CN105315500A - 一种玉米抗老化改性淀粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉米抗老化改性淀粉的制备方法，属于改性淀粉技术领域。本发明是以玉米秸秆为原料，将玉米秸秆粉碎加入离子纤维素酶混合溶液酶解，过滤得滤液旋转蒸发后与壳聚糖溶液等混合成交联溶液，调节pH，抽滤得滤饼，抽提后超声振荡处理，过滤得滤饼进行干燥，与制得的透明淀粉溶液混合，滴加至无水乙醇中，搅拌混合后抽滤得滤饼，经洗涤干燥制得抗老化改性淀粉。本发明的有益效果是：本发明制备方法简单，制备成本低于其他方法5～7%；所得产品糊液稳定性较好，不易老化，透明度高，成膜性好。

Description

一种玉米抗老化改性淀粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种玉米抗老化改性淀粉的制备方法，属于改性淀粉技术领域。

背景技术

淀粉是植物体中贮存的养分，贮存在种子和块茎中，各类植物中的淀粉含量都较高。淀粉可以看作是葡萄糖的高聚体。淀粉除食用外，工业上用于制糊精、麦芽糖、葡萄糖、酒精等，也用于调制印花浆、纺织品的上浆、纸张的上胶、药物片剂的压制等。可由玉米、甘薯、野生橡子和葛根等含淀粉的物质中提取而得。淀粉作为一种来源丰富、价格低廉、可降解可再生的资源，广泛地应用于各行业,已成为食品、造纸、医药、纺织、建筑和精细化工等各行业重要的工业原料。但是，因其结构和工程性能上的缺陷，如不溶于冷水，糊液在酸、热和机械搅拌等作用下性能不稳定，易于老化、满足不了工业生产的特殊需要等，而大大地限制了淀粉在各领域的应用范围。另外，二十世纪七十年代，我国由于玉米产量的大幅度增加，国营和民营淀粉企业不断产生，淀粉工业生产得到了迅速的发展，同时也增加了企业之间的竞争力；但是，近几年，由于受世界经济危机的冲击，我国农产品价格不断飙升，农民惜售粮食，导致淀粉企业出现了生产成本高、产品销售难的困境，严重地制约和影响了淀粉企业的正常发展。通过增加官能团或引入取代基改变淀粉分子结构，试验制备和开发新型、优良性能的变性淀粉是拓展淀粉的应用范围、提高淀粉附加价值的重要途径之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对淀粉不溶于冷水，糊液在酸、热和机械搅拌等作用下性能不稳定、易于老化、满足不了工业生产结构需要的弊端，提供了一种以玉米秸秆为原料，将玉米秸秆粉碎加入离子纤维素酶混合溶液酶解，过滤得滤液旋转蒸发后与壳聚糖溶液等混合成交联溶液，调节pH，抽滤得滤饼，抽提后超声振荡处理，过滤得滤饼进行干燥，与制得的透明淀粉溶液混合，滴加至无水乙醇中，搅拌混合后抽滤得滤饼，经洗涤干燥制得抗老化改性淀粉的方法。本发明制备方法简单，成本低，所得产品性能稳定，不易老化。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

（1）选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为2～4cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合20～30min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为10～20%的纤维素水解酶、15～20%的1-乙基溶液、5～20%的1-丁基溶液、20～25%的1-烯丙基、10～20%0.5mol/L的氯化钾溶液、5～10%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和5～10%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；

（2）待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至2.5～3.0，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取45～65份的壳聚糖溶液、20～30份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和15～25份的玉米秸秆水解液，使其在20～30℃下搅拌混合形成交联溶液；

（3）待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提20～24h后，再在300～500W下超声振荡处理2～3h，随后对其过滤并取出滤饼，在60～65℃烘箱中干燥20～30min，制备得120～150目壳聚糖抗老化颗粒；

（4）按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热1～2h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合35～40min，制备得抗老化淀粉溶液；

（5）按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为600～800r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌20～30min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤3～5次后，置于60～80℃烘箱中干燥6～8h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。

本发明的应用方法：将制得的玉米抗老化改性淀粉与温开水按固液比3:2进行混合制成浆料，将需织造的纱、线放入制成的浆料中，使其充分混合均匀。该淀粉糊液具有良好的亲水性、黏度稳定性、分散性，成膜时间短易于退浆，对纤维的渗透性、黏附性较好，不易老化，值得推广与使用。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

（1）本发明制备方法简单，制备成本低于其他方法5～7%；

（2）所得产品糊液稳定性较好，不易老化，透明度高，成膜性好。

具体实施方式

首先选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为2～4cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合20～30min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为10～20%的纤维素水解酶、15～20%的1-乙基溶液、5～20%的1-丁基溶液、20～25%的1-烯丙基、10～20%0.5mol/L的氯化钾溶液、5～10%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和5～10%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至2.5～3.0，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取45～65份的壳聚糖溶液、20～30份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和15～25份的玉米秸秆水解液，使其在20～30℃下搅拌混合形成交联溶液；然后待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提20～24h后，再在300～500W下超声振荡处理2～3h，随后对其过滤并取出滤饼，在60～65℃烘箱中干燥20～30min，制备得120～150目壳聚糖抗老化颗粒；按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热1～2h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合35～40min，制备得抗老化淀粉溶液；最后再按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为600～800r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌20～30min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤3～5次后，置于60～80℃烘箱中干燥6～8h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。

