CN104530248A

CN104530248A - 一种木薯变性淀粉的生产方法

Info

Publication number: CN104530248A
Application number: CN201410813435.8A
Authority: CN
Inventors: 梁绍伦; 林晓
Original assignee: GUANGDONG ZHONGQING FENGTAI BIOCHEMICAL Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG ZHONGQING FENGTAI BIOCHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2015-04-22

Abstract

本发明公开了一种木薯变性淀粉的生产方法，包括以下步骤：木薯清洗；两级粉碎；四级渣浆分离；淀粉浆液浓缩；醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至92℃～94℃，加入醚化剂，同时加入烧碱，将pH值调节至11～11.5，醚化反应后，利用盐酸调节pH值至7～8，得到阳离子淀粉浆液；再经洗涤、脱水、烘干等而制得阳离子淀粉。由于采用了四级渣浆分离技术，不仅将木薯浆渣与淀粉浆液得到更好的分离；由于增设了去除淀粉浆液杂质的工序，将淀粉浆液中的蛋白质有效的去除，消除了酶的生长环境，提高了淀粉的质量；由于采用了高温环境下的无盐醚化处理，大大缩短了醚化时间，从而提高了生产效率。

Description

一种木薯变性淀粉的生产方法

技术领域

本发明涉及木薯变性淀粉的生产方法，具体是一种以木薯原料加工出工业用的阳离子淀粉的方法。

背景技术

阳离子淀粉是在淀粉大分子中引入叔氨基或季铵基，赋予淀粉阳离子特性。阳离子淀粉的正电荷使它与带负电荷的基质结合，并能将带负电荷的其他添加剂吸附并保持在基质上。棉纤维在加工过程中，与金属机件摩擦时，常带有负电荷，对疏水性合成纤维来说更为严重，如果用带有正电荷的阳离子淀粉上浆时，不仅会有良好的粘合力，而且还具有消除静电的效果。阳离子淀粉主要有两种：一种是淀粉叔氨基烷基醚；另一种是季铵淀粉醚。阳离子淀粉用于经纱上浆在国外已有使用。例如阳离子复合变性淀粉，即在阳离子改性前，先对淀粉进行裂解降聚，以获得低黏度的淀粉，然后再进行阳离子变性。还有两性淀粉衍生物，即使用阳离子及阴离子两种变性剂对淀粉作双重处理而得。产品既含有阳离子基团，又含有阴离子基团。

国家知识产权局于2006年6月7日公开了公开号为CN1781381A，专利名称为一种干法生产阳离子淀粉的生产工艺的发明专利文献，其特征是新型生产工艺是利用酒精与水的混合液来溶解火碱，火碱在酒精和水的混合溶液中即使很高的浓度也不会造成淀粉的糊化，同时，加入火碱以后，反应相比较松散，没有淀粉颗粒，反应相的水分可以利用调整水与酒精的比例来使反应相的水分达到反应所需的最佳要求。所生产的阳离子淀粉反应效率高，成本低，具有良好的白度和细度，可溶性淀粉的含量低，粘度稳定性好，可广泛应用于淀粉加工技术领域。很明显上述的技术方案采用的是用干法来生产阳离子淀粉，与本专利的技术方案完全不同。

国家知识产权局于2012年7月11日公开了公开号为CN102558372A，专利名称为一种木薯阳离子淀粉的生产工艺的发明专利申请文献，它包括以下工序，(1)配浆工序：将原料按照重量配比淀粉∶水∶元明粉＝13∶13∶1混合均匀，并控制浆料波美度为22°Bé；(2)醚化工序：首先在49℃下投入绝干浆量6.5％的醚化剂季铵型醚化剂，同时加入3％碱液调节PH为11，投料时间为4小时，然后控制浆料在49-52℃下保温16小时，并用10％碱调节PH值为11.0-11.5；保温结束后用10％盐酸调节PH＝7.5出料；(3)旋流洗涤工序：洗涤时间为3.5小时，控制精浆波美度到20以上；(4)烘干工序。上述技术方案是在49-52℃的温度下，进行醚化处理，并且在醚化处理前，还加入一定的盐，故不仅存在反应时间长和洗涤时间长的特点，从而大大降低了生产效率；另外，一般工厂直接用湿浆生产，由于淀粉浆液内含有泥沙、纤维和蛋白质，生产出来的产品偏硬，粘弹性、延展性较差，由于蛋白质的存在，还容易酶变，故产品的质量不太理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种产品质量好、生产效率高的木薯变性淀粉的生产方法。本发明的生产工艺将木薯原料通过连续化的加工工序生产出工业用的阳离子淀粉。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种木薯变性淀粉的生产方法，包括以下步骤：1）木薯清洗：利用清洗装置对木薯进行侵泡和清洗，并通过输送带将木薯送入下一道工序；2）两级粉碎：利用两台粉碎机对木薯进行两级粉碎，形成木薯浆液；3）四级渣浆分离：共设有四级的立式离心分离机组，木薯浆液经每一级立式离心分离机组后分离出淀粉浆液和木薯浆渣，木薯浆渣被送入过渡池并加水搅拌后，再泵入下一级的立式离心分离机组；4）淀粉浆液浓缩：将上一步骤中各级分离出的淀粉浆液泵入浓缩机进行浓缩，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为42%～44%；5）去除淀粉浆液杂质：利用旋风分离机去除淀粉浆液中的蛋白质；6）醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至92℃～94℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的8％～10％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11～11.5，醚化反应的时间为60～80分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7～8，得到阳离子淀粉浆液；7）洗涤及精筛：对阳离子淀粉浆液进行洗涤，再通过振动筛进行精筛；8）浓缩及脱水处理：利用浓缩机将精筛后的阳离子淀粉浆液进行浆液浓缩，再将浓缩后的阳离子淀粉浆液送入滚筒脱水机中进行脱水；9）烘干及除尘：将脱水后的阳离子淀粉送入热风烘干系统进行烘干，再送入旋风除尘器中进行除尘；10）装袋打包：将烘干及除尘后的阳离子淀粉送入装料机的料仓中，进行装袋打包。

