High Carbonyl Content Oxidized Starch Prepared by Hydrogen Peroxide and Its Thermoplastic Application

Abstract

Hydrogen peroxide was used to oxidize gelatinized starch to oxidized starch (OS) with degree of oxidation (DO) ranging from 0.096 to 0.554 depending on the H2O2/starch molar ratios used. Then glycerol was added to OS to produce thermoplastic oxidized starches (TPOS). Titrimetric determination of carboxyl and carbonyl groups, FT‐IR, 1H‐NMR and 13C‐NMR confirmed that at H2O2/starch molar ratios < 0.7, oxidized starch contained much more aldehyde than carboxyl groups, while at molar ratios up to 2.0, peroxide oxidation produced mainly carboxyl groups. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that the oxidized starch particles (at DO 0.385) obtained a porous structure. The effect of DO on the structure and properties of OS, as well as mechanical properties and moisture resistance of TPOS was studied, respectively. With an increase in DO, the crystallinity, intrinsic viscosity and thermal stability of OS decreased markedly, the ability of OS to take up water decreased at low DO and increased at higher DO. These observations show that hydrogen peroxide can be used to oxidize starch in a controlled way. TPOS with DO 0.385 showed the best mechanical properties, its tensile strength was 6.1 MPa after placing in 100% relative humidity for 15 days.

Oxidación y caracterización fisicoquímica de almidón de sagú “Marantha Arundinacea” para la elaboración de bioplástico

“…Se observa los gránulos de los almidones oxidados con fisuras, son irregulares, los bordes perdieron definición por fracturación de los mismos (Zhang, et al, 2009) (Guo, et al, 2015). Ciertos gránulos de almidón no mostraron alteraciones en la superficie, sin embargo, después de extensos tiempos de reacción y altas concentraciones de oxidante las superficies de los gránulos se tornaron más ásperas y muestran fisuras (Sangseethong, et La microscopia electrónica de barrido con detector de energía dispersiva (EDS) permite conocer parte de la composición química simple del almidón nativo y los oxidados (figura 3).…”

“…Se realizó difracción de rayos X con el fin de obtener los patrones de difracción del almidón nativo y de los almidones oxidados, así como su grado de cristalinidad. Los patrones de difracción tipo A-corresponden a los almidones provenientes de cereales como el maíz, tipo B-de los tubérculos raíces y rizomas y los tipos C-a las legumbres como lo describen varios autores (Zhang, et al, 2009) (Luna, et al, 2009). Los patrones de difracción de rayos X para el almidón de sagú, presenta picos agudos y dispersos característicos de almidones semicristalinos, que durante la modificación del almidón tiene la propensión a desaparecer (Guo, et al, 2015).…”

“…La región amorfa del almidón se le atribuye a la amilosa, esta estructura es conformada por monómeros de glucosa unidas por enlaces glucosídicos α1-4, por otra parte, la región cristalina del almidón pertenece a la amilopectina, formada también por monómeros de glucosa, pero unidas por enlaces α1-6 glucosídicos. La investigación se lleva a cabo ya que el almidón en su forma nativa tiene varias limitaciones para su uso (Zhang, et al, 2009) (Guo, et al, 2015), se ha estudiado varias formas para mejorar la eficiencia de esta materia, como la modificación química del almidón. La oxidación del almidón es una de las más comunes y consiste en un blanqueamiento de los gránulos de almidón; usualmente se utilizan agentes oxidantes económicos como hipoclorito de sodio (NaClO) y peróxido de hidrogeno (H 2 O 2 ), como también está la oxidación con agentes más agresivos como el permanganato de potasio (KMnO 4 ), peryodato (IO 4 ‫-‬ ) y ozono (O 3 ) (Guo, et al, 2015) (Sangseethong, Termvejsayanon y Sriroth, 2010), la oxidación con estos agentes químicos requiere de un cuidadoso control de pH y temperatura.…”

Preparation and in vitro Release Mechanisms of Modified Pectin Matrix Tablets for Colon-Targeted Drug Delivery

“…Bands at 1726 and 1610 cm -1 are typical of carboxyl and carbonyl groups, respectively ). Absorption at 1440 and 1235 cm -1 may be attributed to C-H bending vibration (Zhang et al 2009). The range from 1250 to 500 cm -1 is the fingerprint area.…”

Properties of Oxidized Starch Prepared by Hydrogen Peroxide, Chlorine Dioxide and Sodium Hypochlorite

“…Oxidized starch prepared by hydroxyl peroxide, chlorine dioxide and sodium hypochlorite were produced according to the following procedures respectively [6][7][8]. 50g potato starch and 250mL distilled water were mixed and heated at 80℃ for 30 min with mild stirring.…”