制备大豆蛋白水分散体的方法 相关申请的交叉引用
本发明要求 2009 年 5 月 29 日提交的发明名称为 “制备大豆蛋白水分散体的方法” 的美国临时专利申请第 61/182,320 号的权益， 其全文整体在此援引加入。
技术领域
本发明大体上涉及制备具有降低粘度的大豆蛋白水分散体的方法。 本发明大体上 还涉及通过本发明的方法制备的具有降低粘度的大豆蛋白水分散体及其应用。 背景技术 淀粉和蛋白质已在各种粘合剂、 粘结剂和涂料应用中使用多年。 例如， 淀粉已被作 为粘结剂用于纸张涂料的制备中， 用于将颜料颗粒粘结在一起， 以在纸张表面形成光滑的 涂料基质， 而淀粉糊精已被用于纸张粘合剂的制备中， 用于将密封剂再润湿以及用于纸箱 的胶粘。蛋白质也已作为粘结剂用于纸张涂料中。在另一个实例中， 蛋白质已与防水树脂 组合作为诸如尿素 / 甲醛树脂等树脂的替代品用于胶合板制备中。
尽管淀粉和蛋白质各自提供某些益处， 但它们都分别具有各自的缺陷。例如， 淀 粉带来例如经济和易于使用的益处， 但是它们的粘结能力和诸如印刷光泽的表面涂料性质 差。 具体而言， 与其他粘合剂相比较， 淀粉糊精受到相对低的干粘结强度的不利影响并且不 能为干粘合剂提供显著的防水性。蛋白质具有优于淀粉的粘结能力， 然而， 它们具有高分 子量， 并且与淀粉相比较极为粘稠。这使得它们更加难以使用。例如， 蛋白质需要在使用 前进行化学改性和 / 或解聚， 以获得适当的涂布粘度水平。相似地， 尽管蛋白质和防水树脂 的组合为粘合剂提供了良好的粘结能力以及良好的防水性， 但与使用尿素 / 甲醛的制剂相 比较， 这种制剂， 特别是使用未改性蛋白质的那些制剂， 受到高粘度和低固体含量的不利影 响， 这会不利地影响干燥时间和整体的产率。
发明内容
在一个实施方案中， 描述了用于制备具有降低粘度的大豆蛋白水分散体的方法， 所述方法包括以下步骤 ： (a) 将大豆蛋白物质与水组合， 以形成具有初始粘度的大豆蛋白 水分散体 ； 和 (b) 将所述大豆蛋白水分散体保持在约 20℃至约 70℃的温度下， 并持续足够 的时长以降低所述大豆蛋白水分散体的初始粘度。
在第二个实施方案中， 描述了用于制备具有降低粘度的大豆蛋白水分散体的方 法， 其中所述方法包括以下步骤 ： (a) 将大豆蛋白物质与水组合， 以形成具有初始粘度并且 包含少于约 1 重量％添加剂的大豆蛋白水分散体 ； 和 (b) 将所述大豆蛋白水分散体保持在 约 20℃至约 70℃的温度下， 并持续足够的时长以降低所述大豆蛋白水分散体的初始粘度。
在第三个实施方案中， 描述了用于制备粘合剂或粘结剂的方法， 所述方法包括以 下步骤 ： (a) 将大豆蛋白物质与水组合， 以形成大豆蛋白水分散体 ； (b) 将所述大豆蛋白 水分散体保持在约 20℃至约 70℃的温度下， 并持续足够的时长以降低所述大豆蛋白水分散体的初始粘度 ； 并且在步骤 (b) 之后将所述大豆蛋白水分散体与添加剂组合。在另一 个方面， 所述添加剂选自由以下组成的组中 ： 杀生物剂、 分散剂、 染料、 填充剂、 不溶粘料 (insolubilizers)、 润滑剂、 荧光增白剂、 色素、 增塑剂、 树脂、 流变改进剂、 盐、 增粘剂、 粘度 稳定剂、 保水剂、 及它们的混合物。
在另一个实施方案中， 描述了包含通过以下方法形成的包括大豆蛋白水分散体的 粘合剂、 粘结剂、 食品或饲料 ： (a) 将大豆蛋白物质与水组合， 以形成具有初始粘度的大豆 蛋白水分散体 ； 和 (b) 将所述大豆蛋白水分散体保持在约 20℃至约 70℃的温度下， 并持续 足够的时长以降低所述大豆蛋白水分散体的初始粘度。
在另一个实施方案中， 描述了通过以下方法形成的具有降低粘度的大豆蛋白水分 散体 ： (a) 将大豆蛋白物质与水组合， 以形成具有初始粘度的大豆蛋白水分散体 ； 和 (b) 将 所述大豆蛋白水分散体保持在约 20℃至约 70℃的温度下， 并持续足够的时长以降低所述 大豆蛋白水分散体的初始粘度。 具体实施方式
本发明大体上涉及用于制备具有降低粘度的大豆蛋白水分散体的方法、 所得的大 豆蛋白水分散体及其应用。
通常， 用于制备和使用粘合剂制剂的方法开始于将大豆蛋白物质与水和一种或多 种添加剂例如分散剂、 染料、 增塑剂、 树脂等组合。随后， 将粘合剂制剂涂布至待连接的表 面， 将表面压在一起以获得初始的结合， 随后将粘合剂在升高的温度和压力下固化一段时 间， 然后最终冷却。在粘合剂制剂中， 粘度是重要的特性。如果过于粘稠， 则粘合剂制剂可 能在待连接的物质表面上很差地流动 / 流入， 很差地流过加工设备， 并且当与其他粘合剂 成分混合时可能不会形成真正均匀的组合物。 降低粘度的尝试已包括降低粘合剂制剂的总 固体含量。这些粘合剂制剂较不粘稠， 但它们同样固化过于缓慢， 固化不佳， 并且粘着性过 低， 以致无法使表面保持在一起直至固化完成。
本文所述的发明通过改变制备这些粘合剂制剂的方法而解决了这些粘合剂制剂 的粘度问题。 在一个实施方案中， 将大豆蛋白物质与水组合以形成大豆蛋白水分散体， 所述 大豆蛋白水分散体经处理以制备具有降低粘度并因此可被用于配制各种粘合剂和粘结剂 以及食物和饲料产品的大豆蛋白水分散体。 此方法利用了包含在大豆蛋白物质中的一种或 多种酶。 在本发明的一个方面， 在遗传自起始大豆种子的大豆蛋白物质中， 来自起始大豆种 子的种子预生长酶仍然具有活性。水使这些酶活化， 并且热增加了这种活化 / 反应的动力 学。 已报道各种淀粉酶、 脂肪酶、 氧化酶和蛋白酶在能萌发的大豆种子中均具有活性。 然而， 应注意的是蛋白酶使大豆蛋白物质中的蛋白质解聚， 这由此降低了由包含添加的蛋白酶的 大豆蛋白物质制备的粘合剂和粘结剂组合物的粘合和粘结能力。
酶通常是热敏感的。 与可能会使大豆蛋白物质经历可能抑制这些酶的温度的传统 方法不同， 本发明发现在使这些酶活化方面特别有效的温度。本发明还发现大豆蛋白水分 散体的粘度降低被添加剂和杂质抑制。 因此， 在另一个方面， 本发明将大豆蛋白物质与水组 合， 并且允许在其他物质例如添加剂与大豆蛋白水分散体组合之前进行粘度降低过程。
本发明提供了若干优点。例如， 使用本公开方法的大豆蛋白水分散体可以用于增 加淀粉糊精基粘合剂的干强度和防水性以及降低蛋白质基粘合剂制剂的粘度， 而不影响蛋白质的结合能力， 由此允许增加的固体制剂。 此外， 期望包含新蛋白质的组合物可以用于制 备具有高于淀粉基粘结剂制剂的粘结强度和改善光泽的纸张涂料组合物和涂剂组合物。
