專利名稱：一種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變性淀粉技術(shù)領(lǐng)域，特別與ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法有夫。
背景技術(shù)：
辛烯基琥拍酸淀粉酯最初由美國的Caldwell和Wurzburg研制成功，并于1953年申請了專利，1972年美國出版的食品用品化學(xué)手冊上已列有此產(chǎn)品。對國內(nèi)食品行業(yè)來說，它是ー種新型的變性淀粉，1997年才出現(xiàn)在中國的食品添加劑手冊上。烯基琥珀酸酷 化淀粉是一大類變性淀粉，被允許用于食品業(yè)的僅有ー種，即辛烯基琥珀酸淀粉酯(starchoctenyl succinate)。聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織(FA0/WH0)評價(jià)日許量無需特殊規(guī)定，可將其用于食品，使用范圍沒有限制。我國政府在1997年批準(zhǔn)使用該變性淀粉可作為食品添加劑后，2001年又批準(zhǔn)擴(kuò)大了該產(chǎn)品在食品中使用的范圍，用量可根據(jù)需求添加，無需控制。淀粉是以葡萄糖為單體組成的多聚物，淀粉分子上主要基團(tuán)為羥基(_ 0H),羥基是參與反應(yīng)的活性部位。以淀粉為原料，與不同長度碳鏈烯基琥珀酸酐(alkenylsuccinicanhydride,簡稱ASA)經(jīng)酯化反應(yīng)可以得到烯基琥拍酸淀粉酷。反應(yīng)在堿性催化劑作用下進(jìn)行。辛烯基琥珀酸酐(OSA)與淀粉進(jìn)行酯化反應(yīng)時(shí)，酸酐的環(huán)被打開，其中一端以酯鍵與淀粉分子的羧基相結(jié)合，另一端則產(chǎn)生ー個(gè)羧酸，整個(gè)反應(yīng)體系的PH值隨反應(yīng)的進(jìn)行而下降，反應(yīng)過程中需用堿性試劑去中和產(chǎn)生的羧酸，以維持反應(yīng)體系的堿性化，使反應(yīng)向酯化反應(yīng)的方向進(jìn)行。辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成一般通過直接合成和間接合成兩種方法。直接合成就是OSA與淀粉在堿催化下通過酯化反應(yīng)制得；間接合成是I-辛烯基琥珀酸酰基鹵化物與淀粉在酸性或堿性條件下反應(yīng)制得，反應(yīng)中借助于活化酰基試劑。而エ業(yè)上合成一般是間接合成，可以加入催化劑(丙酮、吡啶、N，N—二甲基甲酰胺等)以活化酰基，這樣可以加快反應(yīng)的速度，提高反應(yīng)效率，縮短反應(yīng)時(shí)間，減少能耗。制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法主要可分為濕法、干法、有機(jī)相法等。一般采用濕法合成。濕法合成中主要以水為介質(zhì)，用堿(NaOH，Na2C03)調(diào)淀粉乳pH值至8 10，在一定溫度下向淀粉乳中緩慢勻速加入OSA進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)中要用堿中和生成的酸，以保持反應(yīng)體系的微堿性，再經(jīng)過濾、洗滌(水或こ醇)、干燥即得產(chǎn)品。該法的特點(diǎn)是反應(yīng)很均勻，但OSA不溶于水，反應(yīng)是淀粉固體顆粒與液體的非均相反應(yīng)。因此，需要増加兩相的親合力以提高反應(yīng)效率，同時(shí)OSA的水解副反應(yīng)也是不容忽視的。辛烯基琥珀酸淀粉酯不同于其他的傳統(tǒng)食用變性淀粉，特別在水包油的乳濁液中有重要作用。由于他具有的特殊功能，而被廣泛應(yīng)用于各類食品中，如乳化香精、微膠囊粉末制品、軟飲料、調(diào)味色拉油、酸乳和乳酪、罐頭食品、糖果。此外在紡織、造紙以及藥品、乳膠涂料中也有使用。乳化應(yīng)用中，要求辛烯基琥珀酸淀粉酯濃度在20-40%之間，如此高的濃度下，辛烯基琥珀酸淀粉酯會形成粘度很大的糊狀液，無法進(jìn)行乳化，因此需要在酯化之前或之后進(jìn)行降解，降低辛烯基琥拍酸淀粉酯溶液粘度，以達(dá)到應(yīng)用要求。Warzburg指出，低粘度的辛烯基琥珀酸淀粉酯在無醇飲料中可以穩(wěn)定香料香味。由于低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯制備エ藝步驟復(fù)雜，酶解與酯化需要不同反應(yīng)條件，所以目前進(jìn)行的反應(yīng)都是分開進(jìn)行，兩步主要反應(yīng)之間需要有洗滌、干燥過程，既增加了操作難度又降低了工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供ー種粘度可控的低粘度、高水溶性的辛烯基琥珀酸淀粉酷，它專門為形成水包油型乳狀液用乳化劑而發(fā)明設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー鍋法制備低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，使酶解和酯化兩步重要反應(yīng)在ー鍋中完成，樹脂的加入及除雜エ藝使產(chǎn)品后處理變得容易，之后應(yīng)用噴霧干燥得到辛烯基琥珀酸淀粉酯固體。本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，在水介質(zhì)中，以淀粉、α-淀粉酶、辛烯基琥珀酸酐、氫氧化鈉為原料，經(jīng)調(diào)漿、酶解、第一次中和、酷化、第二次中和、除雜、過濾、噴霧干燥、篩分、包裝制得呈白色粉末狀成品，取代度為O. 01-0. 02，粘度在6%水溶液中為IO-IOOOmPa · S。本發(fā)明エ藝步驟可進(jìn)ー步優(yōu)化
