变性淀粉的发展及在造纸中的应用
纤维素变性淀粉制造及应用
纤维素变性淀粉制造及应用
纤维素变性淀粉是将纤维素分子中的羟基部分取代为淀粉分子中的羟基，以改善淀粉的溶解性和稳定性。纤维素变性淀粉具有多种结构和性质，可以广泛应用于食品、医药、化妆品等领域。
生产纤维素变性淀粉的方法有多种，其中较常用的是酯化法和醚化法。酯化法是将纤维素与有机酸酐进行反应，酯化产生酯键，从而改变纤维素的性质。醚化法是将纤维素与醚化试剂反应，醚化试剂能取代纤维素中的羟基，形成醚键。这两种方法都可以在酸性条件下进行反应，但酯化法更适用于较高温度下进行。
纤维素变性淀粉的应用广泛，下面就几个主要领域进行介绍：
1. 食品工业：纤维素变性淀粉在食品工业中被广泛应用作为增稠剂、凝胶剂和稳定剂。它可以改善食品的质感和口感，增加黏度和稠度，提高食品的稳定性和贮存寿命，常见的应用包括面制品、肉制品、果冻和调味品等。
2. 医药工业：纤维素变性淀粉在医药工业中可以用作缓释剂和溶解助剂。在制药过程中，纤维素变性淀粉可以控制药物的释放速率，使药物在人体内持续释放，提高药效。此外，纤维素变性淀粉还可以作为药片的包衣材料，提高药片的耐嗅性和耐湿性。
3. 化妆品工业：纤维素变性淀粉在化妆品工业中常用作粉底、眉笔和唇膏等产
品的增稠剂和稳定剂。它可以调整化妆品的质感和触感，提高产品的延展性和持久性，增加产品的稳定性和易用性。
4. 纤维制造：纤维素变性淀粉还可以用于纺织品和纸浆工业中。在纺织品加工中，纤维素变性淀粉可以增加纱线的强度和柔软性，提高织物的质量和外观。在纸浆工业中，纤维素变性淀粉可以增加纸的强度和结构稳定性，提高纸张的质量和印刷效果。
2023年变性淀粉行业市场发展现状
2023年变性淀粉行业市场发展现状
近年来，随着消费者健康意识的提高，低脂低糖成为了食品行业的热门关键词。而淀粉作为食品中的常见成分，受到了广泛关注。而变性淀粉凭借其独特的特性和廉价的价格，在食品行业中受到了更加广泛的应用，成为了市场的一种重要产品。
一、变性淀粉的定义
变性淀粉是指将淀粉原料在加入酸、碱等处理剂的条件下进行物理或化学处理，改变淀粉的物理、化学性质，使其在应用中具有一些独特性能和特性的淀粉制品。
二、变性淀粉的应用
1、食品行业应用
变性淀粉在食品加工中具有很多优点，如稳定性好、透明度高、不易吸水、口感顺滑、不易结块、抗破坏、耐高温等，且价格便宜，同时能够替代一些昂贵的食品添加剂，因此成为了食品工业的一种重要原料。
2、医药行业应用
变性淀粉在医药行业中，常被用于制作胶囊、片剂、淀粉类粉末等。在选择淀粉作为药物载体时，必须考虑药物与淀粉之间的相容性以及淀粉的流动性、吸湿性等，而变性淀粉则能满足这些要求。
3、工业应用
变性淀粉在工业领域中，主要应用于造纸、石油普及、粘合剂等领域，例如可以作为造纸浆料的增稠剂、胶粘剂的增粘剂等。
三、变性淀粉行业的市场现状
1、行业发展规模持续扩大
目前，我国的变性淀粉行业已经初步形成规模。据统计，2019年，我国变性淀粉产量超过了100万吨，其中以食品行业应用最为普及。
2、市场需求不断提升
随着消费者健康意识的提高，市场对低脂低糖食品的需求不断增加，而变性淀粉不仅具有良好的稳定性和透明度，并且价格低廉，能够为食品加工商降低成本，在满足需求的同时也能够为公司带来更多的利润。
造纸工业用变性淀粉现状及发展趋势
量 、 加 纸 品功能 、 高生 产 效 率和 降低 生 产 成本 等 增 提
方 面发挥 着极 为 重要 的作 用 。Leabharlann Baidu 于淀 粉 与造 纸用 植
酸 酯淀粉 、 甲基 淀粉 。 羧
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物纤 维 素均主要 由葡 萄糖 单元 组 成 ， 构 相近 ， 互 结 相
问有 良好 的亲 和作 用 ， 上 淀粉 具有 资 源 广泛 ， 格 加 价 低 廉 ， 应 稳 定 、 用 方便 、 化学 改 性及 生 物 降 解 供 使 可
采用 高碘 酸 氧 化剂 可 制得 对 纸 张既 有 于 强又 有 湿强 作用 的 双醛 淀粉 ， 采 用 双氧 水 、 醋 酸 、 锰 酸 钾 、 而 过 高
过硫 酸及 次 氯 酸钠 等 氧化 剂 可制 得 价 格较 低 的普 通
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王永 宏 张 占柱 （ 北科 技 大 学纺 织服 装 学 院 ０ ０ ３ ） 河 ５０ １
摘 要 论述 了变性 淀 粉 在 造 纸 ＿ 业 中的应 用 。 点 介 绍 了应 用 广泛 的 变性 淀 粉 的种 类 、 能 、 用 机 Ｔ － 重 性 应 理及发展趋势。 关 键 词 变 性 淀粉 造 纸 应 用机 理 发展 趋 势
变性淀粉的反应原理和应用
