淀粉微球的研究与开发进展

淀粉微球的研究与开发进展
淀粉微球的研究与开发进展

2.5精密度试验

将棕红色晶体状物质(疑似碱性橙II 染料)、黄鱼

及液体调味料试样各自取平行样2份,进行精密度试验,得精密度分别为6.2%,5.8%及1.1%,结果见表2。

3结论

用正已烷超声去除杂质,再用无水乙醇多次超声提取,用高效液相色谱仪对黄鱼等染色食品进行测定,方法最低检出限0.10mg/L ,回收率超过98.5%。采用超声法进行样品前处理,成本低、速度快,且具有灵敏度高、专属性强、精密度高、抗干扰性好、回收率高等点,可为各级产品质量监管部门提供有力的技术支撑,为广大食品企业提供原材料检测把关以及为流通领

域提供货源检验。参考文献:

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收稿日期:2008-11-14

样品

Sample

棕红色晶体状物质

A substance that affects red brown crystalline form 黄鱼Yellow-fin tuna 液体调味料

Liquid flavor

质量/g

Weight/g 0.220.103.002.0010.0010.00

实测含量/(g/kg)

Measured/(g/kg)

477.27475.00

0.01330.01250.3820.378

精密度/%

RSD/%5.8

6.21.1

表2试样碱性橙II 测定精密度试验结果

Table 2Results of precision testing 图3

同一色谱条件分离碱性橙II 、日落黄图谱

Fig.3Analytical separation of basic orange II and sunset yellow in

same chromatogram condition

王雪毓,何小维,黄强,杨连生

(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510641

)淀粉微球的研究与开发进展

要:淀粉微球是一种新型的可生物降解材料,诸多优良特性使其应用在医药、食品、化工等领域。对淀粉微球的

性能、

制备方法和应用进行概述,并提出淀粉微球今后的发展方向。关键词:淀粉微球;制备方法;应用

STUDY AND DEVELOPMENT OF STARCH MICROSPHERE WANG Xue-yu,HE Xiao-wei,HUANG Qiang,YANG Lian-sheng

(College of Light Industry and Food Science,South China University of Technology,Guangzhou 510641,Guangdong,China )

Abstract:Starch microsphere is a kind of new biodegradable material.It applies in many fields,such as medicine,food and chemical industry due to many good properties.The capabilities,preparation methods and applied present condition of starch microspheres were introduced,and the development direction in the future were pointed out.

Key words:starch microsphere;preparation methods;application

作者简介:王雪毓(1983-),女(汉),博士,主要从事淀粉资源科学与工程的研究。

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淀粉是自然界中最为丰富的多糖之一,是自古以来人类食品中的主要成分。在能源紧缺、环境日益恶化的今天,淀粉对于节约能源、保护环境等具有不可忽视的战略地位和巨大的开发潜力。从20世纪七八十年代国外学者就展开了对淀粉微球的研究,我国对淀粉微球的研究起步较晚,上世纪90年代开始有报道。从带电性来分,淀粉微球可分为阴离子、阳离子及非离子型淀粉微球;从磁性来分,可分为磁性淀粉微球和非磁性淀粉微球。普通的淀粉微球具有被动靶向性,磁性淀粉微球具有物理化学靶向性。淀粉微球作为一种新型的可生物降解材料,具有降解速度可控性、生物相容性、无毒、无免疫原性及贮存稳定性、与药物之间相互无影响等特点,微球的结构、理化性质等可在合成阶段人工控制,因此近十几年来,淀粉微球成为优良的药物载体、吸附剂、包埋剂研发的新热点。

1淀粉微球的性能

1.1可降解性

通过对淀粉微球降解过程中的表面形态、体积变化、降解产物、生物适应性等方面考察淀粉微球的降解行为。酶解是淀粉微球降解的主要方式[1]。对各种粒径的淀粉微球酶解,发现微球降解的半衰期T1/2与微球的粒径、交联度成正比,降解时间受淀粉微球制备时的反应温度影响,并且可以通过控制反应温度来控制淀粉微球的降解时间[2]。

1.2控释性

淀粉微球在生物体内具有一定的可变形性,能够根据血管丛的微环境来改变自己的形状;经酶降解时,微球的骨架崩解前其载药能力可保持相当长的时间,有效延长所载药物的释放时间,提高药物的疗效,其综合性能优于早期的合成高分子材料和脂质体、蛋白质等天然产物。研究证明作为药物载体,淀粉微球具有良好的药物保护、缓控释性能和靶向性能。药物从淀粉微球中释放刚开始是吸附在微球表面的药物快速释放,微球表面存在微孔,由于淀粉吸水溶胀,在微球表面形成了亲水凝胶层,关闭了药物分子迅速释放通道,此后的药物释放只能通过骨架慢慢地扩散或通过淀粉的降解慢慢地释放。随着释药时间的延长,微球表面亲水凝胶层逐渐增厚,微球释药面积逐渐缩小,导致微球释药速度越来越小[3]。

1.3吸附及包埋性

淀粉微球可将液态物质吸附在微球表面或包埋在微球内部,得到固态产物。物质经微球化后,其质量增加或减少。2淀粉微球的制备

淀粉微球的制备方法主要有物理法、化学法和反相微乳液法。物理法采用球磨技术,以乙醇或水为介质,淀粉颗粒在机械力的作用下发生破碎。这种方法制备的淀粉微球粒径较大,不均匀,动力消耗大,成本高,少部分淀粉颗粒外表面破裂、粗糙,水解、酶解速度大大加快,个别颗粒表面虽没有变化,但内部已经破裂。化学法一般用来制备磁性淀粉微球,一般把含有Fe2+和Fe3+的溶液在碱性条件下混合生成沉淀,用淀粉将其包埋或吸附,得到磁性淀粉微球。反相微乳法是近十几年发展起来的制备淀粉微球的新方法,它是将可溶性淀粉溶于水中,作为水相分散于含有适量表面活性剂的有机溶液中,形成均匀、稳定、透明的微乳液,在快速搅拌状态下,加入适量的交联剂,使处于溶解状态的淀粉分子交联成细小的微球从液相析出。其显著特征是:体系中的液滴是油包水的,与正相悬浮聚合相比,反相悬浮聚合相当于将内相与外相进行了交换,体系中主要包括水溶性单体、水、油溶性分散剂、非极性有机溶剂、引发剂等。常用的交联剂有表氯醇、环氧氯丙烷、双丙烯酰胺、对苯二甲酰氯、偏磷酸盐等,其用量与淀粉的种类、分子量分布及溶解量有关[4-5]。

瑞典Uppsala大学首次制备了丙烯化的淀粉微球。Laakso L等用丙烯酰氯代替丙烯酰缩水甘油醛对淀粉进行衍生化,将酯化的淀粉溶液分散于油相中,用NH4S2O8-四甲基乙二胺氧化还原体系引发聚合,反应仅需十几分钟,且淀粉与侧链之间通过酯键连接,可被人体血浆中的酯酶水解,提高了生物降解率[6]。谢彩锋等[7]以环己烷和氯仿为油相,Span80和Tween60为复合乳化剂,碱性淀粉溶液为水相的反相微乳液制备粒径为1.0μm~15μm、粒度分布较均匀、满足药物控释要求的淀粉微球。Raghavendra C.Mundargi等[8]用环氧氯丙烷做交联剂,制备的微球平均粒径为96μm~158μm。

