CN101875702B

CN101875702B - 低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法

Info

Publication number: CN101875702B
Application number: CN2010102481277A
Authority: CN
Inventors: 李智广; 邵亚东; 裴绍林; 刘晓成; 王安静; 易曼; 崔媛
Original assignee: SI DA QI(BDH) BIOTECHNOLOGY CO Ltd
Current assignee: Beidahuang Potato Group Co ltd; Heilongjiang Nongken the Great Northern Wilderness potato Group Co.,Ltd.; SI DA QI BDH BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2010-08-09
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2030-08-09
Also published as: CN101875702A

Abstract

低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，它涉及马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法。本发明解决了现有方法制备的辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯因粘度太高不适宜作为微胶囊壁材使用的问题。本发明以马铃薯精制淀粉为原料，经过酸法水解、复合辛烯基琥珀酸酐酯化得到马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯。本发明具有低粘度、无毒、无味，还具有良好的乳化特性；这些特点决定了低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯成为微胶囊技术首选壁材，拓展马铃薯淀粉及衍生物的应用领域。

Description

低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法

技术领域

本发明涉及辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法。

背景技术

随着工业进步和科学技术的发展，天然淀粉在现代工业中的直接应用十分有限，特别是在新工艺、新技术、新设备的情况下应用时，体现了原淀粉功能性方面的不足。在原淀粉的固有特性的基础上，通过物理、化学、生物技术方法，改善淀粉的天然性质，增加其某些功能或引进新的特性，拓宽淀粉的应用领域是淀粉工业的发展趋势之一。马铃薯淀粉白度高、无味、安全性好是微胶囊技术理想的应用壁材。为此，变性淀粉工业的发展日新月异， 2006年浙江大学何国庆等申请了马铃薯淀粉为原料的辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产专利，发明了粘度高、安全性好的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法；但是不能满足作为壁材的要求。2008年诸城兴贸玉米开发有限公司邱立忠等申请了以蜡质大米淀粉为原料，通过次氯酸钠氧化方法生产低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的专利，发明了反应效率高、乳化性好的辛烯基琥珀酸淀粉的制备方法。但是以马铃薯淀粉为原料生产低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法国内至今尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备方法，以解决现有方法制备的辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯因粘度高不适宜作为微胶囊壁材使用的问题。

低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备方法是按下述步骤进行的：：一、称取马铃薯精制淀粉，加超纯水搅匀，马铃薯淀粉干基与纯水的质量比为2：3，然后加入浓盐酸使反应体系中HCl的浓度为0.78~0.8mol/L ，再在45~50℃恒温水浴中酸解反应2.5~3h，然后用质量浓度为1.8%~2%的氢氧化钠溶液调节pH值为 6.50~7.00，再用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子出现为止，然后加入超纯水搅匀，得到淀粉乳，其中淀粉乳中马铃薯淀粉干基质量含量为39%~40%；二、在33~35℃、pH值为 7.50±0.05条件下，在1.5h内向淀粉乳内逐滴加入质量浓度为3%的辛烯基琥珀酸酐，在1.5h内滴加完毕，然后在33~35℃下恒温水浴中反应继续反应2~2.5h，再用质量浓度为2.8%~3%盐酸溶液调节pH值为6.50，停止反应；三、将经步骤二处理后的淀粉乳真空抽滤，并用体积浓度为70%乙醇水溶液清洗直到洗涤液中无氯离子出现为止，然后再经真空抽滤、烘干、粉碎和筛分处理后，得到低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯。

