淀粉是價(jià)格低廉、來源豐厚的一種質(zhì)料，在膠粘劑行業(yè)中的運(yùn)用倍受重視。但是因?yàn)樵矸圩髂z粘劑存在著含固量低、稠度大、凝膠嚴(yán)峻、能不抱負(fù)等缺陷其運(yùn)用遭到很大的約束。因而，淀粉的改性研究方興未已。其中次氯酸鈉氧化出產(chǎn)氧化淀粉是研究最多的最成熟的運(yùn)用最廣泛的一類。次氯酸鈉還能夠溶解淀粉中的大部分含氮雜質(zhì)使有色物質(zhì)除去而脫色。長(zhǎng)時(shí)間的處理能夠減少淀粉中游離脂肪酸的含量，有利于進(jìn)步產(chǎn)品的純度，改進(jìn)各方面功能。而制作出來的氧化淀粉用途比較廣泛如下:
1、在食品行業(yè)中的運(yùn)用
氧化淀粉在食品中廣泛運(yùn)用于蛋黃醬、冰激凌、牛皮糖、色拉調(diào)醬、檸檬酸酪、軟糕點(diǎn)及調(diào)味料、淀粉果凍、番茄醬、草莓醬、辣椒醬及面包等食品中代替阿拉伯膠出產(chǎn)膠母糖、糖果、軟糖、蜜餞用作炸魚類食品的敷料和拌粉。
2、在紡織行業(yè)中的運(yùn)用
作為經(jīng)紗上漿劑
3、紙工業(yè)中的運(yùn)用
在造紙工業(yè)中用作外表施膠劑、涂布膠粘劑、濕部添加劑、瓦楞紙板粘合劑。
4、在精細(xì)化工的運(yùn)用
在精細(xì)化工中氧化淀粉廣泛運(yùn)用于皮膚清洗劑、抑汗劑、滾珠型止汗劑、唇膏、胭脂、脫毛劑、嬰兒爽身粉、皮膚除臭劑足部運(yùn)用、地毯清潔劑、防粘結(jié)地毯清洗劑、液體手套、皮膚防護(hù)油膏、發(fā)光涂料藍(lán)色熒光涂料、黃色熒光涂料、綠色熒光涂料、粘合劑等產(chǎn)品。
5、在醫(yī)學(xué)的運(yùn)用
能夠用于醫(yī)治各種原因引起的氮質(zhì)血癥和慢性腎炎、高血壓糖尿病引起的尿毒癥等。因而將次氯酸鈉氧化淀粉大量投入出產(chǎn)遠(yuǎn)景非常好，還能夠謀福人類和謀福社會(huì).
次氯酸鈉氧化機(jī)理:在某種條件下，淀粉分子的復(fù)原端的葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)容易C1在位的氧原子處斷裂開環(huán)，而在C1位上構(gòu)成一個(gè)醛基，所以通常認(rèn)為有三個(gè)類型的基團(tuán)，能夠被氧化成羧基和羰基，即復(fù)原端的醛基和葡萄糖分子中的伯、仲醇羥基。淀粉的氧化機(jī)理是十分復(fù)雜的，它不光與反響條件有關(guān)，還與淀粉品種和存在形式有密切關(guān)系。玉米淀粉或者是高直鏈玉米淀粉在pH8.5時(shí)，經(jīng)過次氯酸鈉氧化8小時(shí)，羧基和羰基數(shù)比約為2:1，添加次氯酸鈉濃度有利于羧基和羰基含量添加，在pH89時(shí)，氧化馬鈴薯淀粉，當(dāng)次氯酸鈉濃度添加時(shí)，羧基和羰基的比值增大，在PH7.5時(shí)，羧基和羰基含量根本持平，pH值升高時(shí)，羧基含量添加，羰基含量下降，當(dāng)pH值為11時(shí)，羰基含量幾乎為零。我國(guó)淀粉專家張立田教授等研究也標(biāo)明氧化淀粉羧基含量較少時(shí)，氧化首要發(fā)作在C1碳原子上，有少部分發(fā)作在C6碳原子上，C2和C3碳原子上沒有發(fā)作氧化。跟著氧化淀粉中羧基含量的添加，0.6-2.5C1C2C3和C6碳原子上都發(fā)作氧化，而且首要在C1C2和C3碳原子上。氧化劑滲入到淀粉顆粒中，首要效果于非結(jié)晶區(qū)，用偏光顯微鏡觀察仍有雙折射性，能夠證明這一點(diǎn)�？