CN1273490C - 一种同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉及其制备方法和应用，属于变性淀粉技术领域。本发明采用干法制备了一种酸解与酯化改性复合变性淀粉，特别是一种具有膳食纤维功能的硬脂酸淀粉酯，淀粉的酸解与酯化反应在高温下同时进行。产品既具有酯化淀粉的性质，又具有酸解淀粉的性质，可以用作脂肪替代品，生产低脂植脂奶油，冰淇淋、色拉酱等，还可用作微胶囊壁材，替代昂贵的阿拉伯胶，藻酸丙二醇酯等。本发明的优点在于对淀粉的酸解和酯化二种变性方法有机的结合在一起，并利用干法反应器进行反应，工艺设计科学实用，环境污染小，产品性能优良。
Description
技术领域
一种同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉及其制备方法和应用，属于变性淀粉技术领域。
背景技术
硬脂酸淀粉酯属于一种长链脂肪酸淀粉酯，随着疏水性有机碳链的引入，淀粉的疏水性增加，可用作乳化剂，应用在食品、医药、材料、日用化学品等领域。关于硬脂酸淀粉酯的研究，国外做的工作较多，特别是日本。制备方法多是将淀粉与硬脂酸酰氯在有机溶剂(如吡啶、二甲基甲酰胺等)中反应制得，产品主要用于化妆品或可降解塑料。国内见报道的只有天津大学的程发等人用水媒法制备硬脂酸淀粉酯，是以K2CO3作为催化剂，水做溶剂，将酸解淀粉和硬脂酸甲酯进行酯交换反应制得的。对淀粉采用同时进行酸解与酯化反应制备复合变性淀粉，目前未见有关资料报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉及其制备方法和应用，本发明采用干法制备，在此制备工艺中酸解与酯化反应同时进行，产品具有众多优异特性。
本发明的技术方案：一种酸解与酯化改性复合变性淀粉是采用干法方法对淀粉同时进行酸解、酯化变性的制备方法制得，使其同时具有酸解、酯化变性淀粉的特性。
所述的同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉的制备方法，是以淀粉为原料，将酯化剂溶于溶剂无水热乙醇中，缓慢加入到淀粉中，不断搅拌，再加入一定量的酸，并不断搅拌，得到的浆体通过筛子成粒，然后低温烘干乙醇，再调水分质量分数至20％左右并平衡约24h，在高温下同时进行酸解、酯化反应，制得酸解与酯化改性复合变性淀粉。
淀粉原料可以是玉米淀粉、小麦淀粉、薯类淀粉等。
酯化变性所用的酯化剂可以是高级脂肪酸，如硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、花生酸等，溶解酯化剂所用的溶剂可以是无水乙醇。
酸解变性所用的酸解试剂为盐酸、或醋酸、甲酸等易挥发性酸。
制备工艺的基本配方：
淀粉(干基计) 100g
酯化剂 2-4g
无水乙醇 80-120ml
盐酸(按HCl计) 0.06-0.12g
水 0-20ml
主要反应工艺条件：酯化剂是先溶于热的无水乙醇后再采用缓慢加入到淀粉中的方法，溶剂乙醇的脱除是采用低温烘干的方法，脱溶温度为30-50℃，脱溶时间1-3h；酸解、酯化反应水份质量分数控制在5-25％，反应温度为120-160℃，反应时间为2-5h，得产品。酯化剂的缓慢加入是在搅拌下进行，水分调节采用将水缓慢加入的方式并不断搅拌。
所述的同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉的应用，主要用于食品工业中的乳化剂，用于目前的乳化香精、微胶囊化产品等众多产品，也可作为低脂奶油中的脂肪替代物。
本发明的有益效果：本发明针对食品加工对变性淀粉的特殊性要求，有针对性地开发了一种变性淀粉的新工艺和新产品。利用干法反应器对淀粉同时进行酸解、酯化变性，特别是制备了一种具有膳食纤维功能的硬脂酸淀粉酯，在此制备工艺中酸解与酯化反应同时进行。产品具有众多优异特性，由于硬脂酸基团引入淀粉结构，使淀粉分子具有双亲(亲水、亲油)基团，因而有一定的乳化性能，加上酸解作用，适当降低了淀粉的粘度。由于分子结构的变化形成了难消化的糊精(膳食纤维功能)，具有一定的保健功效。所得的产品可以应用于乳化香精、作为微胶囊壁材用于微胶囊化产品等众多产品，可替代目前价格较高的阿拉伯胶、藻酸丙二醇酯等，还可用于取代植脂奶油中的部分油脂，生产低脂植脂奶油，冰淇淋、色拉酱等，在国内外尚属首例。并且减少了配方中的乳化剂、稳定剂的用量，从而降低了成本，有良好的经济效益。此工艺将酸解和酯化二种变性方法有机的结合在一起，并利用干法反应器进行反应，工艺设计科学实用，大大提高了反应效率，易于实施，并且环境污染小。
附图说明
图1同时进行酸解与酯化改性复合变性淀粉制备工艺示意图
具体实施方式
实施例1：
称取3g硬脂酸，溶于80ml，70℃无水乙醇中，然后缓慢加入到100g淀粉(干基)中，并不断搅拌，再加入2mol/L的盐酸1ml，并不断搅拌，通过10目筛子成粒，置于50℃，烘干1h，冷却，测定水分质量分数，再调节水分质量分数至20％，并平衡24h，然后置于150℃，反应3h，冷却，粉碎，包装，即得成品硬酯酸淀粉酯。
表1：质量分数为1％原淀粉与硬脂酸淀粉酯淀粉糊乳化性能比较
| 取代度 | 0 | 0.0029 | 0.0037 | 0.0046 | 0.0062 |
| 乳化性/％ | 0 | 18.6 | 21.3 | 24.5 | 27.9 |
| 乳化稳定性/％ | 0 | 15.2 | 18.5 | 22.5 | 26.5 |
表2：质量分数为10％原淀粉与硬脂酸淀粉酯淀粉乳粘度比较
| 取代度 | 0 | 0.0027 | 0.0046 | 0.0056 | 0.0068 | 0.0069 |
| 粘度/mPa.s | 800 | 140 | 110 | 30 | 12 | 7 |
注：90℃采用NDJ-79型旋转式粘度计测定其粘度。
实施例2
称取亚油酸作为酯化剂，其余配方和操作条件同实施例1，制得成品亚油酸淀粉酯。
Claims (4)
1、一种酸解与酯化复合变性淀粉的制备方法，其特征是基本配方为：
淀粉 干基计 100g
酯化剂 2～4g
无水乙醇 80～120ml
盐酸 按HCl计 0.06～0.12g
水 0～20ml
以淀粉为原料，将溶于热乙醇的酯化剂缓慢加入到淀粉中，不断搅拌，并按配方加入一定量的酸，不断搅拌，得到的浆体通过筛子成粒，然后低温脱溶，再调水份并平衡，在高温下同时进行酸解、酯化反应制备得到酸解与酯化复合变性淀粉产品；
反应工艺条件：低温脱溶温度为30～50℃，脱溶时间1～3h；高温反应为水份质量分数控制在5％～25％，反应温度为120～160℃，反应时间为2～5h；酯化剂的加入及水份调节均在搅拌下进行。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是以玉米淀粉、小麦淀粉、薯类淀粉为原料。
3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是酸解变性，使用的酸解试剂为盐酸。
4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是酯化变性，使用的酯化剂为：硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸或花生酸；使用的溶剂为无水乙醇。
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