一种氧化淀粉及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种氧化淀粉及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：称取淀粉并加入水配置成淀粉乳，在不断搅拌下加入纳米微晶纤维素，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH；在调好pH的淀粉乳中加入次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应，最后加入硫代硫酸钠水溶液终止反应；反应结束后将反应产物过滤，洗涤，烘干，研磨，得到氧化淀粉。本发明专利技术制备方法中，在淀粉中加入纳米微晶纤维素后在对体系进行氧化，得到的新型氧化淀粉，能很好地应用到造纸、食品、建筑等众多领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轻工
，具体涉及一种氧化淀粉及其制备方法和应用。
技术介绍
纳米结晶纤维素是以纤维材料为原料，通过化学、物理或生物的处理制备的具有一维纳米尺寸的纤维素材料，它具有纤维素的基本结构、性能以及纳米颗粒的典型特性，具有大的比表面积、高结晶度、高强度、超精细结构。这些特性使其具有广泛的应用价值，能广泛的应用于医药、包装、造纸、食品添加剂、建筑等领域。氧化淀粉是技术相对成熟、用途最广的变性淀粉之一，加之生产工艺简单，生产成本低廉，已成为目前产量最大的变性淀粉品种。生产中采用的氧化剂主要有次氯酸钠、过氧化氢和高锰酸钾等。因次氯酸钠便宜，来源充足，易于工人操作且化学残留少，所以工业生产中常用碱性次氯酸钠氧化淀粉。与原淀粉比较，所得的氧化淀粉颜色更白，粘度更低且稳定性高，透明度高，成膜性好以及安全性好。目前，氧化淀粉已经广泛应于用于造纸、纺织、食品和建筑等领域。因此，利用廉价易得的淀粉原料生产氧化变性淀粉具有很大优势，加大对淀粉改性技术及其产品性能研究，拓宽产品应用范围具有重要意义。
技术实现思路
为解决现有技术的缺点和不足之处，本专利技术的首要目的在于提供一种氧化淀粉的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述制备方法制得的氧化淀粉。本专利技术的再一目的在于提供上述氧化淀粉的应用。本专利技术目的通过以下技术方案实现：一种新型氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉并加入水配制成质量分数为10～40％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量3～10％的纳米微晶纤维素，并将pH值调节为5～11；(2)在调好pH的淀粉乳中加入次氯酸钠溶液，加入的次氯酸钠溶液中有效氯用量为淀粉质量的0.5％～3％，搅拌下恒温反应2～6h；最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用水洗涤，烘干，研磨，得到氧化淀粉。步骤(1)所述的淀粉优选为马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉等中的一种或多种。步骤(1)中优选用氢氧化钠和盐酸溶液调节pH为5～11；步骤(1)中所述的纳米微晶纤维素参照霍淑媛的硕士毕业论文《纳米结晶纤维素的制备及其对纸张性能影响的研究》中所公开的方法制得，主要步骤如下：根据硫酸/木浆为10mL/g取适量的硫酸和木浆于烧瓶中，其中硫酸浓度为61％，在45℃恒温水浴中进行酸解反应，反应时间30min；反应结束后，用去离子水稀释来使反应停止，得到白色均匀悬浮液；将此悬浮液用离心机离心水洗，每次倒掉上层清液，保留下层固状物继续加水清洗离心，直到上层清液变浑池，停止离心，保留下层白色乳液，把此白色乳液放入透析袋中，用去离子水透析数天至PH值不变；透析后的悬浮液用超声波振荡器在低温水浴中处理30min；超声处理好的纳米微晶纤维素水相悬浮液配到一定浓度备用。步骤(2)中所述的搅拌转速为250～500r/min，优选机械搅拌。步骤(2)所述反应的温度为35～55℃，优选在恒温水浴中反应。步骤(3)中的过滤优选在真空抽滤机下过滤。步骤(3)中用水洗涤4～10次，40～80℃下烘干。本专利技术还提供了一种由上述制备方法获得的氧化淀粉。所得到的氧化淀粉可应用于造纸、食品、建筑等领域。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点及有益效果：本专利技术采用淀粉作为主要原料，其在安全性、环保、可持续等方面具有很大的优点。本专利技术把纳米微晶纤维素在淀粉的氧化过程中加入，扩宽了纳米纤维素的应用领域，同时加深了对淀粉氧化的研究。与普通淀粉相比，所得到的新型氧化淀粉羧基含量更高，氧化程度更大，新型氧化淀粉糊化后黏度更低。附图说明图1为原淀粉的SEM图。图2为实施例1制备的氧化淀粉的SEM图。图3为实施例5制备的氧化淀粉的SEM图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉于三口烧瓶中，加入蒸馏水配置成质量分数为40％淀粉乳，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH为11；(2)在调好pH的淀粉乳中加入有效氯用量为3％(相对于淀粉质量)的次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应2h，最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用蒸馏水洗涤4次，40℃下烘干，研磨，得到氧化淀粉。制备的氧化淀粉的羧基含量和淀粉糊黏度如表1所示。