大米氧化淀粉制备工艺及其凝胶性的研究

研究大米淀粉的氧化条件,包括反应的pH、催化剂硫酸铜用量、反应温度、反应时间、以及H2O2用量对氧化淀粉凝胶性的影响,采用TA-XT.plus物性仪对不同条件下制备的大米氧化淀粉凝胶的质构特性-硬度和弹性进行测定.最终通过正交试验得出制备大米氧化淀粉最适宜的条件为:反应pH值为8,CuSO4用量为淀粉干基的0.15%,反应温度为55℃,反应时间为3 h,H2O2用量为淀粉干基的4%.在此条件下制备的大米氧化淀粉凝胶硬度可达到1213.34 g,弹性可达到0.987.与大米原淀粉凝胶相比,其硬度和弹性分别提高了39.2%和10.5%.     

复合氧化剂法合成氧化玉米淀粉

以玉米淀粉为原料,过氧化氢和过硫酸钾为复合氧化剂,Fe~(2+)为催化剂,在酸性条件下以湿法工艺合成氧化玉米淀粉。以淀粉质量分数、复合氧化剂比例、复合氧化剂质量分数(占干淀粉总量)、催化剂质量分数(占干淀粉总量)、反应温度、反应时间等因素为变量,以羧基含量作为氧化度衡量指标,采用单因素试验和正交优化试验,确定制备氧化玉米淀粉最佳工艺条件为:淀粉质量分数35%、复合氧化剂质量分数8%、复合氧化剂比例[m(H_2O_2):m(K_2S_2O_8)]为4:1、体系pH 4.00、催化剂质量分数0.3%、反应温度50℃、反应时间1.5 h,在此条件下,可合成氧化度为0.118%氧化玉米淀粉。     

三种马铃薯氧化淀粉的部分性质及其对哈尔滨红肠品质的影响

采用过氧化氢、次氯酸钠和二氧化氯作为氧化剂制备马铃薯氧化淀粉,然后对其部分性质进行研究,并考察了其对哈红肠品质的影响.其中,H2O2作为氧化剂制备的氧化淀粉,其羰基含量明显高于次氯酸钠氧化淀粉和ClO2氧化淀粉.与原淀粉比较,三种氧化淀粉的凝沉性有了不同程度的提高,其透光率也显著提高.马铃薯原淀粉经ClO2氧化后,粘度提高至原淀粉粘度的3倍,而H2O2和次氯酸钠制备的氧化淀粉,其粘度则显著降低.由电镜扫描结果可知,马铃薯原淀粉经H2O2、次氯酸钠和ClO2氧化后,淀粉表面变得较为粗糙.将三种马铃薯氧化淀粉添加到哈尔滨红肠中,通过质构分析发现红肠的硬度和咀嚼性显著提高,而弹性和内聚性无明显差异.     

微波氧化过程对氧化淀粉阻垢性能的影响

以玉米淀粉为原料,采用微波处理方式,以双氧水为氧化剂,对玉米淀粉进行改性,引入羧基、羰基等官能团,缩短氧化反应时间,得到高羧基含量、少盐残的氧化淀粉阻垢剂。通过微波功率、氧化剂用量、水分含量等单因素实验,研究其对氧化淀粉阻垢性能的影响,得出羧基含量、羧基-羰基比与氧化淀粉阻垢性能呈正相关。通过监测微波反应过程中水分含量、羧基、羧基-羰基比例的变化过程,反映淀粉微波氧化反应过程中的条件变化(水分含量、p H、温度)对氧化淀粉的氧化程度、溶解度、阻垢性能的影响机制。得到了冷水可溶、高阻垢性能的氧化淀粉。     

钨酸在氧化淀粉制备中的催化作用研究

采用钨酸作催化剂、双氧水作氧化剂制备氧化淀粉,通过与不加催化剂双氧水氧化淀粉比较.发现羧基含量增加、黏度下降明显,证明钨酸对双氧水氧化淀粉有催化作用,并与硫酸铜、硫酸亚铁等成熟的氧化淀粉催化剂进行比较,发现钨酸对氧化淀粉的制备有催化作用,并且具有催化作用比较温和、氧化深度比较均匀、色泽较好等特点.分析了pH值、反应温度、催化剂钨酸加入量对钨酸催化制备氧化淀粉的氧化深度的影响,确定了钨酸催化制备氧化淀粉的较优工艺.     

