黄国平[1]2004年在《玉米醇溶蛋白的超声波提取、改性与释药性能的研究》文中认为我国是世界第二位玉米生产大国，年玉米产量为1.1亿吨左右。玉米是世界叁大粮食作物之一，也是一种重要的饲料原料，然而提高其价值的主要途径还是玉米的深加工。一种最主要的玉米深加工产品就是玉米淀粉，若能将原料综合利用，可提高玉米的利用价值8倍多。玉米蛋白粉是玉米淀粉加工过程中的主要副产品，含有60％左右的蛋白质，其中玉米醇溶蛋白占50％左右。由于玉米蛋白缺乏赖氨酸和色氨酸等必需氨基酸，因此其营养价值不高。但玉米醇溶蛋白有着较强的疏水性和易于成膜的特点，使得人们近年来一直着重研究它作为工业高分子材料的可能性。到目前为止，玉米醇溶蛋白是唯一可以在非食品领域并能得到商业应用的以植物为来源的蛋白质。 然而，限制玉米醇溶蛋白蓬勃发展的最主要因素是其生产成本。由于玉米醇溶蛋白的生产要消耗大量的有机溶剂，以及回收溶剂要消耗大量的热能，所以其国际市场价格一直维持在S10—40／kg。本课题从玉米醇溶蛋白的生产、改性和在制药工业领域中的应用进行了初步研究，并取得了阶段性的成果。 1) 研究了超声波处理条件对玉米黄色素和玉米醇溶蛋白提取的影响，采用超声波技术能大大提高萃取效率。并对超声波的频率、功率、超声用容器对提取率的影响也进行了研究。设计出了一条经济、高效的玉米醇溶蛋白生产工艺，产品纯度较高，蛋白含量为92.39％，颜色淡黄，这一成果已经达到目前国内己报道的领先水平，适合于工业化生产。 2) 研究发现玉米醇溶蛋白的乙醇溶液在聚乙烯和聚丙烯材质的容器表面能良好的成膜，干燥后，膜能自动脱离，因此是成膜的最佳载体。当配制zein的乙醇浓度小于或等于60％以及大于或等于90％时，均不能成膜。在80％-90％的乙醇浓度中，配制成10％的浓度时成膜效果最好。 但由于单纯的zein膜抗拉强度、耐水性、柔韧性较差，缺乏实际的用途，因此必须经过增塑改性处理，以增加其机械性能。本实验中添加3％(v／v)的油酸，可使膜的抗拉强度提高30％、断裂伸长率提高20％、吸水率下降到10％以下，膜的性能优良，光滑平整，具备了生物可降解材料应有的特性，有着良好的应用前景。 3) 由于玉米醇溶蛋白难溶于水，要水解它是相当困难的。经研究发现，Alcalase酶能在70％的乙醇溶液中依然保持有较强的活性，能对zein发生水解。采用双相序列酶改性工艺(二部水解法)可使zein的水解度达到DH13％以上。 4) 改性后的玉米醇溶蛋白膜在pH1.5-10.0范围内具有较好的抗酸碱性能，并具有良好的抗各种蛋白酶水解的能力。通过与用甘油叁油酸增塑改性的10％的乙
王君予[2]2013年在《电诱导自组装玉米醇溶蛋白成膜技术研究》文中认为玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性,但是其所成蛋白膜性质不稳定,究其原因在于玉米醇溶蛋白膜成膜过程中蛋白无序排列造成。如果在玉米醇溶蛋白成膜过程中借助外力作用调控蛋白排列,使其适用于具体应用的需求,如调控蛋白聚集单体的空间构象而形成具有亲水性或疏水性的凝胶。这对于玉米醇溶蛋白成膜性质的理论研究具有很大意义。本实验分别在玉米醇溶蛋白膜制备过程和干燥方式两方面加入外加电场,利用电场诱导玉米醇溶蛋白成膜液中带电粒子迁移运动,改变玉米醇溶蛋白膜内部结构,提高玉米醇溶蛋白膜的性能。实验证明,利用电泳沉积方法制备玉米醇溶蛋白膜是可行的；研究了蛋白浓度、乙醇溶液浓度、成膜液pH对玉米醇溶蛋白溶液中带电粒子数量的影响；确定了成膜液蛋白浓度需要大于0.09g/mL(玉米醇溶蛋白／乙醇溶液)方可成膜；由原子力显微镜观测到蛋白在85%浓度乙醇溶液中聚集更紧密,所成蛋白膜结构更稳定。本实验中建立了两种电场,比较玉米醇溶蛋白膜自然风干干燥和在这两种电场中干燥的表观形貌及其性能。实验结果表明,自然风干干燥的玉米醇溶蛋白膜与电场中干燥的玉米醇溶蛋白膜表观形态并无太大差别,但机械性能、耐水性、水蒸气透过率等方面,电场中干燥的Zein膜较之自然风干干燥的Zein膜有一定提高；扫描电镜结果显示,蛋白膜微观形貌结果与上述性能提高结果一致。其中,电场平行放置方法中以90%浓度乙醇溶液处理、电场电压100V时的玉米醇溶蛋白膜性质最佳(抗拉强度73.09MPa、断裂伸长率9.68%、吸水率14.15%、水蒸气透过率2.54×10-8g·m/(m2·h·Pa))；电场垂直放置方法中同样是90%浓度乙醇溶液处理、电场电压100V时的玉米醇溶蛋白膜性质最佳(抗拉强度68.75MPa、断裂伸长率8.22%、吸水率20.95%、水蒸气透过率3.84×10-8g·m/(m2·h·Pa))。平行放置的电场改性玉米醇溶蛋白膜效果好于垂直放置电场。
