【摘要】：本文以田菁膠為原料,馬來酸酐(順丁烯二酸酐)作為酯化劑,吡啶作為催化劑,對馬來酸酐酯化酶解田菁膠的制備及性能進行了研究。選擇β-1,4-D-甘露聚糖酶水解田菁膠以提供短鏈和低粘度的產(chǎn)物用于進一步改性,選擇離子液體作為溶劑以增加馬來酸酐酯化酶解田菁膠的取代度和酯化效率�？疾炝嗣附鈺r間、酶解溫度、pH、β-1,4-D-甘露聚糖酶用量及酯化溫度、酯化時間、吡啶用量、馬來酸酐用量和離子液體用量對田菁膠酶解程度(即DE值)與馬來酸酐酯化酶解田菁膠取代度的影響。在單因素實驗基礎(chǔ)上,通過響應(yīng)面試驗對田菁膠的酶解條件及酶解田菁膠的酯化條件進行了優(yōu)化。采用紅外光譜儀(FTIR)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TGA)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、偏光顯微鏡(POM)等研究了酯化和酶解對田菁膠結(jié)構(gòu)和性能的影響,測定了田菁膠及其衍生物的表面羥基數(shù)、凍融穩(wěn)定性、抗酸堿能力、凝沉性和膨脹能力。結(jié)果表明,優(yōu)化后制備酶解田菁膠的工藝條件為:酶解時間9 h,酶解溫度55℃,pH 6.5,β-1,4-D-甘露聚糖酶用量236 U/g。優(yōu)化后制備馬來酸酐酯化酶解田菁膠的工藝條件為:反應(yīng)時間80 min,反應(yīng)溫度119℃,馬來酸酐用量40%,離子液體用量1400%,吡啶用量30%。田菁膠顆粒表面無偏光十字,其顆粒飽滿緊實,表面光滑平整,尺寸分布不均勻。田菁膠經(jīng)酶解后,其表面變得粗糙,并且在一些顆粒中出現(xiàn)許多溝槽。進一步酯化之后顆粒呈現(xiàn)蜂窩狀,出現(xiàn)大量微孔。X射線衍射分析表明,酯化幾乎將田菁膠的晶體結(jié)構(gòu)改變?yōu)闊o定形,而酶解對晶體結(jié)構(gòu)影響較小。馬來酸酐酯化酶解田菁膠中C=O基團的振動峰在1718 cm~(-1)處非常清晰地出現(xiàn),證實了酶解田菁膠已在離子液體中被酯化。酯化提高了田菁膠的熱穩(wěn)定性。經(jīng)酶解、酯化復(fù)合改性后的田菁膠表面羥基數(shù)大幅度降低。除膨脹能力增加外,溶解度、凍融穩(wěn)定性、凝沉性及抗酸堿能力都得到大幅度的提升。馬鈴薯淀粉的峰值粘度、谷值粘度、崩解值和回生值在添加馬來酸酐酯化酶解田菁膠后均降低。馬來酸酐酯化酶解田菁膠膜的斷裂伸長率增大,但抗拉強度降低。
【圖文】：

圖 2.1 酶解反應(yīng)機理Fig. 2.1 Mechanism of the enzymatic hydrolysis機理式以 starch-OH 表示，酯化反應(yīng)方程式為：圖 2.2 酯化反應(yīng)方程式Fig. 2.2 Equation of the esterification reaction為：

圖 2.1 酶解反應(yīng)機理Fig. 2.1 Mechanism of the enzymatic hydrolysistarch-OH 表示，酯化反應(yīng)方程式為：圖 2.2 酯化反應(yīng)方程式Fig. 2.2 Equation of the esterification reaction
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ317

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本文編號：2630752