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玉米淀粉微细化改性及其产物性质和应用研究

玉米淀粉微细化改性及其产物性质和应用研究随着玉米淀粉的广泛应用,如何改性玉米淀粉以获得更高的性能已经成为当前科技研究中需要解决的一个重要问题。在这里,我们介绍了玉米淀粉微细化改性的研究进展,并重点讨论了玉米淀粉微细化改性的产物性质及其应用。

玉米淀粉是一种天然多糖,它通常归类为糊精,是化工工业中最常见的原料之一。它由多种碳水化合物组成,具有低温聚合、安定性和防止结块的能力。由于它的独特优势,玉米淀粉被广泛应用于食品、饮料、医药、化妆品等行业,如制造抗生素、糖浆、食品添加剂、牙膏、糖果、面包、饼干、果冻、フロトなど。

玉米淀粉微细化改性的主要目的是改善淀粉的性能,使其更有利于应用。近年来,诸多研究表明,玉米淀粉经过微细化改性后,具有更好的流动性,更高的抗酸度和更低的溶解度,从而有助于提高淀粉的应用性能。通常,微细化改性玉米淀粉可以采用化学、物理和微生物法,例如氧化反应、酸洗、油煎、胶体交联、超声波处理、电解析等方法。

经过微细化改性后,玉米淀粉的物理性质发生变化,如干燥时间减短,湿体稠度增大,以及悬溶性和可溶性改变。此外,改性后的玉米淀粉具有更高的耐热稳定性,耐pH稳定性和紫外稳定性。这些性质均有利于改变淀粉在各种应用场合下的特性,因此玉米淀粉改性是当今食品工业的一种重要技术。

玉米淀粉的改性可以有效改变食品的结构和性能,从而满足食品

的特殊性能需求。例如,用微细化改性玉米淀粉制备的膨化食品,可以提高口感,使其变得更加柔软、有嚼劲和轻薄,并且具有更好的风味和口感;玉米淀粉改性后还可以用于制备奶酪、乳酸饮料和乳脂肪增稠剂等。

综上所述,玉米淀粉微细化改性是一种有效的技术,可以有效改变淀粉的性质,从而改善淀粉的应用性能。此外,玉米淀粉改性还能够满足食品行业对性能特殊性的需求。未来,玉米淀粉微细化改性将在食品工业中发挥更大的作用,为食品技术的发展提供更多的可能性。

结论

经过介绍,我们可以看出,玉米淀粉微细化改性是一种有效的技术,可以有效改变淀粉的性质,从而改善淀粉的应用性能并满足食品行业对性能特殊性的需求。随着科学技术的发展,玉米淀粉微细化改性的研究将更加深入,为食品技术的发展提供更多的可能性。

变性淀粉及其在食品工业中的应用

变性淀粉及其在食品工业中的应用 摘要:介绍了变性淀粉的分类及常见变性淀粉的种类及其理化性质、应用特性,阐述了变性淀粉在食品工业中的应用,并预测了变性淀粉的发展前景。 关键词:变性淀粉;分类;种类;特性;食品工业 淀粉作为一种广泛存在的天然资源,已经成为重要的工业原料。淀粉及其深加工产品广泛应用于食品、纺织、造纸、医药、胶黏剂、铸造、石油开采等众多工业中。W随着生产和科技的发展,人们逐渐认识到能源及环境等问题的严重性,因此对可再生资源的深层次开发及应用越来越引起人们的重视。天然淀粉不溶于水,淀粉糊化易老化,被膜性差,缺乏乳化性,耐药性及机械性差等不足之处限制了其广泛的应用。⑵而变性淀粉是在淀粉固有特性的基础上,采用化学、物理或醐转化的方法,使淀粉氧化。健化、酯化、糊化等,改变了天然淀粉的性质,提高了淀粉糊的冷冻稳定性及其对高温、酸碱和剪切力的抗性,改善了淀粉糊的凝胶性、成膜性等,从而更加广泛的应用于工业生产"3咽内外近三十年来对淀粉变性及深加工研究十分活跃,变性淀粉生产和应用也得到较快的发展,产品种类不断增多,产量不断增加。目前,世界上开发变性淀粉有数千种,年产量约3,000万吨,占淀粉总产量20% ~30%,已广泛应用于很多领域。KJ 1 ,变性淀粉的分类根据变性反应机理,淀粉变性所得产物可分为淀粉分解产物、淀粉衍生物和交联淀粉三大类。淀粉分解产物包括各种酸解、酶解、氧化、高温降解产物,如各种糊精、a-淀粉和氧化淀粉。淀粉衍生物是淀粉分子中羟基被各种官能团取代后所得产物,如蝮甲基淀粉、羟甲基淀粉、阳离子淀粉等。微类键或二酯键,使两个以上淀粉分子之四架桥”在一起而得交联淀粉,如磷酸二淀粉酯、乙酰化二淀粉磷酸酯及羟丙基甘油双淀粉等。 淀粉按处理方式不同可分为以下几类: (1)物理变性淀粉:包括预糊化淀粉、油脂变性淀粉、烟熏变性淀粉、挤压变性淀粉、金属离子变性淀粉、超高压辐射变性淀粉J等。 (2)化学变性淀粉:极限糊精、酸变性淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、酸化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、淀粉接枝共聚物等。 (3)酶法变性淀粉:抗消化淀粉、糊精等。 (4)天然变性淀粉:应用遗传技术和精选技术,培育出具有特殊用途变性淀粉。⑹ 2.常见的变性淀粉的种类及其理化性质⑺ 常用的食品加工用变性淀粉有预糊化淀粉、麦芽糊精、酸变性淀粉、羟丙基淀粉、福化淀粉、酯化淀粉、粉甲基淀粉、交联淀粉等。 Zl预糊化淀粉 该产品自身已经熟化,可直接添加到终端产品中,具有增稠、稳定、改善口感等功能,能赋予食品“浆状”或“粒状”组织,不论在高酸性或低酸性环境中均适用,使产品在外观和口感上都得到改进。由于这种淀粉能在食品加工中模拟番茄和果浆的特性,尤适合用于开发番茄产品,制造具有“真番茄''特征和高度浆状外观的产品。 Z2麦芽糊精 甜度低、粘度高、溶解性好、吸湿性小、增稠性强、成膜性好,在糖果工业中麦芽糊精能有效降低糖果甜度、增加糖果韧性,提高糖果质量;在饮料、冷饮中麦芽糊精作为重要原料,能提高产品溶解性,突出原有产品风味,增加黏稠感和赋形性;在儿童食品中,麦芽糊精因低甜度和易吸收可作为理想载体,预防或减轻儿童龈齿病和肥胖症;低DE值麦芽糊精遇水易生成凝胶, 其口感和油脂类似,因此能用于油脂含量较高的食品中,如冰淇淋、鲜奶蛋糕等,代替部分油脂,降低食品热量,同时不影响口感。

