CN105884912A - 采用湿法工艺制备交联醋酸酯淀粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以淀粉为起始原料，采用湿法合成工艺，利用醋酸酐对已交联的淀粉分子中的羟基进行酯基化以制备交联醋酸酯淀粉的方法。该制备方法包括以下步骤：1.将一定量淀粉分散于适量的水中，搅拌均匀成淀粉乳，将其置于水浴中加热至一定温度。2.一段时间后，向淀粉乳中加入一定浓度的氢氧化钠水溶液调节pH值到指定值。3.调节温度至一定范围内，添加适量的交联剂。4.交联一定时间后，开始向淀粉乳中滴加醋酸酐等，同时滴加一定浓度氢氧化钠溶液以保持乳液pH值恒定。5.在指定温度范围内，反应一定时间。6.反应结束后，用盐酸将反应混合物中和至pH值为特定值，再经过脱水、洗涤、干燥、粉碎、筛分即得产品。本发明的方法具有工艺简单、能耗低、污染少、乙酰化淀粉产率高等优点。

Description

采用湿法工艺制备交联醋酸酯淀粉的方法

技术领域

本发明涉及食品工业用玉米淀粉技术，具体为一种湿法合成工艺制备交联醋酸酯淀粉的制备工艺。

背景技术

由于石油资源日益的缺乏及对环境保护的重视，具有生物可降解性、可再生、价格低廉等特点的淀粉产品，自1970年以来受到研究人员越来越多的关注。其中很多研究主要致力于将淀粉改性后的产品用于替代石油衍生产品。从结构上来讲，淀粉大分子主要是由D-葡萄糖苷单元聚合而成的，其聚合物又因链结构的不同而分为两类：即直链淀粉及支链淀粉。淀粉中的每个D-葡萄糖苷单元因含有2～3个羟基基团，使得淀粉本身具有一定的亲水性。但由于原淀粉的加工性及糊液稳定性受很多因素如原料来源、种类等影响，所以很难适应不同工业生产中的某些特定的应用。所以需要通过采用适当的方法对淀粉进行改性。所用改性方法可分为：物理改性、化学改性及生物改性法。其中化学改性淀粉主要是通过对淀粉分子中的羟基基团进行部分或全部改性而获得。其化学衍生物的内在结构及相关的物理化学性质明显地区别于原淀粉的结构及性能，从而满足工业生产过程中的某些需求。酯化淀粉产品是淀粉类衍产物中的最重要的种类之一，可通过采用不同的酯化剂进行改性，其中醋酸酯淀粉是目前食品工业中使用较多的一种。

乙酰化作用所引入的酯基基团可进入淀粉的非结晶区，减弱了淀粉大分子间的羟基的缔合作用，增强了分子的活动能力，从而降低了玻璃化温度。其反应程度可用取代度来表示。所谓取代度即为淀粉分子中每个葡萄糖基环上被取代羟基的平均数目。不同取代度的醋酸酯淀粉由于淀粉中所被替代的酯基基团的量的不同，导致其产品特定性能的改变。随着取代度的增加，醋酸酯淀粉的吸水性、水溶性与分散性逐步提高，糊化温度降低，糊液粘附力增加。而交联醋酸酯淀粉更具有较好的糊液热稳定性及保水性，故而可在食品、纺织、造纸等工业中用作增稠剂、胶凝剂、黏结剂和稳定剂等，以替代昂贵的原料，降低食品制造成本，提高食品质量及经济效益。交联醋酸酯淀粉一般以醋酸酐、冰醋酸或醋酸乙烯酯等作乙酰化试剂，环氧氯丙烷或三氯氧化磷作为交联剂，在弱碱性条件下处理悬浊液而得。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉的制备方法。

本发明采用的技术方案是提供一种采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉的制备方法，该方法步骤如下：

1)将50g淀粉分散于一定量水中，搅拌均匀成淀粉乳，将其置于水浴中加热至一定温度。

2)10min后，用8％氢氧化钠水溶液将淀粉乳pH值调至8～9左右。

3)将温度置于20～50℃之间添加适量三氯氧化磷交联剂。

4)交联一定时间后，开始向淀粉乳中滴加醋酸酐等，同时滴加8％氢氧化钠溶液以保持乳液pH值恒定。

5)在25～40℃下，反应一定时间。

6)反应结束后，用盐酸将反应混合物中和至pH值为6～7，再经过脱水、洗涤、干燥、粉碎、筛分即得产品。

采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉，所用材料为玉米淀粉(工业级)，试剂如盐酸、醋酸酐，氢氧化钠，三氯氧化磷均为分析纯，去离子水。

