[发明专利]膨化糯米淀粉的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明属于精细化工，具体涉及一种淀粉粘合剂的制备方法及其应用。

背景技术

糯米又称江米，粘性大，是制作糕点、粽子和元宵的主要原料，还主要应用于酿酒。随着国内食品加工业及酿造业的发展，人民生活水平的不断提高，居民节日对糯米的需求量正逐年增加。碾米厂稻米加工中的碎糯米也在逐年增加。一般来说，碎米约占稻谷的5％-25％，直接销售只是普通糯米价格的一半左右，糯米越碎，其价格就越低。目前，碎糯米主要是食用、酿酒和动物饲料。本发明以碾米厂的下脚料为原料，变废为宝，利用价格低廉的碎糯米在膨化机内进行膨化，制成膨化糯米淀粉，应用膨化糯米淀粉可制备纸箱粘合剂、壁纸粘合剂、干粉内墙涂料和瓷砖粘合剂等。

膨化玉米淀粉已经应用于纸箱粘合剂和壁纸粘合剂等。膨化玉米淀粉便于储存和运输、速溶效果好、粘接强度大、使用方便。但是，膨化玉米淀粉在制作时需要把玉米的皮剥去，粘接效果才会更好。玉米去皮比较麻烦，费工费时，损失较多，故膨化玉米淀粉的成本较高。使用碎糯米，制备膨化糯米淀粉，价格较低，制备各种粘合剂等产品，无毒无味，易溶于水，初粘力大，粘接强度高，使用方便。

发明内容

糯米的粘性较大，是因为糯米淀粉中直链淀粉极少，几乎100％是支链淀粉。直链淀粉并不是伸展状态的直链，而由于分子内氢键的作用卷曲成螺旋状。直链淀粉的这种紧密堆积的线圈式结构，有利于形成分子间氢键，不利于与水分子形成氢键，所以直链淀粉不易溶于冷水。支链淀粉有一个高度分支化的结构，由许多条短链组成，由于支链淀粉高度分支的结构，容易与水分子形成氢键，所以支链淀粉易溶于冷水，但是粘接性能较差。即无论直链淀粉还是支链淀粉，在冷水中都没有溶胀、膨润、无粘性，本身的粘接作用都不好，都不能直接作为粘合剂使用，必需经过糊化后才能使用。糊化淀粉初粘力好，粘接强度大，可直接作为胶粘剂使用。

糊化可使淀粉赋予水溶性和粘接性，目前糊化主要采用加热糊化或加碱糊化。

加热糊化是淀粉在一定温度下，在水中溶胀、浸润的过程。糊化后的淀粉具有一定的流动性，粘性和粘接作用。温度低了，不能充分糊化，无流动性，使用时操作性能差；温度高了，淀粉糊易凝胶，不易保存。糊化温度一般控制在70-85℃。

加碱糊化，碱可与淀粉分子中的葡萄糖环上的羟基作用，使淀粉颗粒润胀，水合和溶解，也具有一定的流动性和粘性。加碱糊化，不易操作，碱少了糊化不彻底，淀粉无流动性；加碱多了，淀粉的流动性太大，粘接效果不好。且粘接处泛黄(即泛碱)，被粘物表面可看到斑迹。

本发明采取的是另一种糊化方法：膨化糊化。

根据膨化的原理，把碎糯米装入膨化机中，进行加热加压和机械作用，使糯米处于高温高压状态。在该状态下，所有糯米组织都积蓄了大量的能量，变得柔软，水份呈过热状态。此时，迅速将膨化机的密封盖打开，在此瞬间，由于糯米被突然降至常温常压状态，巨大的能量释放出来，呈过热状态的水汽化蒸发，其体积可膨胀两千倍左右，从而产生了膨胀压力。巨大的膨胀压力使糯米组织遭到强大的爆破伸张作用，形成无数细微的海绵状结构，即糯米膨化了。

糯米经过膨化后，在宏观上表现为体积增大几倍至十几倍，多孔、海绵状、质地疏松。在微观上表现在糯米淀粉内部结构及化学成分的分子结构发生了变化，淀粉链间的氢键断裂，链发生移动。淀粉粒解体、降解、α-化。在膨化过程中，随着淀粉的降解，支链淀粉的一部分侧链被切割下来，即发生了α-1.6苷键断裂，使较短的直链淀粉的比例增加。膨化不仅导致了支链淀粉的降解，而且还能引起直链淀粉中α-1.4苷键断裂，产生小分子物质，即发生淀粉的糊精化作用。这些都使原来在螺旋圈内的羟基裸露在了外面，可与水分子形成氢键，使本来不易溶于水的物质也变得易溶于水了，即膨化后的糯米淀粉结构疏松，海绵状，易溶于水。在水中膨润，粘度增加，初粘力增强，粘接强度明显提高，这就使得膨化的糯米淀粉可直接作为粘合剂使用。

膨化糊化比加热糊化和加碱糊化，操作易控制，淀粉糊化的更均匀、彻底，水溶性更好，流动性大，粘接强度明显提高。

为了使膨化后的糯米淀粉粘接强度更大，在膨化之前，需要用硼砂和明矾水溶液处理碎糯米。所用原料的质量百分数为：

糯米         80-90％

硼砂         1-10％

明矾         0.5-5％

水           2-15％

以上各组分之和等于100％。