小麦淀粉工艺范文

2022-06-02

第一篇:小麦淀粉工艺范文

小麦淀粉生产线可行性分析报告

一、我国目前小麦淀粉、谷朊粉生产现状

小麦淀粉具有悠久历史,其在食品、制药、纺织等行业需求量不断增加,其加工之量发展很快。在小麦淀粉生产过程中,分离出大量的高蛋白聚合物,即谷朊粉(湿面筋)。它的主要成份麦胶蛋白和谷物蛋白组成,经工艺国工成粉状,保持原来的自然活性,复水后性状如初,保持原来的粘弹,柔软性能,谷朊粉的蛋白质含量很高,在75%以上,是一种良好的天然添加剂,因此它被应用各种专用面粉、米粉、营养保健品行业。 国外的小麦淀粉生产主要集中在澳大利亚、美国及欧洲的荷兰、法国、英国等地,其加工工艺及设备代表当今世界小麦淀粉工业发展方向,小麦淀粉制造原料为小麦粉,目前我国的生产工艺较为落后的间歇式、半机械化、敞开式传统的工艺方法,科技含量低。近几年来,由于小麦淀粉的生产迅速发展,急需产量大,质量好的小麦淀粉、谷朊粉生产线,才能满足市场需求。

二、项目概况

(一)、****有限公司位于法汤高速路口,占地面积***平方米,公司院内***㎡空地为开发项目区位。

(二)、规划总建筑面各为2400平方米,其中淀粉车间1300平方米,谷朊粉车间800平方米,沉淀池300平方米,整体规划充分考虑各性质建筑协调和衔接,体现规划区的现代和时尚,具备了高品质的生产环境和高标准的建筑风格。

三、投资环境分析

(一)、国家各级政府出台系列改筹,鼓励支持农村农副产品深加 1

工,持续稳定,力度越来越大。

(二)、各级政府出台系列改筹支持鼓励调动农民种粮积极性,扶风作为农业大县,粮食产量连年丰收,解决丰产不增收,提高农民收入。

(三)、当地盛产小麦,质硬品种好,是小麦淀粉生产的最佳原料,而且充足有余。

四、价格预测

根据本产品自身特点,参考当地小麦价格及近年产品销售实际,本项目预测价格

(一)、小麦淀粉价格为2300元/吨

(二)、小麦谷朊粉价格为8400无/吨

五、项目生产能力设计

设备造用由北京粮院,在参照国外先进工艺的基础,结合我国实情,自行设计,上海通用生产的年消化面粉340000吨生产线 ,工艺先进,科技含量高,产品可与进口产品比美。

六、投资估算

(一)、项目土建600万元,其中淀粉车间300万元,谷朊粉车间200万元,沉淀池50万元,库房50万元。

(二)、设备投资估算,小麦淀粉生产设备300万元,谷朊粉生产设备200万元。

(三)、电力设备投资估算50万元,锅炉40万元。

七、资金筹措

根据投资估算及项目实施进度计划,投入资金1200万元,其中自有资金550万元,销售回笼资金150万元,需新增加贷款资金500万

元。

八、项目经济效益分析

本项目年加工面粉36000吨×280元(吨毛利)=1008万元,减去各种成本1008万元÷70%(费用)=324万元(净利润)。

九、结论

经过我们认真研究分析,无论从实施公司发展战略,特别是对企业利润中心的要求来看,还是从保证本企业实现可持续发展,有效益地发展来看,开发项目均是必要的,是可行的。

综上所述,该项目在投资方向、经济规模、经济效益和抗风险能力方向,既有可行性,又有可操作性。

2012年2月16日

第二篇:哪些食物含有淀粉?

笼统的说蔬菜水果不含淀粉,米面淀粉最高 ,但是水果中的果糖也是转变成可吸收的糖,淀粉最终也是转化成单糖被人体吸收利用,所以只能比较谁含量较少 淀粉含量多的:藕,土豆,山药,地瓜, 少的:含水较少的,如黄瓜,绿豆芽,胡萝卜(生吃只可以吸收10%左右,还有增加肠蠕动的功效,排除毒素)像一些菌类也不含淀粉,瘦肉也不含.奶类制品也不含,可放心食用鸡蛋、猪肉、海鲜等动物性食物不含淀粉,因为淀粉是植物以光合作用为基础合成的,菌类不能进行光合作用所以蘑菇、木耳、灵芝等应该也不会含有淀粉。

哪些食物含糖分高?

1、膨化食品和核桃粉、芝麻糊等速溶糊

膨化食品和核桃粉、芝麻糊等速溶糊是加工食品中最大的“隐藏糖”藏匿者。比如雪饼、鲜贝、虾条等膨化食品,因为含油脂少,被不少商家抓住这一点大打健康牌,很多家长也喜欢买给孩子吃。它们吃起来虽是咸的,但里面含有大量淀粉,却不含任何能抑制血糖上升的膳食纤维。

核桃粉和芝麻糊也是如此,稍有生活经验的人都知道,它们即使磨成粉,加入沸水后也不能搅成糊,厂家一般都会加入淀粉糊精等添加剂让其成糊。这两种食物中的淀粉进入体内,升高血糖的速度比糖还要快。

与此类似的还有土豆、芋头等高淀粉蔬菜。这些食物中的淀粉食入后会迅速转化为葡萄糖,它和吃白糖没什么分别。

2、水果

很多人以为吃起来甜的水果含糖就多,很容易就陷入无糖误区。比如西瓜吃起来甜,其含糖量仅为4.2%,猕猴桃吃起来较酸,含糖量却是10%。

含糖量在9%~13%之间的水果还有苹果、杏、无花果、橙子、柚子、荔枝等,而柿子、桂圆、香蕉、杨梅、石榴等水果,含糖量超过了14%。

3、面包、话梅、酸奶和调味酱

一般的白面包100克中含有10~20克左右的白糖,这还不算其本身的淀粉含量。话梅等零食为了防止变质,会加入大量的糖抑制细菌生长。酸奶的制作配方是100克牛奶配10克左右的白糖;番茄酱、烧烤汁等调味酱里,每百克大概有15克左右的糖。哪怕是市面上广为流行的“无糖食品”,其中添加的木糖醇对血糖的影响虽然小于白糖,但研究表明,每克也会产生2.4千卡的能量,比葡萄糖每克产生4千卡的能量只低一点。因为木糖醇的价格远远高于白糖,不少“无糖食品”中甚至同时添加木糖醇和白糖,这种造假行为极易误导消费者。

你每天都吃了多少隐藏糖?

