CN116427197A - 一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,包括如下步骤:湿热处理淀粉:称取原淀粉,依次调整淀粉的含水量、处理温度、处理时间、干燥、研磨过筛;配制淀粉浆液,加α–淀粉酶、搅拌、升温、灭酶;配制表面施胶液,对瓦楞原纸进行表面施胶、干燥、压光处理。本发明方法基于环保简便的湿热处理方式对原淀粉进行物理改性,操作过程对水分含量要求低,有利于大幅降低干燥湿热处理淀粉的能耗,提高生产效率,并能够使生物酶水解法制备的表胶淀粉施胶性能得以提升。本发方法在淀粉的预处理过程未添加任何化学制品,在保障安全的同时兼顾着绿色、低碳的环保理念,并且所制备的表胶淀粉施胶性能优异,可以用于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于制浆造纸技术领域,尤其是一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法及应用。
背景技术
保护森林资源的意识日益凸显,我国制浆造纸工业所需的优质造纸纤维原料显得贫乏。为解决这一问题,除了大力发展快速生长人工造纸用林外,合理利用草类纤维和回收废纸是当前尤为有效的途径。我国造纸原料中90%以上为草浆或二次、多次纤维,如此导致抄造成纸后纸张的表面强度不高,在印刷中出现掉毛、掉粉等问题,影响纸张的机械性能和印刷质量。根据我国现有基本国情判断,在很长一段时间内,草类纤维和回收废纸仍然是中国造纸工业中不可或缺的部分,纸张机械性能和印刷质量的要求也一并成为业界不可忽视的问题。
然而因回收废纸原料抄造成纸力学强度低,目前国内瓦楞箱板纸制造企业为弥补废纸浆力学性能的不足采用的方法,目前主要有添加无机填料、浆内添加高分子、表面施胶、表面溶解、纳米纤维涂层等方法,其中表面施胶作为一种较为便捷的方法在实际生产中更为常见。淀粉作为一种来源广泛、价格相对友好的产品在表面施胶中有着不可或缺的身影,提高淀粉类表面施胶液浓度可增加施胶量,显著提高纸张表面强度,改善其印刷质量低下的问题,但在提高施胶液浓度的同时也伴随着施胶液黏度的上升,会在纸机操作过程中引发一系列问题,尤其表现在施胶液的流变特性变差,施胶机内易起泡,纸张表面施胶不均匀等问题。那么找到一种可以同时兼顾施胶量升高且施胶液黏度不随之提升的产品已成为新的趋势。酶解淀粉作为一种改性方法表现为用α–淀粉酶切断原淀粉的α–1,4糖苷键而得到高固含量、低黏度的淀粉施胶液,但资料表明,存在酶活性的酶解淀粉施胶液更容易滋生细菌,且存在储存稳定性差等问题,在一定程度上限制了酶解淀粉在表面施胶上的应用。
专利公开号为CN111303307A的专利公开文献公开了一种改性施胶淀粉、表面施胶液及其制备方法和应用,该方法在pH为3-6的条件下,将预水解液、淀粉混合,制得物料A;将物料A、催化剂和过氧化氢水溶液混合,保温,制得物料B;将物料B与还原剂混合,制得改性施胶淀粉,该方法中改性施胶淀粉的原料使用预水解液代替部分淀粉,节省成本,表面施胶液施胶于纸张可有效提高纸张的抗水性能,降低纸张的Cobb值,但该方法在工艺上所需的原料配比较多,过程中需要较多催化剂,流程复杂,不利于实际生产。专利公开号为CN115210426A的专利公开文献公开了纤维素衍生物的用途以及用于表面施胶的方法,该方法将纤维素衍生物的一种或多种进行组合应用于纸张表面施胶,通过使用纤维素醚获得的抗压强度特性和耐湿性提供了可能的终端使用、应用的广阔领域并且减少了在高湿水平和高温的地理区域中纸、纸板等与潮湿相关的损害。此外,抗压强度特性的提高可以使更轻的结构成为可能,从而使纤维幅材如纸板成为更可持续的包装选择,但该方法使用的纤维素衍生物来源不够淀粉广泛,且在价格上不适合企业大规模生产。专利公开号为CN 111101399A的专利公开文献公开了一种玉米原淀粉表面施胶液及制备方法,该方法将玉米原淀粉和支链淀粉混合配置成淀粉浆液;往所述淀粉浆液中加入蛋白抑制剂和淀粉酶;对加料后的淀粉浆液进行升温保温过程后制得所述玉米原淀粉表面施胶液,提高了玉米淀粉施胶液的稳定性和抗老化特性,使胶液具有更低的黏度、更高的粘结强度,但该方法在玉米淀粉与支链淀粉混合的比例控制,蛋白抑制剂的加入使得流程复杂,且蛋白抑制剂的加入使得施胶液具有一定的安全隐患。
由此可以看出,现有的材料和方法不足以满足工厂的生产需求,因此在碳排放政策的约束下,有必要开发一种安全性高、环境友好、成本低廉的方法来优化生物酶水解法制备表胶淀粉施胶的性能,且需保证处理过程清洁易操作,既要保证环保安全,也要兼顾表胶淀粉性能的提升。
有鉴于此,本发明提出一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,以湿热处理淀粉为原料,采用生物酶水解法制备表面施胶淀粉,因湿热处理是指淀粉含水量小于35%,且温度设定在淀粉糊化温度以上的一种热处理过程,故湿热处理是一种物理的、环保的热处理过程,另外湿热处理的淀粉性质极大的取决于两个主要因素,处理条件(即水分含量、温度、持续时间)和淀粉种类(即淀粉理化性质),此外湿热处理过程还可以调节原淀粉颗粒内部直链淀粉与支链淀粉的比例,淀粉颗粒与淀粉酶的作用会得以进一步加强,因而有利于改善淀粉的酶解行为,从而在降低淀粉浆液黏度的同时,赋予表面施胶淀粉浆液对纸板具有优异的力学增强性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中现有生物酶水解法制备表面施胶淀粉的技术上已存在的表胶淀粉对纸板增强性能低的不足之处,提供一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法及应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉:称取干度为92.47%的原淀粉,依次调整淀粉的含水量为15~30%、处理温度为100~120℃、处理时间为6~16h,将处理后的样品编号为CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标X为相应处理条件;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉,留存备用;