变性淀粉的反应原理和应用
反应原理
变性淀粉是指经过物理或化学处理后改变其特性的淀粉。其反应原理可以分为
以下几个方面：
1.热处理：在高温下，淀粉分子会与水分解成较小的分子，形成酸性糖
和醛。这种热处理能够使淀粉分子间的氢键断裂，进而形成高度分散的淀粉颗粒。
2.化学改性：通过化学反应，例如酯化、醚化、氧化等，可以改变淀粉
分子的结构和性质。这些化学反应可以改变淀粉颗粒的糊化温度、黏度、透明度和稳定性等特性。
3.添加剂：在变性淀粉的制备过程中，常常会添加一些改性剂，如交联
剂、酶、改性酶等，以进一步改变淀粉的特性。这些添加剂可以使淀粉颗粒具有更好的稳定性、抗剪切性和耐高温性。
应用
变性淀粉在食品工业和其他领域中有广泛的应用。下面是一些常见的应用领域：
1.食品工业：变性淀粉作为增稠剂和胶凝剂广泛应用于食品工业中。它
可以增加食品的黏度和粘稠度，提升口感和质感。常见的应用包括制作浆果果冻、奶油状调料、凝胶状食品和压片糖果等。
2.化妆品工业：变性淀粉可以作为化妆品的稳定剂和增稠剂，被广泛用
于乳液、护肤品、洗发水和面膜等产品中。它可以增加化妆品的黏度、稳定乳化系统，提升产品的质感和触感。
3.医药工业：变性淀粉可以作为药片的包衣剂，提高药片的稳定性和保
护作用。它还可以作为药物的控释剂，延长药物的释放时间，提高药效。
4.纺织工业：变性淀粉可以作为纺织品的粘合剂和浆料，用于纺织品的
印花和整理。它可以提高纺织品的柔软度、抗皱性和耐水性。
5.造纸工业：变性淀粉可以作为造纸工业的浆料处理剂，提高纸浆的黏
稠度和强度，改善纸张的质量和印刷性能。
我国变性淀粉行业供需现状及应用趋势分析
我国变性淀粉行业供需现状及应用趋势分析
一、变性淀粉行业产业链分析
变性淀粉是指在天然淀粉的基础上，采用物理法、化学法或酶法改变天然淀粉的原有特性。鉴于时代的发展，新设备的运行要求和新的技术条件的发展，天然淀粉的生产和加工已经不能满足人们的生活需求，需要对原料淀粉进行适当变性，以取得良好的效果。
变性淀粉行业上游为玉米淀粉、木薯淀粉等淀粉产业，下游广泛应用于纺织、造纸、食品、饲料、铸造、医药、建筑、石油等领域。
从我国变性淀粉下游消费需求来看，2019年造纸行业消费占比58%，食品行业消费占比18%，纺织行业消费占比9%，化工、医药、包装行业消费占比合计11%，其他领域消费占比4%。
二、我国变性淀粉行业市场现状分析
2012-2015年我国变性淀粉产量呈下降趋势，2015年开始，产量逐渐上升，截至2019年我国变性淀粉产量为175.78万吨，同比增长5.96%。
从各品种产量来看，产量排前六的品种分别为复合变性淀粉、氧化淀粉、阳离子淀粉、醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉与预糊化淀粉，其产量合计占比达到75.79%。
从我国变性淀粉产量区域分布来看，山东省产量占比以35%排第一，广西、浙江位于第二、第三位，产量占比分别为17%与14%，广东、江苏、江西产量分别占比14%、7%、5%与5%，其他地区产量占比为17%。
进出口数量方面，据统计，截至2019年我国糊精及其他改性淀粉出口量为9.26万吨，同比下降2.11%，进口量为46.17万吨，同比增长9.95%。
进出口金额方面，据统计，截至2019年我国糊精及其他改性淀粉出口额为0.82亿美元，同比增长1.23%，进口额为4.23亿美元，同比增长5.49%。
变性淀粉在造纸中的创造性应用
变性淀粉在造纸中的应用
淀粉分类
按照淀粉原料不同可分为：玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉与小麦淀粉。 按处理方式不同可分为以下几类：（1）物理变性淀粉：包括预糊化淀粉、 油脂变性淀粉、烟熏变性淀粉、挤压变性淀粉、金属离子变性淀粉、超高压 辐射变性淀粉。（2）化学变性淀粉：极限糊精、酸变性淀粉、氧化淀粉酯化 淀粉、醚化淀粉、交联淀粉、阳离子淀粉、淀粉接枝共聚物等。（3）酶法变 性淀粉：抗消化淀粉、糊精等。（4）天然变性淀粉：应用遗传技术和精选技 术，培育出具有特殊用途变性淀粉。根据变性反应机理，淀粉变性所得产物 可分为淀粉分解产物、淀粉衍生物和交联淀粉三大类。
直链、支链淀粉之比一般约为15-28%比72-85%，其比例视植物种类、品种、 生长时期的不同而异。
变性淀粉在造纸中的应用
变性淀粉在造纸中的应用
淀粉结构
变性淀粉在造纸中的应用
淀粉的性质
1.淀粉的溶解性：淀粉颗粒不溶于冷水，但能够溶于一定温度的热水中。
淀粉颗粒的结晶性：由于淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，颗粒结构分为结 晶区和无定形区域，所以淀粉颗粒具有结晶性，在偏光显微镜下观察呈现偏 光十字。 2.淀粉的糊化性：淀粉颗粒的结晶结构能在有充足水分的条件下达一定温度后 被破坏，偏光十字消失，即淀粉发生了糊化，这一温度称为糊化温度。
