淀粉是绿色植物的重要成分之一,它是通过光合作用将二氧化碳和水转化而来的。淀粉的种类较多,包括禾谷类、薯类、豆类等。不同种类的淀粉在植物中的含量也不同,如禾谷类中的玉米、高粱等淀粉含量较高。木薯作为广西的重要经济作物,具有巨大的潜力。然而,目前广西的木薯淀粉产业主要集中在初加工阶段,深加工能力有限。为了更充分地利用淀粉资源,加快淀粉深加工技术的应用势在必行。
目前,国内外淀粉的深加工产品主要分为淀粉糖品及其衍生物、变性淀粉和淀粉发酵产品三大类。变性淀粉是在淀粉的基础上通过物理、化学和酶法处理来改善淀粉性能并扩大其应用范围的一种产品。变性淀粉的出现不仅满足了各种工业应用的需求,也开辟了淀粉的新用途。
羧甲基淀粉(CMS)是变性淀粉中的一种重要类型,广泛应用于食品工业、纺织工业、医药工业、造纸工业、石油工业、洗涤剂工业和粘合剂制造业等领域。制备羧甲基淀粉的方法主要有水媒法、溶媒法、干法和半干法,每种方法都有其优势。目前,实验室制备或企业生产CMS主要采用有机溶剂法,该方法反应效率高,但有机溶剂使用量大,回收困难,生产成本高且对环境有污染。为了克服有机溶剂法的缺点,近年来出现了一些干法制备CMS的研究。干法反应条件温和、能耗低、操作简便、原料利用率高,是一种经济高效的生产工艺。然而,在目前的干法工艺条件下,淀粉与反应试剂之间往往不能充分混合均匀,导致反应不均匀,取代基分布不均,产物性能不稳定。
下面结合实施例对一种羧甲基淀粉钠的制备方法进行详细描述,但该方法并不局限于实施例表示的范围。
该方法按照以下步骤进行:
(1)预混合:将50kg木薯淀粉、2kg氢氧化钠和5kg氯乙酸放入搅拌机中,以转速1200r/min高速搅拌均匀。然后喷入适量乙醇和水,控制含水量为16%,预混合时间为60min,乙醇的加入量为0.5kg。
(2)反应:将混合物料在微波条件下反应9min,微波功率为10kw,反应温度为50°C,得到羧甲基淀粉钠粗品。
(3)纯化:将羧甲基淀粉钠粗品用纯度为75%的乙醇洗涤2-3次,然后加盐酸调节pH值为6,再过滤,过滤温度为30°C,干燥5h,粉碎至10(T120目,即得纯化的羧甲基淀粉钠,产品取代度为0.80。