综述改性蛋白质的安全性 改性方法主要有物理法、化学法、酶法、生物基因工程法等。 1 化学改性 化学改性实质是通过改变蛋白质的结构、静电荷和疏水基团分布，去除抗营养因子，从而改善大豆蛋白的性质。蛋白质的化学改性可分为两大类，一类是蛋白质分子的特定基团与改性试剂以共价键相连接，即化学衍生化反应，另一类则不存在蛋白质与改性试剂之间的共价键，主要包括亲油化、酸、碱处理等。 最常用的食品蛋白质化学改性方法：乙酸酐和琥珀酸酐作为酰化试剂的酰化作用。它们的作用机理是酰化试剂一般与赖氨酸ε-氨基作用，带正电的氨基被一个中性的酰基残基取代。酰化作用的功能：提高蛋白质的溶解度和水合作用和改进蛋白质的乳化性质。酰化蛋白质的特点：较低的等电点、较高的正极电迁移率、较好的起泡能力、较差的泡沫稳定性、结构较无序、电荷推斥、热稳定性高（主要由前两个决定）。决定酰化蛋白质营养质量的因素：蛋白质的种类、改性的程度、所采用的酰化剂。其他改性方法，如化学磷酸化—利用并入的高亲水性的磷酸基，提高蛋白质在水中的溶解度；温和酸处理—增加蛋白质表面的负电荷、导致蛋白质结构的展开、疏水性残基的暴露—具有较好的溶解度、乳化性质、起泡性质。 化学变化的危害方面需要考虑因素有两个①改性蛋白质和它的消化产物的毒性；②使用的化学试剂以及在蛋白质中任何残留物的毒性。 蛋白质的磷酸化作用是无机磷酸(Pi) 与蛋白质上特定的氧原子(Ser 、Thr 、Tyr 的-OH) 或氮原子(Lys 的ε-氨基、His 咪唑环1 ,3 位N、Arg 的胍基末端N) 形成-C-O-Pi 或-C -N -Pi 的酯化反应。 蛋白质的磷酸化改性可通过化学方法或酶法予以实现。化学磷酸化试剂：磷酰氯(POCl3)、磷酸(H3PO4)、P2O5/ H3PO4、三聚磷酸钠(STP)。 用于蛋白质磷酸化的酶称为蛋白激酶. 蛋白激酶家族包括有约1001 种酶. 蛋白激酶能对蛋白质进行磷酸化修饰,是很有潜力和前途的食品蛋白质改性的工具。常用到的蛋白激酶有依赖于CAMP 激活的蛋白激酶(CAMPdPK)，酪蛋白激酶Ⅱ(CK- Ⅱ)。 磷酸化改性后的蛋白中,由于引进了大量的磷酸根基团,从而增加了蛋白质体系的电负性,提高了蛋白质分子之间的静电斥力,使之在食品体系中更易分散,相互排斥,因而提高了溶解度,聚结稳定性,降低了等电点,而且其净负电荷只有在相当低的pH 环境中才会被中和,故其可有效地拓宽在食品中的应用范围。用三聚磷酸钠改性大豆蛋白的实验结果充分验证了这一结论。但用磷酰氯改性蛋白时其蛋白溶解度反而下降,这是因为用磷酰氯作磷酸化试剂会导致蛋白质分子之间发生交联,这些交联键的存在是导致蛋白水溶解性降低的原因。但用磷酰氯改性蛋白可显著提高蛋白的粘度及胶凝性。磷酸化改性蛋白中由于负电荷的引入大大降低了乳化液的表面张力,使之更易形成乳状液滴,同时也增加了液滴之间的斥力,从而更易分散,因此改性蛋白的乳化能力及乳化稳定性都有较大改善。 从毒理学的观点看,因为没有一种生物可以合成磷酸根离子,而磷酸根离子为所有生物代谢所必需,必须由膳食中取得,所以蛋白质的磷酸化改性是一种较实用、有效的方法。 化学改性也存在很多的限制因素：(1)产品安全性，化学衍生化可定向地改变蛋白质的功能特性，然而这一技术在食品方面的应用却很少，毒性(或安全性)
摘要：针对蚕丝蛋白的结构和特点，综述了蚕丝蛋白作为人工神经、皮肤、骨骼、血管、肌腱、韧带和角膜等生物医学材料的功能开发和研究现状。 关键词：蚕丝蛋白；生物相容性；生物降解性；生物医学材料 中图分类号：TS149；TS102.33 文献标识码：A 文章编号：1001-7003(2010)07-0018-05 蚕丝蛋白生物医学材料的研究现状 侯春春，张胡静，李圣春，成国涛，徐 水 (西南大学 生物技术学院，重庆 400715) Research Status of Silk Protein as Arti ? cial Tissue Material HOU Chun-chun, ZHANG Hu-jing, LI Sheng-chun, CHENG Guo-tao, XU Shui (College of Biotechnology, Southwest University, Chongqing 400715, China ) Abstract: Silk protein is a natural polymer material with good mechanical properties, chemical properties, biodegradability and good compatibility with human body. It is a good biomedical material. In view of the structure and characteristics of silk protein, this paper reviewed the status quo and development of silk protein as artificial nerve, skin, bones, blood vessels, tendons, ligaments, cornea and other features of biomedical materials, as while discussed the prospects for their development. Keywords: Silk protein; Biocompatibility; Biodegradability; Biomedical materials 收稿日期：2010-03-18；修回日期：2010-05-08 基金项目：重庆市科委科技攻关项目（CSTC2009AC1006）作者简介：侯春春(1986－ )，女，硕士研究生，研究方向为生物材料。