淀粉组合物及其用途制造技术

提供一种淀粉组合物，其包含：具有高直链淀粉含量(直链淀粉含量大于50重量％)的至少一种第一淀粉；和直链淀粉含量小于40重量％的至少一种第二淀粉组分，其中，所述第一淀粉和第二淀粉都通过用醚或酯替代羟基而经化学改性，并且其中，所述至少一种第二淀粉组分是交联淀粉。所述组合物可用于各种应用，例如用于热成型物品或作为多层膜中的组分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
提供淀粉组合物，其包含至少一种交联淀粉。所述组合物在包装应用中发现特别用途，即使非专用。
技术介绍
近年，研究已集中于淀粉作为工业原料的用途，这可降低对于非再生性资源的依赖性。已认知淀粉由两种组份组成，线性的直链淀粉组分和分支的支链淀粉组分。来自不同来源(例如，马铃薯、玉米、木薯(tapioca)和稻米)的淀粉特征在于直链淀粉与支链淀粉组分的不同相对比例，这影响诸如糊化、吸水性和熔融黏度等物化性质。[使用调幅式示差扫描量热法决定不同淀粉中的直链淀粉含量(DeterminationofAmyloseContentinDifferentStarchesUsingModulatedDifferentialScanningCalorimetry)，Moorthy,S.N.等人，Starch，58(2006)209-214]。已开发数种方法来生产在直链淀粉或支链淀粉方面高的淀粉，包括物理分离手段、传统植物育种，和植物的基因工程改性，从而主要生产一种淀粉。一般而言，包含淀粉的产品的物理性质在直链淀粉含量高时会改善。但是，高直链淀粉的淀粉比‘天然’的低直链淀粉的淀粉(有时称为商品淀粉)更昂贵，通常导致价格与性能间的折中。天然淀粉也可经由化学、生化和/或物理手段改性，从而产生某些性质。例如，诸如醚化或酯化等化学改性方法使淀粉延迟回生且有效地使淀粉塑化，使其行为如同热塑性物般。虽然这些特别的改性淀粉的功效已被认知，但它们的成本会抑制自它们制成的产品的商业接受性。再者，例如以一定比例的商品低直链淀粉的淀粉替代高直链淀粉的淀粉，尽管提供整体上较低成本的淀粉组合物，但也可能不利地影响物理性质。因此，存在提供具有所需物理性质且使用廉价可再生材料的淀粉组合物的需求。
技术实现思路
提供一种淀粉组合物，其包含：a)至少一种第一淀粉，基于所述第一淀粉的干燥重量，其具有大于或等于50重量％的直链淀粉含量；和b)至少一种第二淀粉，基于所述第二淀粉的干燥重量，其具有小于或等于40重量％的直链淀粉含量；其中，所述至少一种第一淀粉和至少一种第二淀粉都经化学改性，从而以选自醚或酯和它们的混合物的官能性替代羟基官能性；和其中，所述至少一种第二淀粉是交联淀粉。基于组合物中的淀粉的总干燥重量，所述至少一种第二淀粉可以以至少5重量％的量存在。基于组合物中的淀粉的总干燥重量，所述至少一种第二淀粉可以以至少10重量％，或至少15重量％，或至少20重量％或至少25重量％，或至少30重量％，或至少35重量％，或至少40重量％，或至少45重量％，或至少50重量％的量存在。基于所述第二淀粉的干燥重量，所述至少一种第二淀粉可以衍生自以0.001至5重量％，或0.001至2重量％，或0.001至1重量％，或0.001至0.5重量％的一种或多种交联剂处理的淀粉。交联剂可为本领域已知使淀粉产生交联的多官能性试剂。例示但非限制性的交联剂包括氧氯化磷、表氯醇、疏水性阳离子环氧化物、硫酸盐、二酸酐(例如己二酸酐)，和通过与钠或钾的正磷酸盐或三聚磷酸盐反应而制备的磷酸盐衍生物，和它们的组合。