淀粉与改性淀粉

淀粉与改性淀粉 ㈠淀粉 淀粉是生产低档肉制品的主要配料之一。 淀粉的种类很多,根据生产淀粉的原料,可分为谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉和其他淀粉。肉品加工中常用的淀粉有玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉、绿豆淀粉、菱角淀粉等。 由于淀粉糊化温度高于肉蛋白变性的温度,在蒸煮高淀粉含量的肉制品时,产品的中心温度必须超过淀粉糊化的温度才能蒸煮完全。成品放置一段时间后,还会出现干缩变硬、切面粗糙、口感发渣等质量下降的现象,这些与淀粉糊化与老化的性质有关。 淀粉是D-葡萄糖的聚合体,由直链和支链两种淀粉分子组成。在淀粉粒中,支链淀粉可与直链淀粉混在一起,形成二重螺旋。 天然淀粉不溶于凉水,但吸水。若把淀粉悬浮于大量的水中并加热到适当温度时,淀粉粒溶胀、崩溃,形成粘稠、均匀的糊状物,称之为糊化。糊化作用的本质是淀粉中有序和无序状态的淀粉分子间氢键等断裂,分散于水中的过程。 不同种类淀粉的糊化温度不同。见下表。 淀粉糊在室温下放置时,硬度变大、体积缩小、析水,此现象称为老化(回生)。淀粉的老化是由于淀粉糊在冷却、贮藏过程中,分子的动能降低,以原有的凝集点为核心,淀粉分子间相互靠拢、缔合,

排挤水分,恢复致密、整齐结构的结果。淀粉老化的难易程度与淀粉中直链与支链淀粉分子的比例有很大关系。直链淀粉是由α-1,4-葡萄糖聚合成的多甙链,分子呈卷曲的螺旋状结构,聚合度约在100~6,000之间;支链淀粉在α-1,4-葡萄糖的主链上又连接上α-1,6-葡萄糖的短链,分子呈缨络、树枝状,聚合度约在1,000~3,000,000之间。因为支链淀粉的空间立体障碍比直链淀粉大,聚合度也高,分子间不易靠拢和排挤水分,使得老化难以进行。所以含支链淀粉多的淀粉品种抗老化能力强。下表列出多种淀粉的直链淀粉含量。 肉品加工常用的淀粉中,木薯淀粉的直链淀粉含量较玉米、马铃薯淀粉低,支链淀粉含量高,所以木薯淀粉的抗老化性优于玉米淀粉和马铃薯淀粉。 ㈡改性淀粉 淀粉改性就是将天然淀粉经物理、化学或酶法处理,使淀粉原有的理化性质如水溶性、抗老化性、粘度等发生一定的改变,这种理化性质被改变的淀粉叫做改性淀粉(Modified Starch),也称变性淀粉,改良淀粉。 改性淀粉种类很多,依据改性的方法可大致分为: 化学变性:分解-糊精,酸处理淀粉,氧化淀粉, 衍生物-交联淀粉,酯化淀粉, 醚化淀粉,接枝共聚物 物理变性:α-淀粉,分离出的直链淀粉, 湿热处理淀粉 酶变性:糊精,直链淀粉 改性淀粉多用于化工行业,近年来扩展到食品领域,在肉类加工中也有了大量的应用。 在单一改性淀粉不能满足需要时,常要进行复合改性,如氧化交联淀粉、预糊化酯化淀粉等。

球磨处理对淀粉影响的研究进展

球磨处理对淀粉影响的研究进展 摘要球磨技术在淀粉改性中的研究和应用日益广泛。综述了球磨处理对淀粉特性的影响以及影响球磨效果的因素,对其未来的研究方向和应用前景也作了一定的展望,以供参考。 关键词球磨;淀粉;改性;反应活性 淀粉的改性方法基本上分为四大类:即化学改性、物理改性、酶法改性和基因或生物技术改性[1]。本文对球磨处理对淀粉特性的影响以及影响球磨效果的因素进行了研究,对提高其在工业中的应用具有重要的意义[2-5]。 1 球磨处理对淀粉特性的影响 1.1 淀粉颗粒形态的变化 微细化淀粉颗粒的大小在一定范围内与球磨时间和球磨转速呈负相关,研磨时间越长,转速越快,淀粉颗粒破碎的越严重[6]。在球磨过程中,大的淀粉颗粒会破碎成较小的颗粒,同时小的淀粉颗粒会发生团聚,形成较大的淀粉颗粒[7-8]。从超细粉碎理论来看,粉碎的后期颗粒表面能量较高,具有更高的活性,和周围的颗粒发生了团聚,形成了一部分稍大的颗粒,物质的粉碎过程是一种动态平衡过程,粉碎和团聚现象同时存在,并有可能达到一种相对平衡的状态。Tian et al[9]采用扫描电镜和透射电镜对球磨玉米淀粉的微观结构进行观察发现,在球磨初期,玉米淀粉颗粒的结晶区首先遭到破坏,并形成边缘完整的中空结构,随着球磨时间的延长,淀粉颗粒才完全破碎,破碎的淀粉颗粒发生团聚或附着在大颗粒的表面。 1.2 晶体特性 淀粉结晶度是表征淀粉颗粒结晶性质的一个重要参数,其大小直接影响着淀粉产品的应用性能。天然淀粉的结晶度一般在15%~45%,但其结晶度可通过物理、化学及生物等方法进行改变[10]。淀粉经各种处理过程之后,其结晶度的变化在一定程度上反映了淀粉颗粒内部结构(例如结晶区与非晶区比例等)的变化。 Tian et al[9]采用X-衍射研究淀粉结晶结构在球磨过程中的变化,发现球磨3 h时淀粉的结晶结构基本消失。眭红卫等[11]将稻米淀粉在高频振动式冷冻球磨机中处理,以扫描电镜、激光粒度分析仪和X-射线衍射分析仪进行表征。球磨20 h,稻米淀粉颗粒表面出现裂缝,并且颗粒增大,结晶度值降低为10.78%,时间继续增长后颗粒发生团聚现象。 1.3 分子结构 球磨处理可以使淀粉分子链断裂,产生新的还原性末端,并使直链淀粉和支

