Development of Self-Healing Double-Network Hydrogels: Enhancement of the Strength of Wheat Gluten Hydrogels by In Situ Metal–Catechol Coordination

自愈水凝胶 儿茶酚 面筋 化学工程 原位 金属 化学 自愈 高分子化学 有机化学 食品科学 医学 工程类 病理 替代医学
作者
Chengzhen Liu,David Julian McClements,Man Li,Xiong Liu,Qingjie Sun
出处
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:67 (23): 6508-6516 被引量:38
标识
DOI:10.1021/acs.jafc.9b01649
摘要

Wheat gluten, a byproduct of the wheat starch industry, is widely used as a dough strengthener and gelling agent. In this research, we developed novel double-network hydrogels by gelation of gluten using in situ metal-catechol coordination. The first network consisted of physically associated gluten molecules, while the second network consisted of Fe3+-cross-linked proanthocyanidins (PACs). Dynamic shear rheology experiments suggested that coordination of Fe3+ and PACs greatly enhanced the mechanical properties of the gluten hydrogels. The double-network hydrogels exhibited a 3-fold higher shear modulus than pure gluten hydrogels. The formation of bis- and tris-catechol-Fe3+ complexes between Fe3+ and PACs in the hydrogels was confirmed by ultraviolet-visible spectrometry and isothermal titration calorimetry (ITC). The ITC measurements of Fe3+ binding to PACs indicated a molar stoichiometry of 1:4 and a dissociation constant ( KD) of 24.9 × 10-9. When subject to repeated shear deformation-compression cycles, the hydrogels exhibited strong and rapid recovery of their rheological properties. The strong, self-healing characteristics of the double-network gluten hydrogels produced in this study may be useful for certain applications in the food, agriculture, biomedicine, and tissue-engineering industries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
圆月弯刀完成签到 ,获得积分10
刚刚
高高的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
3秒前
吉利完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
务实的奇迹完成签到 ,获得积分10
4秒前
小白完成签到 ,获得积分10
5秒前
认真学飞雷神的林克完成签到,获得积分10
8秒前
褚小zai发布了新的文献求助10
8秒前
清脆的秋寒完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
meilirenshengzcs完成签到,获得积分10
10秒前
郑糖糖糖完成签到 ,获得积分10
12秒前
shouyu29发布了新的文献求助10
13秒前
唐陌完成签到 ,获得积分10
14秒前
Judy完成签到 ,获得积分10
15秒前
yyyy完成签到 ,获得积分10
16秒前
囧神完成签到,获得积分10
16秒前
Double_N完成签到,获得积分10
17秒前
zyfxxh完成签到 ,获得积分10
17秒前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
20秒前
高G完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
滴滴答答完成签到 ,获得积分10
22秒前
moon完成签到 ,获得积分10
22秒前
william完成签到,获得积分10
24秒前
KKXX51129完成签到,获得积分10
25秒前
Weslie完成签到 ,获得积分10
25秒前
西瓜妹完成签到 ,获得积分10
29秒前
zcw完成签到 ,获得积分10
31秒前
molihuakai的应助被褚小zai采纳,获得10
32秒前
wanci的应助被褚小zai采纳,获得10
32秒前
32秒前
火星上小土豆完成签到 ,获得积分10
33秒前
seven完成签到 ,获得积分10
34秒前
37秒前
打打的应助被window1000采纳,获得10
37秒前
bkagyin的应助被window1000采纳,获得10
37秒前
小二郎的应助被window1000采纳,获得30
37秒前
烟花的应助被window1000采纳,获得10
38秒前
幺幺咔完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Organizational Behavior 510
Critical Bildung: Hegel and the Logic of Diremption 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8033056
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9471079
关于积分的说明 21247218
捐赠科研通 7603243
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3389258
关于科研通互助平台的介绍 2521549
邀请新用户注册赠送积分活动 2426465