淀粉的研究与应用

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1、淀粉的研究与应用J八・-刖曰淀粉是天然高分了Z-,是植物中碳水化合物的主要储存库，也是绿色植物进行光合作用的产物。我国淀粉资源十分丰富，是世界第二人玉米生产国，因此淀粉作为高分子材料的研究与开发有利丁•促进可再生资源的利用和农副产品的高值比。日前对淀粉的研究与开发主要集屮在食品、医药、材料等领域。由于它与石油化工原料相比，具有价格低廉、可再生、可生物降解、污染小等优点，符合环境保护和可持续发展战略，因此国内外研发了许多淀粉改性材料。淀粉经过物理、化学或生物的方法进行改性可以制作多种淀粉衍生物，并且广泛应用于造纸、纺织、制革、胶黏剂、定型剂、制药、化妆品、洗涤剂、水处理絮凝剂、超级吸水

2、材料等领域。木文就淀粉改性材料的研究与应用开发和淀粉衍生物在食品工业屮的应用作简单的概述。淀粉的科学定义中文名称：淀粉英文名称：Starch定义1：一种植物中广泛存在的贮存性聚糖。所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；糖类（二级学科）定义2：由D-匍萄糖单体组成的同聚物。包括直链淀粉和支链淀粉两种类型,为植物中糖类的主要贮存形式。所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞化学（二级学科）天然淀粉的可利用性质淀粉是可再生的丰富的廉价的犬然原料来源，是许多丄业生产的原辅料，其可利用的主要性质有：①颗粒性质，包括凝聚状态的吸附性、凝聚性、吸湿性、再湿性等；②糊或浆液性质，加入或冷却时的黏

3、度变化，包扌舌低温贮藏和冻融过程屮糊黏度的稳定性、保水性、凝沉性、保护胶体或乳化作用的性能等；③干淀粉膜性质，包括冷水或热水的溶解性、透气性、可塑性、弹性及韧性等。一•般直链淀粉具有优良的成膜性和膜强度，支链淀粉具有较好的粘结性。淀粉改性材料的研究与应用开发1.全淀粉材料全淀粉数料由于具有完全生物降解性，是日前世界公认最有发展前途的淀粉塑料。口本住友商事公司、美国Warner-lambert公司和意大利的Ferruzzi公司研制成功淀粉质量分数在90%-100%的全淀粉塑料，产品能在一年内完全生物降解而不留任何痕迹，无污染，可用于制造各种容器、薄膜、垃圾袋等。2.共混淀粉材料淀粉共混

4、材料是淀粉以颗粒或糊化形式与合成高分子或其它天然高分子通过物理共混加工的淀粉材料，具有实用、价廉、方便的特点。忖前人造淀粉基材料已经在意人利、英国、加拿人以及徳国商业化，用于快餐业中。淀粉共混材料的制品有医用包扎、尿布垫衬、饲料袋、化肥袋等，部分还可用于食品包装。它们是可以完全生物降解的材料。3.淀粉基吸附材料吸附法是一种髙效经济的处理工业废水的方法，特别是采用天然高分子及其衍生物作为吸附材料。材料对金属的吸附能力与pH值有关，为了能有效地除去金属离子废水的pH值一般不低于4.0。4.淀粉基泡沫材料淀粉基泡沫材料成型方法有挤出成型、模压成型、烘培成型等，是一种可生物降解的包装和减震材

5、料。5.互穿聚合物网络（IPN）材料该材料具有优良的力学性能、耐水性、透光性、热稳定性以及可降解性，因此，这种材料作为可降解性犁料和涂料应用前景很大。大多数天然淀粉都不具备有效地充分利用的性能。因此，根据淀粉的结构、物化性质及应用要求，开发了淀粉的变性技术，其产品称为变性淀粉或淀粉衍生物。变性淀粉是通过物理或化学方法使淀粉分子被切断、重排或引入其它化学基团以改变其结构而获得的。H前，变性淀粉主要有酸变性淀粉、氧化淀粉、预糊化淀粉、交联淀粉、氧化淀粉、酯化淀粉、醞化淀粉、接枝淀粉、糊精等多达两千多种，根据处理方式的不同可将变性淀粉分为以下儿类:1•物理变性：预糊化（C1-化）淀粉、Y射

6、线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。2•化学变性：用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。有两大类：一类是使淀粉分了量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、瞇化淀粉、接枝淀粉等。3.酚法变性（乂称生物改性）：各种酶处理淀粉。如a、B、丫-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。4•复合变性：采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。冃前已开发的淀粉变性淀粉已有两千多种，其生产的方法主要有湿法、干法、滚筒干燥法和挤压法等几种，其中最主更的生产方法是湿

7、法。1•湿法生产工艺过程如下：（1）淀粉的变性淀粉浆用泵通过热交换器送入反应器，反应时用冷水或热水通过热交换器冷却淀粉乳至所需温度，调节好pH值，根据产品要求加入一定量的化学试剂反应。（2）淀粉的捉纯浆液曲放料桶用泵送到水洗工段，通过多级旋流或分离机串联对淀粉乳进行逆流清洗，淀粉乳经水洗后，过筛送入精浆桶内进入下道工序。（3）淀粉的脱水干燥精浆桶淀粉乳进入一个水平转轴的脱水机或三足式离心机内脱水，脱水后湿淀粉经气流干燥器干燥。再经筛分和包装，即为成品。2.