磁性淀粉微球能作用于靶组织,明显增加抗肿瘤剂的有效治疗指数,减少或消除全身毒性。钱斯日古楞等[9]采用乳化复合技术,在碱性条件下,利用过氧化氢氧化亚铁离子沉淀形成超微粒子,用淀粉包裹在磁性超微粒表面,制备的多功能磁性淀粉微球表面富含羧基和羟基,能与很多配体结合,粒径为50nm~370nm,粒径分布均匀,分散系数为0.2738。邱礼平等[10]以链淀粉含量分别为50%和70%的改性高链玉米淀粉为原料,采用氧化磁化法在淀粉分子中引进超顺磁性纳米粒子,利用喷雾干燥技术制备靶向磁性淀粉微球,解决了工艺条件难于控制、难于制得纳米级的磁性粒子和具有不同性质的磁性材料、磁性粒子的密度和均匀度

不易控制等问题。

二次交联和阴离子化能使淀粉微球依靠物理化学吸附提高载药能力及载药性能。磁性阴离子淀粉微球的吸附既依靠比表面积也依靠自身的负电性,吸附性能最好。詹国平等[11]以Span60为乳化剂,表氯醇为交联剂,逆相悬浮交联聚合法制得中性淀粉微球,用Na3P3O9进行二次交联和阴离子化,制得形态圆整、表面光滑、平均粒径在2918μm左右的阴离子型淀粉微球。王磊等[12]用反相乳液聚合,以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺为预交联剂,在硝酸铈铵的引发下与可溶性淀粉聚合交联成球,再加入环氧氯丙烷二次交联固化,得到了较高骨架强度、表面光滑、球形圆整、粒度分布范围较窄、机械强度好、满足肺靶向控释药物要求的淀粉微球,可作为良好药物载体和医用吸附剂。这种方法合成淀粉微球较简便,反应时间较短,反应条件温和,各因素较易控制,重现性好。

淀粉微球的制备受到乳化剂和交联剂种类及其用量、油水相比、乳化方式、搅拌速度等多种因素的影响。

3淀粉微球的应用

3.1在鼻腔给药系统中的应用

淀粉微球作为一种鼻黏膜吸收剂可延长药物与鼻黏膜的接触时间,降低鼻黏膜对其清除率,增加生物大分子通透性,保护药物免受鼻腔中酶的降解,提高药物的稳定性和生物利用度,减少给药剂量和不良反应。

Illum等首先将淀粉微球用作鼻腔生物黏附给药系统。庆大霉素淀粉微球对绵羊鼻腔内给药的绝对生物利用度为9.7%,而普通溶液剂则几乎为零。人生长激素的溶液剂制成淀粉微球经鼻腔给药后,C max和相对生物利用度分别提高到9.0ng/mL和2.7%[13-14]。Bjork等[15-16]发现胰岛素从淀粉微球释放后快速通过鼻粘膜;小鼠的血糖浓度在给药30min~40min后降至最低,并持续了约30min,绝对生物利用度达33%。张黎等[17]通过对阿司匹林淀粉微球在兔体内的药动学研究表明淀粉微球作为鼻腔给药系统吸收半衰期长于口服给药,相对生物利用度达134.4%,由于鼻腔中水份有限,微球并没有完全膨胀,滞留在鼻腔黏膜上的微球可持续缓慢地释放阿司匹林且不断地被鼻黏膜吸收,使血中长时间保持有效的血药浓度以达到延长药物体内作用时间和提高生物利用度的目的。以色甘酸钠为模型药物对小鼠鼻黏膜给药,小鼠无不良反应且淀粉微球具有显著的缓释性能。

3.2口服肠内靶向给药

淀粉微球作为药物载体,改善药物的靶向性,可延长在胃肠道适当部位的停留时间,并释放一定量药物,尤其是运载稳定性和吸收利用差的多肽类、蛋白类药物以达增强局部治疗作用或增加特殊吸收部位对药物的吸收。调控淀粉的消化性能可用作口服结肠靶向药物控释载体。

3.3用于栓塞治疗

栓塞微球在靶部位可作为药物贮库不断释放药物,对癌组织产生持续杀伤作用;其动脉栓塞后,癌组织因缺血、缺氧萎缩而坏死,从而使药物化疗指数提高10倍~100倍,而对正常细胞低毒。Suzuki等[18]在小鼠的肝肿瘤模型研究发现,淀粉微球载负硼化疗药物对照碘化罂粟油显示出淀粉微球对药物良好的富集能力,它使得肿瘤部位的药物浓度高出25.6%,对于治疗恶性肝肿瘤显示出很大的潜力。将可降解淀粉微球和腺病毒载体同时通过肝动脉作用于鼠的肝癌细胞,基因转移有效且有选择性[19]。注射可降解淀粉微球与丝裂霉素C直至肝动脉栓塞形成或流入胃十二指肠[20]。徐霞等以淀粉微球携带化疗药物顺铂,选择性动脉灌注和栓塞家兔胃动脉后,发现药动学参数变化较小,但局部药物浓度明显提高,说明淀粉微球携带化疗药物治疗时可使其作用增强,肾毒性降低。另外,肾、胰、乳腺癌的治疗中也有应用[21-22]。

3.4在眼部给药系统的应用

醋酸酯淀粉微球可作为视网膜细胞的药物载体,Tuovinen等[23]以改性W/O/W双相乳液技术制备的醋酸酯淀粉微球为载体,钙黄绿素为药物模型,作用于培养的视网膜色素细胞,微球可以被细胞吸收和酶解,其亲水性和酶解速率能受醋酸酯淀粉取代度调控。3.5其它

将香精香料吸附或包埋于淀粉微球中,可延长香味的散发时间,并将通常的液态转变成固态(固体香精),使物质不易变质。薄荷油经淀粉微球吸附包载后可以提高稳定性[24]。淀粉微球用作酶或孢子的吸附剂,可提高被吸附物质对热、酸碱、高能射线、储存等的稳定性,并且有利于酶等活性物质或活性的发挥。通过物理吸附法、交联法、共价结合法固定化α-乙酰乳酸脱羧酶,可用于啤酒、葡萄酒及酒精的生产[25]。淀粉微球可作为X射线成像的造影剂的载体[26]。通过修饰官能团或改性还可作为安全无毒的工业吸附剂,在废水处理、分子印记等领域获得应用。

4结语

淀粉微球作为新型的药物载体在给药系统中已显示出广阔的前景。但淀粉微球的制备与应用还存在

一些问题。制备多集中于单纯的微球合成,微球粒径较大,主要通过微球的大小实现其被动靶向性,磁性药物经血管给药后易被网状内皮系统吞噬;载药的临床试验多是对药物释放个案的研究,且体外和动物试验较多,健康人体内研究数据不多;缺乏淀粉微球与模型药物的作用机理的研究。

今后的发展方向是进一步扩大试验研究及临床应用,实现淀粉微球的“智能化”,研究控制淀粉微球的粒径、微孔结构的方法,改善载体表面性质,按照分子设计的方法合成适于载各种药物的微粒载体;完善制备工艺,可在制备过程中采用新型乳化剂以控制微球的固化过程,加入水性阻滞剂及微球包衣技术以提高淀粉微球对药物的控释能力;建立明确、简单、实用的作用机理模型和生物安全性评价体系是实现淀粉微球药物载体降解、药物释放可控性以及产业化的必由之路。

