甜菜糖蜜的改性及應(yīng)用研究.pdf

1、糖蜜是制糖工業(yè)的一種副產(chǎn)物，其主要成分是蔗糖、葡萄糖和果糖。糖蜜作為制糖工業(yè)的下腳料利用方式各種各樣。糖蜜直接應(yīng)用于飼料、造紙等行業(yè)其附加值比較低；糖蜜用于發(fā)酵行業(yè)，如發(fā)酵生產(chǎn)乙醇、酵母、氨基酸等，可提高其附加值，但其副產(chǎn)物污水直接排放會對土壤、水源等造成污染，環(huán)境治理又不經(jīng)濟。所以，開發(fā)糖蜜新的最大化應(yīng)用領(lǐng)域是非常必要的。為此本文通過對糖蜜進行化學改性，分別制備了改性糖蜜水泥助磨劑，糖蜜酯化淀粉緩釋尿素和糖蜜酯化纖維素綠色包裝材料，對

2、糖蜜的三種改性產(chǎn)品分別進行了結(jié)構(gòu)表征和性能測試。
　　 緩釋尿素的制備及性能測試:以糖蜜和淀粉為原料，在硫酸催化下合成糖蜜淀粉酯。利用正交實驗，以緩釋尿素的緩釋性能為指標，考查了淀粉與糖蜜質(zhì)量比、催化劑用量、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度對酯化反應(yīng)的影響，確定了最佳酯化方案。紅外分析結(jié)果顯示:氧化糖蜜中呈現(xiàn)1720cm-1醛基中C=O的特征吸收峰，糖蜜淀粉酯在1742cm-1產(chǎn)生了酯基中C=O的特征吸收峰。將該緩釋尿素分別在水中和土壤進行了

3、初步應(yīng)用，結(jié)果表明:緩釋尿素(Ⅰ)在水中24h時緩釋了93％的尿素，與純尿素在水中5s全溶相比，緩釋性能顯著提高。在土壤（濕度為30％）中基本緩釋完全為76h，且緩釋時間隨土壤濕度的增加而減少。為了進一步提高其緩釋性能，利用硅烷和硬脂酸對緩釋尿素進行了疏水改性，制備了緩釋尿素(Ⅱ)，也測試了緩釋尿素(Ⅱ)在水中的緩釋性。結(jié)果顯示，24h時包膜尿素緩釋了20％的尿素，與緩釋尿素(Ⅰ)比較緩釋效果顯著提高。
　　 水泥助磨劑的制備及

4、性能測試:通過改變pH和反應(yīng)溫度制備了不同類型的改性糖蜜水泥助磨劑，應(yīng)用結(jié)果表明:可顯著增強水泥28d的抗壓(30.6～62.5Mp)和抗折強度(5.3～9.6Mp)。利用一維和二維傅里葉變換紅外光譜(1D和2DFTIR)分析了不同反應(yīng)條件下氧化糖蜜的組成變化，初步探討了改性糖蜜用作水泥助磨劑的作用機理。
　　 綠色包裝材料的制備及性能測試:以糖蜜和羧甲基纖維素(CMC)為原料，硫酸催化下合成了糖蜜酯化CMC。通過正交實驗，以膜

5、的抗拉強度為指標，考查了糖蜜酯化羧甲基纖維素的質(zhì)量比、羧甲基纖維素和水的質(zhì)量比、反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度對酯化反應(yīng)及膜性能的影響，確定了酯化反應(yīng)最佳條件。通過對糖蜜酯化CMC膜、氧化糖蜜和CMC的紅外光譜分析，結(jié)果表明:糖蜜酯CMC膜在1738cm-1處和1226cm-1處出現(xiàn)了酯基的特征吸收峰。以甘油為增塑劑對糖蜜酯化CMC膜進行了改性，考查了膜的干燥溫度和倒模量對膜性能的影響，確定了制膜的最佳工藝條件。
　　 本研究符合綠色環(huán)保和