所述的調(diào)漿步驟中，將淀粉與水調(diào)制成重量百分比為15-45%的淀粉漿，同時(shí)加入強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂調(diào)節(jié)PH值6. 0-7. O。所述的酶解步驟中，加入α-淀粉酶，加入量為10_150U/g (酶活力単位)，酶解時(shí)間1-4小時(shí)。所述的第一次中和步驟中，加入氫氧化鈉中和pH值8. 0-10. O。所述的酯化步驟中，加入辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，加入量為淀粉質(zhì)量的I. 8%-3%。所述的第二次中和步驟中，在上述酯化反應(yīng)結(jié)束后，以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂調(diào)節(jié) pH 值 6. 0-7. O。所述的除雜步驟中，吸附除去雜質(zhì)。所述的噴霧干燥步驟中，將上述反應(yīng)液置于噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧干燥。所述的篩分步驟中，過100目篩。所述的包裝步驟中，采用25KG/袋包裝，形成成品。本發(fā)明的有益效果是制備了ー種粘度可控的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酷，可應(yīng)用于水包油型乳化。開發(fā)了一種新的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備エ藝，辛烯基琥珀酸淀粉酯的酯化與酶解反應(yīng)及后處理在ー鍋法中進(jìn)行，應(yīng)用噴霧干燥得到辛烯基琥珀酸淀粉酯固體，此路線簡化了制備エ藝，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)約了能源，降低辛烯基琥珀酸淀粉酯成產(chǎn)成本。


圖I為本發(fā)明制備エ藝流程圖。
具體實(shí)施例方式首先介紹取代度的測定方法
稱取試樣2-3g于IOOmL燒杯中，加入50ml 95%こ醇,在磁力攪拌器上攪拌IOmin,加入25ml 2. 5mol/L鹽酸的こ醇溶液酸化30min。將樣品導(dǎo)入布氏漏斗，用90%こ醇抽濾洗滌至無Cl—(用濃度為O. lmol/L硝酸銀水溶液檢驗(yàn))，將樣品在130°C烘干40min，準(zhǔn)確稱取Ig樣品，再將樣品移入250ml三角瓶并加IOOml蒸餾水，沸水浴20min，加2滴酚酞，趁熱用O. 05 mol/ L氫氧化鈉水溶液滴定至粉紅色。同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求
1.ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于在水介質(zhì)中，以淀粉、α -淀粉酶、辛烯基琥珀酸酐、氫氧化鈉為原料，經(jīng)調(diào)漿、酶解、第一次中和、酷化、第二次中和、除雜、過濾、噴霧干燥、篩分、包裝制得呈白色粉末狀成品，取代度為0.01-0. 02，粘度在6%水溶液中為IO-IOOOmPa · S。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的調(diào)漿步驟中，將淀粉與水調(diào)制成重量百分比為15-45%的淀粉漿，同時(shí)加入強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂調(diào)節(jié)pH值6. 0-7. O。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的酶解步驟中，加入α-淀粉酶，加入量為10_150U/g，酶解時(shí)間1-4小吋。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的第一次中和步驟中,加入氫氧化鈉中和pH值8. 0-10. O。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的酯化步驟中，加入辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，加入量為淀粉質(zhì)量的I. 8%-3%。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的第二次中和步驟中，在上述酯化反應(yīng)結(jié)束后，以強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂調(diào)節(jié)PH值6.0_7· O ο
7.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的除雜步驟中，吸附除去雜質(zhì)。
8.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的噴霧干燥步驟中，將上述反應(yīng)液置于噴霧干燥塔中進(jìn)行噴霧干燥。
9.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的篩分步驟中，過100目篩。
10.如權(quán)利要求I所述的ー種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于所述的包裝步驟中，采用25KG/袋包裝，形成成品。
全文摘要
本發(fā)明主要公開了一種低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，在水介質(zhì)中，以淀粉、α-淀粉酶、辛烯基琥珀酸酐、氫氧化鈉為原料，經(jīng)調(diào)漿、酶解、第一次中和、酯化、第二次中和、除雜、過濾、噴霧干燥、篩分、包裝制得呈白色粉末狀成品，取代度為0.01-0.02，粘度在6%水溶液中為10-1000MPa·s。本發(fā)明使變性淀粉的酶解與酯化兩個(gè)主要反應(yīng)步驟及后處理在一鍋中完成，通過樹脂的加入及除雜工藝使產(chǎn)品后處理變得容易。本發(fā)明反應(yīng)及后處理過程大大簡化了操作過程，降低生產(chǎn)成本，粘度可控，本發(fā)明產(chǎn)品可應(yīng)用于水包油型乳狀液。
文檔編號C08B31/04GK102732584SQ20121006374
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者姜應(yīng)新, 竺亞慶 申請人:浙江中同科技有限公司