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马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠的研究

作　者: 白仲兰
导　师: 石辉文
学　校: 兰州大学
专　业: 应用化学
关键词: 马铃薯淀粉渣 羧甲基纤维素钠 羧甲基淀粉钠 精制 醚化
分类号: TQ261.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠是天然纤维素、淀粉分别经过化学改性得到的具有醚结构的衍生物。它们广泛应用于洗涤用品、化妆品、石油钻井、纺织浆料、建材、造纸、铸造、食品、皮革、制药等众多领域。马铃薯淀粉渣是马铃薯生产淀粉过程中产生的废渣,平均每生产1吨淀粉就会产生5吨左右的湿废渣。马铃薯淀粉渣的主要成分是水、淀粉、纤维素、果胶、木质素、半纤维素等,若能够有效利用其中的有用成分,不仅能将马铃薯淀粉渣资源化利用,还能解决马铃薯淀粉渣对环境的污染问题。本文提出了以马铃薯淀粉渣为原料制备羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠混合物的方案,具体的研究内容如下：马铃薯淀粉渣通过不同的精制方法分别得到纤维素含量较高的精制原料和以淀粉和纤维素为主要成分的精制原料；得到的精制原料再经过碱化、醚化、中和、洗涤、干燥等工艺即可制备得到羧甲基纤维素钠产品及羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠混合物产品。通过实验确定马铃薯淀粉渣的精制条件和碱化、醚化过程中的各种影响因素(如原料配比、反应温度、反应时间、溶剂等)对实验结果的影响,得到马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠混合物的最佳的实验条件。羧甲基纤维素钠产品的各种性能指标如下：粘度在5700mPa·s左右(1%的水溶液),pH值在7.0-7.5之间,取代度维持在0.57左右,干燥减重维持在6.5%左右,氯化物含量在0.13%左右,砷含量在0.000045%左右,铅含量为0.001%,重金属含量合格。所有指标均符合《食品添加剂羧甲基纤维素钠》GB1904-2005标准的要求。羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠混合物产品的各种性能指标如下：粘度在3700mPa·s左右(2%的水溶液),pH值在7.0-7.5之间,取代度维持在0.50左右,干燥减重维持在8.0%左右,氯化物含量在0.15%左右,砷含量在0.000015%左右,铅含量为0.001%,重金属含量合格。所有指标均达到了一定要求,可在一定领域内代替羧甲基纤维素钠或羧甲基淀粉钠。

全文目录


中文摘要  4-6
Abstract  6-8
目录  8-10
第一章 绪论  10-27
  1.1 马铃薯产业现状  10-13
    1.1.1 我国马铃薯生产现状  10-11
    1.1.2 国内外马铃薯加工业概况  11-12
    1.1.3 马铃薯淀粉  12-13
  1.2 马铃薯淀粉渣  13-19
    1.2.1 马铃薯淀粉渣的成分与性能简介  13-14
    1.2.2 马铃薯淀粉渣的研究进展  14-19
  1.3 羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠  19-25
    1.3.1 羧甲基纤维素钠、羧甲基淀粉钠的应用情况  20
    1.3.2 生产羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠的主要原料  20-21
    1.3.3 纤维素和淀粉的分子结构及理化特性  21-23
    1.3.4 羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠的制备  23-25
  1.4 研究目的及意义  25-27
第二章 实验部分  27-37
  2.1 主要试剂及仪器  27
  2.2 实验原理  27-29
    2.2.1 碱纤维素、碱淀粉的形成  28
    2.2.2 醚化  28-29
  2.3 实验内容  29-30
    2.3.1 马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠  29-30
    2.3.2 马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠的混合物  30
  2.4 工艺路线  30
  2.5 羧甲基纤维素钠及羧甲基淀粉钠产品的相关标准  30-33
    2.5.1 《食品添加剂羧甲基纤维素钠》GB1904-2005标准  30-31
    2.5.2 《洗涤剂用羧甲基纤维素钠》GB/T12028-2006标准  31-32
    2.5.3 食品添加剂羧甲基淀粉钠的质量规格标准  32-33
  2.6 产品各项指标的测定方法  33-37
    2.6.1 干燥减量的测定  33
    2.6.2 粘度测定  33-34
    2.6.3 取代度的测定  34-35
    2.6.4 pH值的测定  35
    2.6.5 氯化物含量的测定  35
    2.6.6 重金属含量的测定  35-37
第三章 实验结果和讨论  37-68
  3.1 马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠  37-54
    3.1.1 原料精制  37-47
    3.1.2 碱化、醚化  47-54
    3.1.3 最佳工艺条件重复实验  54
  3.2 马铃薯淀粉渣制备羧甲基纤维素钠和羧甲基淀粉钠混合物  54-68
    3.2.1 原料精制  54-59
    3.2.2 碱化、醚化  59-66
    3.2.3 最佳工艺条件重复实验  66-68
第四章 结论  68-71
  4.1 结论  68-70
  4.2 本论文的创新之处  70
  4.3 展望  70-71
参考文献  71-76
附图一  76-77
附图二  77-78
硕士期间研究成果  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 元素有机化合物的生产 > 第Ⅰ族元素有机化合物 > 碱金属有机化合物（锂、钠有机化合物）
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