交联辛烯基琥珀酸淀粉酯亲核取代机理与结构表征

以木薯淀粉为原料,环氧氯丙烷和辛烯基琥珀酸酐为变性剂,选用水相法工艺制备交联辛烯基琥珀酸淀粉酯。采用红外光谱、电镜扫描、X射线衍射和差示扫描量热等手段对产物进行结构分析和合成机理研究。结果表明:在pH为7.0～8.5的范围内,产物取代度随着pH值的增大而增大,说明交联酯化符合亲核取代反应机理;红外光谱图中,1718.72cm-1和1570.33cm-1处产生了新的吸收峰,证实在淀粉中引入了辛烯基琥珀酸基团,930.97cm-1处吸收峰强度加强,说明淀粉分子间形成了醚化交联键;淀粉经交联酯化双重变性后受侵蚀的颗粒增多,部分颗粒表面变粗糙,并出现凹陷;交联酯化反应主要发生在淀粉颗粒的非结晶区,对结晶区破坏不明显;交联酯化提高了淀粉的糊化温度和热稳定性。结构分析证明了交联辛烯基琥珀酸淀粉酯兼具交联与酯化双重结构特征,有望能广泛应用于食品及医药行业中。     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备与结构表征

以木薯淀粉为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,用乙醇溶剂法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-COSAS)。以结合磷含量(CP)、取代度(DS)、黏度(η)为评价指标,探讨STMP用量(占淀粉干基的质量分数),交联时间、交联温度、交联p H值和酯化时间、酯化温度、酯化p H值等因素对CP或DS和η的影响。通过单因素和正交试验,得出制备低黏度N-COSAS的较佳工艺条件:在加入STMP 1.5%时,交联反应的时间、温度和p H值分别为4 h,45℃和10.0,酯化反应的时间、温度和p H值分别为3 h、35℃和8.5。扫描电镜观察显示N-COSAS颗粒表面有明显裂痕,表面被卷起;X射线衍射图谱显示,N-COSAS的相对结晶度为8.24%,晶型属于V型;红外光谱显示,N-COSAS在1570.06 cm–1处出现新的吸收峰,在929.69 cm–1处峰的强度增加,证明在淀粉分子中引入了辛烯基琥珀酸基团和交联键。     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的一步法合成及其性能

以非晶木薯淀粉(N-NS)为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,采用一步法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-1-COSAS),测定产物的取代度、结合磷含量、透明度、表观黏度、特性黏度和蓝值,并与三步法合成的非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-3-COSAS)作对比。同时采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对产物的官能团、形貌、结晶结构和热稳定性进行表征。结果表明,N-1-COSAS的取代度、结合磷含量、特性黏度要比N-3-COSAS的大,糊化温度比N-3-COSAS的低;N-1-COSAS与N-3-COSAS在1600 cm–1附近都出现了辛烯基C=C特征吸收峰,表明酯化反应的发生;N-1-COSAS与N-3-COSAS的结晶度均比原淀粉低,峰的弥散程度与N-NS相似;N-1-COSAS与N-3-COSAS颗粒表面比N-NS更加粗糙,且这二者的热稳定性优于N-NS。     

疏水改性籽粒苋淀粉颗粒稳定的Pickering乳液

利用碱提法从籽粒苋种子中提取了籽粒苋淀粉(St)颗粒,使用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对提取的淀粉颗粒进行疏水改性,得到了两亲性的辛烯基琥珀酸淀粉酯(OSA starch)颗粒。通过红外光谱(FTIR)及X射线衍射仪(XRD)对其结构进行了表征。随着改性淀粉颗粒取代度的增加,其疏水性增强。以液体石蜡作为油相,将改性淀粉颗粒作为单一的乳化剂应用于Pickering乳液的制备。当油水体积比为1∶1时,取代度为0.089的改性淀粉颗粒的质量分数为0.5%以上,即可得到优异稳定性的乳液。随着改性淀粉颗粒用量的增加,乳液液滴粒径变小,乳液稳定性增强。     

超声作用下辛烯基琥珀酸淀粉酯合成工艺及反应机理研究

以木薯淀粉为原料,辛烯基琥珀酸酐为变性剂,采用湿法工艺,在超声作用下制备辛烯基琥珀酸淀粉酯.用单因素实验探索最佳制备工艺条件及酯化反应机理.结果表明,超声作用制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的最佳工艺条件为：超声作用时间30 min,超声功率250 W,酯化pH 8.5,反应温度35℃,在最佳工艺条件下制备所得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度达0.0181,比未施加超声作用所制得的产品取代度提高了28.4％.超声波强化淀粉变性反应机理是超声波的空化效应对木薯淀粉的颗粒结构有一定影响,使淀粉颗粒表面变粗糙,增加了反应物之间的接触面积,强化了酯化反应的发生.     

