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小麦蛋白是一种天然植物蛋白,具有来源广泛、价格低廉及可生物降解等优点。然而,由于小麦蛋白分子中所含的巯基在加热条件下易形成二硫键,使其难以进行热塑性加工。目前,有关小麦蛋白的研究主要集中在增塑小麦蛋白膜方面,较少涉及小麦蛋白中巯基的交联反应以及巯基-二硫键的转化。
本文采用无转子硫化仪研究了小麦蛋白的交联反应过程,采用直接法和平均法计算了巯基的交联反应活化能和反应速率。在此基础上,以甘油为增塑剂对小麦蛋白进行了增塑,研究了添加剂对增塑小麦蛋白力学性能、塑化性能等的影响。最后,分别以二硫苏糖醇和碘乙酸作为还原剂和封端剂,对小麦蛋白进行了还原-封端处理,并研究了还原-封端小麦蛋白的交联性能、塑化性能及动态热机械性能。
研究结果表明:采用无转子硫化仪研究小麦蛋白的交联过程是可行的,采用平均法计算的交联反应活化能为97.7 kJ.mol-1,与国外文献报道值相近;添加1 wt%ZnO后,小麦蛋白的交联度从原来的89.9%下降到56.8%。;当添加30 wt%竹纤维后,增塑小麦蛋白的拉伸强度从原来的18.5 MPa提高到29.0 MPa在酸性条件下进行还原-封端处理后,增塑小麦蛋白材料的Tg由原来的83℃下降到73℃。