[发明专利]一种交联-酶解复合超微改性淀粉吸附剂的制备方法与应用

说明书

一种交联‑酶解复合超微改性淀粉吸附剂的制备方法，包括步骤：(1)采用超微粉碎机将玉米、红薯、马铃薯三种淀粉分别进行超微粉碎至粒径10‑50μm的超微淀粉；(2)将三种超微淀粉以质量比1:4:3的比例混合均匀后加入水中搅拌得淀粉乳液，(3)调整淀粉乳液pH至7.5‑8.5，加入一定量的三聚磷酸钠溶液，于75℃‑80℃条件下交联1‑1.5h；(4)将交联后的淀粉乳液离心脱水，经去离子水洗涤后冷冻干燥；(5)将交联后的淀粉加水再次调成淀粉乳液，调节pH至6.5‑7.5，然后加入α‑淀粉酶和异淀粉酶，于50℃下酶解反应12‑15h；(6)将酶解后的淀粉乳液离心、洗涤、干燥后，过40‑100目筛，即得交联‑酶解复合超微改性淀粉。本发明改性淀粉显著增加了多孔淀粉比表面积和机械强度，提高了多孔淀粉对有害成分尤其是重金属元素的吸附能力。

技术领域

本发明属于吸附剂技术领域，具体地说是一种通过交联-酶解法超微改性淀粉，并将其作为吸附剂应用于含重金属离子和污染物的工业废水中。

背景技术

淀粉是由葡萄糖缩聚而成的一种多糖类物质的天然高分子化合物，是自然界来源最丰富的一种可再生物质，可降解，不会对环境造成污染。其分子链中存在着大量可反应的羟基，从而为淀粉的改性提供了结构上的基础。改性淀粉是在天然淀粉所具有的固有特性的基础上，为改善淀粉的性能、扩大其应用范围，利用物理、化学或酶法处理，在淀粉分子上引入新的官能团或改变淀粉分子大小和淀粉颗粒性质，从而改变淀粉的天然特性，使其更适合于一定应用的要求。改性淀粉作为一种吸附剂，由于具有安全、无毒、生物降解性好等优点而被广泛应用于食品、医药、农业、环保等领域。

淀粉交联反应是将两个或两个以上的淀粉分子交联共聚，生成具有多维空间网络结构的淀粉共聚物的反应。因此，将淀粉进行交联化处理，一方面通过交联可以加强淀粉颗粒的结构稳定性，而且淀粉经交联后可以使其表面变得粗糙，增加淀粉的比表面积并且利于被吸附物质在上面附着、沉积，有助于提高吸附能力。

多孔淀粉是一种天然的生物吸附剂，目前，常采用淀粉酶酶解法使淀粉颗粒表面形成许多微孔结构，这有助于增加淀粉的比表面积和孔容积，从而提高淀粉的吸附能力。然而，酶法不适会造成多孔淀粉存在比表面积小、孔容小、孔深浅、颗粒坚实度差、易破损等缺陷，这些问题严重影响多孔淀粉的吸附效果及实际应用。

超微粉碎是利用机械或流体动力的方法克服固体内部凝聚力使之破碎，从而将3毫米以上的物料颗粒粉碎至10-25微米的操作技术，超微粉具有良好的溶解性、分散性、吸附性、化学反应活性等。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种交联-酶解复合超微改性混合淀粉吸附剂的制备方法，该方法改性的淀粉，增加了多孔淀粉比表面积和机械强度，提高了多孔淀粉对有害成分尤其是重金属元素的吸附能力。

本发明解决技术为题采用如下技术方案：

一种交联-酶解复合超微改性淀粉吸附剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采用超微粉碎机将玉米、红薯、马铃薯三种淀粉分别进行超微粉碎至粒径为10-50μm的超微淀粉；

(2)将玉米、红薯、马铃薯三种超微淀粉以质量比1:4:3的比例混合均匀后加入水中搅拌得淀粉乳液，

(3)调整淀粉乳液pH至7.5-8.5，然后加入三聚磷酸钠溶液，充分混合后，于75℃-80℃条件下交联1-1.5h，所述三聚磷酸钠的用量为淀粉总质量的0.8％-1.2％；

(4)将步骤(3)交联后的淀粉乳液离心脱水，经去离子水洗涤后冷冻干燥；

(5)将交联后的淀粉加水再次调成淀粉乳液，调节pH至6.5-7.5，然后加入α-淀粉酶和异淀粉酶，于50℃下酶解反应12-15h；

(6)将酶解后的淀粉乳液离心、洗涤、干燥后，过40-100目筛，即得交联-酶解复合超微改性淀粉。