交聯(lián)羧甲基糯米淀粉的制備及性質(zhì)研究

1、交聯(lián)羧甲基糯米淀粉的制備及性質(zhì)研究摘 要：以糯米淀粉為原料，先以環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)處 理，再以氯乙酸進(jìn)行羧甲基化反應(yīng)，合成了交聯(lián)羧甲基糯米 淀粉。確定制備交聯(lián)羧甲基糯米淀粉的最佳工藝條件為：糯 米淀粉：NaOH :氯乙酸用量=1.00 : 0.48 : 0.44, pH6.5, 55C, 4h,合成0.806取代度交聯(lián)羧甲基糯米淀粉。交聯(lián)羧 甲基糯米淀粉的粘度增大，膨脹凝固性、熱穩(wěn)定性、透明度 得到改善。關(guān)鍵詞：糯米淀粉；交聯(lián)羧甲基；性質(zhì)中圖分類號 TS210 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號1007-7731(2015)02-79-04Abstract：Cross-linking carboxymeth

2、yl double modified starch from glutinous rice was prepared by the glutinous rice starch， first crosslinking treatment by epichlorohydrin ， and then carboxymethylation reaction by chloroacetic acid. The optimum prepare conditions of double modified starch from glutinous rice were determinate as：starc

3、h：NaOH：ClCH2COOH=1.00 : 0.48 : 0.44 (g/g), reaction pH6.5 , 55C, 4h. The DS was about 0.806 under this condition. Modified starch viscosity increased ， swelling coagulation , thermal stability and transparency wereimproved.Key words ： Glutinous rice starch ；Cross-linked Carboxymethyl ； Property淀粉分子是

4、由許多葡萄糖分子以不同聚合度形成的，分 子上具有眾多的醇羥基官能團(tuán)，很多化學(xué)試劑能與活性官能 團(tuán)發(fā)生反應(yīng)從而改變淀粉的性能為變性淀粉，其性質(zhì)優(yōu)于天 然淀粉，用途更廣泛 1 。交聯(lián)淀粉糊液的穩(wěn)定性大大高于天 然淀粉，羧甲基淀粉具有增稠、增加透明度、增加穩(wěn)定性、 保水等多種性能。由單一化學(xué)試劑改性的單變性淀粉雖然對 天然淀粉的某些不足性能進(jìn)行改進(jìn)，但是其改性性能仍有缺 陷之處，如交聯(lián)淀粉溶脹性差、透明度低；羧甲基淀粉不耐 酸、不耐鹽等 2 。研究顯示復(fù)合變性淀粉兼有 2 種或多種單 一變性淀粉的優(yōu)良性能，這些產(chǎn)品具有更實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值3 。本實(shí)驗(yàn)以支鏈淀粉含量高、粘性大的糯米淀粉為原料， 以環(huán)氧氯丙

5、烷進(jìn)行交聯(lián)，氯乙酸進(jìn)行羧甲基化處理，合成了 交聯(lián)羧甲基糯米淀粉，并對其性質(zhì)進(jìn)行了分析研究，為糯米 淀粉深加工提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料與設(shè)備 （ 1）原料：糯米淀粉：蚌埠市兄弟糧 油食品科技有限公司生產(chǎn)； 環(huán)氧氯丙烷、 氯乙酸、 HCl 、PAN 指示劑、硝酸銀均為分析純。 （ 2）主要儀器：增力電動攪拌 器：江蘇金壇市金城國勝實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)； THZ-9A 氣浴恒溫震蕩器：上海浦東物理光學(xué)儀器廠生產(chǎn)；旋轉(zhuǎn)黏度計(jì) NDJ-4 ：上海天平儀器廠生產(chǎn)；紅外分光光度計(jì)ThermoNicolet FTIR200 ：日本分光株式會社生產(chǎn)。1.2 實(shí)驗(yàn)方法1.2.1 羧甲基淀粉的制備 采用乙

6、醇作溶劑，按一定的物 料比例，將 95%乙醇、氫氧化鈉溶液及糯米淀粉分別加入反 應(yīng)器中，充分?jǐn)噭蚝笠迫牒銣夭郏?5C堿化處理1h,加入一氯乙酸和 NaOH 羧甲基化反應(yīng)一定時(shí)間后冷卻至常溫， 加入 0.1mol/L 鹽酸中和至中性。用 95%乙醇堿溶液對獲得的羧甲 基淀粉洗滌至無氯離子(2%硝酸銀溶液檢驗(yàn))，過濾，50 C 低溫干燥，粉碎過篩后獲得成品。122交聯(lián)-羧甲基淀粉的制備 于500mL三口瓶中加入 糯米淀粉25.0g和95%乙醇48mL，裝上溫度計(jì)和回流冷凝 管，充分?jǐn)嚢璩傻矸廴橐骸?用 5%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至 pH=11， 55C,加入0.09g環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)1h獲得交聯(lián)糯米淀粉。