实例1

首先选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为2cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合20min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为10%的纤维素水解酶、15%的1-乙基溶液、5%的1-丁基溶液、20%的1-烯丙基、10%0.5mol/L的氯化钾溶液、5%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和5%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至2.5，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取45份的壳聚糖溶液、30份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和25份的玉米秸秆水解液，使其在20℃下搅拌混合形成交联溶液；然后待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提20h后，再在300W下超声振荡处理2h，随后对其过滤并取出滤饼，在60℃烘箱中干燥20min，制备得120目壳聚糖抗老化颗粒；按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热1h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合35min，制备得抗老化淀粉溶液；最后再按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为600r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌20min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤3次后，置于60℃烘箱中干燥6h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。

将制得的玉米抗老化改性淀粉与温开水按固液比3:2进行混合制成浆料，将需织造的纱、线放入制成的浆料中，使其充分混合均匀。该淀粉糊液具有良好的亲水性、黏度稳定性、分散性，成膜时间短易于退浆，对纤维的渗透性、黏附性较好，不易老化，值得推广与使用。

实例2

首先选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为3cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合25min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为15%的纤维素水解酶、18%的1-乙基溶液、12%的1-丁基溶液、22%的1-烯丙基、15%0.5mol/L的氯化钾溶液、8%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和7%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至2.8，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取55份的壳聚糖溶液、25份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和20份的玉米秸秆水解液，使其在25℃下搅拌混合形成交联溶液；然后待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提22h后，再在400W下超声振荡处理2.5h，随后对其过滤并取出滤饼，在63℃烘箱中干燥25min，制备得135目壳聚糖抗老化颗粒；按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热1.5h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合38min，制备得抗老化淀粉溶液；最后再按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为700r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌25min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤4次后，置于70℃烘箱中干燥7h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。

将制得的玉米抗老化改性淀粉与温开水按固液比3:2进行混合制成浆料，将需织造的纱、线放入制成的浆料中，使其充分混合均匀。该淀粉糊液具有良好的亲水性、黏度稳定性、分散性，成膜时间短易于退浆，对纤维的渗透性、黏附性较好，不易老化，值得推广与使用。

实例3

首先选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为4cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合30min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为20%的纤维素水解酶、20%的1-乙基溶液、20%的1-丁基溶液、25%的1-烯丙基、20%0.5mol/L的氯化钾溶液、10%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和10%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至3.0，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取65份的壳聚糖溶液、20份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和15份的玉米秸秆水解液，使其在30℃下搅拌混合形成交联溶液；然后待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提24h后，再在500W下超声振荡处理3h，随后对其过滤并取出滤饼，在65℃烘箱中干燥30min，制备得150目壳聚糖抗老化颗粒；按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热2h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合40min，制备得抗老化淀粉溶液；最后再按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为800r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌30min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤5次后，置于80℃烘箱中干燥8h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。

将制得的玉米抗老化改性淀粉与温开水按固液比3:2进行混合制成浆料，将需织造的纱、线放入制成的浆料中，使其充分混合均匀。该淀粉糊液具有良好的亲水性、黏度稳定性、分散性，成膜时间短易于退浆，对纤维的渗透性、黏附性较好，不易老化，值得推广与使用。

Claims (1)

1.一种玉米抗老化改性淀粉的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）选取玉米秸秆进行冲洗，并用气流粉碎机对其进行粉碎，粉碎秸秆纤维长度为2～4cm，按固液比1:20计，将秸秆纤维加入离子纤维素酶混合溶液中进行高速搅拌混合20～30min，搅拌速度为800r/min；所述的离子纤维素酶混合溶液是按质量百分比计为10～20%的纤维素水解酶、15～20%的1-乙基溶液、5～20%的1-丁基溶液、20～25%的1-烯丙基、10～20%0.5mol/L的氯化钾溶液、5～10%的0.62mol/L的醋酸钾溶液和5～10%的0.84mol/L的溴化钠水溶液混合制备而成；

（2）待搅拌完成后，对其过滤并收集滤液，随后将其旋转蒸发至原有体积的1/5，制备得玉米秸秆水解液，按质量比1:250的比例，将壳聚糖粉末溶解至质量浓度为2%的醋酸溶液中，调节pH至2.5～3.0，制备得壳聚糖溶液，再按重量份数计，选取45～65份的壳聚糖溶液、20～30份质量浓度为10%的甲基异噻哩琳酮溶液和15～25份的玉米秸秆水解液，使其在20～30℃下搅拌混合形成交联溶液；

（3）待交联结束后，用去离子水洗涤交联溶液至pH为7，对其抽滤，收集滤饼，用无水乙醇在索式抽提器中抽提20～24h后，再在300～500W下超声振荡处理2～3h，随后对其过滤并取出滤饼，在60～65℃烘箱中干燥20～30min，制备得120～150目壳聚糖抗老化颗粒；

（4）按质量比1:10，将淀粉溶解于二甲基亚砜中，随后将其置于沸水浴中加热1～2h，制备得透明淀粉溶液，再按质量比1:20，将上述制备的壳聚糖抗老化颗粒溶解至透明淀粉溶液中，使其搅拌混合35～40min，制备得抗老化淀粉溶液；

（5）按质量比1:20，将抗老化淀粉溶液缓慢滴加至无水乙醇中，调节磁力搅拌速度为600～800r/min，滴加速度为1mL/min，使其混合搅拌20～30min，待搅拌完成后，对其抽滤并收集滤饼，并用无水乙醇洗涤3～5次后，置于60～80℃烘箱中干燥6～8h，即可制备得一种玉米抗老化改性淀粉。