步骤2:取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为10~25%的淀粉浆液,置于37~40℃恒温水浴锅中搅拌5min,搅拌转速为300rpm,移取α–淀粉酶加入淀粉浆液中,淀粉酶用量为2.0~18.5U/g,酶活45600U/ml,并在37~40℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85~90℃,升温速率为1℃/min,保温20~40min,置于120℃油浴锅中灭酶活5min,得到表面施胶淀粉,并置于80~85℃的水浴锅中恒温保存待用;
步骤3:加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%~25%的表面施胶液,将其应用在涂布机上对瓦楞原纸进行表面施胶,表面施胶量为1~4g/m2施涂后的纸张立即置于105℃鼓风烘箱中干燥2~5min,并对纸张压光处理。
进一步地,所述步骤1中原淀粉为马铃薯原淀粉、木薯原淀粉、玉米原淀粉中的一种或任意组合。
进一步地,所述步骤1中将湿热处理淀粉样品置于30℃鼓风烘箱中干燥12h。
进一步地,所述步骤2中取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为25%的淀粉浆液,淀粉酶用量为6.8U/g,酶活45600U/ml,并在38℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85℃,升温速率为1℃/min,保温30min。
进一步地,所述步骤1湿热处理淀粉的条件为:调整处理淀粉的水分含量为25%、温度为100℃、时间为16h。
进一步地,所述步骤3中加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%的表面施胶液;
或者,所述步骤3中表面施胶量为3g/m2,纸张置于鼓风烘箱中干燥时间为1min。
进一步地,所述步骤3中瓦楞原纸定量为160±2g/m2,纸张压光处理的条件为:上辊为胶辊,线压力25N/mm,爬行速度5m/min,钢棍温度60℃。
进一步地,所述步骤1具体为:各称取干度为92.47%的原淀粉,编号CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标为相应处理条件,①CXT100H16组:固定湿热处理温度为100℃、处理时间为16h,调整淀粉水分含量为15%、20%、25%、30%;②C30TXH16组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理时间16h,设计处理温度为100℃、110℃、120℃;③C30T100HX组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理温度100℃,设计处理时间为6h、10h、16h;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,留存。
如上所述的方法在提高生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能方面中的应用。
本发明取得的优点和积极效果为:
1、本发明方法基于环保简便的湿热处理方式对原淀粉进行物理改性,操作过程对水分含量要求低,有利于大幅降低干燥湿热处理淀粉的能耗,提高生产效率,并能够使生物酶水解法制备的表胶淀粉施胶性能得以提升。本发明方法为一种进一步增强生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,该方法在淀粉的预处理过程未添加任何化学制品,在保障安全的同时兼顾着绿色、低碳的环保理念,并且所制备的表胶淀粉施胶性能优异,可以用于工业化生产。
2、本发明方法基于简便易操作的湿热处理对原淀粉进行物理改性,通过α–淀粉酶的协同作用,在连续蒸煮工艺下获得表面施胶淀粉,其制备方法可操作性强,制备过程不添加存在对环境有害的成分,绿色环保,符合国家低碳减排战略部署,此外其制备过程工艺简单,反应条件温和可控,适于大规模制造,在造纸工艺领域拥有着广阔的应用前景。
3、本发明方法采用湿热处理的淀粉,与原淀粉相比,湿热处理淀粉的直链淀粉含量升高,溶解度升高、膨胀降低,这将有利于提高蒸煮淀粉的初始浓度,同时又可降低表胶淀粉的黏度。
4、本发明方法采用的湿热处理淀粉与原淀粉相比,其高峰黏度、低谷粘度、最终黏度均显著降低,有效抑制淀粉的回生现象,提升淀粉浆液的稳定性,保障表面施胶淀粉在使用过程中的性能稳定性。
5、本发明方法采用的湿热处理淀粉与原淀粉相比,直链淀粉与支链淀粉的比例可以得到调节,从而有利于改善表面施胶淀粉的增强效能,结果使瓦楞纸板的耐折度、耐破指数和环压指数均得到显著的提升。
6、本发明方法采用的湿热处理淀粉与原淀粉相比,淀粉颗粒与淀粉酶的作用会得到进一步加强,利于改善淀粉的酶解行为,进而直接影响酶解法制备表胶淀粉的流变行为和增强性能。
附图说明
图1为本发明中酶用量对表面施胶淀粉黏度的影响图;
图2为本发明中淀粉浆液的初始浓度对表面施胶淀粉力学性能的影响图;
图3为本发明中蒸煮淀粉的终止温度对表面施胶淀粉黏度的影响图;
图4为本发明中蒸煮终点后保温时间对表面施胶淀粉黏度的影响图;
图5为本发明中表面施胶淀粉施胶量对瓦楞原纸力学性能的影响图;
图6为本发明中不同湿热处理条件下淀粉的直链淀粉含量图;
图7为本发明中不同湿热处理条件下淀粉的溶解度图;
图8为本发明中不同湿热处理条件下淀粉的膨胀度图;
图9为本发明中淀粉的湿热处理条件对表胶淀粉浆液黏度的影响图;
图10为本发明中淀粉的湿热处理条件对表胶淀粉施胶瓦楞纸板力学性能(耐折度、环压指数、耐破指数和纵向抗张指数)的影响图。
图11为本发明中最佳实施例3湿热处理淀粉C25T100H16与原淀粉的SEM图。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明进一步说明,下属实施例是叙述性的,不是限定性的,不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
具体实施例中所涉及的各种实验操作,均为本领域的常规技术,本文中没有特别注释的部分,本领域的普通技术人员可以参照本发明申请日之前的各种常用工具书、科技文献或相关的说明书、手册等予以实施。
