贻贝肉，加少量0.015～0.025mol·L？1PBS缓冲溶液，用组织捣碎机捣碎；加入1.5～2.5倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液缓慢搅拌20～40min，在3～5℃提取20～28h，然后离心处理，取上清液；将提取的贻贝粗提液，在冰浴条件下，缓慢加入过量(NH4)2SO4细颗粒，边加边搅拌，待(NH4)2SO4细颗粒完全溶解，静置20～28h后低温高速离心，得贻贝(NH4)2SO4沉淀蛋白，将沉淀蛋白用1.5～2.5倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液溶解，在3～5℃，PBS缓冲溶液透析过夜，冷冻干燥成粉，备用；2)配制碱尿复合变性剂：取一定量的水，加入一定量的碱，使水溶液的pH值为9？10.5，然后加入一定量的尿素，使尿素的浓度为2～3.5mol/L得到碱尿复合变性剂；3)在碱尿复合变性剂中加入1，2？苯并异噻唑啉？3？酮，使1，2？苯并异噻唑啉？3？酮的质量浓度为0.09～0.11％；4)将步骤1)制得的贻贝蛋白粉与大豆蛋白按照贻贝蛋白粉占20～80％的质量比例混匀后，加入到步骤3)配制的溶液中，使液固比为10～15mL/g，于室温下搅拌2～4小时，使各组分充分均匀混合、反应，制得复合蛋白胶粘剂。...

【技术特征摘要】
1.一种复合蛋白胶黏剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)贻贝蛋白粉的制备：称取干净贻贝肉，加少量0.015～0.025mol·L-1PBS缓冲溶液，
用组织捣碎机捣碎；加入1.5～2.5倍液固比(v/w)的PBS缓冲溶液缓慢搅拌20～40min，
在3～5℃提取20～28h，然后离心处理，取上清液；将提取的贻贝粗提液，在冰浴条件下，
缓慢加入过量(NH4)2SO4细颗粒，边加边搅拌，待(NH4)2SO4细颗粒完全溶解，静置
20～28h后低温高速离心，得贻贝(NH4)2SO4沉淀蛋白，将沉淀蛋白用1.5～2.5倍液固
比(v/w)的PBS缓冲溶液溶解，在3～5℃，PBS缓冲溶液透析过夜，冷冻干燥成粉，备用；
2)配制碱尿复合变性剂：取一定量的水，加入一定量的碱，使水溶液的pH值为
9-10.5，然后加入一定量的尿素，使尿素的浓度为2～3.5mol/L得到碱尿复合变性剂；
3)在碱尿复合变性剂中加入1，2-苯并异噻唑啉-3-酮，使1，2-苯并异噻唑啉-3-
酮的质量浓度为0.09～0.11％；
4)将步骤1)制得的贻贝蛋白粉与大豆蛋白按照贻贝蛋白粉占20～80％的质量比例
混匀后，加入到步骤3)配制的溶液中，使液固比为10～15mL/g，于室温下搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳小琨，杨立业，吴伟建，李维娜，万雄，
申请(专利权)人：浙江海洋学院，
类型：发明
国别省市：