由于隐藏糖的存在,我们在生活中会随时随地陷入糖过量的风险中:如果你早晨吃100克白面包(含糖20克),中午吃半份红烧肉(含糖25克)、一碗米饭(约等于20克糖产生的热量),下午喝一小瓶乳酸饮料(含糖16克),再吃一个梨(含糖20克),晚上吃半份鱼香肉丝(含糖15克)、一碗米饭,这样一天下来,摄入的“隐藏糖”就达到136克!

女性每天从添加糖中摄入的热量不能超过100千卡,男性不能超过150千卡,而136克糖就相当于544千卡!这些糖进入身体后,会让你的血糖骤增,刺激胰岛素分泌,不但危害糖尿病人的健康,对健康的人也同样有害。

第三篇: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

学期

课 程 号: 课程名称: 论文题目: 学科专业: 学

号: 姓

名: 任课教师:

73414 生态环境科学

热塑性淀粉材料的研究进展与应用 材料学 3130161 王礼建 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。淀粉与水分子相互结合,从而形成颗粒状结构,因此淀粉具有亲水性,但不溶于水,从而大量存在于植物体中。

淀粉是一种高度结晶化合物,分子间的氢键作用力很强,淀粉的糖苷键在150℃时则开始发生断裂,因此其熔融温度要高于分解温度。

2 热塑性淀粉的塑化

2.1 热塑性淀粉的塑化机理

淀粉分子含大量羟基,分子间及分子内部氧键作用很强,对其直接加热,升至理论熔融温度之前,淀粉便开始分解,即淀粉颗粒内的平衡水因升温会而丢失,导致淀粉的分解(通常天然淀粉水分含量约为9%~12%)。淀粉的热塑性增塑就是使淀粉分子结构无序化,形成具有热塑性能的淀粉树脂。其机理就是在热力场、外力场和增塑剂的作用下,淀粉分子间和分子内氢键被增塑剂与淀粉之间较强的氢键作用所取代,淀粉分子活动能力得到提高,玻璃化转变温度降低。增塑剂的加入破坏了淀粉原有的结晶结构,使分子结构无序化,实现由晶态向非晶态的转变,从而使淀粉在分解前实现熔融,淀粉表现出热塑性[3]。 2.2 热塑性淀粉的塑化剂

塑化剂的作用是降低材料的熔体黏度,玻璃化转变温度及产品的弹性模量,但不改变被增塑材料基本的化学性质。被塑化的淀粉颗粒状结构变小(球晶尺寸变小)甚至消失,球晶结构受到破坏,只剩少数片晶分散于非晶态连续相中。同时,淀粉分子间和分子内的氧键作用被削弱破坏,分子链扩展力提高。淀粉在塑化过程中伴随有二级相变过程一玻璃化相变,淀粉的玻璃化转变温度降低,在分解前可实现微晶熔融,长链分子开始运动,分子间产生相对滑动,并由双螺旋构象变为无规线团构象,聚合物变得有粘性,柔韧,从而使淀粉具有热塑加工的可能性。

热塑性淀粉常用的塑化剂有:水,多元醇(丙三醇,乙二醇,丙二醇,山梨醇等),酰胺类(尿素,甲酰胺,乙酰胺等),高分子类(聚乙烯醇,聚乙二醇等)。

(1)水

水是淀粉加工中最常用的塑化剂。由于水的存在,使淀粉颗粒在加工过程中发生一系列不可逆转转变,通常将这些变化称为凝胶化或糊化。此时可观察到淀粉颗粒发生吸水,膨胀,无定形化,双折射等现象[4],使淀粉在高温高剪切条件下转变成热塑性淀粉。

Biliaderis [5]发现,淀粉的溶融温度依赖于水分的含量。一方面,水分的含量要能在淀粉降解前对结晶产生足够的破坏,另一方面,水分也不能过多,以免造成熔体粘度低和材料的低模量。另外,水分过低,加工过程中发生热降解,离模膨胀加剧。熊汉国[6-7]以水,丙三醇等小分子为塑化剂,发现塑化淀粉的结晶峰数急剧减少,说明淀粉结晶区被塑化剂破坏,淀粉中无定形成分增加,淀粉转变为具有热塑性的高分子材料。他认为水是淀粉最有效的塑化剂,其用量达淀粉质量的15wt%。而Mwootton和A.C.Eliasson认为:使小麦淀粉凝胶化的最小水分含量为33%左右[8]。

但是Loercks[9]认为,热塑性淀粉挤出过程中,若淀粉中水的质量分数≥5%,生成的是解体淀粉而非热塑性淀粉,解体淀粉的结构未完全破坏,材料变脆且无可伸缩性,不能用于制备降解塑料。Loerkcks以疏水性可生物降解聚合物(脂肪族,脂肪族聚醋与芳香族聚酷等)作塑化剂加入淀粉溶体,均勻混合并制成淀粉母料,发现疏水性可生物降解聚合物作为增塑剂,可避免在热塑性淀粉溶体中有可迁移,使淀粉在溶融-塑炼过程中形成热塑性淀粉而非解体淀粉。他同时指出,天然淀粉转变为热塑性淀粉有两个关键因素:1.原淀粉与塑化剂混合时,需将原淀粉溶点降至制止淀粉分解温度以下;2.淀粉应充分干燥,以抑制解体淀粉的形成。

尽管水对于生成热塑性淀粉所起到的塑化作用还需进一步研究,但根据GBT/2035-1996中热塑性塑料的定义:在塑料整个特征温度范围内,能够反复加热软化和反复冷却硬化,且在软化状态采用模塑,挤塑或二次成型,通过流动能反复模塑为制品的塑料,称为热塑性塑料。所以在这里仍可把淀粉中水的质量分数≥5%时制备的材料称为热塑性淀粉。