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收稿日期:2008-04-05

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淀粉基生物降解塑料的应用研究进展

淀粉精细化学品 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 班级:2010级高分子材料与工程(2)班 姓名:郭艳艳 学号:P102014327 时间:2012-10-22 淀粉基生物降解塑料的应用研究进展 摘要:本文介绍了淀粉的结构和性能,淀粉基塑料的分类,阐述了其降解机理,重点综述了的生物降解材料的应用情况及研究进展概况,并在使用材料出现的问题的基础上提出淀粉基降解塑料的发展趋势。 关键词:淀粉基,降解塑料,生物降解 以淀粉为原料的塑料是具有广泛应用前景的生物可降解材料,它具有来源丰富,价格低廉,可重复再生,易生物降解以及阻氧性能好等优点, 因此用该材料加工的产品不仅是传统一次性塑料制品的极好替代品,同时也是二十一世纪的新型绿色包装材料,将引发包装行业的一次绿色革命。同时,淀粉基生物降解塑料可缓解普通塑料带来的“白色污染“问题,对于保护人类环境,促进人与自然的和谐统一,推动绿色“GDP”增长具有重要意义,符合国家可持续发展战略。 1 淀粉的结构及性能 淀粉分子式为(C6H10O5)n,结构式: 图1.1 天然淀粉是以内部有结晶结构的小颗粒状态存在的,其分子结构有直链和支链两种。对于不同的植物品种,其淀粉颗粒的形状,大小以及直链淀粉和支链淀粉含量的比例都各不同。淀粉颗粒的粒径大都在15~ 100μm。直链淀粉是由α-1,4葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖聚合物,相对分子质量为(20~200)×104 ,而支链淀粉是由α-1,4 和α-1,6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖聚合物,相对分子质量为(100~400)×106。 天然淀粉分子间存在氢键,溶解性很差,亲水但并不易溶于水。加热时没有熔融过程,300℃以上分解。然而淀粉可以在一定条件下通过物理过程破坏氢键变成凝胶化淀粉或解体淀粉。这种状态的淀粉结晶结构被破坏,分子变得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性:一是使淀粉在含水>90%的条件下加热,至60-70℃时淀粉颗粒首先溶胀,而后达到90℃以上时淀粉颗粒消失而凝胶化。二是在水含量<28%的条件下将淀粉在密封状态下加热,塑炼挤出。这种淀粉和天然淀粉颗粒不同,加热可塑,称为热塑性淀粉,这种淀粉可制备淀粉塑料,同时实验研究表明,直链淀粉更适合制备塑料制品,且机械性能优良。 2 淀粉基塑料的分类 2.1 填充型淀粉基塑料 填充型淀粉塑料又称生物破坏性塑料,其制造工艺是在通用塑料中加入一定量的淀粉和其他少量添加剂,然后加工成型,此类产品淀粉含量都不是很高,淀粉含量不超过30%,这是因为淀粉和塑料树脂的极性相差较大,相互黏结性差,增加淀粉含量会造成拉伸强度和断裂伸

淀粉的研究进展

淀粉精细化学品 课题名称:淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 姓名:马玉林 学号:P102014101 专业年级:10级化学工程与工艺一班 2012年10月22日

淀粉衍生物絮凝剂的研究进展 马玉林 (西北民族大学,甘肃兰州730100) 【摘要】近年来,全世界对淀粉衍生物絮凝剂的研究、开发、应用方面取得了显著进展。文章对淀粉衍生物絮凝剂的研究进行了综述,指出淀粉絮凝剂在研究中存在的问题和发展趋势,认为改性淀粉絮凝剂是最有发展前景的绿色絮凝剂之一。 【关键词】絮凝剂;改性淀粉;废水处理 近年来,合成有机高分子絮凝剂由于具有相对分子质量大、分子链官能团多的结构特点,在市场占绝对的优势。但随着石油产品价格不断上涨,其使用成本也相应增加,并且合成类有机高分子絮凝剂由于残留单体的毒性,也限制了其在水处理方面的应用。20世纪70年代以来,美、英、日和印度等国结合本国天然高分子资源,开展了化学改性有机高分子絮凝剂的研制工作。经改性后的天然高分子絮凝剂与合成有机高分子絮凝剂相比,具有选择性大、无毒、廉价等显著特点。 在众多天然改性高分子絮凝剂中,淀粉改性絮凝剂的研究、开发尤为引人注目。因为淀粉来源广。价格低廉。并且产物完全可被生物降解,因此,进入20世纪80年代以来,改性淀粉絮凝剂的研制开发呈现出明显的增长趋势,美、日、英等国家在废水处理中已开始使用淀粉生物絮凝剂,进几年,我国研究淀粉衍生物作为水处理絮凝剂也已取得了较大的进展。 1 淀粉类絮凝剂 淀粉的资源十分丰富,自然界中淀粉的含量远远超过其他有机物,是人类可以采用的最丰富的有机资源,也是开发最早、最多的一类天然高分子絮凝剂。淀粉分子带有许多羟基,通过这些羟基的酯化、醚化、氧化和交联等反应,可改变淀粉的性质。淀粉还能与屏息脂、丙烯酸、丙烯酰胺等人工合成高分子单体起连枝共聚反应,分子链上接有人工合成高分子链,使共聚物具有天然高分子和人工合成高分子两者的性质。 目前,改性淀粉已广泛用于食品、石油、造纸、电镀、印染和皮革等工业废水处理、污泥脱水,饮用水净化,重金属离子去除和矿物冶炼。淀粉衍生物絮凝剂主要有以下4种。 1.1阳离子型淀粉衍生物絮凝剂 阳离子型淀粉衍生物絮凝剂可以与水中微粒起电荷中和及吸附架桥作用,从而使体系中的微粒脱稳、絮凝而有助于沉降和过滤脱水。它对无机物质悬浮或有机物质悬浮液都有很好的净化作用,使用的pH范围宽,用量少,成本低。 阳离子淀粉是在碱性介质中,由胺类化合物与淀粉的羟基直接发生亲核取代

纳米淀粉

纳米淀粉 纳米淀粉微球是一种原料价格低廉、生物兼容性较好并可生物降解的药物载体。作为一种粒径小于1um的载体,其表面积和表面能剧增,吸附能力和吸附速度大大提高,从而提高淀粉微球的载药量,缩短达到吸附平衡的时间。 从带电性来分,淀粉微球可分为阴离子、阳离子及非离子型淀粉微球;从磁性的角度来分,淀粉微球有磁性和非磁性微球。磁性淀粉微球一般为核壳式结构,淀粉组成壳层,磁性金属氧化物组成核心,目前常用的金属氧化物一般为Fe3O4。 纳米淀粉在生物体内具有一定的可变形性,能够根据血管丛的微环境来改变自己的形状;经酶降解时,微球的骨架崩解前其载药能力可保持相对长的时间,有效延长所载药物的释放时间,提高药物的疗效。纳米淀粉微球具有生物相容性、无毒、无免疫原性,且储存稳定,还具有穿过组织间隙并被细胞吸收、靶向、缓释、高效、多种给药途径等优点。此外,纳米淀粉微球的结构、物理化学性质可在制备过程中进行控制,以改善其载药性能。纳米淀粉微球在水中膨胀,具有可变性,在血液循环过程中能够根据血管微环境来改变形状,在酶的作用下,在骨架崩解前形态能保持相当长的时间,有利于其载人体内分布运转和靶区浓集,这无论是对靶向还是控释性都是有利的,在药物输送方面具有广阔的应用前景。制备方法:目前淀粉微球的制备方法主要有物理法、化学法及反向微乳液法:(1)物理法:球磨技术是制备淀粉微球的物理方法,工作原理是:以乙醇或水为介质,淀粉颗粒在机械力的作用下发生破碎。这种方法制备的淀粉微球粒径较大,不均匀,动力消耗大,成本高,少部分淀粉颗粒外表面破裂、粗糙,水解、酸解速度大大加快;其中个别颗粒表面虽没有任何变化,但内部已经破裂。(2)化学法:化学共沉淀法一般用来制备磁性淀粉微球。在制备中,一般把含有Fe2+和Fe3+的溶液在碱性条件下混合生成沉淀,然后用淀粉将其包埋,得到磁性淀粉微粒。这类微球除具有生物相容性好、无毒和药物缓释等特性外,更重要的是具有磁性,在体外磁场引导作用下实现定向作用于靶组织的目的,其载药性和稳定性优于磁性明胶微球。 (3)反相微乳液法:反向微乳法是近10年来发展起来的制备纳米淀粉微球的新方法,其过程为:将淀粉溶解在水中,作为水相分散于含有适量表面活性剂的有机溶液中,形成均匀、稳定、透明的微乳液,在快速搅拌状态下,加入适量

