陽離子多孔淀粉的制備及其在卷煙減害中的應(yīng)用.pdf

1、本研究以玉米淀粉為原料，采用雙酶水解法制備多孔淀粉，再對多孔淀粉進(jìn)行陽離子改性，利用掃描電鏡和傅里葉紅外光譜儀對多孔淀粉和陽離子多孔淀粉進(jìn)行分析，并將兩種改性淀粉添加到卷煙過濾嘴中，考察其對卷煙主流煙氣中有害成分的減害效果。
　　以玉米淀粉水解率和吸油率為指標(biāo)，考察糖化酶添加量、溫度、糖化酶與α-淀粉酶質(zhì)量之比、酶解時(shí)間和緩沖溶液pH對酶解制備多孔淀粉的影響，在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)五因素四水平的正交試驗(yàn)，得出制備多孔淀粉的最

2、佳條件為：糖化酶添加量1.2％、緩沖溶液pH值6.0、反應(yīng)時(shí)間12h、糖化酶與α-淀粉酶質(zhì)量之比2:1、反應(yīng)溫度55℃。
　　以上述步驟制得的多孔淀粉為原料，以取代度和反應(yīng)效率為指標(biāo)，以3-氯-2羥丙基三甲基氯化銨為醚化劑，采用堿催化干法制備陽離子多孔淀粉，考察了醚化劑與多孔淀粉的質(zhì)量之比、NaOH與醚化劑質(zhì)量之比、反應(yīng)溫度及反應(yīng)時(shí)間對取代度和反應(yīng)效率的影響，在此單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)四因素三水平正交試驗(yàn)，考察各因素之間的相互

3、影響，最終得出陽離子多孔淀粉的最佳制備條件如下：醚化劑與多孔淀粉質(zhì)量之比0.04，NaOH與醚化劑質(zhì)量之比2.0，反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時(shí)間4 h。
　　通過掃描電子顯微鏡觀察多孔淀粉和陽離子多孔淀粉的微觀結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，相比于原淀粉，多孔淀粉和陽離子多孔淀粉表面均具備多孔結(jié)構(gòu)，陽離子化之后表面稍有腐蝕，但多孔結(jié)構(gòu)依然存在。通過傅里葉紅外光譜圖分析得出陽離子多孔淀粉分別在1482 cm-1和2363 cm-1處有吸收峰，分別為季銨基

4、團(tuán)上碳氮鍵的伸縮震動吸收峰和季銨基團(tuán)上甲基碳?xì)滏I的伸縮震動吸收峰，而多孔淀粉的紅外光譜圖中找不到這些吸收峰。從而證明產(chǎn)物中含有季銨基團(tuán)，多孔淀粉已被陽離子化。
　　本實(shí)驗(yàn)確定了添加材料的使用量，吸阻測定結(jié)果顯示：添加15mg/cig的煙支的吸阻符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
　　將多孔淀粉和陽離子多孔淀粉分別添加到卷煙過濾嘴中，研究其對卷煙主流煙氣中TPM、巴豆醛、氨、氫氰酸及苯并[a]芘的吸附效果，結(jié)果表明添加多孔淀粉和陽離子多孔淀粉的煙