2.1.1氢氧化钠用量的影响
图1为NaOH用量对羊毛角蛋白制得率的影响。
图1NaOH用量与羊毛角蛋白制得率的关系
注:羊毛1g,30%H2O2 0.5mL,温度45℃,时间3h。
由图1可见,随着NaOH用量的增加,羊毛角蛋白的制得率先升后降。当NaOH用量为1g时,制得率最大。这是因为随着NaOH用量的增加,羊毛结构中的二硫键逐渐被打开,羊毛完全溶解,羊毛角蛋白制得率不断增加。当NaOH用量继续增加时,对羊毛大分子肽链的破坏作用加剧,所得相对分子质量较小的羊毛角蛋白增加,经透析后,较高相对分子质量羊毛角蛋白的制得率反而降低。
2.1.2溶解温度的影响
图2为溶解温度对羊毛角蛋白制得率的影响。
图2溶解温度与羊毛角蛋白制得率的关系
注:羊毛1g,NaOH 1g,30%H2O20.5mL,时间3h。
由图2知,溶解温度较低时,羊毛角蛋白的制得率随温度升高而增加;当溶解温度超过45℃后,羊毛角蛋白制得率明显减少。造成这种现象的主要原因是溶解温度升高,分子运动速度加快,动能增大,为角蛋白中的肽键、双硫键提供能量,不仅使其更易断裂,而且也促使其更充分地与OH—和H2O2接触反应,促进羊毛水解。但溶解温度较高时,水解迅速,在相同反应时间内,得到的角蛋白相对分子质量偏低,经洗涤、过滤和透析后制得率下降,因此溶解温度不宜过高。
2.1.3溶解时间的影响
图3为溶解时间对羊毛角蛋白制得率的影响。
图3溶解时间与羊毛角蛋白制得率的关系
注:羊毛1g,NaOH1g,30%H2O2 0.5mL,温度45℃。
由图3可见,溶解前期,羊毛角蛋白制得率随时间延长而增加,当溶解时间达到3h时,角蛋白制得率最大;继续增加溶解时间,羊毛角蛋白制得率反而不断减少。造成这种现象的主要原因是:羊毛结构中的二硫键和次价键的断裂,随溶解时间的延长而不断增多。反应前期,羊毛的二硫键和次价键易断裂,且大分子链分解的数量较少,较高相对分子质量羊毛角蛋白生成量较多;随反应时间不断延长,羊毛的肽链不断被分解,形成相对分子质量较小的羊毛角蛋白溶液,导致其制得率下降。
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