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羟乙基淀粉(HES)是一种半合成的水溶性多糖，其醚键不会断裂，而且受电解质和pH的影响小，能在较宽的pH条件下使用，被广泛应用于非医学领域，如用作涂布剂，增稠剂和粘胶剂等，但是它的稳定性差、易分层、透明性不好尚需改善。羧甲基淀粉(CMS)，具有优良的水溶、粘结、膨胀和分散功能，但是它受电解质和pH的影响较大。因此，有必要开发一种新型多元复合变性淀粉—羧甲基-羟乙基淀粉，使之具有更好的水溶性、粘度稳定性、抗温、抗剪切等特性。本文系统研究了羧甲基-羟乙基复合变性淀粉的制备工艺及理化特性，目的是合成出多元复合羧甲基-羟乙基淀粉以提高玉米淀粉的精深加工水平。
本文以玉米淀粉为原料，甲醇作溶剂，在碱性条件下与2-氯乙醇反应生成HES；并在羟乙基化反应结束后，添加醚化剂氯乙酸，使之在碱性条件下反应生成羧甲基-羟乙基多元复合变性淀粉，并且设计了高温反应器以解决气相色谱分析羟乙基摩尔取代度过程中气密性的问题。
在工艺条件优化过程中，选取羟乙基化反应中NaOH用量、醚化剂2-氯乙醇用量、反应时间、羧甲基化反应中NaOH用量、氯乙酸用量、反应温度为六个考察因素，以羧甲基取代度(DS)和羟乙基摩尔取代度(MS)为考察指标，分别采取正交和可视化优化法设计实验及优化，并将正交和可视化优化实验结果进行对比，结果表明可视化优化法设计实验和处理实验数据十分有效，其最佳工艺条件为：羟乙基化反应中NaOH(1)用量为5.3012g，2-氯乙醇用量为15.635g，反应时间为18h，羧甲基化反应中NaOH(2)用量为5.7585g，氯乙酸用量为5.7729g，反应温度为66℃。通过验证实验得到的羧甲基取代度为0.3553，羟乙基摩尔取代为0.3412。
为了解决羟乙基化反应时间较长且取代量较低的问题，本文选择四甲基氢氧化铵和十六烷基三甲基溴化铵两种相转移催化剂用于羟乙基化反应，结果表明，四甲基氢氧化铵在该步反应中的催化活性较高：并且在其催化条件下，最佳条件是NaOH4.0g，2-氯乙醇12.0g，反应时间12h，25％四甲基氢氧化铵水溶液4.0ml，羟乙基摩尔取代度可达到0.3299。
此外，对羧甲基-羟乙基淀粉的物化性质进行了研究，包括透明性、凝沉性、热稳定性、剪切力和pH值等，实验结果表明，羧甲基-羟乙基复合变性淀粉既保存了单一变性淀粉羧甲基淀粉和羟乙基淀粉的优点，又弥补了羧甲基和羟乙基淀粉各自的不足。