通讯作者：徐水，副教授，硕士生导师，xushui@https://www.doczj.com/doc/c74558987.html,。 蚕丝是一种天然纤维，是人类最早利用的动物纤维之一，享有“纤维皇后”的美誉。传统意义上，蚕丝是优质的服饰原料。随着对蚕丝显微结构的深入研究发现，蚕丝的非服饰用途也非常广泛，如在食品、化妆品、保健品以及医学等方面的应用。特别是随着现代组织医学的发展，丝素蛋白以其良好的生物相容性和生物降解性成为人工组织材料中的重要天然材料。 人体组织损伤的修复多采用自体移植，其优势在于供体与受体间的排异反应弱，生物相容性好，受损区域能在短时间内达到较好修复效果，缺陷是供体有限。后期的研究中尝试采用异体移植，临床中虽不乏成功案例，但其缺陷也尤为明显，潜藏人畜共患病传播的危险，以及受体表现出严重的排异现象。随着组织医学材料研究的兴起，新材料的开发逐渐替代了传统的治疗方法，已取得大量突破性进展。如利用金属、陶瓷分别修复人体骨骼缺损和作为牙齿的替 代品，人工多聚物合成人工晶体用作眼疾的治疗，或是利用硅胶作为人体脂肪的替代品。大量的临床案例已证明以上材料的适用性。但随着植入时间的增加，金属以及人工多聚物在体内血液和体液的作用下逐渐降解成小分子或溶出金属离子，引起受体局部炎症反应，严重者造成组织坏死。近年来，天然材料的应用逐渐引起人们的关注，如胶原、蚕丝、纤维蛋白、几丁质、珊瑚、壳聚糖等。 1 蚕丝蛋白在生物医学应用方面的优势 1.1 生物相容性 作为组织的替代品，人工材料首先应具有较好的生物相容性，并适宜细胞的附着、延伸和繁殖。生物相容性是由材料本身和结构决定的，一般分为材料表面的生物相容性和结构相容性两方面，表面相容性由材料表面的化学性质控制，影响细胞的贴附和延伸；结构上的生物相容性是指材料在空间结构上影响细胞的生长和繁殖[1]。Bruce Panilaitis等[2]通过比较 在不同蚕丝纤维表面培养小鼠的巨噬细胞1～7 d，证实了单纯的丝素蛋白不会产生免疫反应。Gregory H Altman等[3]尝试在丝素做成的载体上培养成人的骨髓基质细胞，通过扫描电镜观察、DNA量化分析，以及
改性沥青的研究进展 黄 彬,马丽萍,许文娟 (昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明650093) 摘要 为了得到性能更优良的改性沥青,越来越多的材料被用作改性沥青改性剂,同时新的评价标准和方法及其他领域的新化学分析方法也被用来更完整准确地评价改性沥青的性能。总结了国内外改性沥青的研究现状及进展,从改性机理、性能影响因素及评价方法等方面来介绍各种改性沥青的概况,并概述了改性沥青的发展方向。 关键词 改性沥青 改性剂 机理 发展Rsearch Development of Modif ied Asphalt HUAN G Bin ,MA Liping ,XU Wenjuan (Faculty of Environmental Science and Engineering ,Kunming University of Science and Technology ,Kunming 650093) Abstract More materials ,as modifier ,are used to improve the properties of modified asphalt.Besides ,the new evaluation standards and methods ,new chemical analysis methods are used to evaluate the properties more com 2pletely and accurately.The situation and development of modified asphalt research at home and abroad are summa 2rized.From the aspcts of modification mechanism ,influencing factors and evaluation methods ,various modified as 2phalts are introduced ,and the development trend of modified asphalt technology is illustrated in the paper. K ey w ords modified asphalt ,modifier ,mechanism ,development 黄彬:女,1986年生,硕士研究生,主要研究方向为固体废物资源化 E 2mail :binbin_huang @https://www.doczj.com/doc/c74558987.html, 马丽萍:女,1966年生,教 授,主要研究方向为工业废气污染控制、固废综合开发利用 E 2mail :lipingma22@https://www.doczj.com/doc/c74558987.html, 0 前言 普通道路沥青由于自身的组成和结构决定了其感温性能差,弹性和抗老化性能差,高温易流淌,低温易脆裂。而且在过去的10年中,车轴负荷增加、车流量增加、气候条件恶劣,难以满足高级公路的使用要求,必须对其改性以改善使用性能。