【一种新的接枝玉米淀粉制备方法】玉米淀粉的作用

发布时间：2023-08-31 来源：ssss 标签：淀粉玉米接枝玉米淀粉硫酸铵点击：13

内容提要:　　采用自制的引发剂，使酸化的玉米淀粉与醋酸乙烯酯发生接枝共聚反应，通过扫描电镜照片证实了接枝共聚反应的发生。并以其为主体浆料对 TC（6535）混纺纱进行了上浆试验，试验结果表明，新配方浆纱的织造效果和浆纱性能均优于传统配方。 Gra

【一种新的接枝玉米淀粉制备方法】玉米淀粉的作用,第1张

　　采用自制的引发剂，使酸化的玉米淀粉与醋酸乙烯酯发生接枝共聚反应，通过扫描电镜照片证实了接枝共聚反应的发生。并以其为主体浆料对 T/C（65/35）混纺纱进行了上浆试验，试验结果表明，新配方浆纱的织造效果和浆纱性能均优于传统配方。

Graft copolymerization of acidified corn starches and vinyl acetate using self-made initiators was introduced and the reaction was proved and verified throughout SEM photographs A sizing experiment on T/C(65 /35) blended yarn was carried out using the new size The result proved better than using conventional sizes

接枝变性淀粉具有天然淀粉的生物降解性和合成聚合物的优良上浆性能，被认为是替代PVA的适宜浆料之一。接枝变性淀粉上浆性能的优劣与接枝的合成聚合物有着很大的关系。本文创新点有：（1）采用过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂。仅用过硫酸铵作为引发剂其分解时活化能较高为14003 kJ/mol，而以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂引发时其活化能较低为 418 kJ/mol，也就是说在相同的条件下，以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂较只用过硫酸铵为引发剂容易引发接枝。（2）选用了超声波对酸解淀粉处理，使其淀粉颗粒分散均匀，利于接枝。

1实验

11原料与仪器

原料：玉米淀粉（工业级）、引发剂（过硫酸铵和与亚硫酸氢钠）、醋酸乙烯酯、盐酸、氢氧化钠。

仪器：SJB � S 450型电动搅拌器、冷凝管、温度计和带导气管的四颈瓶，CS501型恒温水浴锅，KYKY � EM3200型数字化扫描电子显微镜，电子天平。

12合成

把 50 g玉米淀粉颗粒和 250 mL的盐酸溶液（27mol/L）混合，所得悬浮液在 45 ℃下以恒定搅拌速度酸解，然后用蒸馏水连续离心分离，直至呈中性，烘干得酸解淀粉。

取上述 20 g酸解干淀粉，加蒸馏水配制成 100 g淀粉溶液，加入装有冷凝管的三口烧瓶中，在超声波作用下，一边搅拌一边加入自配的引发剂（占淀粉溶液质量的 133%，两种引发剂比例为 1∶1），预引发一段时间，控制接枝反应温度（70 ℃）和pH值＝ 5，预引发 10 min后开始滴加 8 g醋酸乙烯酯，搅拌，每隔 5 min加入一定比例的引发剂，反应2 h后结束．用氢氧化钠溶液中和至中性、脱水、洗涤、干燥，即可得到接枝粗产物。

13提纯

在索氏提取器中放 10 g的粗接枝共聚物，用 100 mL丙酮抽提取 48 h以除去均聚物，提取结束后，取出接枝共聚物，放入恒温干燥箱中，在 50 ℃下干燥至恒重，得到纯接枝共聚物。

经测试，在上述工艺条件下，接枝淀粉中单体转化率9896%，接枝率 1173%，接枝效率 796%，效果较理想。

2结果与分析

21引发剂的选择

采用过硫酸铵与亚硫酸氢钠为引发剂。仅用过硫酸铵作为引发剂其分解时活化能较高为 14003 kJ/mol，而以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂引发时其活化能较低为 418 kJ/mol，也就是说在相同的条件下，以过硫酸铵与亚硫酸氢钠组成氧化还原引发剂较只用过硫酸铵为引发剂容易引发接枝。