本发明通过酸法水解降低马铃薯原淀粉的粘度，进而应用辛烯基琥珀酸酸酐酯化，改善淀粉的乳化特性，拓展马铃薯淀粉的应用领域。马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸酯化淀粉具有低粘度、无毒、无味、安全性高，还具有良好的乳化特性（是马铃薯原淀粉乳化性的2.5倍），粒径为15~30μm，产率为75~80%，粘度范围在15~40BU，取代度范围在0.010~0.013；低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯有较大的分子量，在油水界面处可形成一层强度很大的薄膜，可以稳定水包油型的乳浊液。它与乳化剂的区别在于不仅有很好的乳化性，还有良好的稳定性和增稠性，在水包油型的乳液中有着特殊的作用，可用于不同要求粘度的各种乳浊液。有优良的自由流动的疏水性，能防止淀粉颗粒的附聚，在水的乳液中能均匀分散，稳定规定的淀粉含量和所需的粘度的乳化液，并且有良好的流动性。和其它的表面活性剂有很好的协同增效作用，没有配伍禁忌。这些特点决定了马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸酯化淀粉成为微胶囊技术首选壁材。

附图说明

图1是低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯布拉班德曲线图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法是按下述步骤进行的：：一、称取马铃薯精制淀粉，加超纯水搅匀，马铃薯淀粉干基与纯水的质量比为2：3，然后加入浓盐酸使反应体系中HCl的浓度为0.78~0.8mol/L ，再在45~50℃恒温水浴中酸解反应2.5~3h，然后用质量浓度为1.8%~2%的氢氧化钠溶液调节pH值为 6.50~7.00，再用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子出现为止，然后加入超纯水搅匀，得到淀粉乳，其中淀粉乳中马铃薯淀粉干基质量含量为39%~40%；二、在33~35℃、pH值为 7.50±0.05条件下，在1.5h内向淀粉乳内逐滴加入质量浓度为3%的辛烯基琥珀酸酐，在1.5h内滴加完毕，然后在33~35℃下恒温水浴中反应继续反应2~2.5h，再用质量浓度为2.8%~3%盐酸溶液调节pH值为6.50，停止反应；三、将经步骤二处理后的淀粉乳真空抽滤，并用体积浓度为70%乙醇水溶液清洗直到洗涤液中无氯离子出现为止，然后再经真空抽滤、烘干、粉碎和筛分处理后，得到低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯。

本实施方式制备的低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯粒径为15~30μm，产率为75~80%，粘度范围在15~40BU，取代度范围在0.010~0.013，乳化性好（是马铃薯原淀粉乳化性的2.5倍），安全性高的产品。

具体实施方式二：本实施方式与具体方式一不同的是：步骤一所述浓盐酸的质量浓度为35%~37%。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中烘干温度50℃，烘干时间3~5h。其它步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式中低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备方法是按下述步骤进行的：一、称取200g马铃薯淀粉，加超纯水搅匀，马铃薯淀粉干基与超纯水的质量比为2：3，然后将浓盐酸稀释使其在反应体系中的浓度为0.8mol/L，再在45℃恒温水浴中反应3h，然后用质量浓度为2%的氢氧化钠溶液调节pH值为7.00，再用水洗涤至无氯离子出现为止，然后加入超纯水搅匀，得到淀粉乳，其中淀粉乳中马铃薯淀粉干基的质量含量为40%；二、在35℃、pH值为 7.50条件下，向淀粉乳内逐滴加入质量浓度为3%的辛烯基琥珀酸酐，滴加辛烯基琥珀酸酐，在1.5h内滴加完毕，然后再在35℃下恒温水浴中反应继续反应2.5h，再用质量浓度为3%盐酸溶液调节pH值为6.50，停止反应；三、将经步骤二处理后的淀粉乳真空抽滤，并用质量浓度70%乙醇水溶液清洗直到无氯离子出现为止，然后再经真空抽滤、烘干、粉碎和筛分处理后，得到低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯。

本实施方式制备的低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯淀粉颗粒直径为15~30μm，淀粉得率为75~80%。

本实施方式采用的试验测定粘度和取代度：

一、马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯粘度的测定：

以样品干基含量4%配制淀粉乳，用布拉班德分析仪分析样品糊化特性。布拉班德分析仪将进行以下的加热-冷却循环程序：从30℃以3℃/min的速率加热到95℃，在95℃保温5min，然后冷却到55℃，保温5min。从布拉班德图谱（见图1）中可以得到：峰值粘度、糊化温度、最后粘度、崩解值及回升值。

本实施方式制备的低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯淀粉颗粒直径为15~30μm。

二、马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸酯化淀粉取代度的测定：

称取干基马铃薯低粘度辛烯基琥珀酸酯化淀粉样品2.00g，加入13mL95%乙醇溶液用磁力搅拌器搅拌10min，同时加入13mL 2.0mol/L盐酸和13mL95%乙醇溶液，用磁力搅拌器搅拌30min ，真空泵抽滤，加入90%乙醇溶液清洗，直到没有氯离子出现为止；在干燥箱内50℃条件下烘干，在130℃下恒重；然后称取1.5g，加入100mL水沸水浴糊化，用0.1mol/L 氢氧化钠H溶液滴定，记录氢氧化钠溶液的体积，通过下述公式计算取代度，结果见表1。

取代度（DS）=

式中：A-每克辛烯基琥珀酸淀粉酯所耗用的0.1mol/LNaOH标准溶液的物质的量。

表1

具体实施方式五：本实施方式中低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备方法是按下述步骤进行的：一、称取5000g马铃薯淀粉，加超纯水搅匀，马铃薯淀粉干基与超纯水的质量比为2：3，然后将浓盐酸稀释使其在反应体系中的浓度为0.78mol/L，再在45℃恒温水浴中反应2.5h，然后用质量浓度为1.8%的氢氧化钠溶液调节pH值为 6.50，再用水洗涤至无氯离子出现为止，然后加入超纯水搅匀，得到淀粉乳，其中淀粉乳中马铃薯淀粉干基的质量含量为39%；二、在33℃、pH值为 7.50条件下，在1.5h内向淀粉乳内逐滴加入质量浓度为3%的辛烯基琥珀酸酐，在1.5h内滴加完毕，然后再在33℃下恒温水浴中反应继续反应2h，再用质量浓度为2.80%盐酸溶液调节pH值为6.50，停止反应；三、将经步骤二处理后的淀粉乳真空抽滤，并用质量浓度70%乙醇水溶液清洗直到无氯离子出现为止，然后再经真空抽滤、烘干、粉碎和筛分处理后，得到低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯。

本实施方式制备的低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯淀粉颗粒直径为15~30μm，淀粉得率为75~80%，峰值粘度范围在15~40BU。

采用具体实施方式四中的方法测试本实施方式制备的低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的取代度，结果见表2。

Claims

1.低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于低粘度辛烯基琥珀酸马铃薯淀粉酯的制备方法按下述步骤进行：一、称取马铃薯精制淀粉，加超纯水搅匀，马铃薯淀粉干基与纯水的质量比为2∶3，然后加入浓盐酸使反应体系中HCl的浓度为0.78～0.8mol/L，再在45～50℃恒温水浴中酸解反应2.5～3h，然后用质量浓度为1.8％～2％的氢氧化钠溶液调节pH值为6.50～7.00，再用去离子水洗涤至洗涤液中无氯离子出现为止，然后加入超纯水搅匀，得到淀粉乳，其中淀粉乳中马铃薯淀粉干基质量含量为39％～40％；二、在33～35℃、pH值为7.50±0.05条件下，在1.5h内向淀粉乳内逐滴加入质量浓度为3％的辛烯基琥珀酸酐，在1.5h内滴加完毕，然后在33～35℃下恒温水浴中反应继续反应2～2.5h，再用质量浓度为2.8％～3％盐酸溶液调节pH值为6.50，停止反应；三、将经步骤二处理后的淀粉乳真空抽滤，并用体积浓度为70％乙醇水溶液清洗直到洗涤液中无氯离子出现为止，然后再经真空抽滤、烘干、粉碎和筛分处理后，得到低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯。

2.根据权利要求1所述低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于步骤一所述浓盐酸的质量浓度为35％～37％。

3.根据权利要求1或2所述的低粘度马铃薯辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于步骤三中烘干温度为50℃，烘干时间3～5h。