最新改性淀粉胶粘剂的研究与应用

改性淀粉胶粘剂的研究与应用 淀粉胶粘剂具有原料来源丰富、价格低廉、可降解等优点,可广泛应用于瓦楞纸板包装箱、纤维板、建筑等领域。但是,未改性的淀粉胶粘剂流动性差,施胶困难,且耐水性差,潮湿环境下容易吸潮开胶等缺陷,限制了淀粉胶粘剂的进一步应用。因此,对淀粉胶粘剂进行改性,可以扩大其应用领域。 淀粉是一种多糖类天然高分子化合物,分子链上有大量亲水性强的羟基基团。在淀粉分子链的亲水性及氢键作用下,淀粉胶粘剂的粘度大,耐水性差。近年来,用化学交联方法提高淀粉耐水性的研究已有报导,但是,交联改性在提高淀粉胶粘剂耐水性的同时,体系粘度也相应增大,难以在高速瓦楞纸板生产线上应用。笔者用过硫酸铵(APS)对玉米淀粉进行部分氧化降解,通过减小淀粉分子链长度,解决胶粘剂的粘度大、流动性差等问题。在氧化降解淀粉的基础上,用官能度大的三聚氰胺甲醛(MF)作为交联剂,与淀粉分子链的羟基反应,制得了耐水性和流动性均好,具有网状分子结构的氧化交联改性淀粉胶粘剂。此外,还通过SEM和X-ray测试,研究了改性对淀粉颗粒微观结构和结晶度的影响。 1实验 1.1原料 原料:玉米淀粉,工业级,合肥雪公胶粘剂科技有限责任公司;过硫酸铵,分析纯,上海国药集团化学试剂有限公司;三聚氰胺,化学纯,上海化学试剂公司;30%甲醛水溶液,分析纯,宜兴市辉煌化学试剂厂;氢氧化钠,分析纯,广东汕头西陇化工厂;氯化铵,分析纯,柳州化工股份公司。 1.2仪器与设备 主要仪器与设备:NDJ-79型旋转粘度计,同济大学机电厂;Spectrum100傅里叶红外光谱仪,美国PE公司;D/max-RA型旋转阳极X射线衍射仪,日本Rigaku公司;JSM-6490LV型扫描电子显微镜,日本Jeol公司。 1.3方法 采用简单的一锅法合成工艺,通过氧化和交联二步反应过程,制得氧化交联改性淀粉胶粘剂。在500mL配有搅拌器和温度计的三口烧瓶中加入玉米淀粉和水,开启搅拌,加入过硫酸铵,升温至65℃,保温反应0.5 h,得到相对分子质量较小的氧化淀粉。在氧化淀粉液中,加入30%甲醛水溶液和三聚氰胺(甲醛与三聚氰胺物质的量比为6∶1),实时测定体系pH 值,用2%(质量分数)氢氧化钠水溶液保持反应物pH值为8.0~9.0,继续保温反应2 h。氧化交联反应结束后,将改性淀粉升温至90℃糊化0.5 h,降至室温,得到固含量约25%,外观呈半透明浅黄色的淀粉胶粘剂。 1.4测试与表征 1) 淀粉胶粘剂耐水性能的测试。改性淀粉胶粘剂中加入1.0%氯化铵固化剂(以淀粉质量计,下同),手工涂胶粘合2片5 cm×5 cm瓦楞纸,40℃烘箱鼓风干燥10 min,室温放置1 d后待用。瓦楞纸片在25℃水中浸泡至自动脱落的时间为耐水时间。 2) 淀粉胶流动性能的测定。25℃下,用NDJ-79型旋转粘度计测定粘度。 3) 淀粉胶的FT-IR表征。胶粘剂烘干至恒重,研磨成细粉,KBr压片制样,用傅里叶红外光谱仪进行表征。 4) X射线衍射(X-ray)。在样品槽内将淀粉粉末压实、压平,用D/max-RA型旋转阳极X射线衍射仪扫描;测试条件,Cu2Kα射线,Ni滤波,狭缝系统为DS/RS/SS = 1°/0.16 mm/1°。管压36 kV,管流20mA。扫描速度4 (°)/min ,采样步宽0.02°,扫描方式为连续,重复次数1。

变性玉米淀粉的性质及其应用研究

谷物化学与 品质学论文题目:变性玉米淀粉的性质及其应用研究 院系名称: 专业: 学生: 学号: 课程教师: 2009年12月10 日 摘要 本文主要介绍了淀粉的概念、构造和性质。主要综述了由于变性淀粉通过引进了羟丙基、羧甲基、磷酸基团等亲水性基团使其构造、性质等发生变化;变性玉米淀粉的功能特性对面制品的食用和加工品质的影响,还简单的说明了糯玉米变性淀粉的一些特性。 关键词:玉米淀粉;改性淀粉;功能特性;品质; Title The Applied Studies and properties of the Modified Maize Starch Abstract This paper introduces the concept, structure and properties of starch. Because modified starches had introduced hydrophilic radical, such as hydroxypropyl, carboxymethyl and

phosphoric groups which change the structure and properties of starch. Effects of functional properties of modified corn starch on eating and processing quality of flour produce. And simple introduction theproperties of modified waxy starch. Keywords :corn starch;;modified starch;functional properties;quality; 1 前言 淀粉是由许多葡萄糖分子聚缩而成的高聚体,分子式为(C6H12O6)n,以分子构造不同分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是由葡萄糖通过α-1,4键连接在一起的直链分子,呈右手螺旋构造,在螺旋部只含氢原子,是亲油的,羟基位于螺旋外侧。聚合度约在100~6000个葡萄糖单位,呈链状构造,它的水悬浮液在加热时不产生糊精,而以胶体溶解,形成粘度较低的不稳定的溶液,在50~60℃下静置较长时间后,析出晶形沉淀,反响是可逆的,遇碘反响呈蓝色。大多数淀粉含有约25%的直链淀粉,有两种高直链玉米淀粉,其直链淀粉含量为52%以及70%—75%。支链淀粉的聚合度一般为1000多个葡萄糖单位,它除有α-1 ,4 键连接外,还有α-1 ,6键连接,形成分支构造。遇碘呈红紫色,易溶于水,生成稳定的溶液,具有很高的粘度,一般没有凝沉性,但支链淀粉的侧链互相通过氢键结合,可显示很微弱的凝沉性,为无定形粉末,放于水中加热时便膨胀成为一种胶粘的糊化物,即所谓糊化淀粉,而且只有在加压并加热的条件下,开场能溶于水而形成非常粘滞的很稳定的溶液,大多数淀粉中含有75%的支链淀粉,含有100%的支链淀粉称为蜡质淀粉[1]。 玉米是我国的主要农作物之一。玉米淀粉占所有淀粉的90%,被广泛应用于很多行业。虽然玉米淀粉有着其他种类淀粉不能相比的优势,但由于其不溶于冷水,淀粉糊易老化脱水,以及被膜性差、缺乏乳化力、耐机械性差等缺乏之处,从而限制了其应用围。变性淀粉(modified starches),亦称为修饰淀粉或改性淀粉,是指通过物理方法或利用化学反响引入某些官能基团,以改变原淀粉的构造而得到的具有不同特性的淀粉。天然淀粉通过改性可增强其功能性质,通过使玉米淀

