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什么是變性淀粉?

作者:化工綜合網發布時間:2023-01-21分類:膠粘劑瀏覽:254


導讀:什么是變性淀粉?變性淀粉是淀粉深加工產品的重要組成部分,在我國工業化生產雖然僅有10多年的歷史,但發展非常迅速,據中國淀協變性淀粉專業委員會統計,1994年全國生產銷售各類變性淀...

什么是變性淀粉?

變性淀粉是淀粉深加工產品的重要組成部分,在我國工業化生產雖然僅有10多年的歷史,但發展非常迅速,據中國淀協變性淀粉專業委員會統計,1994年全國生產銷售各類變性淀粉總量為5.98萬噸,其中以木薯淀粉為原料生產的變性淀粉約為3萬噸,占50.2%,,到1997年全國生產銷售的各類變性淀粉總量達到20多萬噸,3年翻了3倍,其中木薯變性淀粉總量約為5.3萬噸,占26.5%。預計到2000年全國變性淀粉生產銷售總量將達到35萬噸,到2010年將突破100萬噸,變性淀粉的生產將成為淀粉工業、精細化工產業的主要支柱。

變性淀粉是許多工業部門的新型原材料。例如紡織行業,用變性淀粉取代乙烯類漿料形成一種新的不污染環境、對人體無害的漿料。再如造紙及紙制品行業,用變性淀粉作為各種助劑、施膠劑、粘結劑可以提高紙張內在和表面質量、改善印刷性能等。變性淀粉已成為造紙行業第三大原材料。另外在食品行業、水產飲料行業、建材行業等等,都在逐漸推廣使用變性淀粉,使用面和使用量日益擴大。推廣使用變性淀粉將會促進有關行業的技術進步和產品開發。

變性淀粉是以原淀粉(又稱天然淀粉)為主要原料,采用化學法或物理法或生物方法進行變性處理,以改變原淀粉的物理、化學特性。目前,全球超過千萬噸的變性淀粉產品,采用化學法生產的約占80%;物理法約占14%,其余為生物法生產的。1997年我國生產的20萬噸的變性淀粉中,化學法生產的約72%,物理法約20%,生物法約8%。

一、預糊化淀粉:

預糊化淀粉是一種加工簡單,用途廣泛的變性淀粉,應用時只要用冷水調成糊,免除了加熱糊化的麻煩。廣泛應用與醫藥、食品、化妝品、飼料、石油鉆井、金屬鑄造、紡織、造紙等很多行業。

淀粉的糊化:淀粉粒在適當溫度下(各種來源的淀粉所需溫度不同,一般60~80℃)在水中溶脹、分裂、形成均勻糊狀溶液的作用稱為糊化作用。糊化作用的本質是淀粉粒中有序及無序(晶質與非晶質)態的淀粉分子之間的氫鍵斷開,分散在水中成為膠體溶液。

糊化作用的過程可分為三個階段:(1)可逆吸水階段,水分進入淀粉粒的非晶質部分,體積略有膨脹,此時冷卻干燥,顆粒可以復原,雙折射現象不變;(2)不可逆吸水階段,隨著溫度升高,水分進入淀粉微晶間隙,不可逆地大量吸水,雙折射現象逐漸模糊以至消失,亦稱結晶“溶解”,淀粉粒脹至原始體積的50~100倍;(3)淀粉粒最后解體,淀粉分子全部進入溶液。

糊化后的淀粉又稱為α-化淀粉。將新鮮制備的糊化淀粉漿脫水干燥,可得易分散與涼水的無定形粉末,即“可溶性α-淀粉”。

2、淀粉糊化作用的測定方法:有光學顯微鏡法,電子顯微鏡法,光傳播法,粘度測定法,溶脹和溶解度的測定,酶的分析,核磁共振,激光光散射法等。工業上常用粘度測定法,溶脹和溶解度的測定。

二、酸變性淀粉

在糊化溫度以下,用無機酸處理淀粉,改變其性質的產品稱為酸變性淀粉。

反應機理:在用酸處理淀粉的過程中,酸作用于糖苷鍵使淀粉分子水解,淀粉分子變小。淀粉顆粒是由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成,前者具有α-1,4鍵,后者除α-1,4鍵,還有少量α-1,6鍵,這兩種糖苷鍵被酸水解的難易存在差別。由于淀粉顆粒結晶結構的影響,直鏈淀粉分子間經由氫鍵結合成晶態結構,酸滲入困難,其α-1,4鍵不易被酸水解。而顆粒中無定形區域的支鏈淀粉分子的α-1,4鍵、α-1,6鍵較易被酸滲入,發生水解。

工藝與原理:通常制取酸變性淀粉是使用濃淀粉淤漿,含固量約為36%~40%,加熱到糊化溫度之下(常為40~60℃),加入無機酸并攪拌一個小時或幾個小時。當達到所要求的酸度或轉化度時,

三、氧化淀粉

許多試劑都能氧化淀粉,但是工業生產中最常用的是堿性次氯酸鹽。用次氯酸鹽氧化的淀粉被稱為“氯化淀粉”(雖然處理中并沒有把氯引進淀粉分子內)。

淀粉乳漿的次氯酸鹽氧化是在堿性次氯酸鈉溶液中進行的,此時需要控制pH、溫度和次氯酸鹽、堿和淀粉的濃度。用約3%的氫氧化鈉溶液調節pH至8~10,在規定時間內添加有效氯5~10%的次氯酸鹽溶液。用添加氫氧化鈉稀溶液的方法來控制pH,并中和反應中生成的酸性物質。改變時間、溫度、pH值、淀粉品種、次氯酸鹽濃度和次氯酸鹽添加速度,能夠生產出多種不同的產品。當氧化反應達到要求程度時,將pH降至5~7,加入亞硫酸氫鈉溶液或二氧化硫氣體以除去其中多余的氯來終止反應。

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玉米淀粉和變性淀粉有哪些用途?

玉米淀粉除部分直接用于食品、烹飪和工業使用外,可以分別通過變性生產變性淀粉、水解生產淀粉糖和發酵生產氨基酸、有機酸、酶制劑、抗菌素、多糖、酒精等生化產品。酒精不但可以用作燃料乙醇,而且通過化學反應制成乙烯、乙酸乙酯、丁二烯和乙醛等中間產品,進一步加工生產精細化工產品。 普通淀粉在冷水中不能成糊、回生、黏度不穩定,但經過物理、化學處理改變淀粉分子的結構,就能改變其原有性質,賦予新的功能特性,以滿足不同用途,經過變性后形成變性淀粉。主要用于食品、飼料、造紙、紡織、醫藥、鑄造、建筑、石油鉆井、選礦、環境保護等領域。

玉米淀粉除部分直接用于食品、烹飪和工業使用外,可以分別通過變性生產變性淀粉、水解生產淀粉糖和發酵生產氨基酸、有機酸、酶制劑、抗菌素、多糖、酒精等生化產品。酒精不但可以用作燃料乙醇,而且通過化學反應制成乙烯、乙酸乙酯、丁二烯和乙醛等中間產品,進一步加工生產精細化工產品。

普通淀粉在冷水中不能成糊、回生、黏度不穩定,但經過物理、化學處理改變淀粉分子的結構,就能改變其原有性質,賦予新的功能特性,以滿足不同用途,經過變性后形成變性淀粉。主要用于食品、飼料、造紙、紡織、醫藥、鑄造、建筑、石油鉆井、選礦、環境保護等領域。

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