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改性淀粉用途 
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改性淀粉用途
來源:棗莊東方變性淀粉有限公司 作者:管理員 發布于:2014-11-17
   

在許多食品中都添加淀粉或食用膠作為增稠劑、膠凝劑、粘結劑或穩定劑等,隨著食品科學技術的不斷發展,食品加工工藝有很大的改變,對淀粉性質的要求越來越高。例如:采用高溫加熱殺菌、激烈的機械攪拌、酸性食品,特別是處于加熱條件下或低溫冷凍等,都會使淀粉粘度降低和膠體性被破壞。天然淀粉不能適應這些工藝條件,而各種植物膠雖具有較好的性能但價格昂貴,有的還依賴進口。為了滿足一些特殊食品的加工產品的要求,通過選擇淀粉的類型或改性方法可以得到滿足各種特殊用途需要的淀粉制品。這些制品可以代替昂貴的原料,降低食品制造的成本,提高經濟效益。
改性淀粉在制革中的應用

1.氧化淀粉
用氧化劑將淀粉氧化可以得到氧化淀粉。常用堿性次氯酸鹽,在氧化過程中,分子鏈斷裂得到羧基和羰基官能團。這些基團阻止了直鏈淀粉的締合作用。因此和普通的淀粉相比起來氧化淀粉顏色都比較淺,黏度比較低,更容易儲存。
Celade等人提出了一種無鉻鞣的新方法。即氧化淀粉預鞣,鈦鹽鞣制,中和,復鞣,染色,涂飾。結果表明:用有選擇性的氧化淀粉預鞣皮,可增強Ti和膠原的交互作用,成革手感好。
2.雙醛淀粉
雙醛淀粉也是一種氧化物。通常使用高碘酸作為氧化劑。在氧化過程中,產生很少的游離醛基。雙醛淀粉的主要結構是水合半醛醇和分子內及分子間的半縮醛,它能作為含醛物料進行反應。作為多醛聚合物,雙醛淀粉能與膠原的氨基和亞氨基起交聯反應,為良好的鞣革劑,鞣革作用與氧化程度有關,雙醛含量90%以上效果好,可使鞣制時間大大縮短,而且具有色淺質軟和耐水洗等優點。
在植鞣物質的提取過程中,淀粉可能作為一種副產物存在。Torr認為淀粉的存在對植鞣不利,減弱鞣制后皮的特性。并還研究了分離淀粉的方法,L.delPezzo改進了用分光光度法分析鞣液中雙醛淀粉的方法。A.Simoncini的研究表明:
(1)雙醛淀粉可以作為鉻鞣液的蒙囿劑,并且可以增加鉻鞣劑的耐堿能力,被羰基化的雙醛淀粉由于高度電離而具有更強的蒙囿作用;
(2)雙醛淀粉上的羰基,半縮醛能與鉻作用,同時,雙醛淀粉的分解產物能與鉻產生進一步的交聯。
雙醛能作為鞣劑用于輕革和底革的制作,在使用過程中能減少其它鞣劑的用量并縮短鞣制時間。用96%氧化度的雙醛淀粉在pH=10的條件下鞣制,加油后可得到較為滿意的皮革,雙醛淀粉可以進行回收利用,回收的雙醛淀粉用于底革的預鞣,可以改進鞣制速率和革的特性。用雙醛淀粉作白濕皮,單獨使用可得到令人滿意的效果。在雙醛淀粉與膠原的反應中,膠原的堿性基團和氨基是主要的反應基團。
3接枝淀粉
接枝淀粉是一種被廣泛應用的新型材料。其結構是以親水的、半剛性鏈為主鏈,以乙烯聚合物為支鏈。通常所使用的單體有丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺等。可以通過自由基聚合的方法得到接枝淀粉,也可以通過Hoffman反應或水解反應來實現接枝反應。