(2)多元醇

水作塑化剂时对温度控制要求较高,而小分子量的多元醇同样可以替代水的作用,所以人们通常用沸点更高的多元醇作为淀粉塑化剂。王佩章[10]对淀粉热塑机理进行了研究,分别使用甘油,乙二醇,聚乙烯醇,山梨醇四种增塑剂制备热塑性淀粉。他认为釆用适当含羟基的高分子量增塑剂和低分子量增塑剂混合增塑,利于提高制品的力学性能。在对于玉米淀粉,木薯淀粉以及可溶性淀粉三种淀粉的塑化研究中发现,直链淀粉比支链淀粉更易塑化及与树脂混合。于九皋[11]用单螺杆挤出机制备了淀粉与多元醇混合物,并研究了其力学性能和流变性能,发现随多元醇的分子量增大及经基数的增加,其塑化能力下降。小分子量的乙二醇和丙三醇比分子量略大的木糖醇和甘露醇分子更易运动,因此可更有效地渗入淀粉分子链间,对淀粉分子间氧键作用破坏更大。而大分子的木糖醇和甘露醇,由于每个分子所含经基数太多,虽与淀粉分子间作用力也较强,但渗透作用远不如乙二醇和丙三醇。通过计算共混物的粘流活化能△Eη辨别分子链柔性大小,发现木糖醇共混物的△Eη=225.1kg/mo1,两三醇共混物的△Eη=122.5kg/mol,后者分子链的刚性明显小于前者。

3 热塑性淀粉的增强

热塑性淀粉材料耐水和力学性能的不足,限制了应用范围,近年来研究表明,加人增强体形成热塑性淀粉复合材料,其耐水和力学性能可得到很好的改善。增强体为复合材料中承受载荷的组分[12]。目前,用于增强热塑性淀粉的增强体主要有有机纤维和无机矿物两大类材料。 3.1 有机纤维增强热塑性淀粉

有机纤维密度小、比强度高、韧性好,是理想的增强材料[13],主要包括天然纤维和合成纤维。 3.1.1 天然纤维

天然纤维的结构比较复杂,一般主要由纤维素、半纤维素、木质素和果胶四种高分子聚合物组成。纤维的机械性能取决于纤维含量和微纤丝角。当纤维作为强化剂时,我们希望纤维中纤维素含量较高,微纤丝角较小。纤维的品质和其他特性还有纤维的生长条件、纤维的大小、成熟度及纤维的提前方法有关。天然纤维在自然环境中容易吸潮,其缺点就是在含水量高时的耐久性和形状稳定性较差。

马晓飞等[14]在尿素/甲酰胺混合体系(增塑剂:玉米淀粉质量比为3:10)的UFTPS中加入微棉绒纤维(长度大约12mm),一步挤出成型。微棉绒纤维的加入可以有效提高UFTPS的力学性能、耐水性和热稳定性。纤维质量分数从0%增加到20%时,拉伸强度提高了3倍,达到15.16 MPa,而断裂伸长率则从105%降到了19%。另外实验还指出,纤维含量在15%以下,样品具有很好的加工性能。Romhany等[15-16]采用跨层级亚麻纤维(平均纤维直径在68μm)增强TPS,研究其拉伸断裂行为,使用的含量分别为20%、40%、60%,在亚麻纤维为40%之前,随纤维含量增加,复合材料的拉伸性能是提高的,当亚麻纤维含量为40%时,拉伸强度是纯TPS的3倍。用声发射的方法研究样品内部缺陷成长和断裂行为,指出主要由亚麻纤维的含量和排列方式决定。 3.1.2 合成纤维

目前,用合成纤维来增强热塑性淀粉的例子比较少,这主要是因为多数合成纤维降解性能差,而热塑性淀粉本身是要取代传统石油塑料的应用,减少污染。Jiang等[17]采用原位聚合法将聚乳酸(PLA)纤维化后来增强热塑性淀粉,得到的复合材料耐水性能和力学性能均有很大提高,且PLA为可降解材料,被认为是具有很强的经济竞争力的高效复合材料。

3.2 无机矿物材料增强热塑性淀粉

无机矿物材料由于共价键结合力强,具有质坚硬,抗压强度高,耐热性好,熔点较高等优点,且化学稳定性较强[18],在热塑性淀粉中加入无机矿物材料来增强体系的力学性能和耐水性已被广泛研究。Huang等[19]使用乙醇胺改性和柠檬酸活化的蒙脱土来增强甲酰胺/乙醇胺混合增塑剂增塑的FETPS,制备纳米复合材料,从X射线衍射(WAXD)可以看到,蒙脱土改性后层间距离由1.0lnm增加到了2.08 nm,FETPS可以很好地分布在层间。当改性后的蒙脱土含量为5%时,该纳米复合材料的拉伸应力达到7.5MPa,拉伸应变为85.2%,而纯的FETPS的这两项值分别为5.6MPa和95.6%。同样的改性MMT也用来增强尿素/乙醇胺混合增塑剂增塑的UETPS[20],效果类似。Schmitt等[21]用未改性埃洛石纳米管(HNT)和苯扎氯铵改性的埃洛石纳米管(MHNT)来增强热塑性小麦淀粉TPWS,埃洛石纳米管具有100—120 nm的外径和60~80nm的内径,长度平均在500—1200 nm。埃洛石纳米管的加入轻微地增强了ST的热性能,分解温度移向高温。不管是改性或未改性的埃洛石纳米管,添加后,拉伸性能显著增强,同时还不破坏纳米复合材料的延展性。

3.3 其他增强材料

其他增强材料有粉煤灰[22]、羧酸盐多壁碳纳米管[23]、纳米SiO2[24]、海藻酸钠[25]、壳质素[26]等均可使热塑性淀粉材料的力学性能和耐水性能得到改善。

粉煤灰是燃烧煤粉的副产品,却也可以用来增强热塑性淀粉,对于甘油增塑的GTPS而言,粉煤灰能使其拉伸强度从4.55 MPa增加到12.86 MPa,同时杨氏模量增加6倍。当含量超过20%时,效果开始下降。羧酸盐多壁碳纳米管的添加量在1.5%以下时,具有较好的增强效果,且该体系具有一定的导电性能;当含量超过1.5%时,易发生团聚,甘油在一定程度上可以抑制团聚,但效果有限。纳米SiO2,的加入可以和淀粉形成很好的相互作用,用酶分解淀粉,纳米SiO2/TPS体系有效减缓了淀粉的分解的速度,同时分解程度也得到减小。1%的海藻酸钠加入可以降低挤出机的加工温度,明显提高TPS的杨氏模量,体系的力学性能主要由海藻酸钠的含水量决定。0.1%-10%的壳质素添加可有效提高复合材料的拉伸性能和耐水性,这是由于壳质素的刚性和相对淀粉的低亲水性。