淀粉辛烯基琥珀酸铝在护肤品中的应用

介绍了淀粉辛烯基琥珀酸铝的结构特点和乳化机理。列举了淀粉辛烯基琥珀酸铝在护肤乳液/霜/膏中的配方,并对各个配方与相应的空白配方进行感官评价测定。结果表明,淀粉辛烯基琥珀酸铝可以增加体系的浓稠度,减轻油腻感,起到改善产品肤感的作用。     

改性蜡质玉米淀粉稳定Pickering乳液的制备及应用

采用辛烯基琥珀酸酐(OSA)对蜡质玉米淀粉(WS)疏水改性制得辛烯基琥珀酸酐改性蜡质玉米淀粉(OSA-WS),以不同取代度OSA-WS制备了稳定的Pickering乳液。测定了OSA-WS取代度(DS)、反应效率(RE)及三相接触角,对其进行了FT-IR、XRD和SEM表征。结果表明,OSA通过与淀粉表面羟基反应对其进行改性并未改变淀粉颗粒结构;随着取代度的增大,淀粉颗粒乳化性增加,制得Pickering乳液稳定性增强;以OSA-WS为乳化剂制得包埋辅酶Q10的Pickering乳液,通过透皮运输实验可知,与辅酶Q10的油溶液相比,包埋辅酶Q10的Pickering乳液更有利于辅酶Q10的透皮运输。     

高取代度环烯基琥珀酸淀粉酯的合成研究

根据淀粉的结构和性质可以对其进行改性,从而改善淀粉自身的一些缺陷．扩大它的应用范围。琥珀酸淀粉酯是一种重要的变性淀粉,是由烯基琥珀酸酐和淀粉通过酯化反应制得的,其物理化学特性与淀粉相比发生了很大变化,在工业领域得以广泛应用。常用的淀粉酯有辛烯基琥珀酸淀粉酯SSOS和十二烯基琥珀酸淀粉酯SSDS。 合成烯基琥珀酸酐所用的原料一般通过α-烯烃双键异构化的方法获得。由于核算关键异构化产物的平衡受热力学控制,难以在一次平衡中获得α-烯质量分数低于5％的产物。因此必须采用“全异构化”工艺,但是经济成本过高．实施起来比较困难。现以含有共轭双键的山梨酸为原料,以顺丁烯二酸酐（马来酸酐）为亲二烯加成试剂,发生D-A反应制得环烯基琥珀酸酐。这两种原料价格适当,分布合理,是比较理想的原料。     

有机相法合成辛烯基琥珀酸淀粉酯

变性淀粉工业是国内具有广阔的市场前景的工业之一。辛烯基琥珀酸淀粉酯是种非常重要的亲油脂变性淀粉,乳化稳定,效果优良,对人体无毒副作用,作为一种新的食品添加剂,成为国际上通用的安全添加剂,在各种行业都有广泛的应用。本研究从反应机理出发,以丙酮为分散相,进行反应。探索了多种催化剂,寻找最佳催化剂;通过实验确定以磷酸钠作为催化剂。以此基础上,探索不同浓度的辛烯基琥珀酸酐(OSA)对反应取代度的影响,寻找合适的反应条件。最适宜的反应条件为:OSA反应浓度为0.6 mol/L,需要的丙酮体积为150 mL,磷酸钠质量为7 g,加热温度为40℃,加热时间为4 h。     

葡萄糖酯表面活性剂的制备、结构表征及其性质

以葡萄糖为原料进行疏水改性,采用液相色谱(HPLC-ELSD)、红外光谱(FT-IR)和13C核磁(13C-NMR)对改性产物辛烯基琥珀酸葡萄糖酯(OSGE)进行结构表征,研究了OSGE的界面性质。实验表明,葡萄糖与辛烯基琥珀酸酐(OSA)发生了酯化反应,且随着OSA添加量的增加,糖酯含量也相应增加。OSGE的临界胶束浓度(cmc)0.20～1.05 g/L,最低表面张力27.018 m N/m,HLB值13～16,刺激性实验表明,OSGE的玉米醇溶蛋白溶解值小于0.008 g/L,优于烷基糖苷,说明其在温和日化产品中的开发具有潜在的应用前景。     

