玉米淀粉活性降解設(shè)備分解塑料膜探析

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1、玉米淀粉活性降解設(shè)備分解塑料膜探析玉米淀粉活性降解設(shè)備分解塑料膜探析 2019/01/21 摘要：文章主要闡述了玉米淀粉活性降解機械化設(shè)備以及分解塑料膜的實驗過程，探究玉米深加工產(chǎn)業(yè)化未來的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：玉米淀粉；活性降解；機械化設(shè)備；分解；塑料膜我國的淀粉生產(chǎn)以玉米淀粉為主要生產(chǎn)力，玉米淀粉作為玉米深加工行業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，影響著玉米深加工的發(fā)展，玉米加工企業(yè)要加大使用機械設(shè)備才能提高產(chǎn)品的質(zhì)量，推廣農(nóng)業(yè)機械化成為了提高玉米淀粉生產(chǎn)品質(zhì)的必然選擇，同時也是傳統(tǒng)成產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代生產(chǎn)農(nóng)業(yè)的必然過程。1玉米淀粉的生產(chǎn)用0.3%的亞硫酸對玉米進行浸泡，然后通過碾碎、篩選、沉淀等工序?qū)⒂衩字瞥傻矸郏?/p>

2、米淀粉中含有少量的蛋白質(zhì)，吸濕性高達30%以上，由單一的葡萄糖組成的多功能葡萄糖。玉米淀粉的提取最重要的方式就是將玉米的籽成分進行分離，濕膜是最好的分離方法之一，由于籽粒的硬度強，需要先浸泡，然后加入SO2，破壞淀粉表面的蛋白質(zhì)，通過一些列的加工程序?qū)崿F(xiàn)不同成分的分離，最后只剩下玉米淀粉。淀粉不容易存儲，容易變質(zhì)，需要利用機械脫水、加熱脫水的方式對玉米淀粉進行干燥。其工藝流程為：將浸泡后的玉米分離后，會進入到破碎與胚芽工序。這道工序需要設(shè)置兩道分離器，每一道分離器胚芽要分成兩級。玉米進入第一級后會分離出純凈的胚芽，二級旋液分離器需要對遺漏的胚芽進行回收，通過一道一級分離出的胚芽需要進行脫水；然

3、后將分離出的胚芽進入到精磨與纖維分離工序，通過六道曲篩洗滌槽將纖維洗凈，然后回收淀粉，然后洗滌淀粉。淀粉乳經(jīng)過洗滌后會有很多麩質(zhì)、淀粉顆粒，中間夾雜了大量的完好的淀粉顆粒，需要通過離心機進行洗滌，然后通過分離系統(tǒng)進行淀粉回收，最后進行干燥提取淀粉。2玉米淀粉深加工2.1玉米淀粉糖及衍生物酸解法是最早出現(xiàn)的工業(yè)化淀粉水解方法，以無機酸作為催化劑，在高溫加高壓的情況下對淀粉進行分解，并將其轉(zhuǎn)化為糖。葡萄糖值表示淀粉的分解效果，通過酸水解產(chǎn)生的副作用較多，會影響葡萄糖的產(chǎn)物，如果葡萄糖的值在90左右，將會出現(xiàn)糖化困難；當(dāng)葡糖糖的值小于30會出現(xiàn)凝固現(xiàn)象；當(dāng)葡萄糖的值大于55時，會出現(xiàn)大量的降解產(chǎn)品難

4、以根除；雙酶法主要是通過液化酶的方式對淀粉進行液化，使用糖化酶對液化產(chǎn)物進行糖化的生產(chǎn)過程；酸酶法是使用酸水解成低聚糖，然后再使用淀粉酶水解為目標糖的工藝過程。淀粉糖的應(yīng)用廣泛，在制藥、食品加工中都有涉及，比如淀粉糖漿、果葡糖漿、麥芽糖等。2.2淀粉發(fā)酵產(chǎn)品玉米淀粉發(fā)酵產(chǎn)品有很多的種類，其中使用最為廣泛的有酒精、味精、甘油、維生素C、各種有機酸等，酒精以食用酒精為主，是淀粉發(fā)酵的主要產(chǎn)品之一。2.3玉米變性淀粉變性淀粉主要是通過物理或者化學(xué)的手段改變淀粉的分子結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生一種新的淀粉衍生物。影響變形淀粉性能的主要原因有原料、水質(zhì)、分子取代度、工藝溫度、PH值等，變形反應(yīng)后的需要對過濾、包裝以

