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模块7 氧化淀粉 本模块 本模块包括五个项目： 项目1：次氯酸钠氧化淀粉 主要介绍次氯酸钠氧化淀粉的氧化机理；次氯酸钠氧化淀粉的性质，如颗粒特性、糊化温度、热粘度、糊透明度、糊粘合力、流变性及薄膜性能等；次氯酸钠氧化淀粉的生产工艺以及生产工艺条件，如淀粉乳的浓度、反应温度、反应pH值、次氯酸钠用量。 项目2：高锰酸钾氧化淀粉 主要介绍高锰酸钾氧化淀粉的氧化机理、生产工艺以及生产工艺条件，如KMnO4加入量、H2SO4的加入量、反应温度及淀粉乳浓度。 项目3：过氧化氢氧化淀粉 主要介绍过氧化氢氧化淀粉的氧化机理（分别在碱性条件下和酸性条件下氧化）、氧化工艺以及工艺条件，简单介绍过氧化氢氧化淀粉的性质及应用领域。 项目4：双醛淀粉 主要介绍高碘酸氧化反应机理，高碘酸氧化制备双醛淀粉的工艺流程及工艺条件，高碘酸的回收方法以及双醛淀粉的性质和用途。 项目5：氧化淀粉的性质及应用 主要介绍氧化淀粉的性质以及用途，在造纸、纺织、食品、医药、建筑等行业的广泛应用。 项目1次氯酸钠氧化淀粉 学习目标 终极目标 能够根据次氯酸钠氧化淀粉的氧化机理，制备满足需要的次氯酸钠氧化淀粉。 促成目标 1.制备氧化淀粉的过程中，按照介质要求，所需的氧化剂种类。 2.了解次氯酸钠氧化淀粉的概念。 3.熟悉次氯酸钠氧化淀粉的特点。 4.掌握次氯酸钠氧化淀粉的氧化机理。 5.熟练掌握次氯酸钠氧化淀粉的性质。 6.熟练掌握次氯酸钠氧化淀粉的制备工艺流程及工艺条件。 工作任务 任务1-1 次氯酸钠氧化淀粉的制取 相关知识 淀粉在酸、碱、中性介质中都可与氧化剂反应，使淀粉氧化，氧化所得的产品称为氧化淀粉。氧化淀粉具有低粘度，高固体分散性，极小的凝胶化作用等特点。 由于在反应过程中淀粉分子链上引入了羰基和羧基，使直链淀粉的凝沉作用降到最低，大大提高了糊液的稳定性、成膜性、粘合性和透明度。由于氧化淀粉具有上述优点，加之制备工艺简单，价格低廉，因此在造纸、纺织等工业中有着广泛的应用。 淀粉氧化过程和氧化反应进行的程度主要取决于氧化剂的种类、淀粉的种类、介质的pH值、反应温度和反应时间等。但起决定作用的主要是氧化剂的种类和介质的pH值。除了氧化形成羧基外，淀粉分子的还原端的葡萄糖单体的环状结构容易在C1位上的氧原子处断环，在C1位形成醛基。采用不同的氧化工艺、氧化剂和原淀粉可以制成性能各异的氧化淀粉。氧化淀粉的原料主要是马铃薯、木薯、甘薯和玉米淀粉等。氧化剂的种类很多，一般按氧化反应所要求的介质，所用氧化剂一般分为三类： （1）酸性介质氧化剂：如硝酸、铬酸、高锰酸盐、过氧化氢、卤化物、卤氧酸（次氯酸、氯酸、高碘酸）、过氧化物（过硼酸钠、过硫酸铵、过氧乙酸、过氧脂肪酸）和臭氧等； （2）碱性介质氧化剂：如碱性次卤酸盐、碱性亚氯酸盐、碱性高锰酸盐、碱性过氧化物、碱性过硫酸盐等； （3）中性介质氧化剂：如过氧化物、溴、碘等。 氧化剂的主要作用是漂白作用和氧化作用。漂白作用主要是漂白、消毒、除去霉菌和杂质，淀粉没有被氧化，不属于氧化淀粉。制备氧化淀粉最常用、经济效果又好的氧化剂主要是次氯酸钠、过氧化氢和高锰酸钾。 氧化终点通常通过测定羧基含量和糊化液粘度判断。羧基含量的分析方法是将氧化淀粉样品浸泡在0.1mol/L的盐酸中，使羧基盐转变成游离酸基，用蒸馏水将置换出来的阳离子和过剩盐酸洗掉，将洗好的样品溶于水中，用0.1000mol/L的标准氢氧化钠溶液滴定，用原淀粉进行空白滴定。由下列公式计算羧基含量（%）： 食品工业主要用来制糖果及果冻食品，氧化淀粉制作的糖果质地紧凑，外形柔软，富有弹性，耐咀嚼，不粘纸，高温下不收缩，不起砂，提高了食品的稳定性。 另外，羰基含量的分析采用羟胺法。在盐酸羟胺溶液中加入氢氧化钠溶液，产生游离羟胺，与氧化淀粉中的羰基起反应生成肟，用下面的化学方程式表示。再用0.1000mol/L的盐酸滴定剩余的羟胺，用原淀粉样品进行空白滴定。这两个滴定的差为氧化淀粉消耗羟胺量，与羰基的摩尔分数相等，羰基含量的计算公式如下。 次氯酸钠氧化生产氧化淀粉是研究最多，最成熟，应用最广泛的一类。次氯酸钠还可溶解淀粉中大部分含氯杂质，使有色物质除去而脱色。长时间处理可减少淀粉中游离脂肪酸的含量，有利于提高产品纯度，改善各方面性能。 一、次氯酸钠氧化淀粉的氧化机理 在某种条件下，淀粉分子的还原端的葡萄糖环状结构容易在C1位的氧原子处断裂（开环），而在C1位上形成一个醛基，所以，通常认为有三个类型的基团可以被氧化成羧基和羰基，即还原端的醛基和葡萄糖分子中的伯、仲醇羟基。 淀粉的氧化反应复杂，曾有不少有关机理研究的报道。用玉米链淀粉和甲基4-O-甲基-D-六环-D-葡萄糖苷，玉米支淀粉，玉米淀粉研究次氯酸钠氧化机理，氧化主要发生在葡萄糖单位C2和C3碳原