小麦中的淀粉酶及其研究进展

小麦中的淀粉酶及其研究进展 摘要:从各个方面来研究了小麦中淀粉酶的功能作用以及它的作用机理,通过研究可知,小麦中的а-淀粉酶和β-淀粉酶对食品的品质的影响起着重要的作用。并通过国内外的研究进展来进一步说明小麦中淀粉酶的研究是很有必要的。最后提到了淀粉酶的添加来弥补某些淀粉酶不足以满足食品加工的小麦。本文主要从小麦中的淀粉酶研究意义,国内外小麦中的淀粉酶的研究近况以及未来的发展方向进行了较为全面的综述。 关键词:小麦;淀粉酶;研究进展 在活细胞中进行着大量的化学反应的特点是速度很快,且能有秩序的进行,从而使得细胞同时能进行各种降解代谢及合成代谢,以满足生命活动的需要。生物细胞之所以能够在常温常压下以极高的速度和很大的专一性进行化学反应是由于其中存在一种称为“酶”的生物催化剂。而在小麦的生长,储存,加工等环节中,其中存在的酶就具有非常重要的作用,小麦中的酶会影响着小麦的储存,加工等品质。小麦粉中的淀粉酶主要有3类,即а-淀粉酶,β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶。其中与面包烘焙有关的主要是а-淀粉酶和β-淀粉酶,而且а-淀粉酶与小麦的储藏品质也有着极其密切的关系。所以对小麦中的淀粉酶进行研究是十分有必要的。 1.研究小麦中的淀粉酶的意义 小麦中的淀粉酶主要有а-淀粉酶,β-淀粉酶和葡萄糖淀粉酶这三类。面粉有很多用途,可以制成各种不同的成品食品。而面粉大多数都是小麦面粉,可见要研究面粉就的研究小麦,并且小麦中的а-淀粉酶,β-淀粉酶与面包烘焙有关,而且а-淀粉酶与小麦的储藏品质也有着极其密切的关系。所以研究小麦中的淀粉酶是非常有意义的。通过研究可以更好地把握不同小麦品种的淀粉酶的性质,来改善淀粉酶,从而来改进食品品质。 1.1小麦中的а-淀粉酶对面包品质的影响 大量的研究已证实,由于淀粉酶在发酵过程中对淀粉分子进行了有益的修饰,进而改善了面包的质地、体积、颜色、货架寿命等方面的性质,具体影响如下[1,2]: 1.1.1 а-淀粉酶对面包品质的影响 ○1а-淀粉酶能增大面包体积。а-淀粉酶是通过适当阻止面筋的形成来使面包体积增加的,

抗性淀粉研究进展

抗性淀粉研究进展 摘要:抗性淀粉是膳食纤维的一种,对于人体健康具有重要的食用价值和保健作用。本文就抗性淀粉的分类、制备方法、对人体的生理功能、及其在食品中的应用进行综述。 关键词:抗性淀粉;生理功能;食品应用 抗性淀粉(resistant starch,RS)是膳食纤维的一种,是人类小肠内不能消化吸收,但能在结肠发酵的淀粉及其分解产物[1]。1982年,英国生理学家Englyst发现并非所有淀粉都能被α-淀粉酶水解,由此提出抗性淀粉这一概念[2]。因为抗性淀粉在小肠内不被消化吸收,而是进入结肠被肠道微生物利用发酵产生短链脂肪酸再被吸收,有利于其能量缓慢释放,此外,还能产生二氧化碳、甲烷等气体维持结肠良好的微生态环境,有研究发现短链脂肪酸还能降低人体的胆固醇,这些功能都改善了人体健康。抗性淀粉的热量较低,热值一般不超过10.0-10.5KJ/g[3],具有膳食纤维的功能特性,但在食品加工能克服膳食纤维的某些缺点,改善食品品质。目前,人们已经将抗性淀粉应用在面条、饼干、酸奶等食品中。本文主要从抗性淀粉的分类、制作方法、健康特性、食品应用方面进行阐述。 1 抗性淀粉的分类 普通淀粉的形状为圆形或椭圆形轮廓,光滑平整;抗性淀粉为不规则的碎石状,表面鳞状起伏[4]。高直连淀粉(如玉米、大麦)是RS的主要来源,一般来说,直链淀粉与支链淀粉的比例比值越大,抗性淀粉的含量越高[5]。此外,抗性淀粉的颗粒大,因其体面积比大,与酶接触机会小,水解速度慢。宾石玉[2]等的研究测定高直连玉米淀粉、玉米、早籼稻糙米、糯米的抗性淀粉的含量分别为44.98%、3.89%、1.52%和0。 1.1 物理包埋淀粉(RS1) 因淀粉包埋在食物基质(蛋白质、细胞壁等)中,这种物理结构阻碍了淀粉与淀粉酶的接触而阻碍淀粉的消化,一般通过碾磨、破碎等手段可破坏包埋体系而转变为易消化淀粉。典型代表:谷粒、种子、豆类。 1.2 抗性淀粉颗粒(RS2) 主要存在水分含量较低的天然淀粉颗粒中,由于淀粉颗粒结构排列规律,晶体结构表面致密使得淀粉酶不易作用,从而对淀粉酶产生抗性,可通过热处理如蒸煮使其糊化失去抗性。典型代表:生的薯类、青香蕉淀粉颗粒。 1.3 回生淀粉(RS3) 食品加工过程中发生回生作用而形成的抗性淀粉。因淀粉颗粒在大量水中加热膨胀最终崩解,在冷却过程中,淀粉链重新靠近、缠绕折叠,定向排列成的紧密的淀粉晶体结构,而不易与淀粉酶结合。典型代表:加热放冷的马铃薯、红薯以及过夜的米饭。 1.4 化学改性淀粉(RS4) 通过化学改性(酯化、醚化、交联作用)或基因改良而引起淀粉分子结构发生变化而不利于淀粉酶作用的淀粉。典型代表:交联淀粉、基质改良粘大米。 1.5 淀粉脂质复合物(RS5) 当淀粉与脂质之间发生相互作用时,直连淀粉和支链淀粉的长链部分与脂肪醇或脂肪酸结合形成的复合物称RS5。脂质存在于RS5淀粉链中的双螺旋中,使得淀粉结构发生改变,不溶于水,且具热稳定性,不易与淀粉酶反应[6]。典型代表:含有淀粉和脂质的谷物和食品。 2 抗性淀粉的制备 从抗性的制备工艺方面,RS3 型抗性淀粉具有生产安全、易于控制及热稳定性好的优点,因此是最具有工业化生产与广阔的应用前景的一类抗性淀粉。抗性淀粉的产率与原料中的直链淀粉含量成正比,随着直链淀粉与支链淀粉的比例增高,抗性淀粉产率由7.61%增大至