•
变性淀粉在造纸中的应用
阳 离 子 淀 粉 指 标 有 水 分、白 度、pH 值、细 度、取 代 度 等；在 湿 部 添 加 对 效 能 影 响 主 要 是 取 代 度 指 标。
变性淀粉在造纸工业中的应用
变性淀粉在造纸工业中的应用
纸制品的基本成分是纤维素，纸张的生产过程中，含有较多水的纤维浆液经压榨去水，使纤维素紧密相连以达到最佳结合。为此，必须将纤维素精磨成微纤维，增大交织面积，但过分精磨会失去固有的特性，如透气性、柔韧性和白度。如果在纤维浆液中加入某种变性淀粉，不仅可以保持纸张固有的特性，还可给纸张增添一些特殊性能，如增加纸张的抗拉强度，增加纸的光泽度，改善耐油墨性能和印刷性能，减少磨损和掉毛。造纸工业用变性淀粉主要有次氯酸盐氧化淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、淀粉磷酸酯、淀粉醋酸酯。其中应用最多的是阳离子淀粉，因为阳离子淀粉和带有负电荷的纤维素相互作用，在纤维素之间起到有效的点焊连接，对纸的质量具有明显的改善作用。美国约有80%左右的造纸厂使用阳离子淀粉。从国内各行业对纸张质量要求的不断提高来看，我国造纸业对变性淀粉，特别是阳离子淀粉的需求潜力巨大。
变性淀粉应用于造纸工业的主要作用如下：
1、用于湿部添加在造纸之前，加入一定量经糊化的变性淀粉糊液，使其与纤维作用，起到增强、助滤、助留等作用。变性淀粉的加入能提高细小纤维、填料的留着，提高成纸的灰分、白度和不透明度，同时还可节约能耗，减少湿部断头，减轻纸厂三废污染等。
2、用于层间喷涂层间结合强度与纸页相互结合时的表面特性、纤维结构、配比、打浆度、纸页水分等有关。改善纸板间结合强度最广泛的是使用变性淀粉颗粒来喷涂，用专用喷嘴，均匀地喷在纸层上，经过烘缸，将淀粉颗粒糊化，起到粘结作用。
3、用于纸张的表面施胶能改善施胶效果，节约施胶剂用量，尤其可作为中性抄纸的配套助剂。
2024年食品用变性淀粉市场发展现状
2024年食品用变性淀粉市场发展现状
引言
随着消费者对食品质量和营养需求的提高，食品行业一直在寻求更好的食品添加剂。变性淀粉作为一种重要的食品添加剂，在食品行业得到了广泛应用。本文将探讨食品用变性淀粉市场的发展现状。
变性淀粉的定义与特点
变性淀粉是指通过物理、化学或生物方法对淀粉进行改性，改变其特性以满足特定需求的一类淀粉产品。其特点包括提高粘稠度、增加稳定性、改善加工性能、增加凝胶性等。
食品用变性淀粉的应用领域
食品用变性淀粉广泛应用于食品行业的各个领域。以下是几个常见的应用领域：
1. 调味品和调料
食品用变性淀粉在调味品和调料中被用作增稠剂和增稳剂，以提高产品的质感和稳定性。
2. 饼干和糕点
变性淀粉可以在饼干和糕点生产中提供粘合和增稳的作用，改善产品的口感和质量。
3. 方便食品
食品用变性淀粉在方便食品中起到增稠、增粘和增稳的作用，提高产品的品质和
口感。
4. 肉制品
变性淀粉在肉制品中被用作增稳剂、增粘剂和凝胶剂，以改善产品的质感和稳定性。
5. 饮料
食品用变性淀粉可用于饮料中提供增稠和增稳的作用，改善饮料的质感和稳定性。
2024年食品用变性淀粉市场发展现状
食品用变性淀粉市场近年来呈现出快速增长的趋势。以下是市场发展现状的几个
方面：
1. 市场规模扩大
随着人们对食品质量和安全的关注度增加，食品用变性淀粉的需求不断增加，市
场规模扩大。
2. 技术创新推动市场发展
食品工业的技术创新和研发投入不断增加，新型的变性淀粉产品不断涌现，推动
了市场的发展。
3. 医疗保健行业需求增加
随着人们健康意识的提高，食品用变性淀粉在医疗保健行业的需求也在增加，这进一步推动了市场的发展。
改性淀粉
变性淀粉的分类
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• 化学变性淀粉: • 其深加工产品是指处理过程发生了化学变化，淀
粉的基本结构发生了变化，甚至完全被破坏。 • 主要有
淀粉水解物 糊精 氧化淀粉 淀粉酯 淀粉醚 接支共聚淀粉
变性淀粉的分类
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• 淀粉糖：
• 淀粉经酸水解完全糖化的最终产物是葡萄糖，而经不完全 糖化的产物，其糖分组成为葡萄糖、麦芽糖、低聚糖、糊 精等，统称为淀粉糖。有效的控制水解程度可得到饴糖、 葡萄糖、麦芽糖和异构化糖。
变性淀粉的分类
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• 纺织工业中由于酸变性淀粉粘度低，能配制高浓度的浆料 ，渗透力强，成膜性好，水溶性高，被广泛应用于棉、合 成纤维或混纺制品的上浆和整理。