实施例2一种新型氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉于三口烧瓶中，加入蒸馏水配置成质量分数为10％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量3％的纳米微晶纤维素，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH为5；(2)在调好pH的淀粉乳中加入有效氯用量为0.5％％(相对于淀粉质量)的次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应6h，最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用蒸馏水洗涤10次，80℃下烘干，研磨，得到氧化淀粉。制备的氧化淀粉的羧基含量和淀粉糊黏度如表1所示。实施例3一种新型氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉于三口烧瓶中，加入蒸馏水配置成质量分数为30％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量10％的纳米微晶纤维素，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH为9；(2)在调好pH的淀粉乳中加入有效氯用量为1.5％(相对于淀粉质量)的次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应4h，最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用蒸馏水洗涤6次，50℃下烘干，研磨，得到氧化淀粉。制备的氧化淀粉的羧基含量和淀粉糊黏度如表1所示。实施例4一种新型氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉于三口烧瓶中，加入蒸馏水配置成质量分数为20％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量7％的纳米微晶纤维素，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH为7；(2)在调好pH的淀粉乳中加入有效氯用量为1％(相对于淀粉质量)的次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应4h，最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用蒸馏水洗涤8次，60℃下烘干，研磨，得到氧化淀粉。制备的氧化淀粉的羧基含量和淀粉糊黏度如表1所示。实施例5一种新型氧化淀粉的制备方法，包括以下步骤：(1)称取淀粉于三口烧瓶中，加入蒸馏水配置成质量分数为35％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量5％的纳米微晶纤维素，并用氢氧化钠和盐酸溶液调节淀粉乳的pH为9；(2)在调好pH的淀粉乳中加入有效氯用量为2.5％(相对于淀粉质量)的次氯酸钠溶液，于不断搅拌和恒温水浴中反应4h，最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用蒸馏水洗涤5次，60℃下烘干，研磨，得到氧化淀粉。制备的氧化淀粉的羧基含量和淀粉糊黏度如表1所示。将上述实施例1-5中所制得的氧化淀粉采用GB-T 20374-2006的方法测定不同氧化淀粉的羧基含量；将上述实施例1-5中所制得的氧化淀粉准确配制8％的淀粉乳，在90-95℃水浴中糊化15min后测定其在50℃下的黏度，结果如表1所示。表1氧化淀粉的羧基含量和糊黏度样品实施例1实施例2实施例5实施例4实施例3m纳米微晶纤维素/m淀粉0/1003/1005/1007/10010/100羧基含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取淀粉并加入水配制成质量分数为10～40％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量3～10％的纳米微晶纤维素，并将pH值调节为5～11；(2)在调好pH的淀粉乳中加入次氯酸钠溶液，加入的次氯酸钠溶液中有效氯用量为淀粉质量的0.5％～3％，搅拌下恒温反应2～6h；最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用水洗涤，烘干，研磨，得到氧化淀粉。

【技术特征摘要】
1.一种氧化淀粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取淀粉并加入水配制成质量分数为10～40％淀粉乳，在不断搅拌下加入相当于淀粉质量3～10％的纳米微晶纤维素，并将pH值调节为5～11；(2)在调好pH的淀粉乳中加入次氯酸钠溶液，加入的次氯酸钠溶液中有效氯用量为淀粉质量的0.5％～3％，搅拌下恒温反应2～6h；最后加适量的硫代硫酸钠水溶液终止反应；(3)反应结束后将反应产物过滤，并用水洗涤，烘干，研磨，得到氧化淀粉。2.根据权利要求1所述的一种氧化淀粉的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的淀粉为马铃薯淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉和豌豆淀粉中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨仁党，刘全祖，王溦，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44