酸解玉米淀粉的制备及性能研究【字数：9279】
本文首先介绍淀粉的发展概况，淀粉的性质以及酸解淀粉概述。其次阐述了本论文课题研究的目的、意义和研究主要内容。通过对酸解玉米淀粉制备的优化工艺条件及其性能研究，为拓展其在高性能淀粉基绿色减水剂领域的应用提供理论和实验基础。本文以玉米淀粉为原料，无水乙醇为溶剂，盐酸为酸解剂，制备了酸解玉米淀粉，考察了盐酸用量、酸解温度、酸解时间、乙醇用量对酸解玉米淀粉流度的影响规律。结果表明制备酸解玉米淀粉的优化工艺条件为当玉米淀粉20 g，盐酸用量为反应体系总质量的3％，无水乙醇为50 g，反应温度为75 ℃，反应时间为4 h时，此时制得的酸解玉米淀粉的流度为94 mL。通过傅里叶红外光谱仪对酸解玉米淀粉的红外表征，发现1645 cm-1处的醛基吸收峰变强，1000 cm-1~1250 cm-1的为C-O-C键的伸缩震动的吸收峰变弱。实验结果表明，结构发生了相应的变化，成功制得了酸解玉米淀粉。
目录
1. 前言 1
1.1淀粉的发展概述 2
1.1.1淀粉的制取 2
1.1.2淀粉的结构 2
1.1.3淀粉的现状 3
1.2淀粉的性质 4
1.3酸解淀粉概述 4
1.4课题研究目的、意义及主要研究内容 4
1.4.1选题研究的目的和意义 4
1.4.2主要研究内容 5
2. 实验部分 6
2.1 实验试剂及仪器 6
2.1.1 实验试剂 6
2.1.2 实验仪器 6
2.2 实验步骤 6
2.3 性能测试 6
2.4流度的测定 7
2.4.1流度的定义 7
2.4.2流度计 7
2.4.3测量方法 7
2.5红外光谱测定 8
3. 结果与讨论 9
3.1 盐酸用量的影响 9
3.2酸解温度的影响 10
3.3 反应时间的影响 11
3.4．乙醇用量的影响 12
3.5酸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
解玉米淀粉的红外光谱分析 13
4.结论 15
参考文献 16
致谢 18
前言
日常生活中的农作物是淀粉的主要来源，大部分以谷类、薯类等为主，而玉米又是被世界公认的黄金农作物。淀粉是自然界中不可多得的绿色资源，也是非常重要的可再生资源之一。我国盛产玉米，产量仅次于美国，位于第二。玉米功能丰富，各行各业都离不开玉米，特别是经过深加工得到的最终产物，会很大程度上提高玉米的附加值。玉米中淀粉含量很高，所以，在玉米可以参加加工的生产中，玉米淀粉发挥着极其重要的作用[1]。
玉米属禾本科作物，种类很多，而我国长期以来栽培的则为硬粒种，玉米淀粉的应用范围很广，基本在各个工业领域都有涉及，由于不同应用领域对淀粉性能的需求不同，从而对淀粉性质的要求也各不相同，所以为了改善淀粉对各个产业的性能要求，因此需要根据淀粉的结构及性质，对玉米淀粉进行变性处理，赋予一些新的性能，从而获得能够符合不同工业领域的应用要求[2]。与此同时，国外的变性淀粉的种类已经非常多，整体来说，发展得十分顺利，且很多已大量工业化生产。
变性淀粉是我国改革开放以后发展起来的新兴行业，我国有丰富的淀粉原料资源。我国变性淀粉的研究开发比较晚，但发展的速度很快，目前已有不容小觑的规模。淀粉的分子结构中主要起决定作用的是直链淀粉和支链淀粉[3]。直链淀粉分子的结构是脱水葡萄糖单元间，通过糖苷键连接成的呈右手螺旋状的分子[4]，它的水悬浮液在温度不断升高时，无法生成酸解玉米淀粉，是通过胶体的形式消溶，因而变成粘度较低的不稳定溶液。而支链淀粉结构是由脱水葡萄糖单元间相互连接而成的高度分支的葡萄糖多聚物。直链淀粉溶解之后，一旦加热，就会形成一种流度较大的不稳定的溶液，所以当其在50℃静置时，会析出晶体，继而生成沉淀。淀粉分子颗粒分结晶区与无定形区，结晶区是通过支链淀粉而形成的双螺旋结构。而无定形区大部分是直链淀粉，但也有的少部分直链淀粉，与短的支链淀粉结合[5]，从而形成结晶。而玉米高直链淀粉的颗粒结晶会相对较少，直链分子平行排列时，由于氢键的作用，能使互相邻近的羟基间形成结晶束[6]。
