[发明专利]一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种利用大豆蛋白‑聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，属于大豆蛋白产品开发领域，该方法包括以下步骤：(1)制备大豆蛋白水溶液(2)丙烯酰胺单体、APS、MBAA和CaCl₂室温下搅拌使其充分溶解(3)制备大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)复合水凝胶。本发明明确了大豆蛋白‑聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的工艺，并且确定了制备该复合水凝胶呈现均匀的网孔结构的最佳选择。

技术领域

本发明属于大豆蛋白产品开发领域，主要涉及一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法。

背景技术

水凝胶是一种通过物理或化学作用交联形成的三维网状结构，在水中不溶解但具有高溶胀性能的聚合物。由于其独特的物理和化学性能，水凝胶材料广泛应用于日用品、环境工程、食品工程、电子器件及生物医学等领域。目前，大部分水凝胶存在强度低、弹性差、易脆裂等力学性能缺陷，阻碍了其进一步应用和推广。

大豆蛋白作为最丰富的水溶性植物蛋白，具有储量丰富、环境友好、生物相容性好等特性。在水溶液中，大豆蛋白分子链上带负电荷的羧基，易与二价阳离子通过离子键形成离子交联的网状结构。

本发明采用大豆蛋白离子交联网络和丙烯酰胺共价交联网络相结合，制备得到大豆蛋白—聚丙烯酰胺复合水凝胶，并表征了其结构和力学性能，同时通过共价键使结构保持完整，从而开发一种力学性能优异的水凝胶。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，达到开发一种力学性能优异的水凝胶目的。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：

1.一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在50mL的搅拌式反应器中，将质量分数为10％～18％的大豆蛋白溶于15mL蒸馏水中，95℃加热条件下搅拌4h，使大豆蛋白充分溶解在水溶液中，冷却至室温，得到大豆蛋白水溶液，控制体系的pH值为6；(2)然后分别加入质量为2～5g的丙烯酰胺单体、APS作引发剂、MBAA作共价交联剂、CaCl ₂作离子交联剂，室温下搅拌2h，使其充分溶解；(3)超声波去除气泡，加入质量为6～10g的TEMED作促进剂，然后将混合溶液倒入定制的聚四氟乙烯模具中，在60℃的恒温恒湿箱中交联聚合24h，得到大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)复合水凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，其特征在于:大豆蛋白质量分数16％为制备复合水凝胶呈现均匀的网孔结构的条件。

3.根据权利要求1所述的一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，其特征在于:丙烯酰胺单体质量为3.15g是制备复合水凝胶呈现均匀的网孔结构的最佳选择。

4.根据权利要求1所述的一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，其特征在于:确保复合水凝胶呈现均匀的网孔结构，选择TEMED质量为7.875mg。

具体实施方式

实施例1：

一种利用大豆蛋白-聚丙烯酰胺制备复合水凝胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在50mL的搅拌式反应器中，将质量分数16％的大豆蛋白溶于15mL蒸馏水中，95℃加热条件下搅拌4h，使大豆蛋白充分溶解在水溶液中，冷却至室温，得到大豆蛋白水溶液，控制体系的pH值为6；(2)然后分别加入3.15g的丙烯酰胺单体、APS作引发剂、MBAA作共价交联剂、CaCl ₂作离子交联剂，室温下搅拌2h，使其充分溶解；(3)超声波去除气泡，加入7.875mg的TEMED作促进剂，然后将混合溶液倒入定制的聚四氟乙烯模具中，在60℃的恒温恒湿箱中交联聚合24h，得到力学性能优异的大豆蛋白—聚丙烯酰胺(SPI/PAAm)复合水凝胶。

实施例2：