• 造纸工业中利用其特性作为特种纸张表面涂胶剂，改善纸 张的耐磨性、耐油性，并可提高印刷质量。
• 食品工业中主要用来制糖果及果冻食品，酸变性淀粉制作 的糖果，质地紧凑，外形柔软，富有弹性，耐咀嚼，不粘 纸，高温下不收缩，不起砂，提高了食品的稳定性。
• 主要有含水多元醇溶液处理法、酒精碱溶液法、高温高压 酒精溶液热处理法、脉冲喷气法和高压喷射喷雾干燥法。
变性淀粉的分类
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• 预糊化淀粉：
• 天然淀粉的颗粒具有微晶结构，对在冷水中的溶解、溶 胀和淀粉酶的作用具有抗性。把淀粉在一定量的水存在 下进行加热处理后，淀粉颗粒溶胀成为糊状，规则排列 的胶束被破坏，微晶消失，并且容易接受酶的作用。这 种状态的淀粉称为预糊化淀粉，也称α-淀粉。
玉米变性淀粉在造纸中的应饪
ｐ ｅ ｒ ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ｆ ｏ ｒ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ —
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２— １ ２— １ （ ）
作者简介 ： 郑 明理 ， 男， １ ９ ７ １年 出 生 ， 工程 师， 主 要 从 事 变 性 淀 粉 的 生 产 与 应 用研 究 。
热 分解 ， 降低 氧 化 程 度 。 同时 还 建 议 在 条 件允 许 的 情 况下 ， 采用 离 心技术 除 去游 离 Ｃ ｌ 一 与可 溶 性杂 质 ，
以保证 产 品质量 。
键， 而造纸 工业 是玉 米变性 淀粉 的重 要应 用领 域 。
大 量氧 化淀 粉用 于 纸 的表 面施 胶 ， 如辊 施 胶 和 膜 转移 施 胶 。表 面施 胶 是 将 施 胶 剂 涂 施 于 纸 页 表
Ａｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ Байду номын сангаас ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｄｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｃ ｏ ｒ ｎ ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｎ ｐａ ｐｅ ｒ ｍａ ｋｉ ｎｇ
Ｚｈｅ ｎｇ Ｍｉ ｎｇｌ ｉ Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｙｉ ｚ ｈ ｉ Ｓ ｔ ａ ｒ ｃ ｈ Ｃｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ．（ Ｊ ｉ ｎ ｈ ｕ ａ ３ ２ １ ０ １ ６ ）
变性淀粉
变性淀粉
英文名称：Modified Starch
原淀粉经过某种方法处理后，不同程度地改变其原来的物理或化学特性。
在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性（如：糊化温度、热粘度及其稳定性、冻融稳定性、凝胶力、成膜性、透明性等），使其更适合于一定应用的要求。这种经过二次加工，改变性质的淀粉统称为变性淀粉。
变性目的
一是为了适应各种工业应用的要求。如：高温技术（罐头杀菌）要求淀粉高温粘度稳定性好，冷冻食品要求淀粉冻融稳定性好，果冻食品要求透明性好、成膜性好等。二是为了开辟淀粉的新用途，扩大应用范围。如：纺织上使用淀粉；羟乙基淀粉、羟丙基淀粉代替血浆；高交联淀粉代替外科手套用滑石粉等。
目前，变性淀粉的品种、规格达两千多种，变性淀粉的分类一般是根据处理方式来进行。
物理变性预糊化(α-化)淀粉、γ射线、超高频辐射处理淀粉、机械研磨处理淀粉、湿热处理淀粉等。
化学变性
用各种化学试剂处理得到的变性淀粉。其中有两大类：一类是使淀粉分子量下降，如酸解淀粉、氧化淀粉、焙烤糊精等；另一类是使淀粉分子量增加，如交联淀粉、酯化淀粉、醚化淀粉、接枝淀粉等。酶法变性
生物改性：各种酶处理淀粉。如α、β、γ-环状糊精、麦芽糊精、直链淀粉等。
复合变性
采用两种以上处理方法得到的变性淀粉。如氧化交联淀粉、交联酯化淀粉等。采用复合变性得到的变性淀粉具有两种变性淀粉的各自优点。
另外，变性淀粉还可按生产工艺路线进行分类，有干法（如磷酸酯淀粉、酸解淀粉、阳离子淀粉、羧甲基淀粉等）、湿法、有机溶剂法（如羧基淀粉制备一般采用乙醇作溶剂）、挤压法和滚筒干燥法（如天然淀粉或变性淀粉为原料生产预糊化淀粉）等。
淀粉在造纸行业的应用研究
淀粉在造纸行业的应用研究
1.