氧化工艺对氧化淀粉性能的影响研究

为研究应用不同氧化剂制备的氧化淀粉性能的差异,分别对应用次氯酸盐和过氧化氢制备的氧化淀粉的性能进行了测试、对比.通过测试两种氧化工艺所制备的氧化淀粉的溶液性能、浆膜性能和浆纱性能,得知:采用次氯酸钠制备的氧化淀粉的浆膜强伸性能和浆纱性能优于采用过氧化氢制备的氧化淀粉,说明采用次氯酸钠制备的氧化淀粉更适用于经纱上浆.     

超声辅助2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基催化制备绿豆氧化淀粉及其结构与性质分析

以绿豆淀粉为原料,次氯酸钠为氧化剂,2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基(2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-1-oxyl,TEMPO)为催化剂在超声作用下制备绿豆氧化淀粉并对其结构性质进行分析。通过单因素试验,确定氧化淀粉制备最佳工艺条件为氧化剂物质的量与淀粉含有葡萄糖单元物质的量比1.5∶1、反应pH 8.5～9.0左右,在此工艺条件基础上研究超声处理对于氧化淀粉结构与性质的影响。结果表明:超声频率25 kHz时,淀粉氧化度最高,粒径最小;扫描电子显微镜观察结果显示,原淀粉颗粒光滑完整,氧化淀粉颗粒破碎缩小,表面出现孔洞及凹陷;傅里叶变换红外光谱结果显示在1 613～1 637 cm~(-1)出现了明显的羧基吸收峰,说明淀粉被成功氧化;X射线衍射结果显示与原淀粉相比,氧化淀粉的衍射峰及位置都没有变化,淀粉晶型未改变;淀粉经氧化后,黏度、粒径、Zeta电位、溶解度、透光率等性质发生较明显变化,利于绿豆淀粉的应用。     

机械活化对玉米淀粉氧化反应的强化作用

研究机械活化对玉米淀粉氧化反应的强化作用.采用搅拌球磨机对玉米淀粉进行机械活化,以活化60 min的玉米淀粉为原料,CuSO4为催化剂,H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,并以羧基含量为评价指标,分别考察活化时间、反应时间、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量及体系含水量等因素对玉米淀粉氧化反应的影响.结果表明,机械活化对玉米淀粉氧化反应有显著的强化作用,在反应时间为120 min、反应温度50℃,H2O2与淀粉的摩尔比为0.586,催化剂CuSO4在淀粉中的质量分数为0.030%,体系含水量27.370%的条件下,由活化60 min的玉米淀粉制得的氧化淀粉羧基含量为0.924%,而在相同条件下,由原玉米淀粉制得的氧化淀粉羧基含量仅为0.244%.     

新型氧化剂微波干法制备氧化淀粉及其性能研究

干法制备变性淀粉已逐步在国内推广,它具有流程短,能耗低,操作简便等优点。采用微波干法工艺,研究了二氧化氯、氯酸钠两种氧化剂制备氧化淀粉(分别为氧化淀粉A和氧化淀粉B)的工艺和变性淀粉的性能。工艺研究表明,两种氧化剂均能通过微波干法制备氧化淀粉,而氧化淀粉A和氧化淀粉B的羧基含量分别为(0.068±0.002)%和(0.586±0.002)%。性能研究表明,氧化淀粉的热黏度稳定性得到了改善,氧化淀粉B的冻融稳定性较好,经2次冻融,析水率仅为23.7%;氧化淀粉A耐碱性能好,耐酸性较差,氧化淀粉B则具有较好的耐酸耐碱性;X-射线衍射结果表明淀粉的氧化反应主要发生在淀粉的无定型区,而晶体结构仍与原淀粉相同。     

