CN102952198B - 一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于淀粉制备技术领域，尤其属于变性淀粉制备技术领域，具体涉及一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法及应用。公开了一种以淀粉为原料，干燥恒重至一定水分含量后进行球磨得到活化淀粉；将该淀粉中加入蒸馏水后震荡并加碱调节pH，缓慢加入辛烯基琥珀酸酐(OSA)，待反应完毕后加酸中和，之后醇洗，离心收集湿淀粉；将所述的湿淀粉干燥，粉碎，过筛即得辛烯基琥珀酸淀粉酯，其特征在于：在酯化反应以前，将原料淀粉进行机械活化，即采用球磨方法，使得淀粉的反应活性增加，增大OSA的取代度，缩短反应时间，减少碱的用量，有利于辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产。本发明可用于淀粉胶、微胶囊壁材、酸奶、米发糕和蛋糕等食品上。

Description

一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于淀粉制备技术领域，尤其属于变性淀粉制备技术领域，具体涉及一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法及应用。

背景技术

辛烯基琥珀酸淀粉酯是目前改性淀粉中的研究热点之一，特别是低粘度的辛烯基琥珀酸淀粉酯具有较好的成膜性和乳化性，是理想的微胶囊的壁材。目前，国内外研究者普遍采用水相法(Jeon et al.，1999；Jyothi et al.，2005；宋晓燕等，2008；)、干法(黄强，2008；柳志强等，2003)、有机相法(卢华等，2009)、微波法(陈均志等，2004；李宏明等，2006)等方法制备辛烯基琥珀酸淀粉酯，水相法反应均匀但辛烯基琥珀酸酐不容于水，需采用乳化剂增加反应速度，同时存在副反应；有机相法反应效率高但生产成本高，对环境污染大；干法生产工艺简单，成本低，反应效率高，对环境污染少，但反应物料难以混合均匀；微波法还只是停留在理论的探索阶段。

虽然国内近几年来在这方面作了不少工作，但由于缺乏辛烯基琥珀酸酐原料和生产技术，辛烯基琥珀酸淀粉酯产品主要依赖进口。机械活化可使淀粉分子量减小、反应活性增加，黏度下降，通过机械活化和辛烯基琥珀酸酐改性结合制备的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯具有较好的乳化性、成膜性，可单独使用作为脂质微胶囊的壁材。

有资料显示，采用机械活化对淀粉的醋酸酯化、磷酸酯化、乙酰化、氧化反应和接枝共聚均具有显著地强化作用(黄祖强等，2007a，b；陈渊等，2009a，b)，但在机械活化辛烯基琥珀酸酐酯化改性方面的研究报道较少。

辛烯基琥珀酸淀粉酯的干燥方法多采用热风干燥，控制其干燥温度、风速和时间即可得到一定水分含量的淀粉但所需干燥的时间较长，制约工业化生产；喷雾干燥、微波干燥及流化床干燥干燥速率均高于热风干燥，大大缩短了干燥时间，减少了干燥能耗，降低了干燥成本。

辛烯基琥珀酸淀粉酯在酸、碱性的溶液中都有好的稳定性；不仅具有乳化性，还有稳定性和增稠性及增加乳液的光泽度的功能；在水的乳液中能均匀分散，稳定规定的淀粉含量和所需粘度的乳化液，并且有好的流动性；和其它表面活性剂有很好的协同增效作用，没有配伍禁忌。由于它所特有的性能和功能，因而它可广泛用于各类食品中。如：乳化香精、粉末香精、油脂和维生素产品、微胶囊粉末制品、软饮料、酸乳和乳酪、罐头食品、色拉调料、糖果。也可用于其它行业，如：药品、化妆品、纺织、造纸和乳胶涂料等方面。纯胶可做为水包油型乳浊液的乳化稳定剂，做为各种油、脂肪和水不溶性纤维素等干粉制品的包胶剂和包埋剂，做为各种溶液的增稠剂及各种复配型乳化、稳定、增稠剂的配方基料等。但在辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用中，由于淀粉原料种类和质量的不同、制备方法的差异，使常规的辛烯基琥珀酸淀粉酯在应用于制备淀粉膜时出现成膜速度慢、淀粉膜易破裂；常规的辛烯基琥珀酸淀粉酯在应用于制备乳化剂添加于酸奶等食品中时，导致产品出现黏度过大，体系不均匀等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法及该方法在食品制作中的应用，以达到简便、安全和环保目的。

