一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其主要的技术要点是对淀粉进行热碱预处理，后采取直接改性或冻干后改性两种方式再进行辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成，实现对终产品辛烯基琥珀酸淀粉酯乳化性能的改善。该发明专利技术操作步骤简单、成本低，经热碱冻干预处理的辛烯基琥珀酸淀粉酯比未经预处理的淀粉酯有着更高的取代度和更好的乳化性能。

Preparation method of novel starch succinate succinate

The invention relates to a preparation method of a novel starch octenyl succinate, the main technical points of starch hot alkali pretreatment, after direct synthesis of modified or freeze-dried modified two ways of octenyl succinic starch ester, the final product of Octenyl to improve the performance of succinic starch ester emulsion. The invention has simple operation steps and low cost, and the starch succinic anhydride ester processed by the heat alkali freezing intervention has higher degree of substitution and better emulsifying property than the untreated starch ester.

【技术实现步骤摘要】
一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法
本专利技术涉及淀粉的化学改性领域，尤其是涉及到淀粉与辛烯基琥珀酸酐的酯化改性。
技术介绍
淀粉是一种来源广泛、价格低廉、可生物降解和再生、并可大量获得的天然多糖分子。但天然淀粉存在着抗剪切力低、热力学特性差、抗酸能力弱和易于回生等缺点，严重影响了其在工业中的应用。对淀粉进行改性的目的是为了消除天然淀粉存在的缺陷，使其更好的应用于工业生产中。化学改性法是目前应用较为成熟的淀粉处理方法，淀粉处理量大，易于实现工业化进行大批量生产。对淀粉进行化学改性，很大一部分是通过衍生化作用，如酯化、醚化、交联等，会在淀粉分子内/间引入新的官能团，由此造成对淀粉功能性质的巨大改变。辛烯基琥珀酸酐(octenylsuccinicanhydride，OSA)，分子式为C12H18O3，具有独特的环状二元羧酸结构。在与淀粉发生酯化反应时，使原本亲水的淀粉由于琥珀酸基团的引入而带有了疏水的特性，总而造成整个分子的双亲性。双亲性聚合物在乳化、包装、涂膜和凝胶生产领域中应用广泛。辛烯基琥珀酸改性淀粉一般是在水相条件下合成，利用OSA与淀粉颗粒在碱性条件下发生酯化反应。因其具有优越的乳化特性，所以在食品、医药和化妆品行业被广泛应用作乳化剂。由于OSA在水中的溶解性很低，所以在与颗粒淀粉发生反应时，OSA难以与淀粉充分接触并渗透至颗粒内部，由此造成反应效率低下。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种简单易行的、可以提高OSA淀粉合成效率的预处理方法为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯合成方法，其方法步骤是：(1)淀粉的预处理：将淀粉与一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的NaOH溶液调节乳液的pH为8-8.5，将其置于50℃水浴下搅拌1小时。其后再进行处理，一种方法是将淀粉乳冷却至35℃，然后直接进行OSA酯化改性；另一种方法是将淀粉乳转移至聚丙烯袋中，利用液氮(-196±1.0℃)进行速冻，最后将样品进行冻干，再进行OSA酯化改性；(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：取预处理后的淀粉样品(干基)，与一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳。利用3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8-8.5，将辛烯基琥珀酸酐(3％，相对淀粉干基)用无水乙醇稀释5倍，于2小时内缓慢滴加入淀粉乳中。整个反应体系维持pH8-8.5，温度35℃。反应进行3-4小时，然后用3％盐酸溶液调节pH至6.5。将所得淀粉乳液离心水洗3遍，无水乙醇离心洗3遍。将得到的淀粉酯样品利用乙醇抽滤，放置于空气中干燥，然后过100目筛网，以备后续的测定。步骤(2)进行的就是OSA酯化改性，本专利技术反应过程中预处理的条件选择都是根据后续OSA淀粉合成的参数而设定的，目的是保证淀粉样品处理的一致与连贯性。本专利技术的优点和积极效果:(1)本专利技术可以有效提高辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成效率，并提高了终产物的乳化稳定性；(2)本专利技术对淀粉进行预处理，操作简单易行、未引入新的化学试剂、节能低耗。