马铃薯氧化淀粉及其胶黏剂的制备工艺研究

论文摘要

淀粉是由α-D-葡萄糖通过糖苷键连接而成的高分子化合物，其化学式是（C6H10O5）n,主要含有直链和支链两种分子。淀粉便宜、成熟周期短，在自然环境中能被微生物完全降解并且无毒无害，是一种丰富的可再生性工业原料。但是，原淀粉由于分子结构的特点而导致其性质上有许多不足，同时淀粉的品种也不多，从而使其直接应用受到限制。因此，需要对淀粉进行变性处理，改善其性能，拓宽其应用范围。氧化淀粉是淀粉在酸性、碱性或者中性介质中与氧化剂作用，氧化所得到的产品。氧化淀粉具有胶液透明度好，固含量高，粘度低，粘接力强，流动性好，不易凝胶等优点，已被广泛应用于造纸、纺织、食品和建筑行业。本实验的内容包括高锰酸钾（KMnO4）氧化马铃薯淀粉的工艺研究、马铃薯氧化淀粉络合钙离子能力研究和马铃薯氧化淀粉标签胶黏剂的制备工艺研究三部分。第二章中，通过温度、NaOH用量、KMnO4用量和浓H2SO4用量四个因素的单因素实验和L9（34）四因素三水平实验，以羧基含量为标准，确定最佳工艺条件是：淀粉25.00g，H2O37.5mL，温度25℃，KMnO4用量0.24g，NaOH用量0.125g，浓H2SO4用量0.85mL，羧基含量达到0.4323%。第三章中，通过体系pH值、体系温度、Ca2+离子初始浓度和络合时间4个因素的单因素实验，研究得出羧基含量为0.4234%的马铃薯氧化淀粉络合钙离子的最适条件是：pH12，温度40℃，钙离子浓度4mmol/L,时间20min，络合能力达到76mg/g。第四章中，通过对KMnO4用量、接枝增强阶段NaOH用量、聚乙烯醇（PVA）用量和干酪素用量4个条件的研究，以干燥时间、黏度、粘接强度为标准，得出标签胶的最佳配方为：淀粉25.00g， KMnO40.20g，NaOH5.0g，PVA3.0g，干酪素7.5g，硼酸和乙醇少许做防腐剂，黏度达到79Pa·S,干燥时间为2.6h，粘接强度为24Pa。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 淀粉简介
• 1.2 变性淀粉
• 4氧化淀粉'>1.3 KMnO₄氧化淀粉
• 1.3.1 高锰酸钾氧化淀粉机理的研究
• 1.3.2 高锰酸钾氧化淀粉工艺和操作条件的研究
• 1.4 氧化淀粉在工业中的应用
• 1.4.1 氧化淀粉在造纸及纸制品工业中的应用
• 1.4.2 氧化淀粉在纺织工业中的应用
• 1.4.3 氧化淀粉在食品工业中的应用
• 1.5 洗涤助剂
• 1.5.1 高分子有机洗涤助剂
• 1.5.2 无机洗涤助剂
• 1.6 淀粉胶粘剂
• 1.7 本实验的研究工作
• 1.7.1 选题的意义
• 1.7.2 本实验的主要研究内容
• 4氧化马铃薯淀粉工艺研究'>第二章 KMNO₄氧化马铃薯淀粉工艺研究
• 2.1 实验材料、仪器及方法
• 2.1.1 主要原料及药品
• 2.1.2 主要仪器
• 2.1.3 马铃薯原淀粉与氧化淀粉性质测试
• 2.1.3.1 马铃薯原淀粉水分测定
• 2.1.3.2 原淀粉蛋白质含量测定
• 2.1.3.2.1 实验过程
• 2.1.4 NaOH 溶液的配制和标定
• 2.1.4.1 配制 0.1 mol/L 的 NaOH 溶液
• 2.1.4.2 基准物质草酸溶液的配制
• 2.1.4.3 标定
• 2.1.5 马铃薯氧化淀粉羧基含量测定方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 淀粉水分和蛋白质含量测定结果
• 2.2.3 马铃薯氧化淀粉羧基含量测定结果
• 2.2.3.1 温度对羧基含量的影响
• 2.2.3.2 NaOH 用量对羧基含量的影响
• 4用量对羧基含量的影响'>2.2.3.3 KMnO₄用量对羧基含量的影响
• 2SO₄用量对羧基含量的影响'>2.2.3.4 浓 H₂SO₄用量对羧基含量的影响
• 2.2.3.5 工艺参数优化实验的研究
• 2.2.3.6 工艺参数的稳定性试验研究
• 2.3 本章小结
• 第三章 马铃薯氧化淀粉络合钙离子能力研究
• 3.1 实验材料、仪器及方法
• 3.1.1 主要原料及药品
• 3.1.2 主要仪器
• 3.1.3 实验方法
• 3.1.3.1 CaCl2溶液的配制
• 3.1.3.2 铵缓冲溶液的配制（pH=10 ）
• 3.1.3.3 EDTA 标准溶液的配制
• 3.1.3.4 铬黑 T 指示剂的配制
• 3.1.3.5 络合性能的测定
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 钙络合能力的测定
• 2+离子络合能力的影响'>3.2.1.1 马铃薯氧化淀粉羧基含量对 Ca²⁺离子络合能力的影响
• 2+离子络合能力的影响'>3.2.1.2 体系 pH 值对 Ca²⁺离子络合能力的影响
• 2+离子络合能力的影响'>3.2.1.3 体系温度对 Ca²⁺离子络合能力的影响
• 2+离子初始浓度对 Ca²⁺离子络合能力的影响'>3.2.1.4 Ca²⁺离子初始浓度对 Ca²⁺离子络合能力的影响
• 2+离子络合能力的影响'>3.2.1.5 络合时间对 Ca²⁺离子络合能力的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 马铃薯氧化淀粉标签胶的制备
• 4.1 实验材料
• 4.1.1 原材料
• 4.1.2 化学试剂
• 4.1.3 实验仪器
• 4.2 淀粉胶黏剂的制备
• 4.2.1 高锰酸钾氧化淀粉的制备
• 4.2.2 接枝增强
• 4.2.3 马铃薯氧化淀粉胶黏剂性能测定
• 4.2.3.1 黏度测定
• 4.2.3.2 粘接强度测定
• 4.2.3.3 干燥时间测定
• 4.3 结果与分析
• 4用量对标签胶性能的影响'>4.3.1 KMnO₄用量对标签胶性能的影响
• 4.3.2 接枝增强阶段 NaOH 用量对标签胶性能的影响
• 4.3.3 聚乙烯醇（PVA）对标签胶性能的影响
• 4.3.4 干酪素用量对标签胶性能的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