淀粉作为一种广泛应用的天然聚合物，其作为一种重要的原料在造纸行业中具有重要的地位。淀粉具有良好的水溶性、可生物降解性和成本效益，使其成为造纸工业中一种重要的助剂。本文将探讨淀粉在造纸行业的应用，并分析其对造纸工艺和产品质量的影响。
2. 淀粉在造纸工业中的作用
2.1 增稠作用
淀粉在造纸工业中最重要的作用之一是作为增稠剂。在纸张制造过程中，淀粉可以增加纸浆的粘度，提高纸张的均匀性和强度。通过调节淀粉的用量和类型，可以控制纸浆的流动性和粘度，从而影响纸张的质量。
2.2 助滤作用
淀粉还具有助滤作用，能够帮助纸浆中的纤维更好地分散在水中，提高过滤效率。淀粉颗粒可以与纤维形成凝胶状结构，有助于去除纸浆中的杂质和细小纤维，从而提高纸张的纯度和质量。
2.3 增强作用
淀粉还可以增强纸张的机械性能，提高其抗张强度、耐折性和耐水性。淀粉与纤维之间的化学键合可以增加纸张的结构稳定性，使其更加坚韧耐用。
2.4 表面施胶作用
淀粉在表面施胶中也起到重要作用。表面施胶是造纸工艺中的一道重要工序，用于提高纸张的表面光滑度和防水性能。淀粉可以作为表面施胶剂，涂覆在纸张表面，形成一层保护膜，增加纸张的印刷性和书写性。
3. 淀粉的类型与选择
3.1 玉米淀粉
玉米淀粉是最常用的淀粉类型之一，具有良好的可塑性和粘度稳定性。在造纸行业中，玉米淀粉主要用于增稠和表面施胶，可以提高纸张的强度和表面光滑度。
3.2 土豆淀粉
土豆淀粉具有较高的粘度和良好的分散性，适用于纸浆的增稠和过滤。土豆淀粉还可以用于表面施胶，提供良好的印刷性和书写性。
变性淀粉的制备及应用研究进展
同时，随着生物技术的不断发展，生物催化、生物降解等生物环保技术也将得 到越来越广泛的应用。
2、变性淀粉研究的现状和不足：目前变性淀粉的研究已经取得了一定的进展， 但在以下几个方面还需要进一步加强：首先是在变性淀粉制备过程中，还需要 进一步优化工艺条件，提高产品质量和降低成本；其次是在应用领域方面，
未来，变性淀粉的研究将更加注重环保、高效、多功能的发展。一方面，可以 通过优化化学改性工艺、开发新的物理改性和生物改性方法等手段，提高变性 淀粉的性能和生产效率；另一方面，可以积极拓展变性淀粉在新能源、生物医 用、环保等领域的
应用，为变性淀粉的发展提供新的增长点。加强变性淀粉制备及应用过程中的 质量控制和标准化研究，也将是未来研究的重点之一。
1、探索新的制备方法：目前变性淀粉的制备方法仍存在一定的局限性，例如 化学改性可能会引入有害物质，物理改性和生物改性可能受限于特定的设备和 条件。因此，探索新的制备方法以提高变性淀粉的性能和降低成本是未来的研 究方向。
2、优化应用领域：虽然变性淀粉已应用于纺织、造纸、塑料等领域，但仍有 许多领域值得探索。例如，变性淀粉在食品工业、医药、化妆品等领域的应用 研究尚不多见，未来可以进一步拓展其应用领域。
参考内容二
引言
变性淀粉是一种广泛应用的多功能添加剂，在食品、纺织、造纸等领域具有广 泛的应用。变性淀粉的制备和应用不仅对提高产品的性能和品质有重要作用， 而且对降低生产成本、减少环境污染具有重要意义。因此，本次演示将探讨变 性淀粉制备及应用
工业变性淀粉用途
工业变性淀粉用途
工业变性淀粉是指通过物理方法、化学方法或微生物发酵等手段对淀粉进行改性处理后得到的一种具有特殊物理化学性质的淀粉制品。工业变性淀粉具有多样的用途，在食品工业、纺织工业、造纸工业、医药工业和化妆品工业等领域均有广泛应用。以下将详细介绍工业变性淀粉的用途。
1. 食品工业：
工业变性淀粉在食品工业中扮演着重要的角色。由于其优良的凝胶特性、吸水性能和高透明度，被广泛应用于糖果、果冻、饼干、方便面、冷冻食品等食品中，用于增加产品的稳定性、改善质地和延长保质期等。同时，工业变性淀粉还可以作为食品的增稠剂、胶凝剂、乳化剂和稳定剂等，提高食品的品质和口感。
2. 纺织工业：
工业变性淀粉在纺织工业中主要用于纺织品的浆料加工。工业用变性淀粉可以使纺织品纤维与纤维间更加紧密，提高纱线的强度、柔软度和耐磨性。此外，变性淀粉还可以用于涂料和颜料的稀释和增稠剂，同时还能增加纺织品的颜色鲜艳度和亮度。
3. 造纸工业：
工业变性淀粉在造纸工业中主要用作纸张的胶黏剂。通过添加变性淀粉可以改善纸张的强度和耐水性，使纸张具有更好的抗压性能和抗折性能。同时，变性淀粉还可以用作造纸原料的粘合剂，提高纸页的粘接度和一体性，减少纸张的开裂和
断裂。
4. 医药工业：