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉:称取干度为92.47%的原淀粉,依次调整淀粉的含水量为15~30%、处理温度为100~120℃、处理时间为6~16h,将处理后的样品编号为CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标X为相应处理条件;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉,留存备用;
步骤2:取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为10~25%的淀粉浆液,置于37~40℃恒温水浴锅中搅拌5min,搅拌转速为300rpm,移取α–淀粉酶加入淀粉浆液中,淀粉酶用量为2.0~18.5U/g,酶活45600U/ml,并在37~40℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85~90℃,升温速率为1℃/min,保温20~40min,置于120℃油浴锅中灭酶活5min,得到表面施胶淀粉,并置于80~85℃的水浴锅中恒温保存待用;
步骤3:加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%~25%的表面施胶液,将其应用在涂布机上对瓦楞原纸进行表面施胶,表面施胶量为1~4g/m2施涂后的纸张立即置于105℃鼓风烘箱中干燥2~5min,并对纸张压光处理。
较优地,所述步骤1中原淀粉为马铃薯原淀粉、木薯原淀粉、玉米原淀粉中的一种或任意组合。
较优地,所述步骤1中将湿热处理淀粉样品置于30℃鼓风烘箱中干燥12h。
较优地,所述步骤2中取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为25%的淀粉浆液,淀粉酶用量为6.8U/g,酶活45600U/ml,并在38℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85℃,升温速率为1℃/min,保温30min。
较优地,所述步骤1湿热处理淀粉的条件为:调整处理淀粉的水分含量为25%、温度为100℃、时间为16h。
较优地,所述步骤3中加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%的表面施胶液;
或者,所述步骤3中表面施胶量为3g/m2,纸张置于鼓风烘箱中干燥时间为1min。
较优地,所述步骤3中瓦楞原纸定量为160±2g/m2,纸张压光处理的条件为:上辊为胶辊,线压力25N/mm,爬行速度5m/min,钢棍温度60℃。
较优地,所述步骤1具体为:各称取干度为92.47%的原淀粉,编号CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标为相应处理条件,①CXT100H16组:固定湿热处理温度为100℃、处理时间为16h,调整淀粉水分含量为15%、20%、25%、30%;②C30TXH16组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理时间16h,设计处理温度为100℃、110℃、120℃;③C30T100HX组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理温度100℃,设计处理时间为6h、10h、16h;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,留存。
如上所述的方法在提高生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能方面中的应用。
本发明中原淀粉购自天津市江天化工技术股份有限公司,货号为S818265;本发明中α–淀粉酶购自上海麦克林生化科技股份有限公司,货号为A834632;本发明中所使用的原料,如无特殊说明,均为常规市售产品,本发明中所使用的方法,如无特殊说明,均为本领域常规方法。
以下实施例中,表面施胶淀粉的最佳蒸煮工艺方案为:
以去离子水配制质量分数为24%的淀粉浆液,后将其置于38℃水浴中搅拌5min,搅拌转速为300rpm,以α-淀粉酶用量为6.8U/g加入到浆液中并在37~40℃恒温水浴锅中搅拌10min使其混合均匀,酶活45600U/ml,转速为300rpm,后开始持续升温到终止温度为85℃,升温速率为1℃/min,并在85℃保温30min,将淀粉浆液置于120℃油浴中灭酶活5min,自然冷却浆液温度达到80℃,加温度为80℃去离子水稀释表面施胶淀粉浆液浓度到10%,将稀释的表面施胶淀粉浆液置于温度为80℃的水浴中恒温保存,备用。
本发明中采用表面施胶淀粉最佳的蒸煮工艺,是基于工厂蒸煮车间实际生产工艺中可以进一步优化的条件而获得的,同时保证表面施胶淀粉具有最佳的流变行为利于生产需要,以及最佳的瓦楞纸板力学性能。图1数据表明,随着淀粉酶浓度升高,表面施胶淀粉浆液的黏度值呈现显著下降趋势,α-淀粉酶的用量4U/g时,淀粉浆液黏度值急剧降为578cp,当酶用量增加到6.8U/g,淀粉浆液的黏度趋于稳定,黏度值约为144cp,因此本发明中选择酶解淀粉的酶用量为6.8U/g,以满足施胶机对黏度的需求,同时兼顾生产的经济效益。图2的数据表明,淀粉浆液的初始蒸煮对施胶瓦楞纸板的力学性能影响较小,整体的力学性能变化不大,从生产效率和经济角度考虑,淀粉浆液的初始浓度越高越有利,为此优选地定为淀粉浆液的初始蒸煮浓度为24%。图3的数据表明,蒸煮淀粉的终止温度在85℃后体系的黏度值大幅降低,这可能是因为当蒸煮温度大于85℃后游离在淀粉浆液中的葡聚糖分子发生部分降解,使体系的平均分子量降低,从而使黏度降低;终止温度从70℃升到85℃,淀粉浆液的黏度略有升高,这可能是因为在85℃之前,淀粉颗粒未得到充分润胀,葡聚糖分子未充分游离在水溶液中,因此本发明中选择蒸煮淀粉的最佳终止温度为85℃。图4的数据表明,蒸煮淀粉的最终黏度随着保温时间的增加而降低,当保温时间达到30min时,表胶淀粉浆液的黏度趋于稳定,因此本发明中选择蒸煮淀粉的最佳保温时间是30min。将在最佳蒸煮工艺条件下获得的表面施胶淀粉施涂在瓦楞纸表面(瓦楞纸板的定量为160±2g/m2),改变表面施胶量,测定瓦楞纸板的力学性能如图5所示,数据表明随着施胶量的增加瓦楞纸板的耐折度呈现增加后降低的趋势,环压指数、耐破指数和抗张指数(纵向)都逐渐升高,因此本发明中选择的最佳施胶量为3g/m2。
具体地,相关的制备及检测如下:
实施例1
