Page 215 - 《精细化工》2023年第5期

第 5 期 谢秋华，等: 基于美拉德反应的羊毛无染料染色性能 ·1135·

由图 7 可见，过氧化氢预处理对羊毛织物与葡 角蛋白发生美拉德反应，生成分子量更大的糖蛋白；
萄糖的美拉德反应有促进作用，该预处理后染色的 OD 540 值变化说明美拉德反应生成具有颜色的物质。
羊毛织物得色量最深，90 ℃反应 5 h 时 K/S 值达到 （2）美拉德反应程度受许多因素影响，如：还
1.2158，相对于去离子水处理的对照样的 K/S 值 原糖种类、反应温度、pH、羊毛织物预处理等。相
（0.9880）提高了近 23%，而蛋白酶预处理和巯基 较于葡萄糖和半乳糖，木糖对羊毛的染色速率更快；
乙醇预处理则对羊毛织物美拉德反应得色量影响不 温度越高，美拉德反应速率越快，织物得色量越高；
大，其处理后羊毛织物美拉德反应后 K/S 值与对照 pH 越大，染色速率越快；用过氧化氢对羊毛织物进
组几乎相同。这可能是因为过氧化氢相较蛋白酶而 行预处理，破坏了羊毛鳞片层，也可改善还原糖对
言对羊毛鳞片层破坏程度更大，而巯基乙醇在较低 羊毛织物的可染性。
温度下对羊毛结构破坏较低 [17] ，且处理过后的羊毛 （3）染色后羊毛织物的染色均匀性较好，耐刷
织物在空气中可能重新氧化形成二硫键。因此，采 洗、耐皂洗及耐干/湿摩擦色牢度高，但耐光色牢度
用过氧化氢对羊毛进行预处理更有利于改善还原糖 较低。由于美拉德反应的产物类黑精是一种结构复
对羊毛的染色性能。 杂的大分子，较难通过结构设计而提高其耐光性，
2.7 羊毛织物原位染色的匀染性 考虑到其具有抗氧化、抗菌及抗肿瘤等功能且无毒
选取过氧化氢预处理过的羊毛织物，用葡萄糖 无害，在纺织品功能化改性方面也具备一定的潜力。
在 pH=9、90 ℃下染色 5 h 后取出，洗净后烘干并
用于匀染性测试（随机选取 8 个点），结果如表 2 所示。 参考文献：
[1] LI J (李洁), ZHAO K X (赵柯心), CHENG Z Y (陈重宇), et al. In
表 2 匀染性测试 situ coloration of wool via laccase-catalyzed polymerization of
Table 2 Levelling property test phenolic compounds[J]. China Dyeing & Finishing (印染), 2022,
No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 No.7 No.8 μ δ 48(2): 29-32.
[2] SONG X Y ( 宋心 远 ), SHEN Y R ( 沈煜如 ). Progress and
K/S 1.2464 1.2628 1.2756 1.2824 1.27991.2803 1.2557 1.2587 1.26770.0359
developments in reactive dyestuff and its dyeing process(Ⅱ)[J].
注：μ 为 8 次所测试 K/S 值的平均值；δ 为该组测试的标准差。 China Dyeing & Finishing (印染), 2002, (3): 44-48.
[3] KIM S, MOLDES D, CAVACO-PAULO A. Laccases for enzymatic
由表 2 可知，染色的羊毛织物 K/S 值均在 1.2677 colouration of unbleached cotton[J]. Enzyme and Microbial Technology,
左右浮动。由 8 个点所测得 K/S 值的标准差（δ）为 2007, 40(7): 1788-1793.
[4] JIA W N (贾维妮). Mechanism investigation on the biological
0.0359，说明所测染色羊毛织物的 K/S 值波动较小， dyeing of protein fibers via laccase-mediated catalysis[D]. Wuxi:
织物匀染程度较高。 Jiangnan University, 2017.
2.8 羊毛织物原位染色的色牢度 [5] SUN S S, XING T L, TANG R C. Simultaneous coloration and
functionalization of wool, silk, and nylon with the tyrosinase-
选取过氧化氢预处理过的羊毛织物，用葡萄糖 catalyzed oxidation products of caffeic acid[J]. Industrial & Engineering
在 pH=9、90 ℃下染色 5 h 后取出，洗净后烘干并 Chemistry Research, 2013, 52(26): 8953-8961.
用于耐洗色牢度和耐刷洗色牢度实验，结果如表 3 [6] FU L ( 付莉), LI T G (李铁刚). Reviews on Maillard reaction[J].
Food Science and Technology (食品科技), 2006, (12): 9-11.
所示。可以看出，经糖染色的羊毛织物，其耐洗色 [7] GONG P (龚平), KAN J Q (阚建全). Study on the process of
牢度为 4~5 级，耐干/湿摩擦色牢度及耐刷洗色牢度 Maillard reaction products[J]. Food and Fermentation Industries (食
品与发酵工业), 2009, 35(4): 141-146.
均为 5 级，但其耐光色牢度仅达到 2 级，这可能是
[8] SUN L P (孙丽平), WANG D F (汪东风), XU Y (徐莹), et al. Effect
织物上的类黑精受到光照，稳定性变差，发生了降 of pH and heating time on volatile products of Maillard reaction[J].
解，致使织物颜色变浅 [18] 。 Science and Technology of Food Industry (食品工业科技), 2009,
30(4): 122-125.
表 3 色牢度测试 [9] ZHANG S S (张莎莎), JING H (景浩). Temperature effect on
Table 3 Color fastness test characteristic color formation and antioxidant activity in xyl-glycine
Maillard reaction model system[J]. Food Science and Technology (食
色牢度/级 品科技), 2014, 39(1): 250-254.
耐洗色牢度 变色 4~5 [10] SAKAMOTO J, TAKENAKA M, ONO H, et al. Novel yellow
沾色 4~5 compounds, dilyldipyrrolones A and B, formed from xylose and
耐刷洗色牢度 5 lysine by the Maillard reaction[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2009,
耐干摩擦色牢度 5 73(9): 2065-2069.
耐湿摩擦色牢度 5 [11] ONO Y, WATANABE H, HAYASE F. Identification of the blue
pigment formed in a D-glucose-glycine reaction system[J]. Biosci
耐光色牢度 2
Biotechnol Biochem, 2010, 74(12): 2526-2528.
[12] HAYASE F, TAKASHI Y, TOMINAGA S, et al. Identification of
3 结论 blue pigment formed in a D-xylose-glycine reaction system[J]. Biosci
Biotechnol Biochem, 1999, 63(8): 1512-1514.
（1）SDS-PAGE 实验结果表明，还原糖与羊毛 （下转第 1160 页）