淀粉在反刍动物生产中的应用研究进展

淀粉在反刍动物生产中的应用研究进展

淀粉一般占反刍动物日粮60%~80%,是机体和瘤胃微生物主要 的能量来源,例如小麦中淀粉含量约为77%,玉米和高粱中淀粉含量约为72%,大麦和燕麦含有淀粉57%~58%。特别是在高产反刍动物精饲料中淀粉占有比例更大。反刍动物采食淀粉后,在瘤胃内逐步降解为丙酮酸,丙酮酸在瘤胃微生物作用下产生挥发性脂肪酸、甲烷、二氧化碳和少量乳酸。由于反刍动物容易消化吸收淀粉,利用效率较高,且淀粉可以提高日粮能量浓度等特点,越来越受到研究者的广泛关注,近几年也成为了学术界研究的热点。 1 淀粉的特性 1.1 淀粉的化学结构 在植物生长过程中,淀粉以颗粒形式储存在细胞中。由大量的 D-葡萄糖基组成的一种高分子碳水化和物,根据淀粉颗粒中的分子α-葡聚糖类型的组成可分为直链淀粉和支链淀粉两种形式。直链淀粉 含有数百个葡萄糖单位,相对分子质量较小;而支链淀粉含几千个葡糖糖单元,相对分子质量比直连淀粉大得多。在天然淀粉中支链淀粉含量的比例大于直链淀粉,直链淀粉主要由α-(1,4)糖苷键连成 的线型大分子,几乎不含有分支结构,由于氢键的相互作用,使其长链分子卷曲成螺旋的空间构象;支链淀粉是由含有α-(1,4)糖苷 键和α-(1,6)糖苷键连结的分支而成的葡萄糖多聚物,其分支点 由α-(1,6)糖苷键连接。由于结构不同,直链淀粉和支链淀粉存 在较大的性质差异。直链淀粉难溶于水,溶液不稳定,凝沉性强,由分子间的氢键形成双螺旋结构,对碘具有强烈的束缚能量,与碘能形

成螺旋形络合物结构,呈深蓝色。而支链淀粉易溶于水,溶液较稳定,疑沉性强,对碘具有较弱的束缚力与其形成紫色复合物,因此,碘液可以鉴定淀粉。 1.2 淀粉的溶解度 淀粉相对密度大于水的密度,且淀粉在冷水中不溶解,是由于冷水中的氢键作用阻止了淀粉在冷水中溶解,表现为淀粉在冷水中搅拌成乳状悬浊液,静止一段时间后,上部分为澄清的冷水,下部分为淀粉颗粒。直连淀粉由于分子之间容易相互靠拢重新排列,在冷水中具有很强的凝聚沉淀性能。相反,支链淀粉分之间的作用力较弱,使得水分子进入支链淀粉的分子内,阻碍了支链淀粉的凝聚沉淀。当直链淀粉加热到50~60℃时可溶于水,支链淀粉却不溶,因为直链淀粉 受热时,分子螺旋结构散开与水形成氢键,而支链淀粉间的相互作用大于水分子对分子链的作用,阻碍了分子链进入水中。当加热到100℃时,支链淀粉间的作用力减弱,水分子可以进入支链淀粉内,支链淀粉开始溶解于水。 2 淀粉在反刍动物上作用 2.1 淀粉在反刍动物瘤胃内利用过程 淀粉作为能量物质,在单胃动物和反刍动物体内的消化场所和方式有所不同,小肠是单胃动物消化淀粉的场所。与单胃动物不同,反刍动物消化淀粉的场所是瘤胃,在瘤胃微生物作用下,淀粉降解产生挥发性脂肪酸供给宿主利用,并为瘤胃微生物的生长提供能量。淀粉可以提高反刍动物血糖的含量,这也导致胰岛素和胰高血糖素的变化,

变性淀粉及应用要点

变性淀粉及应用 一、预糊化淀粉: 预糊化淀粉是一种加工简单,用途广泛的变性淀粉,应用时只要用冷水调成糊,免除了加热糊化的麻烦。广泛应用与医药、食品、化妆品、饲料、石油钻井、金属铸造、纺织、造纸等很多行业。 淀粉的糊化:淀粉粒在适当温度下(各种来源的淀粉所需温度不同,一般60~80℃)在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序(晶质与非晶质)态的淀粉分子之间的氢键断开,分散在水中成为胶体溶液。 糊化作用的过程可分为三个阶段:(1)可逆吸水阶段,水分进入淀粉粒的非晶质部分,体积略有膨胀,此时冷却干燥,颗粒可以复原,双折射现象不变;(2)不可逆吸水阶段,随着温度升高,水分进入淀粉微晶间隙,不可逆地大量吸水,双折射现象逐渐模糊以至消失,亦称结晶“溶解”,淀粉粒胀至原始体积的50~100倍;(3)淀粉粒最后解体,淀粉分子全部进入溶液。 糊化后的淀粉又称为α-化淀粉。将新鲜制备的糊化淀粉浆脱水干燥,可得易分散与凉水的无定形粉末,即“可溶性α-淀粉”。 2、淀粉糊化作用的测定方法:有光学显微镜法,电子显微镜法,光传播法,粘度测定法,溶胀和溶解度的测定,酶的分析,核磁共振,激光光散射法等。工业上常用粘度测定法,溶胀和溶解度的测定。 二、酸变性淀粉 在糊化温度以下,用无机酸处理淀粉,改变其性质的产品称为酸变性淀粉。 反应机理:在用酸处理淀粉的过程中,酸作用于糖苷键使淀粉分子水解,淀粉分子变小。淀粉颗粒是由直链淀粉和支链淀粉组成,前者具有α-1,4键,后者除α-1,4键,还有少量α-1,6键,这两种糖苷键被酸水解的难易存在差别。由于淀粉颗粒结晶结构的影响,直链淀粉分子间经由氢键结合成晶态结构,酸渗入困难,其α-1,4键不易被酸水解。而颗粒中无定形区域的支链淀粉分子的α-1,4键、α-1,6键较易被酸渗入,发生水解。 工艺与原理:通常制取酸变性淀粉是使用浓淀粉淤浆,含固量约为36%~40%,加热到糊化温度之下(常为40~60℃),加入无机酸并搅拌一个小时或几个小时。当达到所要求的酸度或转化度时, 三、氧化淀粉 许多试剂都能氧化淀粉,但是工业生产中最常用的是碱性次氯酸盐。用次氯酸盐氧化的淀粉被称为“氯化淀粉”(虽然处理中并没有把氯引进淀粉分子内)。 淀粉乳浆的次氯酸盐氧化是在碱性次氯酸钠溶液中进行的,此时需要控制pH、温度和次氯酸盐、碱和淀粉的浓度。用约3%的氢氧化钠溶液调节pH至8~10,在规定时间内添加有效氯5~10%的次氯酸盐溶液。用添加氢氧化钠稀溶液的方法来控制pH,并中和反应中生成的酸性物质。改变时间、温度、pH值、淀粉品种、次氯酸盐浓度和次氯酸盐添加速度,能够生产出多种不同的产品。当氧化反应达到要求程度时,将pH降至5~7,加入亚硫酸氢钠溶液或二氧化硫气体以除去其中多余的氯来终止反应。 四、变性淀粉的分类 目前,变性淀粉的品种、规格达两千多种,变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。 (1)物理变性:预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。

高压均质技术在淀粉改性中的应用研究进展

高压均质技术在淀粉改性中的应用研究 进展 摘要:辛烯基琥珀酸酐淀粉(OSA淀粉)同时具有亲水性和疏水性,与一定的抗氧化性,不仅在水环境中能较好地控制生物活性化合物的释放,也能与被运载物很好地有机结合。因此,OSA淀粉被广泛应用于各种生物活性化合物的运载体系。OSA玉米淀粉为原料,通过加热、高压均质以及先均质后加热制备三种复合体,测定其抗氧化性,表征理化性质,为淀粉及制品中的广泛应用提供理论及技术基础。基于此,本篇文章对高压均质技术在淀粉改性中的应用研究进展进行研究,以供参考。 关键词:高压均质技术;淀粉改性;应用研究进展 引言 高压均质作为一种新型食品加工技术,其均质压力在100MPa以上,与压力小于100MPa的高压均质相比,其乳化效果更好,近年来在一些淀粉改性中的应用广泛。 1高压均质 高压均质机是物料在高速流动时产生剪切效应、高速喷射时产生撞击作用、瞬间强大压力降低时产生空穴效应的设备。高压均质处理凹凸棒石不仅可以解离凹凸棒石棒晶束,而且可以显著提升改性效率。 2材料与方法 2.1OSA-玉米淀粉与EGCG复合体的制备 (1)加热糊化法。称取3gOSA淀粉和0.3gEGCG(淀粉干基的10%)均匀分散于150mL蒸馏水中。后将混合物悬浮液进行95℃水浴30min。冷冻干燥后将样

品研磨并过100目筛,置于干燥器保存,待用。记为复合物Ⅰ型。(2)高压均 质法。准确称取3g的OSA淀粉和0.3gEGCG,加入150mL蒸馏水,将混合乳液置 于高压均质机中。处理参数:压力为100MPa,处理次数为5次。冷冻干燥后将样 品研磨并过100目筛,置于干燥器保存,待用。记为复合物Ⅱ型(3)红外光谱 测定。用天平称取3mg的样品与100mg溴化钾粉末,混合均匀后在干燥环境下于 玛瑙研钵中研磨至颗粒状,在压片机中进行30s的压片后装片,选用空白溴化钾 片作为空白对照,通过Vertex70型傅里叶变换红外光谱仪进行测试,波长扫描 范围为450~4000cm-1。 2.2结果与分析 2.2.1FTIR分析 由图1a可见,体系未加入CTAB淀粉材料的FTIR谱图中出现淀粉的特征吸 收峰和有机小分子基团—CH2和—CH3的2920和2854cm-1吸收峰。随着CTAB用 量增加,淀粉材料中—CH2和—CH3的2932和2858cm-1吸收峰增强(图2b~f),1464和1423cm-1处来自淀粉C=C伸缩振动峰增强,说明淀粉表面的淀粉分子结 构中C=C双键与CTAB之间存在一定的相互作用。1640cm-1为淀粉的特征吸收峰,形成复合材料后位移至1626cm-1,表明淀粉水存在交换作用。与CTAB未改性淀 粉材料相比,在3544和3430cm-1处吸收峰位移至3560和3404cm-1,表明已对 香淀粉材料成功改性。 2.2.2SEM分析 图2为淀粉和高压均质辅助构筑植物精油复合材料的SEM照片。由于氢键和 范德华力的作用。本课题组前期研究表明,在压力30MPa下进行均质处理可有效 解离淀粉。由图2a可见,淀粉的晶体呈聚集体形貌,晶体间连接紧密。经高压

变性淀粉项目可行性研究报告

变性淀粉项目可行性研究报告 一、研究背景和目的 变性淀粉是一种经过改性处理的淀粉,具有较好的热稳定性和水溶性。在食品工业、纺织工业、医药工业等领域有广泛的应用。本研究旨在探讨 变性淀粉项目的可行性,包括市场需求、生产工艺和技术要求等方面的分析。 二、市场分析 1.市场需求:随着人们对健康食品和环境友好产品的需求增加,对于 低脂、低糖、低盐等功能性食品的需求也在逐渐增加。变性淀粉作为一种 功能性食品添加剂,在改善食品的稳定性、口感和营养价值方面有广阔的 市场需求。 2.市场规模:根据市场调研数据,全球变性淀粉市场规模约为100亿 美元,年复合增长率约为5%。预计未来几年变性淀粉市场规模将持续增长。 3.竞争分析:目前国内外变性淀粉生产企业众多,主要包括康普、默克、ADM等跨国企业。国内企业中,如中粮生化、湖南双汇等也有较强的 竞争力。因此,在该市场中,项目需要提供差异化的产品和服务,以获取 竞争优势。 三、生产工艺和技术要求 1.原料准备:变性淀粉的原料为淀粉,常用的淀粉原料包括玉米淀粉、马铃薯淀粉、小麦淀粉等。原料的选择需要兼顾成本和产品性能。

2.改性处理:变性淀粉的改性处理方法有多种,包括物理改性、化学改性和生物改性等。具体的改性方法需要根据产品的应用和需求来选择。 3.设备要求:生产变性淀粉需要一套完善的工艺设备,包括淀粉糊化设备、脱水设备、干燥设备、粉碎设备等。设备的选择和配置需要根据生产规模和产品要求进行。 4.质量控制:生产过程中需要进行严格的质量控制,包括原料质量控制、工艺参数控制、产品质量检验等。确保产品的质量符合国家相关标准和客户的要求。 四、投资评估 1.投资规模:变性淀粉项目的投资规模主要包括固定资产投资和流动资金投资。固定资产投资主要是购置设备和厂房等,流动资金投资主要是用于原料采购和生产经营所需。投资规模需要根据生产规模和产品要求确定。 2.投资回报:根据市场需求和预计的销售情况,通过建立合理的销售渠道和市场推广,预计可以实现良好的投资回报。具体的投资回报率需要根据项目的具体情况进行评估。 3.风险分析:变性淀粉项目存在市场风险、技术风险和竞争风险等。需要进行全面的风险评估,并采取相应的风险控制措施。 五、可行性结论 基于市场需求、生产工艺和投资评估的分析,变性淀粉项目具有较好的可行性。通过与现有企业的差异化竞争和市场推广,预计可以获得较好的经济效益和社会效益。然而,需要注意风险控制和质量管理,确保项目的可持续发展和市场竞争力。