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理玉米原淀粉(在其他实施例中,原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或任意组合),称取64.89g原淀粉(干度为92.47%),加入蒸馏水制成水分含量15%样品,在100℃鼓风烘箱中处理16h,取出样品,冷却至室温后置于30℃鼓风烘箱中干燥12h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉C15T100H16,留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C15T100H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:表胶淀粉制取,称取15.24g湿热处理的淀粉,加蒸馏水配制成固含量为24%的淀粉浆液,38℃恒温水浴锅中搅拌5min,使其混合均匀,后将α–淀粉酶用量以6.8U/g加入到淀粉浆液中在38℃条件下持续搅拌10min,转速300rpm,保持搅拌继续升温至85℃,保温30min,置于120℃油浴锅中灭酶活5min,得表面施胶淀粉,测定该温度下表胶淀粉浆液的黏度及其降温到25℃时的黏度。
步骤4:瓦楞纸板表面施胶,取步骤3中的表胶淀粉加入一定量85℃的去离子水使表胶淀粉液稀释至固含量为10%,并取该表胶淀粉采用半自动涂布机对瓦楞纸板表面施胶,表面施胶量为3g/m2,施胶完后置于105℃鼓风烘箱中干燥5min,后将纸张进行压光处理,最后将纸样置于23±1℃,50±2%RH恒温恒湿实验室平衡24h后,测定纸张的物理性能。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C15T100H16的直链淀粉含量为33.26%,溶解度为9.8%,膨胀率为9.1;采用湿热处理淀粉C15T100H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为2628cp,冷却到室温后黏度增加到3175cp,增加了20.8%,相比于对比例1原淀粉制备表胶淀粉的黏度在相同条件下的增加量约为3.5倍(从4633cp增加到16346cp),说明该湿热处理条件下表胶淀粉的稳定性较好;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为12.5±4.3次,耐破指数为2.09±0.23Kpa·m2/g,环压指数为12.3±0.1N·m/g,纵向抗张指数为46.1±2.0N·m/g,与对比例1原淀粉Nst、对比例2制备的表胶淀粉相比,除耐折度外其他各性能都显著提高。
实施例2
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制淀粉浆液水分含量为20%外,其余都同实施例1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C20T100H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C20T100H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C20T100H16的直链淀粉含量为33.63%,溶解度为8.4%,膨胀率为8.8;采用湿热处理淀粉C20T100H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为2652cp,冷却到室温后黏度降低到2291cp,与对比例1及实施例1的黏度变化趋势相反,这可能是因为该处理条件下淀粉的重新定向排列结晶程度高,酶解后的体系黏度低,在冷却过程中重结晶的淀粉易从体系中沉降下来,从而使体系的黏度进一步降低;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为14.2±3.8次,耐破指数为2.18±0.11Kpa·m2/g,环压指数为12.1±0.2N·m/g,纵向抗张指数为47.3±1.2N·m/g,与对比例1、对比例2和对比例4相比综合性能最佳,可见湿热处理淀粉的含水量对淀粉的酶解性能影响很大。
实施例3
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制淀粉浆液水分含量为25%外,其余都同实施例1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C25T100H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C25T100H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C25T100H16的直链淀粉含量为33.99%,溶解度为9.2%,膨胀率为7.0;采用湿热处理淀粉C25T100H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为623cp,冷却到室温后黏度升高到2312cp,稳定性高;采用SEM观察湿热处理淀粉C25T100H16和原淀粉颗粒的表面形貌,图11结果展示该条件下淀粉颗粒表面不再平滑,与原淀粉相比变得更不规则,表面出现了明显的剥离层和凹陷,说明C25T100H16淀粉比原淀粉更有利于酶水解,从而改变酶解液的组分和性能;同时在85℃的条件下采用湿热处理淀粉C25T100H16制备的施胶液对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为19.4±7.5次,耐破指数为2.32±0.14Kpa·m2/g,环压指数为12.8±0.4N·m/g,纵向抗张指数为54.6±2.1N·m/g,相比于对比例原淀粉酶解施胶液施涂于瓦楞纸张表面后的性能,耐折度提高了29.3%,耐破指数提高了32.6%,环压指数提高了42.2%,纵向抗张指数提高了50.0%,与对比例1、对比例2、对比例3和对比例4比,该条件下的纸张综合性能显著提高,可见湿热处理淀粉的水分、温度和处理时间对酶解淀粉性能影响极大。
实施例4
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制淀粉浆液水分含量为30%外,其余都同实施例1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C30T100H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C30T100H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C30T100H16的直链淀粉含量为38.37%,溶解度为7.1%,膨胀率为6.8;采用湿热处理淀粉C30T100H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为493cp,冷却到室温后黏度升高到826cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为12.5±7.3次,耐破指数为2.19±0.14Kpa·m2/g,环压指数为12.1±0.3N·m/g,纵向抗张指数为43.2±6.2N·m/g,与对比例1和对比2相比,直链淀粉的含量最高,性能得到很大提升;再次证明湿热处理淀粉的水分含量对淀粉的物化特性及其施胶液的性能影响最大。
实施例5
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理玉米原淀粉(在其他实施例中,原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或任意组合),称取64.89g原淀粉(干度92.47%),加入蒸馏水制成水分含量30%样品,在110℃鼓风烘箱中处理16h,取出样品,冷却至室温后置于30℃鼓风烘箱中干燥12h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉C30T110H16,留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C30T110H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C30T110H16的直链淀粉含量为32.83%,溶解度为4.5%,膨胀率为6.6;采用湿热处理淀粉C30T110H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为83cp,冷却到室温后黏度升高到321cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为14.6±4.9次,耐破指数为2.25±0.21Kpa·m2/g,环压指数为12.0±0.3N·m/g,纵向抗张指数为41.1±7.5N·m/g,各项性能显著优于对比例1,实施例4相比,温度从100℃升高到110℃显著降低了直链淀粉的含量和溶解度,并大幅降低酶解淀粉浆液的黏度,利于表面施胶,但是同时使的施胶液的各项力学性能不同程度得以提高。
实施例6
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制温度为120℃外,其余都同实施例4的步骤1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C30T120H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C30T120H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C30T120H16的直链淀粉含量为30.87%,溶解度为8.9%,膨胀率为6.9;采用湿热处理淀粉C30T120H16制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为98cp,冷却到室温后黏度降低到46cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为18.2±7.5次,耐破指数为2.29±0.18Kpa·m2/g,环压指数为12.8±0.2N·m/g,纵向抗张指数为39.3±4.5N·m/g;与实施例4和实施例5相比,该条件下淀粉的直链含量最低,施胶液的黏度最低,施胶后纸张的耐折度、环压指数和耐破指数最佳,但是抗张强度略有降低,但远低于实施例3的纸张各项性能。
实施例7
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理玉米原淀粉(在其他实施例中,原淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉中的一种或任意组合),称取64.89g原淀粉(干度92.47%),加入蒸馏水制成水分含量30%样品,在100℃鼓风烘箱中处理10h,取出样品,冷却至室温后置于30℃鼓风烘箱中干燥12h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉C30T100H10,留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C30T100H10直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C30T100H10的直链淀粉含量为29.50%,溶解度为4.1%,膨胀率为7.8;采用湿热处理淀粉C30T100H10制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为652cp,冷却到室温后黏度升高到1235cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为15.8±4.6次,耐破指数为2.29±0.08Kpa·m2/g,环压指数为13.2±0.1N·m/g,纵向抗张指数为40.3±5.3N·m/g;与实施例4相比,调整湿热处理时间为10小时,直链淀粉含量显著降低、表面施胶液黏度随之显著升高,使纸张的耐折度、耐破指数和环压指数略有升高,抗张指数略有降低,这可能是因为湿热处理的时间缩短,使淀粉结构的定向重组程度减弱,淀粉的分子量较大从而赋予纸张的力学性能较好。
实施例8