5、及干燥等工序進行控制。玉米變性淀粉的生產(chǎn)方法分為濕性與干性，濕性以淀粉乳為主，將淀粉與水或其他的介質(zhì)混合形成淀粉乳，并在一定的條件下與化學(xué)試劑發(fā)生變性反應(yīng)，從而生成變性淀粉。3玉米淀粉活性降解機械化設(shè)備及其塑料膜分解過程3.1使用的材料用玉米淀粉作為測試的原材料，有一個前提，玉米淀粉必須要經(jīng)過機械活化，活化大約一個小時左右。還需要甲烷磺酸、乙二醛、聚乙烯醇、乙酸酐、冰醋酸、乙醇、氫氧化鉀、鹽酸、丙三醇等材料。3.2所需的設(shè)備帶有電子分析的天平、帶有磁力的電冰箱、能夠發(fā)熱且進行水循環(huán)的攪拌器、真空泵、粉碎機、真空干燥箱、振蕩器、攪拌器、數(shù)碼相機等。需要注意的是真空泵需要帶有旋片的，干燥箱要有恒溫

6、。3.3測試的方法3.3.1分解玉米中的醋酸酯如何分解玉米淀粉中的醋酸酯，需要有具體的方法與步驟。首先在準備的材料中選取11ml的乙酸酐，將乙酸酐放在容納量為50ml的容器中，將容器密封放在冰箱中。當(dāng)冰箱的溫度降到只有5時，取出不含任何水分的玉米淀粉，重量控制在5g左右，將玉米淀粉放在燒瓶中，燒瓶大概有150ml左右，在150ml的燒瓶中倒入8.8ml的冰醋酸，將磁子放入燒瓶中。為了方便提取，在燒瓶中裝上分液漏斗，溫度要控制在25左右的室內(nèi)溫度，然后對燒瓶中的液體進行攪拌，大概持續(xù)兩分鐘左右。然后將放在冰箱中的醋酸酐倒入燒瓶中，要在五分鐘之內(nèi)導(dǎo)入燒瓶中。隨后將1ml的冰醋酸攪拌在克重為0.07

7、ml的甲烷磺酸中進行稀釋，十分鐘之內(nèi)的時間將攪拌后的甲烷磺酸倒入燒瓶中，將溫度計放在燒瓶中。在燒杯中裝入蛇形狀的冷凝管，將燒瓶放進具有一定溫度的攪拌器中，調(diào)試好攪拌器的運行速度，隨后記錄溫度與時間。等待這些材料反應(yīng)結(jié)束后，通過攪拌的方式將反應(yīng)物倒入去離子的水中，去離子水與反應(yīng)物容量的分別為10和1，然后將沉淀物篩選，使用離子水將殘渣過濾掉，然后將篩選出來的反應(yīng)物放置一段時間。最后將反應(yīng)物放在干燥箱中，溫度為50，進行粉碎，然后對反應(yīng)物進行篩選，裝入袋中，放進干燥器中作為后期實驗備用。3.3.2提取玉米淀粉的結(jié)構(gòu)（1）測試替代度。對玉米淀粉的結(jié)構(gòu)進行提取，通過測試替代度的方式。首先取出1g的玉米

8、淀粉的樣品，放在容量為250ml的容器中，然后在容器中倒入50ml的溶液，隨后將容器密封，并不斷的搖動容器，然后在50的溫度下對容器進行保溫，時間為三十分鐘。冷卻后的溫度要與室內(nèi)的溫度保持一致，然后在容器中放入40ml的氫氧化鉀，將容器的瓶口封閉，在室內(nèi)溫度為25的條件下放置三天，期間可以偶爾對容器進行放置。（2）測試紅外光與溫度。將實驗的樣品淀粉與不含水的淀粉末進行混合，通過紅外線的照射觀察它們的混合效果。然后將混合后的物體磨細，攪拌均勻后制成壓片，然后使用紅外光一起對物體進行測試。測試時注意溫度。將樣品取出放在4ml的鋁制盒子中，以鋁制盒子作為參照物，對樣品進行升溫，從30升溫到350，速

