机械球磨淀粉的阳离子化及其表面施胶作用研究

本文采用机械球磨的方法对木薯淀粉进行活化处理,在分析不同球磨时间淀粉结构性能变化的基础上,研究了机械球磨对木薯淀粉的阳离子化及阳离子淀粉对纸张表面施胶作用的影响。研究结果表明,机械球磨可提高木薯淀粉与醚化剂的反应活性,在醚化剂用量不变的条件下,随着球磨时间的增加,其阳离子淀粉的取代度逐渐增大。机械球磨导致淀粉分子质量下降,影响其阳离子淀粉对纸张的施胶作用。在本研究范围内,机械球磨3h其阳离子淀粉施胶后纸张的环压强度、抗张强度、拉毛速度、抗水性等相对最好。适宜的机械作用可提高其阳离子淀粉对纸张的施胶效果。     

机械活化固相化学反应制备木薯醋酸酯淀粉

为获得制备醋酸酯淀粉的新工艺,采用机械活化固相化学反应法制备木薯醋酸酯淀粉。以醋酸酯淀粉的取代度为评价指标,分别探讨醋酸酐用量、NaOH用量、球磨温度、球磨时间、搅拌速度、球磨介质的堆体积等因素对木薯淀粉醋酸酯反应的影响,并对影响因素进行了正交优化。结果表明:在醋酸酐质量分数60%、NaOH质量分数2.0%、球磨温度60℃、球磨时间60 min、搅拌速度380 r/min、球磨介质堆体积500 mL的反应条件下,制备得到的木薯醋酸酯淀粉的取代度为0.263 2,反应效率为25.57%。并采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)对木薯醋酸酯淀粉的结构进行了表征。机械活化对淀粉发生酯反应有显著的强化作用。     

机械活化干法制备硬脂酸木薯淀粉酯

为获得制备硬脂酸淀粉酯的新工艺,采用机械活化干法制备木薯硬脂酸淀粉酯。以取代度和反应效率为指标,分别探讨硬脂酸用量、盐酸用量、球磨温度、球磨时间、搅拌速度、球磨介质的堆体积等因素对木薯淀粉硬脂酸酯反应的影响,并对影响因素进行了正交优化。结果表明,机械活化明显提高了木薯淀粉的酯化反应活性。通过正交试验确定了制备硬脂酸酯的最佳工艺条件为:硬脂酸质量分数5%、盐酸质量分数0.14%、球磨温度50℃、球磨时间60 min、搅拌速度380 r/min、球磨介质堆体积500 mL,在此条件下制备的木薯硬脂酸酯淀粉的取代度为0.007 1,反应效率为28.77%。并采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对木薯硬脂酸淀粉酯的结构进行了表征。检测结果显示,木薯硬脂酸淀粉酯具有良好的乳化能力。     

从木薯渣中提取小颗粒淀粉的研究

木薯渣以复合酶进行酶解,得到的淀粉乳经分离精制、脱水干燥得到小颗粒淀粉。从廉价的木薯渣中提取天然的小颗粒淀粉,无需球磨、改性等工艺,能耗低、成本低、工艺简便,得到的小颗粒淀粉粒径均匀,平均粒径5~6μm,有效解决了木薯渣脱水干燥困难、综合利用率低及小颗粒淀粉生产成本高的问题,并为木薯淀粉生产企业开辟了减轻环保压力、提高经济效益的新途径。     

利用球磨改变绿豆淀粉颗粒形貌及糊表观粘度研究

对绿豆淀粉进行机械球磨改性,研究绿豆淀粉在不同球磨时间后颗粒形貌的变化及糊表观粘度与浓度和温度的关系。结果表明,随着球磨时间的延长,绿豆淀粉颗粒不断变小,球磨能有效改变淀粉的粒度。球磨处理会导致绿豆淀粉糊表观粘度降低,球磨程度越大,表观粘度降低越明显,且对浓度和温度的依赖性也随之减弱。机械球磨能赋予淀粉“高浓低粘”及温度稳定等特性。     