4 市场应用现状

近年来,国内外生物降解塑料蓬勃发展,逐渐呈现出取代传统塑料的趋势。淀粉基生物降解塑料广泛应用于人们生产生活的各个方面,如包装材料,农用地膜等。目前欧美国家已经建立起了万吨级的生产线。意大利Novanmont公司是世界最先开发淀粉基生物降解塑料的国家,其中淀粉/聚乙烯醇、淀粉/聚己内酯生物降解塑料已有多年历史,主要用途为包装材料,堆肥袋,卫生用品,一次性餐具,农用地膜等,市场规模从2001年的24kt增长到2003年的120kt。美国 Warner-Lambert公司生产的商品名为“Noven”的生物降解材料,以糊化淀粉为主要原料,添加少量可生物降解的添加剂如聚乙烯醇,经螺杆挤出机加工而成的热塑性淀粉复合材料,淀粉含量达90%以上,并具有较好的力学性能。美国Air Product & Chemical 公司开发了“Vinex”品牌,它是以聚合度较低的聚乙烯醇与淀粉共混,具有水溶性、热塑性和生物降解性,近年来受到了极大的重视。日本合成化学工业公司也开发出商品名为“Ecomate AX”的具有热塑性、水溶性和生物降解性的淀粉基树脂,该树脂引入具有热塑效果分子结构的乙烯醇共聚物,可在挤塑、吹塑、注塑等工艺下成型。

加拿大 EPI 公司开发的氧化-生物降解塑料添加剂技术应用于传统聚烯烃塑料制品,不改变或影响塑料传统加工制造过程。TDPA-PE购物袋样品以LDPE和 LLDPE 为基础,聚合物分子分解成氧化分子碎片,暴露或埋藏于土壤,或与成熟堆肥混合,在设定的时间内,可生物降解成 65%-75%的矿化物质(由微生物把碳转化成二氧化碳)以及10%-15%细胞生物量。

淀粉基塑料及淀粉与BDP共混物是我国积极开发的产品,研制而的单位相当多。主要研发单位有中科院理化所,长春应化所,江西科学院,北京理工大学和天津大学等。已经进行中试的单位有广东上九生物降解塑料有限公司,浙江天示生态科技有限公司等。

中科院长春应化所研制的淀粉基生物降解薄膜,采用独特的三元增塑体系制成,淀粉含量60%以上,机械性能(厚度20-50μm,断裂强度12-30MPa,断裂伸长率50-250%)与同等厚度的PE薄膜相当,适用于购物袋、垃圾袋、杂物袋等。

江苏九鼎集团近期内开工建设“两万吨生物可降解塑料项目”。九鼎集团聘请中科院专家担任技术指导和总工程师,3年试验和攻关完成了一系列科研课题,生物可降解塑料生产技术取得重大突破,在国内首次具备完全工业化生产能力,今后3年内可以形成年产2万吨生物可降解塑料生产能力。

5 热塑性淀粉塑料存在的主要问题

虽然热塑性淀粉早己有人用不同的方法进行了研制,而且应用于食品工业,但用于制造塑料却是在近期,全淀粉热塑性塑料是20世纪90年代的新型材料。然而其推广应用还存在一些问题。

(1) 降解性能:填充型和淀粉共混聚烯烃塑料型的主要成分为合成树脂,不能完全降解,只是使材料整体力学性能大幅度降低进而崩馈成碎片或呈网架式结构,且其碎片更难以收集处理。比如将其用于农用地膜,聚稀轻产物仍残留于土壤中,长期累积会导致农业大量减产。此外,还存在降解速度低于堆积速度,产品降解速度的人为控制性不好等问题。

(2) 使用性能:目前,国内外研制的全淀粉塑料强度大多不如现行使用的通用塑料,主要表现在耐热性和耐水性差,物理强度不够,仅适于制造一次性使用的是传统塑料在应用中的最大优点。

(3) 成本价格偏高:全降解塑料的价格比传统塑料制品高3~8倍,尽管目前的生物降解塑料中,全淀粉塑料是最有可能与普通塑料价格持平的,但国内外的淀粉降解塑料价格仍比普通塑料高许多,使推广受到限制。美国Novon International公司,円本谷物淀粉公司,円本住友商事会社,意大利Ferruzzi公司和Novamont公司等已宣布研制成功全淀粉降解塑料[w(淀粉)=90~100 %],能在1~12个月内实现完全生物降解,不留任何痕迹,无污染,能够用于制造各种薄膜,容器和垃圾袋等。由于价格原因,现阶段只能作为医用材料,高级化妆品以及美国海军出海食品用的容器。而对环境影响较大的垃圾袋,一次性餐具,一次性包装袋及农用膜等材料,热塑性淀粉塑料目前还难以涉足。

6 展望

生物降解塑料无论从地球环境保护,或开发取之不尽的可再生资源的角度来看,还是从合成功能性高分子和医用生物高分子的高科技产品的角度来看,都充分显示了其重要意义,符合可持续发展战略的要求,前景看好。

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melt—blended

halloysite

nanotubes/wheat

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第四篇:植物中淀粉含量测定

实验 14 植物组织中淀粉含量的测定

Ⅰ 蒽酮硫酸法

一、原理

淀粉是由葡萄糖残基组成的多糖,在酸性条件下加热使其水解成葡萄糖,然后在浓硫酸的作用下,使单糖脱水生成糠醛类化合物,利用蒽酮试剂与糠醛化合物的显色反应,即可进行比色测定。

二、实验材料、试剂与仪器设备

(一)实验材料

任何植物材料。

(二)试剂

• 浓硫酸(比重 1.84 )。

• 9.2mol/L HClO 4 。

• 蒽酮试剂,同实验 24 。

(三)仪器设备

电子天平,容量瓶: 100 mL 4 个、 50 mL 2 个,漏斗,小试管若干支,电炉,刻度吸管 0.5mL 1 支、 2.0 mL 3 支、 5 mL 4 支,分光光度计,记号笔。

