淀粉材料化學(xué)

目錄
第1章 淀粉材料概論 1
1.1 一般描述 1
1.2 淀粉研究的歷史 3
1.3 淀粉的生物降解和轉(zhuǎn)化 6
1.3.1 生物降解 6
1.3.2 淀粉糖 6
1.3.3 生物轉(zhuǎn)化化學(xué)品 7
1.4 改性淀粉 7
1.5 淀粉食品 8
1.6 淀粉的非食品應(yīng)用 9
1.6.1 造紙和紙板 9
1.6.2 紡織品上漿 10
1.6.3 其他應(yīng)用 11
1.6.4 淀粉材料的重點應(yīng)用領(lǐng)域 11
參考文獻 12
第2章 淀粉結(jié)構(gòu) 15
2.1 淀粉來源 15
2.1.1 谷類淀粉 15
2.1.2 薯類淀粉 16
2.1.3 豆類淀粉 16
2.1.4 淀粉結(jié)構(gòu) 16
2.2 淀粉化學(xué)結(jié)構(gòu) 17
2.2.1 淀粉的組成 17
2.2.2 直鏈淀粉 18
2.2.3 支鏈淀粉 20
2.2.4 中間組分 23
2.3 淀粉結(jié)晶 24
2.3.1 淀粉分子構(gòu)象和螺旋結(jié)構(gòu) 24
2.3.2 A型結(jié)晶 27
2.3.3 B型結(jié)晶 28
2.3.4 V型結(jié)晶 29
2.3.5 C型結(jié)晶 34
2.3.6 晶型轉(zhuǎn)變 36
2.3.7 結(jié)晶度測定 37
2.4 淀粉的顆粒結(jié)構(gòu) 39
2.4.1 晶簇 39
2.4.2 生長環(huán) 40
2.4.3 黑十字 41
2.4.4 超螺旋結(jié)構(gòu) 42
2.4.5 止水塞結(jié)構(gòu) 43
2.4.6 淀粉顆粒 45
參考文獻 47
第3章 淀粉的包合配合物 51
3.1 直鏈淀粉的結(jié)構(gòu) 51
3.1.1 天然顆粒淀粉 51
3.1.2 直鏈淀粉單螺旋的構(gòu)象和多晶性 53
3.2 直鏈淀粉包合配合物的結(jié)構(gòu)表征 58
3.2.1 結(jié)晶結(jié)構(gòu)表征 58
3.2.2 分子鏈構(gòu)象(固態(tài)13C NMR) 62
3.2.3 分子鏈構(gòu)象(可見-紅外和頻振動光譜) 64
3.2.4 超分子結(jié)構(gòu)表征(小角散射) 66
3.3 直鏈淀粉的包合配合作用 69
3.3.1 直鏈淀粉與有機小分子的包合配合 69
3.3.2 直鏈淀粉與無機物的包合配合 74
3.3.3 直鏈淀粉與高分子的包合配合 76
3.4 環(huán)糊精的包合配合物 79
3.4.1 環(huán)糊精結(jié)構(gòu) 80
3.4.2 環(huán)糊精包合配合物的形成 82
3.4.3 環(huán)糊精配合物的結(jié)晶結(jié)構(gòu) 85
3.4.4 環(huán)糊精包合配合物的性能 89
3.4.5 環(huán)糊精包合配合物的應(yīng)用 93
參考文獻 94
第4章 淀粉的溶解和吸濕 102
4.1 淀粉糊化 102
4.1.1 淀粉糊化與糊化過程 102
4.1.2 糊化影響因素 103
4.2 淀粉回生 107
4.2.1 淀粉回生現(xiàn)象 107
4.2.2 淀粉回生機理 108
4.3 糊化和回生的測定方法 109
4.3.1 糊化的測定方法 109
4.3.2 回生的測定方法 113
4.4 淀粉溶劑 114
4.4.1 二甲基亞砜 115
4.4.2 堿/尿素水溶液 117
4.4.3 其他 118
4.5 淀粉在NaOH/尿素水溶液中的溶解過程 119
4.6 吸濕性 121
4.6.1 淀粉吸濕性 121
4.6.2 淀粉吸濕等溫線 123
4.6.3 含水量對淀粉結(jié)晶結(jié)構(gòu)的影響 126
參考文獻 127
第5章 無機鹽對淀粉的作用和淀粉增塑 134
5.1 淀粉與親水小分子的相互作用 134
5.2 淀粉與無機鹽的相互作用 136
5.2.1 無機鹽對淀粉糊化的影響 136
5.2.2 無機鹽對淀粉糊黏度的影響 140
5.2.3 無機鹽對淀粉糊回生的影響 140
5.2.4 無機鹽對淀粉凝膠穩(wěn)定性的影響 141
5.2.5 無機鹽對淀粉玻璃化轉(zhuǎn)變的影響 142
5.2.6 無機鹽對淀粉降解和水解的影響 143
5.2.7 無機鹽增塑 144
5.2.8 淀粉對金屬礦的浮選 144
5.2.9 無機鹽對抗性淀粉形成的影響 146
5.3 淀粉增塑 146
5.3.1 增塑機理 146
5.3.2 增塑淀粉的結(jié)構(gòu)和性能 147
5.3.3 反增塑效應(yīng) 149
5.4 增塑劑分類 150
5.4.1 水 150
5.4.2 端羥基化合物 152
5.4.3 端氨基化合物 157
5.4.4 端羧基化合物 160
5.4.5 含酯基化合物 162
5.4.6 超支化聚合物 163
5.4.7 離子液體 164
5.4.8 低共熔溶劑 165
參考文獻 167
第6章 淀粉的濕熱加工、抗性淀粉及淀粉膜材料 177
6.1 加工過程對淀粉結(jié)構(gòu)和性能的影響 177
6.1.1 淀粉的濕熱加工 177
