淀粉是價格低廉、來源豐厚的一種質(zhì)料，在膠粘劑行業(yè)中的運(yùn)用倍受重視。但是因為原淀粉作膠粘劑存在著含固量低、稠度大、凝膠嚴(yán)峻、能不抱負(fù)等缺陷其運(yùn)用遭到很大的約束。因而，淀粉的改性研究方興未已。其中次氯酸鈉氧化出產(chǎn)氧化淀粉是研究最多的最成熟的運(yùn)用最廣泛的一類。次氯酸鈉還能夠溶解淀粉中的大部分含氮雜質(zhì)使有色物質(zhì)除去而脫色。長時間的處理能夠減少淀粉中游離脂肪酸的含量，有利于進(jìn)步產(chǎn)品的純度，改進(jìn)各方面功能。而制作出來的氧化淀粉用途比較廣泛如下:
1、在食品行業(yè)中的運(yùn)用
氧化淀粉在食品中廣泛運(yùn)用于蛋黃醬、冰激凌、牛皮糖、色拉調(diào)醬、檸檬酸酪、軟糕點及調(diào)味料、淀粉果凍、番茄醬、草莓醬、辣椒醬及面包等食品中代替阿拉伯膠出產(chǎn)膠母糖、糖果、軟糖、蜜餞用作炸魚類食品的敷料和拌粉。
2、在紡織行業(yè)中的運(yùn)用
作為經(jīng)紗上漿劑
3、紙工業(yè)中的運(yùn)用
在造紙工業(yè)中用作外表施膠劑、涂布膠粘劑、濕部添加劑、瓦楞紙板粘合劑。
4、在精細(xì)化工的運(yùn)用
在精細(xì)化工中氧化淀粉廣泛運(yùn)用于皮膚清洗劑、抑汗劑、滾珠型止汗劑、唇膏、胭脂、脫毛劑、嬰兒爽身粉、皮膚除臭劑足部運(yùn)用、地毯清潔劑、防粘結(jié)地毯清洗劑、液體手套、皮膚防護(hù)油膏、發(fā)光涂料藍(lán)色熒光涂料、黃色熒光涂料、綠色熒光涂料、粘合劑等產(chǎn)品。
5、在醫(yī)學(xué)的運(yùn)用
能夠用于醫(yī)治各種原因引起的氮質(zhì)血癥和慢性腎炎、高血壓糖尿病引起的尿毒癥等。因而將次氯酸鈉氧化淀粉大量投入出產(chǎn)遠(yuǎn)景非常好，還能夠謀福人類和謀福社會.
次氯酸鈉氧化機(jī)理:在某種條件下，淀粉分子的復(fù)原端的葡萄糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)容易C1在位的氧原子處斷裂開環(huán)，而在C1位上構(gòu)成一個醛基，所以通常認(rèn)為有三個類型的基團(tuán)，能夠被氧化成羧基和羰基，即復(fù)原端的醛基和葡萄糖分子中的伯、仲醇羥基。淀粉的氧化機(jī)理是十分復(fù)雜的，它不光與反響條件有關(guān)，還與淀粉品種和存在形式有密切關(guān)系。玉米淀粉或者是高直鏈玉米淀粉在pH8.5時，經(jīng)過次氯酸鈉氧化8小時，羧基和羰基數(shù)比約為2:1，添加次氯酸鈉濃度有利于羧基和羰基含量添加，在pH89時，氧化馬鈴薯淀粉，當(dāng)次氯酸鈉濃度添加時，羧基和羰基的比值增大，在PH7.5時，羧基和羰基含量根本持平，pH值升高時，羧基含量添加，羰基含量下降，當(dāng)pH值為11時，羰基含量幾乎為零。我國淀粉專家張立田教授等研究也標(biāo)明氧化淀粉羧基含量較少時，氧化首要發(fā)作在C1碳原子上，有少部分發(fā)作在C6碳原子上，C2和C3碳原子上沒有發(fā)作氧化。跟著氧化淀粉中羧基含量的添加，0.6-2.5C1C2C3和C6碳原子上都發(fā)作氧化，而且首要在C1C2和C3碳原子上。