木薯淀粉磷酸酯的结构表征及理化性质研究

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1、广西大学硕士学位论文木薯淀粉磷酸酯的结构表征及理化性质研究姓名：林丽菁申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：童张法20050601木薯淀粉磷酸酯的结构表征及理化性质研究摘要淀粉磷酸酯是原淀粉与磷酸盐发生酯化反应而生成的一种淀粉衍生物。过去，使用较多的是低取代度(DS≈0．02)的淀粉磷酸酯。目前，较高取代度(DS>0．02)的淀粉磷酸酯广泛应用于造纸、纺织、食品等领域。因此，对高取代度淀粉磷酸酯的生产工艺、产品结构及性能进行研究，具有重大的意义。首先，用混和正磷酸盐或三聚磷酸钠为酯化剂，干法制备高取代度木薯

2、淀粉磷酸酯。设计单因素实验考察反应条件(酯化齐Ij用量、反应温度、反应时间、反应pH和尿素用量)对产品取代度及反应效率的影响。实验表明干法制备高取代度木薯淀粉磷酸酯的适宜条件为：反应温度140℃～150Y2，反应pH5．0，反应时间2h，尿素用量4—5％。通过调整磷酸盐的加入量，可以方便地获得取代度0．02---0．09的木薯淀粉磷酸酯，反应效率约为60％～70％。然后，用红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、X一射线衍射(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)及淀粉．碘复合物吸收光谱分析对木薯淀粉磷酸酯的结

3、构进行表征，并对产品糊的理化性质进行研究。结构分析表明：酯化反应虽在淀粉分子上增加了磷酸基团，但该基团的引入并不能在红外光谱上反映出来；酯化反应后，淀粉颗粒表面出现不同程度的凹陷和裂缝；酯化不仅发生在淀粉颗粒的无定型区，也发生在结晶区；淀粉酯化后，其糊化温度下降，糊化热焓减少，糊化的温度范围变窄；淀粉酯化后，部分淀粉链断裂，部分淀粉分子的螺旋结构遭到破坏。理化性质研究表明：淀粉糊呈现假塑性流体特征i产品糊在高温(95℃)及低温(55v)下粘度较稳定；DS≤0．084的产品糊透明度高于原淀粉；产品糊的凝沉性减弱，

4、冻融稳定性增强。最后，对干法生产木薯淀粉磷酸酯的工艺进行可行性分析，并对产品的生产和销售进行成本与经济核算。关键词：木薯淀粉磷酸酯酯化结构表征理化性质经济核算PhysicochemicalPropertiesandStructureCharacterizationofCassavaStarchPhosphateABSTRACTStarchphosphate(SP)isonekindofstarchderivativeproducedfromesterificationofstarchandphosphate．S

5、Pwithlowdegreeofsubstitution(DS)(DS≈O．02)wasusuallyappliedinthepast．NowSPwithhigherDS(DS>0．02)iswidelyusedinpaper-making，textile，foodindustryandSOon．Sotheinvestigationsaboutsynthesis，structuresandphysicochemicalpropertiesofSPwithhighDSarebecomingmoreandmorei

6、mportant．Firstly，mixtureoforthophosphate(MP)orsodiumIripolophosphate(STP)wasusedasestefifyingagentinpreparationofcassavastarchphosphatebyarcprocess．TheeffectsofdifferentreactionconditionsonDSandreactionefficiency(RE)weretestifiedbysinglefactorexperiments．The

7、influencefactorsincludeamountofesterifyingagent，reactiontemperature．reactiontime，reactionpHandamountofurea．ResultsshowthattheoptimumreactionconditionsforpreparingSP、】vitlllli曲DSbydryprocessasfollows：therangeofreactiontemperaturewas140～150"C，thereactiontimewa

8、s2h，thepHWas5．0andtherangeofureaamountWas4％～5％．Byadjustingtheamountofesterifyingagent．SPwithDS0．02～0．09canbepreparedeasilywhileREisabout60％-70％．Secondly,thestructuresofcassavastarchphosphatewere