22接枝共聚物表面特征分析

将经过酸化处理的玉米淀粉和接枝后的玉米淀粉（图1、图 2）通过扫描电镜拍摄进行比较，可以很清楚地看到，玉米淀粉颗粒大小不一，颗粒表面较光滑、规整，而接枝淀粉颗粒表面沉积着一层聚合物，有的地方还有裂纹，这就表明玉米淀粉经过接枝共聚反应后确实有聚合物接枝到了淀粉颗粒上。以往试验中，引发剂只选用过硫酸铵时，接枝效果不明显。此外，在试验过程中，不使用超声波，淀粉颗粒往往聚在一起，影响引发剂对淀粉颗粒起作用，而在本试验中，选用了过硫酸胺和亚硫酸氢钠混合引发剂，并使用超声波分散，取得了较好的接枝效果。

由表 1 可以看出，接枝变性淀粉浆料的粘附性能和其他目标浆料相比，强力和伸长率均好于目标浆料，可见接枝变性淀粉浆料的粘附性能优于目标浆料。

新配方中采用了自制的接枝淀粉浆料，该浆料使用了过硫酸铵和与亚硫酸氢钠作为引发剂，同时在水浴中，通过超声波将淀粉颗粒分散均匀，使得醋酸乙烯酯易于接枝到淀粉颗粒上，从而制得浆纱效果较好的接枝淀粉。

232混溶性

一般来说，单一浆料难以满足经纱上浆的要求，需几种浆料混合使用，这就要求各浆料均具有良好的混溶性。否则混合浆易发生分解、凝聚现象，导致浆膜均匀性差，机械性能下降。经实验证明：该接枝淀粉与PVA、丙烯酸类浆料均有极好的混溶性，分散液均匀，可以任意比例混溶，且不分层、不沉淀。同时，浆液在常温下超过 24 h不分层，这为上浆均匀提供了保证。

233浆膜的吸湿率

制备的接枝淀粉、PVA 1799及丙烯酸类浆料浆膜吸湿率分别为 350 %、125 % 和 1610 %，由此可见，接枝淀粉的吸湿率远远小于目标浆料，不会吸湿再粘。

24上浆效果

首先，在南通一家织造厂里采用德国祖克S432型浆纱机对涤/棉（65/35）13 tex混纺经纱进行上浆实验，上浆工艺参数见表 2。

由表 3 可见，新配方的浆纱性能及织造效果均好于原配方，新配方虽无 PVA，但所浆经纱的断头率很低，提高了织造效率，由此证明了新配方完全可以取代有 PVA的配方。

3结论

（1）玉米淀粉与醋酸乙烯酯单体在湿法条件下进行接枝共聚，通过扫描电镜及测试接枝率、单体转化率及接枝效率表明，在湿法条件及超声波作用下，可以完成淀粉与醋酸乙烯酯单体的接枝共聚。通过多次试验得出在湿法条件下，适宜的工艺条件为：引发剂用量为体系总量的 133%，醋酸乙烯酯用量为干淀粉的 40% 左右，反应温度 70 ℃，pH值＝ 5，反应时间 120 min。

（2）对比玉米淀粉 � 醋酸乙烯酯接枝淀粉与 70% PVA＋30% 氧化淀粉、磷酸酯淀粉对涤棉混纺纱的粘附性及浆纱性能，结果表明接枝淀粉粘附性能优异，浆纱强力和伸长率等方面性能良好。

（3）在自制接枝玉米淀粉时，创新选用了过硫酸铵和与亚硫酸氢钠作为引发剂，同时采用超声波对酸解淀粉进行分散处理，经德国祖克S432型浆纱机上浆并在JAT610型喷气织机上对涤/棉 65/35 13 tex混纺经纱进行上浆和织造，实验证明，接枝淀粉能满足上浆及织造的需要。