3.1接枝淀粉涂飾劑
接枝淀粉能用來做涂飾劑。羧甲基鈉淀粉用于涂飾,能夠改善成革的透氣性。聚氨基甲酸酯等與淀粉接枝共聚可得到不同的產品,這些產品用于合成革的涂飾時,能改善革的柔軟性、透水汽性、手感、物理機械性能等。
3.2接枝淀粉(預、復)鞣劑
根據皮革鞣制機理及淀粉結構特點,國內外的研究者開發研制了許多具有一定綠色意義的接枝淀粉鞣劑,并取得了一定的效果。呂生華等人用不同的方法降解淀粉,再與乙烯基類單體或丙烯酸(AA)、丙烯腈(AN)或丙烯酰胺(AM)等單體進行接枝聚合制得改性淀粉復鞣劑DF-Ⅱ、改性淀粉鞣劑等系列產品。這些復鞣劑具有選擇填充性好,對加脂劑及染料吸收干凈,成品革豐滿、柔軟、肉面或絨面纖維分散好且有絲光效應等特點。所得到的改性淀粉鞣劑,在鉻鞣時用其預鞣,比傳統鉻鞣法可減少鉻鞣劑用量30%~50%,鉻鞣廢液中Cr2O3含量降低到0.26g/L。用其預鞣或復鞣所得成革,選擇填充性顯著,豐滿、柔軟、粒面細膩、有彈性。氧化淀粉與乙烯基類單體接枝共聚,所得產物應用于皮革復鞣效果很好。乳液共聚接枝改性淀粉復鞣劑,對鉻鞣綿羊革進行復鞣,所得的坯革性能良好,與其它類型復鞣劑配伍應用時,用降解的淀粉和丙烯酰胺-丙烯酸丁酯共聚物,通過羥基和氨基之間的Hoffman反應也可以制備接枝淀粉,所得的接枝淀粉用于服裝革的復鞣效果好,并有利于染色。
3.3接枝淀粉水處理劑
劉明華等將氯乙酸接枝到交聯淀粉骨架上研制出了羧甲基淀粉(CMS)吸附劑,研究了對Cr、Al的吸附效果,探討了吸附劑的吸附機理。結果表明,Cr3+、Al3+的最大回收率分別可達96.1%~97.0%。
他們還分別制備了天然高分子絮凝劑(SAAF)以及無機高分子絮凝劑聚硅酸氯化鋁鈣(PCACS),并在一定的條件下將這兩種絮凝劑混合配制成無機有機復合型絮凝劑F-1。采用這種新型的復合型絮凝劑F-1進行制革工業廢水處理試驗,對其絮凝效果及影響因素進行了研究,并探討了絮凝動力學。試驗結果表明,F-1適用的溫度和pH值范圍寬,絮凝效果好,明顯優于聚合氯化鋁(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、硫酸鋁和PFS(聚合硫酸鐵)四種常用的絮凝劑。將可溶性淀粉與丙烯酸聚合,制得的淀粉接枝丙烯酸,對重金屬離子Cr(Ⅵ)的吸附容量可達到42.23mg/g,Cr(Ⅵ)去除率可達71.11%。將丙烯腈單體接枝到交聯淀粉上,再經過皂化制得的水不溶性接枝羧基淀粉聚合物,可去除體系中Cr3+,去除率可達97.5%。用淀粉接枝聚丙烯酰胺,經胺甲基化、磺化和季胺化反應制得強陽離子型兩性絮凝劑。Wu Chung Chan等研制出的兩性淀粉吸附劑可有效地去除重金屬離子、CrO42-和2-氯酚。以馬鈴薯淀粉為原料,經苛化后,與丙烯酰胺接枝聚合,再引入叔胺基而制備絮凝劑,對制糖及制革廠廢水具有良好的絮凝作用。
4淀粉黃原酸酯