所述第一和第二淀粉二者的例示但非限制性例子是小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、树薯(cassava)淀粉、豌豆淀粉、燕麦淀粉、竹芋淀粉、大麦淀粉，或稻米淀粉，和它们的混合物。所述至少一种第一淀粉是高直链淀粉的淀粉，即，基于第一淀粉的干燥重量，其含有至少50重量％的直链淀粉。基于所述第一淀粉的干燥重量，可用于此处的适合的高直链淀粉的淀粉是具有至少50重量％，或至少55重量％，或至少60重量％，或至少65重量％，或至少70重量％，或至少80重量％，或至少90重量％的直链淀粉含量的任何淀粉。虽然高直链淀粉的玉米淀粉是适合的，但也可使用的其它淀粉包括衍生自产生或可使其产生高直链淀粉含量的淀粉的任何植物物种的淀粉，所述植物物种例如，木薯、碗豆、小麦，和稻米。另外，高直链淀粉的淀粉可通过隔离(separation)或分离(isolation)(例如使天然淀粉材料分级)，或通过使分离出的直链淀粉与天然淀粉共混而获得。基于所述至少一种第一淀粉的干燥重量，所述至少一种第一淀粉可为具有大于或等于50重量％的直链淀粉含量的玉米淀粉或木薯淀粉。所述至少一种第二淀粉是低直链淀粉的淀粉，即，基于所述第二淀粉的干燥重量，其含有小于或等于40重量％的直链淀粉，或小于或等于35重量％的直链淀粉，或小于或等于30重量％的直链淀粉，或小于或等于25重量％的直链淀粉，或小于或等于20重量％的直链淀粉。虽然低直链淀粉的玉米淀粉或低直链淀粉的木薯淀粉是适合的，但也可使用的其它淀粉包括衍生自产生或可使其产生低直链淀粉含量的淀粉的任何植物物种的淀粉，所述植物物种例如，碗豆、大麦、马铃薯、小麦，和稻米。另外，低直链淀粉的淀粉可通过分离或隔离(例如使天然淀粉材料分级)，或通过使分离出的直链淀粉与天然淀粉共混而获得。基于所述第二淀粉的干燥重量，所述至少一种第二淀粉可为具有小于或等于40重量％的直链淀粉含量的玉米淀粉或木薯淀粉。高和低直链淀粉的淀粉二者皆可经化学改性至相同或不同程度。化学改性，其意指淀粉可通过本领域已知的典型方法衍生化或改性，例如，酯化或醚化。经化学改性的淀粉可包括酯(例如乙酸酯)和二羧酸类/酐类的半酯，特别是烯基琥珀酸类/酸酐类和醚类，诸如，羟基乙基和羟基丙基淀粉。淀粉的这些和其它传统改性描述于诸如\Starch：ChemistryandTechnology\，第二版，由RoyL.Whistler等人编辑，第X章；M.W.Rutenberg等人的StarchDerivatives:ProductionandUses，AcademicPress,Inc.，1984的文献中。特别有利的高和低直链淀粉的淀粉的一种改性是以环氧烷(特别是含有2至6个，或2至4个碳原子的环氧烷)醚化。环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷是可用于醚化起始淀粉材料的例示化合物，且特别优选环氧丙烷。可依所需性质和经济性而使用不同量的此类化合物。第一和第二淀粉的化学改性可独立地包含羟基烷基C2-6基团，或第一或第二淀粉与羧酸的酸酐的反应的产物。特别有利的高和低直链淀粉的淀粉的另一改性是乙酰化以形成乙酸淀粉。可依所需性质和经济性使用不同程度的乙酰化。第一和第二淀粉的化学改性可独立地包含羟基烷基C2-6基团，或第一或第二淀粉与羧酸的酸酐反应而形成酯的产物。所述第一淀粉和所述第二淀粉可以用羟基烷基C2-6基团改性。所述第一淀粉可以用羟基烷基C2-6基团改性，且所述第二淀粉可通过乙酰化改性而形成，例如乙酸淀粉。所述第一和第二淀粉可经化学改性从而独立地具有0.05至3.0的取代度。