玉米淀粉研究报告

玉米淀粉研究报告 玉米淀粉是一种植物存在的常见淀粉形式,它可以在多种玉米品种中找到,最常见的是玉蜀黍。玉米淀粉具有独特的物理和化学特征,在食品和工业上都有重要的应用。因此,研究玉米淀粉的成份和性质,有助于对玉米淀粉的功能和应用的更好理解。 玉米淀粉的组成有两部分:仁籽粉和糊化剂粉。仁籽粉主要由木质素和水溶性多糖组成,包括伯乙糖、半乳糖、木糖、果糖和糊精等,其中最主要的是糊精,占总重量的90%以上。糊化剂粉是由一系列 碳水化合物构成,主要是粗粒淀粉,其中90%左右为α-淀粉,质地柔软,可以易于吸收和消化。 玉米淀粉的物理特性有它的粒度,表面形状,溶解特性和湿粘度,这些都是影响应用的主要特性。玉米淀粉的粒度是其物理性质之一,其微细粒度标准为90%以上的筛50网,它的表面形状是圆形,有助于它在调和剂中适当稀释,有助于其溶解特性。湿粘度也可以表明玉米淀粉的流变性,一般情况下,湿粘度越高,淀粉的流动性也越好,有助于玉米淀粉应用在食品中。 玉米淀粉的化学性质主要受到仁籽粉和糊化剂粉的影响,其中,仁籽粉的化学成分质量比高达90%以上,主要是α-淀粉、糊精、木质素、水溶性多糖等,并且它也可以提供色素、气体和抗氧化剂。另一部分,糊化剂粉也具有一定的化学成分,主要是碳水化合物,糊化剂粉具有一定的水溶能力,对淀粉的溶液有一定的抗凝性。 玉米淀粉在食品工业中有重要的应用。它可以用于制作多种食物,

如蛋糕、面包、薯片、糕点、豆腐等,因为它具有延展性、凝固性和保湿性等特性,还可以用于添加糖果的硬度和改善味道,以及用于生产牛奶、蔬菜汁、乳酪、酱汁等产品。另外,在面食制作中,玉米淀粉也可以增加口感和润滑性,还可以增加口感和保湿饼干抗氧化性性能。 玉米淀粉在工业领域也有重要应用,可以用来制造建筑材料,如聚氨酯泡沫和纤维板,还可以制造纸板、胶粘剂等。此外,它还可以用于制作润滑剂,可以改善液体的流变性,减少磨损和缓冲流体的压力波动,从而提高设备的使用寿命。 以上就是有关玉米淀粉的研究报告,通过上述研究,我们可以更加清楚地了解玉米淀粉的组成、特性、应用,以及玉米淀粉在食品和工业等领域的重要作用。希望以上信息能够为研究玉米淀粉的朋友提供帮助。

淀粉特性

以上为例子。 1、生物酶法变性淀粉 公司的主要产品为生物酶法变性淀粉。生物酶法改性玉米淀粉、生物酶法改性木薯淀粉均属于变性淀粉的一种。所谓变性淀粉又称改性淀粉、修饰淀粉和化工淀粉。其是在天然淀粉所具有的固有特性的基础上,为改善淀粉的性能、扩大其应用范围,利用物理、化学或酶法处理,在淀粉分子上引入新的官能团(决定有机化合物的化学性质的原子或原子团)或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质,从而改变淀粉的天然特性(如:糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等),使其更适合于一定应用的要求。这种经过二次加工,改变原有性质的淀粉统称为变性淀粉。变性淀粉由于性能优良,所以应用更广泛,效果更理想,并通过不断的发展开辟出新的应用领域。由于变性淀粉具有许多优越的性质,其研发、生产、应用得到了飞速的发展。在全世界发达国家变性淀粉的应用和发展有百年的历史(1811年糊精出现),美国是1842年开始,而我国仅有二十几年左右的发展历程。目前在我国变性淀粉已经应用领域己涉及造纸、建筑、饲料、食品、医药、纺织等领领域。 变性淀粉按处理方法的分类如下:

本公司生产的生物酶法变性淀粉主要应用于造纸行业。 在造纸工业中,变性淀粉主要起到以下四方面应用。第一,作为湿部添加剂。其通过提高纸张表面强度来改善纸的耐破性。另外,还可以增强松香胶的施胶效果,有利于整个造纸湿部体系的电荷稳定及纸机的平稳运行。淀粉改性填料可以大大提高手抄纸的物理性能,添加到生产填料含量高的纸种中,不但可以提高纸张的性能,还可以节减纤维物料的利用。第二,作为层间喷雾剂。层间喷涂技术是利用喷雾设备将造纸用变性淀粉均匀地喷洒在多层纸的层间复合处,再经过烘

制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文

制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文 制浆造纸工业中改性淀粉的应用论文 1淀粉改性技术 1.1化学改性 化学改性是利用各种化学试剂处理原始淀粉,使之结构发生变化而导致它们的性质转变,从而得到造纸所需要应用的改性淀粉。化学改性淀粉主要可以分为两大类:一类是使淀粉分子量下降,如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等;另一类是使淀粉分子量增加,如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。羧甲基淀粉能封闭分子上的活泼羟基,提高糊料的给色量,改善印花织物的手感。赵扬等以乙醇为介质,接受有机溶剂氯乙酸的分步加碱法改性玉米淀粉自制羧甲基淀粉。通过转变工艺条件,测试羧甲基淀粉黏度、流变性、印花得色量和脱糊率等物理性能和印花效果,发觉其具有假塑性好、热稳定性高的优势,某种程度上可取代海藻酸钠。黄芳等在湿法条件下接受烯基琥珀酸酐(ASA)对淀粉进行改性,将ASA通过酯化反应接枝到淀粉上,引进疏水基团,合成新型的淀粉改性表面施胶剂。改性淀粉长链疏水基在纸张上向外排列,降低了纤维的表面能,提高了施胶性能。作为表面施胶剂具有显著的增加效果,且改性后的表面施胶剂为固体,易于保存运输。Imti-azAli等争论了硼砂改性淀粉(BMS)作为湿部纸强度的添加剂,对纸张物理强度尤其是小麦秸秆基纸张的强化效果。依据特种小麦秸秆生产的手抄纸的造纸配料,试验结果显示BMS显著提高了纸张的物