淀粉基生物降解塑料的研究进展

_==J96 2005.v01.26.NO.5食品硪究与开发综述 淀粉基生物降解塑料的研究进展 何小维罗志刚 华南理工大学轻工与食品学院广州510640 摘要:我国淀粉资源丰富、价格低廉,淀粉作为可完全生物降解的天然高分子材料日益受到人们的重视。本文综述了当今淀粉基生物降解塑料的分类、研究方法、发展状况,以及当今淀粉基生物降解塑料发展中存在的一些问题和应用前景。 关键词:淀粉塑料生物降解 RESEARCHPROGRESSABOUTB10DEGRADABLEPLAS’11CSBASEDONS’lARCH HEXiaoweiLUOZhigang CollegeofLightIndustryandFoodScience,SouthChinaUniveIsityofTechnology,Guangzhou,510640Abstract:Starchisveryabundantandche印inourcountry.Asacompletelybiodegradablenatural macromoleculematerial,starchwas given muchattention.Theclassificationandthemethodsofstudy— ingandthedevelopmentofstaI℃hplasticsaresumm赫zedinthis paper.SomepI.oblemstobeconsid- eredarepmposed,theforegmundisalsoforecast.Keywords:starch;plastics;biodegradation 塑料与混凝土、钢铁、木材并称为四大工业材料。自1997年利奥?柏兰克制得第一个以合成材料树脂为基础的塑料——酚醛树脂以来,几十年间,塑料工业得到了飞速的发展。特别是20世纪50年代以来,以聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等为原料制成的塑料制品被大量使用,极大地促进了生产力的发展。 塑料制品因其具有重量轻、机械性能良好、耐水、耐化学腐蚀、外形美观、制造及安装方便以及价格低廉等特点,在很大程度上迅速代替了金属、木材、玻璃甚至纸制品,被广泛应用于国民经济各个部门。据统计,全世界每年的塑料产量近1亿t,在三大合成材料中约占其总产量的75%以上,与钢铁的体积产量之比已达到92%。美国自1974年以来,塑料行业一直发展很快,发展速度为其他工业的2倍。1979年美国的塑料产量首次超过了钢铁产量。塑料在美国四大材料中名列第二。我国于20世纪50年代末期开始发展塑料加工工作,当时着重发展日用塑料制品(如塑料鞋、日用塑料薄膜制品),后开始努力发展农用塑料制品,满足水稻育秧和大棚用膜需要,以提高水稻及蔬菜的产量并延长蔬菜供应时间。目前我国农地膜和应用耕地面积已为世界之最。据1996年不完全统计,我国塑料制品总产量已达800万t[1]o 塑料的诞生确实给人们的日常生活带过来很广东省自然科学基金(970468)多方便。然而,随着塑料工业发展到一定的程度,其本身存在的一些隐患也逐渐暴露出来。塑料的化学稳定性使得塑料在自然界中几乎不被降解,塑料垃圾越来越多,弃于环境中的塑料废弃物、残膜急剧增加,几乎到了随处可见、无处不有的程度。以我国的塑料包装为例,其中一次性包装材料如以1/3计,每年就有70多万t的塑料废弃物作为垃圾抛弃[2]。 塑料垃圾不仅影响环境美观,而且污染了水源和土壤,危及禽畜及野生动物,给地球生态环境带来了沉重负担。由于现行塑料主要是以石油基聚合物为基础的,其污染又具有污染范围广、污染物量增长快、处理难、回收利用难、对生态环境危害大等特点。而且,由于其质量轻,总体积十分惊人。有资料表明,在日本海域的漂浮物中,有60%是废弃的发泡聚苯乙烯和乙烯基塑料[3|。以重量计,塑料垃圾的重量也占全球垃圾总量的8%,且在继续增加。 目前对塑料废弃物的处理,主要采用回收、焚烧、掩埋等方法,但效果均不理想。如做填埋处理,不但占用土地,而且由于一般塑料要经200~400年才会降解因而对土壤造成长期危害;做焚烧处理,会产生有害气体,形成对环境的二次污染;做回收处理,则仅可处理25%的塑料垃圾,且因为回收技术跟不上,使得处理费用过高,并且回收产品的性能和使用价值会大大降低[4]。因而,越来越多的人提倡开发和应用降解塑料。

小麦抗性淀粉的研究进展

小麦抗性淀粉的研究进展 摘要:该文主要阐述了抗性淀粉的理化性质、制备工艺和遗传特性的研究现状,最后简介其其在食品工业中应用前景。 关键词:小麦、抗性淀粉、RS3 1983 年,英国生理学家 Hans Englyst 首先将一部分在人体肠胃中不被淀粉酶消化的淀粉定义为抗性淀粉(Resistant Starch,简称 RS)[1]。近年来碳水化合物与健康关系的研究发现,抗性淀粉具有提供能量,降低食物热效应[2],调节、保护小肠, 防止糖尿病和脂肪堆积以及促进锌、钙、镁离子的吸收[3]等功能, 因此 RS 已成为近年来碳水化合物研究的热点之一。 抗性淀粉是一种无异味、持水性低、多孔性白色粉末,抗性淀粉至今尚无化学上精确分类,目前大多根据淀粉来源和人体试验结果,将抗性淀粉分为4种类型:RS1(物理包埋淀粉)、RS2(抗性淀粉颗粒)、RS3(回生淀粉)、(化学改性淀粉),其中 RS3是研究和应用最广泛一种。RS3是指糊化后的淀粉在冷却或储存过程中部分重结晶,由于结晶区的出现,阻止淀粉酶靠近结晶区域的葡萄糖苷键,并阻止淀粉酶活性基团中的结合部位与淀粉分子结合,造成不能完全被淀粉酶作用而产生抗酶解性。 小麦是当今产量最大的粮食作物之一。随着小麦深加工的发展,小麦淀粉工业在我国发展迅速,但由于小麦淀粉加工适应性差,其在实际领域中并未得到很好的应用。因此选择以小麦淀粉为原料开发抗性淀粉产品,具有理论和实际上的重大意义。 一、小麦抗性淀粉的理化性质研究 小麦抗性淀粉的数均分子量为3198,重均分子量为7291,抗性淀粉形成过程中,其分子结构特征没有变化[4]。 Behall 等[5]对 RS 的理化特性进行了分析,表明 RS 为白色无异味的多孔性粉末,平均聚合度在 30-200 之间,在 100-165℃之间直链淀粉晶体熔融,产生吸热反应;耐热性高,持水性低,含热量低。X-衍射表明, RS 在空间上形成双螺旋结构,分离的 RS 的衍射图谱显示其为 B 型晶体结构[6]。 邵秀芝等[7]采用微波—酶法制备小麦抗性淀粉,并对其物理性质惊醒了研究。发现其与原小麦淀粉相比,小麦抗性淀粉表面粗糙,形状变得不规则,结晶结构为B 型和 V 型结合体,持水性大于原淀粉,而乳化能力和乳化稳定性均低于原淀粉;在相同溶液浓度条件下,抗性淀粉粘度比原淀粉低得多。 王娟等等[8]利用压热法制备小麦抗性淀粉 RS3,并考察其部分理化性质及结构性质。结果表明,该产品含抗性淀粉 13.89%,透光率较好,持水力、溶解度和膨胀度都随水浴加热温度的升高而上升。其淀粉-碘复合物最大吸收波长为 594 nm,碘吸收曲线在 580~610 nm之间呈较宽的吸收峰。该产品颗粒形状大部分为圆形,偏光十字明显,多呈十字型,且交叉点均位于颗粒中心;起糊温度为68.7 ℃,糊化不易发生,但较易老化。淀粉颗粒结晶结构为 C 型,仍保留了小麦淀粉红外光谱的特征吸收峰。