氧化劑滲入到淀粉顆粒中，首要效果于非結(jié)晶區(qū)，用偏光顯微鏡觀察仍有雙折射性，能夠證明這一點�？赡茉谀承┑矸鄯肿又袝l(fā)作劇烈的部分反響，導(dǎo)致淀粉分子解聚糖苷鍵斷裂而發(fā)作高度降解的碎片，這些碎片可溶于堿性介質(zhì)中，當(dāng)洗刷淀粉時，它們被洗掉，對質(zhì)料而言，大約損失15。在酸性、堿性條件下，氧化反響很慢，而在中性或微酸、或微堿環(huán)境下反響最快。在酸性介質(zhì)中，次氯酸鹽很快轉(zhuǎn)變成氯，氯與淀粉分子的羧基反響構(gòu)成次氯酸酯和氯化氫。然后酯分化成一個酮基和一個分子的氯化氫。在這兩步反響中，氫原子都以質(zhì)子形式從氧原子和碳原子上游離出來。因而在質(zhì)子過量的酸性介質(zhì)中，質(zhì)子的開釋會遭到按捺，跟著酸度添加反響速度減慢。在堿性條件下，淀粉構(gòu)成帶負(fù)電荷的淀粉鹽，離子的數(shù)量隨pH值升高而添加。而在較高的pH值下，帶負(fù)電荷的次氯酸根離子也增多，兩種帶負(fù)電荷的離子團(tuán)因相互排斥而很難發(fā)作反響，因而pH值升高也會約束氧化速度。淀粉的負(fù)離子、次氯酸鹽的負(fù)離子在較高的pH值時，后者占優(yōu)勢。同性相斥，反響難以進(jìn)行，餞別添加反響速度下降。在中性、微酸性或微堿性介質(zhì)中，次氯酸鹽首要呈非離解狀態(tài)，淀粉呈中性。非離解的次氯酸鹽能發(fā)作淀粉，次氯酸酯和水酯分化發(fā)作氧化產(chǎn)品和氯化氫。
出產(chǎn)工藝
氧化過程中的次氯酸鈉必須是新制造的，辦法為冷氫氧化鈉溶液吸收氯氣，溫度不超越30度，反響為放熱反響，需要冷卻而且堅持堿性，以減少NaClO分化，大于30會生成不需要的NaClO3，在pH值為7.0時，其生成量能夠到達(dá)28.8。發(fā)作的氯酸鈉不能作為氧化劑從而使有效氯下降。常見的氧化工藝流程為:淀粉淀粉乳氧化反響中和洗刷脫水枯燥成品，常用的出產(chǎn)辦法是堿性氧化，反響釜中參加濃度為35%-40%的淀粉乳，不斷拌和下，參加2%的氫氧化鈉溶液，調(diào)pH到8-10，漸漸假期次氯酸鈉用稀鹽酸調(diào)理到反響所要求的酸堿度。次氯酸鈉用量跟著氧化程度而定氧化程度越高，次氯酸鈉用量越大。
闡明:1淀粉乳濃度
淀粉乳濃度操控在33-44，一般為40.
2反響溫度
反響溫度一般操控在30-50。氧化反響為放熱反響，因而，必須細(xì)心的操作。謹(jǐn)防溫度上升太高，要操控NaClO添加速度火冷卻。如果溫度上升過高會引起淀粉顆粒膨脹，促進(jìn)水溶物的添加造成后處理困難，致使產(chǎn)出率下降，特別是制備高氧化程度的淀粉時，一開始就應(yīng)該對淀粉懸浮液進(jìn)行冷卻。
3反響pH值
pH值影響氧化反響的速度，因而，在氧化反映過程中，應(yīng)該要求嚴(yán)格操控反映的pH值。一般pH值操控在8-9。別的，在氧化過程中，因酸性物質(zhì)的生成導(dǎo)致pH值下降，如下表所示。因而反響過程中應(yīng)不時地滴加堿使pH值堅持必定值。
4次氯酸鈉用量
在低次氯酸用量時，羰基生成量高于羧基生成量，但是跟著氧化程度的增高，羧基生成量高于羰基生成量。次氯酸鈉氧化木薯淀粉，在羧基與羰基生成量數(shù)據(jù)上存在不同，但羧基與羰基生成量上存在相似的狀況。