中国的淀粉工业发展速度很快，近十年平均年产量逐年增长，其中玉米淀粉是淀粉工业的重要原始淀粉。而我国淀粉产业有两个不可替代的优势：一是玉米产量每年都在增加，产销基本能够保持平衡，原料可以得到充分地保证。二是国民经济发展相对平稳，人民生活水平得到改善，有很大的发展空间。
1.1淀粉的发展概述
1.1.1淀粉的制取
当今世界最普遍适用的淀粉加工工艺就是玉米淀粉湿法，第一个步骤就是玉米浸泡，刚开始的玉米浸泡工艺广泛地使用 0.2 %~0.3 % 的亚硫酸溶液和48~53 ℃的温度下浸泡 48~72 h[7]。这种方式会出现浸泡时间久，生产成本高、生产效率不高，消耗能量大，污水排放量高等弊端，并且排出的二氧化硫污染环境，在浸泡玉米的过程中，设备还极大可能被浓度较高的亚硫酸溶液侵蚀，且使水源浑浊，产物中亚硫酸残留等现象[8]。
由于以上缘故，国内外很多有关人士对玉米浸泡工艺进行了改进，从而推出了传统乳酸浸泡的方法，即玉米浸泡过程中可形成乳酸。乳酸能使浸泡液的 p H减小，其余微生物的繁殖被制约，避免了玉米及浸渍液腐败。并且乳酸会与亚硫酸共同作用，从而会对玉米浸泡的成效有显著地提高，大大减少浸泡时间，加强蛋白质和淀粉在玉米中的离散水平，生成淀粉的效率和质量也得到明显改进[9]。与此同时，高压浸泡技术，即用增大压强的方法来提升玉米的吸水速度，成为近年来制备玉米淀粉的一个新的方法，从而取代以往的亚硫酸浸泡法。它与普遍的浸泡工艺比，没有利用亚硫酸，可以很大程度上减少设备腐化；浸泡时间显著下降；浸泡容积小，可明显降低配置和土木工程的资金投入；在极大程度上降低能源消耗和污水处理资金[10]。
当前，制取玉米淀粉的新技术还有酶解法，比传统的玉米湿法加工产出更多的淀粉，从而大大节省资源，并且又可以解决淀粉中SO2的残留问题。酶解制备高直链玉米淀粉的过程中，最重要的一个部分是，使用脱支酶作用于玉米淀粉，使糖苷键特异性水解。酶法修饰淀粉可以改变淀粉的支链和分子结构，使其结晶性发生变化，从而达到玉米淀粉变性的目的[11]。
目录
1. 前言 1
1.1淀粉的发展概述 2
1.1.1淀粉的制取 2
1.1.2淀粉的结构 2
1.1.3淀粉的现状 3
1.2淀粉的性质 4
1.3酸解淀粉概述 4
1.4课题研究目的、意义及主要研究内容 4
1.4.1选题研究的目的和意义 4
1.4.2主要研究内容 5
2. 实验部分 6
2.1 实验试剂及仪器 6
2.1.1 实验试剂 6
2.1.2 实验仪器 6
2.2 实验步骤 6
2.3 性能测试 6
2.4流度的测定 7
2.4.1流度的定义 7
2.4.2流度计 7
2.4.3测量方法 7
2.5红外光谱测定 8
3. 结果与讨论 9
3.1 盐酸用量的影响 9
3.2酸解温度的影响 10
3.3 反应时间的影响 11
3.4．乙醇用量的影响 12
3.5酸 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
解玉米淀粉的红外光谱分析 13
4.结论 15
参考文献 16
致谢 18
前言
日常生活中的农作物是淀粉的主要来源，大部分以谷类、薯类等为主，而玉米又是被世界公认的黄金农作物。淀粉是自然界中不可多得的绿色资源，也是非常重要的可再生资源之一。我国盛产玉米，产量仅次于美国，位于第二。玉米功能丰富，各行各业都离不开玉米，特别是经过深加工得到的最终产物，会很大程度上提高玉米的附加值。玉米中淀粉含量很高，所以，在玉米可以参加加工的生产中，玉米淀粉发挥着极其重要的作用[1]。
