CN101503476B - 辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法。具体技术1)配置pH值为7～14的无机碱性钠盐溶液，按每30g淀粉100到300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时用水清洗至中性，2)配置pH值为0～4的盐酸溶液，按每90g淀粉300到500ml溶液比例混合，在35℃～45℃下加热2～3小时，过滤，用水清洗至中性；3)用丙酮或异丙醇稀释辛烯基琥珀酸酐到0.2mol/l～0.5mol/l，按每90g淀粉100到300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时，过滤，用丙酮或是异丙醇清洗滤饼。4)将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。采用本方案，可以避免OSA在水相法中水解，提高了OSA的利用度，而且降低了控制pH难度，简化了工艺过程。

Description

辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法

技术领域

本发明属于食品添加剂技术领域，特别是涉及辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法。

背景技术

辛烯基琥珀酸淀粉酯最初由美国的Caldwell和Wurzburg研制成功，并于1953年申请了专利。1972年美国出版的食品用品化学手册上已列有此产品。对国内食品行业来说，它是一种新型的变性淀粉，1997年才出现在中国的食品添加剂手册上。希基琥珀酸酯化淀粉是一大类变性淀粉，被允许使用于食品业的只有一种，即辛烯基琥珀酸淀粉酯。其产品性能好、附加值高，可广泛用于胶囊、食品行业和医药等行业作为乳化剂、稳定剂和增稠剂等，乳化稳定效果优良，对人体无毒副作用。目前合成方法分别有三种：水相法，有机相法和干法。

水相法：该方法以水为介质，所以又称湿法，用氢氧化钠或碳酸钠调淀粉乳的pH值至8～10，在一定温度下向淀粉乳中加入酸酐，同时用碱中和产生的酸，保持反应体系的微碱性，酸酐向淀粉乳中的滴加是在缓慢匀速下进行的，使反应在一定时间内完成，然后用酸调反应乳pH值至6.5左右，经过滤、洗涤、干燥即得产品。该方法中，辛烯基琥珀酸酐(starchoctenyl succinate，OSA)会在水中水解，失去反应活性，而且该方法需要严格控制pH值，工艺复杂，操作困难。

干法：淀粉与一定量的碱溶液混合，再喷水至淀粉含水15％～25％，然后喷入用有机溶剂事先稀释的酸酐，混匀后进行反应；或者将淀粉先悬浮于质量分数1％的氢氧化钠溶液中，过滤，将淀粉干燥至所需的水分，喷入酸酐，混匀后加热进行反应。常常会导致反应物混合不充分，反应不均衡，产物质量无法控制。

有机相法：该方法以惰性有机溶剂(丙酮、苯等)作为反应介质，加入淀粉和酸酐进行反应，同时加入吡啶等碱性有机溶剂或无机碱性溶液作为催化剂维持反应的pH值，反应一定时间后，经中和、洗涤、干燥即得产品。通常取代度不能使达到应用水平。

发明内容

为了解决现有技术的不足，解决淀粉2次变性的难题，简化辛烯基琥珀酸淀粉酯生产步骤，提高辛烯基琥珀酸酐和淀粉的反应程度，稳定产品的最终粘度，本发明提出一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法，具体技术如下：

1)配置pH值为7～14的无机碱性钠盐溶液，按照每30g淀粉100ml到300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时，过滤，用水清洗至中性。

2)配置pH值为0～4的盐酸溶液，按照每90g淀粉300ml到500ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热2～3小时，过滤，用水清洗至中性。

3)用丙酮或异丙醇稀释辛烯基琥珀酸酐(OSA)到0.2mol/l～0.5mol/l，按照每90g淀粉100ml到300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时，过滤，用丙酮或是异丙醇清洗滤饼。

4)将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。

取代度测定：量取3g产品用乙醇浸泡0.5小时，过滤，加入100ml水和3ml0.25mol/l的氢氧化钠，在100℃沸水中水浴0.5小时，用0.1mol/l氢氧化钠滴定至中性，记录0.1mol/l氢氧化钠消耗量。同时做空白实验。

