淀粉糖苷表面活性剂脱色工艺研究

论文摘要

由天然淀粉和植物油衍生物为起始原料合成的淀粉糖苷表面活性剂是绿色表面活性剂的新品种。淀粉糖苷作为生物基表面活性剂除具有传统化学基表面活性剂的优良性能外,还具有无毒、无刺激性、生物降解迅速等独特的性能,因此越来越受到众多领域的青睐。由于淀粉的成分复杂,杂质多,而且淀粉糖苷表面活性剂的合成必须经历高温酸性合成和碱性脱醇过程,以上因素使得合成后的淀粉糖苷表面活性剂为一种棕黑色的固体,严重影响了淀粉糖苷表面活性剂的感官品质,限制其在商品中的应用。色泽是表面活性剂重要的质量指标之一,因此,从生产过程中控制淀粉糖苷表面活性剂的色泽,开发出适合淀粉糖苷表面活性剂粗品的脱色、稳色工艺对淀粉糖苷表面活性剂的商品化很有必要。本文实验工作主要有以下三部分组成:对用最优转糖苷法工艺合成的烷基链长为C8～C10的淀粉糖苷表面活性剂在原有的最优合成工艺的基础上从产品中和试剂、产品除醇添加剂两方面进行改进,确定添加剂的最佳用量;通过正交实验,优选出影响淀粉糖苷表面活性剂脱色的最佳工艺条件,使脱色后的产品能够达到国家标准要求;在第二部分脱色工艺的基础上对脱色助剂进行改良,开发出一种更有经济效益的脱色路线。最后,按照国家标准对脱色前后的淀粉糖苷表面活性剂进行醇含量、固含量、无机盐含量、聚合度、产品pH值等性能的检测,产品理化指标均达到一级品的要求。实验表明:淀粉糖苷表面活性剂的最佳中和试剂为MgO,最优添加量为1%,脱色产品在470nm下吸光度为0.159,除醇前添加NaBH4可以优化产品色泽,其中MgO含量为1%,NaBH4含量为1.5%的脱色效果最好,此时产品在470nm下吸光度为0.079。淀粉糖苷表面活性剂脱色的最佳工艺条件为:脱色温度80℃,水溶液pH初值10,H2O2添加量8%;助剂添加量:Na2SiO30.6%,MgSO4 0.05%,EDTA 0.3%。改良后的脱色助剂添加量为Na2SiO30.2%,尿素0.3%,柠檬酸钠0.2%。按照国家标准对脱色前后的淀粉糖苷进行对比,产品醇含量,固含量,无机盐含量,聚合度基本不变。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 烷基多苷的研究进程及发展现状
• 1.2 烷基多苷非离子表面活性剂的合成方法
• 1.2.1 直接糖苷法
• 1.2.2 转糖苷法
• 1.2.3 酶催化法
• 1.3 烷基多苷中残留醇的分离
• 1.4 脱色
• 1.4.1 脱色的定义
• 1.4.2 呈色和脱色机理
• 1.4.3 脱色的分类
• 1.4.4 物理脱色
• 1.4.5 化学脱色
• 1.4.6 烷基糖苷的脱色
• 2O₂ 分解机理'>1.4.7 H₂O₂分解机理
• 1.4.8 螯合作用的基本原理
• 1.4.9 稳定剂和缓冲剂在过氧化氢漂白中的应用
• 1.4.10 硼氢化钠对烷基糖苷漂白效果的影响
• 1.5 本课题的研究意义、目的及主要内容
• 1.5.1 研究淀粉糖苷表面活性剂脱色工艺的意义
• 1.5.2 淀粉糖苷表面活性剂的研究目的及主要内容
• 1.5.3 本课题的创新性
• 第2章 淀粉糖苷表面活性剂脱醇工艺对脱色的影响
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂及仪器
• 2.2.2 淀粉糖苷表面活性剂的合成
• 2.2.3 中和试剂含量的确定
• 4 含量的确定'>2.2.4 脱醇前NaBH₄含量的确定
• 2.2.5 淀粉糖苷表面活性剂色泽的评定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 淀粉糖苷表面活性剂的合成及脱醇步骤对产品色泽的影响
• 2.3.2 中和试剂MgO 含量的确定
• 2 含量的确定'>2.3.3 中和试剂Mg（OH）₂含量的确定
• 4 含量的确定'>2.3.4 脱醇工艺前NaBH₄含量的确定
• 2.4 本章小结
• 第3章 淀粉糖苷表面活性剂的脱色
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.2 淀粉糖苷表面活性剂的脱色方法
• 3.2.3 色泽评定与结构分析
• 3.2.4
• 3.3 实验结果与讨论
• 3.3.1 脱色工艺条件的确定
• 3.3.2 两个主要因素的单因素实验
• 3.3.3 助剂影响脱色的正交实验结果
• 3.4 脱色后产品稳定性实验
• 3.5 淀粉糖苷表面活性剂脱色前后性能分析
• 3.5.1 淀粉糖苷表面活性剂脱色前后IR 分析
• 3.5.2 淀粉糖苷表面活性剂的气相色谱分析
• 3.5.3 淀粉糖苷表面活性剂的性能分析
• 3.6 小结
• 第4章 淀粉糖苷表面活性剂脱色工艺优化
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂及仪器
• 4.2.2 淀粉糖苷表面活性剂脱色实验方法
• 4.2.3 淀粉糖苷表面活性剂脱色测定方法
• 4.2.4 淀粉糖苷表面活性剂色泽稳定性的测定
• 4.2.5 淀粉糖苷气相色谱分析
• 4.2.6 淀粉糖苷表面活性剂脱色最佳双氧水用量的确定
• 4.2.7 淀粉糖苷表面活性剂平均聚合度的测定
• 4.3 实验结果与讨论
• 2O₂ 的最佳用量'>4.3.1 H₂O₂的最佳用量
• 4 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响'>4.3.2 NaBH₄对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 2NCONH₂ 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响'>4.3.3 H₂NCONH₂对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 4 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响'>4.3.4 MgSO₄对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 2SiO₃ 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响'>4.3.5 Na₂SiO₃对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 4.3.6 EDTA 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 6H₅Na₃O₇ 对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响'>4.3.7 C₆H₅Na₃O₇对淀粉糖苷表面活性剂吸光度和残余双氧水量的影响
• 4.3.8 淀粉糖苷表面活性剂的气相色谱分析对比
• 4.3.9 淀粉糖苷表面活性剂助剂优化工艺研究
• 4.4 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录