在沥青或沥青混合料中加入天然或合成的有机或无机材料,熔融或分散在沥青中与沥青发生反应或裹覆在沥青集料表面,可以改善或提高沥青路面性能。 1 改性沥青的分类 在沥青的改性材料中,高分子聚合物是应用最广泛、研究最集中的一种。其他改性材料还有两大类:矿物质填料和添加剂。矿物质填料,如硅藻土、石灰、水泥、炭黑、硫磺、木质素、石棉和炭棉等,对沥青进行物理改性,可提高沥青抗磨耗性、内聚力和耐候性。添加剂,包括抗氧化剂和抗剥落剂,如有机酸皂、胺型或酚型抗氧化剂或阴、阳离子型或非离子型表面活性剂,可提高沥青粘附性、耐老化或抗氧化能力。聚合物改性沥青(PMA 、PMB ),按照改性剂的不同一般可分为3类:①热塑性橡胶类,即热塑性弹性体,主要是嵌段共聚物,如SBS 、SIS 、SE/BS ,是目前世界上最为普遍使用的道路沥青改性剂,并以SBS 最多;②橡胶类,如NR 、SBR 、CR 、BR 、IR 、EP 2DM 、IIR 、SIR 及SR 等,以胶乳形式使用,其中SBR 应用最为广泛;③树脂类,如EVA 、PE 、PVC 、PP 及PS 。 2 各种改性沥青及其发展现状 通过SCI 和EI 分别检索近15年来改性沥青在交通、建筑、材料、能源及环境等学科方面研究的文献情况,检索结果如图1、图2及表1、表2所示。根据表1、表2数据和图1、图2情况可以看出,近几年国内外对改性沥青的研究越来越多,尤其以SBS 和胶粉最为突出,出现了多种新型改性剂。下面 将分别介绍各种改性沥青及其发展现状。 图1 SCI 检索统计表 Fig.1 SCI search results 2.1 矿物质材料改性沥青 矿物质材料作改性剂的研究较少,主要为硅藻土、纳米 碳酸钙、矿渣粉、白炭黑等,可与基质沥青形成均匀、稳定的 共混体系以改善沥青性能[1] 。
文章编号:1003 7969(2000)06 0181 05 蛋白质的生物和化学改性 周瑞宝1,周 兵2 (1 郑州工程学院食品科学与工程系,450052郑州市嵩山南路140号; 2 郑州油脂化学集团公司,450053郑州市黄河路;第一作者:男,59岁,教授) 摘要:生物酶或化学法改性食品蛋白质,是提高食品功能特性的重要途径。生物酶有酶源易于得到,应用更安全,并且可将蛋白质改性到所期望的功能值;化学法的乙酰化、磷酸化、糖基化、交联反应,在改变结构和功能性方面,对提高蛋白质功能特性比酶法更有效。 关键词:蛋白质;生物酶;化学法;改性 中图分类号:TQ645 9+9 文献标识码:A 1 蛋白质的酶法改性 蛋白质的改性就是用化学因素(如化学试剂、酶制剂等)或物理因素(如热、高频电场、射线、机械振荡等),使氨基酸残基和多钛链发生某种变化,引起蛋白大分子空间结构和理化性质改变,从而获得较好的功能性和营养特性。 用于水解大豆蛋白的酶,包括植物来源的木瓜酶(Papain)、微生物蛋白酶(Alcalase、Neutrase、Ther mitase)和动物蛋白酶(Pepsin、Chymotrypsin)等,都可以用于蛋白质的改性。 1 1 大豆蛋白的部分水解及其功能特性 大量文献列举了蛋白质水解对功能特性的影响,其中包括:植物蛋白的大豆蛋白[1]、蚕豆蛋白、小麦谷朊粉、玉米蛋白、燕麦粉(蛋白)、棉籽蛋白、葵花籽和菜籽蛋白;以及动物蛋白的酪蛋白,都可以进行蛋白酶水解,又称蛋白生物酶改性。 大豆蛋白酶改性[2],对于提高蛋白质的溶解性具有特殊重要性,甚至对于在水中难于分散的谷类蛋白,也是如此。只有使蛋白水解之后,才能显示它的改性意义。玉米蛋白是一种玉米储存蛋白,在pH2~5,具有很高的不溶性,当用胰蛋白酶处理水解使1 9%的肽键断裂时,在同样的pH范围内,溶解度可达30%~50%。而小麦谷朊粉用此法处理,在pH7时,达到9 8%水解度(D H)时,溶解度从7%增加到50%。燕麦粉经Alcalase 或Neutrase酶处理,在等电点(pH5.0)条件下溶解度提高3~4倍[3]。在一定的酶与底物比例条件下,增加水解度(3 8%~ 10 4%),溶解度也同时增加。用Alcalase在pH8,或Neutrase在pH7条件下,使大豆分离蛋白进行有限的蛋白酶水解,会改变它的pH值与溶解曲线图。用Thermitase酶处理蚕豆分离蛋白,使水解度达到8 3%时,在等电的pH值下,溶解度增加高达40%。用Ttaphyloc occus aureus V8蛋白酶水解酪蛋白,水解度达到2%和6 7%时,溶解度增加25%和50%。 大豆蛋白生物改性,可以提高水解蛋白的吸水和结合水的能力。这是由于蛋白水解过程中释放出氨基和羧基,离子基团数量增加。甚至大豆分离蛋白在84%的相对湿度的室温下,其吸水性随酶处理程度成比例增加。酸 沉大豆蛋白和11S大豆球蛋白,用菠萝蛋白酶进行有限蛋白水解后,吸水能力增加2~2 5倍。运用Alcalase或Teutrase处理燕麦粉,随水解度(DH)的升高,吸水能力增加。大豆蛋白质酶改性对蛋白质的乳化能力很敏感。使用木瓜蛋白酶对大豆蛋白进行短时水解,会增加乳化能力,然而,当继续水解时,乳化能力减少。有人发现大豆分离蛋白在水解度(DH)为5%时,乳化特性最佳。蛋白酶改性,也能改善花生蛋白的乳化特性。 用胰蛋白酶部分水解由大豆和蚕豆得到的11S 球蛋白,其中高分子量的水解产物大豆球蛋白 T 和豆球蛋白 T,分别对乳化能力和乳化稳定性,起着关键作用。随着豆蛋白 T的生成,其乳化能力和乳化稳定性增加,当豆蛋白 T被胰酶进一步水解时,乳化能力和乳化稳定性降低。 蛋白酶部分水解时,乳化能力和乳化稳定性的有益作用可能是由于暴露了分子内部掩蔽的疏水基团,改善亲水 疏水平衡,从而提高乳化能力。蛋白质表面失去亲水肽,导致表面疏水作用增加,而有利于表面吸附。过度消化的不利影响,使其失去球状 收稿日期:2000 09 15
