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烹飪化學如何產生一種新的,低毒的膠水

烹飪化學如何產生一種新的,低毒的膠水圖片由 zoosnow

研究人員說,一種由食品成分製成的新型大豆基粘合劑甚至比木材上的大猩猩膠更強。 在鋁上,它大致相同。

普渡大學的Jonathan Wilker研究了牡蠣和貽貝等海洋動物如何產生天然粘合劑。 與您在五金店中發現的大多數膠水不同,這些膠粘劑是無毒的,並且許多膠水在水下存放。 有一天,在試圖重新在他的實驗室裡創造一種新的膠水時,Wilker發現了一些奇怪的東西。

“當事情不應該發生時,情況就會持續下去,”他說。 “我們發現使用的成分,蛋白質和糖,正在反應並變成粘合劑。”

美拉德化學

這是美拉德化學的本質,或“烹飪化學”。當你在烤箱裡烤一條條紋或烤麵包時,就會發生這種情況。 過了一會兒,邊緣開始變成棕色,充滿了鹹味。 在化學上,糖和蛋白質結合在一起形成芳香族化合物。

通常,開始這個過程需要熱量,但美拉德的化學反應是一整套混亂的反應,它可以通過幾種不同的方式發生。 每個反應的產物都參與到它們自身的反應中,並且可以釋放我們體驗到的化學物質。 據報導,詳細描述美拉德的反應將佔據整本書 PBS.

“當食物變褐時,某些分子會連在一起。 蛋白質可以通過與糖反應相互連接,“Wilker說。 “當海洋生物製造粘合劑時,它們也會將蛋白質交聯在一起。 他們使用完全不同的化學反應,但這個想法有些相似; 交聯蛋白可以產生粘合劑。“

強度測試

這種新的大豆基粘合劑在水下不能很好地保存,因此它可能不是膠合板和刨花板中使用的有毒膠水的完美替代品(房主在使用時可以吸入多年的煙霧建造房屋)。 但是,它可用於有機認證食品的包裝。

“食品包裝通常依賴於典型的石油基粘合劑,它可以排出毒素,”Wilker說。

為了測試粘合劑的強度,Wilker的團隊將兩塊木頭或鋁粘在一起。 遠端有一個針孔,機器將它們拉向相反的方向以測試它們的強度。 新的粘合劑在木材上非常堅固,以至於銷釘穿過了孔。

雖然大豆基粘合劑非常強,但該團隊使用不同的蛋白質,牛血清白蛋白(BSA)取得了更好的效果。 BSA是一種常用於實驗室的通用蛋白質。 它對研究人員來說很便宜,但價格不夠便宜,無法在大規模商業規模上製造出基於BSA的粘合劑。

“如果你想進入膠粘劑市場,你的產品需要便宜,高性能,而且材料也必須大規模供應,”Wilker說。 “這種新型大豆基粘合劑可以滿足這些要求,同時也可以重新生長。”

調查結果顯示出來了 美國化學學會雜誌。 國家科學基金會和海軍研究辦公室支持這項工作。

資源: 普渡大學(Purdue University)

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