所述步骤4）中的淀粉浆液浓缩工序中，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为43%。

所述步骤5）中的去除淀粉浆液杂质工序中，旋风分离机上的筛网采用80目的筛网。

所述步骤6）中的醚化处理工序中，将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至93℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的9％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11.3，醚化反应的时间为70分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7.5，得到阳离子淀粉浆液。

所述步骤7）中的洗涤及精筛工序中，振动筛上的筛网采用100目的筛网。

所述步骤7）中的洗涤及精筛工序中，对阳离子淀粉浆液进行洗涤的时间在1小时以上。

所述步骤9）中的烘干及除尘工序中，旋风除尘器的高度在8米以上。

本发明的有益效果：

本发明生产工艺，由于采用了四级渣浆分离技术，不仅将木薯浆渣与淀粉浆液得到更好的分离，而且对细砂及纤维也得到了有效的过滤，使淀粉浆液的杂质更少，从而为生产出优质的产品奠定了基础；由于增设了去除淀粉浆液杂质的工序，将淀粉浆液中的蛋白质有效的去除，消除了酶的生长环境，提高了淀粉的质量；由于采用了高温环境下的无盐醚化处理，大大缩短了醚化时间，从而提高了生产效率，本发明具有工艺简单、操作方便、产品分离容易、不必加入抗胶凝盐等优点。

具体实施方式

实施例1

一种木薯变性淀粉的生产方法，包括以下步骤：

1）木薯清洗：利用清洗装置对木薯进行侵泡和清洗，并通过输送带将木薯送入下一道工序；

2）两级粉碎：利用两台粉碎机对木薯进行两级粉碎，形成木薯浆液；

3）四级渣浆分离：共设有四级的立式离心分离机组，木薯浆液经每一级立式离心分离机组后分离出淀粉浆液和木薯浆渣，木薯浆渣被送入过渡池并加水搅拌后，再泵入下一级的立式离心分离机组；

4）淀粉浆液浓缩：将上一步骤中各级分离出的淀粉浆液泵入浓缩机进行浓缩，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为42%；

5）去除淀粉浆液杂质：利用旋风分离机去除淀粉浆液中的蛋白质,旋风分离机上的筛网采用80目的筛网；

6）醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至92℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的10％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11，醚化反应的时间为80分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7，得到阳离子淀粉浆液；

7）洗涤及精筛：对阳离子淀粉浆液进行洗涤，洗涤的时间在1小时,再通过振动筛进行精筛,振动筛上的筛网采用100目的筛网；

8）浓缩及脱水处理：利用浓缩机将精筛后的阳离子淀粉浆液进行浆液浓缩，再将浓缩后的阳离子淀粉浆液送入滚筒脱水机中进行脱水；

9）烘干及除尘：将脱水后的阳离子淀粉送入热风烘干系统进行烘干，再送入旋风除尘器中进行除尘,旋风除尘器的高度在8米以上；

10）装袋打包：将烘干及除尘后的阳离子淀粉送入装料机的料仓中，进行装袋打包。

实施例2

一种木薯变性淀粉的生产方法，包括以下步骤：

4）淀粉浆液浓缩：将上一步骤中各级分离出的淀粉浆液泵入浓缩机进行浓缩，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为43%；

5）去除淀粉浆液杂质：利用旋风分离机去除淀粉浆液中的蛋白质；

6）醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至93℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的9％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11.3，醚化反应的时间为70分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7.5，得到阳离子淀粉浆液；