酶促酯化制备松香酸淀粉酯的性质及结构表征

以松香和木薯淀粉为原料,二甲基亚砜（DMSO）为溶剂,采用酶催化酯化法在温和条件下制备了取代度0.031～0.092的松香酸淀粉酯,并对其部分理化性质进行了研究。结果表明：松香酸淀粉酯的性能与其取代度密切相关。随着取代度的增大,酯化淀粉产物的可溶指数和溶胀度降低,相对黏度和特性黏度增强,分子链也随取代度的增大而增加。通过对淀粉-碘络合物的紫外光谱分析,发现随着取代度的增大,酯化产物的最大紫外吸收波长向长波长方向移动,且蓝值减小。红外光谱（FT-IR）、核磁氢谱（¹H NMR）、差示热扫描（DSC）、热重差（TGA）和扫描电镜（SEM）对不同取代度的松香酸淀粉酯表征分析的结果表明：酯化产物在1727 cm^-1处产生C O的特性吸收峰,糊化温度及热稳定性相对预处理淀粉有所降低,淀粉颗粒的结晶度下降。     

甲基丙烯酸缩水甘油酯-苯乙烯-丙烯腈聚合物的合成

采用悬浮聚合方法,使甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)、苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)单体发生自由基聚合,获得数均摩尔质量M_n=7×10~4g/mol,分散度D=2.36,外观无色透明的三元共聚物珠粒.通过红外分析发现其在1727 cm~(-1)处有羰基的强烈伸缩振动吸收峰,在1253 cm~(-1)(环氧基团的对称振动吸收峰)、915 cm~(-1)和861 cm~(-1)(环氧基团的不对称振动的两个吸收峰)处的红外吸收峰,表明了环氧基团的存在;3200～3600 cm~(-1)范围没有明显的羟基吸收峰,说明聚合物中GMA的环氧基团很少或基本上没有开环,据此可以初步认定GMA单体在参与聚合反应时,是以打开双键的形式进行加成聚合反应.     

PSAF@淀粉无机-有机杂化絮凝剂的合成与表征

将粉煤灰与固体氢氧化钠混合焙烧活化,经酸浸、静置后引入淀粉和引发剂K2S2O8,通过水解、缩聚等步骤一步法合成聚硅酸铝铁(PSAF)-淀粉杂化絮凝剂,考察了淀粉添加量和引发剂用量对絮凝性能的影响.研究发现,当淀粉添加量为40%,引发剂用量为1%时,对低浊度模拟水样的浊度去除率最高可达76.3%.PSAF@淀粉杂化絮凝剂电导率随浓度呈现良好的线性关系,在1086 cm-1处保留更为明显的淀粉葡萄糖C-O-C伸缩振动吸收峰,半衰期温度也较PSAF-淀粉混合物要高,热稳定性更好,表明PSAF-淀粉杂化产物无机-有机间以共价键形式结合.     

Effect of amphiphilic phosphate/octenylsuccinate starch on enhancing adhesion to hydrophobic polyester fibers in sizing

Amphiphilic starch at different degree of substitution (DS) was prepared by phosphorylation and octenylsuccinylation of acid-thinned starch with sodium tripolyphosphate and 2-octenylsuccinic anhydride, respectively for improving the adhesion of starch to polyester fibers. Various assessment of starch such as ¹H NMR and FTIR analysis, apparent viscosity, starch clarity, adhesion to polyester fiber, desizing efficiency and biodegradability were conducted. The ¹H NMR and FTIR spectroscopy revealed that octenylsuccinate and phosphate substituents have been attached to the molecular chain of starch. Also, the apparent viscosity, paste clarity, desizing efficiency and biodegradability of the amphiphilic starch increased as the DS of phosphate increased. It was observed that the amphiphilic starch was an effective method for stronger adhesion unto polyester fibers but reduced at the highest DS of phosphate due to excessive hydrophilicity. As compared to acid-thinned starch, the stronger adhesion of the amphiphilic starch was attributed to the steric hindrance caused by the two substituents on starch and the good dispersibility impacted by the phosphate substituents on starch. Conclusively, the strongest adhesion on polyester fibers, good paste clarity, good desizing efficiency and enhanced biodegradability of starch were attained at phosphate and octenylsuccinate DS ratio of 0.031/0.014.     

Oxidation of potato starch with NO2: characterization of the carboxylic acid salts

Oxidation of primary hydroxyl groups of potato starch to the corresponding carboxylic acids was performed in a fluidized bed using N₂-diluted NO₂ as oxidant. FT-IR spectrum of the oxidized starch show the presence of two absorption bands at 1743 and 1379 cm⁻¹. The absorption at 1743 cm⁻¹ which normally attributed to carbonyl absorption vanishes after washing the oxidized starch by water. Then two new absorption bands appeared at 1650 and 1400 cm⁻¹ corresponding to the ionized carboxyl groups.

