變性淀粉的生產性能與應用
來源： http://www.jiansheschool.com 類別：實用技術 更新時間：2015-03-16 閱讀次
近年來，我國的淀粉業(yè)得到了較快的發(fā)展，變性淀粉作為深加工的一條重要途徑，正從無到有，進入了初步開發(fā)階段，。目前，國內已研制出數十種變性淀粉并投入批量生產。但是我國變性淀粉的生產與國外先進水平相比，還有很大的差距。為了合理、充分地發(fā)展我國變性淀粉地生產，現將國外變性淀粉生產技術、性能與應用作一些簡要地介紹。
1 變性淀粉的特性
1.1天然淀粉
天然淀粉屬于碳水化合物。它是由脫水葡萄糖單位組成，所以，這種淀粉可以通過酶制劑水解成為葡萄糖。
商品型天然玉米淀粉呈一種微黃色粉末，水分含量微12－14％，除1％灰分外，所有干物質含量為碳水化合物。
天然玉米淀粉粉末呈顆粒狀，顆粒大小均勻，10－30?。
天然玉米淀粉不溶于冷水和多數有機溶劑，所以，淀粉制作在水漿中進行，并用重力作用進行精制。
1.2變性淀粉
玉米變性淀粉可改變下列特征：可溶性、糊化溫度、峰值粘度、回老作用、凝膠形成和凝沉。
玉米淀粉地變性有：a,化學變性(酯化)；b,用水和加熱處理產生物理變性（預糊化）；c,物理與化學變性（糊精化）。
化學變性的結果為：
1.2.1通過酸和堿水解作用將聚合物地碳鏈切成短的碎段，或通過氯的氧化作用，將淀粉聚合物的碳鏈切成段的碎段，使淀粉粘度降低。
1.2.2 形成氧化基，并通過氯的作用，產生脫水葡萄糖單位。
1.2.3 酯化在脫水葡萄糖環(huán)第六號碳原子上的伯醇基。
1.2.4 糊精化
糊精化變性可通過下列方法實現：a，淀粉在水中調漿（氧化）；b，加工成熱干粉（糊精）；c,將a,b兩項混合，如淀粉磷酸鹽。
變性淀粉可呈為：a，顆粒狀的粉末（氧化淀粉和白色糊精）；b,無定型粉末（黃色糊精和預糊精化淀粉）；c,液體（水解產物，如葡萄糖）。
2 變性淀粉的生產與應用
2.1 酸法淀粉
2.1.1 白色糊精
1噸玉米淀粉與1～3千克無機酸相混合，在真空和加熱作用下，將混合物干燥至水分含量低于4％，此時溫度達到120度，并保持2～4小時。當淀粉在冷水中的溶解度達到35％時，停止反應。然后，將糊精急劇冷卻，并重新調濕至水分含量約為10％。這種產品中的玉米原狀顆粒仍可鑒別。
2.1.2 黃色糊精
1噸玉米淀粉與1～2千克無機酸相混合，在真空和加熱作用下，將混合物干燥至水分含量低于2～3％，保持4小時，然后將混合物移到開式盤底焙燒爐中，在150度溫度下，攪拌4～6小時，直至呈黃色并使之在冷水中的溶解度高于90％為止。然后急劇冷卻，并重新調濕至水分含量為10％。這種產品中的玉米原狀顆粒無法鑒別。
2.1.3 英國糊精
玉米淀粉不與無機酸相混合。而是，1噸玉米淀粉在真空和加熱作用下，干燥至水分為2～3％（4小時），再在高溫下(200度)焙燒約5小時，然后急劇冷卻并重新調濕。
以上糊精可用作紙張標簽，信封以及層壓板的膠粘劑。
2.1.4 酸法稀糊淀粉
酸法稀糊淀粉由淀粉在水中制漿生產。
5噸玉米淀粉在5噸水中調漿，然后用鹽酸把粉漿酸化，直到用滴定法測得水相當量濃度為0.2～2為止。將粉漿加熱至30度，并保持16～20小時，再用碳酸鈉中和至PH值等于5.2時反應中止。洗滌三次后干燥至水分為12～14％。
酸法稀糊淀粉可用于紡織工業(yè)表面施膠，洗衣粉，制片調整粘接以及糖果點心得生產。
2.2氧化淀粉
氧化淀粉氧化度由用途決定。
每千克商品型玉米淀粉含10克氯。
每千克含淀粉12克氯，用于糖果點心生產；每千克含16克氯，用于紡織行業(yè)表面施膠；每千克含18～30克氯，用于紡織工業(yè)漿劑；每千克含16克氯的氫乙基淀粉，用于砂紙生產。
5噸玉米淀粉在5噸熱水中調漿，最終溫度為28～32度，將淀粉乳泵送入反應罐中，此時，在20分鐘內將每升含氯量為150克的次氯酸鈉1000升泵送入反應罐。這就是每千克淀粉含氯量為30克的商品型氧化玉米淀粉。