7）洗涤及精筛：对阳离子淀粉浆液进行洗涤，洗涤的时间在2小时,再通过振动筛进行精筛；

9）烘干及除尘：将脱水后的阳离子淀粉送入热风烘干系统进行烘干，再送入旋风除尘器中进行除尘；

实施例3

一种木薯变性淀粉的生产方法，包括以下步骤：

4）淀粉浆液浓缩：将上一步骤中各级分离出的淀粉浆液泵入浓缩机进行浓缩，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为44%；

6）醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至94℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的10％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11.5，醚化反应的时间为60分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至8，得到阳离子淀粉浆液；

7）洗涤及精筛：对阳离子淀粉浆液进行洗涤，洗涤的时间在3小时,再通过振动筛进行精筛,振动筛上的筛网采用100目的筛网；

本专利的工作原理:本发明的生产工艺是将木薯原料通过连续化的加工工序生产出工业用的阳离子淀粉，采用的是流水线作业。在醚化处理工序，用3一氯2一羟基丙基三甲胺氯化物为醚化剂，来制备季胺阳离子淀粉，其反应式如下：

淀粉-OH + [C1-CH2CHOHCH2N(CH3)3]C1→[淀粉-O-CH2CHOHCH2N(CH3)3]C1，

上述的反应，经实验，在高温环境下，醚化反应很迅速，反应的时间相对现有技术减少了很多，这是提高生产效率的根本保证，从而为连续化的流水线作业成为可能。上述反应在碱性催化剂的作用下，通过考察各个因素对产物取代度的影响，其顺序为：氢氧化钠用量反应时间>反应温度。由此可见，碱量对取代度的影响是显著的。体系中，碱催化剂的存在，使淀粉的羟基转变成负氧离子，大大增强了淀粉羟基的亲核能力，从而显著提高了反应速率和反应效率。但过量的碱会加速阳离子化试剂中环氧基和季胺基的分解，故本专利中的各用量的最佳参数值，合成的阳离子淀粉取代度较高。有机溶剂法具有工艺简单、操作方便、产品分离容易、不必加入抗胶凝盐等优点。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。

Claims

1.一种木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：1）木薯清洗：利用清洗装置对木薯进行侵泡和清洗，并通过输送带将木薯送入下一道工序；2）两级粉碎：利用两台粉碎机对木薯进行两级粉碎，形成木薯浆液；3）四级渣浆分离：共设有四级的立式离心分离机组，木薯浆液经每一级立式离心分离机组后分离出淀粉浆液和木薯浆渣，木薯浆渣被送入过渡池并加水搅拌后，再泵入下一级的立式离心分离机组；4）淀粉浆液浓缩：将上一步骤中各级分离出的淀粉浆液泵入浓缩机进行浓缩，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为42%～44%；5）去除淀粉浆液杂质：利用旋风分离机去除淀粉浆液中的蛋白质；6）醚化处理：将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至92℃～94℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的8％～10％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11～11.5，醚化反应的时间为60～80分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7～8，得到阳离子淀粉浆液；7）洗涤及精筛：对阳离子淀粉浆液进行洗涤，再通过振动筛进行精筛；8）浓缩及脱水处理：利用浓缩机将精筛后的阳离子淀粉浆液进行浆液浓缩，再将浓缩后的阳离子淀粉浆液送入滚筒脱水机中进行脱水；9）烘干及除尘：将脱水后的阳离子淀粉送入热风烘干系统进行烘干，再送入旋风除尘器中进行除尘；10）装袋打包：将烘干及除尘后的阳离子淀粉送入装料机的料仓中，进行装袋打包。

2. 根据权利要求1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤4）中的淀粉浆液浓缩工序中，被浓缩的淀粉浆液的百分比浓度为43%。

3. 根据权利要求1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤5）中的去除淀粉浆液杂质工序中，旋风分离机上的筛网采用80目的筛网。

4. 根据权利要求1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤6）中的醚化处理工序中，将淀粉浆液泵入反应釜中，并加热至93℃，加入3一氯一2一羟丙基三乙基氯化胺作为醚化剂，醚化剂用量为绝干浆量的9％，同时加入烧碱，将反应釜中淀粉浆液的pH值调节至11.3，醚化反应的时间为70分钟，醚化反应后再利用盐酸将淀粉浆液的pH值调节至7.5，得到阳离子淀粉浆液。

5. 根据权利要求1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤7）中的洗涤及精筛工序中，振动筛上的筛网采用100目的筛网。

6. 根据权利要1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤7）中的洗涤及精筛工序中，对阳离子淀粉浆液进行洗涤的时间在1小时以上。

7. 根据权利要1所述的木薯变性淀粉的生产方法，其特征在于：所述步骤9）中的烘干及除尘工序中，旋风除尘器的高度在8米以上。