双改性淀粉及其生产方法技术

一种双改性淀粉及其生产方法，根据变性淀粉生产原理，采用复合变性的方法将羧甲基和烯基琥珀酸基结合在淀粉分子上，使淀粉分子上同时增加了亲水性的羧基基团和亲脂性的烯基基团，生产出同时具有高亲水性和亲脂性的变性淀粉－－羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯，提高了产品冷水溶解性（１５℃冷水也可溶）和亲脂性，扩大了该变性淀粉的应用范围，可为食品、医药、纺织、日用化工等行业提供具有特殊应用性能的淀粉材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品加工
，具体地说是一种将羧甲基和辛烯基琥珀酸基结合在淀粉分子上的。
技术介绍
羧甲基淀粉(CMS)是一种以淀粉为原料，经醚化反应制成的变性淀粉。羧甲基淀粉可部分地替代羧甲基纤维(CMC)应用，它是能溶于冷水的高分子电介质，在日本被指定作为食品添加剂，在德国目前把它叫做超支链淀粉。它在造纸、纺织印染、医药、废水处理、选矿、铸造、胶粘剂、化妆品、建材、食品、皮革、油田开发以及日用化学工业等领域都有新的应用，市场前景非常广阔。国外早在60年代已具有羧甲基淀粉钠的规模性生产装置，并应用到各个领域。我国对羧甲基淀粉钠的研制开始于80年代中期，目前，国内羧甲基淀粉生产规模小，品种少，还没有形成系列产品，尤其是高粘度羧甲基淀粉及其衍生物的生产几乎还是空白，制约了羧甲基淀粉应用领域的发展。虽然羧甲基淀粉具有很高的亲水性，但不具有亲脂性，制约了其在含油产品中的应用。辛烯基琥珀酸淀粉酯由于在淀粉分子上引入了辛烯基琥珀酸基团，具有亲脂性和亲水性等许多优良的性能，可广泛地应用于食品、医药、化妆品、纺织和造纸等领域。国外对这类变性淀粉的研究与应用已有很长的历史。早在1953年Caldwell和O.B.Wurzburg申请了辛烯基琥珀酸淀粉酯的专利；该产品在1972年列入美国食品添加剂的范畴，而我国近年才把它列入食品添加剂手册。目前，国内因受原材料等诸多因素限制，这种淀粉酯产品主要依赖进口。辛烯基琥珀酸淀粉酯不同于其他的传统食用变性淀粉，特别在水包油的乳浊液中有重要作用，而被广泛应用于各类食品中，如乳化香精、微胶囊粉末制品、软饮料、调味色拉油、酸乳和乳酪、罐头食品、糖果。此外在纺织、造纸以及药品、乳胶涂料中也有使用。辛烯基琥珀酸淀粉酯另一个吸引人的用途是利用它的包胶作用作为微胶囊的壁材，使用时只需将芯材和作为壁材的酯化淀粉的乳状液直接喷雾干燥即可。辛烯基琥珀酸淀粉酯可用于传统材料无法使用的油含量较高的体系中作为微胶囊的壁材。从干燥速度、油的包埋率、货架稳定以及微胶囊粉末在水中再分散等性能上看，辛烯基琥珀酸淀粉酯比阿拉伯胶、麦芽糊精等传统壁材效果好。但辛烯基琥珀酸淀粉酯需在50℃以上的水中才能溶解，给其商品化应用带来不便，特别是限制了在一些需冷水条件下溶解的微胶囊产品中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种将羧甲基和辛烯基琥珀酸基结合在同一淀粉分子上的。该专利技术根据变性淀粉生产原理，采用复合变性的方法将羧甲基和辛烯基琥珀酸基结合在淀粉分子上，生产出同时具有高亲水性和亲脂性的变性淀粉，为食品、医药、纺织、日用化工等行业提供具有特殊应用性能的淀粉材料。该专利技术的双改性淀粉化学名为羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯，结构式通式为 式中R为8～12个碳原子的烯基。羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯的理化性能为白色粉末、无毒、无异味，可在冷水中溶解。具有增稠、乳化、分散、粘合等优良性能。用途由于它具有的特殊功能，而被广泛应用于各类食品中，如乳化香精、微胶囊粉末制品、软饮料、调味色拉油、酸乳和乳酪、罐头食品、糖果。此外在纺织、造纸以及药品、乳胶涂料中也有使用。该专利技术的双改性淀粉可通过以下两种方法之一生产得到方法一在反应罐中加入淀粉和水，调成质量比浓度为30～60％的淀粉浆，持续搅拌并将淀粉浆的温度调控在30～60℃，用NaOH或Na2CO2调节淀粉乳pH值至8～10，向淀粉乳中加入淀粉质量1～10％的烯基琥珀酸酐，同时用碱控制体系的pH值在7.5～10；反应1～3小时后，用酸调pH值至6～7，过滤，水洗2～3次后，离心，脱水得湿的烯基琥珀酸淀粉酯；在反应罐中加入浓度为90～99％的乙醇，将制得的烯基琥珀酸淀粉酯加入反应罐中，调成质量比浓度为25～55％的淀粉浆，搅拌作用下，加入浓度为40％的NaOH，调节淀粉浆pH值在10～14，搅拌升温到40～50℃，碱化0.5～2h，然后加入淀粉质量50～85％的氯乙酸，搅拌下保持浆料温度在55～65℃，反应4～8h，用浓HCL中和浆料至中性，将中和后的浆料进行离心分离，淀粉再用80％的乙醇洗涤后离心分离，烘干后得羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯成品。此法生产的羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯纯度高，可用作食品添加剂。方法二在反应罐中加入淀粉和水，调成质量比浓度为30～60％的淀粉浆，持续搅拌并将淀粉浆的温度调控在30～60℃，用NaOH或Na2CO2调节淀粉乳pH值至8～10，向淀粉乳中加入淀粉质量1～10％的烯基琥珀酸酐，同时用碱控制体系的pH值在7.5～10；反应1～3小时后，用酸调pH值至6～7，过滤，水洗2～3次后，离心，脱水得湿的烯基琥珀酸淀粉酯，干燥；将浓度为30～50％NaOH液喷淋于干的烯基琥珀酸淀粉酯中，喷洒量控制在淀粉质量的5～15％，混合强力搅拌1～3小时后，将淀粉粉碎，过80～200目筛，得碱化淀粉；将粉碎后的淀粉与氯乙酸按5～10∶1的质量比例投入混拌机中，混合均匀后，将其送入干式反应机中，温度保持在50～90℃反应1～3小时，然后烘干、粉碎即得羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯成品。此法优点是产物含水量较低，耗能低，烘干速度快，无废水排放而有利于环保，产品符合标准要求，生产成本低。但产品纯度较方法一低，不适宜作食品添加剂。本专利技术的优点在于对淀粉进行醚化和酯化双改性处理，使淀粉分子上同时增加了亲水性的羧基基团和亲脂性的烯基基团，提高产品冷水溶解性(15℃冷水也可溶)和亲脂性，提高了产品的应用性能，扩大了该变性淀粉的应用范围。通过实验发现本专利技术产品在10～15℃的冷水中2分钟内就迅速溶胀、溶解，形成透明的具有粘性的溶液，且本专利技术产品浓度在3％时的溶液可用乳化含油量大于40％的油水混合液，而羧甲基淀粉仅能乳化含油10％以下油水混合液。因此，本产品对高含油产品的乳化、包埋具有良好效果。具体实施例方式实施例1在反应罐中加入淀粉和水，调成质量比浓度为30％的淀粉浆，持续搅拌并将淀粉浆的温度调控在30℃，用NaOH调节淀粉乳pH值至8，向淀粉乳中加入淀粉质量1％的烯基琥珀酸酐，同时用碱控制体系的pH值在7.5；反应1小时后，用酸调pH值至6，过滤，水洗2次后，离心，脱水得湿的烯基琥珀酸淀粉酯；在反应罐中加入浓度为90％的乙醇，将制得的烯基琥珀酸淀粉酯加入反应罐中，调成质量比浓度为25％的淀粉浆，搅拌作用下，加入浓度为40％的NaOH，调节淀粉浆pH值在10，搅拌升温到40℃，碱化0.5h，然后加入淀粉质量50％的氯乙酸，搅拌下保持浆料温度在55℃，反应4h，用浓HCL中和浆料至中性，将中和后的浆料进行离心分离，淀粉再用80％的乙醇洗涤后离心分离，烘干后得羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯成品。实施例2在反应罐中加入淀粉和水，调成质量比浓度为45％的淀粉浆，持续搅拌并将淀粉浆的温度调控在45℃，用Na2CO2调节淀粉乳pH值至9，向淀粉乳中加入淀粉质量5％的烯基琥珀酸酐，同时用碱控制体系的pH值在9；反应2小时后，用酸调pH值至6.5，过滤，水洗3次后，离心，脱水得湿的烯基琥珀酸淀粉酯；在反应罐中加入浓度为95％的乙醇，将制得的烯基琥珀酸淀粉酯加入反应罐中，调成质量比浓度为40％的淀粉浆，搅拌作用下，加入浓度为40％的NaOH，调节淀粉浆pH值在12，搅拌升温到45℃，碱化1h，然后加入淀粉质量65％的氯乙酸，搅拌下保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双改性淀粉，其特征在于，化学名为羧甲基烯基琥珀酸淀粉酯，结构式通式为：＊＊＊　式中Ｒ为８～１２个碳原子的烯基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雄，阚建全，赵国华，陈宗道，
申请(专利权)人：西南农业大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]