烹饪化学如何产生一种新的,低毒的胶水

烹饪化学如何产生一种新的,低毒的胶水图片由 zoosnow

研究人员说,一种由食品成分制成的新型大豆基粘合剂甚至比木材上的大猩猩胶更强。 在铝上,它大致相同。

普渡大学的Jonathan Wilker研究了牡蛎和贻贝等海洋动物如何产生天然粘合剂。 与您在五金店中发现的大多数胶水不同,这些胶粘剂是无毒的,并且许多胶水在水下存放。 有一天,在试图重新在他的实验室里创造一种新的胶水时,Wilker发现了一些奇怪的东西。

“当事情不应该发生时,情况就会持续下去,”他说。 “我们发现使用的成分,蛋白质和糖,正在反应并变成粘合剂。”

美拉德化学

这是美拉德化学的本质,或“烹饪化学”。当你在烤箱里烤一条条纹或烤面包时,就会发生这种情况。 过了一会儿,边缘开始变成棕色,充满了咸味。 在化学上,糖和蛋白质结合在一起形成芳香族化合物。

通常,开始这个过程需要热量,但美拉德的化学反应是一整套混乱的反应,它可以通过几种不同的方式发生。 每个反应的产物都参与到它们自身的反应中,并且可以释放我们体验到的化学物质。 据报道,详细描述美拉德的反应将占据整本书 PBS.

“当食物变褐时,某些分子会连在一起。 蛋白质可以通过与糖反应相互连接,“Wilker说。 “当海洋生物制造粘合剂时,它们也会将蛋白质交联在一起。 他们使用完全不同的化学反应,但这个想法有些相似; 交联蛋白可以产生粘合剂。“

强度测试

这种新的大豆基粘合剂在水下不能很好地保存,因此它可能不是胶合板和刨花板中使用的有毒胶水的完美替代品(房主在使用时可以吸入多年的烟雾建造房屋)。 但是,它可用于有机认证食品的包装。


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“食品包装通常依赖于典型的石油基粘合剂,它可以排出毒素,”Wilker说。

为了测试粘合剂的强度,Wilker的团队将两块木头或铝粘在一起。 远端有一个针孔,机器将它们拉向相反的方向以测试它们的强度。 新的粘合剂在木材上非常坚固,以至于销钉穿过了孔。

虽然大豆基粘合剂非常强,但该团队使用不同的蛋白质,牛血清白蛋白(BSA)取得了更好的效果。 BSA是一种常用于实验室的通用蛋白质。 它对研究人员来说很便宜,但价格不够便宜,无法在大规模商业规模上制造出基于BSA的粘合剂。

“如果你想进入胶粘剂市场,你的产品需要便宜,高性能,而且材料也必须大规模供应,”Wilker说。 “这种新型大豆基粘合剂可以满足这些要求,同时也可以重新生长。”

调查结果显示出来了 在美国化学学会的杂志。 国家科学基金会和海军研究办公室支持这项工作。

来源: 普渡大学

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