木薯黄糊精制备条件的研究.pdf

第46卷第8期
开发
Vol 46
2017年8月
Technology & Development of Chemical Industry
Aug.2017
木薯黄糊精制备条件的研究
李权书,黎可,黃家满,朱彩丽,马丽梅,刘群艳
(广西农垦明阳生化集团股份有限公司,非粮生物质晦解国家重点实验室.广西南宁530226)
摘要:本实验以木萼淀粉为原料,采用千热法制备黄糊精淀粉。通过实验得知,当体系含水量、反应时间
反应温度、pH值变化时,产品熱度及稳定性有相应的变化趋势
关键词:黄糊精;十热法:含水量;时间;温度:plH值
中图分类号
文献标识码
文章编号:1671-99056201708-000-03
与石油化工原料相比,淀粉作为化工原料具有品水溶液透明度、稳定性都高。以木薯为原料,利用
价廉、可再生、易生物降解、绿色环保等突出特点。干热法制成的黄糊精产品,黏度低,能溶成高浓度胶
随着工业生产技术的发展,新产品不断出现,対淀粉液,胶粘力强,粘合快,干燥快,在工业上用作胶粘剂
性质的要求也越来越苛刻,原淀粉的性质已不适于具有很大的优势。
很多领域。因此,有必要根据淀粉的结构及埋化性
本文以木薯淀粉为原料,采用干热法生产工艺
质进行变性处理,使之能符合成用要求
制得黄糊精,以产品的黏度为评价指标,探讨反应
精是变性淀粉中的一个重要品种,是淀粉经时间、反应混度、反应pl值与黄糊精黏度的变化
过不同方法降解的产物,因其具有水溶性、乳化性、关系,为制备稳定性最的黄糊精淀粉提供埋论依
分散性、粘附性及成膜性等优良性能,在各个领域获据。
得了广泛的应用.被公认为是安全、高质、经济的化
工助剂。工业上生产的糊精主要冇麦芽糊精、环状1实验部
糊精和热裂解糊精三大类。利用干热法使淀粉降解1仪器设备与材料
所得产物称为热裂解糊精,按变性程度分为白糊精
H-S型恒混水浴锅,PI-3C型pl计,101
黄糊精、英国胶。与传统的工艺相比,利用干热法
生产糊精具有流程短、能耗低、设备简便、反应效率
型电热恒温鼓风干燥箱,S250-A5型食品粉
高等优点,是一种节能、绿色的工艺,既能提高产品
碎机,JJ600精密电子天平。玻璃杯,玻璃棒,DV-S
质量,又能降低成本滅少污染。糊精的黏度是重数显黏度计。
效粜。糊精的黏度通常用热黏度和冷黏度(即常況分析る一淀粉(自产,食品级)浓盐酸、烧碱(市售
要的理化指标,关系到糊精的胶粘应用操作与
木薯原
黏度)来表示。黄糊精的黏度随着转化度的提高而
1.2反应原理
逐渐下降,但是当转化作用使溶解度达100%时,貓
糊精干法转化过程中,淀粉发生的化学反应机
度降低的速率减慢,最后降到一定值。不同品种的埋复杂,主要为水解反应、苷键转移作用和重聚反
淀粉都能用来生产糊精,但在转化难易、产品性质方应
面存在差异,而木薯、马铃薯淀粉最易糊精化,且产
1)水解反应。水解反应主要发生在预干燥工
基金项目:广西科学研究与技术开发项目(桂科能1598020-1);广西高等学校高水平创新闭队及卓越学者计刘项目;广西培养新
世纪学术和技术带头人专项资金资助项目
作者简介:李权书(1975-),男,广西博白人,本科,⊥程帅,主要从事淀粉衍生物的工艺技术研究和生产管理工作
通信联系人:朱彩丽(1986-),女,广西北海人,本科,助理程师,主要从事淀粉行生物的工艺技术研究、技术应用、生产管理工作。