所述的方法为简单的湿法合成工艺。

所述的方法采用三氯氧化磷作为交联剂。

所述方法采用乙酸酐作为酯化剂，同时采用氢氧化钠溶液调节反应液pH值。

所述的制备的交联醋酸酯玉米淀粉的方法，通过简单的湿法合成工艺，确定了水与淀粉比例在1.3∶1时，乙酰化程度最高。

所述的制备的交联醋酸酯玉米淀粉的方法，通过简单的湿法合成工艺，确定了乙酰化淀粉中乙酰基含量与醋酸酐添加量呈线性变化关系。

所述的制备的交联醋酸酯玉米淀粉的方法，通过简单的湿法合成工艺，确定了乙酰基含量与pH的改变呈非线性的抛物线变化关系，在pH为8.5时乙酰基含量达到极大，约为0.74。

所述的制备的乙酰化玉米淀粉的方法，通过简单的湿法合成工艺，确定了交联pH为8时，采用三氯氧化磷为交联剂所制的交联乙酰化淀粉的糊液粘度可在几个小时内保持稳定。

本发明的有益效果是：

1)采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉的过程，反应设备投资少，操作简单，。

2)采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉的过程中，酰基化程度高，制备的交联醋酸酯玉米淀粉作为添加剂能有效地降低成本。为以后对制备酰基化程度更高的玉米淀粉奠定了基础。

附图说明

图1是实施例1制备的交联醋酸酯玉米淀粉颗粒扫描电镜图。(a)为玉米原淀粉；(b)为交联醋酸酯玉米淀粉

具体实施方式

采用简单的湿法合成工艺，以工业级玉米淀粉为基体，三氯氧化磷作为交联剂，醋酸酐作为酯化剂改性制备交联醋酸酯玉米淀粉的过程。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

一种采用湿法合成工艺制备交联醋酸酯玉米淀粉的制备方法，该方法步骤如下：

1)将50g淀粉分散于一定量水中，搅拌均匀成淀粉乳，将其置于水浴中加热至一定温度。

2)10min后，用8％氢氧化钠水溶液将淀粉乳pH值调至8～9左右。

3)将温度置于20～50℃之间添加适量三氯氧化磷交联剂。

4)交联一定时间后，开始向淀粉乳中滴加醋酸酐等，同时滴加8％氢氧化钠溶液以保持乳液pH值恒定。

5)在25～40℃下，反应一定时间。

6)反应结束后，用盐酸将反应混合物中和至pH值为6～7，再经过脱水、洗涤、干燥、粉碎、筛分即得产品。

图1是制备的交联醋酸酯玉米淀粉颗粒扫描电镜图。(a)为玉米原淀粉；(b)为交联醋酸酯玉米淀粉。

Claims (7)

1.一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，该方法步骤如下，

1)将50g淀粉分散于一定量水中，搅拌均匀成淀粉乳，将其置于水浴中加热至一定温度。

2)10min后，用8％氢氧化钠水溶液将淀粉乳pH值调至8～9左右。

3)将温度置于20～50℃之间添加适量三氯氧化磷交联剂。

4)交联一定时间后，开始向淀粉乳中滴加醋酸酐等，同时滴加8％氢氧化钠溶液以保持乳液pH值恒定。

5)在25～40℃下，反应一定时间。

6)反应结束后，用盐酸将反应混合物中和至pH值为6～7，再经过脱水、洗涤、干燥、粉碎、筛分即得产品。

2.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，所用材料为玉米淀粉(工业级)、氢氧化钠水溶液(质量分数为8wt％)、交联剂(三氯氧化磷)、醋酸酐、去离子水，盐酸。

3.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，所述的方法为湿法合成工艺。

4.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，在温度25℃左右时加入交联剂，交联一段时间后加入醋酸酐进行酯化反应，同时采用氢氧化钠溶液调节pH值。

5.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，将产物用盐酸中和，再经过脱水、洗涤、干燥、粉碎、筛分即得产品。

6.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，探讨了各种反应工艺对醋酸酯淀粉乙酰化程度的影响，得出结论如下：淀粉与水的重量比为1∶1.3，pH为8.5时醋酸酯淀粉的乙酰化程度最高达到0.75％。

7.根据权利要求1所述的一种交联醋酸酯淀粉的制备方法，其特征在于，探究了交联剂对产品糊液粘度的影响，得出以下结论：采用三氯氧化磷作为交联剂，乙酰化反应前进行交联反应会降低乙酰化反应效率，当交联pH为8时，所制的交联醋酸酯淀粉的糊液粘度可在几个小时内保持稳定，随后升高至150s/50ml，高pH下会导致淀粉交联过度，且影响糊液粘度及保水性。