羟丙基淀粉研究进展

羟丙基淀粉研究进展 [摘要] 综述了羟丙基淀粉的理化性质、分析测试方法,合成工艺及以羟丙基淀粉基的复合变性淀粉,并对羟丙基淀粉研究进行了展望。 [关键字] 羟丙基淀粉性质合成工艺复合变性分析测试 [Abstract] This paper examines the physicochemical properties, the instrumental analytical methods, the synthesis technology of hydroxypropyl starch, and the complex modification of hydroxypropyl starch. And this examination includes a prospect of science and technology of hydroxypropyl starch in the last part. [Keywords] hydroxypropyl starch synthesis technology Physicochemical Properties complex modification Analytical Test 羟丙基淀粉是食品、石油、纺织、印刷、造纸、印染等行业不可缺少的生产助剂,随着科技的发展、经济的繁荣、行业竞争的日益激烈,对羟丙基淀粉使用性能、生产工艺、成本控制也提出了更高的要求。 1 羟丙基化对淀粉理化性质的影响 淀粉羟丙基化是指醚化剂与淀粉葡萄糖单元的羟基作用,使淀粉分子在该位置联接一个或多个羟丙基单元,非离子性的羟丙基与淀粉分子之间以强稳定的醚键联结使得羟丙基淀粉具有非常优秀的耐PH值性能。 1.1 降解性 由于羟丙基化使淀粉分子链间隔变大,结晶破坏,因此随摩尔取代度增加淀粉更易降解;但也有实验显示摩尔取度较低的羟丙基淀粉比原淀粉更易水解,但随着摩尔取代度的增加羟丙基淀粉的水解率和水解难易程度都要低于原淀粉,这种现象在马铃薯淀粉,蜡质玉米淀粉,木薯淀粉中都存在,这是由于摩尔取代度高低不同的羟丙基淀粉水解机理不同造成的。 1.2 降滤失性 亲水性羟丙基的引入破坏了淀粉颗粒的内部结构,弱化了分之间的氢键作用力,明显提高了淀粉对水的包容性,降滤失作用。需要注意的是羟丙基淀粉在水中的溶解度随取代度的提高而增大,随温度升高而增大。 1.3 淀粉糊性质 (1)成糊温度:羟丙基淀粉成糊温度随取代度的增加而降低也是本领域公认的事实,James曾测定羟丙基含量每提高1%(W%),成糊温度降低致少6.5℃。(2)糊化

改性淀粉的研究进展及其应用综述

改性淀粉的研究进展及其应用综述 李月丰 (湖南农业大学食品科技学院,湖南长沙 410128) 摘要:本文综述了改性淀粉的主要特点,阐述了改性淀粉在各领域的应用研究,展望了改性淀粉的发展前景。 关键词:改性淀粉;应用;研究进展 0、前言 淀粉是天然高分子聚合物,是自然界来源最丰富的一种可再生物质,可降解,不会对环境造成污染。由直链淀粉和支链淀粉两部分组成,其水解的终产物为葡萄糖。 改性淀粉以天然淀粉为原料经过特定的化学方法、物理方法、酶处理法, 改良其原有性能的淀粉, 被广泛应用于食品、医药、皮革、铸造、造纸、纺织、水处理等行业。 1、改性淀粉在不同领域中的应用 1.1、在食品行业的应用 改性淀粉由于耐热、耐酸,具有良好的黏着性、稳定性、凝胶性和淀粉糊的透明度,较好的弥补和改善普通淀粉的不足,在食品行业有着广泛的用途。交联淀粉广泛应用于食品的增稠剂中, 尤其是需要粘度稳定性很好的浓溶液中。低交联度的淀粉可以在水果馅饼中用作填充料,加入罐头中可使其耐灭菌处理。酸法变性淀粉则大大提高了淀粉的凝胶性,用于果冻、夹心饼、软糖的生产。淀粉衍生物醋酸淀粉酯在食品工业中用作耐酸粘合剂。Hung, P. V. 和Morita, N.(2004)研究还表明[1-2]:交联键能加强淀粉颗粒之间的结合作用, 使之较稳定存在, 从而糊液有较好的流动性。李文钊等[3]将一种T0098 预糊化淀粉应用在面包中,可延缓老化, 使烘焙制品保持柔软蓬松, 延长保存期。王玉田等人[4]将玉米改性淀粉应用于灌肠制品中,发现灌肠制品在弹性、气味、滋味和组织状态及贮藏方面均有很大改善,并具有较高的成品率和经济效益。 1.2、在水处理中的应用 改性淀粉作为一种很有发展前途的新型水处理剂,已经得到越来越多的重

淀粉塑料研究进展

得分:_______ 南京林业大学 研究生课程论文2013 ~2014 学年第二学期 课程号:73414 课程名称:生态环境科学 论文题目:热塑性淀粉材料的研究进展与应用 学科专业:材料学 学号:3130161 姓名:王礼建 任课教师:雷文 二○一四年五月

热塑性淀粉材料的研究进展与应用 王礼建 (南京林业大学理学院,江苏南京210037) 摘要:淀粉与其他生物降解聚合物相比,具有来源广泛,价格低廉,易生物降解的优点因而在生物降解塑料领域中具有重要的地位。本文介绍了淀粉的基本性质、塑化和塑化机理,以及增强体在热塑性淀粉中的应用现状和进展,并对市场应用现状和目前淀粉塑料存在的不足等方面进行了相关的分析。 关键字:淀粉塑料;塑化;增强;市场应用 Research progress and application of thermoplastic starch materials WANG Li-jian (College of Science, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China) Abstract: Starch has an important status in the biodegradable plastics’ area compared with other biodegradable polymer, because it has a lot of advantages such as a wide range of sources, low cost and easy to be broken down. In this thesis, introduces the basic properties of starch, plastic and plasticizing mechanism, as well as reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch, and reinforcement application status and progress of the thermoplastic starch. Aspects of the application and the current status of the market and the presence of starch plastics were insufficient correlation analysis. Key words: Starch plastics; plasticizers; enhanced; market applications 1 淀粉的基本性质 淀粉以葡萄糖为结构单元,分子链呈顺式结构,一般分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是以α-1,4-糖苷键连接D-吡喃葡萄糖单元所形成的直链高分子化合物,而支链淀粉是在淀粉链上以α-1,6-糖苷键连接侧链结构的高分子化合物,分子量通常要比直链淀粉的大很多。通常玉米淀粉中直链淀粉占28%,分子量大约为(0.3~3×106),占72%的支链淀粉分子量则可以达到数亿[1-2]。 淀粉是一种多羟基化合物,每个葡萄糖单元上均含有三个羟基。分子链通过羟基相互作用形成分子间和分子内氢键,因此淀粉具有很强的吸水性。淀粉与水

