[00135022]高效连续均相干法生产变性淀粉关键技术及设备研究

1、课题来源 山东省科技发展计划项目 “高效连续均相干法生产变性淀粉关键技术及设备研究（2012GGB01011）”。 2、背景 在目前全球淡水资源短缺、能源紧张、环保压力越来越大的形势下,干法工艺以其具有工艺简单、效率高、速度快,几乎不用水、收率高、无污染、能耗低等诸多的优势,成为公认的最有前途的变性淀粉生产方法。 3、研究目的与意义 针对干法工艺生产变性淀粉在技术上亦存有不足,如成品不均匀、反应不均一等,成为干法工艺普及应用的瓶颈。本课题在自主发明的干法反应器的基础上,协同耦合高温、高压、强剪切等多项技术,借鉴淀粉液化喷射蒸煮器,结合相关理论,突破干法制备变性淀粉的技术瓶颈,研究一种自动化程度高、生产效率高、耗能低、成本低、反应均匀、产品质量均匀、无污染的高效新型绿色工艺及生产装备。具有明显的经济效益、社会效益和生态效益,发展前景广阔。 4、主要论点与论据 （1）该项目实现了干燥的条件下反应试剂与淀粉分子水平上的均匀分散,在国内外率先解决了干法生产变性淀粉存在化学试剂和淀粉混合不均匀、产品溶解性差等重大技术难题。 （2）该项目设计制造出了研制了变性淀粉专用连续进料螺杆1套,解决了淀粉和变性淀粉粘性过大,挤出困难的问题,弥补了目前国内外螺旋挤压机干法制备变性淀粉装备的不足, 为工业化干法制备变性淀粉提供了理论依据。 （3）新工艺研制的变性淀粉除颜色外,取代度或DE值、水溶指数、凝沉值和粘度特征值均优于目前湿法制备的变性淀粉,尤其热稳定性更为显著。 （4）与湿法相比,新工艺反应效率提高了10%-20%、反应时间由16-24 h缩短至2 h以内、无需水洗、无废水。是一种高效、连续、短时、节能、环保、工序简单的新型变性淀粉生产方法。该项目绿色环保、节能减排,经济效益、社会效益显著。 （5）率先引入机械力化学、晶体化学等先进理论,从淀粉晶体结构和分子结构入手,揭示了挤出对淀粉机械活化机理。 5、创见与创新 系统研究了高温、高压、强剪切条件下对淀粉结构及性质的影响,初步揭示了分子水平上淀粉机械活化机理,提出了“淀粉机械力化学”新的观点,为开展相关研究奠定了理论基础。 实现了低水分下淀粉与变性剂均相反应,突破了干法生产变性淀粉关键技术瓶颈。 自主研究开发了变性淀粉专用连续进料生产装置,解决了淀粉和变性淀粉粘性过大、挤出困难等技术难题,为高效均相干法生产变性淀粉奠定了基础。 实现了玉米淀粉制备低DE高溶解性的麦芽糊精、无过剩碱干法制备高性能阳离子淀粉、无碱干法制备氧化淀粉、无有机溶剂干法制备硬脂酸淀粉酯等4项技术创新。 6、社会经济效益,存在问题 该技术的推广应用,不仅能促进淀粉产业结构由初级产品向高级产品的调整,促进变性淀粉产业由湿法向干法的技术升级,实现变性淀粉产业的可持续发展,而且还将对我国环保事业、水资源节约产生重要的推动作用。经济效益、社会效益和生态效益显著,发展前景广阔。 存在问题：还未实现工业化。 7、获奖情况 （1）普通玉米淀粉深加工产品开发,获得山东省科技进步奖（二等,JB2006-2-53-2）,2007.04.29。 （2）高校干法变性淀粉反应装置研制,获得山东省科技进步奖（三等,JB2006-3-131-1）,2007.04.29。 （3）高效连续均相干法生产变性淀粉关键技术及设备研究,获得山东省高等学校科学技术奖（二等,2018BK20031）,2018.10。 （4）高压均质对淀粉结构、性质和化学活性的影响及机械力化学效应研究,获得山东省专业学位研究生优秀实践成果奖（二等,2017SJCG025）,2017.10.12。