论文部分内容阅读
为改善高直链玉米淀粉的性能,拓宽其应用领域,对其进行氧化和羟丙基化复合改性。本文以高直链玉米淀粉为原料,次氯酸钠为氧化剂,环氧丙烷为醚化剂,氢氧化钠为催化剂,无水硫酸钠为抑制膨胀剂,对羟丙基氧化高直链玉米淀粉的合成工艺进行了研究。考察了次氯酸钠用量、反应时间、反应温度、pH、环氧丙烷用量、氢氧化钠用量、无水硫酸钠用量对氧化反应及羟丙基化反应的影响,并采用响应面法优化了高直链玉米淀粉氧化及羟丙基化的工艺参数。采用热糊法测定氧化高直链玉米淀粉羧基含量;采用分光光度法测定羟丙基氧化高直链玉米淀粉的取代度。结果表明,高直链玉米淀粉氧化的最佳工艺条件为:次氯酸钠用量50%、反应时间2.1h、反应温度40℃、pH9;氧化高直链玉米淀粉羟丙基化的最佳工艺条件为:环氧丙烷用量10%,反应温度42℃,氢氧化钠用量1.3%,反应时间17.5h,无水硫酸钠用量9.0%。对玉米淀粉、高直链玉米淀粉、氧化高直链玉米淀粉、羟丙基高直链玉米淀粉、羟丙基氧化高直链玉米淀粉的理化性能进行测定与比较表明:高直链玉米淀粉经氧化、羟丙基化后,其膨胀能力、冷热黏度稳定性、抗碱性、冻融稳定性均增加,但凝沉性减弱。氧化高直链玉米淀粉的抗酸性低于高直链玉米淀粉,而羟丙基高直链玉米淀粉的抗酸性增强。氧化使高直链玉米淀粉的蓝值降低较大,而羟丙基化对于高直链玉米淀粉的蓝值基本无影响。利用红外光谱仪、热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪分别对高直链玉米淀粉、氧化高直链玉米淀粉、羟丙基氧化高直链玉米淀粉的结构、热特性、微晶结构进行了表征,用偏光显微镜对高直链玉米淀粉、氧化高直链玉米淀粉、羟丙基氧化高直链玉米淀粉的颗粒形貌进行了观察和分析。结果表明:氧化高直链玉米淀粉与高直链玉米淀粉相比,在波数1735cm-1处有明显吸收峰,属C=O的伸缩振动峰,说明羧基被引入到了高直链玉米淀粉分子中。高直链玉米淀粉经氧化及羟丙基化后,其起始分解温度及终止分解温度均降低,热稳定性顺序由高到低为氧化高直链玉米淀粉、羟丙基氧化高直链玉米淀粉、高直链玉米淀粉;高直链玉米淀粉、氧化高直链玉米淀粉、羟丙基氧化高直链玉米淀粉的DSC曲线在温度20~200℃范围内表现为吸热。高直链玉米淀粉偏光十字明显,颗粒大多呈椭圆形。高直链玉米淀粉结构为B型,经氧化及羟丙基化后,基本晶型未变。