淀粉泡沫材料研究研究进展

淀粉泡沫材料研究研究进展 作者:周江,佟金来源:吉林大学 [摘要]:在概述淀粉材料发泡原理的基础上,综述了淀粉泡沫材料研究与开发的最新进展。阐述了材料组成和发泡工艺参数等因素对淀粉泡沫材料的发泡行为和性能的影响,介绍了淀粉泡沫材料在包装领域的应用,并对未来的研发方向做了展望。 泡沫塑料(如聚苯乙烯泡沫)作为缓;中包装材料被大量使用。由于回收利用的可操作性差以及价格等方面的原因,绝大部分使用过的泡沫包装材料被作为废弃物处理掉的。这些泡沫材料质量轻、体积大而且难于腐烂降解,给环境带来了严重的冲击。采用生物降解材料是解决这一问题的有效途径之一。淀粉作为一种天然高分子,既可再生,又能完全降解。其低廉的价格和广泛的来源,使得淀粉成为制备生物降解塑料的主要原料之一[1-2]。以淀粉为原料研制开发的生物降解泡沫材料,在某些领域已经开始取代聚苯乙烯泡沫材料,它既可以抑制废弃的塑料泡沫包装材料造成的环境污染,又能节约有限的石油资源,对于解决目前全球面临的环境危机和资源危机无疑具有重要的意义。本文综述了这方面研究工作的最新进展并对淀粉泡沫材料在包装领域的应用前景进行了介绍。 1 淀粉材料的发泡 淀粉材料的发泡方法可分为2类:1)升温发泡,即在常压下迅速加热材料使得其中的水分汽化蒸发,从而在淀粉材料中形成多孔结构;2)降压发泡,即在一定的压力下加热材料,使得材料中的水成为过热液体,然后快速释放外部压力造成其中过热的水汽化蒸发,从而使淀粉材料发泡。在淀粉材料的发泡过程中,水的作用是非常特殊和重要的。在发泡前,水是淀粉材料的增塑剂,起着促进淀粉塑化的作用;在发泡过程中它又变成发泡剂,是泡体长大的动力。 淀粉材料的粘弹性是影响泡体长大的主要因素。而淀粉材料的粘弹性不但与温度有关,而且与淀粉的塑化程度及其水含量(或其它增塑剂)有关。为了使淀粉材料发泡,首先必须提供足够的热量,使淀粉材料的温度高于其玻璃化转变温度而处在橡胶态。水的存在将有效地降低淀粉材料的玻璃化转变温度。在发泡过程中,随着水的蒸发消失,材料的玻璃化转变温度不断升高,最终从橡胶态回到玻璃态,从而将体内的孔洞结构保持下来。如果材料的最终状态仍然是橡胶态,则体内的孔洞结构将逐渐塌陷萎缩。 2 淀粉材料发泡工艺 2.1 挤出发泡 挤出发泡技术是利用降压发泡的原理,通过挤出机实现的。淀粉和水以及其它添加剂进入挤出机后,在热和剪切的共同作用下,颗粒淀粉的结晶结构被破坏,并形成淀粉高分子的无序化熔体,即所谓的热塑性淀粉。由于螺杆的挤压和挤出机腔体的限制,加热的淀粉熔体中将建立起很高的压力,使得其中的水成为过热的液体(温度可高达220℃)而不汽化蒸发。当淀粉熔体从挤出机机头挤出后,物料中的压力被释放,过热的水瞬间汽化蒸发,在淀粉熔体中形成多孔结构。同时,物料温度的下降和由于水蒸发造成的材料玻璃化温度的上升,使得热塑性淀粉从高弹态回到玻璃态,从而将其中的多孔结构冻结而形成泡沫材料。用挤出发泡技术制备淀粉泡沫包装材料始于20世纪80年代末期,随后又有多项用挤出发泡技术制备淀粉泡沫材料的专利问世。该方法是目前生产缓冲包装使用的淀粉泡沫松散填充材料(loose fill)的主要方法。 2.2 烘焙发泡 Shogren等人利用食品工业中的烘焙技术,在封闭的模具中加热淀粉糊(温度范围175~235℃)制备出淀粉泡沫材料。与挤出发泡技术相比,用烘焙技术得到的淀粉泡沫材料一般在表明层有较

淀粉物理性能的研究进展

淀粉物理性能的研究进展 摘要:本文介绍了淀粉的分类、淀粉的组成、淀粉颗粒的性质以及淀粉的凝沉性和粘度等性质。比较了玉米淀粉、马铃薯淀粉、木薯淀粉以及小麦淀粉之间等各种淀粉的各组分组成含量及其目前各淀粉的发展研究情况。 关键词:淀粉组分含量性质影响因素 正随着国民经济的高速发展,我国淀粉工业也得到了相应的发展。我国拥有丰富的淀粉工业原料,玉米产量9000多万吨,居世界第二,薯类居第一,这些是我国发展点淀粉工业的基础[1]。淀粉是植物的重要储藏物质,随着淀粉工业的发展,淀粉深加工产品的数量不断增加,淀粉的应用范围不断扩大,对淀粉品质的要求也越来越高。 一、淀粉的分类 淀粉根据其分子形状可分为直链淀粉和支链淀粉,支链淀粉是由α-1,4 葡萄糖苷键连接的线性葡聚糖,二支链淀粉是由α-1,4 和α-1,6 糖苷键连接的具有分支结构的葡聚糖。直链淀粉在水溶液中并不是线性分子,而在分子内氢键的作用下分子链卷曲成螺旋状,每个螺旋含有6个葡萄糖残基。在显微镜下,淀粉都是形状和大小不同的透明颗粒,其形状有圆形、卵形(椭圆形)、多角形等三种[2]。不同淀粉粒平均颗粒大小不同:马铃薯淀粉粒65μm,小麦淀粉粒20μm,甘薯淀粉粒15μm,玉米淀粉粒16μm,稻米淀粉粒5μm。就同一种淀粉而言,淀粉粒的大小也不均匀,如玉米淀粉粒中最大的为26μm,最小的为5μm。在常见的淀粉中马拉松淀粉的颗粒最大,稻米淀粉的颗粒最小。支链淀粉易分散在冰水中,而直链淀粉不易分散在冰水中。天然淀粉粒完全不溶于冷水。在68-80℃时,直链淀粉在水中溶胀而形成胶体,支链淀粉则仍为颗粒,但是,一旦支链淀粉溶解后冷却则不易析出。 二、淀粉的组成 1.水分 淀粉中的含水量取决于储存环境的温度和相对湿度,一般在10-20%范围内。在相同条件下,马铃薯淀粉的含量较高。淀粉的含水量随环境条件的变化而变化,环境的相对湿度越大,淀粉的含水量越高。在饱和湿度条件下,吸水量多,并引起淀粉颗粒膨胀。玉米,马铃薯,木薯淀粉的吸水量分别为39.9%、50.9%、47.9%(干基淀粉计)颗粒直径分别增大9.1%、12.7%、28.4%。淀粉的这种吸水性表明淀粉颗粒具有渗透性,水及水溶液能自由渗入颗粒内部,淀粉与稀碘溶液很快变蓝,再与硫代硫酸钠溶液蓝色消失就说明这点。 2.脂类化合物

淀粉塑料研究现状

毕业设计(论文) 淀粉塑料研究现状 Starch plastics Research 班级高聚物111 学生姓名杨振学号 1132403127 指导教师杨昭职称讲师 导师单位材料工程系 论文提交日期 2013年1月7日

淀粉塑料研究现状 杨振 徐工院高聚物111 徐州221400 摘要: 发展淀粉降解塑料有利于节省石油资源、保护环境。国内外这方面的研究较多, 并且在技术的实用性方面也取得了较大进展。目前研究热点集中在3 个方向: 淀粉与其它可生物降解高分子的直接填充; 对淀粉表面修饰使其能与合成高分 子相容; 在淀粉与合成高分子体系中加入增塑剂。虽然淀粉基可生物降解塑料在综合性能上还不能与合成高分子相比, 但由于淀粉的综合优势, 淀粉基可生物 降解塑料的研究和发展极具潜力。 关键词:淀粉降解塑料环境污染淀粉塑料 Starch plastics Research Yang Chen The Xugong Institute polymer 111 Xuzhou 221400 Abstract: Development of starch biodegradable plastic in favor of saving oil resources and protect the environment. More research in this area at home and abroad, and has made great progress in the practical aspects of the technology. Current research focus is concentrated in three directions: starch with other biodegradable polymer directly filled; modified starch surface so that it can be compatible with the synthetic polymer; adding plasticizers in starch and synthetic polymer systems. The starch-based biodegradable plastics in the overall performance can not be compared with the synthetic polymer, but great potential due to the comprehensive advantages of starch, starch based biodegradable plastics research and development. Key Words:Starch Degradable plastics Environmental pollution Starch plastics