理性能。抗张指数、伸长率、抗张能量吸取和湿抗张指数分别增加了17%、23%、20%和21%。笔者也进行了工厂试验,其与试验室试验具有相像的强度性质,但是利用BMS后,针叶木浆在造纸配料中从30%削减到25%,纸张的裂断长较长,抗张强度高,这项争论有力地表明BMS能显著改善纸张物理强度,削减针叶木浆的成本,作为湿部强度添加剂有着巨大的潜力。 1.2酶法改性(生物改性) 酶法改性是通过各种酶制剂处理淀粉,从而转变淀粉的分子大小和结构,链长分布及糊的性质等特性,形成特定的颗粒或分子形态,如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉、抗性淀粉、缓慢消化淀粉及多孔淀粉等。酶制剂能够降低原淀粉糊化的黏度,酶改性淀粉工艺简洁,能够降低生产成本,有较好的有用性。李龙等对玉米原淀粉进行生物改性,添加原淀粉酶转化剂制备得到改性淀粉并测定了其淀粉黏度和使用后的纸张物理强度。试验表明:当淀粉酶添加量由0增加至1.0‰,原淀粉糊化后黏度由11000mPas降低至135mPas;而淀粉酶制剂用量为0.5‰,改性淀粉用量为2%时,80g/m2纸张抗张强度和撕裂度比原样均提高了30%左右,并且降低了生产成本。刘进等利用淀粉酶对木薯淀粉进行改性后用于湿部添加。酶制剂的添加可以转变淀粉的内部结构,破坏支链和主链之间的连接链,并产生新的氢键,与纸张纤维结合后,可以增加纸张的物理强度。试验结果表明,当湿部添加酶改性木薯淀粉用量3%,纸张撕裂强度、抗张强度、伸长率比空白样分别提高了40%、34%和92%。JieDuanmu等介绍了一种新的利用

可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用

可降解塑料-淀粉塑料的研究与应用 背景资料随着环境保护的呼声日益高涨以及塑料工业的不断发展,可降解塑料走进了人们的视线, 并逐渐成为一类重要的高分子材料。 可降解塑料的意义 所谓可降解塑料按其降解机理主要分为光降解塑料、生物降解塑料和光/生物双降解塑料。而我们这里谈的淀粉塑料属于生物降解塑料。即是指在自然环境下通过微生物的生命活动能很快降解的高分子材料。 淀粉塑料可以运用的可行性 淀粉是刚性较强而又含有许多羟基基团的天然高分子,分子内又有许多羟基形成的氢键,它是由许多葡萄糖分子缩聚而成的高聚体,分子式为(C6H10O5)n,根据分子结构不同分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉可以溶解,聚合度约在100~6000之间,例如玉米淀粉的聚合度在200~1200之间,平均约800,而支链淀粉是不溶解的。由于淀粉结构中含有大量羟基,因此,它的结晶度较大,一般玉米淀粉的结晶度可达39%,结晶度这样高的淀粉,其熔点不高,无法加工。因此采用对淀粉进行接枝改性和引入各种增塑剂破坏淀粉的结晶度,使其具有可加工性。 淀粉塑料的研究 当今世界对淀粉塑料的研究主要是对玉米-淀粉塑料的研究。玉米淀粉是分布广泛、价格低廉的天然高分子化合物,是一种完全可生物降解的物质。但淀粉单独制成的薄膜,质脆且遇水溶化,无实用价值,要制成有用的塑料制品,必须掺合其它物质。经成型、加工满足需求的制品,生产的薄膜具有生物可降解性,用作农田覆盖而废弃后,即被土壤的微生物吞噬、分解、腐烂,在田地里自然损耗,不污染环境。本研究使用的原料是玉米淀粉、乙烯一丙烯酸共聚物、氨水、尿素、水等。其中玉米淀粉需用量占50%以上。工艺路线为:1乙烯一丙烯酸共聚物的合成2配料3活性共混4螺旋式混料机混溶5挤压6吹塑。 淀粉塑料的应用,发展前景以及不足之处 当前,世界上许多国家都在进行以“生物分解树脂”取代现有塑料包装的研究。 ”玉米淀粉树脂”具有广阔的发展前景。这种树脂是以玉米为原料,经过塑化而成。用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理掉,从而免除了”白色污染”的危害。用玉米淀粉树脂生产的塑料袋数量,已和用塑料粒生产的数量相差无几。用玉米淀粉树脂生产的塑料袋数量,已和用塑料粒生产的数量相差无几。 可降解塑料包装潜力无限 目前,国家已把降解塑料包装列入优先发展的项目,降解塑料包装无论在农业、日化、医用、食品等领域都具有较大的市场潜力。资料显示,2000年中国塑料包装产量为300多万吨,产生的塑料垃圾近200万吨,因此降解塑料包装的发展前景广阔。 但需要指出的是,降解塑料也不能视为解决塑料包装废弃物的灵丹妙药,还存在着包装应用性能上的局限性,尤其是在多种食品包装上能否适应,还须下功夫研究。 玉米淀粉树脂替代塑料包装材料前景看好。近期日本和我国台湾研究成功的玉米淀粉树脂具有广阔的发展前景。这种树脂是以玉米为原料,经过塑化而成。用它制成的包装材料可以通过燃烧、生化分解和昆虫吃食等方式处理掉,从而免除“白色污染”的危害。 全球每年约生产塑料制品1亿吨,其中一次性包装材料3000万吨,解决这些材料造成的污染要花费很大的社会成本。如若玉米树脂能成功取代其中的一部分包装用塑料,估计每年将可有价值100亿美元的市场。据预测,2000年中国塑料包装产量为300多万吨,其中难于回收的一次性塑料包装占30%左右,产生的塑料垃圾达100多万吨,塑料地膜产量40多万吨,一次性日杂用品仅正宗产品约40多万吨,产生的塑料垃圾近200万吨,因此,降解塑料物资前景广阔深远。但需要指出的是降解塑料也不能视为解决塑料包装

玉米淀粉的糊化机理研究

玉米淀粉的糊化机理研究 玉米淀粉是一种常见的食品添加剂和化工原料,在各个行业中有广泛的应用。而糊化则是制取玉米淀粉过程中的重要步骤,通过糊化可以改变淀粉的物理和化学性质,使其更易于加工和利用。本文将探讨玉米淀粉的糊化机理研究。 一、糊化的定义和重要性 糊化是指将玉米淀粉在高温和湿热条件下处理的过程。糊化能够破坏淀粉颗粒的结构,使其在水中形成糊状物质。这种糊化改变了淀粉的溶解性和黏性,增强了其与其他成分的相容性,提高了整体产品的质量。 糊化广泛应用于食品工业,如面粉、糖果、饼干等的加工过程中。此外,糊化还在纺织、造纸、涂料等工业中发挥着重要作用。糊化机理的研究对于理解糊化过程,提高糊化效果具有重要意义。 二、糊化机理的研究现状 糊化机理的研究主要集中在两个方面:淀粉颗粒的物理变化和淀粉分子的化学变化。在物理变化方面,研究者发现,糊化过程中淀粉颗粒发生溶胀和破坏,形成更大的颗粒。这些变化与温度、湿度、压力等因素密切相关,不同的处理条件会产生不同的物理效应。 在化学变化方面,研究者发现,糊化会引起淀粉分子中的多糖链断裂,形成糊精和糊蛋白。这些产物的生成与糊化温度、时间等因素有关。此外,糊化还可以导致淀粉分子的分解,生成小分子物质,如葡萄糖和低聚糖。 尽管已经有许多研究探讨了糊化的机理,但仍然存在一些挑战。例如,糊化是一个复杂的过程,涉及到多种因素的相互作用,因此对于不同原料和工艺条件下的糊化机理仍需要进一步研究。另外,糊化过程中的化学变化需要更深入地理解,以便更好地控制糊化过程和产物的形成。