大豆蛋白物质
在本发明的一个方面， 大豆蛋白物质包括来自脱脂的含油种子的物质。通过许多 不同的方法可以将脂肪基本上从脱壳的含油种子除去。例如， 可以通过简单地挤压脱壳的 种子除去脂肪。也可以通过用有机溶剂例如己烷提取而从脱壳的种子除去脂肪。溶剂提 取方法通常在被弄平成片的脱壳的含油种子上进行。这种提取的产物被称为含油种子 “白 片” (white flake)。例如， 大豆白片通常通过将脱壳的大豆压成平片并且通过己烷提取从 片除去大部分残留油内含物而获得。可以通过许多方法将残留的溶剂从得到的 “白片” 除 去。在一个过程中， 通过使含油种子白片经过包含热溶剂蒸气的室来提取溶剂。随后可以 通过在至少约 75℃的温度下， 使大豆白片经过包含己烷蒸气的室而除去残留的己烷。在这 样的情况下， 大量的残留己烷从片中挥发， 并且可以随后使用例如真空提取的方法移除。 通 过此步骤产生的物质被称为 “闪蒸脱溶剂的含油种子白片” 。随后， 通常将闪蒸脱溶剂的含 油种子白片研磨以产生颗粒物质。 然而， 如果需要， 可以将闪蒸脱溶剂的含油种子白片直接 用于本发明的方法中。 适用于本发明方法的另一种大豆蛋白物质来自这样的物质， 此物质通过被称为 “烘烤” 的方法从含油种子白片除去己烷而获得。在此方法中， 将己烷提取的含油种子白片 在至少约 105℃的温度下通过包含蒸气的室。这导致片中的溶剂挥发并且与蒸气一起被带 走。生成的产品被称为 “经烘烤的含油种子白片” 。这类含油种子物质例如大豆粉用于广泛 的各种其他应用中并且可容易地由商业来源获得。 可适合使用的含油种子物质的其他实例 包括油菜籽粉 (canola meal)、 亚麻籽粉、 葵花粉、 棉籽粉、 花生粉、 羽扇豆粉及它们的混合 物。 来源于谷物的蛋白质例如小麦面筋或玉米面筋粉对于此应用而言也可能是适合的蛋白 质来源。
大豆蛋白物质的化学性质和物理性质可以根据含油种子片或粉的受热历程而改 变。 可以用于帮助评价含油种子片或粉内蛋白质的热冲击程度或加热程度的度量是蛋白质 分散指数 (Protein Dispersability Index， PDI)。PDI 是研磨程度的度量， 脱溶剂的含油 种子片或粉可以分散在水中， 而没有颗粒沉降。PDI 通常根据 AOCS Ba 10a-05， 在标准化条 件下通过测量可分散于水中的样品中氮的百分比来测定。
PDI 经常被用于确定含油种子片或粉。 例如， 未额外加热 ( 未烘烤 ) 而制备的常规 大豆蛋白片将具有大于 85 的 PDI 值， 并且片中的蛋白质的特征在于是天然的 ( 未变性 )， 其中变性是指以下过程 ： 通过该过程， 蛋白质由于化学 ( 酸、 碱、 离散剂、 水解酶等 ) 或物理 ( 热、 剪切等 ) 方法而失去天然构型和构象。 大豆蛋白物质的性质还可能显示出取决于片中 存在的天然蛋白和变性蛋白的程度。因此， PDI 可以被用作大豆蛋白物质的某些化学和物 理性质的指标。大豆蛋白物质的这种性质的实例包括在天然 pH 下的蛋白质溶解度、 粘度、 颜色和赖氨酸改性的程度。因此， 与几乎没有热历程 (PDI 为 70) 至没有热历程 (PDI 为 90) 的大豆蛋白片相比， 具有强的热历程且 PDI 为 20 的大豆蛋白片通常形成更粘稠的分散体。
通常可获得的大豆粉的三个等级为 90PDI( 未烘烤的 )、 70PDI( 略微烘烤的 ) 和 20PDI( 强烈烘烤的 )， 但本领域技术人员应认识到可以制备多个中间的等级， 并且甚至 更强的加热会产生更低 PDI 的粉末。商业上销售的研磨蛋白质粉通常以研磨筛分粒度
(Ground Mesh Size)/PDI 表示。 例如， 100/90 是通过 100 目筛并且蛋白质分散指数为 90％ 的研磨大豆蛋白粉。另一方面， 200/20 大豆蛋白粉是指粉通过 200 目筛， 但 PDI 仅为 20％。
在一个实施方案中， 大豆蛋白物质的 PDI 值为约 20 至约 90。在另一个实施方案 中， 大豆蛋白物质的 PDI 值为约 70 至约 90。
水
在本公开的方法中， 已发现水质量可能对大豆蛋白水分散体的粘度降低率和程度 有影响。尽管一些无机化合物似乎不会影响粘度降低过程， 但一些有机物质似乎会抑制粘 度降低。 因此， 在一个实施方案中将大豆蛋白物质与基本上干净的水组合， 并且允许粘度降 低过程在将其他化合物添加至分散体混合物前进行。合适水的来源包括例如饮用水、 蒸馏 水及它们的混合物。
添加剂
本发明描述了用于制备具有降低粘度的大豆蛋白水分散体以及粘合剂或粘结剂 的方法， 其包括形成具有初始粘度并且包含少于约 1 重量％添加剂的大豆蛋白水分散体。 在本发明的一个方面， 所述添加剂可以选自以下组成 ： 杀生物剂、 分散剂、 染料、 填充剂、 不 溶粘料、 润滑剂、 荧光增白剂、 色素、 增塑剂、 树脂、 流变改进剂、 盐、 增粘剂、 粘度稳定剂、 保 水剂、 及它们的混合物。 方法
可以任何方式和顺序将水和大豆蛋白物质组合。在一个方面， 将大豆蛋白物质加 入水中。在另一个方面， 将水加入大豆蛋白物质中以产生大豆蛋白水分散体。在第二个方 面， 将水在与大豆蛋白物质组合之前预加热。 在另一个方面， 大豆蛋白水分散体的温度为约 20℃至约 70℃。可选地， 大豆蛋白水分散体的温度为约 30℃至约 60℃。在另一个方面， 大 豆蛋白水分散体的温度为约 40℃至约 50℃。
本发明的方法可以持续进行任何时长， 以足以降低大豆蛋白水分散体的粘度， 并 且本领域技术人员应能够根据大豆蛋白水分散体的温度、 大豆蛋白物质和期望的粘度来确 定合适的时长。在一个实施方案中， 约 5 分钟至约 20 小时的时间段足以获得具有降低粘度 的大豆蛋白水分散体。在另一个实施方案中， 可以使用约 30 分钟至约 3 个小时的时间段。
本发明的方法可以在任何固体水平下进行。通常， 大豆蛋白水分散体的固体重 量％的值在约 1％至约 50％的范围内。可选地， 大豆蛋白水分散体的固体％的值在约 10％ 至约 40％的范围内。在另一个实施方案中， 大豆蛋白水分散体的固体％的值在约 20％至约 40％的范围内。在另一个实施方案中， 大豆蛋白水分散体的固体％的值在约 30％至约 40％ 的范围内。