本发明通过下列技术方案实现：

一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，包括如下步骤：

(1)将原料大米置于塑料桶中，加自来水清洗，沥干大米，然后用浓度为0.4％的NaOH溶液浸泡大米24小时，所述的NaOH溶液的重量为原料大米重量的3倍；

(2)将浸泡后的原料大米带浸泡液一同磨浆，边磨浆边添加0.4％浓度的NaOH溶液，所述NaOH溶液的重量为原料大米重量的6倍，得到大米淀粉浆；

(3)将大米淀粉浆用HCl中和至pH7.0后水洗3-5次，沉降8-12h；

(4)将沉降完全的大米淀粉浆的上清液去除，剩下大米淀粉浆以2000r/min离心10min，取下层沉淀即为湿的大米淀粉，经自然风干得到大米淀粉。

(5)将步骤(4)获得的大米淀粉的含水量调至4-18％，再用球磨机对大米淀粉进行活化，其中大米淀粉与磨球的质量比为1∶1-1∶3.3，磨球粒径的配比为直径1cm的玛瑙球磨珠和直径0.6cm的玛瑙球磨珠球重量比为7∶3，控制球磨机的转速不低于200r/min，球磨时间为0.1-100h，得到活化淀粉；然后用1-5％浓度的NaOH将活化后淀粉的pH调至8-10，按辛烯基琥珀酸酐与活化后淀粉质量比为1-8％加入辛烯基琥珀酸酐，控制反应温度为50℃以下，反应时间为0.5-6h；或将含水量为4-18％的大米淀粉与辛烯基琥珀酸酐(辛烯基琥珀酸酐与大米淀粉质量比为1-8％)添加到球磨机的球磨罐中(其中大米淀粉与磨球的质量比为1∶1-1∶3.3，磨球粒径的配比为直径1cm的玛瑙球磨珠和直径0.6cm的玛瑙球磨珠球重量比为7∶3，球磨机的转速不低于200r/min，)机械活化0.1-100h，得到物料1；

(6)将物料1在1000r/min-5000r/min的离心机中离心分离5min-20min：收集分离后的沉淀即为湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯；

(7)将湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯用喷雾干燥或微波干燥或流化床干燥的方法进行干燥，然后粉碎，粉碎后过160目筛，即为辛烯基琥珀酸淀粉酯成品；

其中：

步骤(7)的喷雾干燥条件：将湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯的料浆浓度调整为2-20％；干燥温度为130-190℃，喷雾流量180ml/h，使成品的含水量至4-18％；

微波干燥条件：先将湿辛烯基琥珀酸淀粉酯用造粒机造粒，粒径为0.5-2mm，再用微波干燥方法进行干燥，微波剂量为1kw/kg-10kw/kg，处理时间为1min-5min，使成品的含水量至4-18％；

流化床干燥条件：将湿辛烯基琥珀酸淀粉酯置于风速为3-11m/s，温度为50-70℃的流化床中干燥1-10min，使成品的含水量至4-18％。

为了更好地实施本发明，所述的球磨机按正向-反向和反向-正向的顺序(例如每一小时轮换一次球磨机的旋转方向)运行，以缩短物料的研磨时间。

本发明的基本制备方法的工艺流程如图1所示

与现有技术相比本发明优点在于：

1.本发明在球磨之前调整原淀粉的含水量，使淀粉变得松脆，有利于研磨，减少研磨时间。

2.与现有的工艺相比，本发明增加了机械活化淀粉的步骤，淀粉在机械活化的过程中，结晶度和分子量减小，冷水中溶解率增大，使淀粉在水中的扩散增强且易受酸酐攻击的羟基增加，极有利于辛烯基琥珀酸酐酯化反应的进行。