综述论文 蚕丝蛋白制备工艺研究学院（系、部）： 实验课程名称： 班级名称： 学生姓名： 学生学号：
目录 蚕丝蛋白制备工艺研究 (4) 1、蚕丝及其成分性质的组成 (5) 1．1丝素 (5) 1．2丝胶 (6) 2、蚕丝蛋白的结构 (7) 3、蚕丝的应用 (7) 3.1共混纺丝 (8) 3.2酶的固定化和生物传感器 (8) 3.3智能性水凝胶 (8) 4、实验 (8) 4．1蚕丝结构及其水解原理 (8) 4．2主要材料及仪器 (8) 4．3分离提取过程 (8) 5、结果及讨论 (9) 5.1 pH值对蚕丝水解液收率的影响（图1） (9) 5．2水质对水解液的影响（图2） (9) 5．3设备对丝蛋白水解液质量的影响（图3） (10) 5．4贮存方式对丝蛋白水解液质量的影响 (10) 5．5样品分析 (10) 6、结论 (11) 3
蚕丝蛋白制备工艺研究 【摘要】：植桑养蚕是我国一些地区的传统产业，在养蚕过程中得到大量的蚕茧。20世纪80年代初以来，对蚕茧开始进行深度加工的研究，其中含有丰富的丝胶、丝素、多肽蛋白等成分在食品和医药工业中有广泛的用途。为了合理利用蚕茧资源，本论文主要研究了提取丝胶的新工艺，以指导工业生产。即以蚕丝为原料，在碱性条件下加热水解提取了蚕丝蛋白。其优化的提取条件为：温度90～96℃、pH值11～12、水解时间3～4h。 【关键字】：蚕丝丝胶丝素蛋白 【引言】： 蚕丝是一种高蛋白纤维，富含18种氨基酸]1[，且其结构与人体皮肤相似。经水解后的丝蛋白相对分子量减小、渗透力增强，可加速细胞的新陈代谢，使肌肤富有光泽、增加弹性。同时具有很好的保湿、抗皱、润肤、抑制黑色素的生成及防止化学损害的作用。将蚕丝水解液作营养添加剂加入化妆品中，能让肌肤感觉清爽自然，另外，蚕丝蛋白可以废茧丝作为原料，成本低廉，不含生理活性成分，来源充足]2[。因此，将蚕丝蛋白提取分离并应用于化妆品行业已成为国内外普遍研究的课题，并已达到了实用化程度。此外，蚕丝水解液在医疗保健、美容、食品、酶工程等方面也具有广阔的应用前景。丝胶是球状蛋白，可从下茧，废丝中经高温脱胶，浓缩，干燥制得，也可从丝绸制造厂家排放的废水中大量提取，丝胶二级结构主要以无规卷曲结构为主和部分β构象，含有74．61％的极性侧链氨基酸，丝胶具有良好的吸放湿性能，抗氧化性，营养及保健功能，可用作合成纤维的涤层材料，化妆品和食品的添加剂，还可在医药，固定化酶载体，高分子材料和水泥浆添国剂等方面被开发利用，回收利用丝胶，对保护环境和增加经济效益具有重要意义。 天然蚕丝由丝素和被覆在其外部的胶质物质两部分组成，前者是蚕丝蛋白的主要成分，约占总重量70％，后者主要是丝胶蛋白，占总重量的25％，其余约5％是杂质部分，主要包括碳水化合物、色素、盐和蜡质等。丝素和丝胶蛋白均由18种氨基酸组成，但氨基酸组成完全不同。丝素蛋白中包含的l8种氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸为主，极性氨基酸仅占18％左右。这种丝素蛋白作为人工皮肤和医用组织工程材料正在研究与开发。而丝胶蛋白的氨基酸组成则不同，极性氨基酸占多数，且以丝氨酸和天冬氨酸为主，非极性氨基酸只占22％。目前，丝胶蛋白已在高级化妆品、医用生物材料和表面活性改性材料等方面得到广泛应用。丝胶蛋白的广泛应用主要归功于它所具有的多种生物活性，主要包括抗氧化、美白、促进细胞有丝分裂和增殖、作为细胞培养的基质、促进微量元素吸收、抗紫外线、防癌等。在上述生物活性的试验中所用的丝胶蛋白样品，有的是利用碳酸钠、中性皂等水溶液煮沸而获得的脱胶液，经过24-48 h水透析而获得的丝胶溶液及其冻干粉作为试验材料，这种纯化处理并不能保证试验样品是单一的丝胶蛋白，也就是说，可能吸附在丝胶蛋白上的一些茧层小分子物质特别是具有生物活性的黄酮类物质没有完全被除去。还有些试验用丝胶样品是用普通水或高温高压水处理后获得的脱胶液，直接干燥制成的丝胶肽及其水解物作为试验样品，这些样品中也含有黄酮类物质。目前市场上用于化妆品、护肤品和护发品等领域的丝胶粉末，大多是从茧壳或茧衣脱胶后经过酶解，没有经过进一步的纯化就直接喷雾干燥制成，同样，这些产品中仍可能含有黄酮类物质。 目前已有报道彩色茧的茧层中含有叶黄素、一胡萝卜素等活性物质，新开发的家蚕荧光判性蚕茧品种的茧层中含有多种紫色荧光色素和黄色荧光色素，特别是大造茧层中含有许多黄酮类色素，这些物质都具有诸多生物活性。由于研究人员用的蚕茧品种、丝胶制备与纯化方法各不相同，很难比较和确定丝胶蛋白哪些成分具有真正的生物活性。因此，本试验 4
改性沥青现状及发展前景 1、改性沥青应用现状 普通道路石油沥青，由于原油成分及炼制：工艺等原因，其含蜡量较高，导致其具有温度敏感性强，与石料的粘附性差，低温延度小等缺点。用其铺筑的沥青路面，夏季较软，易出现明显车辙壅包等病害；冬季较脆，易出现低温开裂等病害；混合料的抗疲劳性能，抗老化性能较差。同时，由于经济的快速发展，普通沥肯混合料已不能满足高等级道路和特殊地点的重交通，大轴载，快速安全运输的需要。 1．1 改性沥青的应用背景和现状 据相关资料，20世纪60年代以前，沥青路面仅用于城市道路和专用公路，沥青材料主要是煤沥青和用进口原油提炼的石油沥青。20世纪70年代前后，在全国范围内曾采用渣油吹氧稠化，掺配特立尼达(TLA)或阿尔巴尼亚稠沥青等改性的方法，提高结合料稠度，配制成200号沥青铺筑以表面处治为主的沥青面层。1985年国内开展 了沥青中掺丁苯，氯丁橡胶，废轮胎粉等改性沥青和掺金属皂等改善混合料性能的研究试验工作，取得了成功的经验。1992年NovophaltPE现场改性技术的引入，对改性沥青的推广应用起到了促进作用，使改性沥青从研究试验逐步发展到生产应用。 1．2影响改性沥青应用的因素 生产施工工艺在聚合物改性沥青的大规模应用中起到了关
