超聲波輔助二氧化氯法氧化木薯淀粉的研究.pdf

1、本文以木薯淀粉為原料，在超聲波的輔助下，以ClO2作為氧化劑氧化木薯淀粉。單因素實(shí)驗(yàn)以及正交試驗(yàn)得到制備木薯氧化淀粉的最佳工藝條件為:催化劑Cu2+能提高淀粉的氧化效果，當(dāng)反應(yīng)溫度為48℃，反應(yīng)時(shí)間為60min，超聲波功率為300W，m(ClO2)∶m（淀粉）為0.6％，淀粉乳濃度為17％，pH為6，m(Cu2+)∶m（淀粉）為0.0425％時(shí)氧化淀粉羧基含量最大，為0.301％;當(dāng)反應(yīng)溫度為48℃，反應(yīng)時(shí)間為50min，超聲波功率為3

2、50W，m(ClO2)∶m（淀粉）為0.625％，淀粉乳濃度為28％，pH為6，m(Cu2+)∶m（淀粉）為0.0400％時(shí)氧化淀粉羰基含量最大，為0.364％。
　　對(duì)原淀粉和氧化淀粉進(jìn)行物理性能測定和結(jié)構(gòu)表征表明:木薯原淀粉多為實(shí)圓心，其表面結(jié)構(gòu)緊密，棱角光滑，經(jīng)過氧化改性后，木薯淀粉的外觀發(fā)生了腐蝕變化，表面出現(xiàn)凹陷，隨著羰基含量和羧基含量的上升，淀粉顆粒表面形態(tài)的變化越明顯;從紅外圖譜可以看出氧化淀粉相比原淀粉，其-OH的

3、伸縮振動(dòng)譜帶增強(qiáng)，C-O-C的伸縮振動(dòng)譜帶減弱，羧基的伸縮振動(dòng)譜帶增強(qiáng)，這表明淀粉經(jīng)過氧化劑和超聲波的作用，破壞淀粉的結(jié)晶區(qū)，破壞了氫鍵的作用，淀粉結(jié)構(gòu)不再緊密，變得疏松，分子鏈上的羥基被釋放出來，淀粉被氧化，并發(fā)生了水解。淀粉被氧化后，衍射尖峰減弱，彌散衍射特征增強(qiáng)，淀粉氧化主要發(fā)生在無定形區(qū)，部分發(fā)生在結(jié)晶區(qū)，淀粉糊化焓△H下降，結(jié)晶度下降;隨著氧化程度的加深，淀粉糊透光率增大，淀粉糊的沉降體積變小，當(dāng)氧化淀粉的羧基含量達(dá)到0.29

4、1％后，幾乎不發(fā)生凝沉現(xiàn)象，從而保持了淀粉的穩(wěn)定性。氧化淀粉白度增加，糊化容易，淀粉的冷、熱粘度穩(wěn)定性提高，老化性能減弱，粘度降低。
　　論文分別研究了ClO2作為氧化劑，在沒有超聲波以及存在超聲波這兩種條件下木薯淀粉氧化的動(dòng)力學(xué)，其結(jié)果表明，反應(yīng)溫度為45℃和50℃時(shí)，淀粉氧化反應(yīng)都符合一級(jí)反應(yīng)過程，55℃時(shí)，淀粉氧化符合二級(jí)反應(yīng)過程。超聲波條件下淀粉氧化各反應(yīng)速率均大于無超聲波條件下的反應(yīng)速率，超聲波能夠提高淀粉氧化速率。論文