在造纸过程中,需要用到很多的造纸化学材料,这些材料会影响每一道造纸工艺。而受到影响最大的莫过于淀粉糊化。每一个化学品的添加都会导致淀粉糊化程度的变化。国内许多造纸企业在淀粉糊化时仅凭已有的经验或黏度变化来操作,没有根据不同淀粉的属性调整糊化温度和工艺,没有充分发挥淀粉在造纸中的作用。
影响淀粉糊化的因素有:
A 淀粉的种类和颗粒大小;
B 原料中的含水量;
C 添加物:高浓度糖降低淀粉的糊化,脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度,提高糊化温度,盐类有时会使糊化温度提高,有时会使糊化温度降低;
D 酸度:在 pH 4-7 的范围内酸度对糊化的影响不明显,当 pH 大于10.0,降低酸度会加速糊化。
在淀粉糊化初期,淀粉颗粒呈圆球状,随着糊化温度的升高,溶液中淀粉颗粒逐渐膨胀,最后扩散到水中形成胶体溶液,淀粉颗粒形态被破坏,与水形成胶体溶液,在显微镜下呈云彩状,继续升高温度,溶液的状态基本不变。由图8可知,淀粉溶液的黏度变化曲线呈先上升后下降的趋势,且糊化初期黏度变化较小。淀粉颗粒完全膨胀时,淀粉溶液处于胶体状态,其黏度值也达到最大值。
图 淀粉溶液的粘度
1-木薯原淀粉 2-低取代度阳离子淀粉 3-中取代度阳离子淀粉 4-高取代度阳离子淀粉 5-低取代度两性淀粉 6-中取代度两性淀粉 7-高取代度两性淀粉淀粉分子的结晶区的含量直接影响溶液黏度大小,结晶度越大,淀粉分子结晶区越多,淀粉颗粒在膨胀过程中,有更多的淀粉与水形成胶体,黏度越大。
结论
通过显微镜观察淀粉颗粒形态与测定淀粉溶液黏度值相结合的方法可以确定淀粉糊化的最佳温度:木薯原淀粉糊化的最佳温度是85℃,低取代度、中取代和高取代度阳离子淀粉糊化的最佳温度分别是90℃、80℃和75℃,而低取代度、中取代度和高取代度两性淀粉糊化的最佳温度分别是85℃、90℃和70℃。