3.一般球磨法以乙醇为介质，本发明在研磨时不添加介质，得到的活性淀粉安全性好，无污染，且有利于淀粉的分散和溶解。

4.一般制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的干燥方法为热风干燥，本发明采用喷雾干燥、微波干燥及流化床干燥；其干燥速率均高于热风干燥，大大缩短了干燥时间，减少了干燥能耗，降低了干燥成本。

附图说明

图1是本发明的技术流程图。

图2是本发明的一个实施例中机械活化时间对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图2中的条件是：反应温度为35℃、淀粉浆浓度为15％、pH为8.5、OSA/淀粉比例为3％、反应时间为3h。

图3是本发明的一个实施例中OSA/淀粉比例对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图3中的条件是：反应温度为35℃、淀粉浆浓度为NIS 15％ MAIS10 15％、pH为8.5、反应时间为NIS 3h MAIS10 4h(OSA为辛烯基琥珀酸酐、NIS为天然籼米淀粉、MAIS10为机械活化10h的籼米淀粉)。

图4是本发明的一个实施例中反应温度对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图4中的条件是：OSA/淀粉比例3％、淀粉浆浓度为NIS 35％ MAIS10 15％、pH为8.5、反应时间为NIS 3h MAIS10 4h。

图5是本发明的一个实施例中反应pH对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图5中的条件是：反应温度为35℃、OSA/淀粉比例3％、淀粉浆浓度为NIS 35％ MAIS1015％、反应时间为NIS 3h MAIS10 4h。

图6是本发明的一个实施例中反应时间对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图6中的条件是：反应温度为35℃、pH为8.5、淀粉浆浓度为NIS 35％ MAIS10 15％、OSA/淀粉比例3％。

图7是本发明的一个实施例中淀粉浆浓度对辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化改性的影响。

图7中的条件是：反应温度为35℃、OSA/淀粉比例3％、pH为8.5、反应时间为NIS 3hMAIS10 4h。

具体实施方式

实施例1 制备方法举例

材料：试验材料为市售大米，化学试剂均为分析纯，从商业上获得。

1.原淀粉的提取工艺

(1)清洗：称取3kg原料大米放入10L塑料桶中，加自来水3-4公斤清洗原料三遍，沥干，备用；

(2)浸泡：加0.4％浓度的NaOH的溶液浸泡步骤1)的大米24小时，该NaOH溶液的重量为原料大米重量的3倍；

(3)制浆：将浸泡后的原料大米带上述NaOH的溶液一同磨浆，并边磨浆边添加0.4％浓度的NaOH溶液，该NaOH的溶液的重量为该原料大米重量的6倍，得大米淀粉浆；

(4)中和与水洗：将大米淀粉浆用HCl中和至pH7.0后用水洗5次；沉降12h；

(5)离心与干燥：将沉降完全的大米淀粉浆的上清液去除，剩下大米淀粉浆以2000r/min离心10min，取下层沉淀即为湿的大米淀粉；经自然风干得到大米淀粉。

2.球磨工艺

1)将上述获得的大米淀粉放入45℃的烘箱中干燥至含水量为5.00-10.24％，得到原淀粉；

2)称取步骤1)的原淀粉30g，放入玛瑙球磨罐中；

3)称取玛瑙球磨珠(其中直径1cm和直径0.6cm的球的重量比为7∶3)100g，放入玛瑙球磨罐中；

4)将玛瑙球磨罐放入球磨机的拉马套中，加盖，设定参数，球磨机参数为：每小时更换一次正向-反向和反向-正向的旋转方向，转速450r/min，得到活化淀粉。

3.酯化工艺

(1)将上述活化淀粉加入到250ml三角瓶中，加蒸馏水，使总质量为100g，放入振荡器中振荡。

(2)用2％浓度的NaOH溶液调整淀粉溶液pH至8.5后，缓慢加入辛烯基琥珀酸酐(OSA/淀粉比例3％)，在1.5h内加完，继续反应所需时间为8h。

(3)反应完毕后，用3％浓度的HCl溶液调整酯化反应后溶液至pH6.5，加入无水乙醇使乙醇浓度达到80％(用于沉淀溶解的淀粉)，离心(2000r/min)后，用80％浓度的乙醇洗三次，离心，得到湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

(4)将湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯经喷雾干燥或微波干燥或流化床干燥后，粉碎过160目筛。酯化工艺参数：