取代度定义了每一脱水葡萄糖单元的平均取代基数量。因此，通过定义，淀粉的最大可能取代度是3.0。此处揭露的淀粉组合物呈现不同优点。虽然组合物含有一定比例的低直链淀粉的淀粉，但是相对于由仅包含高直链淀粉的淀粉的组合物制备的物品，可以维持由所述组合物制备的物品的物理性质。据预期交联会造成更硬更具刚性的材料，其较不坚韧且会具有较高断裂倾向。但是，此未发现是此情况。虽不希望受理论约束，但考虑到引入交联淀粉在淀粉基质内产生‘橡胶增韧’相，改善物理性质，例如，经由避免破裂延伸改善冲击强度。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种淀粉组合物，其包含：a)至少一种第一淀粉，基于所述第一淀粉的干燥重量，其具有大于或等于50重量％的直链淀粉含量；和b)至少一种第二淀粉，基于所述第二淀粉的干燥重量，其具有小于或等于40重量％的直链淀粉含量；其中，所述至少一种第一淀粉和至少一种第二淀粉都经化学改性，从而以选自醚或酯和其混合物的官能性替代羟基官能性；并且其中，所述至少一种第二淀粉是交联淀粉。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.16 AU 20149013991.一种淀粉组合物，其包含：a)至少一种第一淀粉，基于所述第一淀粉的干燥重量，其具有大于或等于50重量％的直链淀粉含量；和b)至少一种第二淀粉，基于所述第二淀粉的干燥重量，其具有小于或等于40重量％的直链淀粉含量；其中，所述至少一种第一淀粉和至少一种第二淀粉都经化学改性，从而以选自醚或酯和其混合物的官能性替代羟基官能性；并且其中，所述至少一种第二淀粉是交联淀粉。2.如权利要求1所述的淀粉组合物，其中，基于所述组合物中的淀粉的总干燥重量，所述至少一种第二淀粉以至少5重量％的量存在。3.如权利要求1或2所述的淀粉组合物，其中，基于所述组合物中的淀粉的总干燥重量，所述至少一种第二淀粉以5重量％至50重量％的量存在。4.如权利要求1至3中任一项所述的淀粉组合物，其中，基于非交联淀粉的干燥重量，所述至少一种第二淀粉衍生自以0.001至5重量％的一种或多种交联剂处理的非交联淀粉。5.如权利要求4所述的淀粉组合物，其中，所述交联剂选自氧氯化磷、表氯醇、疏水性阳离子环氧化物、硫酸盐、二酸酐和通过与钠或钾的正磷酸盐或三聚磷酸盐反应而制备的磷酸盐衍生物，和它们的组合。6.如权利要求1至5中任一项所述的淀粉组合物，其中，所述化学改性独立地包含羟基烷基C2-6基团，或淀粉与羧酸酸酐反应的产物。7.如权利要求1至6中任一项所述的淀粉组合物，其中，所述第一淀粉和第二淀粉经化学改性，从而独立地具有0.01至1.5的取代度。8.如权利要求1至7中任一项所述的淀粉组合物，其中，所述第一淀粉或第二淀粉独立地选自小麦淀粉、玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、树薯淀粉、碗豆淀粉、燕麦淀粉、竹芋淀粉或稻米淀粉，或它们的混合物。9.如权利要求1至8中任一项所述的淀粉组合物，其中，基于所述第一淀粉的干燥重量，所述第一淀粉是具有大于或等于50重量％的直链淀粉含量的玉米淀粉或木薯淀粉。10.如权利要求1至9中任一项所述的淀粉组合物，其中，基于所述第二淀粉的总重量，所述第二淀粉是具有小于或等于...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·约翰·麦卡弗里，
申请(专利权)人：普朗蒂克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU