第一節(jié)  交聯(lián)淀粉的簡介

交聯(lián)淀粉是一種新的合成物質(zhì)，屬于變性淀粉中的一種。聯(lián)淀粉是一種重要的淀粉衍生物。其是由含有二元或多元官能團的交聯(lián)劑與淀粉分子發(fā)生羥基反應(yīng)(生成二醚鍵、二酯基等基團)，從而將兩個或多個淀粉分子交叉連接起來，形成的具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物交聯(lián)淀粉具有抗剪切性能及耐酸性等性質(zhì)，在化工、材料、食品、環(huán)保、紡織、制藥、造紙等 行業(yè) 受到廣泛的應(yīng)用。（可研報告）

第二節(jié) 交聯(lián)淀粉的合成方法

顆粒

只有當顆粒受熱或被化學(xué)物糊化時，才顯出交聯(lián)作用對顆粒的影響。

粘度

淀粉顆粒中淀粉分子間由氫鍵結(jié)合成顆粒結(jié)構(gòu)，在熱水中受熱，氫鍵強度減弱，顆粒吸水膨脹，粘度上升，達到最高值，表示膨脹顆粒已達到了最大的水合作用。繼續(xù)加熱氫鍵破裂，顆粒破裂，粘度下降。交聯(lián)化學(xué)鍵的強度遠高于氫鍵，增強顆粒結(jié)構(gòu)的強度，抑制顆粒膨脹、破裂和粘度下降。隨交聯(lián)程度增加，淀粉分子間交聯(lián)化學(xué)鍵少量增加。約100個AGU有一個交聯(lián)鍵時，則交聯(lián)幾乎完全抑制顆粒在沸水中膨脹，不糊化。

抗剪切性

高速攪拌產(chǎn)生剪切力，使淀粉顆粒迅速破裂，粘度降低。通過交聯(lián)提高了抗剪切能力。

交聯(lián)淀粉的糊粘度對熱、酸和剪切力影響具有高穩(wěn)定性。其穩(wěn)定性隨交聯(lián)化學(xué)鍵不同而有差異。環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)為醚鍵，化學(xué)穩(wěn)定性高，所得交聯(lián)淀粉抗酸、堿，抗剪切和酶作用的穩(wěn)定性高。三偏磷酸鈉和三氯氧磷交聯(lián)為無機酯鍵，對酸的作用穩(wěn)定性高，對堿作用的穩(wěn)定性低，中等堿度時能被水解。

交聯(lián)淀粉具有較高的冷凍穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性。

淀粉顆粒的膨脹度

淀粉顆粒在熱水中膨脹，并有少部分溶解于水中，交聯(lián)能抑制膨脹度，降低熱水溶解度，隨交聯(lián)度增加，這種影響越大。膨脹度和溶解度的測定方法如下：

將淀粉懸浮在水中，85℃攪拌加熱30min，在2000r/min轉(zhuǎn)速下離心15min，糊下沉部分為膨脹淀粉。將上部清夜分離、干燥，即得水溶淀粉的量，計算出溶解度，由膨脹淀粉的質(zhì)量計算膨脹度。

溶解度=水溶淀粉質(zhì)量÷淀粉樣品質(zhì)量（干）×100%

膨脹度=膨脹淀粉質(zhì)量÷[淀粉樣品質(zhì)量（干）×（100－溶解度%）]×100%

薄膜性能

耐氯化鋅穩(wěn)定性

交聯(lián)淀粉對氯化鋅作用的穩(wěn)定性高，適用于干電池電解液的增稠劑，能防止粘度降低、變稀、損壞鋅皮外殼、漏液發(fā)生，并能提高電池保存性。

可消化性 可吸收性

交聯(lián)淀粉的交聯(lián)程度對可消化性沒有很大的影響。

第三節(jié) 交聯(lián)淀粉法的應(yīng)用領(lǐng)域

食品工業(yè)

交聯(lián)淀粉在食品工業(yè)領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用，其可以作為增稠劑、穩(wěn)定劑、結(jié)構(gòu)改良劑等應(yīng)用于方便面、乳制品、冷凍食品、肉制品等食品中。

材料領(lǐng)域

交聯(lián)淀粉具有來源廣、價廉、生物相容性好、無毒害、無免疫原性等優(yōu)點[54]。因此，在材料領(lǐng)域，交聯(lián)淀粉具有一定的應(yīng)用價值?？捎米髂z粘劑、吸附材料等。