工业变性淀粉在医药工业中主要用于药物的包衣和缓控释系统的制备。作为药物的包衣材料，变性淀粉可以提高药物的稳定性，改善药物的溶解性和生物利用度。此外，变性淀粉还可以用于制备医用胶囊、填充剂和膜片等药物制剂。
5. 化妆品工业：
工业变性淀粉在化妆品工业中主要用于护肤品和彩妆的配方。由于其吸湿性能和丰富的水溶胀性，变性淀粉可以作为粉底、散粉和腮红等彩妆产品的辅助剂和稳定剂。同时，变性淀粉还可以用于制备洗发水、护发素和凝胶等护肤品，具有吸油、去污、增稠等功能。
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变性淀粉的发展及在造纸中的应用
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变性淀粉的发展及在造纸中的应用
安俊健 ! 李新平
& 陕西科技大学造纸工程学院 ! 陕西省造纸技术及特种纸品开发重点实验室 ! 陕西 咸阳 6$#&7$ ’
摘
要 !变 性 淀 粉 作 为 一 种 重 要 的 化 工 助
剂在化 学 工 业 的 生 产 中 具 有 十 分 广 泛 的 用 途 " 在国 内 外 ! 变 性 淀 粉 的 工 业 生 产 都 得 到 了 不 同 程度的发展 " 本文简要介绍了变性淀粉的工业 生产现状! 并进一步分析了未来的发展趋势" 在此基 础 上 又 详 细 阐 述 了 变 性 淀 粉 的 种 类 # 性 质及其在造纸行业中的应用现状 " 关键词 ! 变性淀粉 $ 发展 $ 造纸工业 $ 应用 中图分类号 !!"#$# 文献标识码 !%
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论 文!报 告!综 述
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变性淀粉的发展及在造纸中的应用
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变性淀粉的种类 !!" 预糊化淀粉 将原淀粉在
和化学性质方面与原淀粉有很大的 差异 #这些差异随转化度而异 $ !#" 氧 化 淀 粉 淀粉在酸%碱% 中性介质与氧化剂作用 # 使淀粉氧 化 $ 氧化淀粉具有低粘度 % 高固体分 散性 #极小的凝胶化作用 $ 由于氧化 淀粉引入了羰基和羧基 # 使直链淀 粉的凝沉趋向降至最低限度 # 从而 保持粘度的稳定性 $ 氧化淀粉的糊 化温度比原淀粉低 # 因而易于糊化 $ 其糊化温度随着氧化程度的提高而 降低 $ !$" 交联淀粉 淀粉的醇羟基 与交联剂的多元官能团形成二醚键 或二酯键 # 使两个或两个以上的淀 粉分子之间 ( 架 桥 ) 在 一 起 # 呈 多 维 空间网络结构的反应 # 是淀粉的交 联反应 # 这种反应的产物即是交联 淀粉 $ 交联淀粉的糊粘度对热 % 酸和 剪切力影响具有高稳定性 $ 其稳定 性随交联化学键不同而有差异 $ 交 联淀粉具有较高的冷冻稳定性和冻 融稳定性 $ 交联淀粉颗粒的膨胀度 较原淀粉低 # 其热水溶解度也降低 $ !%" 酯化淀粉 酯化淀粉是淀 粉酯化的产物 # 有淀粉磷酸酯 % 淀粉 醋酸酯 % 淀粉黄原酸酯 % 淀粉硫酸 酯 % 淀粉氨基甲酸酯等几种 $ 其中 # 淀粉磷酸酯是阴离子衍生物 # 是一 种良好的乳化剂 $ 淀粉磷酸酯分散 液能与动物胶 % 植物胶 % 聚乙烯醇及 聚丙烯酸酯相混合 $ 淀粉磷酸酯的 糊液具有较高的透明度 # 较高的粘 度 # 较强的胶 粘 性 # 糊 的 稳 定 性 高 # 凝沉性弱 # 冷却或长时间贮存也不 致凝结成胶冻 $ 淀粉醋酸酯糊化温 度降低 # 糊化容易 # 乙酰化程度越 高 # 糊化温度 越 低 # 糊 稳 定 性 较 好 # 凝沉性较弱 # 透明度好 # 膜柔软光 亮 $ 淀粉黄原酸酯溶液呈深黄色带 有浓重硫味的粘滞性溶液 $ 水溶性 淀粉黄原酸酯不易从水溶液中分 离 #加酒精能沉淀出来 $ 淀粉黄原酸