$n=\frac{c_1{v}_1-c_2{v}_2-n_0}{m}$

式中n——辛烯基琥珀酸淀粉酯所消耗的氢氧化钠物质的量；mmol

C1——所加入的氢氧化钠浓度，0.2475mmol/mL；

V1——所消耗的氢氧化钠的体积，mL；

C2——所加入的硫酸浓度，0.108mmol/mL；

V2——所消耗的硫酸的体积，mL；

m——所量取的辛烯基琥珀酸淀粉酯的物质的量，mmol；

no——淀粉所消耗的氢氧化钠的物质的量即空白值，mmol。

取代度就是单位淀粉中反应的OSA的含量，用来衡量该产品质量性能。取代度在0.015到0.02间即为合格产品。本发明催化效果好，使用量低，易于和产品分离，对溶剂和辛烯基琥珀酸酐影响小。

采用本方案，可以避免OSA在水相法中水解，提高了OSA的利用度，而且降低了控制pH难度，简化了工艺过程，采用非水溶剂避免了水资源的消耗，反应结束后的有机溶剂可以通过简单精馏回收，使排放的废液到达最少水平，还避免了干法生产中，反应物混合不均的难题。采用2次变性法降低了OSA的消耗量，使成本降低，产品性能有效进一步提高。

具体实施方式

实施例1：配置pH值8的氢氧化钠盐溶液，按照每30g淀粉100ml溶液比例混合，在35℃条件下加热4小时，过滤，用水清洗至中性。配置pH在0的盐酸溶液，按照每90g淀粉300ml溶液比例混合，在35℃条件下加热2，过滤，用水清洗至中性。用丙酮稀释OSA到0.2mol/l，按照每90g淀粉100ml溶液比例混合，在35℃条件下加热4小时，过滤，用丙酮清洗滤饼。将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。测定取代度为0.017.

实施例2：配置pH值10磷酸钠盐溶液，按照每30g淀粉200ml溶液比例混合，在40℃的条件下加热6小时，过滤，用水清洗至中性。配置pH值2的盐酸溶液，按照每90g淀粉400ml溶液比例混合，在40℃的条件下加热2.5小时，过滤，用水清洗至中性。用异丙醇稀释OSA到0.3mol/l，按照每90g淀粉200ml溶液比例混合，在40℃的条件下加热6小时，过滤，用异丙醇清洗滤饼。将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。测定取代度为0.015.

实施例3：配置pH值14的碳酸钠溶液，按照每30g淀粉300ml溶液比例混合，在45℃的条件下加热8小时，过滤，用水清洗至中性。配置pH值4的盐酸溶液，按照每90g淀粉500ml溶液比例混合，在45℃的条件下加热3小时，过滤，用水清洗至中性。用丙酮稀释OSA到0.5mol/l，按照每90g淀粉300ml溶液比例混合，在45℃的条件下加热8小时，过滤，用丙酮或是异丙醇清洗滤饼。将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。

测定取代度为0.02.

本发明提出的辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法，已通过现场较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的制备方法进行改动或适当变更与组合，来实现本发明技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (1)

1.一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成方法，其特征是步骤如下：

1)配置pH值为7～14的无机碱性钠盐溶液，按照每30g淀粉加到100ml～300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时，过滤，用水清洗至中性；

2)配置pH值为0～4的盐酸溶液，按照每90g淀粉加到300ml～500ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热2～3小时，过滤，用水清洗至中性；

3)用丙酮或异丙醇稀释辛烯基琥珀酸酐到0.2mol/l～0.5mol/l，按照每90g淀粉加到100ml～300ml溶液比例混合，在35℃～45℃的条件下加热4～8小时，过滤，用丙酮或是异丙醇清洗滤饼；

4)将反应产物用水清洗过滤，按照调浆至30％，用滚筒制备成预糊化淀粉，即为产品。