磷酸酯化大米多孔淀粉的工艺优化及其在卷烟过滤嘴中的应用

论文摘要

大米多孔磷酸酯淀粉是将碎米碱浸、酶解、改性得到的一种新型淀粉。与大米淀粉相比较，它不仅具有大米淀粉颗粒细小、香气柔和、安全无毒的特点，而且通过改性处理被赋予了选择性吸附能力，为大米淀粉的应用拓宽了范围。本试验以碎米为原料，对大米多孔磷酸酯淀粉的酶解和酯化进行了研究，并将其添加到卷烟过滤嘴中，考察其对部分卷烟烟气的吸附效果。以大米淀粉的水解率和吸油率为指标，分别研究了反应体系pH、酶解温度、酶解时间、糖化酶用量、淀粉乳浓度和反应时搅拌强度对酶水解制备大米多孔淀粉的影响。在考虑后续试验及效率的基础上，确定了酶水解制备大米多孔淀粉的条件：反应体系pH4、酶解温度40℃、酶解时间8h、糖化酶用量28μL、淀粉乳浓度40%、搅拌强度30%。以DS为主要指标，分别通过单因素试验和响应面试验研究了三聚磷酸钠用量、反应温度、反应时间、pH值对半干法制备大米多孔磷酸酯淀粉的影响。结果表明，制备大米多孔磷酸酯淀粉的最佳工艺参数为：磷酸盐用量4%、温度150℃、时间150min、反应体系pH6，此时制得的大米多孔磷酸酯淀粉的取代度为0.09。通过扫描电子显微镜观察大米多孔淀粉及大米多孔磷酸酯淀粉的微观结构，结果显示，本试验制备出的两种样品均具备多孔结构，为它们的吸附能力提供了理论依据。红外光谱的测定结果显示，大米多孔磷酸酯淀粉具有磷酸酯键（P-O-C），为其选择性吸附能力提供了试验参考依据。将大米多孔磷酸酯淀粉添加到卷烟过滤嘴中，研究其对卷烟烟气的吸附效果，结果表明：大米多孔磷酸酯淀粉对卷烟烟气中氨的清除作用显著，达到48.79%，对TPM、 HCN清除作用不显著，仅为13%，对巴豆醛没有清除作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 文献综述
• 1.1 大米淀粉概述
• 1.1.1 大米利用概况
• 1.1.2 大米淀粉的制备方法
• 1.1.3 大米淀粉的性质与应用
• 1.2 多孔淀粉概述
• 1.2.1 多孔淀粉的定义及特性
• 1.2.2 多孔淀粉的研究历史
• 1.2.3 多孔淀粉的制备
• 1.2.4 多孔淀粉的性质
• 1.2.5 多孔淀粉的应用
• 1.3 多孔淀粉的改性处理
• 1.4 卷烟烟气的组成概况及有害成分
• 1.5 卷烟降害工作研究动态
• 2 引言
• 2.1 课题的立题背景及意义
• 2.2 课题主要研究内容
• 3 材料与方法
• 3.1 主要材料
• 3.2 主要试剂
• 3.3 主要仪器和设备
• 3.4 研究方法
• 3.4.1 大米淀粉的制备
• 3.4.2 大米多孔淀粉的制备工艺
• 3.4.3 大米多孔磷酸酯淀粉的制备工艺及优化
• 3.4.4 大米多孔磷酸酯淀粉选择性降低卷烟烟气中有害成分研究
• 4 结果与分析
• 4.1 大米多孔淀粉中蛋白质含量的测定
• 4.2 大米多孔淀粉的制备工艺
• 4.2.1 葡萄糖标准曲线的绘制
• 4.2.2 糖化酶活力的测定
• 4.2.3 不同因素对水解率和吸油率的影响
• 4.2.4 大米多孔淀粉微观形态观察
• 4.3 大米多孔磷酸酯淀粉的制备工艺及优化
• 4.3.1 磷标准曲线的绘制
• 4.3.2 单因素试验
• 4.3.3 响应面试验
• 4.3.4 红外光谱分析
• 4.3.5 大米多孔磷酸酯淀粉微观形态观察
• 4.4 大米多孔磷酸酯淀粉选择性降低卷烟烟气中有害成分研究
• 4.4.1 烟气成分标准试验
• 4.4.2 大米多孔磷酸酯淀粉添加量对卷烟吸阻的影响
• 4.4.3 卷烟烟气吸附结果的测定
• 4.4.4 卷烟感官质量的评定结果
• 5 主要结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间发表的论文