吸附材料領(lǐng)域

交聯(lián)淀粉可以吸附重金屬離子以及某些有機物，在吸附材料領(lǐng)域具有一定的應(yīng)用價值。其吸附重金屬離子的機理較為復(fù)雜，一般認為在吸附過程中離子交換和絡(luò)合起主要作用。此外，交聯(lián)淀粉的孔徑也影響吸附性能。

膠粘劑領(lǐng)域

淀粉在膠粘劑領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用。然而，由于淀粉具有耐水性差的缺點，而交聯(lián)淀粉可以克服耐水性差的缺點，因此交聯(lián)淀粉在膠粘劑領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。

生物醫(yī)用領(lǐng)域

交聯(lián)淀粉可以加工成微球或者微膠囊，因此，在生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，交聯(lián)淀粉可作為藥物的載體。A.Zhang等先將淀粉與聚乙二醇(PEG)交聯(lián)，再與硫辛酸(LA)交聯(lián)后制備得到淀粉-g-PEG-LA共聚物。將多柔比星與淀粉/PEG/LA共聚物乳液混合，是多柔比星負載與淀粉-g-PEG-LA共聚物上。將藥物體系進行藥物釋放、體外細胞等實驗后發(fā)現(xiàn)形成的膠束對牛血清白蛋白吸附性較弱，可以細胞對藥物的吸收。

其他材料領(lǐng)域

交聯(lián)淀粉可以提高紙張的抗菌性能、抗張力、耐折度、耐破度，因此，交聯(lián)淀粉在造紙工業(yè)上具有一定的應(yīng)用價值。白春妮等[72]制備了氧化淀粉，并加入甲醛制得輕度交聯(lián)-氧化雙重變性淀粉施膠液。通過對瓦楞原紙的施膠并進行性能測試，發(fā)現(xiàn)表面施膠后的瓦楞原紙比未施膠的瓦楞原紙的環(huán)壓指數(shù)提高26%，抗張指數(shù)提高22.8%，甲醛殘留量低于24mg·Kg-1。Wang.S等使用碳酸鋯銨對木薯淀粉進行交聯(lián)，并添加甘油作為增塑劑，制得交聯(lián)木薯淀粉施膠劑。該木薯淀粉施膠劑的淀粉的平均粒徑為528.6nm；通過SEM發(fā)現(xiàn)在紙張中，交聯(lián)木薯淀粉施膠劑比丁苯乳液施膠劑分散得更均勻，白度更高。

第四節(jié) 交聯(lián)淀粉的用途

淀粉可分為直鏈淀粉與支鏈淀粉，直鏈淀粉是α-D-葡萄糖通過α-1,4-糖苷鍵連接而成的線性高分子化合物，其結(jié)構(gòu)如圖；支鏈淀粉是α-D-葡萄糖通過α-1,4-糖苷鍵連接的基礎(chǔ)上，再通過α-1,6-糖苷鍵連接淀粉鏈而成的具有側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的高聚物，受結(jié)構(gòu)影響，直鏈淀粉比支鏈淀粉拉伸強度更大、結(jié)晶性更高。

交聯(lián)淀粉是淀粉分子上大量的羥基與二官能團或多官能團化合物反應(yīng)形成新的化學(xué)鍵，將淀粉交叉鏈接起來所形成的淀粉衍生物。由于淀粉上C2、C6位的位阻差異及二者位阻差異對氫鍵的連接方式的影響，C2位上-OH比C3位的-OH具有更強的活性，因此交聯(lián)劑易與淀粉的α-葡萄糖環(huán)的C2位的-OH發(fā)生交聯(lián)。

化學(xué)交聯(lián)使淀粉分子間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得交聯(lián)淀粉分子具有高凝膠強度、耐水、耐酸、熱穩(wěn)定性高、粘度大、抗糊化、溶解性低、流動性低、膜強度較高等優(yōu)點。交聯(lián)淀粉根據(jù)交聯(lián)程度可分將交聯(lián)淀粉為低交聯(lián)淀粉和高交聯(lián)淀粉，低交聯(lián)淀粉具備冷凍穩(wěn)定性、粘度穩(wěn)定性、凍融穩(wěn)定性，可作為食品添加劑。高交聯(lián)淀粉在沸水中不糊化，在殺菌操作中能保持穩(wěn)定，因此，可制備橡膠制品防粘劑及外科手套潤滑劑。此外，交聯(lián)淀粉可用于制備耐水性淀粉膜。

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