三、实验步骤

1. 标准曲线制作 同实验 24 恩酮法。

2. 样品提取 称取 50 ~ 100 mg 粉碎过 100 目筛的烘干样品,置于 15 mL 刻度试管中,加入 6 ~ 7 mL 80 %乙醇,在 80 ℃水浴中提取 30 min ,取出离心( 3000 rpm ) 5 min ,收集上清液。重复提取两次(各 10 min )同样离心,收集三次上清液合并于烧杯,置于 85 ℃恒温水浴,使乙醇蒸发至 2 ~ 3 mL ,转移至 50 mL 容量瓶,以蒸馏水定容,供可溶性糖的测定。

向沉淀中加蒸馏水 3 mL ,搅拌均匀,放入沸水浴中糊化 15 min 。冷却后,加入 2 mL 冷的 9.2 mol/L 高氯酸,不时搅拌,提取 15 min 后加蒸馏水至 10 mL ,混匀,离心 10 min ,上清液倾入 50 mL 容量瓶。再向沉淀中加入 2 mL 4.6 mol/L 高氯酸,搅拌提取 15 min 后加水至 10 mL ,混匀后离心 10 min ,收集上清于容量瓶。然后用水洗沉淀 1 ~ 2 次,离心,合并离心液于 50 mL 容量瓶用蒸馏水定容供测淀粉用。

3. 测定 取待测样品提取液 1.0 mL 于试管中,再加蒽酮试剂 5 mL ,快速摇匀,然后在沸水浴中煮 10 min ,取出冷却,在 620 nm 波长下,用空白调零测定光密度,从标准曲线查出糖含量( μg )。

四、结果计算

式中: C ——从标准曲线查得葡萄糖量, μg 。

V T ——样品提取液总体积 , mL 。

V 1 ——显色时取样品液量, mL 。

W ——样品重, g 。

0.9 ——由葡萄糖换算为淀粉的系数。

Ⅱ 碘 - 淀粉比色法

一、原理

对于淀粉含量较少的植株样品,也可采用碘–淀粉比色法。淀粉在加热情况下能溶于硝酸钙溶液中,当碘化钾和硝酸钙共存时,碘能以碘–淀粉蓝色化合物沉淀全部淀粉。将此沉淀溶于碱液,并在酸性条件下与碘作用形

成蓝色溶液进行比色。

二、实验材料、试剂与仪器设备

(一)实验材料

任何植物材料。

(二)试剂

1 . 80 %硝酸钙溶液。

2 . 0.5 %碘液:称 5.00 g 结晶碘和 10.00 g 碘化钾,放入研钵混合干研,然后加 10 mL 蒸馏水研至全部碘溶解,将溶液全部转入 1000 mL 容量瓶定容后,贮于磨口试剂瓶。

3 . 5 %含碘硝酸钙溶液:取 10 mL 80 %的硝酸钙溶液,加入 160 mL 水再加入 3 mL 0.5 %的碘液混匀,现用现配。

4 .标准淀粉溶液:称取纯淀粉 50 mg 于研钵中,加 3 mL 80 %硝酸钙溶液,研细并转移到 100 mL 的三角瓶中,用 15 mL 80 %的硝酸钙溶液冲洗研钵,无损地收集于三角瓶中。将三角瓶置于沸水浴中煮沸 5 min ,冷却后全部转入 50 mL 容量瓶中并定容。此液为 1 mg/mL 的淀粉标准液。

5 . 0.1 mol/L NaOH 。

6 . 0.1 mol/L HCl 。

(三)仪器设备

分析天平,研钵,容量瓶,量筒,三角瓶,水浴,小漏斗,电炉,离心机,离心管,试剂瓶。

三、实验步骤

1 .称取 1 ~ 3 g 叶片,剪碎放入研钵,加 5 mL 80 %的硝酸钙溶液,研磨成糊状移入 100 mL 的三角瓶中,用 10 mL 80 %的硝酸钙冲洗研钵,无损地收集于三角瓶中,瓶口盖上小漏斗,在沸水浴上煮沸 3 ~ 5 min (叶片含淀粉少的 3 min ,含淀粉多的 5 min ),使样品中淀粉转变为胶体溶液。

2 .给三角瓶中加 20 mL 蒸馏水,混合液转入离心管中离心( 2000 ~ 3000 rpm ) 2 ~ 3 min ,将离心后的淀粉胶体浑浊液移入 100 mL 容量瓶(淀粉含量少时,可移入 50 mL 容量瓶),三角瓶及离心沉淀物用 5 ~ 10 mL 热蒸馏水冲洗并同样离心,离心液并入容量瓶中(共洗 2 ~ 3 次)定容,即为淀粉提取液。

3 .取 5 ~ 10 mL 淀粉待测液,加入到盛有 2 mL 0.5 %碘液的离心管中,混匀静置 15 min 后离心( 3000 rpm ) 5 min ,弃上清液。沉淀用 5 %的含碘硝酸钙溶液冲洗两次,向冲洗后的沉淀中加入 10 mL 0.1 mol/L 的 NaOH 混匀,将离心管浸入沸水内 5 min ,使沉淀溶解。将溶液转入 50 mL 容量瓶中,加入 0.3 mL 0.5 %碘液,用 30 mL 左右的水冲洗并入容量瓶,加入 2 mL 1mol/L 的盐酸,用水定容并显色,在 590 nm 波长处测定光密度。

4 .绘制标准曲线 取标准淀粉溶液( 1 mg/mL ) 0 、 0.5 、 1.0 、 2.0 、 3.0 、 4.0 、 5.0 mL 于 6 个离心管中,用 80 %硝酸钙溶液将各管的体积补足至 5 mL ,再向各管加入 2 mL 0.5 %碘液,混匀静置 15 min 后离心,其他操作同样品测定步骤,显色后在 590 nm 波长下测定光密度。此系列溶液的淀粉含量分别为 0 、 0.5 、 1.0 、 2.0 、 3.0 、 4.0 、 5.0 mg ,然后以光密度为横坐标,以淀粉含量为纵坐标绘制标准曲线。