键性的作用。无论是聚合物改性，物理改性还是采用不同的沥青加工工艺都会增加较大的工程成本，在国内经济不发达地区的应用会受到一定的制约。 2、改性沥青的研究现状 目前国内的研究重点在新的改性剂和沥青改性剂的加工工艺上还有一部分研究是面向工程应用的，即研究在沥青集料改性剂确定的情况下，找出合适的级配，最佳沥青用量和改性剂用量以满足实际工程的要求。我国研究改性沥青已有多年的历史，也取得了丰富的成果，但至今仍有两个问题没有很好地解决： (1)没有形成对改性沥青和改性性能统一的评价标准； (2)国内没有形成统一的研究体系。 改性沥青的研究是一项长期的复杂的系统工作，要想取得突破性成果必须综合各研究机构的优势，形成统一的研究体系，比如美国l987年～l992年的大型系统工程SHRP计划等等。而相对于国内，研究工作往往由各高等院校，科研院所独立完成，没有统一的研究规划，配套工作滞后。另外由于各部门的利益关系，沥青改性的关键技术往往是秘而不宣的，在一定程度上造成人财物的巨大浪费。 3、改性沥青的应用前景 由于普通沥青已不能适应现代化路面的要求，性能良好的改性沥青必将在高等级路面中起到越来越重要的作用 3．1 SBS改性沥青将获得更广泛的应用 研究表明，SBS改性的优越性突出表现在具有双向改性作用，
华东理工大学XXXX—XXXX学年第一学期《合成纤维改性》课程论文 XXXX.10 班级材制080 学号10082683 姓名周超 开课学院材料学院任课教师刘敏成绩
聚丙烯纤维的性能及改性 材制080（10082683）周超 摘要：聚丙烯纤维是上个世纪六十年代开发出的新纤维品种。由于其原料来源丰富，生产过程简单，成本低，因而应用广泛。其最大的优点是质地轻，而且保暖性好、耐化学腐蚀，强度及耐磨性好。聚丙烯纤维具有许多优良的性能，但也有蜡感强、手感偏硬、难染色、易积聚静电等缺点。因此对其进行改性，开发新品种已成为聚丙烯纤维发展的主要方向。 关键词：聚丙烯，丙纶，染色，细旦，抗菌保健 聚丙烯纤维（亦称PP，中国称丙纶）于1960年由公司首先实现工业化生产的新纤维品种，丙烯聚合物有3种构型，纤维生产使用的是等规度大于95%的等规聚丙烯。由于聚丙烯纤维原料来源丰富，生产过程简单，成本低，应用广泛，因此20世纪70年代以后聚丙烯生产发展迅速。1997年其产量已经达到387×104t（占合成纤维总产量的15.6%），超过聚丙烯腈纤维成为仅次于涤纶、棉纶的第三大合成纤维。我国聚丙烯纤维的生产开始的较晚，但发展速度较快，1978~1997年间聚丙烯纤维产量增长了40多倍，而同期合成纤维增长不足10倍。足见聚丙烯纤维发展势头之强劲[1]。 以等规为原料纺丝制得的等规聚丙烯,是中最轻的品种；强度为35～ 62cN/dtex；耐磨性仅次于；耐腐蚀性良好，尤其是对无机酸、碱稳定性很好；不发霉,不腐烂,不怕虫蛀等。但染色较困难。目前，可采用染料或颜料熔体着色、色母粒或注射染色等纺成有色丝；也有在聚合时加入添加剂进行共聚或接枝共聚，使聚合体大分子上引入能与染料相结合的极性基团，再按常规法染色。聚丙烯纤维还有耐光性差、静电大、耐燃性差等缺点，可采用加入各种添加剂的方法加以改善[2]。 聚丙烯纤维通常采用法生产。将聚丙烯树脂加入立式或卧式螺杆挤出机加热熔融，通过计量泵由喷丝头挤出，在空气中冷却成纤。工业上还采用膜裂成纤法制得割裂和膜裂纤维。聚丙烯纤维熔体纺丝的特点是：①一般用单头等螺距螺杆挤压机,为适应成纤聚丙烯熔体粘度高、流动性差的特点,螺杆压缩比要大，最小为2.8，计量段尽可能短,螺杆长径比范围为20～26。②由于分子量大，纺丝时熔体温度一般比熔点高出100～130℃，也可采用加等方法以降低纺丝温度。③冷却成型过程中结晶速度较快，冷却温度宜稍低[3]。 丙纶的纵面平直光滑，截面呈圆形。丙纶最大的优点是质地轻[4]，其密度仅为0.91g/cm3是常见化学纤维中密度最轻的品种，所以同样重量的丙纶可比其他纤维得到的较高的覆盖面积。丙纶的强度高，伸长大，初始模量较高，弹性优良。所
什么是蚕丝？蚕丝有哪些功能和特点？桑蚕丝与真丝、榨蚕丝有哪些区别？ 蚕丝：是熟蚕结茧时分泌丝液凝固而成的连续长纤维，也称“天然丝”。它与羊毛一样，是人类最早利用的动物纤维之一，根据食物的不同，又分桑蚕、柞蚕、木薯蚕、樟蚕、柳蚕和天蚕等。从单个蚕茧抽得的丝条称为茧丝，它由两根单纤维借丝胶粘合包覆而成。将几个蚕茧的茧丝抽出，借丝胶粘合包裹而成的丝条，有桑蚕丝（也称生丝）与柞蚕丝之分，统称为蚕丝。除去丝胶的蚕丝，叫做精炼丝。以它们为原料，就可用织机加工成各类品种的织物了。空白汗衫 蚕丝纤维由两根呈三角形或半椭圆形的丝素外包丝胶组成，横截面呈椭圆形。蚕丝纤维为蛋白质纤维，丝胶和丝素是其主要组成部分，其中丝素约占3/4，丝胶约占1/4。丝胶和丝素由18种氨基酸组成，约含97%的纯蛋白质。丝胶是水溶性较好的的球状蛋白质，将蚕丝溶解于热水中脱胶精练，就是利用了丝胶的这一特性。由于丝胶和丝素的氨基酸组成不同，丝素为纤蛋白，丝胶为球蛋白。桑蚕所吐之丝全长可达1000米以上。 一、桑蚕丝特点 （一）、桑蚕丝的物理性能 1、蚕丝手触柔软而有弹性，精炼脱胶后的练丝，表面平滑均匀，光洁雅致。蚕丝是多孔性蛋白质纤维，具有良好的吸湿、散湿性能和含气、透气性能。四肢物柔和舒适，具有独特的"丝鸣"特征。 2、蚕丝强伸力高，断裂强度可达3.1~3.6dN/tex(3.50~4.09gf/旦)、断裂伸长度可达15~25%；单位截面积所承受的切断强度达到432.1~471.4N/mm2(44~48kgf/mm2)，接近于钢丝。