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中国福利彩15选5走势图:次氯酸钠在氧化淀粉生产中的应用

发布日期:2017年3月21日 点击:1268

快甘肃快三走势图今天 www.cczyw.tw 淀粉是价格低廉、来源丰富的一种原料,在胶粘剂行业中的应用倍受重视。但是由于原淀粉作胶粘剂存在着含固量低、稠度大、凝胶严重、能不理想等缺点其应用受到很大的限制。因而,淀粉的改性研究方兴未艾。其中次氯酸钠氧化生产氧化淀粉是研究最多的最成熟的应用最广泛的一类。次氯酸钠还可以溶解淀粉中的大部分含氮杂质使有色物质除去而脱色。长时间的处理可以减少淀粉中游离脂肪酸的含量,有利于提高产品的纯度,改善各方面性能。而制作出来的氧化淀粉用途比较广泛如下:

1、在食品行业中的应用

氧化淀粉在食品中广泛应用于蛋黄酱、冰激凌、牛皮糖、色拉调酱、柠檬酸酪、软糕点及调味料、淀粉果冻、番茄酱、草莓酱、辣椒酱及面包等食品中代替阿拉伯胶生产胶母糖、糖果、软糖、蜜饯用作炸鱼类食品的敷料和拌粉。

2、在纺织行业中的应用

作为经纱上浆剂

3、纸工业中的应用

在造纸工业中用作表面施胶剂、涂布胶粘剂、湿部添加剂、瓦楞纸板粘合剂。

4、在精细化工的应用

在精细化工中氧化淀粉广泛应用于皮肤清洗剂、抑汗剂、滚珠型止汗剂、唇膏、胭脂、脱毛剂、婴儿爽身粉、皮肤除臭剂足部使用、地毯清洁剂、防粘结地毯清洗剂、液体手套、皮肤防护油膏、发光涂料蓝色荧光涂料、黄色荧光涂料、绿色荧光涂料、粘合剂等产品。

5、在医学的应用

可以用于治疗各种原因引起的氮质血症和慢性肾炎、高血压糖尿病引起的尿毒症等。因此将次氯酸钠氧化淀粉大量投入生产前景非常好,还可以造福人类和造福社会.

次氯酸钠氧化机理:在某种条件下,淀粉分子的还原端的葡萄糖环状结构容易C1在位的氧原子处断裂开环,而在C1位上形成一个醛基,所以通常认为有三个类型的基团,可以被氧化成羧基和羰基,即还原端的醛基和葡萄糖分子中的伯、仲醇羟基。淀粉的氧化机理是十分复杂的,它不但与反应条件有关,还与淀粉品种和存在形式有密切关系。玉米淀粉或者是高直链玉米淀粉在pH8.5时,经过次氯酸钠氧化8小时,羧基和羰基数比约为2:1,增加次氯酸钠浓度有利于羧基和羰基含量增加,在pH89时,氧化马铃薯淀粉,当次氯酸钠浓度增加时,羧基和羰基的比值增大,在PH7.5时,羧基和羰基含量基本相等,pH值升高时,羧基含量增加,羰基含量下降,当pH值为11时,羰基含量几乎为零。我国淀粉专家张立田教授等研究也表明氧化淀粉羧基含量较少时,氧化主要发生在C1碳原子上,有少部分发生在C6碳原子上,C2和C3碳原子上没有发生氧化。随着氧化淀粉中羧基含量的增加,0.6-2.5C1C2C3和C6碳原子上都发生氧化,而且主要在C1C2和C3碳原子上。氧化剂渗入到淀粉颗粒中,主要作用于非结晶区,用偏光显微镜观察仍有双折射性,可以证明这一点??赡茉谀承┑矸鄯肿又谢岱⑸缌业木植糠从?,导致淀粉分子解聚糖苷键断裂而产生高度降解的碎片,这些碎片可溶于碱性介质中,当洗涤淀粉时,它们被洗掉,对原料而言,大约损失15。在酸性、碱性条件下,氧化反应很慢,而在中性或微酸、或微碱环境下反应最快。在酸性介质中,次氯酸盐很快转变成氯,氯与淀粉分子的羧基反应形成次氯酸酯和氯化氢。然后酯分解成一个酮基和一个分子的氯化氢。在这两步反应中,氢原子都以质子形式从氧原子和碳原子上游离出来。因此在质子过量的酸性介质中,质子的释放会受到抑制,随着酸度增加反应速度减慢。在碱性条件下,淀粉形成带负电荷的淀粉盐,离子的数量随pH值升高而增加。而在较高的pH值下,带负电荷的次氯酸根离子也增多,两种带负电荷的离子团因相互排斥而很难发生反应,因此pH值升高也会限制氧化速度。淀粉的负离子、次氯酸盐的负离子在较高的pH值时,后者占优势。同性相斥,反应难以进行,践行增加反应速度下降。在中性、微酸性或微碱性介质中,次氯酸盐主要呈非离解状态,淀粉呈中性。非离解的次氯酸盐能产生淀粉,次氯酸酯和水酯分解产生氧化产物和氯化氢。

生产工艺

氧化过程中的次氯酸钠必须是新配制的,方法为冷氢氧化钠溶液吸收氯气,温度不超过30度,反应为放热反应,需要冷却并且保持碱性,以减少NaClO分解,大于30会生成不需要的NaClO3,在pH值为7.0时,其生成量可以达到28.8。产生的氯酸钠不能作为氧化剂从而使有效氯降低。常见的氧化工艺流程为:淀粉淀粉乳氧化反应中和洗涤脱水干燥成品,常用的生产方法是碱性氧化,反应釜中加入浓度为35%-40%的淀粉乳,不断搅拌下,加入2%的氢氧化钠溶液,调pH到8-10,慢慢假日次氯酸钠用稀盐酸调节到反应所要求的酸碱度。次氯酸钠用量随着氧化程度而定氧化程度越高,次氯酸钠用量越大。

说明:1淀粉乳浓度

淀粉乳浓度控制在33-44,一般为40.