赡茉谀承┑矸鄯肿又袝�(huì)發(fā)作劇烈的部分反響，導(dǎo)致淀粉分子解聚糖苷鍵斷裂而發(fā)作高度降解的碎片，這些碎片可溶于堿性介質(zhì)中，當(dāng)洗刷淀粉時(shí)，它們被洗掉，對(duì)質(zhì)料而言，大約損失15。在酸性、堿性條件下，氧化反響很慢，而在中性或微酸、或微堿環(huán)境下反響最快。在酸性介質(zhì)中，次氯酸鹽很快轉(zhuǎn)變成氯，氯與淀粉分子的羧基反響構(gòu)成次氯酸酯和氯化氫。然后酯分化成一個(gè)酮基和一個(gè)分子的氯化氫。在這兩步反響中，氫原子都以質(zhì)子形式從氧原子和碳原子上游離出來。因而在質(zhì)子過量的酸性介質(zhì)中，質(zhì)子的開釋會(huì)遭到按捺，跟著酸度添加反響速度減慢。在堿性條件下，淀粉構(gòu)成帶負(fù)電荷的淀粉鹽，離子的數(shù)量隨pH值升高而添加。而在較高的pH值下，帶負(fù)電荷的次氯酸根離子也增多，兩種帶負(fù)電荷的離子團(tuán)因相互排斥而很難發(fā)作反響，因而pH值升高也會(huì)約束氧化速度。淀粉的負(fù)離子、次氯酸鹽的負(fù)離子在較高的pH值時(shí)，后者占優(yōu)勢(shì)。同性相斥，反響難以進(jìn)行，餞別添加反響速度下降。在中性、微酸性或微堿性介質(zhì)中，次氯酸鹽首要呈非離解狀態(tài)，淀粉呈中性。非離解的次氯酸鹽能發(fā)作淀粉，次氯酸酯和水酯分化發(fā)作氧化產(chǎn)品和氯化氫。
出產(chǎn)工藝
氧化過程中的次氯酸鈉必須是新制造的，辦法為冷氫氧化鈉溶液吸收氯氣，溫度不超越30度，反響為放熱反響，需要冷卻而且堅(jiān)持堿性，以減少NaClO分化，大于30會(huì)生成不需要的NaClO3，在pH值為7.0時(shí)，其生成量能夠到達(dá)28.8。發(fā)作的氯酸鈉不能作為氧化劑從而使有效氯下降。常見的氧化工藝流程為:淀粉淀粉乳氧化反響中和洗刷脫水枯燥成品，常用的出產(chǎn)辦法是堿性氧化，反響釜中參加濃度為35%-40%的淀粉乳，不斷拌和下，參加2%的氫氧化鈉溶液，調(diào)pH到8-10，漸漸假期次氯酸鈉用稀鹽酸調(diào)理到反響所要求的酸堿度。次氯酸鈉用量跟著氧化程度而定氧化程度越高，次氯酸鈉用量越大。
闡明:1淀粉乳濃度
淀粉乳濃度操控在33-44，一般為40.
2反響溫度
反響溫度一般操控在30-50。氧化反響為放熱反響，因而，必須細(xì)心的操作。謹(jǐn)防溫度上升太高，要操控NaClO添加速度火冷卻。如果溫度上升過高會(huì)引起淀粉顆粒膨脹，促進(jìn)水溶物的添加造成后處理困難，致使產(chǎn)出率下降，特別是制備高氧化程度的淀粉時(shí)，一開始就應(yīng)該對(duì)淀粉懸浮液進(jìn)行冷卻。
3反響pH值
pH值影響氧化反響的速度，因而，在氧化反映過程中，應(yīng)該要求嚴(yán)格操控反映的pH值。一般pH值操控在8-9。別的，在氧化過程中，因酸性物質(zhì)的生成導(dǎo)致pH值下降，如下表所示。因而反響過程中應(yīng)不時(shí)地滴加堿使pH值堅(jiān)持必定值。
4次氯酸鈉用量
在低次氯酸用量時(shí)，羰基生成量高于羧基生成量，但是跟著氧化程度的增高，羧基生成量高于羰基生成量。次氯酸鈉氧化木薯淀粉，在羧基與羰基生成量數(shù)據(jù)上存在不同，但羧基與羰基生成量上存在相似的狀況。