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制时间为6h外,其余都同实施例7的步骤1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C30T100H6,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C30T100H6直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,湿热处理淀粉C30T100H6的直链淀粉含量为28.88%,溶解度为7.1%,膨胀率为7.8;采用湿热处理淀粉C30T100H6制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为652cp,冷却到室温后黏度升高到1235cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为13.2±2.7次,耐破指数为2.31±0.19Kpa·m2/g,环压指数为15.2±0.1N·m/g,纵向抗张指数为37.3±8.4N·m/g。与实施例4和实例7相比,随着湿热处理时间的增加,直链淀粉含量增加,表胶淀粉的黏度降低,纸板的耐破指数最佳;但除耐折度显著低于对比例1外,其余各项性能均优于对比例1。
对比例1
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:除淀粉原料采用不经过湿热处理的玉米原淀粉外,其余都同实施例1的步骤1相同。
步骤2:玉米原淀粉NSt直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
测定结果如图6至图10显示,玉米原淀粉的直链淀粉含量为23.92%,溶解度为4.2%,膨胀率为9.3;采用原淀粉制备的表面施胶淀粉,在85℃时浆液的黏度为4633cp,冷却到室温后黏度升高到16346cp;同时在85℃的条件下对瓦楞纸板施胶,干燥后纸板的耐折度为14.8±7.2次,耐破指数为1.75±0.12Kpa·m2/g,环压指数为9.1±0.2N·m/g,纵向抗张指数为36.4±9.2N·m/g。
对比例2
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制淀粉水分含量为10%外,其余都同实施例3所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C10T100H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C10T100H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:除了未测定表胶淀粉黏度外,其余都同实施例1步骤3所述。
步骤4:同实施例1步骤4。
结果显示,湿热处理淀粉C10T100H16的直链淀粉含量为23.91%,溶解度为8.9%,膨胀率为6.9;采用湿热处理淀粉C10T100H16制备的表面施胶淀粉浆液,对瓦楞纸板施胶后纸张的耐折度、耐破指数、环压指数和纵向抗张指数与对比例1原淀粉NSt制备的表胶淀粉性能均十分接近,如表1所示。这是因为湿热处理淀粉水分含量为10%时,水分含量极低,不足以淀粉颗粒内直链淀粉分子间的氢键键合作用发生变化,双螺旋微晶结构未得到移动或破坏,从而不会改变淀粉的酶解特性及其施胶性能。
对比例3
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制淀粉浆液温度为150℃外,其余都同对比例1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C25T150H16,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C25T150H16直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:除了未测定表胶淀粉黏度外,其余都同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
结果显示,湿热处理淀粉C25T150H16的直链淀粉含量为24.12%,溶解度为10.1%,膨胀率为6.7;采用湿热处理淀粉C25T150H16制备的表面施胶淀粉浆液,对瓦楞纸板施胶后纸张的耐折度15.4±5.8次,耐破指数为1.83±0.21Kpa·m2/g,环压指数为12.1±0.1N·m/g,纵向抗张指数为43.6±3.2N·m/g,如表1所示。这是因为湿热处理淀粉温度为150℃时,淀粉分子内非晶区的直链淀粉或支链淀粉分子因高温作用使分子链裂解,同时在高热和水分的双重作用下淀粉的微晶结构发生移动,相邻的双螺旋结构中因水合物水桥连接构成的微晶区,因高温使水合物的水桥发生断裂,使结晶结构破坏,并重新取向,螺旋结构分子间直接由氢键结合,螺旋结构更加紧密,淀粉分子结晶度增加;因而使直链淀粉含量、溶解度和溶胀率都显著低于实施例3;进而影响其对酶的敏感性,使酶解效率降低,改变表面施胶淀粉浆液的增强性能,其施胶性能显著低于实施例3。
对比例4
一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉的条件除了控制处理淀粉的时间为3h外,其余都同对比例1所述,且将研磨过筛后得到的湿热处理淀粉即为C25T100H3,待留存备用。
步骤2:湿热处理淀粉C25T100H3直链淀粉含量、溶解度和膨胀率的测定。
步骤3:除了未测定表胶淀粉黏度外,其余都同实施例1步骤3。
步骤4:同实施例1步骤4。
结果显示,湿热处理淀粉C25T100H3的直链淀粉含量、溶解度和膨胀率和原淀粉的相差不大,分别为23.87%、4.05%、9.16。采用湿热处理淀粉C25T100H3制备的表面施胶淀粉浆液在与实施例3同等条件下的施胶参数下,瓦楞纸板的力学性能如表1所示,耐折度为15.2±5.3次,耐破指数为1.76±0.22Kpa·m2/g,环压指数为9.3±0.8N·m/g,纵向抗张指数为35.7±1.9N·m/g。这是因为即使在最佳的湿热处理温度和水分含量下湿热处理的时间(3h)太短,淀粉颗粒内部的分子结构来不及破坏并重排,使得淀粉的微晶结构与原淀粉相比变化不大,从而使其酶解特性和施胶液的性能与原淀粉相比几乎接近。
同时也可以看出,本发明中对淀粉进行湿热处理时淀粉的含水量为15~30%、处理温度为100~120℃和处理时间为6~16h这三种条件之间存在协同作用,三种条件能够协同促进湿热处理后淀粉的溶解度、直链淀粉含量以及对酶的敏感性等相关性能的调节,进而改善瓦楞纸板表胶淀粉施胶的性能。
