目前，我國啤酒生產(chǎn)行業(yè)除了用淀粉、變性淀粉制成的膠粘劑貼啤酒瓶標簽以外，還有聚乙烯醇縮甲醛、改性聚乙烯醇縮甲醛等類型的貼標膠粘劑。它們各有其特點，對我國啤酒制造業(yè)的發(fā)展起到了積極的作用。但是，這些膠粘劑只適應車速在20，000 瓶／小時左右的啤酒生產(chǎn)線貼標使用。由于啤酒制造業(yè)的飛速發(fā)展，產(chǎn)量大幅度的提高，生產(chǎn)車速加快，現(xiàn)階段車速已上升到30，000—40，000 瓶／小時，對貼標膠粘劑的要求越來越高，致使有些生產(chǎn)廠家更多地依賴國外進口貼標膠粘劑。這不僅增加了生產(chǎn)成本，在某種程度上制約了我國啤酒業(yè)的發(fā)展。為了生產(chǎn)實際的需要，筆者以干酪素為主體原料，溶入聚丙烯酰胺水溶性高分子材料，淀粉作填充劑，制成適應車速為36，000 瓶／小時以上的啤酒生產(chǎn)線使用的高速貼標膠粘劑。
　　1 實驗部分
　　1.1　主要原料名稱、規(guī)格及配比
　　表1　主要原料名稱、規(guī)格及配比

　　1.2　制備方法
　　將一定量的干酪素、水、硼砂置于反應釜中，加熱攪拌，使干酪素溶解成均勻的溶液。將尿素、聚丙烯酰胺加入溶液中繼續(xù)溶解，攪拌約半小時以后，加入淀粉攪拌，并在80℃加熱糊化為均勻粘稠狀溶液。降溫，加氨水調(diào)pH值為8左右即可出料。
　　1.3　性能測試
　　不揮發(fā)物含量：按GB／T2793－1995測定。粘度：MDJ－1型旋轉(zhuǎn)粘度計，按GB／2794測定。pH值：用PHS－3型酸度計測定。冷藏穩(wěn)定性：將一定量的膠粘劑置于冰箱冷藏室(0－5℃)，72h后取出，在室溫下放置4h左右，再在25℃測定粘度，粘度不變。干燥速度：將不同配比的膠粘劑用于貼標機測干燥速度。貯藏穩(wěn)定性：在常溫情況下觀察干酪素膠粘劑，看其出現(xiàn)分層、凝膠的時間。
　　2　結(jié)果與分析
　　2.1　貼標膠粘劑性能指標
　　經(jīng)反復實驗和生產(chǎn)實踐檢驗確定的膠粘劑配比生產(chǎn)的膠粘劑的性能指標如表2所示。
　　表2　膠粘劑性能指標

　　2.2　影響膠粘劑粘度的因素
　　2.2.1　干酪素用量對粘度的影響
　　干酪素用量對膠粘劑粘度的影響較大。圖1(圖略)表示了干酪素用量與粘度的關(guān)系。從圖1（圖略）可以看出，隨著干酪素用量增加，粘度增大，因為干酪素是來自于動物乳液的含磷蛋白質(zhì)，相對分子質(zhì)量很大（約75，000－375，000），蛋白質(zhì)分子中含有氨基（-NH₂）和羧基（-COOH）。干重時，蛋白質(zhì)呈卷曲粉狀顆粒。在酸或堿性條件下，-NH₂結(jié)合H+轉(zhuǎn)變成-NH₂⁺，或-COOH被堿中合轉(zhuǎn)變?yōu)?COO-Na⁺溶于水。此時，卷曲狀態(tài)的蛋白質(zhì)體積迅速膨脹，形成膠束。親水端指向水相，親油端指向膠束，懸浮于水中。干酪素用量增大，膠束增多，粘度越來越大。干酪素的用量不能太大。不同貼標機對膠粘劑的粘度要求不一樣。一般來說，干酪素的用量控制在14％－25％比較合適。如果用量太大，在常溫狀態(tài)下，干酪素膠粘劑的粘度很大，流動性差，影響涂膠。
　　2.2.2　聚丙烯酰胺對粘度的影響
　　聚丙烯酰胺為線性結(jié)構(gòu)，具有很好的水溶性。當其溶于水時，在水中呈線團結(jié)構(gòu)。酰胺基團與水強烈作用，形成龐大的動力學體積，使粘度增加，如圖2（圖略）所示。隨聚丙烯酰胺用量的增加，粘度增加越來越顯著。然而，聚丙烯酰胺用量也不能太大。另外，聚丙烯酰胺的相對分子質(zhì)量也不能大，若相對分子質(zhì)量大，聚丙烯酰胺在于酪素膠液中的分散性能差，在攪拌過程中容易抱桿，影響生產(chǎn)。
　　2.3　干酪素對干燥速度的影響
　　干燥速度是啤酒標簽膠粘劑的一個很重要的指標。在高車速的啤酒生產(chǎn)線上，如果干燥速度小，標簽貼不上啤酒瓶，使掉標、飛標現(xiàn)象十分嚴重。干酪素用量與干燥速度的關(guān)系如圖3(圖略)所示。
　　從圖3(圖略)可以看出，干酪素用量小，干燥速度慢，干酪素用量為4％，干燥時間為13 s左右，用量為8％時，干燥時間為12s。隨干酪素用量增加，干燥時間變短。干酪素用量為16％時，干燥時間為9s左右，比較符合啤酒生產(chǎn)車速為36，000 瓶／小時的貼標要求。
　　2.4　干酪素對膠粘劑冷藏穩(wěn)定性的影響
　　人們習慣喝冰凍啤酒。因此，啤酒標簽膠粘劑能否經(jīng)受住低溫也是衡量膠粘劑性能好壞的一個很重要的指標。若貼標膠粘劑低溫穩(wěn)定性不好，在低溫條件下，啤酒瓶上粘貼的標簽就會起皺，掉標。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，干酪素對膠粘劑冷藏穩(wěn)定性能有很重要的作用。首先，干酪素不溶于冷水，所以，在低溫條件下，干酪素膠膜不被冷水破壞；其次，干酪素較好的初粘強度；同時聚丙烯酰胺的加入較好地改善了干酪素的持粘性，使干酪素膠粘劑有較好的冷藏穩(wěn)定性。
　　2.5　pH值對貯藏穩(wěn)定性的影響
　　在干酪素膠粘劑制備的最后階段加入氨水，調(diào)節(jié)pH值在8左右，使膠粘劑呈堿性，增加膠粘劑的穩(wěn)定性。pH值對穩(wěn)定性的影響如圖4所示。pH值增加，穩(wěn)定性增大；但pH值小于4，穩(wěn)定性也增加。這是因為干酪素的等電點為4.6，大于或者小于4.6都有利于干酪素在水體系中的溶解。