新型玉米氧化淀粉的制备及浆纱性能研究

原玉米淀粉具有成膜性差、粘度高等缺点,为了解决这些问题,本文选用H_2O_2作为氧化剂对玉米淀粉进行变性处理,通过改变氧化剂与原淀粉的质量比来制备不同氧化程度的氧化淀粉,并对其浆液性能和浆纱性能进行测试并与参比变性淀粉对比。结果表明:氧化处理可以降低原淀粉浆液粘度,3#氧化淀粉(质量比为8%)的浆液和浆纱性能与参比变性淀粉接近,通过3#氧化淀粉制备可以确定新型玉米氧化淀粉的氧化工艺及其最优的工艺参数。     

机械活化木薯淀粉干法制备氧化淀粉的工艺优化

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化60min的木薯淀粉为原料,CuSO4为催化剂,H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,采用正交实验法对由活化60min的木薯淀粉干法制备氧化淀粉进行工艺优化,并与原木薯淀粉制备氧化淀粉的工艺条件进行比较。实验结果表明,活化60min的木薯淀粉制备氧化淀粉的最优工艺条件为:反应时间120min、pH值5、反应温度50℃、硫酸铜在淀粉中的质量分数0.03%、双氧水与淀粉的摩尔比0.527、体系水的含量27.37%。在此条件下制得的氧化淀粉羧基含量为0.89%,明显比最优条件下由原木薯淀粉制得的氧化淀粉羧基含量高。     

催化剂对双氧水氧化淀粉的催化效果研究

以木薯淀粉为原料,双氧水为氧化剂,分别以硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镍和硫酸锰为催化剂,采用微波辐射法制备氧化淀粉,研究探讨催化剂在不同的反应体系对双氧水氧化木薯淀粉的催化作用。结果表明:硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸镍和硫酸锰对双氧水氧化木薯淀粉均有明显的催化作用,催化剂对双氧水氧化木薯淀粉的催化效果受反应体系pH值的影响。     

马铃薯氧化淀粉性质及表征

采用马铃薯淀粉为原料,FeSO4为催化剂,H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,对氧化淀粉溶解度及其糊的表观粘度、透明度、冻融稳定性、凝沉性等性质进行研究。结果表明,与原淀粉相比,马铃薯氧化淀粉溶解度、透明度增大,表观粘度降低,冻融稳定性增强,凝沉性减弱;并对氧化淀粉结构进行表征。     

机械活化木薯淀粉干法制备氧化淀粉的研究

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以不同活化时间的木薯淀粉为原料、CuSO4为催化剂、H2O2为氧化剂干法制备氧化淀粉,并以羧基含量为评价指标,分别考察了活化时间、反应时间、反应温度、氧化剂用量、催化剂用量、pH值、体系含水量等因素对木薯淀粉氧化反应的影响.实验结果表明,机械活化对木薯淀粉的氧化反应有显著的强化作用,活化时间越长,木薯淀粉被氧化的程度越深,羧基含量越高.活化1 h的样品在制备条件为反应时间120 min、H2O2与淀粉的摩尔比0.586、催化剂CuSO4在淀粉中的质量分数0.03%、反应温度50℃、体系含水量27.37%、体系pH值等于5时制得的氧化淀粉羧基含量为0.81%,而在相同条件下,由原木薯淀粉制得的氧化淀粉羧基含量仅为0.26%.     

醋酸酯大米淀粉的有限溶剂法合成及表征

以氧化淀粉为原料,Na_2CO_3和NaOH为碱化剂,无水乙醇为湿润剂,醋酸酐为乙酰化试剂,探讨了醋酸酯大米淀粉的有限溶剂法合成方法。运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等技术分析了醋酸酯大米淀粉的结构特征。通过响应面优化法确定有限溶剂法合成醋酸酯大米淀粉的最佳工艺条件:m(Na_2CO_3):m(NaOH)=3:7,反应温度70℃,反应时间2.5h,m(氧化淀粉):m(碱):V(醋酸酐):V(无水乙醇)=5:1:2.5:1.2。FTIR结果表明,氧化淀粉经过乙酰化反应引入乙酰基。XRD和SEM结果表明,乙酰化反应对淀粉颗粒结构造成严重破坏,高取代度的醋酸酯淀粉具有无序的结晶结构。有限溶剂法可以很好地控制醋酸酯大米淀粉的取代度。     