淀粉微球研究进展

粮食与油脂2009年第8期 1 淀粉微球研究进展 冀国强,邵秀芝 (山东轻工业学院食品与生物工程学院, 山东济南 250353) 摘 要:该文综述淀粉微球特点、典型合成方法、作用机制及应用领域。关键词:淀粉微球;淀粉;变性淀粉 Research progress on starch microspheres JI Guo-qiang,SHAO Xiu-zhi (School of Food & Bioengineering,Shandong Institute of Light Industry,Jinan 250353,China)Abstract: The features,typical synthetic methods and mechanism,application field of starch microspheres are reviewed in this article.Key words: starch microspheres;starch;modified starch 中图分类号:TS236.9 文献标识码:A 文章编号:1008―9578(2009)08―0001―03收稿日期:2009–06–12 淀粉微球是天然淀粉一种人造衍生物,系为淀粉在引发剂作用下,淀粉上羟基与交联剂进行适度交联而制得一种微球。淀粉微球有一定粒径及粒径分布要求,这是其与一般交联淀粉显著区别。淀粉微球因具有生物相容性、可生物降解性、无毒性、贮存稳定、原料来源广泛、价格低廉等优点,已作为靶向制剂的药物载体在鼻腔给药系统、动脉栓塞技术、放射性治疗、免疫分析等领域得到应用;淀粉微球还可用作吸附剂及包埋剂吸附或包埋除药物之外其它物质,如香精、香料和一些酶、孢子;交联淀粉微球在金属离子吸附分离或废水处理等领域应用前景也十分广阔。 国外对淀粉微球研究起步较早,合成微球已有十几年历史,已合成出一些产品,如瑞典Uppsalla 大学开发研制名为Sephere 制品已工业化生产。我国对淀粉微球研究起步较晚,对微球研究尚未深入,至今仍未见有工业化生产,与国外先进水平尚有一定差距。本文拟对近年来国内外淀粉微球研究进展作一综述。1 淀粉微球作用机制1.1 香精香料缓释作用 淀粉微球在众多控释制剂中具有独特生物降解性、生物相容性、可调节降解速度、无毒、无免疫原性、贮存稳定等优点,将香精香料吸附于淀粉微球中,可延长香味散发时间,并将通常液态香精转换成固态,使物质不易变质。与不可降解聚合物控释体系相比,生物降解型体系释放速率更稳定、且适于不稳定物质释放要求。 1.2 靶向给药和控释作用 将药物结合于磁性淀粉微球用于体内,利用外加磁场引导微球在体内定向移动和集中,达到定向作用于靶组织目的;不仅能明显增加抗肿瘤药剂有效治疗 指数,还能减少或消除全身毒性〔1〕 。淀粉微球在水中膨胀,具有可变性,在血液循环过程中能根据血管微环境改变形状;在酶作用下,在骨架崩解前能保持相当长时间〔2〕。 1.3 改变物质物化性质 液态物质吸附在微球表面或包埋在微球内部,可 得到细粉末状产物,称为拟固体〔2〕。如薄荷油系为一 种挥发油,且在水中几乎不溶,分散性较差,成品质量不够稳定,致使其进一步开发受限。而薄荷油经淀粉微球吸附包载后可提高其稳定性〔3〕,并由液态变为固态。淀粉属高分子物质,当其尺寸减小至纳米量级后,特性发生很大变化,主要表现在表面效应和体积效应两个方面。这两种效应使纳米淀粉微球表面积激增,官能团密度和选择性吸附能力变大,达到吸附平衡时 间大大缩短,胶体稳定性显著提高〔4〕 。2 淀粉微球制备 合成淀粉微球可采用界面缩聚法、反相悬浮交联等方法。现对微球制备研究主要集中在交联剂和油相选择上。常用交联剂有环氧氯丙烷、POCl 3、Na 3P 3O 9、对苯二甲酰氯等〔5~7〕。而油相选择主要有两类:一类为混合油,即有机溶剂,如甲苯、氯仿、环己烷等与矿物油按一定比例混合而成;另一类为纯植物油,如大豆油、蓖麻油等。反应一般是在W/O 型反相乳液中进行,根据其不同用途,目前文献中较典型制备微球方法有:2.1 香精吸附剂、缓释用淀粉微球制备 将香精香料吸附或包埋于淀粉微球中,能起到缓释作用。刘爱芳等〔8〕以马铃薯淀粉为原料,以新配过硫酸钾及少许亚硫酸氢钠水溶液作引发剂,Span 60为乳化剂,植物油为分散剂,N,N'–亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,采用悬浮交联聚合法制备淀粉微球。电镜扫描显示,微球表面粗糙,微球分散性良好,微球粒径10~180 μm,平均粒径72 μm,其对玫瑰香精吸附 量达133 mg/g。朱强等〔9〕 以可溶性淀粉为原料, 环氧氯丙烷为交联剂,采用反相悬乳法合成淀粉微球,制备具有一定缓释性能香精缓释制剂;并研究淀粉微球对玫瑰香精吸附性能、相应缓释制剂释放性能及相关释放动力学。研究表明,制得淀粉微球形态圆整、颗粒均匀、平均粒径10 μm,吸附量大,但表面粗糙,在玫瑰香精体积分数为40%、吸附时间为115 h、温度为45℃条件下,其对玫瑰香精吸附量达0.85 g/g,可作为玫瑰香精缓释制剂。缓释分为香精在固体表面释放阶段和进入固体微孔内释放阶段,从紫外分光光度法得出,随

淀粉基塑料开发与研究进展

淀粉基塑料开发与研究进展 周晓谦1,殷伯良2 1辽宁工程技术大学材料系,(阜新123000) 2辽宁阜新海州露天矿 (阜新123002) E-mail:zxq6558960@https://www.360docs.net/doc/57135588.html, 摘 要:简单介绍了淀粉基塑料在塑料行业的地位和降解机理,综述了淀粉基塑料的分类及研制开发现状,针对不同类型的淀粉基降解塑料存在的问题提出自己的建议,对于淀粉基塑料的发展进行了展望 关键词: 淀粉,改性,降解塑料,生物降解 1 引言 随着人们环境保护意识的不断提高,对于采用无毒无害的原料进行无害化材料生产、在制品成型和使用中没有环境污染、废弃后易回收和再生利用、对生态环境不会产生负面深远影响的绿色生态塑料的研究方兴未艾。淀粉基塑料作为绿色生态塑料中的一个代表,它的研究取得了较大的发展,目前部分产品已经进入产业化阶段,如美国的Novon International 公司的热塑性淀粉的生产能力已经达到年产5万吨、意大利Novonmont公司的淀粉/PVA、淀粉/PCL的产量达到3万吨等等。 淀粉基塑料是降解塑料中的一种重要类型,它泛指其组成中含有淀粉或其衍生物的塑料,它是当前国际上研制开发最为热门的降解塑料之一[1]。淀粉基塑料主要是在微生物的作用下由高聚物分解为低聚物,低聚物继续分解为各种有机中间体,最后分解为二氧化碳、水和其它低分子化合物,达到减少环境污染的目的,属于生物降解塑料范畴。生物降解塑料在环境中被微生物降解时首先进行生物物理作用,即微生物侵蚀降解塑料中易被降解的成分后,其自身的繁殖增长导致聚合物发生机械性破坏;之后发生生物化学作用,即聚合物在微生物的作用下转化为对环境无害的新物质;最后在酶的催化作用,微生物侵蚀速度加快,聚合物在较短时间内分裂或氧化崩裂。 研究淀粉基塑料的重大意义不仅可以解决白色污染问题,而且由于淀粉的廉价易得,可以为塑料工业开辟出取之不尽的原料资源,因为目前塑料主要是以日趋枯竭的石油资源为基础的,所以淀粉基塑料会有广泛的发展空间。 2 淀粉基塑料分类和开发研制现状 就降解过程而言,淀粉基塑料可分为崩溃型塑料(也称生物破坏性塑料)和完全生物降解塑料两大类。崩溃型塑料是以颗粒状淀粉与聚烯烃结合,除了添加的淀粉能够被微生物,聚烯烃不能被降解,所以它属于不完全生物降解的塑料;完全生物降解塑料是以淀粉及可降解树脂为主要原料制备的塑料,在微生物作用下能够完全降解,完全生物降解塑料是绿色生态塑料的发展方向。淀粉基塑料按照其来源又可以分为淀粉填充型生物降解塑料、以淀粉为基础原料的微生物合成型完全降解塑料、以淀粉为基础原料的化学合成型降解塑料等几种。 - 1 -

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