超臨界CO2介質(zhì)中酶催化變性淀粉制備技術(shù)研究.pdf

1、變性淀粉是使用最廣泛的紡織漿料之一，在環(huán)保型綠色漿料領(lǐng)域占有重要地位。為探索新型綠色變性淀粉制備技術(shù)，本文將超臨界流體技術(shù)與生物酶催化技術(shù)相結(jié)合，對(duì)基于超臨界CO2介質(zhì)的酶催化淀粉的制備方法、工藝參數(shù)及變性淀粉的漿用性能進(jìn)行了研究。
　　 本研究首先在超臨界CO2條件下對(duì)玉米原淀粉及α-淀粉酶進(jìn)行了處理，實(shí)驗(yàn)研究表明：α-淀粉酶在超臨界CO2條件下(溫度40-60℃，壓力7.5-12 MPa)處理半小時(shí)，殘留酶活最高可達(dá)到99.

2、3％，最低74.6％。超臨界CO2對(duì)酶活影響較??；原淀粉經(jīng)超臨界CO2處理后并未發(fā)生顯著降解，漿液粘度、粘附力與原淀粉相當(dāng)，不能滿足漿料上漿要求。其次，對(duì)超臨界CO2介質(zhì)中酶催化淀粉的制備方法、工藝參數(shù)進(jìn)行了研究，探討了處理時(shí)間、溫度、壓力、酶量、含水量、含乙醇量、緩沖溶液的含量等工藝參數(shù)對(duì)超臨界CO2酶催化變性淀粉漿液粘度的影響。得出以下結(jié)論：隨著壓力的增加變性淀粉粘度增加；隨著緩沖溶液的含量、酶量的增加，變性淀粉粘度先降低后升高；隨

3、乙醇含量的增加變性淀粉粘度呈下降趨勢(shì)；隨著溫度的增加變性淀粉粘度先增大后減少；時(shí)間對(duì)變性淀粉粘度影響較??；含水量對(duì)變性淀粉粘度的影響并不顯著。總體來(lái)說(shuō)，各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)變性淀粉漿料的粘度影響并不顯著。對(duì)于在超臨界CO2介質(zhì)中制備紡織漿用變性淀粉，不需要加入緩沖溶液。實(shí)驗(yàn)研究表明當(dāng)處理溫度為50℃、壓力為11MPa、處理時(shí)間為30min、α-淀粉酶量為0.4％(相對(duì)與淀粉質(zhì)量的百分比)時(shí)，淀粉漿液的粘度由133 mPa·s降至3mPa·s以

4、下。對(duì)新型變性淀粉性能進(jìn)行研究表明：超臨界CO2條件下酶催化后的變性淀粉的顆粒直徑變小，結(jié)晶度略有降低，糊化溫度降低，粘度熱穩(wěn)定性提高。粘附力與原淀粉相當(dāng)，但粘度很低(范圍為1-15 mPa·s)，高濃時(shí)粘度也相對(duì)較低，屬“高濃低粘”型漿料；關(guān)于變性淀粉的漿紗性能，除了斷裂強(qiáng)力與氧化淀粉相當(dāng)外，漿紗毛羽減少率和耐磨性都比氧化淀粉好，綜合考慮其漿用性能優(yōu)于氧化淀粉。與水相下酶催化反應(yīng)相比，淀粉在超臨界CO2條件下的酶催化效率大大提高，工藝