蚕丝的耐磨性能优于其它天然纤维，22.2/24.42dtex(20/22旦)4A计生丝包和力达80次左右。 3、蚕丝耐热性好，其分解点为150℃左右，同时，蚕丝的保暖性好，穿着时有冬暖夏凉的感觉。 4、蚕丝绝缘性能好，是电的不良导体，但回潮率高时会降低电阻而减低绝缘性能，一般情况下，蚕丝纤维回潮率为8%~14%。 5、蚕丝染色性能良好，可用直接染料、酸性染料、活性染料和多种媒染剂染色，碱性染料需加保护剂。染色效果美观、鲜明、细腻。 6、蚕丝对酸的抵抗力比棉花强、比羊毛弱，随着浓度的增加、温度的提高，丝纤维中止膨润而溶解。苛性碱即使低温也能溶解丝胶并损伤丝素。 7、蚕丝中的丝素能吸附某些金属（如锡），利用这一特性可进行锡增量加工，以增加丝素的体积和耐皱性。也可利用丝胶固着等方法处理蚕丝，获得独具风格的蚕丝新素材，制作某些服用饰物以及夏令服装。 8、蚕丝纤维的缺陷是长期保存或暴晒，容易引起黄变和脆化，丝织物洗涤后再经日晒也容易褪色，某些微生物菌类能使蚕丝变色，影响丝织物品质。另外，纤维的摩擦强度、屈曲强度、伸长疲劳等服用性能不如合成纤维。（二）、桑蚕丝特性 1、舒适感。真丝绸是由蛋白纤维组成的，与人体有极好的生物相容性，加之表面光滑，其对人体的摩擦刺激系数在各类纤维中是最低的，仅为7.4%。因此，当我们的娇嫩肌肤与滑爽细腻的丝绸邂逅时，它以其特有的柔顺质感，依着人体的曲线，体贴而又安全地呵护着我们的每一寸肌肤。 2、吸、放湿性好。蚕丝蛋白纤维富集了许多胺基（-CHNH）、氨基（-NH2）等亲水性基团，又由于其多孔性，易于水分子扩散，所以它能在空气中吸收水分或散发水分，并保持一定的水分。在正常气温下，它可以帮助皮肤保有一定的水分，不使皮肤过于干燥；在夏季穿着，又可将人体排出的汗水及热量迅速散发，使人感到凉爽无比。正是由于这种性能，使真丝织品更适合于与人体皮肤直接接触，因此，人们都把丝绸服装作为必备的夏装之一。丝绸不仅具有较好的散热性能，还有很好的保暖性。它的保温性得意于它的多孔隙纤维结构。在一根蚕丝纤维里有许多极细小的纤维，而这些细小的纤维又是由更为细小的纤维组成。因此，看似实心的蚕丝实际上有38%以上是空心的，在这些空隙中存在着大量的空气，这些空气阻止了热量的散发，使丝绸具有很好的保暖性。 3、吸音、吸尘、耐热性。真丝织物有较高的空隙率，因而具有很好的吸音性与吸气性，所以除制作服装外，还可用于室内装饰，如真丝地毯、挂毯、窗帘、墙布等。用真丝装饰品布置房间，不仅可以使屋子纤尘不染，而且能保持室内安静。由于蚕丝具有吸湿、放湿性能以及保湿性、吸气性和多孔性，还可调节室内温湿度，并能将有害气体、灰尘、微生物吸掉。另外，真丝纤维的热变性小，比较耐热。它在加热到100℃时，只有5~8%左右脆化，而大多数合成纤维的热变度要比真丝大4~5倍。蚕丝的燃烧温度在300~400℃，属难燃纤维，而合成纤维的燃烧温度在200~2600C，即易燃、易熔。因此，采用蚕丝纤维作为室内装饰的原料，不但可以起到吸音、吸尘、保温作用，还有起到阻燃功能。
蛋白质改性研究与应用进度 宋英皓江南大学食品与科学学院 摘要:介绍蛋白质的功能特性,以及物理、化学、摘要介绍蛋白质的功能特性, 以及物理、化学、酶法等各种改性方法及其对蛋白质功能特性和营养安全性的影响,展望蛋白质改性的应用前景. Abstract Various protein modification methods including physical chemical，enzymatic methods and the effect of modification to its functional properties Nutritional value and safety were studied. The prospect application was also predicted. Keyword Functional properties Modification Nutritional value Safety Application 蛋白质具有营养功能,添加到食品中可以有效地提高产品的营养价值,更重要的是蛋白质在食品中可以体现出不同的功能特性,影响食品的感官特性,而且对食品在制造、加工或保藏中的物理化学性质起着重要的作用。因此蛋白质广泛用于食品加工的各个领域。但是,不少天然蛋白质的这些特性尚不突出,不能满足现代食品开发与加工的需要,往往通过特定的方法来提高其功能特性,使其应用领域更广阔。 1蛋白质的功能特性 蛋白质的功能性质主要分三类:(l)水化性质,包括水吸收及保留、湿润性、溶胀、粘着性、分散性、溶解度和粘度。由蛋白质肤链骨架上的极性基团与水分子发生水化作用。(2)与蛋白质一蛋白质相互作用有关的性质,包括产生沉淀作用、凝胶作用和形成各种其它结构(如蛋白质面团和纤维)。蛋白质分子受热舒展,内部的疏水基团暴露出来,通过疏水作用(高温能提高此类作用)、静电作用(通过ca,·和其它二价离子桥接的)、氢键(冷却能提高此类作用)或二硫交联形 成空间网状结构。(3)表面活性,包括表面张力、乳化作用和泡沫特征。蛋白质结构中既有亲水基又有亲油基,能够吸附在油一水或空气一水界面上,一旦被界面吸附,蛋白质 形成一层膜,可阻止小液滴或气泡聚集,有 助于稳定乳化液和气泡。这些功能特性 在食品中常被应用。蛋白质的功能特性与其结构有关,即氨基酸组成、排列顺序、构象、分子的形状和大小、电荷分布以及分子内和分子间键的作用。高比例的极性残基影响肤链间相互作用、水化作用、溶解性和表面活性,疏水性相互作用在蛋白质三级折叠中相当重要,它影响乳化作用、起泡性和风味结合能力。