四、结果计算

式中: C ——从标准曲线查得葡萄糖量, mg 。

V T ——样品提取液总体积 , mL 。

V 1 ——显色时取样品液量, mL 。

W ——样品重( g )。

变性淀粉在调味酱中的应用

调味品在九十年代开始了规模化生产,特别是在近几年,调味品也向品牌化发展,生产工艺由原来的手工制作变成机械化生产,这也就需要生产原料能适应工业化生产需求。

作为调味酱中的增稠稳定剂也在不断的变化,先后出现了原淀粉、简单变性淀粉、天然胶(植物胶、动物胶、微生物胶)、复配增稠剂、复合变性淀粉。

不同的调味酱,它们的特性要求和加工工艺不同,所选用的增稠添加剂也不相同。本文主要谈谈怎样选择合适的增稠稳定剂。

1、几种增稠剂在苹果沙拉酱中作用

苹果沙拉酱生产过程中,需要长时间的煮制,同时苹果酱需要在酸性条件下保存。这就需要所选用的增稠稳定剂具有耐高温和耐煮制,同时在酸性条件下稳定。几种增稠剂(添加量为5%)在苹果酱中(室温条件下放置30天后检测)的使用结果见表1

由表1可知道:卡拉胶、复合变性淀粉在苹果酱中作用明显;玉米淀粉保水稳定性较差,容易老化结块;复合增稠剂比玉米淀粉稍好。卡拉胶具有天然的稳定大分子结构,耐酸性、保水性粘度都很好,是良好的食品增稠剂,但由于卡拉胶价格高,其使用范围受到限制。淀粉由于其价格较低、增稠稳定性好,已越来越被生产厂家看重。

原淀粉价格低,但其理化特性不稳定,不适宜苹果酱的生产;原淀粉抗老化性弱,容易析水结快,如果储藏条件不好,产品性能不稳定,会分层析水。但是变性淀粉具有稠度高、稳定性好、成型性好等特点,可使制品在高温、煮制和搅拌后仍能恢复原状,保持柔滑的体态不变稀;同时可赋予制品较好的组织结构,使果酱口感爽滑,有较强的实体感。变性淀粉的透明度、成膜性都较高。

加入后提高产品的透明度,同时赋予产品光滑、色泽鲜艳的外观。同时变性淀粉耐酸性强,可加强制品在酸性环境下稳定性、延长储藏期。

2、几种增稠剂在番茄酱中作用

对番茄酱,稠度和色泽的稳定性非常重要。同时由于番茄酱营养丰富,低分子糖类物质含量高,极易败坏,一般会加入防腐剂,现在越来越提倡使用天然防腐剂,使用最广的为大蒜素,使用大蒜素时有一个较大的缺点,味道太浓。所以希望有一种能掩盖和延缓风味物质释放的添加剂。

本实验通过添加不同的增稠掩盖剂,添加量为5%:明胶、木薯淀粉、海藻酸钠、江西东永的DY-DPP-2变性淀粉。结果见表2(室温条件下放置30天后检测)

由表2可以知道:明胶和DY-DPP-1的在色泽、稳定性、稠度和口感综合效果明显;木薯原淀粉性质不很稳定,加热后易老化,造成产品失水变稀,不利于消费者使用时后处理;明胶的效果最明显,综合性质好,但由于其价格较高,不能被广大消费者采纳;海藻酸钠酸性条件下不是很稳定,容易分解失效。

变性淀粉有很强的吸水保水性、较高的透明度、成膜性好、稳定性强等特点。复合变性淀粉有很多的亲水基团(本身的羟基和外来的极性基团),有很好的保水性,强保水性可以很好的提高酱类制品中的水分含量,同时降低其它原料的含量,比如蔗糖、饴糖等量大对人体不利的低糖。淀粉糊化后有很好的透明度和表面光泽,可以很好地与其他物质结合,形成透明有弹性的均匀分散体系,从而使添加的色素和风味物质稳定。

因为变性淀粉引入了其它外来极性基团,增强了亲水性和空间稳定性,可以很好地与制品中的某些成分络合,形成稳定的物质,能改善产品的风味和色泽。同时产品有较好的耐酸、耐热性,可以稳定产品的PH和色泽(有色物质对PH敏感)。耐热性可以加强产品的加工性。

综上所述,变性淀粉,特别使复合变性淀粉对提高酱类制品的理化性质有明显的功效,而且克服了使用天然胶造成产品成本高等不足。

第五篇:淀粉基可降解塑料

淀粉基可降解塑料

摘要:介绍了淀粉的结构,性能,降解塑料的概念、特点,以及淀粉基可降解塑料的分类,分析了淀粉基可降解塑料的优势和存在的问题,并对其作了展望。

关键词:淀粉、可降解塑料、研究现状

背景

目前,世界各国竞相开发和应用降解塑料,如美国、日本、德国等都先后制定了限用或禁用非降解塑料的法规,不少国家还制定了降解塑料的研究开发计划和措施,投入了大量的人力和物力,研制各种真正能完全降解的塑料,因而使降解塑料的研制在这些地区得到迅速发展,北美及欧洲每年的增长速度分别为:17%、 59%【1】。完全降解塑料的使用,无疑促进了环境的良性循环。

1白色污染源

随着塑料工业的快速发展,塑料制品被一次性广泛应用,结果给环境带来了严重的污染,即塑料不易分解也不易回收,塑料废弃物成为污染环境的有害垃圾,对土壤、海洋以及空气的污染巨大,导致了破坏生态平衡的后果。

尤其是曾经风靡全球的小小塑料袋,尽管它不是时尚之物,但由于它方便易用,价格低廉,因而几乎无处不在,成了全球最大的白色污染源。

2塑料工业的原材料来源

塑料工业以石油资源为基础,而到二十一世纪上半期,石油和天然气将面临可能枯竭的窘境,有可能塑料工业也面临着原材料短缺的局面。因而,越来越多学者提倡开发和应用完全降解塑料。因为完全降解塑料具有完全降解能力,降解后不会带来有危害的产物,不会对生态环境造成污染,而且完全降解塑料中还包括一种天然高分子降解塑料,这种塑料材料以农副产品为原料来源,而农副产品资源是来源丰富且取之不尽的再生资源。原料主要是由玉米、大豆、土豆、木薯、桔梗制成的淀粉,以及适量的聚乙烯醇、甘油、核心助剂等,生产出“完全生物降解塑料”的粒料,再以粒料直接生产出各种塑料制品,生产过程基本按照塑料企业原来的加工设备生产,不会对原有生产构架形成冲击

