长效生物可降解微球的研究进展

长效生物可降解微球的研究进展
长效生物可降解微球的研究进展

淀粉作为药物载体的研究现状及应用

淀粉作为药物载体的研究现状及应用 作者:陈立新, 陈茜, Chen Li-xin, Chen Qian 作者单位:陈立新,Chen Li-xin(辽宁省金秋医院,辽宁省沈阳市,110016), 陈茜,Chen Qian(中国药科大学生命学院,江苏省南京市,210009) 刊名: 中国组织工程研究与临床康复 英文刊名:JOURNAL OF CLINICAL REHABILITATIVE TISSUE ENGINEERING RESEARCH 年,卷(期):2010,14(21) 被引用次数:3次 参考文献(6条) 1.肖光渭临床应用淀粉和糖类的思考 2000(02) 2.Ispas-Szabo.P;Ravenelle.F Structure-properties relationship in cross-linked high-amylose starch for use in controlled drug release 1999(323) 3.Te Wierik G;Henk P;Eissens Anko C A new generation of starch products as excipient in pharmaceutical tablets.II.High surface area retrograded pregelatinized potato starch products in sustained-release tablets 1997(45) 4.Clausen AE;Bemkop-Schnurch A Direct compressible polymethacrylic acid-starch compositions for site-specific drug delivery 2001(75) 5.Russell GFJ Starch microspheres as drug delivery system 1983(10) 6.Lindberg B;Lote K;Teder H Microspheres and drug therapy pharmaceutical immunological and medical aspects,1984 1984 引证文献(3条) 1.徐静.邱光美.陈红.康晓梅.曾宪仕.邱扬.程莉萍.邓阳全.张志斌PU/ST/SA复合微球的制备及血液相容性研究[期刊论文]-材料导报 2011(4) 2.邱光美.徐静.申妍婷.俞珊.邢宏蕊.曾宪仕.张志斌聚氨酯/淀粉复合微球的制备及药物释放性能研究[期刊论文] -化工新型材料 2011(10) 3.张丽娟.郭东艳.唐志书.王梅海绵剂的制备及其研究进展[期刊论文]-陕西中医学院学报 2011(3) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/f211483179.html,/Periodical_xdkf201021045.aspx

生物降解材料

生物降解材料: 1.天然生物材料如淀粉、纤维素的改性材料制成的塑料; 2.化学合成聚脂:PLA、PCL、PBS、PPC等; 3.微生物发酵合成高分子化合物:PLA、PHA; 4.转基因植物合成高分子化合物:PHA。 生物基含量和价格 材料优缺点

1.可完全生物降解 2.可替代大部分塑料,价格可以和石油塑料 竞争 3.分子结构多样性,综合性能好 4.可单独使用或和淀粉等其他生物质共同 使用 5.可取代PCL、Ecoflex等石油基可降解材 料 6.核心技术门槛高竞争者很难模仿进入材料具体价格

生物降解塑料生产厂家 种类公司型号产能(吨/年)

PLA PLA产业链

→ → → 产业链分析: 1.PLA改性材料生产企业:其生产受到上下游的影响比较严重。 2.PLA生产企业:此类企业上游供给影响不大,来源和供应量很充足,关键在于企业的生产技术和产能。美国的natureworks处于领先地位,每年14万吨的产能,巴斯夫、日本三井和荷兰普拉克都有超万吨的产能。国内海正生物和金发科技分别拥有5000吨左右的产能,在国内PLA生产商中实力较强。 3.PLA原料(中间物)生产商:PLA生产主要有一步法和两步法两种工艺,两步法应用较多,即先由乳酸聚合并解聚得到中间体丙交酯,再由丙交酯开环聚合得到PLA,两步法中,中间体丙交酯的生产成本和纯度直接影响PLA产品的成本和性能。 4.PLA改性材料使用企业:这些企业使用PLA改性材料作为生产进一步产品的原料,成品涵盖范围包括农业、工业、门用等等领域。PLA材料经过改性和复合,其理化性质得到相应改进,可以采用传统吹塑、热塑机械生产成品,传统成品生产企业的转换成本并不高,而此类企业在国内数量巨大,并不构成对于PLA改性材料生产企业的直接瓶颈。 5.消费者终端:消费者的最终需求,决定了PLA改性和复合材料使用企业对PLA改性材料的间接需求,成为真正的、可能的需求瓶颈。因此,分析PLA改性和复合材料行业下游的关键,在于消费者终端的分析。 PLA改性材料企业