带电氨基酸能增强静力相互作用,起到稳定球蛋白,结合水分的作用,以及水 化作用、溶解度、凝胶作用和表面活性。琉基(SH)能被氧化形成二硫键,硫醇和二硫化物的相互转化会影响流变性。共价键和非共价键的性质和数量决定了蛋白质的大小、形状、表面电荷“,。所有这些性质又受PH、温度等环境因素及加工处理的影响。 2蛋白质改性 2.1物理改性 改变蛋白质功能特性的物理方法有机械处理、挤压、冷冻等。蛋白质粉末或浓缩物彻底干磨后会产生小粒子和大表面的粉末,与未研磨的试样相比,水吸收、蛋白质的溶解度、脂肪吸收和起泡性质都得到了改进;在乳的均质过程中,蛋白质悬浊液受到强烈剪切力使蛋白质聚集体(胶束)碎裂成亚基, 从而提高蛋白质的乳化能力川。挤压处理时蛋白质在高温高压下受定向力的作用而定 向排烈压力的释放,水分的瞬时蒸发,形成 具有耐嚼性和良好口感的纤维状蛋白质。将蛋白质溶液以一定速率冷却,会产生垂直于冷却表面的冰晶,使蛋白质定向排列并在冰晶空隙中被浓缩,移去水分可得到结构完整的蛋白质。 2.2化学改性 2.2.1酸、碱、盐作用下的改性 蛋白质经酸、碱部分水解可改进其功能特性,如溶解性、乳化能力、起泡性等,并能钝化酶活力,破坏毒素、酶抑制剂和过敏原,但往往会造成营养价值下降。P-乳球蛋白和乳清蛋白在酸性或微碱性中热展开,提高了它的增稠、凝胶、起泡和乳化性质。在适当pH
蚕丝蛋白发展的综述 安亭亭姚娟 摘要简要介绍了蚕丝蛋白的组成和性能，具体叙述了蚕丝在服装、化妆品、食品、医药、医用材料、生物技术和环保领域等方面的应用和研究进展。最后阐述了蚕丝蛋白广阔的发展前景。 关键词蚕丝蛋白；应用；进展；发展前景 我国是世界上家蚕丝及柞蚕丝产量最大的国家，家蚕生丝产量约占世界一半。一直以来绝大部分的蚕丝都被用来作为纺织材料。自2O世纪70年代至今，国内外对蚕丝开发利用的研究逐渐延伸到食品、发酵工业新材料、生物制药、临床诊断治疗、环境保护、能源利用、医用材料及化妆品等领域。 1 蚕丝蛋白的组成及性能 1．1 蚕丝蛋白的组成 蚕丝蛋白质含量高达98％，主要由丝素、丝胶两种蛋白质组成，其中丝素占70％一80％，丝胶为20％～3O％【3J。丝素蛋白由一条H链和一条L链通过s — s键结合而成。丝素和丝胶蛋白均含有包括人体必需氨基酸在内的18种氨基酸。丝素的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、丝氨酸；而丝胶中则含有大量的丝氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸，其次是甘氨酸、苏氨酸和赖氨酸等。丝胶中亲水性的氨基酸多于疏水性的氨基酸；而丝素中亲水性的氨基酸少于疏水性的氨基酸。丝蛋白还含不超过0．7％的钾、钙、硅、锶、磷、铁和铜等多种无机元素。1．2 蚕丝蛋白的性能 从工业用材料的角度来看，丝蛋白与其它天然生物聚合物相比有如下的杰出特性l 4l：①材料均匀单纯，蛋白含量大于95％，由蚕丝即可得到纯的丝蛋白；②家蚕丝纤维无须使用有害的还原剂，用水透析后便能得到纯丝素蛋白溶液；③蚕丝可以随时随地通过对蚕使用人工饲料来得到；④使用加热、干燥、压缩、化学药品处理等，很容易改变它的结构；⑤能制成纤维、粉末、薄膜、溶液等多种形态。⑥丝蛋白在醇类溶液中难溶，此特性有助于丝素蛋白用作生物材料，因为这种溶剂对活组织无害。 2 蚕丝蛋白的综合利用现状
SBS改性沥青的性能与应用 摘要：我国高速公路建设自改革开放以来，经历了从无到有，从起步到建设成高速公路网的翻天覆地变化。与此同时，传统的普通沥青已经很难适应现代对公路的高标准要求，而改性沥青的研制与应用则较好地解决了这一问题。本文主要通过介绍SBS改性沥青在高温、低温条件下的抗车辙、抗裂性能，与水稳定性，抗滑能力等内容，比较得出其对于传统沥青在工程、经济、社会各方面的优越性，探究了加强对SBS改性沥青的学习，开展对SBS改性沥青深入的研究与推广其广泛应用的长远意义。 关键词：SBS改性沥青；改性沥青性能；改性沥青应用；沥青施工；工程效益；应用前景 1 前言 随着交通流量的增长、车载质量的增加以及高温和低温的作用，为适应道路路面的使用性能的要求，保证路面良好的使用状态，延长路面的使用寿命，就必须探寻更高性能的路面材料。SBS改性沥青混凝土具有很好的高温抗车辙能力，低温抗裂能力，改善了沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑能力，增强了路面的承载能力，提高了沥青的抗氧化能力，是比较优良的路面材料。自上世纪40年代以来，国内外学者对各类改性沥青的性能进行了大量的研究工作，改性沥青技术得到了越来越多的重视。现有研究结果表明，与其他改性沥青相比，SBS(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)改性沥青的综合性能[1]更为突出，SBS改性沥青必将在未来很长的一段时间内得到更深入的研究和更广泛的应用。 2 SBS改性沥青简介 SBS属于苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS改性沥青是以基质沥青为原料，加入一定比例的SBS改性剂，通过剪切、搅拌等方法使SBS均匀地分散于沥青中，同时，加入一定比例的专属稳定剂，形成SBS共混材料，利用SBS良好的物理性能对沥青做改性处理。在良好的设计配合比和施工条件下，用SBS改性沥青铺筑的沥青混凝土路面有着传统沥青路面无法比拟的优越性能，具有很好的耐高温、抗低温能力以及较好的抗车辙能力和抗疲劳能力，并极大地改善沥青的水稳定性，提高了路面的抗滑性能。