這種淀粉最初反應溫度為30度，由于氧化時產生的熱量，最終溫度為42～44度；最初PH值為11.2，最終PH值為8.5，PH值的下降是由于在氧化過程中形成的有機酸的緣故。反應時間約為3小時，當測得氯的含量為0～10ppm時，反應中止。再用鹽酸將粉漿中和至PH值等于5..2，并在干燥前洗滌三次。
這種淀粉是工業(yè)生產的一類重要的變性淀粉，產品顏色潔白，易于糊化，粘度低，凝沉性弱，粘合力強，成膜性好，膜的透明度和強度都很高，廣泛應用于造紙工業(yè)的施膠劑和膠粘劑，紡織工業(yè)的上漿劑等。
2.3乙酰玉米淀粉和氧化玉米淀粉
5噸淀粉在5噸水中調漿，加入150千克碳酸鈉；30分鐘后，加入30千克醋酐，60分鐘后再加入30千克醋酐，1小時后將淀粉乳加熱至30℃，然后進行氧化。
這種淀粉廣泛用于造紙業(yè)細紙表面施膠劑、預涂和外涂。
2.4陽離子淀粉
脫水葡萄糖環(huán)第6號碳原子上德伯醇在堿性粉漿中用3－氯-2-氫丙基三甲基-氯化氨醚化劑進行醚化。反應時的溫度必須達到48～50℃，所以，有必要加入亞硫酸鈉，以壓制粉漿的糊化溫度。反應時間約4～6小時，然后將PH值調節(jié)為5，再洗滌3次后進行干燥。
當陽離子醚化反應結束后，可與每千克含16克氯的淀粉產生氧化，形成一種中間粘度的淀粉糊。
和其他非離子淀粉和陰離子淀粉相比，陽離子淀粉的溶解性好，糊化溫度低，粘度可以調節(jié)高低，凝沉性、膠粘性、成膜性好，受酸、堿、鹽、機械剪切及溫度影響的穩(wěn)定性高。
陽離子淀粉與其他淀粉不同，它具有其他淀粉所不能替代的功能。再造紙工業(yè)上，主要用于漿上施膠、表面涂膠、中性施膠以及粘合劑；在紡織工業(yè)上，可作為膠體添加劑、穩(wěn)定劑、增調劑；在工業(yè)廢水處理上可作為絮凝劑或陰離子交換劑；在油田鉆井方面，可作為泥漿處理劑，用于鉆井液，定井液和射孔液；在工業(yè)材料和建筑業(yè)方面，可作為陶瓷及玻璃纖維的真空成形，保溫材料的粘接劑。中國糧油儀器在線 http://www.jiansheschool.com
1 變性淀粉的特性
1.1天然淀粉
天然淀粉屬于碳水化合物。它是由脫水葡萄糖單位組成，所以，這種淀粉可以通過酶制劑水解成為葡萄糖。
商品型天然玉米淀粉呈一種微黃色粉末，水分含量微12－14％，除1％灰分外，所有干物質含量為碳水化合物。
天然玉米淀粉粉末呈顆粒狀，顆粒大小均勻，10－30?。
天然玉米淀粉不溶于冷水和多數有機溶劑，所以，淀粉制作在水漿中進行，并用重力作用進行精制。
1.2變性淀粉
玉米變性淀粉可改變下列特征：可溶性、糊化溫度、峰值粘度、回老作用、凝膠形成和凝沉。
玉米淀粉地變性有：a,化學變性(酯化)；b,用水和加熱處理產生物理變性（預糊化）；c,物理與化學變性（糊精化）。
化學變性的結果為：
1.2.1通過酸和堿水解作用將聚合物地碳鏈切成短的碎段，或通過氯的氧化作用，將淀粉聚合物的碳鏈切成段的碎段，使淀粉粘度降低。
1.2.2 形成氧化基，并通過氯的作用，產生脫水葡萄糖單位。
1.2.3 酯化在脫水葡萄糖環(huán)第六號碳原子上的伯醇基。
1.2.4 糊精化
糊精化變性可通過下列方法實現：a，淀粉在水中調漿（氧化）；b，加工成熱干粉（糊精）；c,將a,b兩項混合，如淀粉磷酸鹽。
變性淀粉可呈為：a，顆粒狀的粉末（氧化淀粉和白色糊精）；b,無定型粉末（黃色糊精和預糊精化淀粉）；c,液體（水解產物，如葡萄糖）。
2 變性淀粉的生產與應用
2.1 酸法淀粉
2.1.1 白色糊精
1噸玉米淀粉與1～3千克無機酸相混合，在真空和加熱作用下，將混合物干燥至水分含量低于4％，此時溫度達到120度，并保持2～4小時。當淀粉在冷水中的溶解度達到35％時，停止反應。然后，將糊精急劇冷卻，并重新調濕至水分含量約為10％。這種產品中的玉米原狀顆粒仍可鑒別。