6.1.2 淀粉的熱機械加工 180
6.1.3 淀粉材料的力學(xué)性能 181
6.2 抗性淀粉 184
6.2.1 抗性淀粉的分類 184
6.2.2 直鏈淀粉/脂質(zhì)物配合體抗性淀粉 185
6.3 淀粉膜材料 187
6.3.1 淀粉膜的制備方法 188
6.3.2 淀粉改性膜 191
6.3.3 淀粉復(fù)合膜 192
6.3.4 淀粉膜的吸濕性 195
6.3.5 淀粉膜中水的聚類分析 200
6.3.6 淀粉膜的阻隔性 202
6.3.7 功能和智能淀粉膜 207
參考文獻 210
第7章 淀粉的改性 219
7.1 概述 219
7.2 淀粉的物理改性 219
7.2.1 水熱處理 220
7.2.2 球磨加工 225
7.2.3 擠壓加工 228
7.2.4 超聲波處理 231
7.2.5 其他物理改性方法 233
7.3 淀粉的化學(xué)改性 235
7.3.1 淀粉化學(xué)改性工藝 236
7.3.2 酸解淀粉 237
7.3.3 接枝淀粉 241
7.3.4 酯化淀粉 249
7.3.5 氧化淀粉 253
7.3.6 醚化淀粉 258
7.3.7 交聯(lián)淀粉 260
參考文獻 263
第8章 淀粉與高分子共混 277
8.1 概述 277
8.2 淀粉/多糖高分子共混物 278
8.2.1 淀粉/纖維素衍生物共混物 278
8.2.2 淀粉/殼聚糖共混物 282
8.3 淀粉/親水高分子共混物 285
8.3.1 淀粉/聚乙烯醇共混物 285
8.3.2 淀粉/蛋白質(zhì) 292
8.4 淀粉/疏水高分子共混物 294
8.4.1 淀粉/低密度聚乙烯 294
8.4.2 淀粉/聚己內(nèi)酯 298
8.4.3 淀粉/聚乳酸 300
8.5 共混方法 302
8.5.1 擠出成型 302
8.5.2 擠出發(fā)泡 304
8.5.3 注塑成型 305
8.5.4 壓制成型 305
8.5.5 溶液成膜 306
8.5.6 吹塑成型 307
8.5.7 反應(yīng)性擠出 308
8.6 總結(jié) 309
參考文獻 309
第9章 淀粉基納米復(fù)合材料 319
9.1 概述 319
9.2 淀粉/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料 320
9.2.1 層狀硅酸鹽 321
9.2.2 插層熱力學(xué)和動力學(xué)分析 322
9.2.3 制備方法 323
9.2.4 結(jié)構(gòu)形態(tài) 324
9.2.5 結(jié)構(gòu)性能 325
9.2.6 基于淀粉共混物的納米復(fù)合材料 332
9.3 淀粉/多糖類納米填料復(fù)合材料 334
9.3.1 納米纖維素 334
9.3.2 淀粉納米晶(顆粒) 335
9.3.3 甲殼素(殼聚糖)納米晶(顆粒) 336
9.3.4 淀粉/納米纖維素復(fù)合材料制備方法 336
9.3.5 納米纖維素增強的淀粉基復(fù)合材料 338
9.3.6 淀粉納米顆粒增強的淀粉基復(fù)合材料 341
9.3.7 甲殼素(殼聚糖)納米顆粒(晶須)增強的淀粉基復(fù)合材料 342
9.4 碳系填料增強的淀粉納米復(fù)合材料 343
9.4.1 碳系納米填料 343
9.4.2 淀粉/碳系納米復(fù)合材料制備方法 344
9.4.3 碳納米管增強的淀粉基納米復(fù)合材料 345
9.4.4 氧化石墨增強的納米復(fù)合材料 348
9.4.5 炭黑增強的納米復(fù)合材料 350
9.5 其他納米填料增強的淀粉基納米生物復(fù)合材料 350
9.5.1 金屬氧化物以及金屬硫?qū)倩镌鰪姷募{米復(fù)合材料 350
9.5.2 水滑石增強的納米復(fù)合材料 351
9.5.3 α-磷酸鋯增強的納米復(fù)合材料 351
9.5.4 羥基磷灰石增強的納米復(fù)合材料 351
9.6 總結(jié) 352
參考文獻 353
第10章 淀粉基材料的應(yīng)用 361
10.1 概述 361
10.1.1 淀粉生物塑料 361
10.1.2 淀粉增塑和納米復(fù)合材料 363
10.1.3 淀粉應(yīng)用分類 364
10.2 傳統(tǒng)工業(yè)使用的淀粉 365
10.2.1 藥片黏結(jié)劑和崩解劑 365
10.2.2 木材膠黏劑 367
10.2.3 瓦楞紙板膠黏劑 372
10.2.4 建筑材料 373
10.2.5 鑄砂黏結(jié) 374
10.2.6 生物質(zhì)燃料球團 374
10.2.7 羥基磷灰石黏合 376
10.2.8 造紙 376
10.2.9 紡織漿紗 379
10.3 淀粉材料應(yīng)用領(lǐng)域的新拓展 381
10.3.1 淀粉泡沫材料 381
10.3.2 淀粉絮凝劑 384
10.3.3 淀粉水凝膠 387
10.3.4 緩釋劑 390
10.3.5 微膠囊 394
10.3.6 靶向藥物 395
10.3.7 生物工程支架 395
10.3.8 淀粉纖維 396
10.4 總結(jié) 400
參考文獻 401