[發(fā)明專利]芭蕉芋氧化淀粉的制備方法

無效

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• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號(hào): CN103030699A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉珍
• 申請（專利權(quán)）人: 王曉珍
• 主分類號(hào): C08B31/18
• 分類號(hào): C08B31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種氧化淀粉的制備方法，更具體地說，是涉及芭蕉芋氧化淀粉的制備方法。

背景技術(shù)：

芭蕉芋又稱蕉藕和姜芋，在福建、廣西、貴州、浙江一帶大規(guī)模栽培，是廉價(jià)又豐富的淀粉資源，但目前還未對其進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化利用。

氧化淀粉是最重要的變性淀粉之一，具有流動(dòng)性好、粘度穩(wěn)定性高、滲透性強(qiáng)和粘結(jié)力好等特點(diǎn)，廣泛用于紡織、造紙、食品、建材等行業(yè)。以雙氧水作為氧化劑制備氧化淀粉，氧化后的淀粉白度增加，且雙氧水被還原成水，沒有環(huán)境污染，因此越來越受到人們的重視。

目前，還未有廠家利用雙氧水對芭蕉芋淀粉進(jìn)行氧化制成芭蕉芋氧化淀粉。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明就是針對上述問題，提供了一種污染小、產(chǎn)量高、質(zhì)量佳、利于工業(yè)化生產(chǎn)的芭蕉芋氧化淀粉的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明的制備步驟為：

向250ml三口燒瓶中加入蒸餾水，攪拌下加入芭蕉芋淀粉，淀粉液的濃度控制在36～45％，調(diào)節(jié)體系的pH＝2.6～10.2，加熱至35～50℃，緩緩加入硫酸銅溶液和過氧化氫溶液，加入量為m(硫酸銅)/m(淀粉)＝0～0.072％，m(過氧化氫)/m(淀粉)＝3～12％，氧化1～4h；氧化結(jié)束后，調(diào)節(jié)體系的pH＝6.0～6.5，加入適量亞硫酸鈉還原剩余的過氧化氫，抽濾洗滌，干燥得到氧化淀粉。

附圖說明：

圖1為淀粉濃度對氧化效果的影響；

圖2為pH值對氧化效果的影響；

圖3為反應(yīng)溫度對氧化效果的影響；

圖4為硫酸銅用量對氧化效果的影響；

圖5為過氧化氫用量對氧化效果的影響；

圖6為反應(yīng)時(shí)間地氧化效果的影響。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明操作簡單，對環(huán)境未造成污染，利于工業(yè)化生產(chǎn)；

2.本發(fā)明制備的氧化淀粉羧基含量可達(dá)0.92％。

具體實(shí)施方式：

本發(fā)明的制備步驟為：

向250ml三口燒瓶中加入蒸餾水，攪拌下加入芭蕉芋淀粉，淀粉液的濃度控制在36～45％，調(diào)節(jié)體系的pH＝2.6～10.2，加熱至35～50℃，緩緩加入硫酸銅溶液和過氧化氫溶液，加入量為m(硫酸銅)/m(淀粉)＝0～0.072％，m(過氧化氫)/m(淀粉)＝3～12％，氧化1～4h；氧化結(jié)束后，調(diào)節(jié)體系的pH＝6.0～6.5，加入適量亞硫酸鈉還原剩余的過氧化氫，抽濾洗滌，干燥得到氧化淀粉。

作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明的工藝步驟為：

淀粉乳的濃度為45％，體系pH＝7；

過氧化氫的用量為12％，硫酸銅的用量為0.048％；

反應(yīng)時(shí)間為3h，反應(yīng)溫度為50℃。

由圖1可見，隨著淀粉乳濃度由45％減少到36％，氧化淀粉中的羧基含量由1.943％迅速降為1.134％，其后繼續(xù)減小淀粉乳濃度，羧基含量減小的幅度趨緩。淀粉乳濃度的增大，過氧化氫分子與吸附在淀粉顆粒表面的量增加，可加快反應(yīng)速度，提高羧基含量；但濃度太高則攪拌困難。

由圖2可見，隨著pH值由2.6提高到7.0，淀粉羧基含量由0.17％增大至0.45％，其后繼續(xù)將pH值提高至10.2，羧基含量呈下降趨勢，即在pH值為7.0時(shí)，氧化淀粉的羧基含量最高。這是因?yàn)椋^氧化氫在酸性時(shí)氧化能力最強(qiáng)，氧化反應(yīng)易于進(jìn)行，但在酸性條件下，淀粉分子之間的氫鍵作用增強(qiáng)，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，使氧化反應(yīng)效率下降。pH為中性時(shí)，淀粉分子間氫鍵作用較弱，而且銅離子使淀粉團(tuán)粒結(jié)構(gòu)受到破壞，羥基被活化，反應(yīng)效率上升。pH值進(jìn)一步提高，盡管破壞了氫鍵，使反應(yīng)阻力減弱，但銅離子生成氫氧化物沉淀，催化效果下降。

硫酸銅在反應(yīng)中是作為催化劑來使用的，未用催化劑時(shí)，氧化淀粉的羧基含量僅為0.237％，加入催化劑，羧基含量迅速增加。但催化劑用量增加到0.048％時(shí)，繼續(xù)加大催化劑用量，羧基含量呈下降趨勢，這是由于淀粉對銅離子具有一定絡(luò)合作用，核心離子被禁錮，催化效果下降。

由圖5可見，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，羧基含量先增加后減少。根據(jù)過氧化氫氧化淀粉的機(jī)理：在中性條件下，過氧化氫分子開始只能與暴露在淀粉顆粒表面的羥基反應(yīng)，氧化程度小。隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，過氧化氫分子與淀粉顆粒內(nèi)部的羥基反應(yīng)增多，羧基含量增加，但超過3h后，過氧化氫分子的分解增多，氧化效率下降，都只羧基含量降低。

由圖6可見，反應(yīng)溫度大于40℃后，氧化淀粉中羧基含量迅速增大。由于氧化反應(yīng)本身是放熱反應(yīng)，溫度升高有利于反應(yīng)的進(jìn)行；但是溫度過高也會(huì)加速副產(chǎn)物的產(chǎn)生，導(dǎo)致產(chǎn)品糊化，產(chǎn)品質(zhì)量受到影響。