9、度控制在10/min。（3）觀察顆粒的外形。使用雙面膠將樣品固定，然后進行噴金，將顯示出來的淀粉特征使用相機進行拍攝，進行保存，便于后期的觀察。3.3.3分解塑料膜的設(shè)備分解塑料膜的設(shè)備如何制造，制作的過程為，取出6ml的淀粉，或者90ml的蒸餾水，或者是醋酸酯，然后將取出的物質(zhì)放在燒瓶中，在燒瓶中裝上攪拌器、溫度計、冷凝管，將燒瓶的溫度調(diào)至90，時間為一個小時。一個小時后在燒瓶中放入乙烯醇、甘油、乙二醛，快速進行攪拌，溫度調(diào)至85，時間為半個小時，等到反應(yīng)物結(jié)束后，將反應(yīng)物倒進模具中，在空氣中進行干燥，將凝固后的膜按要求裁剪，并放在貯藏的容器中以備用。3.3.4測試性能（1）測定力學(xué)與耐水性

10、。按照國家規(guī)定的相關(guān)測試標準，使用國內(nèi)生產(chǎn)的電子檢測儀進行檢測，對塑料膜的橫向拉力與縱向拉力進行檢測。設(shè)置電子檢測器的距離，將距離控制在105ml95ml之間，標準距離設(shè)置在50.5ml49.5ml之間，拉伸的速率設(shè)置在50ml/min，所有的測試完成之后將記錄最大測定值。將淀粉的塑料膜放在蒸餾水中浸泡24小時，溫度是標準的室內(nèi)溫度。膜的水分要擦干，然后對塑料膜的厚度與寬度進行測試，并對測試的數(shù)據(jù)進行記錄，然后與沒有浸入蒸餾水的塑料膜進行對比測試，記錄數(shù)據(jù)8。在50的條件下，對塑料膜進行24小時的干燥操作，然后分辨種類。在室內(nèi)溫度的條件下在塑料膜中倒入蒸餾水，并浸泡24小時，然后再使用濾紙將表

11、面的水分吸干，對塑料膜的重量進行測試，并記錄數(shù)據(jù)。（2）測試熱水性與分解能力。將長20ml、寬25ml的塑料膜放在燒開的水中，浸泡時間為5min，然后將塑料膜取出，觀察變形的情況，并對塑料膜的受熱性進行對比，然后使用相機進行拍照觀察。將塑料膜的水分過濾掉之后進行稱重，然后在塑料膜的上下部分墊上尼龍紗，將塑料薄膜埋在20cm左右的土壤下，20天之后將塑料膜取出，將塑料膜洗干凈，將水分過濾掉稱重，使用顯微鏡對塑料膜試驗前后的樣品進行觀察，并對塑料膜的分解情況進行對比。3.4測試結(jié)果對醋酸酯進行紅光分解。淀粉進行一小時的活化后，能夠有不同類型的醋酸酯圖形進行代替，根據(jù)時間的逐漸增加，替代度就越強，會

12、出現(xiàn)一個最高峰值，等高峰過后，表示淀粉酯化對于結(jié)晶的結(jié)構(gòu)造成了破壞，伴隨著替代度的增強破壞也越來越強，然后在2.8的位置上，醋酸酯的峰值就會基本消失。使用一小時活化的玉米淀粉設(shè)備替代不同類型的醋酸酯，在測試的過程中，會出現(xiàn)兩個不同情況的峰值，第一個峰值大概出現(xiàn)在50180的溫度之間，第二個峰值會出現(xiàn)在270290的溫度之間。在升溫的過程中淀粉的水分被蒸發(fā)才會出現(xiàn)溫度在50180的高峰值；淀粉分子內(nèi)部受到了來自高溫的破壞會出現(xiàn)270290的第二個高峰值。當(dāng)取代值大于0.5時，如果醋酸酯沒有出現(xiàn)非常明顯的高峰，說明在這樣的環(huán)境下醋酸酯與活化的玉米淀粉相比而言性能更加穩(wěn)定。此次的試驗主要是對玉米淀粉進行測試，測試的目的就是為分解塑料膜的可能性提供了依據(jù)。通過紅外光儀器、顯微鏡、熱量儀等對醋酸酯的結(jié)構(gòu)進行重構(gòu)，并對穩(wěn)定性與外觀進行了測試，分析酯化的原理，不僅降低了溫度，還提高了醋酸酯的穩(wěn)定性。參考文獻：1肖兵兵，王猛，張凱，等.活性降解的機械化設(shè)備和分解塑料膜的可行性J.科技展望，2015（12）.2劉瑾瑾，陸慧玲.玉米淀粉生物降解塑料薄膜的制備及性能研究J.輕工科技，2017（6）：40-43.