另外,将最佳实施例3与对比例2、对比例3和对比例4结合分析,可见淀粉的湿热处理条件在最佳的水分含量下对于温度和时间的依赖性很强,两者缺一不可,只有两者都同时满足的前提下淀粉分子的结构才可以得到改变,从而调节淀粉的水解行为。进一步证明了本发明中对淀粉进行湿热处理时淀粉的含水量为15~30%、处理温度为100~120℃和处理时间为6~16h这三种条件之间存在协同作用,三种条件能够协同促进湿热处理后的淀粉的相关性能,进而提高瓦楞纸板表胶淀粉施胶的性能。
表1对比例样品施涂在瓦楞纸表面后纸板的物理性能
相关检测如下:
表征性能测试:
力学性能的测试:耐破度测定参考GB/T6545-1998《瓦楞纸板耐破强度的测定方法》,耐折度测定参考GB/T457-2008《纸和纸板耐折度的测定标准》,环压强度测试参考GB/T2679.8-1995-《纸板环压强度测定法》。
溶解度(SA)和膨胀度(SP)测试:称取0.5g待测样品,放入45mL离心管中,加入40mL蒸馏水,置于85℃水浴振荡器中30min,取出冷却至室温,4000r/min离心15min。倒出上清液,在130℃下干燥至恒重,按下式1和式2依次计算溶解度和膨胀度
式中,A-上清液中溶出物质量g;W-样品干重g;P-离心管中沉淀物质量g。
直链淀粉含量的测试:采用碘比色法测定
1、直链淀粉标准曲线的绘制
准确称取直链淀粉和支链淀粉标准品50mg,分别置于50mL容量瓶中,用1mL乙醇润湿,再加入9mL 0.5mol/L NaOH溶液,在沸水浴中加热溶解15min,冷却。用蒸馏水定容,混匀,分别得1mg/mL的直链淀粉和支链淀粉标准溶液,即母液。
依次按直链淀粉标准液:支链淀粉标准液的体积比为0.2∶2.3,0.3∶2.2,0.4∶2.1,0.5∶2.0,0.6∶1.9,0.7∶1.8,0.8∶1.7吸取母液于50mL容量瓶中,各加入20mL蒸馏水,用0.1mol/L HCl溶液将pH调至3,加入0.5mol/L碘试剂(2mg/mL),用蒸馏水定容。静置20min,用1cm比色皿在620nm下测定吸光度,以混合液中直链淀粉的质量分数为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,获得吸光度与直链淀粉含量之间的线性回归方程y=0.00562x+0.12711(R2=0.9937),并将其用于直链淀粉含量测定。
2、待测样品中直链淀粉的含量
准确称取玉米淀粉或韧化处理玉米淀粉50mg,置于50mL容量瓶中,用1mL乙醇润湿,再加入9mL0.5mol/LNaOH溶液,在沸水浴中加热溶解15min,冷却。用蒸馏水定容,混匀,得1mg/mL淀粉待测液。吸取淀粉待测液2.5mL于50mL容量瓶中,加入20mL蒸馏水,用0.1mol/LHCl溶液将pH调至3,加入0.5mol/L碘试剂(2mg/mL),用蒸馏水定容。静置20min,在620nm波长处测定其吸光度。根据吸光度值,由标准曲线方程计算待测样品中直链淀粉的含量,每个样品平行测定三次,计算平均值为该样品的直链淀粉含量。
糊化特性的测试:
淀粉样品的糊化特性采用快速黏度分析仪RVA-4测定,称取待测淀粉样品3g加入去离子水至总质量为28g,快速黏度分析仪测定参数设定为,从50℃开始平衡样品1min,以120℃/min速度升温至95℃,保温2.5min;再以12℃/min速度冷却到50℃,保温2min。搅拌子旋转速度起初为960r/min,搅拌10s混匀物料,随后转速设置为160r/min。
表2不同湿热处理条件下淀粉的糊化特性
样品 | 糊化温度/℃ | 高峰粘度/cp | 低谷粘度/cp | 最后粘度/cp | 回生值 | 高峰时间/s |
玉米淀粉 | 83.15 | 1896 | 1399 | 1973 | 574 | 336 |
C15T100H16 | 84.75 | 1594 | 1159 | 1661 | 502 | 336 |
C20T100H16 | 88.00 | 1368 | 1111 | 1525 | 414 | 352 |
C25T100H16 | 92.10 | 1036 | 973 | 1105 | 132 | 408 |
C30T100H16 | 94.55 | 953 | 907 | 1026 | 62 | 416 |
C30T110H16 | 91.25 | 646 | 605 | 667 | 119 | 412 |
C30T120H16 | 88.8 | 573 | 529 | 662 | 133 | 364 |
C30T100H10 | 93.65 | 748 | 680 | 779 | 99 | 420 |
C30T100H6 | 92.85 | 876 | 812 | 912 | 100 | 420 |
为了充分理解湿热处理淀粉制备的表胶淀粉对瓦楞纸板力学性能的增强效能,本发明中探讨了湿热处理条件对淀粉理化性质的影响如图6、图7、图8和表2所示。图6结果表明湿热处理淀粉的直链淀粉含量较原淀粉均有提高,且随着水分含量的升高而升高。图7和图8的溶解度、膨胀度数据表明,与原淀粉相比,湿热处理淀粉的溶解度均不同程度的升高,膨胀度均呈降低趋势;这是因为湿热处理可以使淀粉分子内部的部分支链淀粉分枝发生断裂,随着水分含量的增加,游离的淀粉链增多,支链淀粉的断裂直接导致淀粉分子内部的直链/支链淀粉含量比发生改变,使直链淀粉含量增多,从而影响溶解度以及膨胀度。
表2的糊化特性数据表明,与玉米原淀粉相比湿热处理后的淀粉糊化温度均上升,随着湿热处理水分含量和时间的增加,糊化温度均呈现升高趋势,但随着湿热处理温度的升高,糊化温度逐渐降低;其中C30T100H16的糊化温度最高为94.55℃,这与其直链淀粉含量最高相对应;另外湿热处理使得淀粉的高峰黏度、低谷粘度、最终黏度值相较于原淀粉均显著地下降,这表明湿热处理使部分支链淀粉水解,表现为淀粉的黏度值下降,其中样品C30T120H16的黏度最低,其原因在于处理温度最高,极大程度地促进了淀粉的水解,尤其是支链淀粉的裂解,引起淀粉结晶结构的裂解与重排,从而提高淀粉酶的可及度但又抑制酶的过度水解,因而赋予酶解法制备的表胶淀粉具备良好的流变性能,利于表面施胶工艺,此外C30T100H16回生值62也远远低于原玉米淀粉的661,可见其稳定性较佳,便于维持产品在储存和运输中的稳定性。