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

生物可降解塑料的应用、研究现状及发展方向汇总

生物可降解塑料的应用、研究现状及发展方向 关键词:可降解塑料,光降解塑料,光和生物降解塑料,水降解塑料, 生物降解塑料 绪论 半个多世纪以来,随着塑料工业技术的迅速发展,当前世界塑料总产量已超过117×108t,其用途已渗透到工业、农业以及人民生活的各个领域并与钢铁、木材、水泥并列成为国民经济的四大支柱材料。但塑料大量使用后随之也带来了大量的固体废弃物,尤其是一次性使用塑料制品如食品包装袋、饮料瓶、农用薄膜等的广泛使用,使大量的固体废弃物留在公共场所和海洋中,或残留在耕地的土层中,严重污染人类的生存环境,成为世界性的公害{1-3}。有资料表明,城市固体废弃物中塑料的质量分数已达10%以上,体积分数则在30%左右,而其中大部分是一次性塑料包装及日用品废弃物,它们对环境的污染、对生态平衡的破坏已引起了社会极大的关注[4]。因此,解决这个问题已成为环境保护方面的当务之急。一般来讲,塑料除了热降解以外,在自然环境中的光降解和生物降解的速度都比较慢,用C14同位素跟踪考察塑料在土壤中的降解,结果表明,塑料的降解速度随着环境条件(降雨量、透气性、温度等)不同而有所差异,但总的而言,降解速度是非常缓慢的,通常认为需要200-400年[5]。为了解决这个问题,工业发达国家采用过掩埋、焚烧和回收利用等方法来处理废弃塑料,但是,这几种方法都存在无法克服的缺陷。进行填埋处理时占地多,且

使填埋地不稳定;又因其发出热量大,当进行焚烧处理时,易损坏焚烧炉,并排出二恶英,有时还可能排放出有害气体,而对于回收利用,往往难以收集或即使强制收集进行回收利用,经济效益甚差甚至无经济效益[6]。 不可降解的大众塑料塑料对地球的危害: (1)两百年才能腐烂。塑料袋埋在地下要经过大约两百年的时间才能腐烂,会严重污染土壤;如果采取焚烧处理方式,则会产生有害烟尘和有毒气体,长期污染环境。 (2)降解塑料难降解。市场上常见的“降解塑料袋”,实际上只是在塑料原料中添加了淀粉,填埋后因为淀粉的发酵、细菌的分解,大块塑料袋会分解成细小甚至肉眼看不见的碎片。这是一种物理降解,并没有从根本上改变塑料产品的化学性质。 (3)影响土壤的正常呼吸。塑料袋本身不是土壤和水体的基本物质之一,强行进入到土壤之后,由于它自身的不透气性,会影响到土壤内部热的传递和微生物的生长,从而改变土壤的特质。这些塑料袋经过长时间的累积,还会影响到农作物吸收养分和水分,导致农作物减产。 (4)易造成动物误食。废弃在地面上和水面上的塑料袋,容易被动物当做食物吞入,塑料袋在动物肠胃里消化不了,易导致动物肌体损伤和死亡因而越来越多的学者提倡开发和应用降解塑料,并将它看作是解决这一世界难题 的理想途径。目前,世界发达国家积极发展降解塑料,美国、日本、德国等发达国家都先后制定了限用或禁用非降解塑料的法规。[7] 可降解塑料的出现,不仅扩大了塑料功能,而且在一定程度上可缓解和抑制环境矛盾,对石油资源是一个补充,而且从合成技术上展示了生物技术和合金化技术在塑料材料领域中的威力和前景,它的发展已经成为世界研究开发的热点。 随着降解技术的完善,降解性能在不断提高而成本在不断降低,可降解