酯溶液不稳定 $ 另外 #它还能与重金 属离子进行离子交换 $ 淀粉硫酸酯 是强阴离子性的高分子物质 # 在无 机酸的作用下 # 酯会发生水解 # 在碱 性条件下是稳定的 $ 淀粉硫酸酯的 水溶液具有较高的粘度 # 糊液清晰 # 冷却后仍能保持稳定的粘度 $ 淀粉 氨基甲酸酯是将尿素和淀粉混合# 经气流干燥制得的产品 $ !& " 醚化淀粉 醚化淀粉是淀 粉醚化作用的产物 # 具有良好的粘 度稳定性 $ 醚化淀粉有羟烷基淀粉 % 羧甲基淀粉 % 阳离子淀粉等几种 $ 羟 烷基淀粉有羟乙基淀粉 % 羟丙基淀 粉等 $ 羧甲基淀粉是一种阴离子淀 粉醚 # 是能溶于冷水的高分子电解 质 $ 阳离子淀粉是一类很重要的淀 粉醚衍生物 # 它是用各种含卤代基 或环氧基的有机胺类化合物 # 与淀 粉分子中的羟基进行醚化反应而生 成的含有氨基 # 并在氮原子上带有 正电荷的淀粉醚衍生物 $ !’ " 接枝淀粉 接枝淀粉是淀 粉的接枝共聚物 # 是以亲水的 % 半刚 性链的淀粉大分子为骨架 # 与烯类 单体接枝共聚 # 引入不同官能团和 调节亲水 $ 亲油链段结构的比例 # 而 得到的聚合物$ 它们既有多糖化合物 的分子间作用力与反应性 #又有合成 高分子的机械与生物作用稳定性和 线形链展开能力$ 因此在高分子絮凝 剂 %高分子材料 %造纸工业助剂 %油田 化学材料 %可降解地膜和塑料等多方 面应用中具有优异的性能 *’+$
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变性淀粉的发展 变性淀粉的工业生产现状及 淀粉衍生物已有相当长的发展
目前 ! 变性淀粉的发展正朝着 下面的一些趋势发展 ! 这些趋势包 括生产高吸液材料的接枝共聚淀 粉 # 以淀粉为基料的脂肪替代品 # 发 展生物降解塑料 # 淀粉粘和剂的开 发等 " &$ ’ 高吸液材料的接枝共聚淀 粉 ! 丙烯腈接枝共聚淀粉经皂化水 解能得到可吸自重几百甚至上千倍 无离子水的高吸液树脂 ! 这种树脂 制成的薄膜 # 颗粒或粉状物 ! 在日常 生活 # 工业 # 农业等各领域具有极高 的应用价值 " &# ’ 以淀粉为基料的脂肪替代 品方兴未艾 ! 低脂和低胆固醇食品 可降低癌症和心脏病的发病率 " 以 淀粉为原料的脂肪替代物几乎可应 用于所有的需要添加油脂的食品 中 ! 尤其是在 蛋 黄 酱 # 人 造 奶 油 # 色 拉调味料 # 奶制品和焙烤制品中应 用效果最佳 " &5 ’ 功能性膳食纤维的开发与 应用 ! 普通纤维食品口感粗糙 ! 质地 坚硬!不能令消费者满意 " 国外开发 的抗消化淀粉具有低持水性 #颗粒细 小和风味清爽的特点" 抗消化淀粉的 微晶结构小于普通膳食纤维 !因此可
一定量的水存在下进行加热处理 后 # 淀粉颗粒溶胀成为糊状 # 规则排 列的胶束被破坏 # 微晶消失 # 并且容 易接受酶的作用 # 这种状态的淀粉 称为预糊化淀粉 # 也叫 !$ 淀粉 $ 其 生产方法可分为喷雾法 % 挤压膨化 法 % 微波法和热滚法等 $ 预糊化淀粉 由于生产方法不同 # 其颗粒形状及 视密度也有差别 $ 喷雾法生产的产 品为空心球状 # 视密度小 $ 微波法生 产的产品为不规则的类球形 # 视密 度大 $ 热滚法与挤压法生产的产品 为薄片状 # 视密度在两种方法之间 $ 但无论哪种方法生产的预糊化淀 粉 # 它们的共同特点是能够在冷水 中溶胀溶解 # 形成具有一定粘度的 糊液#且其凝沉性比原淀粉小#使用方 便#因而广泛应用于食品等行业中$ !!" 酸变性淀粉 用酸处理淀 粉 # 基本上不改变团粒形状即可产 生性质上具有工业价值的改性淀 粉 $ 该产品具有较低的热糊粘度 $ 但 酸变性淀粉由于酸水解作用而使淀 粉支化度降低 # 从而使酸变性淀粉 有相对较高的胶凝能力 $ 由于酸变 性淀粉粘度比原淀粉低得多 # 因此 可形成高浓度胶体 # 并且形成的胶 体强度和断裂强度都比原淀粉有显 著下降 # 即韧性增加 $ 另外 # 酸变性 淀粉组分的相对分子量随着流度的 升高而降低 $ !"" 糊精 糊精通常可分为三 类 & 白糊精 % 黄糊精和英国胶 $ 它们 之间的差异在于对淀粉的预处理方 法及热处理条件不同 $ 通常 # 白糊精 在较低温度下转化生产的 # 并取决 于促进转化作用的低 %& 值 # 又不 至 于 有 过 多 的 有 色 产 物 的 形 成’英 国胶是在较高 %& 值及较高温度下 转化的 ’ 黄糊精是在低 %& 值及高 温下转化产品 $ 热糊精在物理性质
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变性淀粉在造纸工业中的应用 变性淀粉是重要的造纸化学
品 # 变性淀粉在造纸行业中的应用 # 给造纸行业带来了明显的经济和社 会效益$ 按照变性淀粉的使用方法 # 可将淀粉分为四类 & 浆内添加淀粉 % 喷雾淀粉 % 表面施胶淀粉和涂布淀 粉$ 应用于造纸工业的变性淀粉按离 子特性分 # 主要有下列 ( 类 & 阴离子 西南造纸 !""! 年 #" 卷第 # 期
! 万 ’ 变性淀粉 " 西德的汉高公司 !
