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氧化蜡质玉米淀粉的制备及性质研究

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氧化蜡质玉米淀粉的制备及性质研究

发布日期:2017-11-02 作者:朱琪 点击:

氧化蜡质玉米淀粉的制备及性质研究


     本文以蜡质玉米淀粉为原料,对氧化淀粉的制备工艺和性质进行了研究。研究了次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化淀粉、双醛淀粉的制备工艺,并对次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化淀粉的透明度、溶解度、膨胀度、凝沉性、冻融稳定性及粘度进行比较,将三种氧化淀粉对尿素的吸附性能与双醛淀粉对比,利用扫描电子显微镜、红外光谱、糊化仪、差示扫描量热仪等分析技术进一步研究氧化淀粉的颗粒形貌、糊化特性、热焓特性。分析氧化对淀粉性质的影响。


     试验结果如下: 次氯酸钠氧化淀粉的制备工艺条件为:次氯酸钠用量为3%,反应温度为40℃,反应时间为2h,体系pH为9.0,所制备的氧化淀粉羧基含量为0.538%,羰基含量为0.093%。双氧水氧化淀粉的制备工艺条件为:双氧水用量为10%,反应温度为45℃,反应时间为3h,体系pH为8.0,催化剂用量为0.08%,所得氧化淀粉羧基含量为0.451%,羰基含量为0.108%。高锰酸钾氧化淀粉的制备工艺条件为:高锰酸钾削量为2%,硫酸用量为4.5%,反应温度为50℃,制备后氧化淀粉羧基含量为0.465%,羰基含量为0.046%。双醛淀粉的制备工艺条件为:高碘酸钠与淀粉摩尔比为1:1,反应温度为30℃,反应时间为2h,体系pH为3.0,制备好的双醛淀粉醛基含量为80.32%。 对次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化淀粉糊的性质进行对比研究,结果显示:三种氧化淀粉的溶解度、膨胀度、凝沉性、粘度都优于原淀粉,但高锰酸钾、双氧水氧化淀粉的冻融稳定性比原淀粉差。


     三种氧化淀粉吸附尿素氮性能与双醛淀粉相比,双醛淀粉吸附明显高于其他三种氧化淀粉,其中双氧水氧化淀粉吸附的最少。 SEM分析结果显示:蜡质玉米原淀粉颗粒呈现多角形,表面光滑,颗粒表面没有腐蚀和损伤的现象。与原淀粉相比,淀粉经过氧化改性后,淀粉颗粒表面变得粗糙,出现不同程度的凹陷和褶皱,氧化度越大,颗粒表面变化越明显。 红外光谱分析结果表明:淀粉经过次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化改性处理后,在淀粉分子上引入了新的化学基团,在1605cm-1、1604cm-1、1596cm-1处出现了明显的羧基特征吸收峰,说明氧化后形成羧基,淀粉经过高碘酸钠氧化后,在1743cm-1处出现了明显的C=O特征吸收峰,说明改性后形成醛基。 糊化特性的研究结果表明:淀粉经过次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化改性处理后,淀粉糊的起始糊化温度以及糊化完成温度均低于原淀粉,糊的最高黏度值随着淀粉改性程度的增加而逐渐降低。淀粉经过高碘酸钠氧化后,双醛淀粉的起始糊化温度与原淀粉相比有所升高,并随着醛基含量的增大而逐渐升高,最高黏度与原淀粉相比下降。 DSC图谱表明:与蜡质玉米原淀粉相比,淀粉经过次氯酸钠、双氧水、高锰酸钾氧化改性后,淀粉相变的起始温度降低,并且随着氧化的升高逐渐下降,焓值明显降低;淀粉经过高碘酸钠氧化后,淀粉相变的起始温度升高,随着醛基含量的升高,温度也逐渐升高,醛基的引入使淀粉颗粒的部分双螺旋结构被破坏,所需能量降低,焓值降低。


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