机械活化木薯淀粉的光谱分析

采用机械活化的方法对木薯淀粉进行处理,利用X射线衍射、红外光谱及激光光谱等方法对处理后木薯淀粉的结晶结构、分子基团和粒径分布进行分析。研究结果表明,机械活化可以有效降低木薯淀粉颗粒的粒径,且粒径线性回归的趋势分布随活化时间不同而迁移,机械活化能破坏木薯淀粉的结晶结构,在X射线衍射图上表现为结晶衍射峰消失,机械活化可以增加木薯淀粉中反应基团游离羟基的数量,尤其使伯羟基的数量增加。     

微细化淀粉颗粒形貌及显微结构分析

采用真空球磨设备,以食用级马铃薯淀粉、木薯淀粉及玉米淀粉为原料,制备不同粒度的微细化淀粉,并对淀粉粒度变化、形貌及聚集态结构等进行表征。扫描电镜形貌分析表明,淀粉颗粒在球磨处理过程中,其形貌特征发生了明显的变化,淀粉颗粒破碎首先发生在颗粒的缺陷处、裂纹处、结晶区处等应力相对集中的区域,当球磨处理时间继续增加时,会呈现一种细化与团聚并存的动态平衡;研究中还发现,淀粉在微细化处理中,并不单是淀粉表面薄层逐渐剥落的过程,大多淀粉颗粒呈现出大块层破碎、淀粉核心崩解等现象。     

机械活化强化木薯淀粉液化的动力学研究

目的:对机械活化木薯淀粉进行液化动力学研究,探讨机械活化对淀粉降解的影响规律;方法: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,以α-淀粉酶为液化试剂,分别考察底物浓度、酶用量、反应温度、反应体系pH值、机械活化时间等动力学因素对液化反应速率的影响;结果:α-淀粉酶对机械活化淀粉的液化遵循Michaelis-Menten方程,原淀粉、活化30,60 min淀粉的米氏常数Km分别为1.928 2,2.550 5,5.756 1 mg/mL,最大反应初速度Vmax分别为0.096 6,0.335 6,0.747 5 mg/mL·min;结论:机械活化对木薯淀粉液化过程有显著的强化作用,主要原因是机械活化使木薯淀粉紧密的颗粒表面和结晶结构受到破坏,降低了结晶度,液化试剂更容易渗透到颗粒内部使淀粉液化.     

机械活化木薯淀粉微生物降解性能的研究

采用搅拌球磨机对木薯淀粉进行机械活化,以活化时间为60 min的木薯淀粉和原淀粉为原料,酒曲为降解试剂进行微生物降解反应,并以降解产物的葡萄糖值(Dextrose Equivalent,DE)为评价指标,分别研究了淀粉预处理温度、pH值、淀粉质量浓度、降解时间、降解温度、酒曲培养液用量等因素对降解产物中葡萄糖值的影响.结果表明,机械活化预处理能提高木薯淀粉微生物降解反应液中葡萄糖的含量,且机械活化淀粉未经糊化就能直接被微生物降解,降解60 min时的DE值为35.05%,与原淀粉相比,提高了26.73%.机械活化作用破坏木薯淀粉紧密的颗粒表面和结晶结构,有效地提高了微生物降解反应活性.并采用光学显微的方法对淀粉降解过程中的颗粒进行形貌观察.     

交联木薯淀粉的干法制备及其性能研究

为了提高交联淀粉的生产效率,以木薯淀粉为原料,三偏磷酸钠为交联剂,采用机械活化辅助干法制备了交联木薯淀粉。以沉降积为评价指标,考察了三偏磷酸钠用量、氢氧化钠用量、反应温度、反应时间、球磨介质堆体积、转速对交联反应的影响。在单因素实验基础上,采用正交试验优化了工艺条件,并对交联木薯淀粉的理化特性和结构进行了表征与分析。结果表明,干法制备交联木薯淀粉的最佳工艺条件为:三偏磷酸钠用量4%,氢氧化钠用量2.5%,反应温度40℃,反应时间60 min,转速380 r·min-1,球磨介质堆体积500 mL,在此条件下制备的交联木薯淀粉沉降积为1.52 mL;FTIR、XRD、SEM进一步证实木薯淀粉发生了交联反应。随着木薯淀粉交联度的增大,木薯交联淀粉较原淀粉透光率、膨胀度、溶解度下降,凝沉性增强,更适应食品工业的发展。