农副产品及其加工：5淀粉2解读.ppt

第四节 变性淀粉 一、概述 概念 普通淀粉：原淀粉，由淀粉质原料制得的，不再经过任何加工处理的工业淀粉。 变性淀粉：改性淀粉，经过物理方法、化学方法及生物化学方法处理后使原淀粉的结构、物理性质、化学性质改变从而出现特定性能和用途的产品。 开发变性淀粉的必要性：克服原有的缺陷，更适合于应用的要求 前景： 分类： 二、生产方法 化学法：利用淀粉分子的羟基与各类化学物质通过化学反应以改变原淀粉的结构，从而改变其性质 物理法：采用物理方法不添加化学物质不发生化学反应而改变其性能 酶法：在淀粉浆中添加不同的酶制品并进行反应以改变其性能。 三、酸变性淀粉（酸解淀粉） 变性原理：淀粉分子中α-1，4苷键或α- 1，6苷键酸水解断裂 生产工艺： 三、酸变性淀粉（酸解淀粉） 酸解淀粉性质： 热粘度及稳定性： 耐机械剪切性： 颗粒保持原状，不出现新官能团 应用： 纺织工业 造纸工业 食品工业 四、酯化变性淀粉 淀粉与化学活泼性高的酯化剂反应使淀粉分子上引入脂基而得到的产物。 1、淀粉磷酸酯 变性原理： 生产工艺：干法生产 磷酸变性淀粉特性： 用途：食品工业、造纸工业、纺织业、胶粘剂工业、环保 磷酸交联淀粉（二酯、三酯） 2、淀粉黄原酸酯 变性原理： 工艺流程： 特性： 能与许多重金属离子生成络合结构 能与许多天然合成高分子有共聚性、共沉淀 用途： 五、淀粉接枝共聚物——高吸水性树脂 概念 淀粉接枝共聚物：淀粉与许多高分子单体起接枝共聚反应得到的共聚物。 均聚物：由单体自行聚合，没有接枝到淀粉分子上去的聚合物 接枝效率：接枝量占单体聚合总量的百分率 接枝百分率：接枝共聚物含有接枝高分子的重量百分率 影响接枝共聚物性质因素：接枝的高分子种类、不同高分子的接枝比例 目的：获得具有天然和人工合成两类高分子物的性质（天然吸水材料缺陷：吸水能力低，不能重复使用；消耗量大，运输保管不方便） 接枝共聚物生产原理 物理引发方法：Co放射性元素的γ射线照射，氮气保护，使淀粉分子产生活性高的自由基与高分子单体反应。 化学引发方法：H2O2氧化还原法、硝酸铈铵引发法 接枝共聚物制法 原料：颗粒淀粉、糊化淀粉、变性淀粉 生产方法: Ce(IV)作催化剂 丙烯腈 + 淀粉--?接枝共聚--?皂化--?精制-?干燥 丙烯酸交联剂 + 淀粉-?反应-?中和-?干燥 羧甲基淀粉 + 甲醛---?交联 淀粉+聚丙烯酸钠--?170°混炼 高吸水性树脂制法实例 高吸水性树脂性质及用途 性质 吸水性：好，几十到几千倍 保水性：好 耐热性：差，但100度以下稳定 可逆性：具有膨胀收缩可逆性 吸氨能力：树脂中的RCOO-能吸收NH3除臭 用途 保鲜袋、餐巾、纸尿布、树苗移植用保水剂、土壤保水剂、混合物脱水材料、种子涂膜剂 研究问题：抗盐性、评价方法、价格 六、微生物分解塑料（可降解淀粉基膜） 研究意义： 制造方法：淀粉塑料原料+增塑剂+稳定剂+填料+颜料 接枝共聚法： 淀粉或改性淀粉+不饱和单体-?接枝共聚或嵌段共聚 氢键缔合法： 淀粉+含有能形成氢键基团聚合物-?混炼 掺合法（物理结合法）： 淀粉或改性淀粉+塑料合成用树脂-?混合 实例：淀粉-聚氯乙烯地膜 淀粉-聚氯乙烯地膜 变性淀粉分类 酸变性淀粉 氧化淀粉：HClO, H2O2, HIO4 酯化淀粉：醋酸酯、磷酸酯、黄原酸酯 醚化淀粉：羟烷基、阳离子、羧甲基、苯甲基 交联类：甲醛交联、醋酸交联、三氯氧磷交联 接枝共聚：醋酸乙烯、丙烯腈、丙烯酸 预糊化淀粉： 酶转化淀粉 湿法生产变性淀粉 变性反应在液相条件下进行，如降解类、醚类 工艺流程：P67 干法生产变性淀粉 变性反应在固相条件下进行，如放射线处理、表面涂层淀粉 工艺：P68 主要问题：固相反应器加热、反应均匀性、产量 预糊化法生产变性淀粉 物理方法生产出能溶于冷水又保持原淀粉的其他特点。 淀粉磷酸酯变性原理 淀粉与一些水溶性磷酸盐起酯化反应，生成淀粉磷酸酯。常用酯化剂为三聚磷酸钠、正磷酸钠 淀粉磷酸酯特性 取代度：基团取代淀粉葡萄糖单位的平均数 具有阴电荷，电荷数量与取代度成正比 粘度高，具有低温稳定性 与许多高分子聚合物有较好的共溶性 D.S0.2，溶于冷水，制得的薄膜柔软透明 D.S0.2，遇冷水不糊化，颗粒结构不变 磷酸交联淀粉 交联淀粉：具有多功能团的试剂如甲醛、环氧氯丙烷、三氯氧磷、三缩磷酸盐等与淀粉分子中的羟基反应，将不同的淀粉分子经交联键结合而得。 特点：具有较高的糊化温度，糊粘度稳定，在需要高粘度稳定性、高温剪切或低pH时适用。 黄原酸酯变性原理 淀粉分子中羟基在碱性条件下与CS2起酯化反应，得到淀粉黄原酸钠。 淀