酯化淀粉的研究及应用
对淀粉进行酯化改性可以改善淀粉的性能,从而极大地提高了其应用范围。综述了酯化淀粉的定义和分类,阐述了淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉柠檬酸酯以及烯基琥珀酸淀粉酯的性质及应用,并对其进行了展望。
一、引言
淀粉是由单一类型的糖单元组成的多糖 ,分子式为(C6H10O5)n,由淀粉分子链的结构可将其分为直链淀粉和支链淀粉。由于淀粉具有价格低廉、易生物降解等特点,已备受人们的亲睐,并广泛应用于工业生产。但淀粉本身的难加工、渗透力不好、力学性能差等缺点,在一定程度上限制了其应用,因此人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术。
二、 酯化淀粉的概念和分类
1.酯化淀粉的概念
酯化淀粉是指淀粉分子中的羟基被有机酸或无机酸发生酯化反应而得到的一类变性淀粉。
2.酯化淀粉的分类
直链淀粉和支链淀粉的分子链中都含有丰富的羟基,从而为淀粉进行化学改性提供了结构上了可能。组成淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中都有三个游离的醇羟基,这样和酸反应就可以形成单酯,双酯和三酯化物。根据发生酯化反应的酸的种类的不同,淀粉酯可分为无机酸酯和有机酸酯两类。这些衍生物赋予了淀粉新的特性,丰富了淀粉的种类 ,也提高了淀粉的应用领域。淀粉经过酯化改性后 ,其葡萄糖单元上的羟基被酯键取代 ,分子间的氢键作用被削弱 ,从而使得酯化淀粉具有热塑性、 疏水性等优点 ,广泛的应用于纺织、医药、食品等。到目前为止 ,主要的研究内容包括酯化剂的种类、 酯化方法以及对结构与性能的表征与研究。
三、无机淀粉酯
1.淀粉磷酸酯
淀粉磷酸酯是用途最大的淀粉无机酸酯之一。淀粉通过与磷酸盐反应制得磷酸酯淀粉,因为磷酸为三价酸,能与淀粉分子中的三个羟基,所以淀粉磷酸酯通常可以分为两类:磷酸单酯和磷酸单酯、双酯和三酯的混合物。徐丽萍[1]以红薯淀粉为原料,分别与磷酸氢二钠、磷酸二氢钠及两者的混合物进行酯化反应干法制备淀粉磷酸酯,通过对地表土壤的实际絮凝效果来表征淀粉磷酸酯取代度的高低,最终确定了最佳工艺条件,即为: m(磷酸盐) ∶m (淀粉) =4∶5, 磷酸氢二钠与磷酸二氢钠的量比为1∶3, 反应时间
对淀粉进行酯化改性可以改善淀粉的性能,从而极大地提高了其应用范围。综述了酯化淀粉的定义和分类,阐述了淀粉磷酸酯、淀粉硫酸酯、淀粉醋酸酯、淀粉柠檬酸酯以及烯基琥珀酸淀粉酯的性质及应用,并对其进行了展望。
一、引言
淀粉是由单一类型的糖单元组成的多糖 ,分子式为(C6H10O5)n,由淀粉分子链的结构可将其分为直链淀粉和支链淀粉。由于淀粉具有价格低廉、易生物降解等特点,已备受人们的亲睐,并广泛应用于工业生产。但淀粉本身的难加工、渗透力不好、力学性能差等缺点,在一定程度上限制了其应用,因此人们根据淀粉的结构和理化性质开发了淀粉的变性技术。
二、 酯化淀粉的概念和分类
1.酯化淀粉的概念
酯化淀粉是指淀粉分子中的羟基被有机酸或无机酸发生酯化反应而得到的一类变性淀粉。
2.酯化淀粉的分类
直链淀粉和支链淀粉的分子链中都含有丰富的羟基,从而为淀粉进行化学改性提供了结构上了可能。组成淀粉分子的每个脱水葡萄糖单位中都有三个游离的醇羟基,这样和酸反应就可以形成单酯,双酯和三酯化物。根据发生酯化反应的酸的种类的不同,淀粉酯可分为无机酸酯和有机酸酯两类。这些衍生物赋予了淀粉新的特性,丰富了淀粉的种类 ,也提高了淀粉的应用领域。淀粉经过酯化改性后 ,其葡萄糖单元上的羟基被酯键取代 ,分子间的氢键作用被削弱 ,从而使得酯化淀粉具有热塑性、 疏水性等优点 ,广泛的应用于纺织、医药、食品等。到目前为止 ,主要的研究内容包括酯化剂的种类、 酯化方法以及对结构与性能的表征与研究。
三、无机淀粉酯
1.淀粉磷酸酯
淀粉磷酸酯是用途最大的淀粉无机酸酯之一。淀粉通过与磷酸盐反应制得磷酸酯淀粉,因为磷酸为三价酸,能与淀粉分子中的三个羟基,所以淀粉磷酸酯通常可以分为两类:磷酸单酯和磷酸单酯、双酯和三酯的混合物。徐丽萍[1]以红薯淀粉为原料,分别与磷酸氢二钠、磷酸二氢钠及两者的混合物进行酯化反应干法制备淀粉磷酸酯,通过对地表土壤的实际絮凝效果来表征淀粉磷酸酯取代度的高低,最终确定了最佳工艺条件,即为: m(磷酸盐) ∶m (淀粉) =4∶5, 磷酸氢二钠与磷酸二氢钠的量比为1∶3, 反应时间