玉米属禾本科作物，种类很多，而我国长期以来栽培的则为硬粒种，玉米淀粉的应用范围很广，基本在各个工业领域都有涉及，由于不同应用领域对淀粉性能的需求不同，从而对淀粉性质的要求也各不相同，所以为了改善淀粉对各个产业的性能要求，因此需要根据淀粉的结构及性质，对玉米淀粉进行变性处理，赋予一些新的性能，从而获得能够符合不同工业领域的应用要求[2]。与此同时，国外的变性淀粉的种类已经非常多，整体来说，发展得十分顺利，且很多已大量工业化生产。
变性淀粉是我国改革开放以后发展起来的新兴行业，我国有丰富的淀粉原料资源。我国变性淀粉的研究开发比较晚，但发展的速度很快，目前已有不容小觑的规模。淀粉的分子结构中主要起决定作用的是直链淀粉和支链淀粉[3]。直链淀粉分子的结构是脱水葡萄糖单元间，通过糖苷键连接成的呈右手螺旋状的分子[4]，它的水悬浮液在温度不断升高时，无法生成酸解玉米淀粉，是通过胶体的形式消溶，因而变成粘度较低的不稳定溶液。而支链淀粉结构是由脱水葡萄糖单元间相互连接而成的高度分支的葡萄糖多聚物。直链淀粉溶解之后，一旦加热，就会形成一种流度较大的不稳定的溶液，所以当其在50℃静置时，会析出晶体，继而生成沉淀。淀粉分子颗粒分结晶区与无定形区，结晶区是通过支链淀粉而形成的双螺旋结构。而无定形区大部分是直链淀粉，但也有的少部分直链淀粉，与短的支链淀粉结合[5]，从而形成结晶。而玉米高直链淀粉的颗粒结晶会相对较少，直链分子平行排列时，由于氢键的作用，能使互相邻近的羟基间形成结晶束[6]。
中国的淀粉工业发展速度很快，近十年平均年产量逐年增长，其中玉米淀粉是淀粉工业的重要原始淀粉。而我国淀粉产业有两个不可替代的优势：一是玉米产量每年都在增加，产销基本能够保持平衡，原料可以得到充分地保证。二是国民经济发展相对平稳，人民生活水平得到改善，有很大的发展空间。
1.1淀粉的发展概述
1.1.1淀粉的制取
当今世界最普遍适用的淀粉加工工艺就是玉米淀粉湿法，第一个步骤就是玉米浸泡，刚开始的玉米浸泡工艺广泛地使用 0.2 %~0.3 % 的亚硫酸溶液和48~53 ℃的温度下浸泡 48~72 h[7]。这种方式会出现浸泡时间久，生产成本高、生产效率不高，消耗能量大，污水排放量高等弊端，并且排出的二氧化硫污染环境，在浸泡玉米的过程中，设备还极大可能被浓度较高的亚硫酸溶液侵蚀，且使水源浑浊，产物中亚硫酸残留等现象[8]。
由于以上缘故，国内外很多有关人士对玉米浸泡工艺进行了改进，从而推出了传统乳酸浸泡的方法，即玉米浸泡过程中可形成乳酸。乳酸能使浸泡液的 p H减小，其余微生物的繁殖被制约，避免了玉米及浸渍液腐败。并且乳酸会与亚硫酸共同作用，从而会对玉米浸泡的成效有显著地提高，大大减少浸泡时间，加强蛋白质和淀粉在玉米中的离散水平，生成淀粉的效率和质量也得到明显改进[9]。与此同时，高压浸泡技术，即用增大压强的方法来提升玉米的吸水速度，成为近年来制备玉米淀粉的一个新的方法，从而取代以往的亚硫酸浸泡法。它与普遍的浸泡工艺比，没有利用亚硫酸，可以很大程度上减少设备腐化；浸泡时间显著下降；浸泡容积小，可明显降低配置和土木工程的资金投入；在极大程度上降低能源消耗和污水处理资金[10]。
当前，制取玉米淀粉的新技术还有酶解法，比传统的玉米湿法加工产出更多的淀粉，从而大大节省资源，并且又可以解决淀粉中SO2的残留问题。酶解制备高直链玉米淀粉的过程中，最重要的一个部分是，使用脱支酶作用于玉米淀粉，使糖苷键特异性水解。酶法修饰淀粉可以改变淀粉的支链和分子结构，使其结晶性发生变化，从而达到玉米淀粉变性的目的[11]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/165.html