2.1.2 黃色糊精
1噸玉米淀粉與1～2千克無機酸相混合，在真空和加熱作用下，將混合物干燥至水分含量低于2～3％，保持4小時，然后將混合物移到開式盤底焙燒爐中，在150度溫度下，攪拌4～6小時，直至呈黃色并使之在冷水中的溶解度高于90％為止。然后急劇冷卻，并重新調濕至水分含量為10％。這種產品中的玉米原狀顆粒無法鑒別。
2.1.3 英國糊精
玉米淀粉不與無機酸相混合。而是，1噸玉米淀粉在真空和加熱作用下，干燥至水分為2～3％（4小時），再在高溫下(200度)焙燒約5小時，然后急劇冷卻并重新調濕。
以上糊精可用作紙張標簽，信封以及層壓板的膠粘劑。
2.1.4 酸法稀糊淀粉
酸法稀糊淀粉由淀粉在水中制漿生產。
5噸玉米淀粉在5噸水中調漿，然后用鹽酸把粉漿酸化，直到用滴定法測得水相當量濃度為0.2～2為止。將粉漿加熱至30度，并保持16～20小時，再用碳酸鈉中和至PH值等于5.2時反應中止。洗滌三次后干燥至水分為12～14％。
酸法稀糊淀粉可用于紡織工業(yè)表面施膠，洗衣粉，制片調整粘接以及糖果點心得生產。
2.2氧化淀粉
氧化淀粉氧化度由用途決定。
每千克商品型玉米淀粉含10克氯。
每千克含淀粉12克氯，用于糖果點心生產；每千克含16克氯，用于紡織行業(yè)表面施膠；每千克含18～30克氯，用于紡織工業(yè)漿劑；每千克含16克氯的氫乙基淀粉，用于砂紙生產。
5噸玉米淀粉在5噸熱水中調漿，最終溫度為28～32度，將淀粉乳泵送入反應罐中，此時，在20分鐘內將每升含氯量為150克的次氯酸鈉1000升泵送入反應罐。這就是每千克淀粉含氯量為30克的商品型氧化玉米淀粉。
這種淀粉最初反應溫度為30度，由于氧化時產生的熱量，最終溫度為42～44度；最初PH值為11.2，最終PH值為8.5，PH值的下降是由于在氧化過程中形成的有機酸的緣故。反應時間約為3小時，當測得氯的含量為0～10ppm時，反應中止。再用鹽酸將粉漿中和至PH值等于5..2，并在干燥前洗滌三次。
這種淀粉是工業(yè)生產的一類重要的變性淀粉，產品顏色潔白，易于糊化，粘度低，凝沉性弱，粘合力強，成膜性好，膜的透明度和強度都很高，廣泛應用于造紙工業(yè)的施膠劑和膠粘劑，紡織工業(yè)的上漿劑等。
2.3乙酰玉米淀粉和氧化玉米淀粉
5噸淀粉在5噸水中調漿，加入150千克碳酸鈉；30分鐘后，加入30千克醋酐，60分鐘后再加入30千克醋酐，1小時后將淀粉乳加熱至30℃，然后進行氧化。
這種淀粉廣泛用于造紙業(yè)細紙表面施膠劑、預涂和外涂。
2.4陽離子淀粉
脫水葡萄糖環(huán)第6號碳原子上德伯醇在堿性粉漿中用3－氯-2-氫丙基三甲基-氯化氨醚化劑進行醚化。反應時的溫度必須達到48～50℃，所以，有必要加入亞硫酸鈉，以壓制粉漿的糊化溫度。反應時間約4～6小時，然后將PH值調節(jié)為5，再洗滌3次后進行干燥。
當陽離子醚化反應結束后，可與每千克含16克氯的淀粉產生氧化，形成一種中間粘度的淀粉糊。
和其他非離子淀粉和陰離子淀粉相比，陽離子淀粉的溶解性好，糊化溫度低，粘度可以調節(jié)高低，凝沉性、膠粘性、成膜性好，受酸、堿、鹽、機械剪切及溫度影響的穩(wěn)定性高。
陽離子淀粉與其他淀粉不同，它具有其他淀粉所不能替代的功能。再造紙工業(yè)上，主要用于漿上施膠、表面涂膠、中性施膠以及粘合劑；在紡織工業(yè)上，可作為膠體添加劑、穩(wěn)定劑、增調劑；在工業(yè)廢水處理上可作為絮凝劑或陰離子交換劑；在油田鉆井方面，可作為泥漿處理劑，用于鉆井液，定井液和射孔液；在工業(yè)材料和建筑業(yè)方面，可作為陶瓷及玻璃纖維的真空成形，保溫材料的粘接劑。中國糧油儀器在線 http://www.jiansheschool.com