出產(chǎn)實(shí)例:制造33-44的淀粉乳，堅(jiān)持不停地拌和，拌和速度為60r/min，用2NaOH調(diào)pH值至8-10，在規(guī)則時(shí)間內(nèi)，至少1-2小時(shí)，緩慢參加次氯酸鈉溶液（含有效氯5-8），不斷拌和，而且加稀鹽酸，堅(jiān)持要求的反響pH值。在氧化過程中，羧基的生成導(dǎo)致pH值下降，應(yīng)參加稀堿液操控pH值在安穩(wěn)的范圍內(nèi)。次氯酸的用量隨要求的氧化程度而定氧化程度高用量高，到達(dá)要求的氧化程度后，用稀酸中和至pH值為6.0-6.5，再加亞硫酸氫鈉或者通入二氧化硫氣體復(fù)原過量的次氯酸鈉。用真空過濾機(jī)過濾火用多級(jí)旋液分離器清洗除去淀粉降解發(fā)作的水溶物和氯化鈉等。于氣流枯燥機(jī)枯燥，得水分為10-12的氧化淀粉。氧化淀粉對(duì)熱靈敏枯燥溫度過高會(huì)引起顏色變黃這是因?yàn)楹腥┗木壒?總結(jié):氧化淀粉具有低粘度高固體分散性極小的凝膠化效果。因?yàn)檠趸矸垡肓唆驶汪然�，使直鏈淀粉的凝沉趨向降至最低極限，從而堅(jiān)持粘度的安穩(wěn)性。大部分工業(yè)化出產(chǎn)中均采用次氯酸鈉做氧化劑出產(chǎn)氧化淀粉，在出產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1、此反響是一個(gè)放熱反響，要避免溫度升高
2、次氯酸鈉是在溫度低于30時(shí)，將氯氣通入NaOH溶液中而制得，因而有未反響的NaOH。
3、參加次氯酸鈉時(shí)應(yīng)操控參加速度，避免因?yàn)閰⒓铀俣冗^快淀粉部分糊化。
4、次氯酸鈉的參加量視質(zhì)料不同、所要求產(chǎn)品的粘度不同而不同。
5、反響時(shí)間依據(jù)產(chǎn)品的粘度、氧化度而定。
6、在反響結(jié)束時(shí)，為避免剩下的次氯酸鈉持續(xù)氧化淀粉，可用焦亞硫酸鈉來中和次氯酸鈉，阻止淀粉持續(xù)反響。
氧化淀粉的性質(zhì)
1、顆粒特性
氧化淀粉顆粒仍堅(jiān)持有偏光十字。氧化淀粉顆粒外表遭到腐蝕，表明氧化反響首要發(fā)作在顆粒外表。因?yàn)榇温人徕c的漂泊效果，溶解并洗脫去蛋白質(zhì)和色素，所以氧化淀粉比原淀粉色澤要白些。氧化淀粉一般對(duì)熱靈敏，高溫下變成黃色或褐色�？菰镞^程中的變黃與醛基含量有關(guān)。
2、糊化溫度
氧化淀粉的糊化溫度隨次氯酸鈉用量添加而下降，木薯氧化淀粉糊化溫度下降更快。
3、熱粘度
跟著氧化程度的增高，糊化溫度下降，到達(dá)熱粘度最高值的溫度，下降熱粘度最高值，也下降熱粘度安穩(wěn)進(jìn)步凝沉性削弱冷粘度下降。
4、糊透明度
氧化淀粉的透光率隨次氯酸鈉用量添加而進(jìn)步，玉米淀粉呈直線上升，木薯淀粉透光率添加塊很快到達(dá)平衡值后，根本不再隨次氯酸鈉用量的添加而添加。
5、糊黏合力
氧化淀粉粘合力隨氧化程度的添加而上升。氧化木薯淀粉的粘合力上升較快。木薯氧化淀粉粘合力高于玉米特別是較低氧化程度的產(chǎn)品。
6、流變性
玉米氧化淀粉糊在氧化前和氧化后是非牛頓型的，不出現(xiàn)線性關(guān)系體現(xiàn)，粘度不是恒定的而使決定于剪切速度糊液出現(xiàn)出觸變性體現(xiàn)粘度隨次氯酸鈉濃度添加而下降。體現(xiàn)粘度取決于淀粉種類、次氯酸鈉濃度和剪切速度。
7、薄膜功能
氧化淀粉能構(gòu)成強(qiáng)韌、明晰、接連的薄膜。比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均勻，收縮及爆裂的可能性更少，薄膜也更易溶于水。