图10的数据表明,与对比例原淀粉相比,湿热处理淀粉制备的表面施胶淀粉可以赋予瓦楞纸板较高的力学性能,其中湿热处理淀粉C25T100H16制备的表面施胶淀粉可以使瓦楞纸板具有较高的耐折度、耐破指数、环压指数和抗张强度,这可能是因为该条件下处理的淀粉因具有较高的糊化温度(92.10℃),采用本发明的淀粉蒸煮工艺(终温温度为85℃)尚不能保障淀粉颗粒得到充分润胀,α-淀粉酶与淀粉的相互作用得到一定程度的约束,从而使淀粉的降解程度得到缓解,另外从图11的淀粉表观形貌可以看出,原淀粉的表面非常平整致密,而该条件下淀粉颗粒表面出现了剥离层,表面变得粗糙;结合图6的直链淀粉含量数据,充分说明该条件下直链淀粉可以从颗粒中浸出,但在颗粒外壳阻碍下尚未能将淀粉颗粒中的直链淀粉充分游离到溶液中,从而使得体系中分子量较大的葡聚糖得以保留,图9的黏度变化趋势图同样证明该条件的浆液黏度适当,而在不影响生产中对黏度的需求的前提下,葡聚糖分子量越大,其对纸张表面纤维的增强效果越好,从而显著提高了瓦楞纸板的力学性能。
综上所述,本发明公开了一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,与传统方法相比,本方法不添加任何化学试剂,处理工艺简单,可操作性强,成本低,不消耗大量物力的情况下可以改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能,是环境友好型产品,符合当前低碳减排,节约能源的国家号召。实验结果表明,湿热处理淀粉应用于瓦楞纸板增强其表胶淀粉施胶性能具有一定的可行性。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例,但是本领域的技术人员可以理解:在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的,因此,本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。
Claims (9)
1.一种改善生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能的方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
步骤1:湿热处理淀粉:称取干度为92.47%的原淀粉,依次调整淀粉的含水量为15~30%、处理温度为100~120℃、处理时间为6~16h,将处理后的样品编号为CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标X为相应处理条件;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,研磨过筛后得到湿热处理淀粉,留存备用;
步骤2:取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为10~25%的淀粉浆液,置于37~40℃恒温水浴锅中搅拌5min,搅拌转速为300rpm,移取α–淀粉酶加入淀粉浆液中,淀粉酶用量为2.0~18.5U/g,酶活45600U/ml,并在37~40℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85~90℃,升温速率为1℃/min,保温20~40min,置于120℃油浴锅中灭酶活5min,得到表面施胶淀粉,并置于80~85℃的水浴锅中恒温保存待用;
步骤3:加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%~25%的表面施胶液,将其应用在涂布机上对瓦楞原纸进行表面施胶,表面施胶量为1~4g/m2施涂后的纸张立即置于105℃鼓风烘箱中干燥2~5min,并对纸张压光处理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1中原淀粉为马铃薯原淀粉、木薯原淀粉、玉米原淀粉中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1中将湿热处理淀粉样品置于30℃鼓风烘箱中干燥12h。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤2中取步骤1所得的湿热处理淀粉加蒸馏水配制为质量浓度为25%的淀粉浆液,α-淀粉酶用量为6.8U/g,酶活45600U/ml,并在38℃恒温水浴锅中保持搅拌5~10min,转速为300rpm,结束后边搅拌边升温至85℃,升温速率为1℃/min,保温30min。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1湿热处理淀粉的条件为:调整处理淀粉的水分含量为25%、温度为100℃、时间为16h。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤3中加入同恒温保存温度相同的蒸馏水配制成质量分数为10%的表面施胶液;
或者,所述步骤3中表面施胶量为3g/m2,纸张置于鼓风烘箱中干燥时间为1min。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤3中瓦楞原纸定量为160±2g/m2,纸张压光处理的条件为:上辊为胶辊,线压力25N/mm,爬行速度5m/min,钢棍温度60℃。
8.根据权利要求1至7任一项所述的方法,其特征在于:所述步骤1具体为:各称取干度为92.47%的原淀粉,编号CXTXHX,其中C代表水分含量、T代表处理温度、H代表处理时间,下标为相应处理条件,①CXT100H16组:固定湿热处理温度为100℃、处理时间为16h,调整淀粉水分含量为15%、20%、25%、30%;②C30TXH16组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理时间16h,设计处理温度为100℃、110℃、120℃;③C30T100HX组:固定湿热处理淀粉水分含量为30%、处理温度100℃,设计处理时间为6h、10h、16h;待湿热处理结束后,将湿热处理淀粉样品置于30~50℃鼓风烘箱中干燥10~24h,留存。
9.如权利要求1至8任一项所述的方法在提高生物酶水解法制备表胶淀粉施胶性能方面中的应用。
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