附图说明图1-图5从左至右的样品分别为原淀粉、未预处理OSA改性淀粉、热碱后直接OSA改性淀粉和热碱冻干OSA改性淀粉分别在0天、5天、10天、20天、30天稳定性比较。具体实施方式实施例1采用玉米淀粉作为实例：热碱冻干OSA改性淀粉(1)淀粉的预处理：将玉米淀粉与一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的NaOH溶液调节乳液的pH为8.5，将其置于50℃水浴下搅拌1小时。其后将淀粉乳转移至聚丙烯袋中，利用液氮(-196±1.0℃)进行速冻，最后将样品进行冻干，再进行OSA酯化改性；(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：取预处理后的淀粉样品(干基)，与一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳。利用3％的NaOH溶液调节乳液的pH为8.5，将辛烯基琥珀酸酐(3％，相对淀粉干基)用无水乙醇稀释5倍，于2小时内缓慢滴加入淀粉乳中。整个反应体系维持pH为8.5，温度35℃。反应进行4小时，然后用3％盐酸溶液调节pH至6.5。将所得淀粉乳液离心水洗3遍，无水乙醇离心洗3遍。将得到的淀粉酯样品利用乙醇抽滤，放置于空气中干燥，然后过100目筛网，以备后续的测定；实施例2采用玉米淀粉作为实例：热碱后直接OSA改性淀粉(1)淀粉的预处理：将玉米淀粉与一定量水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的NaOH溶液调节乳液的pH为8.5，将其置于50℃水浴下搅拌1小时。其后将淀粉乳冷却至35℃，然后直接进行OSA酯化改性。(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：利用3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8.5，将辛烯基琥珀酸酐(3％，相对淀粉干基)用无水乙醇稀释5倍，于2小时内缓慢滴加入淀粉乳中。整个反应体系维持pH为8.5，温度35℃。反应进行4小时，然后用3％盐酸溶液调节pH至6.5。将所得淀粉乳离心水洗3遍，无水乙醇离心洗3遍。将得到的淀粉酯样品利用乙醇抽滤，放置于空气中干燥，然后过100目筛网，以备后续的测定。表1预处理过的OSA淀粉与未预处理OSA淀粉取代度和反应效率由表1可以看出实施例1的预处理后热碱冻干后再酯化处理的取代度和反应效率优于预处理后冷却后直接酯化处理的取代度和反应效率，优于不预处理直接酯化的取代度和反应效率。由图1-图5根据油水液面分层时间以及储藏过程中的脱乳现象，可以看出，预处理后的样品，乳化稳定性有所提高。而且热碱冻干OSA改性淀粉的稳定性最好。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以上所述仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术创造，凡在本专利技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于,主要包括以下步骤：(1)淀粉的预处理：将淀粉与水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用质量分数3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8‑8.5，将淀粉乳置于50℃水浴下搅拌1小时；其后对淀粉乳再进行处理；(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：将步骤(1)预处理后的淀粉用水再次调成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8‑8.5，称取淀粉干基的3％的辛烯基琥珀酸酐用无水乙醇稀释5倍，于2小时内缓慢滴加入淀粉乳中，整个反应体系维持pH8‑8.5，温度35℃，整个反应进行3‑4小时，然后用3％盐酸溶液调节pH至6.5；将得到的淀粉乳离心水洗3遍，无水乙醇离心洗3遍，得到淀粉酯样品；将得到的淀粉酯样品利用乙醇抽滤，放置于空气中干燥，然后过100目筛网。

【技术特征摘要】
1.一种新型的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于,主要包括以下步骤：(1)淀粉的预处理：将淀粉与水配成35％(w/w)的淀粉乳，利用质量分数3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8-8.5，将淀粉乳置于50℃水浴下搅拌1小时；其后对淀粉乳再进行处理；(2)辛烯基琥珀酸淀粉酯的合成：将步骤(1)预处理后的淀粉用水再次调成35％(w/w)的淀粉乳，利用3％的NaOH溶液调节淀粉乳的pH为8-8.5，称取淀粉干基的3％的辛烯基琥珀酸酐用无水乙醇稀释5倍，于2小时内缓慢滴加入淀粉乳中，整个反应体系维持pH8-8.5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书军，李天贵，王硕，刘冰，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：天津,12