1、玉米深加工产品：玉米蛋白粉、变性淀粉、玉米淀粉糖等等。

2、玉米蛋白粉，一般是采用提纯的大豆蛋白、酪蛋白、乳清蛋白（缺乏异亮氨酸）、豌豆蛋白等蛋白，或上述几种蛋白的复合加工制成的富含蛋白质的粉末，其用途是为缺乏蛋白质的人补充蛋白质，也可作为功能添加剂用于食品工业生产中。

3、变性淀粉为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性( 如: 糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等) ，使其更适合于一定应用的要求。这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为变性淀粉。

4、玉米淀粉糖利用含淀粉的粮食、薯类等为原料，经过酸法、酸酶法或酶法制取的糖，包括麦芽糖、葡萄糖、果葡糖浆等，统称淀粉糖。淀粉糖在我国有悠久的历史，在公元500多年的《齐民要术》中就提到糖，而且详细地描述了用大米制糖方法。

玉米深加工产品有玉米淀粉、玉米油、玉米蛋白粉、食用酒精、燃料乙醇等。

1、玉米淀粉。

玉米淀粉（corn starch）又称玉蜀黍淀粉又称苞米面。俗名六谷粉。白色微带淡**的粉末。将玉米用03%亚硫酸浸渍后，通过破碎、过筛、沉淀、干燥、磨细等工序而制成。

普通产品中含有少量脂肪和蛋白质等。

2、玉米油。

玉米油，又叫粟米油、玉米胚芽油，它是从玉米胚芽中提炼出的油。玉米胚芽脂肪含量在17%～45%之间，大约占玉米脂肪总含量的80%以上。玉米油中的脂肪酸特点是不饱和脂肪酸含量高达80%～85%。

玉米油澄清透明，清香扑鼻，油烟点高，很适合快速烹炒和煎炸食物。

3、玉米蛋白粉。

玉米蛋白粉是玉米籽粒经食品工业生产淀粉或酿酒工业提纯后的副产品，其蛋白质营养成分丰富，并具有特殊的味道和色泽，可用作饲料使用，与饲料工业常用的鱼粉、豆饼比较，资源优势明显，饲用价值高，不含有毒有害物质，不需进行再处理，可直接用作蛋白原料。

由于作为饲料出售价格低廉，近些年，部分企业以玉米蛋白粉为原料，从中提取玉米黄素和玉米朊，开发成功能性食品，附加值大大提高。

4、食用酒精。

食用酒精（Edible Alcohol）又称发酵性蒸馏酒，主要是利用薯类、谷物类、糖类作为原料经过蒸煮、糖化、发酵等处理而得的供食品工业使用含水酒精。

其风味特色分为色、香、味、体四个部分，也就是指蒸馏酒中醛、酸、酯、醇这四大主要杂质的含量，不同的口味和气体会使蒸馏酒的风味不同。

5、燃料乙醇。

燃料乙醇，一般是指体积浓度达到995%以上的无水乙醇。燃料乙醇是燃烧清洁的高辛烷值燃料，是可再生能源。乙醇不仅是优良的燃料，它还是优良的燃油品改善剂。

其优良特性表现为：乙醇是燃油的增氧剂，使汽油增加内氧，充分燃烧，达到节能和环保的目的；乙醇还可以经济有效地降低芳烃、烯烃含量，即降低炼油厂的改造费用，达到新汽油标准。

像现在玉米淀粉一般超市都有卖的，而且基本上都是现成的，但是有时候在家无聊，也可以学一下自己制作玉米淀粉，那么接下来就让小编来教大家怎样在家制作玉米淀粉吧。

第一步：先将剥下来的玉米粒挑拣出来，选择干净并且没有霉烂的玉米作为原料，然后进行一步步的筛选，去掉尘土跟杂质，要使玉米的净度达到最高的标准；

第二步：其次再用清水将玉米冲洗干净，再送入池中浸泡个三天三夜，使其达到软化，然后就是将泡软后的玉米用搅拌机搅碎，搅碎之后磨成玉米浆，就是将玉米胚浆及时送入细纱布沉淀4个小时，之后我们就可以得到湿的玉米淀粉，剩下的黄浆可以用来提取蛋白用哦；