大豆蛋白水分散体的降低粘度可以是粘度与起始值相比较的任何降低。通常， 所 述降低粘度可以在初始值的约 95％至初始值的约 1％的范围内， 通过用最终的粘度值除以 初始粘度值再乘以 100 而确定。在一个实施方案中， 所述降低粘度可以在初始值的约 80％ 至初始值的约 2％的范围内。
通过本发明的方法制备的包含大豆蛋白水分散体的组合物可以用于制备粘合剂 和粘结剂。粘合剂 (adhesive) 应用的实例包括但不限于石膏、 连接复合物、 密封剂、 瓦楞 纸板、 层压粘合剂 (laminating adhesives)、 纸箱密封剂、 再润湿粘合剂、 木胶、 胶合板粘合 剂、 刨花板 (strand board) 粘合剂等。粘结剂 (binder) 应用的实例包括但不限于墙板、 颗
粒板、 吊顶板材 (ceiling tile)、 纸张涂料 (paper coatings) 和涂剂 (paints)。在本公开 的内容中， 粘合剂是用于将存在的基质胶粘在一起的物质， 粘结剂是用于将其他物质粘结 在一起以形成新基质的物质。然而， 应理解粘合剂和粘结剂制剂可以包含相似的成分。还 应理解， 许多含水的粘合剂和粘结剂制剂利用具有不同纯度的水。本公开的方法使用基本 上可饮用的水， 然而可能地可以利用任何水来源例如生产用水。
本公开用于制备大豆蛋白水分散体的方法可以用于提供层压操作中的粘合剂性 质。通常， 层压制剂包含 20 份的粘合剂例如糊精、 10 份的填充剂例如粘土或碳酸钙、 5 份作 为增塑剂的尿素或甘油、 5 份作为增粘剂和粘度稳定剂的硼砂， 水分散体中的总固体含量为 40-50％。 通过本公开的方法生成的蛋白质组合物可用于取代环糊精成分， 以改善层压材料 的干粘附， 并改善粘合剂的防水性。
本公开用于制备大豆蛋白水分散体的方法可以用于制备胶合板。在胶合板生产 中， 粘合剂例如尿素 - 甲醛通常用于将板的各层粘结在一起以形成多层胶合板。通过本 公开方法制备的蛋白质组合物与防水树脂的组合可用于代替胶合板生产中的尿素 - 甲 醛粘合剂。在通常的制剂中， 可以将 50 份的蛋白质组合物添加至 92 份的温水 ( 通常为 40℃至 50℃ )， 其随后反应约 2 至 3 小时。随后将其与 10 份的防水树脂例如 Kymene 树脂 (Hercules， Inc.) 以及 20 份的增塑剂例如尿素组合， 以提供用于胶粘多胶合板的 41％总固 体的粘合剂制剂。 根据需要， 也可以使用其他添加剂例如流变改进剂、 杀生物剂、 盐、 保水剂 等。 此外， 用于制备本公开的大豆蛋白水分散体的方法可以用在涂料例如纸张涂料和 涂剂的制备中。例如， 通过本公开方法制备的蛋白质组合物可以用作纸张涂料制剂生产中 的粘结剂。优选地， 当用于纸张涂料的制备中时， 通过本公开方法制备的蛋白质组合物为 分散的形式。通常， 纸张涂料制剂包括色素例如粘土、 硫酸钙或碳酸钙 ； 粘结剂例如乳胶、 聚乙烯醇、 淀粉、 或蛋白质、 及它们混合物 ； 以及各种其他添加剂例如润滑剂、 不溶粘料、 流 变改进剂、 荧光增白剂、 保水剂、 分散剂、 杀生物剂、 染料等。期望在纸张涂料中使用通过本 公开方法制备的新蛋白质组合物能够使经涂布的产品具有改善的疏水性、 改善的墨水保持 (holdout) 和改善的印刷性质。
通常， 在纸张涂料制备中， 使用约 100 份量的色素。纸张涂料的粘结剂组分通常以 基于色素约 5 至约 20 份的量使用。纸张涂料组合物中期望的任何其他成分例如润滑剂、 流 变改进剂、 保水剂等可以公知的常规量例如基于色素 0.5 份的量使用。
包括通过本公开方法制备的大豆蛋白水分散体的涂料可以任何常规方式涂布至 表面， 例如纤维素网的表面。通常， 可以通过使用辊涂机、 棒式涂布机、 刮刀涂布机、 薄膜压 式涂布机、 气刀涂布机、 帘幕涂饰机、 喷涂机等将涂料涂布至表面上。
此外， 用于制备本公开大豆蛋白水分散体的方法可以用于铸造厂应用。 例如， 在铁 燧石小球的制备中， 本公开的大豆蛋白水分散体可以用于在烧制以形成铁燧石小球之前粘 结绿铁燧石矿石。 在用于烧掉有机物质并产生强度足以经受向铸造厂运输的矿物质小球的 初始烧制步骤之前， 可以将通过本公开方法制备的大豆蛋白水分散体与量足以允许形成能 够抵抗崩解的绿铁燧石小球的研磨铁燧石矿石组合。
此外， 用于制备本公开大豆蛋白水分散体的方法可以用于制备各种食物和饲料产 品。植物蛋白对于制造的食品和许多动物饲料组合物而言是有用的营养补充剂。通过本公
开方法制备的大豆蛋白水分散体可用于其中降低粘度对食品或饲料产品而言为有益性质 的那些情况。
实施例
在以下实施例中说明了根据本发明一些方面的方法。
以下测试步骤用于评价实施例中提供的产品的性质以及产品的应用。
测试步骤
粘合剂的通用制备
如下所述， 以在水中的干粉末分散体的形式制备大豆蛋白粉组合物。
例如， 在干法制备中， 在称量天平上称量大豆蛋白粉， 精确至 0.01g， 将干粉末缓慢 地加入至 750ml 金属烧杯中的预加热的水中， 所述金属烧杯固定在热水浴中。通过具有挤 压型 (implosion-type) 刀片设计的 Lightning 混合器提供机械搅拌。将分散体搅拌 5 分 钟， 转移至 500ml 可密封的玻璃缸中并盖上盖子。将内含物连续地加热， 直至所示时间和温 度为止。
粘合剂制剂的应用
在标准的 6X5/8 英寸 (15X1.75cm) 压舌板 (tongue depressors)(Crosstex) 上绘 制 2- 英寸线。自压舌板末端至 2- 英寸线的计算的面积等于 1 平方英寸。将获自以下实施 例的粘合剂分散体添加至压舌板， 自 2- 英寸线开始， 涂布至压舌板的末端， 直至大致深度 为 1 英寸的 1/8。将具有粘合剂的压舌板的样品置于正方形的标准 TAPPI 吸墨纸 (blotter paper) 上， 并将其置于标准 TAPPI 手抄纸印刷机 (handsheet press)(Noram， Ponte Clare， Quebec， Canada) 的底部压印盘 (bottom platen) 上。将第二个压舌板置于涂布有粘合剂 的各压舌板上方， 使得 2- 英寸标线匹配圆形压舌板边缘的边缘。将第二个吸墨纸方块置于 样品组上， 并且向手抄纸印刷机的顶部压印盘添加快速螺栓， 并用快速螺栓固定。将样品 在 60psi 的压力下压 5.5 分钟。这被认为是湿压循环。在湿压循环之后， 从手抄纸印刷机 移除样品， 并且在 250 ℉的温度下将样品置于 Emerson 快速干燥器 (Emerson Apparatus， Portland， Maine) 组上。在快速干燥器盖上方放置 30 磅的重量， 并且将样品热压 15 分钟。 这被认为是热压循环。 15 分钟之后， 将样品自快速干燥器移除， 并且在环境实验室条件下置 于一旁冷却和平衡约 20 小时。在测试前将测试带边缘上的过量粘合剂除去。随后通过下 述方法对单独的样品进行粘合强度测试。
