[发明专利]一种环保型小麦面筋蛋白粘合剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环保型小麦面筋蛋白粘合剂及其制备方法，其包括：将小麦面筋蛋白加入乙醇中形成分散悬浮液，之后采用谷氨酰胺转氨酶（TG酶）和环氧氯丙烷对其进行联合交联改性，其中包括：小麦面筋蛋白15~25重量份，80~100重量份的70~80%的乙醇溶液，2~6 U/g的谷氨酰胺转氨酶（TG酶）、2~4重量份十一烯酸及4~8重量份环氧氯丙烷。通过小麦面筋蛋白溶解分散、交联反应、固化形成粘合剂产品。本发明建立了一种环保型小麦面筋蛋白粘合剂及其制备方法，其制备工艺简单、胶合强度高，克服了普通植物蛋白粘合剂耐水性差的缺陷，能够满足国家Ⅱ类胶合板的要求，为环保型植物蛋白粘合剂提供了一个新方法。

技术领域

本发明具体涉及一种环保型小麦面筋蛋白粘合剂的制备方法，属于化工材料的制造技术领域。

背景技术

目前，随着木材资源的逐渐匮乏，人造胶合板工业迅速发展，木材用胶粘剂的需求量不断上升。然而，现今广泛使用的木材胶粘剂仍多以甲醛为原料，典型的有脲醛树脂胶粘剂、酚醛树脂胶粘剂以及三聚氰胺胶粘剂等。“三醛胶”以其良好的性能和低廉的价格占据胶粘剂市场极大，但其以石油等不可再生资源为主要原料，资源匮乏问题逐渐凸显，并且以甲醛及其衍生物为主要原料合成的胶粘剂，在使用过程中会释放甲醛等有毒有害气体，对环境和人体造成不同程度的危害（参阅Bioresource Technology, 100(2), 744-748.）。随着人们对于石油资源枯竭的担忧以及保护生态环境意识的不断提高，开发环保型、高性能胶粘剂迫在眉睫。

现有的生物质粘合剂主要有淀粉粘合剂、木质素基粘合剂、单宁粘合剂、动植物蛋白基粘合剂，其中无论是从生物质资源的供应量、产品性能，还是环境效应、经济效益，植物蛋白都有着巨大优势。但是由于目前现有植物蛋白加工工艺的局限性，大部分植物蛋白饼、粕被用作肥料或者饲料，造成了植物蛋白资源的浪费，使得植物蛋白产生的经济价值小、附加产值低。因此，植物蛋白的高效、高质化利用问题引起了学者及商业集团的高度关注。随着石油资源的日益枯竭以及人们对甲醛污染问题关注度不断提高，关于植物蛋白粘合剂的研发逐渐成为生物质粘合剂领域的研究热点。

随着现代社会与经济的快速发展，科学技术创新不断引领行业技术进步，我国食品工业持续、高速、稳定、健康发展，已经成为国民经济的支柱产业。小麦面筋蛋白（俗称谷朊粉）是小麦淀粉加工过程中的一种副产物，主要成分是蛋白质（高达75%以上），其余由碳水化合物、脂质和灰分组成，集中用于面制品和饲料工业，是一种自然资源丰富、食用安全、物美价廉的植物蛋白（参阅Encyclopedia of Food Grains，22(3): 375-383，2016.Trends in Food Science and Technology，32(1): 25-42，2013.）。2018年全国小麦总产量13143万吨，面筋蛋白的年产量高达10万吨，深层次开发利用小麦面筋蛋白的研究和创新逐渐受到重视，拓宽其新用途势在必行（参阅International Journal of BiologicalMacromolecules，109: 417-423，2018）。与当今世界先进的科学技术相比，我国小麦面筋蛋白关键生产技术与高端、智能化装备尚处于落后阶段，高值化深加工和综合利用的科学研究相对不足，参与到消费者市场的产品仍然局限于传统的品质改良剂和食品添加剂。以小麦面筋蛋白为主体的高附加值产品的研发和工业化生产尚处于起步状态，其应用潜力与价值具有广阔的发展空间。