本發(fā)明涉及淀粉的化學(xué)改性領(lǐng)域，尤其是涉及到淀粉與辛烯基琥珀酸酐的酯化改性。

背景技術(shù)：

淀粉是一種來源廣泛、價格低廉、可生物降解和再生、并可大量獲得的天然多糖分子。但天然淀粉存在著抗剪切力低、熱力學(xué)特性差、抗酸能力弱和易于回生等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了其在工業(yè)中的應(yīng)用。對淀粉進(jìn)行改性的目的是為了消除天然淀粉存在的缺陷，使其更好的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

化學(xué)改性法是目前應(yīng)用較為成熟的淀粉處理方法，淀粉處理量大，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化進(jìn)行大批量生產(chǎn)。對淀粉進(jìn)行化學(xué)改性，很大一部分是通過衍生化作用，如酯化、醚化、交聯(lián)等，會在淀粉分子內(nèi)/間引入新的官能團(tuán)，由此造成對淀粉功能性質(zhì)的巨大改變。

辛烯基琥珀酸酐(octenylsuccinicanhydride，osa)，分子式為c12h18o3，具有獨(dú)特的環(huán)狀二元羧酸結(jié)構(gòu)。在與淀粉發(fā)生酯化反應(yīng)時，使原本親水的淀粉由于琥珀酸基團(tuán)的引入而帶有了疏水的特性，總而造成整個分子的雙親性。雙親性聚合物在乳化、包裝、涂膜和凝膠生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。辛烯基琥珀酸改性淀粉一般是在水相條件下合成，利用osa與淀粉顆粒在堿性條件下發(fā)生酯化反應(yīng)。因其具有優(yōu)越的乳化特性，所以在食品、醫(yī)藥和化妝品行業(yè)被廣泛應(yīng)用作乳化劑。

由于osa在水中的溶解性很低，所以在與顆粒淀粉發(fā)生反應(yīng)時，osa難以與淀粉充分接觸并滲透至顆粒內(nèi)部，由此造成反應(yīng)效率低下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種簡單易行的、可以提高osa淀粉合成效率的預(yù)處理方法

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯合成方法，其方法步驟是：

(1)淀粉的預(yù)處理：將淀粉與一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)乳液的ph為8-8.5，將其置于50℃水浴下攪拌1小時。其后再進(jìn)行處理，一種方法是將淀粉乳冷卻至35℃，然后直接進(jìn)行osa酯化改性；另一種方法是將淀粉乳轉(zhuǎn)移至聚丙烯袋中，利用液氮(-196±1.0℃)進(jìn)行速凍，最后將樣品進(jìn)行凍干，再進(jìn)行osa酯化改性；

(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：取預(yù)處理后的淀粉樣品(干基)，與一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳。利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)淀粉乳的ph為8-8.5，將辛烯基琥珀酸酐(3％，相對淀粉干基)用無水乙醇稀釋5倍，于2小時內(nèi)緩慢滴加入淀粉乳中。整個反應(yīng)體系維持ph8-8.5，溫度35℃。反應(yīng)進(jìn)行3-4小時，然后用3％鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至6.5。將所得淀粉乳液離心水洗3遍，無水乙醇離心洗3遍。將得到的淀粉酯樣品利用乙醇抽濾，放置于空氣中干燥，然后過100目篩網(wǎng)，以備后續(xù)的測定。

步驟(2)進(jìn)行的就是osa酯化改性，本發(fā)明反應(yīng)過程中預(yù)處理的條件選擇都是根據(jù)后續(xù)osa淀粉合成的參數(shù)而設(shè)定的，目的是保證淀粉樣品處理的一致與連貫性。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:

(1)本發(fā)明可以有效提高辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成效率，并提高了終產(chǎn)物的乳化穩(wěn)定性；

(2)本發(fā)明對淀粉進(jìn)行預(yù)處理，操作簡單易行、未引入新的化學(xué)試劑、節(jié)能低耗。

附圖說明

圖1-圖5從左至右的樣品分別為原淀粉、未預(yù)處理osa改性淀粉、熱堿后直接osa改性淀粉和熱堿凍干osa改性淀粉分別在0天、5天、10天、20天、30天穩(wěn)定性比較。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

采用玉米淀粉作為實(shí)例：熱堿凍干osa改性淀粉

(1)淀粉的預(yù)處理：將玉米淀粉與一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)乳液的ph為8.5，將其置于50℃水浴下攪拌1小時。其后將淀粉乳轉(zhuǎn)移至聚丙烯袋中，利用液氮(-196±1.0℃)進(jìn)行速凍，最后將樣品進(jìn)行凍干，再進(jìn)行osa酯化改性；

(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：取預(yù)處理后的淀粉樣品(干基)，與一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳。利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)乳液的ph為8.5，將辛烯基琥珀酸酐(3％，相對淀粉干基)用無水乙醇稀釋5倍，于2小時內(nèi)緩慢滴加入淀粉乳中。整個反應(yīng)體系維持ph為8.5，溫度35℃。反應(yīng)進(jìn)行4小時，然后用3％鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至6.5。將所得淀粉乳液離心水洗3遍，無水乙醇離心洗3遍。將得到的淀粉酯樣品利用乙醇抽濾，放置于空氣中干燥，然后過100目篩網(wǎng)，以備后續(xù)的測定；

實(shí)施例2

采用玉米淀粉作為實(shí)例：熱堿后直接osa改性淀粉

(1)淀粉的預(yù)處理：將玉米淀粉與一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)乳液的ph為8.5，將其置于50℃水浴下攪拌1小時。其后將淀粉乳冷卻至35℃，然后直接進(jìn)行osa酯化改性。

(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：利用3％的naoh溶液調(diào)節(jié)淀粉乳的ph為8.5，將辛烯基琥珀酸酐(3％，相對淀粉干基)用無水乙醇稀釋5倍，于2小時內(nèi)緩慢滴加入淀粉乳中。整個反應(yīng)體系維持ph為8.5，溫度35℃。反應(yīng)進(jìn)行4小時，然后用3％鹽酸溶液調(diào)節(jié)ph至6.5。將所得淀粉乳離心水洗3遍，無水乙醇離心洗3遍。將得到的淀粉酯樣品利用乙醇抽濾，放置于空氣中干燥，然后過100目篩網(wǎng)，以備后續(xù)的測定。

表1預(yù)處理過的osa淀粉與未預(yù)處理osa淀粉取代度和反應(yīng)效率

由表1可以看出實(shí)施例1的預(yù)處理后熱堿凍干后再酯化處理的取代度和反應(yīng)效率優(yōu)于預(yù)處理后冷卻后直接酯化處理的取代度和反應(yīng)效率，優(yōu)于不預(yù)處理直接酯化的取代度和反應(yīng)效率。

由圖1-圖5根據(jù)油水液面分層時間以及儲藏過程中的脫乳現(xiàn)象，可以看出，預(yù)處理后的樣品，乳化穩(wěn)定性有所提高。而且熱堿凍干osa改性淀粉的穩(wěn)定性最好。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其主要的技術(shù)要點(diǎn)是對淀粉進(jìn)行熱堿預(yù)處理，后采取直接改性或凍干后改性兩種方式再進(jìn)行辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成，實(shí)現(xiàn)對終產(chǎn)品辛烯基琥珀酸淀粉酯乳化性能的改善。該發(fā)明操作步驟簡單、成本低，經(jīng)熱堿凍干預(yù)處理的辛烯基琥珀酸淀粉酯比未經(jīng)預(yù)處理的淀粉酯有著更高的取代度和更好的乳化性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王書軍;李天貴;王碩;劉冰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.07.18