7、 交 聯(lián)糯米淀粉冷卻室溫后， 加入一定質(zhì)量的 NaOH 反應(yīng) 30min 。 然后加入一定質(zhì)量的氯乙酸，一定溫度下反應(yīng)一定時(shí)間，反 應(yīng)完畢后用鹽酸中和。過濾后用95%乙醇洗滌至無氯離子(2%硝酸銀檢驗(yàn))。然后在50 C低溫干燥，粉碎后得交聯(lián)羧 甲基淀粉。取樣在105 C恒重后測定取代度。1.2.3 測定方法 測定方法主要有： ( 1 )淀粉羧甲基取代 度(DS)的測定4 ; (2)淀粉紅外結(jié)構(gòu)表征4 ; ( 3)淀粉 黏度性質(zhì)測定 5 ；（4）淀粉膨脹度和溶解度的測定 5 ；（5） 淀粉透光率的測定 5 ；（6）淀粉耐高溫性能的測定 5。2 結(jié)果與討論2.1 交聯(lián) -羧甲基糯米淀粉的制備2.1

8、.1 氯乙酸用量對交聯(lián)羧甲基糯米淀粉取代度的影響在淀粉用量25.0g，反應(yīng)時(shí)間4h,反應(yīng)溫度55C, NaOH12.0g , pH6.5，氯乙酸用量對交聯(lián)羧甲基糯米淀粉取代度的影響如 圖 1 所示。由圖 1 可以看出， 在氯乙酸用量為 11.0g 以下時(shí)， 取代度隨著氯乙酸用量的增加而增加， 達(dá)到最高取代度 0.806 時(shí)氯乙酸的用量為11.0g，超過11.0g氯乙酸量后取代度隨氯 乙酸用量的增加而減少。因此，可以確定 11.0g 是氯乙酸的 最佳用量，此時(shí)糯米淀粉：氯乙酸用量 =1 : 0.44。2.2.2 淀粉膨脹度和溶脹度的測定 原淀粉、交聯(lián)淀粉、 羧甲基淀粉、交聯(lián)羧甲基的溶解度及膨脹率

9、的結(jié)果如表 1 所 示。由表 1 可以看出：原淀粉的膨脹度和溶解度高于羧甲基 淀粉和交聯(lián)淀粉。交聯(lián)劑通過交聯(lián)淀粉分子降低了淀粉溶解 度。而交聯(lián)羧甲基淀粉是在交聯(lián)淀粉再次引入羧甲基基團(tuán)而 獲得，由于羧甲基的親水性提高淀粉的極性與親水溶解能 力，溶解度、膨脹率較交聯(lián)的淀粉要高，但還是沒有原淀粉 的高 6。3 結(jié)論交聯(lián)羧甲基糯米淀粉制備適宜條件為糯米淀粉：NaOH :氯乙酸用量=1.00 : 0.48 : 0.44,在 55C、pH6.5 下反 應(yīng)4h，合成0.806取代度的交聯(lián)羧甲基糯米淀粉。交聯(lián)羧甲 基糯米淀粉具有了羧甲基淀粉的高的黏度、透明度和溶脹 度，同時(shí)還具有熱穩(wěn)定性。紅外衍射光譜結(jié)構(gòu)表征顯示羧甲 基淀粉以及交聯(lián)羧甲基淀粉確實(shí)有羧甲基結(jié)合到了淀粉上。參考文獻(xiàn)1 武宗文，崔國土 .高取代度羧甲基淀粉性能及應(yīng)用研究J.鄭州糧食學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，18（ 3）: 81-85.2 陳玲，余淑君.羧甲基淀粉糊性質(zhì)的研究J.食品與發(fā)酵工業(yè)， 1996（3）: 22-28.3 鄒新禧 .交聯(lián)酯化雙重變性淀粉的制造條件與性能研究J.食品科學(xué)，1993（2）： 26-29.4 楊玉玲，周鳳娟，李新華 .交聯(lián)-羧甲基復(fù)合變性淀粉 的制備及性能研究J.中國糧油學(xué)報(bào)