三、糊化机理研究的应用和展望 糊化机理的研究不仅有助于我们更好地理解糊化过程,还有许多实际应用。例如,在食品工业中,了解糊化机理可以帮助改进加工工艺,提高产品质量;在涂料工业中,通过控制糊化过程,可以获得更好的涂覆效果;在纸浆工业中,糊化可以改善纸浆流变性和强度。 未来的研究方向可以从以下几个方面展开:首先,研究者可以进一步深入探究糊化过程中的物理变化机制,寻找更有效的方法和工艺参数,提高糊化的效果。其次,可以继续研究糊化过程中淀粉分子的化学变化,从而实现对糊化产物的控制和调节。此外,还可以结合先进的分析技术,如红外光谱和核磁共振等,来研究淀粉分子的结构变化和活性中心的分布。 总之,糊化是制取玉米淀粉的重要步骤,通过糊化可以改变淀粉的性质,提高其可加工性和利用价值。糊化机理的研究对于理解糊化过程,控制糊化效果具有重要意义。通过进一步研究糊化机理,我们可以改进工艺,提高产品质量,并为相关行业的发展做出贡献。

淀粉基木材胶黏剂概述

淀粉基木材胶黏剂概述 一、淀粉 以天然形式存在的淀粉颗粒,属于多糖类物质,其主要组成包括支链淀粉(AP)和直链淀粉(AM),其中支链淀粉是大多数淀粉的主要组分,直链淀粉为次要组分,此外淀粉中还包括少量影响淀粉性质的蛋白质、脂肪酸、矿物质等。 直链淀粉是由α-1,4-糖苷键连接而成的线性分子,其分子结构如图1-1,在直链淀粉的分支点上存在以α-1,6-糖苷键连接的轻微分支结构,分支点间隔较远,直链淀粉呈双螺旋线型结构,螺旋结构的内部只含有氢原子,外部则主要由羟基构成,羟基亲水,故其具有水溶性。 支链淀粉是具有高度分支的高分子多糖,主要由α-D-葡萄糖通过1,4糖苷键连接成的短链组成,这些短链在还原端又通过α-1,6糖苷键连接在一起,其分子结构图如图1-2。支链淀粉的高度分支可以形成大分子交联网状结构,其支链空间的位阻较大,故其表现为良好的黏结效果,且不利于水分子的进入。 不同来源的淀粉所含的直链与支链比例不同,通常,对于直链淀粉来说,谷类来源淀粉高于根类来源淀粉,谷类中大概含有20%~25%的直链淀粉,而根类中仅含17%~20%,此外,还有一些突变植株,即蜡质玉米淀粉和高直链玉米淀粉,其中蜡质玉米淀粉中的直链淀粉含量或低于1%,而高直链淀粉中则含有高达50%~70%的直链淀粉。淀粉自身性质取决于淀粉的相对分子质量以及淀粉分子结构中所含的直链淀粉与支链淀粉的比例,有研究表明,淀粉中含有的支链淀粉越多,其内部结构较为疏松,排布较为杂乱,则其分子间作用力较弱,相对分子质量较大的淀粉也有此种表现,故破坏其氢键所需要的能量较低,从而糊化温度较低。

二、淀粉胶黏剂 淀粉胶黏剂是以淀粉为原料制备而成的天然胶黏剂,淀粉是一种高分子聚合物,其支链淀粉可生成糊,直链淀粉起促进凝胶的作用。现阶段在木材胶黏剂行业,以淀粉为原料制备的绿色环保高性能胶黏剂是研究的重点和未来发展的趋势,但作为木材胶黏剂,淀粉分子中含有大量的羟基基团,这直接导致了淀粉胶黏剂耐水性极差,成为淀粉胶黏剂在木材行业发展的最大阻碍。淀粉胶黏剂除了耐水性差这个致命的缺点外,还有稳定性差和胶合强度不理想等缺点,淀粉乳液不稳定,在储存过程中发生凝沉现象,淀粉分子间氢键会发生重组,这导致了胶黏剂储存期较短且易失效。造成淀粉胶黏剂以上缺点的重要原因除上面所说的淀粉分子上含有大量羟基基团外,淀粉胶黏剂分子结构弱,在胶合固化后不能形成有效的网状交联结构也是一个很重要的原因。 三、淀粉胶黏剂的改性研究进展 淀粉分子上含有大量的糖苷键和羟基,这一方面是淀粉胶黏剂耐水性差的主要原因,另一方面这也是淀粉胶黏剂进行改性的基础。在淀粉胶黏剂的发展过程中,对其改性是扩展其投入实际使用的必要过程。淀粉胶黏剂的改性主要包括物理改性、化学改性和生物改性,其中化学改性的研究最为广泛。 1、物理改性 淀粉的性能直接影响着淀粉胶黏剂的性能,物理改性多数为对淀粉自身结晶结构的改变,包括研磨球磨、辐照、湿热处理等,汪雪雁使用了物理改性的方法处理玉米淀粉颗粒,其采用球磨微细化破坏了淀粉的结晶结构,在这个过程中研究了微细化介质极性的大小对淀粉微细化程度的影响,并通过加入交联剂硼砂制备了改性淀粉胶黏剂,研究结果表明,淀粉的微细化处理降低了其糊化温度,同时提高了淀粉在淀粉胶黏剂中的利用效率,将其同硅油共混应用于瓦楞纸板的黏结中,一方面缩短了瓦楞纸板的干燥速度,另一方面提高了淀粉胶黏剂在纸板上的分布均匀性。微波辐射具有加热快、能效高等优点也常常被用于对淀粉的改性中。刘爽等提出了一种淀粉胶黏剂的新型物理改性方法,即辐射交联法,该方法可用于多种改性剂,在一定的pH和温度条件下,使用电子加速器发射高能电子束对接枝单体进行辐照,辐照交联可得到网状交联结构,辐照接枝可对淀粉进行接枝改性,处理后的交联接枝协同改性的淀粉可制备性能达标的淀粉胶黏剂 2、化学改性 淀粉是以葡萄糖为基本单元的高聚物,其由直链淀粉(α-1,4-糖苷键连接) 和支链淀粉(α-1,6-糖苷键连接)组成,每个葡萄糖单元上都有C2、C3、C6碳 羟基,故淀粉分子中含有大量的糖苷键和活性羟基,这一方面是导致淀粉胶黏剂性能差的原因,另一方面也是淀粉进行化学改性的基础,并且化学改性方法自身具有可设计分子结构、反应易控制等一系列优点,现阶段化学改性是改性淀粉胶黏剂最为广泛的研究方法。淀粉胶黏剂的化学改性方法有很多,主要包括氧化、接枝、交联以及复合改性等。 (1)氧化改性

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