电话:4219290,15578320579,E-mil2825816090q,com
收稿日期:2017-05-
万方数
化工技术与开发
第46卷
序和糊精转化阶段。转化水解阶段,酸不断催化淀30r?min'转速,读取数值即为冷黏度。
粉中的Q-1.4糖苷键和Q-1.6糖苷键断裂,使淀粉1.4.,2热黏度的测定
分了量不断降低,也反映在苷键水解形成的还原性
称取150.0g样品置于1000mI,铁杯中,加人
端基增加。水解反应基本决定糊精沪品的黏度,水350mL蒸馏水制成淀粉乳,将铁杯置于沸水浴加
解程度高则相对应的淀粉黏度低,水解反应的主要热,同时使用电动搅拌机搅拌淀粉乳,搅拌机转速
成分是较低分子低聚糖和葡芍糖。
300rmin,于90-95℃保温30min。将上述淀粉乳
2)苷键反应。在受热条件下a-1,4糖苷键会倒入50ml烧杯中,冷却至25℃,使用IDV-S型黏
断裂,产生糖恉键转移.邻近的游离经基会与之再结度计进行测试,黏度计参数:3#转子、30r·min'转
合形成分支结构。
速,读取数值即为热黏度。
3)重聚反应。水解反成产生的葡萄糖在酸的
常温黏度与热黏度的差值范围为2000~
存在下,高温时具有发生重聚和作用的能力。在水3000mPa?s,差值越小越好。
分存在下,重聚和作用与水解反应相继发生
实验结果与分析
CHOH
2.1体系含水量对黏度的影响
CH,OHI
反应温度140℃,反应时间150min,反应
c-14苷键
pH=2.3,考察反应体系含水量对黄糊精黏度的影响
CH, OH
结果见表1。
表1黄糊精黏度随体系含水量的变化
2-1,6甘键
体系含水量常温?度
热貂度
%
/mPa?s
/mPa?s
/mPa?s
460)()
305()
3800
19
1850
图1淀粉分子结构图
2500
2550
50
3黄糊精的制备1
将浓盐酸与水按一定的比例进行稀释,在常温
6
1870
2250
380
下将适量稀释的盐酸与淀粉在容器中混合均匀,常
由表1可知,在本实验中,当含水量为4%时,
温放置8h,再将淀粉置于50℃的烘箱中进行预干得出的黄糊精常温黏度与热黏度的差值最小,稳定
燥,直至水分达到10%以下。将上述淀粉按反应条性最好。随着体系含水量增加,黄糊精的冷黏度随
件进行糊精化反应,再经冷却、中和等工序即得到黄之降低,说明糊精的水解程度逐渐加大。但是,随着
糊精成品。工艺流程简图见图2。
体系含水量增加,黄糊精的热黏度呈先升高后降低
的趋势,含水量达到4%时,糊精的热黏度最高,冷
原淀粉→般化反成ー预千関一?「特化反应→冷却度与热動度的差值最小。这是因为体系含水量较
中和→黄糊精成品
低时,不利于酸催化剂在淀粉中扩散、渗透及化学反
图2黄糊精生产工艺流程图
应,影响疒广品的均一性,淀粉的水解作用较小;当含
黄糊精黏度的沏定
水量较高时,淀粉表面易形成胶化层,且由于表面水
挥发速度较快,淀粉易结块,同时也会加速副反应
4.1冷黏度的测定
使淀粉糊化、发黏。
控制室温25℃,称取150g样品置于100n2,2反应时间对黏度的影响
铁杯中,加入350mL蒸馏水制成淀粉乳,使用电动
搅拌机搅拌淀粉乳,搅拌机转速1300r·min',搅拌
反应体系含水量4%,反应温度150℃,反应
时间30min。将上述淀粉乳倒入50m.烧杯中,使pH=23,考察反应时间对糊精黏度的影响,结果见
用DV-S型黏度计进行测试,?度