出產(chǎn)實例:制造33-44的淀粉乳，堅持不停地拌和，拌和速度為60r/min，用2NaOH調(diào)pH值至8-10，在規(guī)則時間內(nèi)，至少1-2小時，緩慢參加次氯酸鈉溶液（含有效氯5-8），不斷拌和，而且加稀鹽酸，堅持要求的反響pH值。在氧化過程中，羧基的生成導(dǎo)致pH值下降，應(yīng)參加稀堿液操控pH值在安穩(wěn)的范圍內(nèi)。次氯酸的用量隨要求的氧化程度而定氧化程度高用量高，到達(dá)要求的氧化程度后，用稀酸中和至pH值為6.0-6.5，再加亞硫酸氫鈉或者通入二氧化硫氣體復(fù)原過量的次氯酸鈉。用真空過濾機(jī)過濾火用多級旋液分離器清洗除去淀粉降解發(fā)作的水溶物和氯化鈉等。于氣流枯燥機(jī)枯燥，得水分為10-12的氧化淀粉。氧化淀粉對熱靈敏枯燥溫度過高會引起顏色變黃這是因為含有醛基的緣故.總結(jié):氧化淀粉具有低粘度高固體分散性極小的凝膠化效果。因為氧化淀粉引入了羰基和羧基，使直鏈淀粉的凝沉趨向降至最低極限，從而堅持粘度的安穩(wěn)性。大部分工業(yè)化出產(chǎn)中均采用次氯酸鈉做氧化劑出產(chǎn)氧化淀粉，在出產(chǎn)過程中應(yīng)注意以下幾點：
1、此反響是一個放熱反響，要避免溫度升高
2、次氯酸鈉是在溫度低于30時，將氯氣通入NaOH溶液中而制得，因而有未反響的NaOH。
3、參加次氯酸鈉時應(yīng)操控參加速度，避免因為參加速度過快淀粉部分糊化。
4、次氯酸鈉的參加量視質(zhì)料不同、所要求產(chǎn)品的粘度不同而不同。
5、反響時間依據(jù)產(chǎn)品的粘度、氧化度而定。
6、在反響結(jié)束時，為避免剩下的次氯酸鈉持續(xù)氧化淀粉，可用焦亞硫酸鈉來中和次氯酸鈉，阻止淀粉持續(xù)反響。
氧化淀粉的性質(zhì)
1、顆粒特性
氧化淀粉顆粒仍堅持有偏光十字。氧化淀粉顆粒外表遭到腐蝕，表明氧化反響首要發(fā)作在顆粒外表。因為次氯酸鈉的漂泊效果，溶解并洗脫去蛋白質(zhì)和色素，所以氧化淀粉比原淀粉色澤要白些。氧化淀粉一般對熱靈敏，高溫下變成黃色或褐色�？菰镞^程中的變黃與醛基含量有關(guān)。
2、糊化溫度
氧化淀粉的糊化溫度隨次氯酸鈉用量添加而下降，木薯氧化淀粉糊化溫度下降更快。
3、熱粘度
跟著氧化程度的增高，糊化溫度下降，到達(dá)熱粘度最高值的溫度，下降熱粘度最高值，也下降熱粘度安穩(wěn)進(jìn)步凝沉性削弱冷粘度下降。
4、糊透明度
氧化淀粉的透光率隨次氯酸鈉用量添加而進(jìn)步，玉米淀粉呈直線上升，木薯淀粉透光率添加塊很快到達(dá)平衡值后，根本不再隨次氯酸鈉用量的添加而添加。
5、糊黏合力
氧化淀粉粘合力隨氧化程度的添加而上升。氧化木薯淀粉的粘合力上升較快。木薯氧化淀粉粘合力高于玉米特別是較低氧化程度的產(chǎn)品。
6、流變性
玉米氧化淀粉糊在氧化前和氧化后是非牛頓型的，不出現(xiàn)線性關(guān)系體現(xiàn)，粘度不是恒定的而使決定于剪切速度糊液出現(xiàn)出觸變性體現(xiàn)粘度隨次氯酸鈉濃度添加而下降。體現(xiàn)粘度取決于淀粉種類、次氯酸鈉濃度和剪切速度。
7、薄膜功能
氧化淀粉能構(gòu)成強(qiáng)韌、明晰、接連的薄膜。比酸解淀粉或原淀粉的薄膜更均勻，收縮及爆裂的可能性更少，薄膜也更易溶于水。