丹 麦 的 44) 克 罗 纳 公 司 均 生 产 多 种变性淀粉并出售成套的设备和专 门技术 " 变性淀粉是一种重要的化 工产品 ! 被广 泛 应 用 于 造 纸 # 纺 织 # 食品#饲料#医药 #日化#石 油 等 工 业 " 产品由氧化淀粉 # 酸解淀粉等一 代产品 ! 发展到现在的预糊化淀粉 # 糊精 # 多种酯化淀粉与醚化淀粉 # 交
#+$
张档次较低 !质量差 % 全世界每生产
#,( 亿 $ 纸张中要使用 !)) 万 $ 变性
淀粉 ! 意味着每吨纸平均使用了十 几千克淀粉 ! 其中欧洲平均每吨纸 使用 ## 78! 北美每吨纸使用 $# 78 ! 而且用量与生产的纸种有关 % 而我 国 #))) 年 造 纸 工 业 使 用 变 性 淀 粉 约 $# 万 9$! 万 $ ! 平均每吨 "9! 78 ! 为世界平均用量的 $-"9$-!, #))" 年! 我国纸及纸板的产量为 " ))) 万 $ ! 根 据 国 家 发 展 规 划 ! #)$) 年 预 计 为 ! $)) 万 $ ) #)$! 年 有 可 能 达 到
发展趋势 史 ! 尤其是在发达国家 ! 发展十分迅 速 !已有广泛的应用领域 " 目前世界 淀 粉 衍 生 物 的 品 种 有 # &&& 多 种 ! 欧美走在前面 " 据报道 ! 美国每年用 的 工 业 变 性 淀 粉 达 #&& 万 ’ 以 上 ! 日本也达 #! 万 ’ 以上 " 全世界生产 变性淀粉最大的公司有 % 美国国家 淀 粉 和 化 学 公 司 &())*’ 是 美 国 最 大 的 变 性 淀 粉 公 司 ! 荷 兰 +,-.公司是世界上最大的马铃薯淀粉公 司 ! 共研究开发了数百种变性淀粉 " 法 国 的 /0112 玉 米 淀 粉 工 厂 是 *3* 集团在欧洲的第二大厂 ! 每年生产
($)
作为功能性成分用于多种食品 " &"’ 生物降解塑料的开发与应 用 ! 世界上许多国家已禁止生产非 降解塑料 " 生物降解塑料在国外已 成为一个新的工业部门 ! 每年创造 着数以亿计的巨大财富 " 随着公众 环境意识的增强 ! 生物降解塑料会 逐渐取代非降解塑料 " &!’ 淀粉粘合剂的开发和应用 ! 淀粉经过物理或化学方法加工成可 溶性的糊精 # 羟乙酰淀粉等多种形 式 ! 配合相应的添加剂就可制得性 能各异的淀粉粘合剂 " 淀粉粘合剂 无毒 # 无味 # 无 残 留 氧 化 物 ! 成 膜 性 能好 ! 具有良好的粘合性能 ! 作为一 种生态材料 ! 在应用中将逐步取代 一些有毒的 # 由石油化工品合成的 胶粘剂 (#)" 在造纸工业中 ! 变性淀粉也有 了一些新的发展 ! 表现在 %! 更加重 视发展专用性强的产品 ! 新的产品 向两性或多元变性方向发展 ! 既进 行阳离子变性又进行阴离子变性及 非离子淀粉 " 这些产品的使用降低 了纸张的生产成本 ! 使企业获得了 更好的利润" " 更加重视环境保 护 ! 发展高留着型产品 " 高留着型淀 粉将大量取代氧化淀粉 " 主要因为 氧化淀粉在纸张上的留着率低 " # 更加重视应用技术的研究 " 变性淀 粉在造纸工业中的应用技术已从单 一品种的应用发展成为多品种协调 应用和优化纸机生产工艺的综合应 用 ! 同时加强对有关应用理论和机 理的研究 (5)"
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论 文!报 告!综 述
变性淀粉的发展及在造纸中的应用
"#$%&’( )*+ ,-.%-/
淀粉 " 阳离子淀粉 " 两性及多元变性 淀粉"非离子淀粉和其它变性淀粉 %
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上已不再局限于纸板 ! 已开始扩大 到厚纸中 ! 在应用目的上已不再局 限于提高层间结合力 ! 还广泛用来 提高挺度 "环压强度及表面强度 % &* ’ 用作表面施胶剂 纸张是 由许多植物纤维形成 ! 为使纸张具 有光滑的表面 ! 一定的强度 ! 较好 的书写和印刷性能 ! 就要在生产过 程中添加施胶剂 % 用作表面施胶
联淀粉 # 复合变性淀粉 # 接枝共聚淀 粉和淀粉塑料等二 # 三代产品 ! 开始 形成系列化 " 尽管我国变性淀粉的 工业生产得到了长足发展 ! 但总体 来说 ! 我国变性淀粉的生产企业规 模较小 ! 工艺水平不高 ! 专用产品 少 ! 缺乏产品质量标准 ! 应用研究较 差 ! 还落后于国际先进水平 "