本發(fā)明涉及一種改性淀粉的制備方法,特別涉及一種添加交聯(lián)劑對(duì)多孔淀粉進(jìn)行化學(xué)改性的方法,屬于淀粉化工領(lǐng)域。
技術(shù)背景:
淀粉是谷物籽粒中所占比例最大的儲(chǔ)存性碳水化合物,是一種多糖,分子式為(C6H10O5)n。淀粉是一種其分子結(jié)構(gòu)可以降解,具有熱塑性性質(zhì)的原材料,但因?yàn)樗苄圆?,化工?yīng)用受到很大限制,故往往是采用改性淀粉。
淀粉是具有半結(jié)晶性質(zhì)的高聚物,在偏光顯微鏡下觀察呈交叉十字,其結(jié)構(gòu)中舉有結(jié)晶區(qū)和無(wú)定形區(qū)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)高度有序的排列結(jié)構(gòu)不易與酶及多數(shù)化學(xué)試劑接觸,故限制了化學(xué)反應(yīng)速率以及產(chǎn)品質(zhì)量。多孔淀粉是用物理方法、機(jī)械方法或生物方法使淀粉顆粒由表面至內(nèi)部形成孔洞的淀粉,即類似馬蜂窩狀中空結(jié)構(gòu),主要用作有機(jī)吸附載體。因其具有高效、無(wú)毒、安全、可生物降解等優(yōu)點(diǎn),因此在食品、藥品、日用化工、農(nóng)業(yè)等行業(yè)具有廣泛應(yīng)用前景。
目前,制備多孔淀粉主要有以下幾種方法:一是物理方法,例如通過(guò)超聲波或者噴霧工藝;二是采用機(jī)械方法,例如通過(guò)球磨工藝等機(jī)械撞擊;第三是生化方法,例如醇變性或者酸水解,在上述幾種方法中,噴霧法與醇變性形成的是一種實(shí)心的端聚物球體,吸附作用只發(fā)生在表面凹凸不平的溝壑內(nèi),吸附量有限,應(yīng)用前景不樂(lè)觀;酸水解法在糊化溫度下反應(yīng)速率較慢,降解不一,隨機(jī)性強(qiáng),不易形成孔狀,限制了酸法的應(yīng)用。超聲波法制備出的多孔淀粉表面孔的數(shù)目較多,孔密度均一,孔徑大且深,同時(shí)比表面積增大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明提供了一種添加己二酸制備多孔交聯(lián)淀粉的方法,其方法主要步驟如下:
將淀粉在低于40-60℃糊化溫度下,加入α- 淀粉酶與緩沖溶液混合,配比為淀粉:α- 淀粉酶:PH4-5緩沖溶液=1:0.05-0.1:2.5-5。在不斷攪拌下反應(yīng)2-3h,酶解反應(yīng)過(guò)程中用100-500W的超聲波儀間歇超聲處理,反應(yīng)結(jié)束后加入適量3%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)PH終止反應(yīng),再加入己二酸在一定溫度下充分反應(yīng),用5%鹽酸結(jié)束交聯(lián)反應(yīng),過(guò)濾,洗滌,真空干燥,粉碎,過(guò)篩即得產(chǎn)品。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的淀粉為玉米或薯類淀粉。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的緩沖溶液為檸檬酸緩沖溶液4-5。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的超聲波儀間歇超聲處理時(shí)間為10-30min。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的己二酸與天然淀粉的比例為0.05-0.2:1。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的交聯(lián)反應(yīng)PH為9-10。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的交聯(lián)反應(yīng)的時(shí)間為1-2h。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的交聯(lián)反應(yīng)的溫度為30-40℃。
本發(fā)明所述的一種己二酸多孔交聯(lián)淀粉的制備方法,其特征在于所述的真空干燥所需的溫度為60℃以下。
有益效果
(1)制備的改性淀粉結(jié)構(gòu)均一,比表面積大,性能更好且具有較高的穩(wěn)定性;
(2)己二酸與一般的交聯(lián)劑三氯氧磷、三篇磷酸鈉等相比較,具有反應(yīng)溫和,無(wú)毒無(wú)害等優(yōu)點(diǎn)(與三氯氧磷比較無(wú)毒無(wú)害,反應(yīng)溫、容易控制,更適合工業(yè)生產(chǎn),與三篇磷酸鈉比較交聯(lián)反應(yīng)時(shí)間縮短,節(jié)省成本);
(3)原料豐富,價(jià)格低廉;
(4)工藝簡(jiǎn)單,操作容易。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
取50g玉米淀粉在低于60℃溫度下,加入PH5的檸檬酸緩沖溶液150ml混合均勻,加入2.5gα- 淀粉酶,在不斷攪拌的狀態(tài)下,恒溫40℃反應(yīng)3小時(shí),過(guò)程中用100-150w超聲波儀超聲處理10min,反應(yīng)結(jié)束后加入3%氫氧化鈉溶液終止反應(yīng)并將PH調(diào)至10后,加入5g己二酸在40℃水浴鍋中反應(yīng)1.5h,反應(yīng)結(jié)束后用5%鹽酸調(diào)節(jié)PH至6.0終止反應(yīng),抽濾洗滌,50℃真空干燥,粉碎,100目過(guò)篩,制備出該產(chǎn)品。
實(shí)施例2
取100g玉米淀粉在低于60℃溫度下,加入PH5的檸檬酸緩沖溶液300ml混合均勻,加入5gα- 淀粉酶,在不斷攪拌的狀態(tài)下,恒溫40℃反應(yīng)3小時(shí),過(guò)程中用100-150w超聲波儀超聲處理10min,反應(yīng)結(jié)束后加入3%氫氧化鈉溶液終止反應(yīng)并將PH調(diào)至10后,加入10g己二酸在40℃水浴鍋中反應(yīng)1.5h,反應(yīng)結(jié)束后用5%鹽酸調(diào)節(jié)PH至6.0終止反應(yīng),抽濾洗滌,50℃真空干燥,粉碎,100目過(guò)篩,制備出該產(chǎn)品。