以球磨时间(0-50h)、OSA/淀粉比例(1.5-7∶5％)、反应温度(25-45℃)、反应pH(7.5-9.5)、反应时间(2-10h)、淀粉浆浓度(7.5-17.5％、20-45％)因素进行单因素试验，综合单因素试验，选择反应温度、pH和淀粉浆浓度为试验因素采用二次旋转正交试验设计及响应面分析进行工艺优化，以酯化后辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度为指标确定酯化工艺条件。

取代度(DS)的计算公式：

$\mathrm{DS}=\frac{0.162*(V*M)/W}{1-[0.210*(V*M)/W]}$

式中：V为滴定耗用NaOH溶液的体积(ml)；M为滴定用NaOH溶液的摩尔浓度(mol/L)；W为改性淀粉的质量(g)。

1.球磨时间对酯化改性的影响

图2显示了，反应温度为35℃，淀粉浆料为15％，pH为8.5，OSA/淀粉比例为3％，反应时间为3h对机械活化淀粉酯化改性的影响。由图2可知，当球磨时间为0-10h，其DS随机械活化时间的延长而显著增加，当大于10h时，其OSA改性淀粉的DS增加不明显，因此选取球磨时间为10h。

2.OSA/淀粉比例对酯化改性的影响

图3显示了，反应温度为35℃，淀粉浆料为15％，pH为8.5，球磨时间为10h，反应时间为3h对淀粉酯化改性的影响。由图3可知，当OSA浓度从1.5％增加到7.5％淀粉酯的DS均呈直线上升，经机械活化的淀粉的DS明显大于天然淀粉，根据美国FDA的规定(Thirathumthavorn and Charoenrein，2006)，食用淀粉的OSA改性剂的限量为3％(w/w)，因此选取OSA/淀粉比例为3％。

3.反应温度对酯化改性的影响

图4显示了，淀粉浆料为15％，球磨时间为10h，pH为8.5，OSA/淀粉比例为3％，反应时间为3h对淀粉酯化改性的影响。由图4可知，天然淀粉酯和经机械活化的淀粉酯受影响的趋势是一致的，反应温度为35℃时，OSA改性淀粉酯的DS最大，因此选取反应温度为35℃。

4.反应pH对酯化改性的影响

图5显示了，淀粉浆料为15％，球磨时间为10h，反应温度为35℃，OSA/淀粉比例为3％，反应时间为3h淀粉酯化改性的影响。由图5可知，pH为7.5-9.5时对机械活化淀粉酯的DS的影响不显著，在pH为8.5时DS最大(机械活化的淀粉分子具有足够的活性羟基用于酯化反应，而对pH不敏感)，对于天然淀粉，其DS先增大后减小，在pH为8.5时DS最大，但其DS均明显小于经机械活化的淀粉酯。

5.反应时间对酯化改性的影响

图6显示了，淀粉浆料为15％，球磨时间为10h，反应温度为35℃，OSA/淀粉比例为3％，pH为8.5对淀粉酯化改性的影响。由图6可知，当反应时间从2h增加到3h时淀粉酯的DS均显著增加，3h后增加不显著，但机械活化的淀粉酯的DS均明显大于天然淀粉。

6.淀粉浆浓度对酯化改性的影响

图7显示了，反应时间为3h，球磨时间为10h，反应温度为35℃，OSA/淀粉比例为3％，pH为8.5对淀粉酯化改性的影响。由图7可知，机械活化的淀粉酯在淀粉浆浓度为12.5％时DS最大，天然淀粉酯在淀粉浆浓度为40％时DS最大。

综上所述，经机械活化淀粉的活性明显提高，极有利于酯化反应的进行。因此，辛烯基琥珀酸淀粉酯的制作工艺参数为球磨时间为10h，反应温度为35℃，淀粉浆料为15％，pH为8.5，反应时间为3h，OSA/淀粉比例为3％。

