[发明专利]一种高效节水浓碱湿法制备变性淀粉的方法

说明书

本发明属于变性淀粉的技术领域，公开了一种高效节水浓碱湿法制备变性淀粉的方法。方法：首先将淀粉和水或者淀粉、水及膨胀抑制剂混合均匀配成淀粉乳；然后在高速均质或高速搅拌(12000～24000rpm)的条件下，向淀粉体系中缓慢加入质量浓度为5％～50％的氢氧化钠溶液，调节并保持反应体系的pH；加入改性剂并混合均匀，保温反应，获得反应产物；调节反应产物的pH至中性，后续处理，获得变性淀粉。本发明的方法解决了浓碱湿法导致淀粉糊化的问题，高效减少了废水的排放，提高了反应效率，降低化学品的用量和生产成本。

技术领域

本发明属于变性淀粉的技术领域，具体涉及一种高效节水浓碱湿法制备变性淀粉的方法。

背景技术

变性淀粉的生产方法一般有湿法、干法、滚筒干燥法等方法，工业应用最普遍的是湿法生产工艺。湿法化学改性淀粉工艺，一般是加试剂于浓度为20％～40％原淀粉乳中，加质量浓度为2.5％～3.5％的稀氢氧化钠溶液调到碱性，活化淀粉，并在低于糊化的温度下反应，一般不超过60℃，达到要求的反应程度，淀粉仍保持颗粒状态，过滤，水洗，干燥，得到变性淀粉产品。

湿法变性淀粉工艺的关键控制点在于，淀粉颗粒必须保持良好，不因高温或高碱而导致膨胀糊化，这样才能进行后续的过滤和清洗操作，去除灰分保证产品质量。所以，以往的湿法变性淀粉生产过程中，只采用很低浓度(2.5％～3.5％)的稀氢氧化钠溶液，目的就是要防止因浓碱的加入而导致淀粉颗粒的溶胀糊化。然而，稀碱的使用虽然有效防止了淀粉颗粒的糊化，但却大大降低了生产效率，产生了大量的污水排放。低浓度稀碱湿法变性淀粉制备工艺，已经不适应目前国家对清洁生产，节能降耗的要求。

湿法化学变性反应的种类包括氧化、酸化、酯化、醚化、交联等，都是在碱性溶液中，由于淀粉是一种弱离子交换剂，-OH的质子被解离从而使淀粉分子带负电，带负电的分子之间相互排斥，导致淀粉颗粒溶胀，溶胀的颗粒对邻近的淀粉分子结晶体产生张力并扭曲它们，使淀粉达到最佳溶胀状态。因此淀粉在碱性条件下具有高反应活性，所以，湿法淀粉改性工艺，都是用氢氧化钠溶液调节反应体系到碱性状态下进行改性反应。

淀粉的化学改性，特别是淀粉的湿法(水相法)改性工艺目前在工业生产中已经广泛应用。但一直以来，都是采用较低浓度的稀碱(质量百分比浓度为2.5％～3.5％的氢氧化钠溶液)进行淀粉的活化和中和。因为淀粉在水相中非常容易因为浓碱的加入而导致糊化，而无法实现正常制备和工业化生产。采用浓碱进行淀粉的活化和中和，一直是变性淀粉工业没有突破和实现的技术瓶颈和关键技术难点。

目前工艺生产和传统湿法变性淀粉生产采用稀碱，质量分数一般为2.5％～3.5％。比如，罗发兴等人(次氯酸钠轻度氧化淀粉的性质及交联机理[J].华南理工大学学报(自然科学版),2006(08):79-83.)用3％氢氧化钠溶液制备并研究了次氯酸钠轻度氧化淀粉的性质；孙琛等人(湿法制备高黏度玉米变性淀粉的工艺研究[J].粮食加工,2014,39(01):51-53.)用3％氢氧化钠溶液调节反应体系pH，湿法制备了高粘度玉米变性淀粉。然而在实际生产过程中，提高碱液浓度，不仅有利于节省用水量，减少污水排放量，更好地响应国家的环保政策，也能提高反应罐利用效率，对于反应剧烈的化学反应，pH降低很快的体系，还可以实现在短时间内快速补充大量液碱，保持和平衡体系的酸碱度，提高生产能力。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点和不足，解决稀碱变性淀粉生产过程耗水量大、排放污水多的问题，本发明的目的在于提供了一种高效节水浓碱湿法制备变性淀粉的方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种高效节水浓碱湿法制备变性淀粉的方法，包括如下步骤：

(1)将淀粉与水混合均匀，或者将淀粉、水与膨胀抑制剂混合均匀，获得淀粉乳；