真空辅助微波半干法制备氧化淀粉

将真空处理应用于玉米淀粉的氧化改性中,以过氧化氢为氧化剂,采用微波半干法工艺,研究了催化剂用量、加水量、微波反应温度、真空处理时间等因素对黏度的影响,并将其与未真空氧化淀粉黏度进行比较;用红外光谱、偏光十字和扫描电镜对淀粉结构进行表征。结果表明,同样条件下,真空氧化淀粉粘度明显低于未真空氧化淀粉;在过氧化氢用量10%(以淀粉干基计,V/m),催化剂用量0. 013 6%(以淀粉干基计,质量分数),加水量34%(以淀粉干基计,质量分数),微波反应温度60℃,真空处理时间20 s,微波反应时间6 min时制得真空氧化淀粉粘度为11. 8 mPa·s,羧基含量为0. 556%;相同条件下,未真空的氧化淀粉黏度为21. 8 mPa·s,羧基含量为0. 414%。因此,真空协助微波法用于淀粉氧化制备,具有快速、节能、减排、降耗的效果;结构表征结果表明氧化反应主要发生在淀粉颗粒的无定型区。     

次氯酸钠、过硫酸钾氧化淀粉效果的比较

对次氯酸钠与过硫酸钾分别作为氧化剂生产氧化淀粉进行了比较研究.结果表明,在制备 粉状氧化淀粉时用次氯酸钠作氧化剂的效果比过硫酸钾好,且次氯酸钠以滴加方式加入淀粉中效 果更好.     

两种小颗粒淀粉比较

对大米淀粉和小麦B淀粉化学组分、性质进行研究,结果表明:小麦B淀粉含有蛋白质、脂肪、戊聚糖等成分明显高于大米淀粉;大米淀粉和小麦B淀粉的结晶结构相似,都为A型。大米淀粉和小麦B淀粉重量平均分子量(或重量平均聚合度)、数量平均分子量(或数量平均聚合度)、分散度都相当接近,大米淀粉膨润力小于小麦B淀粉,而蓝值、溶解度、粘度均大于小麦B淀粉。     

高浓低黏高稳定性阳离子表面施胶淀粉的研制

以木薯淀粉为原料,采用低黏度化与阳离子化同时进行,然后用复合氧化相结合的方法研制高浓低黏高稳定性阳离子表面施胶淀粉.探讨了活化降黏剂用量、氧化剂A用量、氧化剂B用量、醚化降黏反应温度、醚化降黏反应时间等对阳离子表面施胶淀粉黏度及电位的影响.结果显示:在水介质中,阳离子醚化剂用量2.5%,活化降黏剂用量0.8%,醚化反应温度48℃,醚化反应时间5h,氧化剂A用量0.6%-0.8%,一次氧化反应温度42℃,一次氧化反应时间2h,氧化剂B用量1.0%～1.5%,二次氧化反应温度36℃,二次氧化反应时间2h,得到的阳离子淀粉糊液黏度低、稳定性高,能满足高浓度表面施胶的需要.     

氧化法制备低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的研究

对蜡质大米淀粉先采用次氯酸钠氧化,降低粘度的同时在淀粉分子上引入了亲水基团,再采用辛烯基琥珀酸酐进行酯化来制备低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯,结果显示,次氯酸钠的添加量为5%,氧化温度为35℃,对蜡质大米淀粉先氧化12h,再在pH为8.6的条件下,添加3%的辛烯基琥珀酸酐进行酯化,可制得粘度为42cp,取代度为0.02的氧化型低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯,次氯酸钠的漂白作用使产品的白度增加,氧化过程中亲水基团的接入使产品的透明度、稳定性均高于先酸化再酯化以及先酶解再酯化的同类产品,用此方法生产低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯解决了采用传统方法降低粘度生产的该类产品稳定性差,白度低,淀粉易老化的缺陷,大大提高了产品特性.