甲基淀粉纳(SodiumCorboxymetliylStarch，简称CMS)，又称淀 粉甘醇酸钠，是淀粉的羧甲基衍生物，是变性淀粉的主要品种之一 1它是一种能直接溶于冷水的高分子电解质，为白色或淡黄色粉 末，无毒无味，其水溶液为粘状，透明液体，流动性，溶解性较好，是 一种新型的增稠剂、稳定剂、食品添加剂、药用崩解剂，它具有较高 的粘度，较大的粘着力，较好的乳化性、稳定性和渗透性，不易腐败 霉变[2]0
在实际应用中，CMS多以其水溶液使用，因而本文研究有机溶 剂法合成CMS对于研究开发CMS新品种，拓宽其应用范围，均有重 要实际意义1\本文探讨了影响CMS合成的多种因素如浓度、温度、 酸碱、电解质和放置时间对CMS水溶液取代度的影响。
CMS应用与竣甲基纤维素钠(CMC)相似，十分广泛，可作乳化 剂、增稠剂、粘合剂、稳定剂、食品添加剂、上浆剂、悬浮剂、成膜剂、 匀化剂等。
本文重点在于提高CMS的质量和各种素对其质量的影响方面 进行了研究，可望得到工业性验证。
1实验方法
1.1实验原理
合成CMS主要经过两步反应：
(1)氢氧化钠与淀粉中的羟基相结合，形成活性中心，反应式如 下：Starch—OH+NaOH —> Starch--0Na+H20
(2)羧甲基化反应
淀粉钠和氯乙酸钠在碱性条件下进行反成生成羧甲基淀粉钠， 同时氯乙酸钠在碱性条件下发生生成羟基乙#铯的水解反应。
主反应：Starch--ONa+ClCHzCOONa—?2!L^Starch--0 CHzCOONa+NaCl
副反应：ClCH2C00Na+H20 Na0H > HOCH2COONa +NaCl+H20
(3)反应介质
从经济和安全方面考虑，通过分析比较，我们选用一定浓度的 水-乙醇混合液作反应介质。
1.2实验步骤
向250ml圆底烧瓶投人25g淀粉，加人40mL92.0%(Wv)乙醇及 助剂，开动电搅拌及恒温水浴，当反应物达到规定温度后，将事先用 lOmL 92%乙醇与计量氯乙酸配好的溶液一部分直接投人到粉乳 中，在规定的温度下及规定的时间内进行酸前处理，之后将事先用 60mL、92%乙醇与计量氢氧化钠配制好的溶液在规定的时间内连续 加人到粉乳中，再加人余下的氯乙酸乙醇溶液，之后保持规定的温 度在规定的时间内进行羧甲基化反应。反应终了进行液固分离，用 乙醇洗涤滤饼至无C1V滤饼用冰醋酸中和至中性。之后进行液固分 离，将滤饼在干燥箱中干燥2小时，磨碎即得产品。对产品进行取代 度(DS)检测。
2实验结果
根据以上步骤测得试验数据如下表2-1。
影响CMS合成的因素很多，下面只做如下几方面试验条件影 响的讨论。
3.1乙醇溶液浓度对产品取代度的影响 乙醇溶液浓度是影响产品取代度的一个重要因素。从乙醇质量 分数为85%开始，随着乙醇浓度的增加，体系水分的减少，淀粉的取 代反应进行顺利，取代度随之增加。但乙醇的质量分数达到92%以
后，由于体系中的水分不足以使氢氧化钠分子充分渗透到淀粉颗粒 的内部，取代反应仅仅局限在颗粒的表面，产品的取代度降低。因 此，乙醇溶液的最佳质量分数为92%。
3.2乙醇溶液体积对产品取代度的影响 取乙醇溶液质量分数为92%，改变乙醇体积其它反应条件，当 乙醇溶液的用量较低时，产品的取代度较低。但当乙醇的体积大于 95mL时，随着反应物浓度的不断降低，氢氧化钠分子和淀粉分子碰 撞的次数也不断降低，反应机率和效率受到不利影响，因而产物的 取代度也随之降低。乙醇的最佳体积是95mL。
3.3氢氧化钠用量对CMS取代度的影响 取乙醇溶液体积为95mL,对取代度和氢氧化钠用量之间的关 系进行分析，随着氢氧化钠用量的增加，取代度先增加，后又缓慢下 降。当氢氧化钠的量达到一定的值后，氯乙酸碱化的副反应发生，影 响主反应的进行，因而的取代度会下降。氢氧化钠的最佳用量为 llg。
3.4氯乙酸用量对CMS取代度的影响
取氢氧化钠用量为llg，对取代度和氯乙酸用量之间的关系进 行分析，取代度随着氯乙酸用量的增加先增加，后又逐渐降低。随着 被氯乙酸中和的氢氧化钠量的增加，导致与淀粉反应的氢氧化钠量 减少，淀粉钠盐也随之减少，因而产品的取代度降低。氯乙酸的最佳 用量为12g。
3.5反应温度对CMS取代度的影响
取氯乙酸的用量为12g,对取代度和醚化温度之间的关系进行 分析，取代度随着醚化温度的增加先增加，当温度超过50T时，取代 度反而下降。因此，最佳的醚化温度是50T：。
3.6醚化反应时间对CMS取代度的影响 取醚化的温度为50T,醚化反应的时间依次改变为120min, 140min, 160min和180min,对取代度和酿化时间之间的关系进行分 析，随着反应时间的增加，取代度先增加，后又降低。当反应时间为 140min时，反应物间的接触达到最佳状态，产品的取代度最大。因 此，最佳的反应时间是140min。
4结论
试验中淀粉的含水量和含盐量会影响产品的糊粘度增大而难 于操作。氯乙酸的用量增加，易与淀粉分子起反应，可增加CMS的 DS值;然而，氯乙酸的用量过大，易发生副反应生成HOCH2COONa 而降低氯乙酸的利用率。加碱量过大，副反应增加，过少则利用率降 低。CMS的DS及氯乙酸的利用率随反应温度的提高而提高[4]。
本实验研究结果表明，以玉米淀粉为原料，采用溶剂法合成工 艺生产中羧甲基淀粉钠，醚化剂和烧碱的用量，淀粉的含水量，反应 时间，反应温度等对其均有影响。最佳实验条件是：玉米淀粉用量为 25g，乙醇质量分数为92%，乙醇体积为95mL，氢氧化钠用量1 lg，氯 乙酸用量12g，醚化温度50T：，反应时间140min，制备出CMS产品 在常温下即能糊化，糊的凝沉性好、冻融稳定性好，透明度高，具有 良好的水溶性和增稠、乳化、稳定性，其色泽，及各项指标均达到医 药，食品添加剂的要求;该工艺先进合理，较传统工艺投资少，投产 快，操作简便，设备利用率高，成本低，无污染，经济效益和社会效益 十分显着。
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