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

生物可降解材料的研究现状

生物降解材料的研究现状 摘要:介绍了生物降解材料和光降解材料的研究背景、研究内容、研究成果和应用现状。分析了其产品对环境的改善和不足,提出了对其降低成本、提高性能和扩大应用范围的建议。关键词:生物降解材料;光降解材料;塑料;成本;环境 近年来,塑料生产技术有了很大的发展,塑料已经渗透到人们生产和生活的各个领域,与水泥、钢铁和木材并称四大工业材料。由于塑料本身具有质量轻,耐腐蚀和易于成型加工等优点,使其成为人们不可或缺的材料。然而现在塑料的使用却面临巨大的挑战。在自然界中塑料很难降解,使用后产生大量固体废弃物。目前在处理这些塑料垃圾时大部分采用焚烧和掩埋的方法,但都未能解决污染问题,例如焚烧后产生的一些有毒气体反而进一步导致了污染的扩散;塑料掩埋地下需要近300 年才能够完全降解。另外石油,天然气等能源都已经面临枯竭的危机,全世界的石油储量大约只能再用40 多年,以石油为原料的塑料生产受到很大的阻力。为了减轻废旧塑料对环境的污染和缓解能源危机,多年来人们尝试开发可降解塑料,用以代替普通塑料制品。 随着可生物降解塑料技术的发展,聚乳酸(PLA) 、生物聚酯等生物降解材料的逐渐成熟,将推进塑料制品可生物降解化,为减少废旧塑料制品带来的污染,并为最终实现资源和环境的可持续性发展找到出路。目前可降解塑料的研制开发十分活跃,并部分进入工业化生产,但从总体上看,当前降解仍处于有待于对技术进行更深入研究、提高性能、降低成本、拓宽用途并逐渐推向市场的阶段。本文对生物可降解材料的发展和应用现状进行了简介,并指出其不足。 1 目前各国生物课可降解塑料的应用现状 生物降解塑料[1]不仅在生产过程中有节能减排效果,而且在使用过程也具有环境友好的特征。普通聚烯烃塑料的合成会排放大量CO2 等尾气及污染物,而塑料制品大量使用,尤其是农用薄膜和包装材料又造成了日益严重的白色污染。但生物降解塑料则不然,其原料来源是可以再生的农作物,农作物在生长过程中通过光合作用可以吸收CO2 放出氧气,其制品废弃物可以在掩埋堆肥条件下完全降解成水和CO2 ,无污染物产生。我国已成功开发的新型降解塑料------二氧化

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

生物可降解材料项目可行性研究报告

生物可降解材料项目可行性研究报告 泓域咨询丨规划设计·投资分析

第一章项目绪论 一、项目名称及建设单位 (一)项目名称 生物可降解材料项目 (二)项目建设单位 某某有限公司 二、项目拟建地址及用地指标 (一)项目拟建地址 该项目选址在某某工业园区。 (二)项目用地性质及用地规模 1、该项目计划在某某工业园区建设,用地性质为工业用地。 2、项目拟定建设区域属于工业项目建设占地规划区,建设区总用地面积56667.0 平方米(折合约85.0 亩),代征地面积510.0 平方米,净用地面积56157.0 平方米(折合约84.2 亩),土地综合利用率100.0%;项目建设遵循“合理和集约用地”的原则,按照生物可降解材料行业生产规范和要求进行科学设计、合理布局,