实施例2 淀粉类型及机械活化方式对辛烯基琥珀酸淀粉酯DS的影响

采用实施例1的方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

三种类型的大米淀粉如籼米淀粉、粳米淀粉和糯米淀粉先机械活化再OSA改性的DS值随机械活化时间延长显著增加，10小时后变化不显著。天然淀粉以籼米淀粉OSA改性的DS最大、粳米淀粉的次之、糯米淀粉的最小，而当机械活化时间为1小时时，粳米淀粉OSA改性后的DS与籼米淀粉和糯米淀粉的的值均无显著差异，但籼米淀粉的DS依然显著大于糯米淀粉的。而当机械活化时间大于5小时时，相同活化时间下籼米淀粉和粳米淀粉OSA改性的DS之间无显著差异，但显著大于糯米淀粉的，具体见表1。这是由于天然籼米淀粉的直链淀粉含量最大，天然粳米次之，天然糯米淀粉的最小，且OSA改性主要发生在天然淀粉的无定形区的直链淀粉上。

表1 淀粉类型及先机械活化再辛烯基琥珀酸酐改性对辛烯基琥珀酸淀粉酯DS的影响

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据只标一个字母表示只是纵向数据间的比较。

三种类型的大米淀粉如籼米淀粉、粳米淀粉和糯米淀粉先OSA改性再机械活化的DS值随机械活化时间延长变化不显著，具体见表2。

表2 淀粉类型及先辛烯基琥珀酸酐改性再机械活化对辛烯基琥珀酸淀粉酯DS的影响

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据标两个字母表示数据间有纵向和横向的双重比较。

因此机械活化对酯化淀粉上辛烯基琥珀酸酐基团的影响不大。天然淀粉先OSA改性再机械活化，淀粉分子链断裂发生在糖苷键上，而对OSA基团无明显影响，且机械活化可使淀粉的粘度降低，因此可利用先OSA改性再机械活化制得低粘度的OSA淀粉酯。

实施例3 碱的添加对辛烯基琥珀酸淀粉酯DS的影响

采用实施例1的方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

不添加NaCO₃，淀粉的DS随机械活化时间的延长从0h的0.00032增加到100h的0.00968，机械力使辛烯基琥珀酸酐与淀粉发生酯化反应。添加NaCO₃后机械活化5h后淀粉的DS即可达到0.01376。随机械活化时间的延长，DS增大，但机械活化50h和100h的DS差异不显著具体见表3。因此，机械活化与OSA同步改性不添加碱亦可发生OSA酯化反应，但添加碱性物质可使OSA开环，有利用酯化反应的进行。

表3 碱的添加对辛烯基琥珀酸淀粉酯DS的影响

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据标两个字母表示数据间有纵向和横向的双重比较。

实施例4 辛烯基琥珀酸淀粉酯用于制作淀粉膜的应用

采用实施例1的方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

淀粉膜的制备：取籼米淀粉(按照实施例1)配制1％的淀粉乳，沸水浴20min，冷却后取20ml于9cm的塑料平皿(PE材料)中，与30℃中烘干12小时，即得到淀粉膜。通过观察取下淀粉膜时膜与平皿的脱离情况，比较籼米淀粉的成膜性。

试验表明，机械活化0、5、10、25、50和100小时籼米淀粉制备的淀粉膜成型不完整，取膜时与平皿粘合紧，不易取下，需在50℃下继续干燥半小时才能取下膜，且膜易破裂成碎片。大米淀粉先机械活化5和10小时再OSA改性的淀粉膜在干燥结束时已于平皿分离，取下时成一张完整的圆盘形膜；0、25、50和100小时的淀粉膜与平皿结合紧，其中50和100小时取下时易破裂且易吸水变形。随着机械活化时间的延长，一方面淀粉的溶解性增大，分子充分伸展，成膜性好；另一方面淀粉分子量减小，分子间形成的网络结构不牢固而使成膜性变差，因此在5、10和25小时淀粉的成膜性最好。

实施例5辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材制备脂质微胶囊的应用

采用实施例1的方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

籼米淀粉先OSA改性再机械活化具有较好的成膜性、乳化性且样品容易获得等特点可用来作为微胶囊的壁材，用来包埋水不溶性物质和挥发性物质，如芳香物质以及化妆品用油等。但是用于制作微胶囊壁材的主要是低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯，可采用先制备辛烯基琥珀酸淀粉酯再通过酸解或酶解，或先通过酸解或酶解再OSA改性等方法制备。传统制备微胶囊的方法是将芯材和壁材一起在乳化剂的作用下制成乳状液，再利用喷雾干燥得到微胶囊，而使用辛烯基琥珀酸淀粉酯做壁材时，由于辛烯基琥珀酸淀粉酯本身具有乳化剂，无需再添加其它乳化剂，只要芯材和酯化淀粉的乳状液直接喷雾干燥即可。

