一種層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑及其製備方法
2023-10-26 05:51:27 1
專利名稱：一種層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於澱粉改性領域，尤其涉及一種層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑及其 製備方法。
背景技術：
澱粉在自然界分布十分廣泛，是植物營養物質的一種貯存形式，主要存在於高等 植物的根、莖、葉、果實和花粉等器宮中，是人類和動物能量的主要來源之一。澱粉是可更新、可生物降解的生物高分子化合物，是典型理想的可再生性天然原 料。在化工領域，通過澱粉發酵可以生產酒精、醋酸、乳酸、異丙醇、正丁醇以及許多酮、酸、 醚、酯類等化合物，還可用作塑料填充劑等；在食品工業領域是製造澱粉糖的主要原料和食 品添加劑的重要來源；在輕工領域可用作造紙工業的樹脂控制劑、增強劑和表面施膠劑，紡 織工業的上漿劑等；在製藥工業中用作藥品的賦形劑、增稠劑、稀釋劑、崩解劑等。但隨著工 業生產技術的發展，原澱粉越來越不能滿足工業領域產品性質的需要，例如，天然原澱粉顆 粒不溶於冷水中，從而限制了其在工業中的應用。為了克服此缺陷，人們開始對澱粉進行各 種物理化學改性。澱粉的化學改性主要有兩個方面一是利用糖苷鍵對水、化學試劑和外界 能量的不穩定性而產生斷裂，使澱粉分子量降低，主要有酸化澱粉、氧化澱粉以及熱轉化澱 粉；二是利用葡萄糖結構上的活性基團，與化學試劑發生反應，主要有澱粉醚以及接枝澱粉 等。然而對澱粉進行化學改性存在操作複雜和成本高等缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種能顯著提高原澱粉在水中分散性的層狀矽酸鹽黏土基 澱粉懸浮穩定劑及其製備方法，操作簡單且成本低廉。為實現上述目的，本發明採用的技術方案為一種層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑，由以下重量份的原料組成澱粉0. 5 1. 5g層狀矽酸鹽黏土 2. 0 4. Og12-烷基苯磺酸鈉0. 015 0. 03g 水85 175g。上述層狀矽酸鹽黏土可以是高嶺土或蒙脫石。上述層狀矽酸鹽基可以是鈉基、鎂基、鐵基、鋅基層狀矽酸鹽中的一種或幾種。上述的層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑的製備方法如下(1)按上述重量配比在澱粉中加入層狀矽酸鹽黏土，12-烷基苯磺酸鈉，(2)使其分散均勻，加入水，充分攪拌，(3)加熱至 75-98°C，攪拌 5_20min，(4)降至常溫即可。本發明相對於現有技術，通過物理改性方法製備了層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩 定劑，不但操作簡單方便，易於控制，無需複雜的化學改性，而且所得穩定劑可大幅提高原 澱粉在冷水中的分散程度，並且穩定可靠，克服了天然原澱粉的許多應用限制，大大開拓了澱粉的使用領域。
圖1是蒙脫土的結構示意圖。
具體實施例方式層狀矽酸鹽黏土具有獨特的、天然的納米結構-片層尺度為納米級，層狀矽酸鹽 黏土主要包括天然的鋁矽酸鹽，如高嶺土、蒙脫石等。其結構的共同特點是存在層狀結構， 其中蒙脫石又稱蒙脫土，它的主要成分為一種含水的層狀鋁矽酸鹽礦物。參見圖1 以蒙脫土為例說明層狀矽酸鹽的晶體結構特點蒙脫土是二層矽氧四 面體晶片與其間的鋁氧八面體晶片相結合形成晶層，構成2 1型結構，其基本結構單元 是每個晶胞由兩個頂角向內的矽氧四面體中間夾帶一層鋁氧八面體構成的夾心式結構， 二者之間靠共用氧原子連接。其中四面體及八面體的中心離子Si4+和Al3+可被大小與之相 近的低價陽離子置換，Al3+有時可替換部分Si4+，Mg2+、Fe3+、Zn2+等則可替換部分Al3+。