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变性淀粉生产变性淀粉的工艺有两种:一种是干法工艺,另一种是湿法工艺。淀粉生产采用的这两种的工艺方法都是在固体形态下进行的物理、化学改性反应的。淀粉的干法工艺反应受温度的影响很大,当温度很高时,淀粉的高温干法改性反应的时间短,效率高,有的甚至可以在极短的时间内完成,但是高温干法工艺改性反应的均匀、稳定性很难掌握,产品的性能稳定和均一性不良。干法工艺相对的则是湿法工艺,湿法改性工艺对温度的要求比较低,它只有在淀粉糊化温度以下才能反应,改性反应相当困难,为了加速反应,湿法工艺一般要加入氢氧化钠作为淀粉改性反应的促,剂和催化剂,但是反应时间还是很长。
一切化学反应中,温度和浓度会影响化学反应的效率和速率。淀粉在调浆桶内是在高温糊化状态下发生的改性反应,在这种状态下进行的化学反应要比湿法固体状态下反应更容易,效率更高,时间更短。这都是和淀粉的性质和外界条件分不开的,原因如下:
湿法固态反应的淀粉乳浓度一 般为30%~40%。高温糊化后的反应浓度可以成 百上千倍的提高,这样便可以大大提高反应效率和速率,甚至在高温固体形态下很难发生的反应也变得很容易发生。这是因为,淀粉的大分子是由许多葡萄糖基单元联接而成的,每个淀粉大分子中都含有上千个葡萄糖基单元。按生长期先后由许多淀粉大分子以某种形式排列,组成了一个个生长环结构,一环环相叠加,最后形成了淀粉独特的团粒结构。这种团粒结构的内部分子排列基本相同,但是外形各不相同,它们都有自己独特的形状且外表面为非结晶区。在它的表面还有蛋白质粘结淀粉串连形成的保护膜,生长环与生长环之间也存在富含蛋白质的间隔膜。它的团粒结构总葡萄糖基单元数是表面能裸露的葡萄糖基氮元数的一千多倍。
淀粉中能参与淀粉物理和化学反应的是葡萄糖基单元结构上的某些羟基和部分葡萄糖基单元之间的化学键。在淀粉的固态反应中只有裸露在淀粉团粒结构表面的羟基和部分化学键才能参加物理、化学反应,因此淀粉化学反应的浓度不能笼统的讲是淀粉的浓度,而应该是参加反应的葡萄糖基和化学键的浓度。淀粉在调浆桶中高温糊化状态下,它的团里结构表面的保护膜和淀粉团粒结构中生长环间的隔膜会破裂,糊化淀粉的团粒结构被破坏。这时原来被保护膜包裹在淀粉团粒结构内的大量淀粉分子上的葡萄糖基单元结构都裸露在水中,都可能参与淀粉的物理、化学反应,所以糊化状态下能参与淀粉化学反应的“OH”基和(1-4)键浓度可以成百上千倍地增加,糊化淀粉更容易物理、化学反应,反应的效率和速率可大大提高,甚至一些原本难反应的化学反应也变的很容易了。