粘合剂制剂的强度测试
使用我们自己设计的粘合强度测试评价不同组合物的粘结能力。在与具有数字 显示器 (EltctroCraft ， Model Motomatic II， Reliance Motion Control， Inc.， Eden Prairie， MN) 的电子控制器连接的电动马达上装配 1/4 英寸轴 ( 马达驱动 )。3 英寸直径 的橡胶 O- 环将此轴连接至另一个具有 1.5 英寸滑轮的驱动轴 / 轴承组件 ( 固定驱动 ) 上。 将 15 英寸尼龙绳的一端固定至此轴， 绳的游离端中具有固定的圈。 调节马达速度， 使得 1.5 英寸滑轮以 12rpm 旋转。通过水平的 U 形压印盘将胶粘的压舌板的测试样品固定在末端。 将成圈的尼龙绳的末端置于处于胶粘区域中心的测试带的周围。 这允许测试样品的中心通 过与电动马达的尼龙绳的圈被自由地拉扯， 而测试带的边缘被水平的 U 形压印盘固定。通 过相对于固定驱动升高或降低马达驱动而调节 O- 环的张力， 以在 3.0-3.5 盎司 - 英寸的活 动马达上得到空白的读数。 在各系列测试带评价之前进行无负载空白。 对于单个测试样品，从记录的破坏转矩中减去此平均空白读数。为了测量测试样品， 将马达打开并且由于胶粘 的测试样品的抵抗力而使绳变得绷紧。数字显示器表明马达上的转矩升高。检测转矩显示 直至测试样品在中心破坏， 记录最大转矩读数。最少制备 5 个测试样品， 并且测量各情况下 的强度， 5 个测试带度数各自减去无负载空白读数。记录平均值。
粘度测定
使 用 标 准 转 子 套 件， 在 20rpm 下， 在 Brookfield 粘 度 计 Model RVDV-I+(Brookfield Engineering Labs， Inc.， Middleboro， MA) 上测量粘度。通常使用 的转子数为 2 至 7。在各实施例中所示的反应温度下进行测量。将测试样品平衡至所示温 度， 并且将转子浸入样品中， 直至转子轴上所示的标志。记录各测定的转子和 RPM， 在 10 秒 的剪切时间之后或在观察到稳定的度数之后度数。
实施例 1- 在 30℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 33℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 30℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 30℃的强制空气烘箱中。进行 粘度测量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。 实施例 2- 实施例 1 的粘度和粘合强度评价
测量实施例 1 中制备的大豆蛋白粉粘合剂的粘度和干强度性质。通常， 在测量粘 度之前在强制空气烘箱中将样品保持在 30℃的温度下， 制备粘合强度测试带。进行粘度测 量， 并且粘合强度测试带彼此在 1-2 分钟内制备。使用所示的转子， 在 20rpm 的测量速度下 在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。
对于实施例 1 中所示的各时间， 使用所述的 “粘合方法应用” 制备 5 个用于粘合强 度评价的测试带。使用所述 “强度测试方法” 进行粘合强度测定。实施例 1-5 的结果汇集 在下表 1 和 2 中。
表 1-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 1 中的数据观察到以下结果。随着大豆蛋白粉分散体进行反应， 测量粘度的 突然下降。在反应约 2 小时后， 分散体的粘度基本上稳定。
表 2 描述了粘合强度测定的结果。
表 2- 干强度粘合破坏转矩测量 ( 盎司 - 英寸 )
由表 2 中的数据观察到以下结果。随着大豆蛋白粉分散体进行反应， 未注意到干 强度粘附的显著下降。
由于制剂的粘度较低且没有粘结强度的损失， 因此预期已进行反应以降低粘度的 大豆蛋白粉水分散体在商业粘合剂涂布器中可能具有改善的流动性。可选地， 由于大豆蛋 白粉组合物的较低的粘度水平， 因此可以获得制剂的较高固体水平。
实施例 3- 在 40℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 43℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 40℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至
500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 40℃的强制空气烘箱中。进行 粘度测量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 4- 在 40℃下制备 20％固体 70PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 200/70 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 200/70， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 43℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 40℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 40℃的强制空气烘箱中。