層狀 矽酸鹽礦物具有很強的吸附性、膨脹性、分散性，吸收水分後可以膨脹為原體積的幾倍，因 此用層狀矽酸鹽為原料製成的澱粉懸浮穩定劑具有很好的分散性、穩定性。下面結合具體實施例，對本發明做進一步的說明實施例1 :1.0g澱粉中加入3.(^鈉基蒙脫土，0.0228 12-烷基苯磺酸鈉，使其分 散均勻，加入130g水，充分攪拌後加熱至85°C，攪拌8min，降至常溫後向其中加入IOg澱 粉，發現澱粉充分均勻分散於水中，半小時後該體系仍然穩定，澱粉均勻分散於水中。實施例2 0. 5g澱粉中加入3. Og鈉基高嶺土，0. 015g 12-烷基苯磺酸鈉，使其分 散均勻，加入85g 7jC,充分攪拌後加熱至95°C，攪拌5min，降至常溫，向其中加入7g澱粉，發 現澱粉充分均勻分散於水中，半小時後該體系仍然穩定，澱粉均勻分散於水中。實施例3 1. 5g澱粉中加入4. Og鋅基高嶺土，0. 03g 12-烷基苯磺酸鈉，使其分散 均勻，加入175g水，充分攪拌後加熱至90°C，攪拌15min，降至常溫，向其中加入15g澱粉， 發現澱粉充分均勻分散於水中，半小時後該體系仍然穩定，澱粉均勻分散於水中。實施例4 0. Sg澱粉中加入2. 5g鎂基蒙脫土，0. 020g 12-烷基苯磺酸鈉，使其分 散均勻，加入1 IOg水，充分攪拌後加熱至98°C，攪拌lOmin，降至常溫，向其中加入8g澱粉， 發現澱粉充分均勻分散於水中，半小時後該體系仍然穩定，澱粉均勻分散於水中。實施例5 :1.3g澱粉中加入3.5g鈉基蒙脫土，0.027g 12-烷基苯磺酸鈉，使其分 散均勻，加入150g水，充分攪拌後加熱至80°C，攪拌20min，降至常溫，此溶液可作為澱粉穩 定劑，向澱粉穩定劑中加入12g澱粉，發現澱粉充分均勻分散於水中，半小時後該體系仍然 穩定，澱粉均勻分散於水中。
權利要求
一種層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑，其特徵在於所述澱粉懸浮穩定劑由以下重量配比的原料組成澱粉0.5～1.5g 層狀矽酸鹽黏土2.0～4.0g12-烷基苯磺酸鈉0.015～0.03g水85～175g。
2.如權利要求1所述的層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑，其特徵在於所述層狀矽 酸鹽黏土是高嶺土或蒙脫土中的一種或兩種。
3.如權利要求2所述的層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑，其特徵在於所述層狀矽 酸鹽基可以是鈉基、鎂基、鐵基、鋅基層狀矽酸鹽中的一種或幾種。
4.如權利要求1-3所述的層狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑，其特徵在於所述的層 狀矽酸鹽黏土基澱粉懸浮穩定劑的製備方法如下(1)按上述重量配比在澱粉中加入層狀矽酸鹽黏土、12-烷基苯磺酸鈉，(2)使其分散均勻，加入水，充分攪拌，(3)加熱至75-98°C，攪拌 5-20min，(4)降至常溫即可。
全文摘要
本發明屬於澱粉改性領域，涉及一種物理改性中的層狀矽酸鹽黏土基澱粉穩定劑及其製備方法。原澱粉存在無法溶於冷水等缺點，限制了其在工業中的應用，目前主要採用化學手段對澱粉進行改性，這種方法雖然可以提高澱粉的溶解性能，但是操作複雜，改性成本高。本發明提供了一種採用物理分散原理提高澱粉在冷水中的分散程度的方法，採用天然層狀矽酸鹽黏土為原料製備了一種澱粉懸浮穩定劑，不但操作簡單方便，易於控制，無需複雜的化學改性，而且所得穩定劑可大幅提高原澱粉在冷水中的分散程度，並且穩定可靠，克服了天然原澱粉的許多應用限制，大大開拓了澱粉的使用領域。
文檔編號C08K5/42GK101864092SQ20101019962
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月13日 優先權日2010年6月13日
發明者呂斌, 李運, 馬建中, 高黨鴿 申請人:陝西科技大學