1、1双氧水氧化马铃薯淀粉的研究进展摘 要：氧化淀粉是低粘度高浓度的增稠剂，广泛应用于纺织、造纸、食品及精细化工行业，文章综述了双氧水氧化对马铃薯淀粉氧化程度的影响，以及对氧化马铃薯淀粉的工艺条件的探索，并对今后双氧水氧化马铃薯淀粉进行了展望。 关键词：双氧水 淀粉 氧化 中图分类号：TS234 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2013）07-0097-01 随着社会工业的发展需求， 越来越多的变性淀粉出现在我们的生活中.在变性淀粉中，应用最广泛的还是氧化淀粉，目前估计国内氧化淀粉的年需要量在 20 万吨左右1。合成氧化淀粉最普遍的氧化剂有次氯酸钠、双氧水等，次氯酸钠价格低廉，但不稳
2、定，产品中副产物残留量多，纯度差，双氧水做氧化剂能使淀粉更白，得到纯度更高的产品，并且过量的双氧水最终分解成水，不会污染环境2。双氧水氧化淀粉越来越受到社会的青睐。 一、双氧水对淀粉氧化程度的影响 1.双氧水含量对氧化淀粉中羧基含量的影响 双氧水含量对氧化淀粉中羧基的含量有着重要的影响，陈佑宁等3通过对氧化淀粉的合成工艺研究发现淀粉中的羧基含量越高，其被氧化程度越深.而在以双氧水做催化剂时，随着其含量增加羧基含量也在增大，2因为双氧水含量越多，所提供的氧就越多，则羟基被氧化的几率就越大，但是当双氧水的用量超过 10%时，得到的产物淀粉便会分散，粘合力随之下降，当催化剂含量为 3.84.0ml
3、时双氧水氧化淀粉中羧基含量为最大。2.双氧水氧化淀粉中温度和 PH 对羧基含量的影响 温度和 pH 是两个最主要的因素，对氧化淀粉中羧基含量的影响也是不可忽略的，邓宇等4通过对淀粉化学品及其应用的研究发现，双氧水氧化淀粉的温度为 4050 时，氧化淀粉中的羧基含量相对来说是最高的.当温度低于或高于此值时，氧化淀粉中的羧基含量都不如其高，究其原因，因为在反应中，温度的升高有利于羧基的生成，温度过高，双氧水也会发生分解，致使氧化淀粉中羧基含量进一步下降，将温度设定在4050 ，pH 值亦是影响氧化淀粉羧基含量的一个重要标准5，氧化淀粉中的羧基含量随 pH 值的增加呈现出先增加后下降的趋势，双氧水在
4、酸性条件下氧化能力很强，氧化淀粉各分子之间的氢键 作用也有了显著增强，氧化反应便很难进行，表现出酸性条件下羧基含量相对来说较低，当 pH 值在中性附近时，淀粉中氢键作用减弱，使得其羟基易被活化，提高了氧化反应的效率，自然而然提高了氧化淀粉中羧基的含量，在碱性条件下，催化剂效果同时下降，致使淀粉的氧化反应效率下降，羧基含量自然跟着下降， pH 为 78 时羧基的含量相对较高，氧化淀粉时的最佳 pH 为 78。 二、双氧水氧化马铃薯淀粉的最佳条件和特性 用双氧水氧化马铃薯淀粉目前还属于不成熟阶段，杨连利等6以马3铃薯淀粉为原料，以双氧水为氧化剂，制备淀粉黏合剂，但其侧重点在于对不同贮存条件下马铃薯
5、氧化淀粉黏合剂的物化性质进行研究.韩立鹏等7以马铃薯淀粉为原料，双氧水为氧化剂，分别对反应中 pH 值、双氧水用量、反应温度对马铃薯氧化淀粉中羧基含量的影响进行了探索和研究. 1.双氧水含量对氧化马铃薯淀粉中的羧基含量影响 氧化淀粉的过程中，双氧水的含量也很重要，发现当 pH 固定在 7.8左右时，固定温度，以不同的双氧水用量来氧化马铃薯淀粉，当双氧水用量在 4.0 ml 以下时，随着双氧水用量的增加，羧基含量成对数增长，随双氧水用量的逐渐增加，马铃薯淀粉链上更多羟基被氧化成羧基，但是双氧水用量超过 4.0 ml 时，便达到饱和，羧基含量随其用量增加不再明显6，经过估算，双氧水含量在反应的马铃
6、薯淀粉的质量的 7.8%左右时最为合理。 2.温度和对氧化马铃薯淀粉中的羧基含量影响 温度是一个宏观因素，对马铃薯氧化淀粉中羧基的含量影响易控制，邓宇等1把体系的 pH 固定在 7 左右，双氧水用量控制在 4 ml，反应时间为 4 小时，当温度在 4446时，羧基的含量快速增长，若温度超过46，羧基的含量便会下降，因为升高温度会使分子层面的运动加剧，其相互碰撞的机会增多，马铃薯淀粉氧化的程度会比之前更深，致使羧基含量增加. 同时温度过高也会加速副反应的进行，导致产品糊化8，致使马铃薯淀粉分子降解速度变快，降低了反应效率. 因此一般把温度控制住 4446 时比较合适. 43.马铃薯氧化淀粉的优化
7、工艺探究 李祥等8在单因素实验基础上对马铃薯氧化淀粉进行了优化的研究，以氧化淀粉羧基含量为响应值，发现并建立了以 30%双氧水用量、pH、温度为因素的数学模型，方差分析表明拟合较好，通过对回归方程优化计算，得到氧化最佳工艺条件发现 30%双氧水用量为 25mL，pH=10，温度为50.对所建立的数学模型进行了试验验证，得到马铃薯氧化淀粉羧基含量为与理论接近，对今后马铃薯氧化淀粉起到了很好的引导作用。 三、对双氧水氧化马铃薯淀粉的展望 马铃薯淀粉作为氧化淀粉中的凝沉性最好的，适合应用于精细化工和医学上的广泛应用，在精细化工中应用有皮肤清洗剂、唇膏、胭脂、液体手套、皮肤防护油膏、发光涂料、粘合剂等
8、产品，是精细化工中未来最具前景的一种材料。 参考文献 1 刘灿，顾继友，张彦华. 不同催化剂双氧水氧化淀粉的转化及结晶度的比较. 东北林业大学学报，2012，40（7）：145-148. 2 全易，夏天喜，王蕴华等. H2O2 固相氧化法合成氧化淀粉及微波催化. 江苏工业学院学报，2003，15（3）：12-14. 3陈佑宁，杨小玲，张知侠. 氧化淀粉合成工艺研究. 中国胶粘剂，2011，20（8）：5-8. 4邓宇. 淀粉化学品及其应用. 北京：化学工业出版社，2002. 5罗勤贵. 变性淀粉的生产与应用现状. 粮食加工，2006，31（6）：50-53. 56杨连利，李仲谨. 马铃薯淀粉粘合剂稳定性的探讨. 包装工程，2004，25（2）：15-17. 7韩立鹏，刘国琴，李琳等. 双氧水氧化马铃薯淀粉最佳工艺条件及其特性的研究. 河南工业大学学报，2008，29（1）：27-32. 8李祥，房媛，文星. 马铃薯淀粉氧化工艺优化研究. 陕西科技大学学报，2011，9（2）：34-36.