进行 粘度测量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 5- 在 40℃下制备 20％固体 20PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 200/20 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 200/20， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 43℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 40℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 40℃的强制空气烘箱中。进行 粘度测量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 6- 实施例 3-5 的粘度和粘合强度评价
测量实施例 1 中制备的大豆蛋白粉粘合剂的粘度和干强度性质。通常， 在测量 粘度之前在强制空气烘箱中将样品保持在 40℃的温度下， 制备强度测试带。进行粘度测 量， 并且强度测试带彼此在 1-2 分钟内制备。使用所示的转子， 在 20rpm 的测量速度下在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。对于实施例 3-5 中所示的各时间和样品， 使用所述的 “粘合方法应用” 制备 5 个用 于粘合强度评价的测试带。使用所述 “强度测试方法” 进行粘合强度测定。
实施例 3-5 的粘度和粘合强度结果汇集在下表 3 和 4 中。
表 3-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 3 中的数据观察到以下结果。在反应 3 小时后， 在 40℃下反应的实施例 3 中 的 PDI 90 大豆蛋白水分散体的粘度显著降低， 产生为起始值 2.0％的读数。在 40℃下反 应 3 小时的实施例 4 中的 PDI 70 大豆蛋白水分散体产生为起始值 20.6％的粘度读数。在 40℃下反应 3 小时的实施例 5 中的 PDI 大豆蛋白水分散体 20 大豆蛋白水分散体产生为起 始值 80.7％的粘度读数。这些结果证明， 尽管在 3 小时期间所有 3 个 PDI 粘度水平都降低， 但较高 PDI 产品的降低比较低 PDI 产品更为显著。
表 4 描述了粘合强度测定。 表 4- 干强度粘合破坏转矩测量 ( 盎司 - 英寸 )
由表 4 中的数据观察到以下结果。在 3 小时反应期间， 在 40℃下反应的实施例 3 中的 PDI 90 大豆蛋白水分散体的粘合强度稍微降低。 在 3 小时反应期间， 在 40℃下反应的 实施例 4 中的 PDI 70 大豆蛋白水分散体的粘合强度是变化的。在 3 小时反应期间， 在 40℃ 下反应的实施例 5 中的 PDI 大豆蛋白水分散体 20 大豆蛋白水分散体的粘合强度也是变化 的。
实施例 7- 在 50℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 50℃。将 20％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡 剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。 随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 进行粘度测
量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 8- 在 60℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 63℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 60℃。将 20％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡 剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。 随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 60℃的强制空气烘箱中。 进行粘度测 量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 9- 在 70℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 73℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 70℃。将 20％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡 剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。 随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 70℃的强制空气烘箱中。 进行粘度测 量并且以 30 分钟的间隔进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
实施例 10- 实施例 3、 7-9 的粘度评价
测量实施例 7-9 中制备的大豆蛋白粉粘合剂的粘度性质。通常， 在测量粘度之前 在强制空气烘箱中将样品保持在所示的温度下。使用所示的转子， 在 20rpm 的测量速度下， 在报告的反应温度下， 在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。
实施例 3、 7-9 的结果汇集在下表 5 中。
表 5-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 3 中的数据观察到以下结果。在反应 3 小时后， 在 40℃、 50℃和 60℃下反应 的 PDI 90 大豆蛋白水分散体的粘度显著降低。然而， 在 3 小时反应期间， 在 70℃下反应的 PDI 90 大豆蛋白水分散体的粘度增加。这些结果证明， 对于进行反应以降低大豆蛋白水分 散体水分散体的粘度而言存在温度限制。