张敏[3]2013年在《玉米醇溶蛋白的改性及成膜性质研究》文中进行了进一步梳理玉米醇溶蛋白(zein)具有良好的成膜性,但天然玉米醇溶蛋白膜机械强度低,柔韧性差,脆而易碎,限制了其工业化应用,因此需要对其进行改性以提高膜性质。本文以玉米醇溶蛋白为原料,不同浓度乙醇溶液为溶剂,油酸、甘油、十二烷基硫酸钠(SDS)、脲、1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)为改性剂,研究了乙醇浓度、不同改性方法对成膜性质的影响。主要研究结果如下：以90%乙醇溶液为溶剂制得的未改性zein膜性质最佳,抗拉强度为42MPa,伸长率为3.5%,水蒸气透过率为4.4×10-8g·m/(m2·h·Pa),吸水率为52.2%,质量损失率为3.0%,动态接触角达到稳定仅需2 s左右,静态接触角为68.9°,为疏水表面。原子力显微镜(AFM)观测显示zein聚集体以圆形或椭圆形的小球形式存在,90%时,聚集体排列紧密,间隙最小油酸改性的zein膜,抗拉强度和伸长率提高,柔韧性增强；水蒸气透过率降低；吸水率和质量损失率减小,耐水性增强；接触角减小,表面疏水性降低。乙醇浓度为90%、油酸添加量为0.3mL/g zein的改性膜整体性质最佳。甘油改性的zein膜,低添加量下抗拉强度增大,高添加量下抗拉强度减小；伸长率增大；水蒸气透过率升高；吸水率降低,质量损失率增大,耐水性变差；接触角减小,表面疏水性降低。乙醇浓度为90%、甘油添加量为0.1mL/g zein的改性膜整体性质最佳。十二烷基硫酸钠(SDS)改性的zein膜,抗拉强度和伸长率提高；水蒸气透过率降低；吸水率增大,质量损失率减小,耐水性降低；接触角减小,表面疏水性降低。乙醇浓度为90%、SDS添加量为0.04g/gzein的改性膜整体性质最佳。脲改性的zein膜,抗拉强度和伸长率提高；低添加量下水蒸气透过率降低,高添加量下水蒸气透过率升高；吸水率和质量损失率增大,耐水性降低；接触角减小,表面疏水性降低。乙醇浓度为90%、脲添加量为0.05g/gzein的改性膜整体性质最佳。EDC和NHS改性的zein膜,抗拉强度和伸长率增大；水蒸气透过率降低；低添加量下吸水率降低,高添加量下吸水率升高；质量损失率增大,耐水性降低；接触角减小,表面疏水性降低。乙醇浓度为90%、EDC和NHS的添加量均为0.06g/gzein的改性膜整体性质最佳。原子力显微镜(AFM)观测显示,加入交联剂后,聚集体尺寸明显变小,且大小均一,排列紧密。
刘君[4]2013年在《玉米醇溶蛋白在醇水中的凝聚行为和性质研究》文中研究指明玉米醇溶蛋白溶解于不同浓度的乙醇和异丙醇溶液中,并在一定条件下利用流延法成型为玉米醇溶蛋白膜。论文研究玉米醇溶蛋白分子在不同溶剂中的溶解和凝聚行为,研究溶剂特征对蛋白膜成膜性质的影响,并分析成型膜的热特性和结构特征。本研究以玉米醇溶蛋白和乙醇、异丙醇溶液为主要材料,采用SDS-PAGE法、黏度法、巯基法、荧光探针法和动态光散射法研究玉米醇溶蛋白溶液性质。结果表明玉米醇溶蛋白在乙醇和异丙醇溶液中主要成为a玉米醇溶蛋白,分子量为22 kDa和25kDa；玉米醇溶蛋白在乙醇和异丙醇溶液中溶液的黏度特性属于假塑性流体；玉米醇溶蛋白在乙醇和异丙醇溶液中能形成新的二硫键；乙醇溶液和异丙醇溶液浓度为90%,玉米醇溶蛋白表面疏水性最大；动态光散射表明玉米醇溶蛋白分子在溶液中相互聚集并形成凝聚体。本研究以不同浓度的乙醇溶液和异丙醇溶液制备蛋白膜,结果表明乙醇浓度和异丙醇浓度为75%-95%时,形成完整,透明,韧性较好的蛋白膜。测定蛋白膜的拉伸强度和伸长率,确定甘油最为可塑剂的最适添加量为玉米醇溶蛋白20%；浓度为75%-95%溶液制备的蛋白膜的机械性能,热稳定性,耐水性,水蒸气透过率和表观形态研究结果表明,乙醇溶液和异丙醇溶液浓度为90%时,制备的蛋白膜具有拉伸性能强,稳定性好,结构紧密,疏水性高的特性。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)实验表明,玉米醇溶蛋白二级结构含量受溶液浓度的影响较大。应用本论文的成果,可以通过控制蛋白溶液特征来实现形成特定的蛋白凝聚结构,制备高耐水性、高机械特性的蛋白薄膜；制备多孔生物细胞医学组织支架。为玉米醇溶蛋白的工业化规模生产提供基础理论。
参考文献：
[1]. 玉米醇溶蛋白的超声波提取、改性与释药性能的研究[D]. 黄国平. 华南理工大学. 2004
[2]. 电诱导自组装玉米醇溶蛋白成膜技术研究[D]. 王君予. 天津科技大学. 2013
[3]. 玉米醇溶蛋白的改性及成膜性质研究[D]. 张敏. 天津科技大学. 2013
[4]. 玉米醇溶蛋白在醇水中的凝聚行为和性质研究[D]. 刘君. 天津科技大学. 2013