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2007,No.8

粮食与饲料工业

CEREAL&FEEDINDUSTRY

双氧水氧化玉米淀粉的制备及其性质研究

王春艳,钟 耕,李大勇

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(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715;2.四川省蓬溪县弘桥实业有限公司,四川蓬溪 629100)

摘 要:研究了以Cu2+为催化剂,双氧水为氧化剂,玉米淀粉经氧化处理后羧基含量和黏度的变化以及其它基本性质。正交实验结果表明:最适反应条件为温度45 ,pH值7.2,双氧水用量为淀粉干基的3.5%,催化剂Cu2+用量为0.02%。在此条件下,可制得羧基含量为0.154%,羰基含量为0.508%,且黏度较低的氧化淀粉。关键词:Cu2+催化剂;氧化淀粉;羧基含量;黏度;双氧水

中图分类号:TS234 文献标识码:A 文章编号:1003-6202(2007)08-0026-02 淀粉作为一种广泛存在的可再生天然资源,已成为重要的工业原料。由于原淀粉的一些性质限制了它的工业应用,人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术,使淀粉具有更优良的性质。氧化淀粉是变性淀粉主要品种之一,氧化淀粉和天然淀粉相比,具有流动性好、黏度稳定性高、渗透性强、黏结力好等优点,而且生产工艺简单、成本

[1]

低,在纺织、造纸、食品等行业中有着广泛的用途。

国外对变性淀粉的研究较早,中国在对变性淀粉深入研究方面与国外还存在一定差距。国外近几年对氧化淀粉的研究主要在氧化剂和催化剂的选用上,以提高反应效率和降低生产成本。合成氧化淀粉可用次氯酸钠、高锰酸钾、重铬酸钾等氧化剂生产。目前工业生产上采用次氯酸钠为氧化剂的湿法生产工艺较多,但此工艺产生废水多,污染环境。若采用双氧水为氧化剂,双氧水最终分解为水,不会影响环境,是一个较为理想的绿色工艺。在确定双氧水氧化工艺条件时,氧化深度是一个决定性因素,因为它直接影响到产品的性质,是决定氧化淀粉应用性能的关键因素。笔者采用不同工艺条件,确定了不同深度的氧化淀粉,并对适合用于纺织工业中的氧化淀粉的性质进行测定。

1 材料与方法

1.1 实验仪器与试剂

SHA-C往复式水浴恒温振荡器:江苏正基仪器有限公司;

79-1磁力搅拌器恒速搅拌器:江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂;

FA2004A电子天平:上海精天电子仪器有限公司;

NDJ-1型旋转黏度计:上海森地科学仪器设备有限公司;

傅里叶红外光谱分析仪:美国PerkinElmer公司;

TC-P2A全自动测色色差计:北京式奥依克仪器公司30%双氧水、氢氧化钠、盐酸、硫酸铜、无水亚硫酸钠均为AR;

玉米淀粉:工业一级,华北制药康欣有限公司。1.2 实验方法1.2.1 氧化淀粉的制备

收稿日期:2007-04-05;修回日期:2007-06-29

(配制质量分数为40%的淀粉乳,边搅拌边加入一定量质

量分数为1%的硫酸铜溶液,用质量分数为6%氢氧化钠水溶液或质量分数为3%的盐酸调节pH值至一定值,缓慢加入规定量的双氧水,恒温45 反应3h至所需氧化程度,用质量分数为3%的盐酸中和到pH值为6.0~6.5,再加适量质量分数为10%的亚硫酸钠水溶液终止反应,最后经洗涤、烘干、粉碎得产品。

1.2.2 淀粉的红外光谱图

将固体产品用红外光谱仪测定样品的红外光谱图(FT-IR图)。

氧化淀粉黏度的测定、白度的测定参照参考文献[2]。羧基含量的测量采用淀粉糊滴定法[3]。羰基含量的测定采用羰胺法[3]。

灰分的测定采用GB/T12086 1989。1.2.3 淀粉糊透明度的测定[4]

配制质量分数为1%淀粉乳,在沸水浴中搅拌30min,冷却至25 ,用水调整体积至原浓度,以蒸馏水作参比,在620nm波长下测定其透光率。1.2.4 淀粉糊凝沉性的测定[5]

准确称取1.00g样品加入到100ml水中,配制质量分数为1%的淀粉乳,于沸水浴中加热糊化15min,完全糊化后冷却至室温。取50ml淀粉糊移入50ml量筒中,静置。每隔一定时间记录上层清液体积。1.2.5 正交实验

根据前期实验结果,分别考察了pH值、氧化剂添加量以及催化剂用量对淀粉的氧化作用。最后确定以pH值、氧化剂添加量以及催化剂用量为正交实验的3个因素,设计正交实验,因素水平见表1。

表1 正交实验的因素水平表

水平123

pH值7.28.710.5

因 素

H2O2用量/%

1.52.53.5

硫酸铜用量/%

0.000.010.02

2 结果与讨论