微胶囊的制备，取10公斤的辛烯基琥珀酸酐籼米淀粉酯，用蒸馏水配制成浓度为35％的淀粉乳，沸水浴加热20min后冷却到25℃，测定表观粘度(转速12r/min)，加入50％的大豆油(占淀粉干基的质量百分比)，后均质(2000r/min，5min)，喷雾干燥即可得微胶囊产品。喷雾干燥条件为：喷雾压力0.3MPa、喷嘴0.75mm、流量180ml/h、进风温度为200℃、出风温度为90℃

微胶囊化效率，又称包埋率，微胶囊化效率高，则表明芯材大多被包埋在微胶囊壁材内，留在微胶囊产品表面的芯材含量少。以籼米淀粉先辛烯基琥珀酸酐改性再机械活化10、25、50和100h为壁材制备大豆油微胶囊，其淀粉浓度对包埋率的影响见表4，由表4可知，随着辛烯基琥珀酸酐籼米淀粉酯浓度的增大，微胶囊的包埋率呈现先增大后减小的趋势，其原因是，在较低浓度下，均质后的乳化液稳定性差，易发生分层，而浓度过高时黏度较大，影响均质效果，致使包埋率减小。试验表明，以35％的籼米淀粉先OSA改性再机械活化100小时为壁材制备的大豆油微胶囊具有较好的机械稳定性和热稳定性，具体见表4。

表4 不同浓度的辛烯基琥珀酸淀粉酯对壁材制备中微胶囊的包埋率的效应

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据标两个字母表示数据间有纵向和横向的双重比较。

实施例6 作为乳化剂在食品中的应用

采用实施例1的方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯。

1.辛烯基琥珀酸淀粉酯在发糕中的应用

工艺流程：    辛烯基琥珀酸淀粉酯

                         ↓

原料→清理→浸泡→磨浆→配料→发酵→蒸制→成品

工艺操作要点：

1)原料：取大米100公斤、水200公斤；辅料：白砂糖25公斤，本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯0.8公斤，碳酸氢钠0.8公斤，活性干酵母8公斤(商购的“安琪”牌活性干酵母，湖北宜昌安琪酵母股份有限公司产品)。

2)将大米进行清洗、浸泡22h、磨浆(加等量的水)，然后加入本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯0.8公斤，碳酸氢钠0.8公斤，活性干酵母8公斤且混合均匀，得到复配米浆；

3)将复配米浆于28-32℃下恒温发酵1-3小时，得到发酵米浆；(具体参照公开号为CN101744183 A，一种保鲜米饭糕的制备)

4)将上述的发酵米浆置于100℃蒸汽下蒸制20min，得到成型米发糕；

2.辛烯基琥珀酸淀粉酯在酸奶中的应用

其工艺流程按照如下步骤进行：

  辛烯基琥珀酸淀粉酯

         ↓

原料→混合调配→过滤→均质→杀菌→冷却→添加发酵剂发酵→冷藏

                                                         ↓

                                                       酸奶成品

工艺操作要点：

1)原料：鲜牛奶6公斤、蔗糖0.5公斤、发酵剂(为商购的蒙牛牌或伊利牌酸奶)1公斤、本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯0.048公斤。