符合生物可降解材料制造和经营的规划建设需要。 (三)项目用地控制指标 1、该项目实际用地面积56157.0 平方米,建筑物基底占地面积38523.8 平方米,计容建筑面积63401.4 平方米,其中:规划建设生产车间51552.1 平方米,仓储设施面积7075.8 平方米(其中:原辅材料库房4267.9 平方米,成品仓库2807.9 平方米),办公用房2471.0 平方米,职工宿舍1403.9 平方米,其他建筑面积(含部分公用工程和辅助工程)898.6 平方米;绿化面积3706.4 平方米,场区道路及场地占地面积13926.9 平方米,土地综合利用面积56157.1 平方米;土地综合利用率100.0%。 2、该工程规划建筑系数68.6%,建筑容积率1.1 ,绿化覆盖率6.6%,办公及生活用地所占比重5.2%,固定资产投资强度3532.5 万元/公顷,场区土地综合利用率100.0%;根据测算,该项目建设完全符合《工业项目建设用地控制指标》(国土资发【2008】24号)文件规定的具体要求。 三、项目建设的理由 表征制造强国的一些指标,如单位制造业增加值的全球发明

(完整版)可降解高分子材料

可降解高分子材料 1 可生物降解高分子材料的定义 可生物降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 2 生物降解高分子材料降解机理 生物降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物(有机酸、酯等);然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。降解除有以上生物化学作用外,还有生物物理作用,即微生物侵蚀聚合物后,由于细胞的增大,致使高分子材料发生机械性破坏。因此,生物降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物降解的机理尚未完全阐述清楚:除了生物降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。 人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性,发现与其结构有很大关系,包括化学结构、物理结构、表面结构等。高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱,一般情况下:脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键> 亚甲基。当同种材料固态结构不同时,不同聚集态的降解速度有如下顺序:橡胶态>玻璃态>结晶态。一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和,微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑L性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。生物可降解高分子材料的降解除与材料

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

生物降解高分子材料研究

生物降解高分子材料研究 [摘要] 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 [关键词] 生物降解;高分子材料;应用 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳的高分子材料。根据降解机理的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光一生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全生物降解高分子材料(Biodegradable materials)和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestructible materials);按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合

