表面活性剂在变性淀粉中的应用.docVIP

表面活性剂在变性淀粉中的应用 表面活性剂具有润湿抗粘，乳化，消泡，增溶，分散，防腐，抗静电等一系列性质，成为一类灵活多样，应用广泛的精细化工产品。其应用几乎涉及所有的精细化工领域，在国民经济中具有重要的作用。表面活性剂在变性淀粉生产中的应用并没有普及,近年来国内发表了一些研究，在制备羟丙基淀粉，阳离子淀粉和磷酸酯淀粉时，表面活性剂具有催化剂的作用，相信今后会受到越来越多人的关注及作用可分为： 增加淀粉在水中的溶解性和分散性，一般冷水可溶淀粉在水中分散溶解时，会出现结块或透明鱼子状不溶物，影响其应用。将淀粉与表面活性剂混合在一起经处里后，提高了淀粉在冷水或热水可分散或可溶性。如： 在制备预糊化淀粉时，Mitchell；William等(1)在淀粉乳中加入表面活性剂后，经滚筒干燥制得的预糊化淀粉可分散在水中。 Dudacek; Wayne E.等(2)将淀粉与表面活性剂混合物经湿热处理后，在热水中的分散性达98%-100%，而未加表面活性剂的淀粉经湿热处理后其分散性仅为60%。例如：在含水9.6%的淀粉中喷入水，使其含水量增加至20%和35%；将甘油单硬脂酸酯溶于700C热水中，冷却后将其喷到增湿后的淀粉中，表面活性剂加入量为淀粉的1%；取120份淀粉-表面活性剂-水混合物置于一密闭的瓶中，将瓶放置在恒温水浴上一定时间。其结果是：含水35%的淀粉在600C-900C保持3-16h后，在热水中分散性达98%-100%。 Mudde; John P.等(3)将淀粉，表面活性剂和水的混合物经微波处理后制得在热水中可分散的淀粉。适用的表面活性剂有：甘油单硬脂酸酯，山梨醇单硬脂酸酯，环氧丙烷单硬脂酸酯，六次甲基乙二醇二硬脂酸酯和硬脂酸钠等。表面活性剂添加量为0.2%-3%。例，将555g(干基500g)玉米淀粉置于混合器中，喷入359g水（内含5g甘油单硬脂酸酯），混合后将其置于一密闭的瓶中，于650C加热7.5h。处理后的混合物100g置于器皿中于650W，2450MHz微波炉中加热4min，产物在热水中可完全分散。 Maher; Stephen L (4)将淀粉与葡萄糖苷表面活性剂经干混即可得到在水中可分散或可溶解的淀粉。如将预糊化阳离子淀粉与烷基葡糖苷混合. Wursch; Pierre 等(5)将淀粉-水-蒸馏单甘酯混合后经加热处理，可以制得在沸水中分散性达95%-100%。先将单甘酯与水混和，再加到淀粉中混合均匀，将其置于一预先加热至900C的容器中，密封后置于900C水浴中加热20min，其中水的含量为22%，单甘酯加入量为3%。 Fisher; Monica 等(6)亦用单甘酯处理淀粉后，在转速500rpm的反应器中1000C加热，然后气流干燥至含水10%。所制得的热变性淀粉分散性达100%。 增加反应效率： 1. 用作相转移剂：在制备疏水性淀粉酯时，由于酸酐碳链增长，仅有少量酸酐与淀粉反应，大部分未反应酸酐残留在反应液中。Trzasko; Peter, T.等(7)发现在7%-15%相转移剂存在时，反应快且 没有发现残留的酸酐存在。一般淀粉烯基琥珀酸酯采用水相中进行酯化反应法，此时只有少量试剂与淀粉反应，大量未反应试剂仍留在最后反应产物中。水相反应速度相当慢。温度20-400C,pH8时，在7%-15%相转移剂存在时，反应进行更快，在最后的产品中没有见到未反应的试剂。用作相转移剂的有：长链有机季铵盐：如苯甲基三乙基氯化铵，四-正丁基氯化铵，正-十六烷基-溴化吡啶金翁(C5H5NH＋)，正-十六烷基-三-正-丁基溴化磷金翁（H3P＋-），四-正-丁基氯化铵和三-癸基甲基氯化铵；还可用Polyalkylene oxide ethers and esters 作相转移剂包括：聚氧乙烯（4）山梨醇月桂酸酯，聚氧乙烯（4）山梨醇单硬脂酸酯，聚氧乙烯（8）硬脂酸酯，聚氧乙烯（4）月桂醚，聚氧乙烯（4）壬基苯基醚等。 例1 将约100份玉米淀粉和0.7份三辛基甲基氯化铵(TOMAC)相转移剂加到125份自来水中，用3%氢氧化钠将pH调至8，在搅拌下，pH维持在8时慢慢加入10份烷基或稀基琥珀酸酐,室温下，搅拌5.5-25小时，反应完成后，用3:1盐酸将pH调5.5，过滤，水洗三次(pH5-6的水)，干燥。 例2.玉米淀粉于10%十四烯基琥珀酸酐在1%Aliquat RTM 336(三辛酰基甲基氯化铵)存在下反应。 2. 增加烯基琥珀酸酐的溶解度提高反应效率，缩短了反应时间：Maliczyszyn; Water等(8)将酸酐事先乳化后加到淀粉乳中进行反应，缩短了反应时间，提高了反应效率。 乳化剂包括：非离子型乳化剂如：脂肪酸烷氧基化；聚乙二醇衍生物；羧酸酯等。阴离子活性剂如：磺基琥珀酸酯；磷酸酯等。阳离子表面活性剂