纤维混凝土是一种新型的复合材料，是当代混凝土改性研究的一个重要领域，近年来，以钢纤维、合成纤维、碳纤维及玻璃纤维为代表的纤维，在混凝土中应用得到了迅速的发展，纤维混凝土是继钢筋混凝土、预应力混凝土之后的又一次重大突破。由于纤维和混凝土的共同作用，使混凝土具有一系列优越的性能，因而受到国内外工程界的极大关注和青睐，并广泛应用于各工程领域。 一、纤维在混凝土中的作用在混凝土中掺入短而细且均匀分布的纤维后，明显具有阻裂、增强和增韧的效果。纤维与水泥基材料复合的主要目的在于克服后者的弱点，以延长其使用寿命，扩大其应用领域。纤维在混凝土中主要起着以下三方面的作用： 1.阻裂作用纤维可阻碍混凝土中微裂缝的产生与扩展，这种阻裂作用既存在于混凝土的未硬化的塑性阶段，也存在于混凝土的硬化阶段。水泥基体在浇注后的24小时内抗拉强度低，若处于约束状态，当其所含水分急剧蒸发时，极易生成大量裂缝，此时，均匀分布于混凝土中的纤维可承受因塑性收缩引起的拉应力，从而阻止或减少裂缝的生成。混凝土硬化后，若仍处于约束状态，因周围环境温度与湿度的变化，而使干缩引起的拉应力超过其抗拉强度时，也极易生成大量裂缝，在此情况下纤维仍可阻止或减少裂缝的生成。 2.增强作用混凝土不仅抗拉强度低，而且因存在内部缺陷而往往难于保证。当混凝土中加入适当的纤维后，可使混凝土的抗拉强度、弯拉强度、抗剪强度及疲劳强度等有一定的提高。 3.增韧作用纤维混凝土在荷载作用下，即使混凝土发生开裂，纤维还可横跨裂缝承受拉应力，并可使混凝土具有良好的韧性。韧性是表征材料抵抗变形性能的重要指标，一般用混凝土的荷载——挠度曲线或拉应力——应变曲线下的面积来表示。另外，还可提高和改善混凝土的抗冻性、抗渗性以及耐久性等性能。 应该强调的是纤维混凝土中纤维的作用，并非所有纤维都能同时起到以上三方面的作用，有时只起到其中两方面或单一方面的作用，这与纤维品种、纤维性能、纤维与混凝土界面间的黏结状况以及基体混凝土的类别和强度等级等因素密切相关。 二、纤维的分类和性能 1.纤维的分类 纤维可以按照不同的原则进行分类。从工程实用观点考虑，可按纤维的材质、弹性模量以及长度分类，见表1. 表1 纤维分类表 分类原则类别
[本次授课内容] 第6章蛋白质 6.4食品加工贮藏中蛋白质的变化与蛋白质的改性 ＃ 6.5食品蛋白质含量的测定 重点：加工对营养及功能特性的影响、改善营养及功能特性的方法 6.4 食品加工贮藏中蛋白质的变化 6.4.1 食品加工贮藏中蛋白质的变化 6.4.1.1 热处理中的变化 热处理是许多食品，尤其是蛋白食品的加工常用的杀菌方法，也是一些食品加工中所必须的工艺步骤。多数食品蛋白质只能在窄狭的温度范围内（60-90℃，1h或更短时间）才具有生物活性或功能性。 ○加热对蛋白质理化性质的直接影响：蛋白质结构变得松散、某些次级键的断裂、变性失活等。而加热的程度（温度、时间）及其它因素的协同作用、蛋白质的种类等又是蛋白质变性程度的决定因素，其中有些变化有利于营养、功能特性的提高，另一些变化则属于劣变。 （1）有利变化始终保持适度热处理，既不会破坏共价键也不至于形成新的共价键，不影响蛋白质的一级结构。从营养学的观点讲，蛋白质对温和热处理所产生的变化一般是有利的。 ①大多数蛋白质在加热后营养价值得到提高。因为适宜的加热使蛋白质变性后，原有的紧密结构变得松散、伸展，进入人体易为消化酶所水解，从而提高消化率，营养价值也相应提高。 ②某些植物蛋白所含的抗营养因子－蛋白酶抑制剂（胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶）、凝集素（致血红细胞凝集）等在加热中被钝化失活。从而提高蛋白质食品的安全性和营养价值，如豆科植物蛋白的热加工处理。 ③热处理是常用的杀菌方法。微生物的机体蛋白因热处理变性失活，达到杀菌目的，可防止微生物引起的食品腐败变质。 33
34 ④ 热处理还可钝化食品中存在的某些可能引起食品的色泽、质地、风味等发生非需宜改变的酶。如，酶促褐变、引起豆腥味的LOX ），从而保持良好的风味及外观品质。 （2）不利变化 A 、过度加热会导致氨基酸特别是必需氨基酸（蛋与胱、赖AA ）的损失。因蛋白质因热分解或聚合致使营养价值下降。 ① 脱硫：T-115℃～27h ，某些AA 残基（胱氨酸与蛋氨酸——含硫EAA ），会有一半以上的 胱氨酸发生脱硫化氢反应。既损害营养，也引起功能性质的改变； ② 脱酰胺：T>100℃，蛋白质中Gln ，Asn 残基脱除酰胺基-NH 2。尽管不损害营养，但环境 中-NH 2会导致蛋白质电荷和功能性质的改变； ③ 异构化：T>200℃，色氨酸发生异构化，生成环状衍生物。其中包括致突变物质，某些氨 基酸由L-型转变为D-型而失去营养价值，甚至具有毒性； ④ 交联反应：T>150℃，蛋白质中赖氨酸的ε－NH 2参与形成新的肽键-交联肽键。如Lys 与 Asp 、Glu 反应，失去赖氨酸的营养价值，新生成的肽链可能对人体有毒； NH CH CO (CH 2)4NH CO (CH )22CH CO ε-N （γ-谷氨酰基）-L-赖氨酰基 ⑤ 羰氨反应：当还原糖存在时，在普通条件下即可发生的羰氨反应，因加热可加速进行。色、 精、苏、组等均易发生，Lys 中ε－NH 2更易发生该反应，形成不易为酶消化水解的希夫碱，失去EAA 的营养价值并同时导致外观褐变，遇有蔗糖水解、脂肪氧化产物均可提供羰基发生该反应；当然，同时可对面粉焙烤食品起到需宜性的呈色效果。 ⑥ 热分解：T>200℃以上时（如烧烤食品表面温度），蛋白质发生热分解。可能产生诱变化合CH 3 2NH N N N N CH 3N N CH 3NH 23CH CH 32NH N N N