生物可降解塑料塑料的最新研究现状

生物可降解塑料的研究现状 摘要:生物可降解材料因其具有可降解的特性越来越受到人们的关注。本文主要介绍生物可降解塑料的应用背景,塑料的最新研究及其成果。其中可降解塑料包括淀粉基高分子材料、聚乳酸和PHB。 关键词:生物可降解塑料白色污染淀粉基材料聚乳酸PHB 现代材料包括金属材料、无机非金属材料和高分子材料作为现代文明三大支柱(能然、材料、信息)之一在人类的生产活动中起着越来越重要的作用。[1]传统的高分子塑料在给国民经济带来快速发展,人民生活带来巨大改变的同时也给人类的生存环境带来了巨大的破坏。当今社会“白色污染”的问题变得越来越受关注。这类塑料由于在自然环境下难以降解处理,以致造成了城市环境的视觉污染,同时由于它们不能像草木一样被生物降解,还常常引起动物误食,并造成土壤环境恶化。塑料制品在食品行业中广泛使用,高温下塑料中的增塑剂、稳定剂、抗氧化剂等助剂将渗入到食物中,会对人的肝脏、肾脏及中枢神经系统造成损害。塑料的大量使用必然会带来如何处理废弃塑料的难题。传统的塑料处理方法主要包括直接填埋、焚烧、高温炼油等方法。这些处理方法不仅对环境造成破坏,同时也对人类健康构成巨大威胁。石油、天然气等能然已面临危机,以石油为原料的塑料生产将受到很大的阻力。为了减少废弃塑料对环境的污染和缓解能然危机,多年来人们努力开发生物可降解材料,用以替代普通塑料。生物可降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。生物降解过程主要分为三个阶段:(1)高分子材料表面被微生物粘附;(2)微生物在高分子表面分泌的酶作用下,通过水解和氧化等反应将高分子断裂成相对分子量较低的小分子化合物;(3)微生物吸收或消化小分子化合物,经过代谢最终形成二氧化碳和水。 一、生物可降解材料的种类 按照原料组成和制造工艺不同可分为以下三种:天然高分子及其改性材料、微生物合成高分子材料和化学合成高分子材料。天然高分子中含量最丰富的资源包括纤维素、甲壳素、木质素、淀粉、各种动植物蛋白质以及多糖类等,他们具有多种官能团,可通过物理或化学的方法改性成为新材料,也可通过物理、化学及生物技术降解成单体或低聚物用作能源及化工原料。微生物合成高分子降解塑料是由生物发酵方法制的一类材料。 二、最新研究成果及其应用 2.1天然高分子及其改性材料 天然合成高分子降解塑料天然高分子大多数可以生物降解,但热学、力学性能差,不能满足工程材料的性能要求。通过对天然高分子改性可以得到能有实用价值的天然高分子降解塑料。其中天然高分子聚合物降解塑料包括淀粉、纤维素、木质素、多糖以及蛋白质等为基材的复合材料。淀粉是植物经光合作用而形成的碳水化合物,由于其来源广泛、价格低廉、降解后仍以二氧化碳和水的形式回归到自然,被认为是完全没有污染的可再生能源,以淀粉基高分子材料的塑料制品已在非食用领域得到了广泛的开发和研究。 淀粉基高分子材料包括淀粉填充塑料和完全淀粉基塑料。其中,淀粉基填充塑料主要是指以淀粉作为填充剂,与PE、PP等通用塑料共混。[2]传统的淀粉填

可生物降解高分子材料的分类及应用_王周玉

四川工业学院学报 Journa l of S ich ua n Uni vers ity o f Sc ience and Tec hnolog y 文章编号:1000-5722(2003)增刊-0145-03 收到日期:2003-03-22 基金项目:中国石油天然气集团公司中青年创新基金项目(部(基)349):四川工业学院人才引进项目(0225964) 作者简介:王周玉(1977-),女,四川省彭州市人,西华大学生物工程系助教,硕士,主要从事高聚物的合成、改性性质及其应用的研究。 可生物降解高分子材料的分类及应用 王周玉,岳 松,蒋珍菊,芮光伟,任川宏 (西华大学生物工程系,四川成都 610039) 摘 要: 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 关键词: 生物降解;高分子材料;应用 中图分类号:O631.2 文献标识码:B 0前言 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料[1]是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳 的高分子材料。根据降解机理[1,2] 的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光-生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景,所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全 生物降解高分子材料(Biodegradable materials )和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestructible materials );按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 [3,4] 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合成量超过1010 吨。利用它们制备的生物高分子材料可完全降解、具有良好的生物相容性、安全无毒,由此形成的产品兼具天然再生资源的充分利用和环境治理的双重意义,因而受到各国的重视,特别是日本。如日本四国工业技术实验所用纤维素和从甲壳素制得的脱乙酰壳聚糖复合,采用流延工艺制成的薄膜,具有与通用薄膜同样的强度,并可在2个月后完全降解;他们还对壳聚糖—淀料复合高分子材料进行了大量的研究工作,发现调节原料的比例、热处理温度,可改变高分子材料的强度和降解时间。 天然高分子材料虽然具有价格低廉、完全降解等诸多优点,但是它的热力学性能较差,不能满足工程高分子材料加工的性能要求,因此对天然高分子进行化学修饰、天然高分子之间的共混及天然高分子与合成高分子共混以制得具有良好降解性、实用性的生物降解高分子材料是目前研究的一个主要方向。1.2 微生物合成高分子材料[3,4,5] 微生物合成高分子材料是由生物通过各种碳源发

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

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