2)混合调配：将6公斤鲜牛奶、0.5公斤蔗糖、和0.048公斤辛烯基琥珀酸淀粉酯放入调配缸充分搅拌，使其混合均匀，得到物料1。

3)均质：将上述物料1预热至60℃左右，然后送人均质机内进行均质处理，均质压力控制在15-20MPa。

4)杀菌：将均质后的物料1加热至90℃保温5-15min灭菌处理后，迅速冷却至43-45℃。

5)发酵：将1公斤的发酵剂加入上述经均质、杀菌和冷却的物料1中，充分搅拌10min，使其混合均匀，保持发酵罐内的温度为40-42℃下发酵5h，得到发酵乳液。

6)冷藏：将上述发酵乳液置于2-5℃的冷藏室，冷藏16h后，得到酸奶产品。

3.辛烯基琥珀酸淀粉酯在蛋糕中的应用

原料配方为低筋面粉100公斤、鲜鸡蛋100公斤、白砂糖80公斤、水50公斤与复合乳化剂1公斤(原料购自商店，制法：分子蒸馏单甘脂0.63公斤，蔗糖脂肪酸酯0.23公斤，本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯0.13公斤)。

其工艺流程如下所示：

原料准备→蛋清蛋黄分离→蛋清打发→加入面粉、蛋黄→搅拌均匀→放入微波容器→微波熟化→冷却→脱模→成品

工艺操作要点：

1)原料准备：低筋面粉100公斤、鸡蛋100公斤、白糖80公斤、水50公斤、复合乳化剂1公斤(分子蒸馏单甘脂和蔗糖脂肪酸酯购自商品，制作方法：取分子蒸馏单甘脂0.63公斤、蔗糖脂肪酸酯0.23公斤、本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯0.13公斤与水2公斤，放入玻璃容器中，再将玻璃容器放入80℃的热水中，然后将分子蒸馏单甘脂，蔗糖脂肪酸酯和辛烯基琥珀酸淀粉酯与水搅拌均匀，此时呈悬浊液；边加热边搅拌直到乳化剂由之前的悬浊液变成白色膏状就将烧杯取出，冷却至室温，即为复合乳化剂)。

2)蛋清打发：将蛋黄和蛋清分离，蛋清低速打至鱼眼泡状，加上述制备的1公斤复合乳化剂和20公斤白糖继续搅打。将蛋清打至肥皂泡状再加20公斤白糖继续搅打，打至蛋清有纹路出现再加20公斤白糖转高速打，约十分钟后蛋清呈乳白色半流体状，将打蛋机转子拉起，蛋清呈直角可弯曲为湿性发泡继续高速打，再拉起转子蛋清呈直角不弯曲为干性发泡，打发完成。

3)搅拌均匀：将上述工艺中剩下的蛋黄、100公斤低筋面粉、50公斤水和20公斤白糖搅拌均匀，再将打发完全的蛋清与面糊混匀。

4)微波熟化：将调制均匀的面糊放入微波容器中，面糊体积不要超过容器的一半，放入家用微波炉，设定700W功率，加热120s。

5)将成熟后的蛋糕及时出炉，冷却至室温，脱模即为成品。

复合乳化剂对微波蛋糕物性指标和感官评价的影响见表5-6。

表5复合乳化剂对浆料比重、蛋糕比容及蛋糕质构的影响

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据只标一个字母表示只是纵向数据间的比较。

由表5可知，复合乳化剂与蛋糕油同对照相比能大大降低微波蛋糕的硬度和浆料比重且有显著性的影响，但对蛋糕的弹性、恢复性及比容影响不显著。复合乳化剂与商购的蛋糕油对蛋糕品质的影响不显著。

表6 复合乳化剂对蛋糕感官品质的影响

注：数据的右上标的a、b、c表示数据间的差异性，若两组数据均标为a或b或c即字母相同，表示自变量对这两个因变量的影响不大；若这两组组数据标为a和b或a和c或b和c，表示自变量对这两个因变量的影响显著。各组数据只标一个字母表示只是纵向数据间的比较。

由表6可知，复合乳化剂与商购的蛋糕油的添加在改善蛋糕色泽、气味和心部结构方面没有显著性影响，但能明显改善蛋糕的口感；三者的综合评分中添加复合乳化剂的微波蛋糕最高，因此试验所得的复合乳化剂可明显改善微波蛋糕的品质。

参考文献：

1.宋晓燕等，不同原料辛烯基琥珀酸淀粉的制备及糊性质的研究.中国粮油学报.2008，23(4)：115-119.

2.黄强等，辛烯基琥珀酸淀粉的干法制备及其黏度性质.粮食与饲料工业.2008，(11)：27-29.