第三步：最后就是将湿的玉米淀粉烘烤两个时辰左右就可以得到干的玉米淀粉，然后放入坛中封口就可以储存起来了，我们在需要用的时候，直接取出一部分来用，基本上大概就是这样了。

小编在这里补充一个小知识哦，那就是玉米淀粉的用途：

⑴玉米淀粉与水或牛奶混合后拥有独特的外观和质感，经常用来掺在白糖粉作为抗粘结剂使用：

⑵玉米淀粉还可以常用作布丁等食品的凝固剂，可以用双层蒸锅，以牛奶、砂糖、玉米粉和增香剂等这些配料就可以轻易的制作出超级简单的玉米粉布丁了。

而且还有哦，如果拿玉米淀粉做玉米面可以防治高血压和冠心病，如果是粗磨的玉米面这种玉米面含有大量的赖氨酸可以抑制肿瘤的生长。

一：淀粉颗粒结构和特性

1，形态结构：不同来源的淀粉，其大小和形状都不同。小麦淀粉呈扁豆状或圆球状，直径5-40µm；玉米淀粉为多角形或圆形，直径5-25µm；土豆淀粉为椭圆形，直径15-100µm。

2，晶体结构：淀粉是有一定晶体形态的构造，通过X-衍射图谱的不同可以把淀粉分为A、B、C三种类型。玉米和小麦淀粉属于A型、土豆淀粉属于B型。

3，轮纹：在400-500倍显微镜下观察可以看到淀粉颗粒外部与树木年轮相似的轮纹结构，各轮纹围绕的一点叫粒心，根据粒心和轮纹情况可将淀粉粒分为单粒，复粒和半复粒三种。小麦淀粉和马铃薯淀粉都是只有一个粒心，但是小麦淀粉是同心排列，马铃薯淀粉是偏心排列；玉米淀粉是半复粒，内部有两个单粒，各有各的粒心和环层，但最外面的几个环轮是共同的，因而构成的是一个整粒。

二：淀粉的化学特性

1，淀粉颗粒的化学组成

在20℃，相对湿度65%时，玉米淀粉，小麦淀粉和马铃薯淀粉的水分含量分别为：13，14和19；类脂物含量分别为：08，08和005；蛋白质含量分别为：035，04和006；灰分含量分别为：01，015和04；磷（干基）含量分别为0015，006和008

2，淀粉的分子结构

直链淀粉和支链淀粉：玉米和小麦淀粉的直链淀粉含量约28%，马铃薯淀粉约为21%。由于直链淀粉和支链淀粉结构的差别，一般常用碘检测淀粉，便是利用直链淀粉遇碘显蓝色，支链淀粉遇碘显显紫红色这一特性。

3，淀粉颗粒分子结构

淀粉颗粒中直链和支链具体如何排列，现在还不确切的知道，因此以我现在的知识，无法给出详细的答案。

三：淀粉的物理性质

1，淀粉的糊化温度：小麦淀粉、玉米淀粉和马铃薯淀粉的糊化温度分别为：50-86℃，70-89℃和57-87℃

2，布拉班德淀粉糊化曲线：得到淀粉糊化后的黏度曲线，此曲线上一般能辨识出六个特征点：糊化温度、黏度峰值、在95℃时的黏度、95℃，1h后的黏度、在50℃时的黏度、在50℃，1h后的黏度

3溶胀势，淀粉溶胀势是指淀粉在不同条件下具有的吸水溶胀能力。土豆淀粉由于颗粒内部结构较弱，促进膨胀作用，因此溶胀势均比小麦和玉米淀粉的高。

以玉米为原料，将玉米粒加工成玉米糁和玉米淀粉的成套工程设备就叫玉米淀粉加工设备。