现状

目前主要有3类生物降解技术:(1)可生物降解的合成高分子材料,如聚乳酸(PLA)和聚乙烯醇(PVA)等;(2)可生物降解聚酯塑料,如,聚羟基丁酸酯(PHB和

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【2】

淀粉基可降解塑料

PHBV等)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚己内酯(PCL)及其共聚物和二氧化碳/环氧化合物共聚物(APC)等;(3)以利用植物中多糖类的淀粉、纤维素和木质素等,动物中的壳聚糖、聚氨基葡萄糖、动物胶以及海洋生物的藻类等,与可生物降解聚合物共混制得的完全生物降解塑料,如淀粉/聚乙烯醇,淀粉/脂肪族聚酯,淀粉/聚乳酸,和淀粉/聚丁二酸丁二醇酯等【3】。

本文主要介绍淀粉基可降解塑料的结构、性质及应用前景。

1 淀粉结构与性能

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、大小以及直链淀粉与支链淀粉含量的比例都各不相同。淀粉颗粒的粒径大都在15—100 μm。直链淀粉的葡萄糖是以α一D一1,4糖苷键结合的链状化合物,相对分子质量为250000D(1 500个脱水葡萄糖苷);支链淀粉交叉位置是以α一1,6糖苷键连接,其余为α一1,4糖苷键连接,约4%一5%的糖苷键为α 一1,6糖苷键,相对分子质量超过1×108 D。有关实验证明高直链含量的淀粉更适合于制备塑料,所得制品具有较好的机械性能。天然淀粉分子间存在氢键,溶解性很差,并有大量的羟基存在,使其亲水但并不溶于冷水,在水溶液中加热到一定温度而发生糊化,在缓慢冷却过程中发生凝胶化,加热时有熔融过程,在温度300C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,变成凝胶化淀粉或称解体淀粉。这种状态的淀粉结晶结构被破坏,分子得无序化。有两种途径可以使淀粉失去结晶性:一是使淀粉在含水大于90%的条下,达到90℃以上时淀粉颗粒消失而凝胶化;二是在水含量小于28%的条件下将淀在密封状态下加热,塑炼挤出,这时淀粉经受了真正的熔融。这种条件下的淀粉人称之为解体淀粉,有人称之为凝胶化淀粉。这种淀粉和天然颗粒状淀粉不同,加热可塑,所以有人称之为热塑淀粉【4】。

2 可降解塑料的概念特点及分类

可降解塑料具有如下特点:①可进行堆肥回归大自然;② 因降解后体积减少,节省占用填埋场的土地,节约土地资源;③不用焚烧,减少有害气体排放;④可减少随意丢弃对野生动物的危害;⑤应用范围广,不仅可以应用于日常生活,而且可用于医药领域。淀粉基生物降解塑料可分为3类:淀粉填充塑料、淀粉共混塑料和全淀粉塑料【5】。

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o

淀粉基可降解塑料

2.1 淀粉填充塑料

1973年,GRIFFIN首次获得淀粉表面改性填充塑料的专利【6·7】。2O世纪8O年代,一些国家以GRIFFIN的专利为背景,开发出淀粉塑料填充型生物降解塑料。填充型淀粉又称生物破坏性塑料。填充型淀粉塑料技术成熟,生产工艺简单,且对现有加工设备稍加改进即可生产,因此目前国内可降解塑料产品大多为此类型。天然淀粉分子中含有的大量羟基使其分子内和分子间形成极强的氢键,分子极性较大;而合成树脂的极性较小,为疏水性物质。因此必须对天然淀粉进行表面处理(目前主要采用物理改性和化学改性2种方法),以提高其疏水性和它与高聚合物的相溶性。

2.1.1 物理改性

物理改性是指通过淀粉细微化、挤压机破坏淀粉结构或添加偶联剂和增塑剂等添加剂以增加淀粉与通用塑料的相容性【8】。

天津大学的于九皋[9]通过将淀粉颗粒细微化,然后选出一种偶联剂在淀粉颗粒表面形成单分子包裹层以掩盖其表面的羟基。即对淀粉颗粒进行亲油性改性,使得淀粉颗粒的吸油量大大增加,而吸水量显著降低。通过此工艺处理的淀粉明显改善了淀粉与合成树脂间的相溶性。Grifin等人【1O】用硅氧烷与淀粉和水混合干燥,再与自氧化剂和普通塑料共混挤出,制成降解塑料母粒。加拿大的St.Lawarnce淀粉公司采用此项技术工业化生产出Ecostar可降解塑料母粒。Greizerstein等人【11】对PE/Econstar Plus共混物制成的塑料袋进行堆肥实验,发现该研究采用的淀粉降解剂并不能有效促进PE在堆肥内部的降解。

2.1.2 化学改性

化学改性通常是向淀粉分子引入疏水基团,使其在淀粉和合成树脂之间起到增强相容性的作用,改性方法有酯化、羟烷基化或接枝共聚、醚化和交联改性等【12】。目前用化学改性方法生产的淀粉塑料品种有,淀粉一乙烯一丙烯酸共聚物,德国Cabot塑料公司的PE9

321、意大利蒙特爱迪生公司的淀粉一聚丙稀塑料、美国Coloron公司的酯化淀粉一PE、醚化淀粉一PE和接枝共聚物一淀粉一树脂、美国Agri—Tech公司的糊化淀粉一聚酯(或聚乙烯、聚丙稀酸酯)【13】。

2.2 淀粉共混塑料

共聚型光解塑料主要通过共聚反应在高分子主链引入羧基型感光基而赋予其

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淀粉基可降解塑料

光降解特性,并通过调节羧基型感光基因团含量可控制光降解活性。通常采用光敏剂单体CO或烯酮类(如甲基乙烯酮、甲基丙烯酮)与烯烃类单体共聚,可合成含羧基结构的光降解型PE、PP、PVC、PET和PA等。目前已实现工业化的光降解性聚合物有乙烯一CO共聚物和乙烯一乙烯酮共聚物。

2-3 全淀粉塑料

全淀粉型淀粉是指以淀粉为主料(占90%以上),不添加任何石油化工原料的一类产品。这里的淀粉包括天然淀粉和改性淀粉两类。天然淀粉由于分子间存在氢键,溶解性很差,亲水但并不易溶于水,而且直接加热时没有熔融过程,300℃以上分解。由于原淀粉的许多固有性能,如黏度、热稳定性、糊化性能、溶解性等在应用上受到限制,因此,采取物理、化学和生物化学方法,使原淀粉的结构、物理性质和化学性质发生改变,产生特定的性能和用途,把通过处理的淀粉统称为变性淀粉。变性淀粉的许多物理特性,如水中溶解度、黏度、膨胀率、流动性、凝沉性以及热敏性等都优于原淀粉,并且出现一些新的特性,如吸水性、水不溶性和可塑性等都是原淀粉所不具备的,可利用这些特性开发新型产品。