实施例 11- 在 50℃下制备 25％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶 加载天平的塑料称量舟中称量 112.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至
337.5g 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温 热， 这使得样品的温度为 50℃。将 25％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转 移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 12- 在 50℃下制备 27.5％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶 加载天平的塑料称量舟中称量 123.75g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 326.25g 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温 热， 这使得样品的温度为 50℃。将 27.5％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转 移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 13- 在 50℃下制备 30％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 135.0g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 315g 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 50℃。将 30％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡 剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。 随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。以 30 分钟 的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 14- 在 50℃下制备 35％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶 加载天平的塑料称量舟中称量 157.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 292.5g 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温 热， 这使得样品的温度为 50℃。将 35％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转 移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 15- 在 50℃下制备 40％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶 加载天平的塑料称量舟中称量 180.0g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 270.0g 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温 热， 这使得样品的温度为 50℃。将 40％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转 移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 16- 实施例 11-16 的粘度评价
测量实施例 11-16 中制备的大豆蛋白粉分散体的粘度性质。通常， 在测量粘度之前在强制空气烘箱中将样品保持在 50℃的温度下。 使用所示转子， 在 20rpm 的测量速度下， 在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。
实施例 7、 11-15 的结果汇集在下表 6 中。
表 6-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 6 中的数据观察到以下结果。 本发明的方法可以用于制备固体水平达到 40％ 但仍处于可用的粘度范围 (100,000cps) 内的大豆蛋白水分散体粘合剂分散体。由于较低 粘度制剂以及由于粘合剂的较低水含量导致的较高通量， 因此预期较高固体制剂将在商业 粘合剂涂布器中产生较好的流动性。
实施例 17- 以逐步的方式制备 33％固体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 50℃。将 20％分散体混合 15 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消 泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌。在混合 15 分钟时， 随后在 30 分钟时间段内 将另外 87.5gProlia 100/90 加入搅拌的分散体中， 以使得固体水平等于 33.3％。将分散 体再搅拌 15 分钟， 并且随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测 量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
粘度测定的结果记录于下表 7 中。 表 7-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