3.黄祖强等，机械活化对木薯淀粉醋酸酯化反应的强化作用.过程工程学报.2007a，7(3)：501-505.

4.黄祖强等，机械活化对玉米淀粉结晶机构与化学反应活性的影响.化工学报.2007b，58(5)：1307-1313.

5.陈渊等，机械活化对木薯淀粉醋酸酯化产物理化特性的影响.食品科技.2009a，34(9)：217-220.

6.陈渊等，机械活化玉米淀粉乙酰化反应的研究.食品科技.2009b，30(3)：235-241.

7.卢华等，有机相法合成辛烯基琥珀酸淀粉酯.化学工业与工程.2009，26(5)：404-408.

8.柳志强等，辛烯基琥珀酸淀粉酯研究进展.食品与发酵工业.2003，29(4)：81-85.

9.陈均志等，微波有机相飞制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的研究.陕西科技大学学报.2004，22(1)：10-13.

10.李宏明.纯胶酯化反应条件的优化.化学工业与工程.2006，23(4)：339-341.

11.Jeon Y etal.Studies of starch esterification：Reactions with slkenyl succinates in aqueousslurry systems.Starch/Starke，1999，51(2-3)，90-93.

12.Jyothi AN etal，.Synthesis and characterization of low DS succinate derivatives of cassava(Manilhot esculenta crantstrach.Starch/Starke，2005，57(7)：319-324.

Claims (2)

1.一种利用原料大米制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于下列步骤：

(1)将原料大米置于塑料桶中，加自来水清洗，沥干大米，然后用浓度为0.4％的NaOH溶液浸泡大米24小时，所述的NaOH溶液的重量为原料大米重量的3倍；

(2)将浸泡后的原料大米带浸泡液一同磨浆，边磨浆边添加0.4％浓度的NaOH溶液，所述NaOH溶液的重量为原料大米重量的6倍；

(3)继续浸泡大米24h，每6h换新NaOH溶液一次，用HCl中和至pH7.0后水洗5次，调淀粉浆浓度为20％，按100μl/100g干原料添加碱性蛋白酶，在50℃下水解2h；

(4)加自来水清洗，沉降12h；离心：去上清液，将剩下淀粉浆料以2000r/min离心10min，取下层沉淀即为大米淀粉；经自然风干得到大米淀粉；

(5)将步骤(4)获得的大米淀粉的含水量调至4-18％，再用球磨机对大米淀粉进行活化，其中大米淀粉与磨球的质量比为1:1-1:3.3，磨球粒径的配比为直径1cm的玛瑙球磨珠和直径0.6cm的玛瑙球磨珠球重量比为7:3，控制球磨机的转速不低于200r/min，球磨时间为0.1-100h，得到活化淀粉；然后用1-5％浓度的NaOH将活化后淀粉的pH调至8-10，按辛烯基琥珀酸酐与活化后淀粉质量比为1-8％加入辛烯基琥珀酸酐，控制反应温度为50℃以下，反应时间为0.5-6h，然后用80％的乙醇洗涤3～5次，得到物料1；

(6)将物料1在1000r/min-5000r/min的离心机中离心分离5min-20min：收集分离后的沉淀即为湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯；

(7)将湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯用喷雾干燥或微波干燥或流化床干燥的方法进行干燥，然后粉碎，粉碎后过160目筛，即为辛烯基琥珀酸淀粉酯成品；

其中：

步骤(7)的喷雾干燥条件：将湿的辛烯基琥珀酸淀粉酯的料浆浓度调整为2-20％；干燥温度为130-190℃，喷雾流量180ml/h，使成品的含水量至4-18％；

微波干燥条件：先将湿辛烯基琥珀酸淀粉酯用造粒机造粒，粒径为0.5-2mm，再用微波干燥方法进行干燥，微波剂量为1kw/kg-10kw/kg，处理时间为1min-5min，使成品的含水量至4-18％；

流化床干燥条件：将湿辛烯基琥珀酸淀粉酯置于风速为3-11m/s，温度为50-70℃的流化床中干燥1-10min，使成品的含水量至4-18％。

2.权利要求1所述的方法在制备淀粉膜、发糕、酸奶和蛋糕中的应用。