3 淀粉基可降解塑料存在的问题

目前,虽然有关淀粉基可降解塑料有很多,但是还是存在一些如成本和性能等方面的问题。

3.1 价格

降解塑料比普通塑料产品的价格高15%以上,而其中能完全降解的塑料价格要高出同类塑料制品价格的4~lO倍,较难推广使用【l4】。正如DUPONT公司总裁所说,最重要的是在性能和价格上有竞争力,只有在性能和价格上超过传统塑料,生物塑料的地位才会得到承认。因此, 目前在国外也只是在一些高档化妆品包装容器和医疗等方面,少量应用可完全降解塑料。

3.2 降解性能

降解不彻底,仍然会造成环境污染。填充型和双降解塑料的主要成分是合成树脂,所以它们只能不完全降解,降解的结果导致材料整体力学性质大幅度降低而崩溃成碎片或呈网架式结构,其碎片更加难以收集处理。例如将其用于农用膜,聚烯烃产物残留于土壤中,长期积累会使农业大量减产。另外,对于双降解淀粉塑料和全淀粉塑料的诱导期控制和降解速度的研究还不理想。

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淀粉基可降解塑料

3-3 目前淀粉塑料的应用范围较窄

目前淀粉塑料的力学性能已经基本达到传统塑料的标准,但因淀粉本身具有吸水性,所以在潮湿环境中,材料回潮吸水导致其力学性能严重下降,且淀粉含量越高,问题越严重。有些淀粉塑料甚至能完全溶于水,因而其应用范围窄

4 淀粉基可降解塑料的展望

降解塑料是一个新型产业,以它特有的性能在世界各国均有研究。日本谷类淀粉公司与美国密歇根州兰辛的一家开发公司(GRT)已经开始在一家合资企业研制并生产一种以淀粉为主要成分的、能生物降解的塑料【16】。这种新的塑料与传统的用石油为主要成分制成的塑料不同,它很容易分解并可用作谷物的一种混合肥料。由于这种塑料是由谷物制成,因此资源较充足,它的用途潜力非常大,种植谷物和生产塑料的国家将从中获得巨大利益。淀粉与生物降解聚合物共混型降解塑料的研究比较广泛,吴俊等人 用平均粒径3μ m的微细化交联淀粉,经偶联剂处理,使其疏水性得到提高,再经多元醇进行塑化处理后与聚己内酶混合,制得完全生物降解塑料膜。以此微细化交联淀粉为原料制备的热塑性生物降解塑料在淀粉质量分数高达40%的同时,拉伸强度、断裂伸长率、48h单位质量吸水率等性能均得到提高。李及珠等人[9]将植物纤维素混入Ps淀粉树脂中,促使多组分交联,使分子链从原来的线型或轻度支链形结构转化为三维网状结构,形成纤维增强淀粉塑料泡沫,从而有效提高快餐具制品的降解性能、力学性能和加工性能,并可降低成本。黄身歧等人以玉米淀粉为原料,进行了淀粉化学改性、偶联、淀粉接枝共聚反应动力学的研究和生物降解塑料的工艺、配方及产品应用研究,研制成功的淀粉接枝共聚物生物降解塑料综合性能达到国际同类产品水平。在淀粉接枝共聚物的研究【l4】方面,Suda ki—atkamjomwong等人将木薯淀粉与Ps进行接枝共聚反应而合成接枝共聚物,结果表明,接枝共聚物填充的Ps薄膜经过在室外暴露或者是紫外线照射,其物理性质会快速恶化;相反,如果在室内暴露则不会产生明显的降解。这些同时也说明细菌可以帮助提高聚苯乙烯的生物降解性,并且这种作用发生在其他降解之前。陈永平、许晓秋、刘应隆、彭毓华和由英才等人则分别将木薯淀粉和纤维素与PVA进行接枝共聚反应,淀粉与丙烯酸甲酶进行接枝共聚,芭蕉芋淀粉和PVA接枝共聚,马铃薯淀粉与醋酸乙烯酯接枝共聚,淀粉与甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝共聚从而合成接枝共聚物,并测试其生物降解性能。为了改

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【15】

淀粉基可降解塑料

善淀粉填充塑料的加工流动性,防止塑料降解中产生的自由基引起的交联作用等问题,人们也在研究和选筛增塑剂等一些合适的助剂。付秀娟等人主要研究了增塑剂、无机填料CaCO3 及有机填料纸浆的含量对降解材料性能的影响。研究发现,随着增塑剂含量的升高,材料的机械性能和断裂伸长率提高,加入碳酸钙可以提高制品的刚度、尺寸稳定性等,但其强度、断裂伸长率有所下降,纸浆添加量适宜时,可使试样性能达到最佳状态。Sharma等人将大于6%质量的西米淀粉在温度150℃,20r/min转速下添加到低密度聚乙烯(LLDPE)塑料中,结果表明该塑料的强度和韧性得到了较好的结合,在70℃经热辐射老化(TOA)4周后,其柔韧性仅降低4.5%,但是如果该西米淀粉塑料中加入金属盐和丁苯橡胶等人造橡胶添加助剂,其柔韧性的降低速度则提高到11.3%质量。

结语

2l世纪是一个可持续发展的世纪,发展淀粉基塑料可缓解目前由于塑料制品带来的环境污染,以及石油面临着枯竭等问题。在淀粉基生物可降解塑料中,全淀粉生物降解塑料有很大发展前景,可满足不同功能产品的生产工艺,如餐盒、农用膜、医疗用品等生产。它是一种将可再生资源代替不可再生资源、绿化环境、简化工艺流程、降低成本的新型生产。尽管现在淀粉基生物可降解塑料仍存在种种的问题和争论【16】,但它的发展方兴未艾,以后可能会加强对全淀粉塑料(热塑性淀粉塑料)的研究,并且根据不同用途及环境条件,通过分子设计、改进配方、开发准时可控性环境降解塑料,积极研究开发高效廉价光敏剂、氧化剂、生物诱发剂、降解促进剂和稳定剂等,进一步提高降解的准时可控性、用后快速降解性和完全降解性。相信随着科学技术的不断进步,这些问题都会得到解决。

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