淀粉的改性方法是什么
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淀粉的改性方法是什么?

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变性淀粉, 又称改性淀粉, 是指利用物理、化学或酶的手段来改变天然淀粉的性质。其中化学改性是最主要的,也是应用最广泛的。通过分子切断、重排、氧化或在淀粉分子中引入取代基可制得性质发生变化、加强或具有新的性质的淀粉衍生物。

淀粉的改性方法

1.物理改性

物理改性仅改变淀粉粉末的物理性质,不改变其化学结构。一般通过预糊化、超高频辐射和热降解处理等,使淀粉的宏观结构发生变化,外观状态、颜色等有所改变,从而使原淀粉的一些特征发生变化,具有某些方面的优点。

2.化学改性

化学改性的原理依赖淀粉结构中的醇羟基,它是反应的活性部位,可以与一定的化学试剂发生醚化、酯化、氧化、交联等反应。

组成淀粉的每个脱水葡萄糖单位都具有三个醇羟基,C6为伯醇羟基,C2和C3为仲醇羟基。淀粉分子中含有众多的羟基,只要少数发生化学反应,便可以改变淀粉的糊化难易、粘度高低、稳定性、成膜性、凝沉性和其他性质,还可以具有新的功能,如带有阴或阳电荷,扩大其应用范围。三个位置的羟基发生反应的难易程度不同,当然各羟基的相对反应活性还因不同反应条件而存在差异。例如:曾有人研究羟丙基醚化淀粉反应,C2、C3和C6位羟基的反应速度比例3 3:5:6。C2仲醇羟基为何具有如此的反应活性,现在还未能充分了解。

除羟基的反应外,淀粉分子中存在的糖苷键也是一个反应部位,在此位置主要是通过苷键的水解断裂而发生反应。研究发现,羟基基团上的氧或糖苷上的氧均为新余核氧原子,体现出淀粉分子的酸性特征强于其碱性特征。氧原子的质子化优先发生在葡萄糖的连接键上,因此反应是从断裂羟基连接键开始的。

3.酶法变性

酶法变性淀粉是淀粉在酶的作用下发生生物化学作用而制备的,如直链淀粉、糊精、普鲁兰等。

在改性过程中,除淀粉本身的化学结构外,改性所需的辅助条件同样重要。例如:温度、pH值、反应体系(即溶剂)、时间、催化剂等都对反应的进行有着至关重要的作用。反应之前,淀粉的预处理或活化也会有助于得到理想的结果。不同的化学工艺将会得到不同的产品,而且产品的性能也会有所不同。

对变性淀粉的改性程度进行分析,通常采用的是物理性质、粘度和功能基团。其中物理性质的测试,最先是通过外观、ISI感及其他感觉来完成的,随着现代分析仪器的发展,可采用扫描电镜 (SEM)、示差扫描量热法 (DSC)、x射线衍射和色谱等分析方法。粘度测试可以也用来评价产品的流变学性能、触变性等。

功能基团的分析是很重要的一个项目,可以判定反应是否发生。首先,通过红外、核磁共振等方法确定引入了目的基团,然后通过化学滴定或仪器分析的方法测定基团的含量。通常用DS或 MS ,即取代度或摩尔取代度来表示基团的含量。


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