从表 7 中的数据观察到以下结果。特征为逐步加入大豆蛋白粉的可选方法可以用于制备具有降低粘度的大豆蛋白粉分散体。
实施例 18- 在 50℃下制备 20％固体 20PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 200/20 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 200/20， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 50℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 19- 制备包含 PDI 20 和 PDI 90 大豆蛋白水分散体的 90 ∶ 10 掺合物的 20％固体大豆蛋白水分散体分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 和 Prolia 200/20 大豆蛋白粉。通过在顶加载天平上， 在 400mL 玻璃烧杯中将 78.75g Prolia200/20 粉末与 8.75g Prolia 100/90 干粉末组合并将干粉末组合以形成均匀的混合物， 从而制备分别为 200/20 和 100/90 的干粉末 90 ∶ 10 掺合物。在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水 中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使得样品的 温度为 50℃。将 20％分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获 自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封 的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。以 30 分钟的间隔 进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 20- 实施例 7、 18、 19 的粘度评价
测量实施例 7、 18、 19 中制备的大豆蛋白粉分散体的粘度性质。通常， 在测量粘度 之前在强制空气烘箱中将样品保持在 50℃的温度下。使用所示的转子， 在 20rpm 的测量速 度下， 在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。
实施例 7、 18、 19 的结果汇集在下表 7 中。
表 7-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
从表 7 中的数据观察到以下结果。将低比例的 100/90 大豆蛋白粉添加至 200/20 大豆蛋白粉可能用于获得与单独的 200/20 大豆蛋白粉分散体相比较较低粘度的粘合剂分 散体。
实施例 21- 蛋白酶改性的 100/90PDI 大豆蛋白水分散体的制备
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加
载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 43℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 40℃。将 20％固体分散体混合 10 分钟。在 3 分钟时加入 3 滴 MCA 270 消 泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌。 在 5 分钟时加入 100μl 中性蛋白酶 ( 可获自 Novozyme Inc.) 并继续搅拌至 10 分钟。随后将包含酶产品的分散的蛋白质转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 40℃的强制空气烘箱中。 进行粘度测 量并在 60 分钟和 120 分钟时进行粘合强度测定， 直至 3 小时。
粘度测量和粘合强度测量的结果记录于下表 8 和表 9 中。
表 8-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 8 中的数据观察到以下结果。在对照实施例 3 中粘度随时间的降低与包含添 加的蛋白酶的大豆蛋白粉分散体相似。
表 9- 干强度粘合破坏转矩测量 ( 盎司 - 英寸 )
由表 9 中的数据观察到以下结果。与已向其中添加蛋白酶的大豆蛋白粉相比较， 通过本公开的方法制备的大豆蛋白粉粘合剂的粘合强度保持其粘合强度实施例 22- 在 85℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 87℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 85℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌 10 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 并将密封的缸置于设为 30℃的强制空气烘箱中。在已将样品冷却至 30℃之后， 使用 #7 转子在 20rpm 的转速下进行粘度测量。测量的粘度记录为 117,000cps。
实施例 23- 在 30℃下制备 20％固体 90PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体， 随后加热至 85℃
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 100/90 大豆蛋白粉。在顶加 载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 100/90， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 33℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使 得样品的温度为 30℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 30℃的强制空气烘箱中。 以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。 在 30℃的温度下 3 小时后， 将密封的缸转移至设为 87℃的热水浴中并留下来加热， 直至样品温度达到 85℃。随后将密封的缸转移回至强制空 气烘箱并冷却至 30℃。粘度测定的结果记录于表 10 中。