The presence of nitrate favor the un-ionized form of carboxyl groups and then the band at 1743 cm⁻¹ can be observed. Furthermore, the ionized carboxyl absorption (1600, 1400 cm⁻¹) are replaced by carbonyl absorption at 1743 cm⁻¹ by adding DCl. By means of ¹³C NMR analysis, oxidized starch, show a band around 200 ppm attributed to carboxylic acid, no formic acid was detected indicating that no cleavage took place under the applied reactions conditions.     

淀粉基木材胶黏剂的制备与性能

以玉米淀粉为接枝骨架,过硫酸铵为引发剂,与接枝单体乙酸乙烯酯-丙烯酸丁酯进行接枝共聚反应,制取淀粉基木材胶黏剂。对得到的淀粉接枝共聚物进行了表征分析及性能研究。IR谱图表明,样品除了保持淀粉的特征吸收峰外,在1730—1740cm。之间出现了羰基特征吸收峰。X-粉末衍射图表明,样品多为弥散峰,证明淀粉接枝共聚物基本为少量结晶态与无定形态共存的结构。TG、DTA曲线证实了接枝共聚反应的发生,且淀粉接枝共聚物的热稳定性优于纯玉米淀粉。性能测试结果表明,制备的胶黏剂具有较好的高温稳定性、粘接性,各项指标已达到了国家标准HG／T2727—95中聚乙酸乙烯酯木材胶黏剂的性能指标,特别是压缩剪切干强度远远超过了国家标准。     

碱溶解玉米淀粉制备高吸水性树脂

以玉米淀粉、丙烯酸为原料,过硫酸铵(APS)为引发剂,N,N'-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,将中和丙烯酸的NaOH提前加入体系溶解淀粉,一步法制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP1)。通过单因素实验探究了丙烯酸与玉米淀粉质量比、丙烯酸中和度、引发剂APS用量、交联剂MBA用量对产物吸水倍率的影响,获得最优制备参数。通过FTIR、XRD、SEM分析了SSAP1微观结构,对比了SSAP1和高温糊化淀粉制备出淀粉基高吸水性树脂(SSAP)的接枝率和应用性能。结果表明,碱溶解玉米淀粉成功接枝聚丙烯酸分子链并发生交联反应形成高吸水性树脂,该方法能更有效地破坏淀粉分子内氢键并提高反应效率;SSAP1吸水速率与重复吸水性能优于SSAP;SSAP1在蒸馏水和盐水(0.1 mol/L NaCl溶液)中的吸收倍率分别为464和34 g/g,相比SSAP的吸水倍率(428 g/g)和吸盐水倍率(26 g/g)有明显提升。     

淀粉衍生物与黄原胶、卡波姆复配凝胶的制备及其在护肤品中的应用研究

淀粉衍生物是一种来源广泛、价格低廉且安全性高的凝胶剂。将淀粉衍生物与黄原胶或仁波姆复配使用,发挥两者间的协同互补作用,既可减少原料用量,又可扩大淀粉和胶体的应用范围。介绍了淀粉和黄原胶的复配机理;以黄原胶及卡波姆为原料．分别加入不同浓度、不同改性方式的淀粉衍生物,研究淀粉胶体复配凝胶的黏度特性;并对优选的复配凝胶进行感官评测。结果表明,水薯淀粉衍生物和冷溶马铃薯淀粉在所选淀粉中黏度较高,较适宜与胶体制备复配凝胶;当黄原胶浓度为1．0％时,加入2．2％～2．4％的小薯淀粉衍生物或2．8％的冷溶马铃薯淀粉;或当骨波姆浓度为0．1％时,加入《1．8％～1．1％的水薯淀粉衍生物或1．6％的冷溶吗铃薯淀粉。均可得到与市告护肤凝露黏度相同的凝胶;感官评测表明．淀粉／胶体复配凝胶具有良好的质感和吸收效果。     

Kinetics of glucoamylase hydrolysis of corn starch

Corn starch was hydrolysed by glucoamylase (EC 3.2.1.3, 1,4‐a‐D ‐glucan glucohydrolase) in a chemostat; 106 g L^?1 reducing sugar was produced at 40 °C after 46 h, whereas only 42 g L^?1 was produced at 30 °C. When corn starch concentration was increased from 64.6 g L^?1 to 161.5 g L^?1, the amount of reducing sugar produced increased with the initial substrate concentration. The studies show that there is a product concentration (p₀) above which product inhibition becomes apparent. A new model for starch hydrolysis considering the product inhibition point is presented. Copyright © 2006 Society of Chemical Industry