2反应温度

反应温度一般控制在30-50。氧化反应为放热反应,因此,必须细心的操作。谨防温度上升太高,要控制NaClO添加速度火冷却。如果温度上升过高会引起淀粉颗粒膨胀,促进水溶物的增加造成后处理困难,致使产出率下降,特别是制备高氧化程度的淀粉时,一开始就应该对淀粉悬浮液进行冷却。

3反应pH值

pH值影响氧化反应的速度,因此,在氧化反映过程中,应该要求严格控制反映的pH值。一般pH值控制在8-9。另外,在氧化过程中,因酸性物质的生成导致pH值下降,如下表所示。因此反应过程中应不时地滴加碱使pH值保持一定值。

4次氯酸钠用量

在低次氯酸用量时,羰基生成量高于羧基生成量,但是随着氧化程度的增高,羧基生成量高于羰基生成量。次氯酸钠氧化木薯淀粉,在羧基与羰基生成量数据上存在差别,但羧基与羰基生成量上存在类似的情况。

生产实例:配制33-44的淀粉乳,保持不停地搅拌,搅拌速度为60r/min,用2NaOH调pH值至8-10,在规定时间内,至少1-2小时,缓慢加入次氯酸钠溶液(含有效氯5-8),不断搅拌,并且加稀盐酸,保持要求的反应pH值。在氧化过程中,羧基的生成导致pH值下降,应加入稀碱液控制pH值在稳定的范围内。次氯酸的用量随要求的氧化程度而定氧化程度高用量高,达到要求的氧化程度后,用稀酸中和至pH值为6.0-6.5,再加亚硫酸氢钠或者通入二氧化硫气体还原过量的次氯酸钠。用真空过滤机过滤火用多级旋液分离器清洗除去淀粉降解产生的水溶物和氯化钠等。于气流干燥机干燥,得水分为10-12的氧化淀粉。氧化淀粉对热敏感干燥温度过高会引起颜色变黄这是由于含有醛基的缘故.总结:氧化淀粉具有低粘度高固体分散性极小的凝胶化作用。由于氧化淀粉引入了羰基和羧基,使直链淀粉的凝沉趋向降至最低限度,从而保持粘度的稳定性。大部分工业化生产中均采用次氯酸钠做氧化剂生产氧化淀粉,在生产过程中应注意以下几点:

1、此反应是一个放热反应,要防止温度升高

2、次氯酸钠是在温度低于30时,将氯气通入NaOH溶液中而制得,因而有未反应的NaOH。

3、加入次氯酸钠时应控制加入速度,防止由于加入速度过快淀粉局部糊化。

4、次氯酸钠的加入量视原料不同、所要求产品的粘度不同而不同。

5、反应时间根据产品的粘度、氧化度而定。

6、在反应结束时,为防止剩余的次氯酸钠继续氧化淀粉,可用焦亚硫酸钠来中和次氯酸钠,阻止淀粉继续反应。

氧化淀粉的性质

1、颗粒特性

氧化淀粉颗粒仍保持有偏光十字。氧化淀粉颗粒表面受到侵蚀,表示氧化反应主要发生在颗粒表面。由于次氯酸钠的漂泊作用,溶解并洗脱去蛋白质和色素,所以氧化淀粉比原淀粉色泽要白些。氧化淀粉一般对热敏感,高温下变成黄色或褐色。干燥过程中的变黄与醛基含量有关。

2、糊化温度

氧化淀粉的糊化温度随次氯酸钠用量增加而下降,木薯氧化淀粉糊化温度下降更快。

3、热粘度

随着氧化程度的增高,糊化温度降低,达到热粘度最高值的温度,降低热粘度最高值,也降低热粘度稳定提高凝沉性减弱冷粘度降低。

4、糊透明度

氧化淀粉的透光率随次氯酸钠用量增加而提高,玉米淀粉呈直线上升,木薯淀粉透光率增加块很快达到平衡值后,基本不再随次氯酸钠用量的增加而增加。

5、糊黏合力

氧化淀粉粘合力随氧化程度的增加而上升。氧化木薯淀粉的粘合力上升较快。木薯氧化淀粉粘合力高于玉米特别是较低氧化程度的产品。

6、流变性

玉米氧化淀粉糊在氧化前和氧化后是非牛顿型的,不呈现线性关系表现,粘度不是恒定的而使决定于剪切速度糊液呈现出触变性表现粘度随次氯酸钠浓度增加而下降。表现粘度取决于淀粉种类、次氯酸钠浓度和剪切速度。

7、薄膜性能

氧化淀粉能形成强韧、清晰、连续的薄膜。比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均匀,收缩及爆裂的可能性更少,薄膜也更易溶于水。

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