表 10-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 10 中数据观察到以下结果。利用本公开的方法， 在 30℃下反应 3 小时， 随后 加热至 85℃之后的大豆蛋白粉分散体的粘度导致粘度增加至 2,355cps， 这表明变性相变。 当将大豆蛋白粉立即加热至 85℃时， 变性的分散体产生高粘度 ( 实施例 22， 117,000cps)。 本公开的方法可以用于制备需要低粘度蛋白质来源但同时需要用于微生物控制的加热步 骤的食品和饲料产品。
实施例 24-90PDI 大豆蛋白水分散体粘合剂分散体的制备， 随后添加 Kymene
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 200/20 大豆蛋白粉和可获 自 Hercules Inc. 的 CA1100 Kymene 防水树脂。在顶加载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 200/20， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 350mL 去离子水中， 所述去离子水在插入 并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使得样品的温度为 50℃。 将 20％固体 分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并 且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质产品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测 量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘箱中。以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 2 小时。在反应 2 小时后， 将 43.75g CA1100Kymene 树脂加入分散体中。使用实验室抹刀将 混合物搅拌约 2 分钟， 再密封， 并且在 50℃下返回至强制空气烘箱中。在 2 小时 30 分和 3 小时进行粘度测量。
实施例 25- 在 Kymene 的存在下 PDI 90 粘合剂分散体的制备
在此实施例中， 使用可获自 Cargill Inc. 的 Prolia 200/20 大豆蛋白粉和可获 自 Hercules Inc. 的 CA1100 Kymene 防水树脂。在顶加载天平的塑料称量舟中称量 87.5g Prolia 200/20， 并且在搅拌下将干粉末缓慢加至 43.75gCA1100 Kymene 树脂和 306.25g 去 离子水中， 所述去离子水在插入并夹持入设为 53℃的热水浴中的金属烧杯中温热， 这使得 样品的温度为 50℃。将 20％固体分散体混合 5 分钟。在 4 分 30 秒时加入 3 滴 MCA 270 消 泡剂 ( 可获自 Hydrite Inc.) 并且继续搅拌至 5 分钟。随后将分散的蛋白质和 Kymene 产 品转移至 500mL 可密封的缸中， 进行粘度测量， 并将密封的缸置于设为 50℃的强制空气烘
箱中。以 30 分钟的间隔进行粘度测量， 直至 3 小时。
实施例 26- 实施例 24 和 25 的粘度评价
测量实施例 24 和 25 中制备的大豆蛋白粉分散体的粘度性质。通常， 在测量粘度 之前在强制空气烘箱中将样品保持在 50℃的温度下。使用所示的转子， 在 20rpm 的测量速 度下， 在 Brookfiled 粘度计 (DV-I+) 上进行粘度测量。
实施例 24 和 25 的结果汇集在下表 11 中。
表 11-Brookfield 粘度测量 ( 厘泊 )
由表 11 中的数据观察到以下结果。 使用本公开的方法， 在 50℃下反应 2 小时后大 豆蛋白粉分散体的粘度导致具有降低粘度的分散体。通过添加 Kymene 树脂， 粘度在 1 小时 内增加。在 Kymene 树脂的存在下制备的大豆蛋白粉分散体未证明本公开的粘度降低方法， 并且实际上在 3 小时内粘度增加。这证明为了获得具有降低粘度的大豆蛋白粉分散体， 应 当在添加其他化学物质之前将大豆蛋白水分散体和水组合。
实施例 27- 包含 100/90PDI 大豆蛋白水分散体粘结剂组合物的纸张涂料制剂的制 备。
在此实施例中， 制备了包含以下组分的纸张涂料颜料制剂 ： 色素混合物、 合成乳胶 粘结剂、 天然生物聚合物粘结剂、 保水剂和润滑剂。在此实施例中， 天然生物聚合物粘结剂 包含通过本公开的方法制备的 100/90PDI 大豆蛋白粉。
使用 80 份的 60％固体分层的粘土悬浮液和 20 份的 70％固体沉淀碳酸钙悬浮液 制备纸张涂料颜料。 在搅拌下， 向 1 升所述两种颜料悬浮液的混合物中添加 10 份 65％固体 乳胶悬浮液。随后添加 5 份 100/90PDI 大豆蛋白粉， 此 PDI 大豆蛋白粉先前已经以 35％固 体分散体的形式分散于水中并且已经在 40℃下反应 2 小时。 随后加入 0.5 份羧甲基纤维素 的 10％固溶体， 然后添加作为润滑剂的 0.1 份硬脂酸钙。 继续搅拌纸张涂料颜料， 直至获得 均一的混合物。
使用实验室规模的棒式涂布机将纸张涂料颜料涂布至标准的 #5 轻量涂布的原纸 (base paper) 并将涂料干燥至均一的水分水平。 预期与使用淀粉作为天然粘结剂成分的纸 张涂料颜料相比较， 本发明的纸张涂料颜料将具有更优异的粘结特性。还预期与使用先前 未在水分散体中反应的大豆蛋白粉作为天然粘结剂的纸张涂料颜料相比较， 本发明的纸张 涂料颜料会具有较低的粘度。19