將天然淀粉采用乙酰化交聯、酯化交聯或醚化交聯,再進行黃原酸化就可得到不溶性交聯淀粉黃原酸酯(ISX),主要用于處理金屬廢水。美國早在1975年就以淀粉為原料制成不溶性淀粉黃原酸酯,并于1980年開始工業化生產。ISX不僅能脫除多種重金屬離子,而且在酸性條件下還能將Cr6+還原為Cr3+。不溶性淀粉黃原酸鈉鎂能與鉻、鈷、錳、鎳、鋅和其它重金屬離子生成配合物而沉淀,鈉、鎂離子則進入水中,可將其用于工業廢水處理,除去重金屬離子。劉有才對淀粉黃原酸酯(ISX)的合成進行了研究,制備了一系列的淀粉黃原酸酯產品DX-1、DX-2、DX-3、DX-4,并用這些產品處理Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cr3+等重金屬廢水,結果表明,脫除率大于99%,殘余濃度小于0.1mg/L,低于排放標準,殘渣穩定,不會引起二次污染。并探討了DX-4對制革廠廢水的處理,選用適當藥劑配比、pH值和反應時間,Cr3+的殘余濃度低于0.06mg/L,脫除率高達99.55%。
5其它
淀粉是一種性能良好的填充劑,在制革生產上曾有過應用。但易發霉,經適當改性且提高其穩定性后,可用于皮革的填充,所得成革柔軟、豐滿。作面龜裂。將陰離子加脂劑、糖漿或葡萄糖、脂肪醇和氨水按一定比例混合,可用于填充和加脂。可以改善成革的特性,增加成革的面積。用帶有羥基的脂肪族化合物可以減弱膠原纖維之間的相互作用,從而改進成革的柔軟性。淀粉和葡萄糖是帶有羥基的化合物,對其適當的改性,對皮革有明顯的軟化作用。降解的淀粉可以用來制作合成鞣劑。李慧珠成功地從玉米芯水解副產物木糖醇中得到一種多羥基合成鞣劑。該合成鞣劑是木糖醇母液與含羰基的交聯劑縮合得到的產物。它對毛皮的鞣制效果很好,也可以用于豬皮制革,分子中的羥基和羥甲基能和膠原肽鏈結合,產生鞣制效果。
陰離子淀粉是一種用來制造白濕革的材料。它是一種多羥基聚合物,有利于Cr3+和膠原之間的結合。同時由于分子中帶有負電荷,在陰離子淀粉和膠原之間,或者和另一些帶正電荷的鞣劑之間會發生電價鍵結合。魏世林等人用陰離子淀粉制造白濕革,結果表明,陰離子淀粉和鋁或甲醛的混合物可以得到較為理想的白濕革,白濕革的收縮溫度可以達到80℃,成革革身豐滿。
改性淀粉做新型絮凝劑

具有無毒、原料來源廣、價格低易于生物降解等優點,由于得到重視與應用。以過硫酸銨為引發劑,通過接枝工聚反映,在淀粉骨架上引入聚丙烯酰胺,制得新型絮凝劑。合成條件:過硫酸銨1.2g,丙烯酰胺(am)與淀粉(st)配比4∶1(質量比),反應溫度70℃,反應時間4h。
改性淀粉在礦物加工中應用氧化礦反浮選中作抑制劑,銅鉬分離中作為黃銅礦的抑制劑,以及一些非金屬礦石浮選中充當抑制劑已大規模地得到應用。
此外,淀粉還可以用做絮凝劑,在鐵礦石絮凝脫泥時,有用淀粉做為鐵礦石選擇性絮凝劑的。有人做了在低硅酸鹽含量時加人淀粉,有助于針鐵礦的絮凝;玉米淀粉和木薯淀粉可作為阿巴賈鐵礦石的選擇性絮凝劑來使用,精礦品位和回收率都報高。該技術在已經開始用于細粒鐵礦物和細泥的富集。
在油田化學品中的應用
除了提高改性淀粉的抗溫性能以作鉆井液處理劑外,還應注重多性能淀粉油田化學品研究,開發淀粉化學品在驅油劑、破乳劑、降粘劑、堵水劑、解堵劑、水泥漿處理劑等油田生產各領域的應用。
改性淀粉在造紙中的地位
改性淀粉已是造紙工業的重要化學品.我國造紙業直到八十年代初才開始批量采用淀粉添加劑,二十多年來,造紙用淀粉的數量雖然逐年增加很快。

 
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