一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法
2023-06-21 07:04:56
專利名稱：一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法
技術領域：
本發明涉及變性澱粉技術領域，具體涉及一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法。
背景技術：
辛烯基琥珀酸澱粉酯的商品名為純膠，是酯化澱粉的一種，由於同時引入了親水性和疏水性基團，因此是一種性能優良的乳化增稠劑，可用於食品、化妝品、紡織、造紙、微膠囊和製藥工業中，能大大提高產品的應用品質。現有技術中，辛烯基琥珀酸澱粉酯大多採用溼法製備，如公開號為CN1962696的發明專利，公開了一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的生產方法，包括以下步驟1)將馬鈴薯澱粉與水在恆溫磁力攪拌器的作用下混和成乳液；2)採用重量濃度為3%的氫氧化鈉調節上述乳液的PH值至7. 5 8. O ；3)採用無水乙醇稀釋辛烯基琥珀酸酐；4)將步驟3)所得的稀釋後的辛烯基琥珀酸酐與步驟2)所得的乳液相混和形成反應體系；添加重量濃度為3%的NaOH溶液維持反應體系的pH值至7. 5 8. 0，反應時間為2 4小時；5)先用2mol/L的鹽酸溶液調至步驟4)所得產物的pH值至6. 4 6. 6 ;再分別用水、重量濃度為70%的乙醇各洗滌一次；接著依次進行乾燥和粉碎。由該發明所述方法製得的辛烯基琥珀酸澱粉酯的取代度在O. 012 O. 017之間，只有在最佳的反應條件下(反應時間3h，反應溫度35°C，澱粉乳液濃度35%，反應體系pH8. O)取代度才能達到O. 017。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法。由該方法製得的辛烯基琥珀酸澱粉酯取代度高(取代度> O. 017)，經變性後的辛烯基琥珀酸澱粉酯糊黏度穩定性增強，質量分數為2%時辛烯基琥珀酸木薯澱粉酯的黏度至少54000mPa .s以上，是木薯原澱粉 黏度的2 4倍。本發明所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，包括以下步驟I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為35% 40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用鹼液調節澱粉乳液的pH值至8. O 8. 5，鹼化10 20min，得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用鹼液調節反應體系的pH值至8. O 8. 5，反應110 170min，所述反應期間的最後20 50min在超聲條件下進行，超聲功率為110 270W ；4)反應結束後用酸調節反應液的pH值至6. 5 6. 8,過濾,用水和乙醇洗漆,乾燥，即得產品。上述製備方法中步驟I)中，辛烯基琥珀酸酐和無水乙醇的體積比一般為1:3 6。
步驟2)中，鹼化的溫度為32 50°C。該步驟中，優選是將澱粉乳液的pH值調節至 8. 3 8. 5。步驟3)中，優選是在反應期間的最後25 35min時開始對反應體系施加超聲直至反應結束，所述的超聲功率優選為200 270W，超聲頻率優選為35 53KHz。該步驟中，反應一般在32 50°C條件下進行，反應體系的pH值最好是調節至8. 2 8. 4。上述步驟2)和3)中所述的鹼液可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸氫鈉等的水溶液，鹼液的濃度一般為lmol/L。上述步驟4)中所述的酸通常是鹽酸，濃度一般為lmol/L。該步驟中，洗滌用的乙醇的體積濃度為65% 75%，通常在洗滌時，用水和乙醇交替洗滌I 4次。與現有合成辛烯基琥珀酸澱粉酯的溼法相比，本發明所述方法在辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%時，通過在酯化反應期間的最後20 50min時開始進行超聲強化酯化變性反應直至反應結束，在較短的反應時間內，可獲得取代度> O. 017的辛烯基琥珀酸澱粉酯，產品黏度比原澱粉黏度高且穩定。
具體實施例方式下面以實施例對本發明作進一步說明，但本發明並不局限於這些實施例。實施例1I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:5，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 5，35°C條件下鹼化IOmin,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 5，於35°C條件下反應150min，所述反應期間的最後30min在超聲條件下進行，超聲功率為270W，超聲頻率為53KHz ；4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 8,過濾，濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌4次，50°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。對比例I (除了超聲是在整個反應過程中進行，其他均與實施例1相同)I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:5，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 5，35°C條件下鹼化IOmin,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用 lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 5，於35°C條件下反應150min，整個反應期間均在超聲條件下進行，超聲功率為270W，超聲頻率為53KHz ；
4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 8,過濾,濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌4次，50°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。對比例2 (除了反應過程中超聲是在反應的最後70min進行，其他均與實施例1相同)I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:5，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 5，35°C條件下鹼化IOmin,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉 幹基的3%，用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 5，於35°C條件下反應150min，所述反應期間的最後70min在超聲條件下進行，超聲功率為270W，超聲頻率為53KHz ；4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 8,過濾,濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌4次，50°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。實施例2I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為35%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:3，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的碳酸鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 2,40°C條件下鹼化15min,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 0，於32°C條件下反應120min，所述反應期間的最後20min在超聲條件下進行，超聲功率為150W，超聲頻率為53KHz ；4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 5,過濾,濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌3次，45°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。實施例3I)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為38%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:3，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 5，45°C條件下鹼化20min,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 5，於50°C條件下反應llOmin，所述反應期間的最後35min在超聲條件下進行，超聲功率為200W，超聲頻率為35KHz ；4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 7,過濾,濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌4次，40°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。實施例41)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋(辛烯基琥珀酸酐無水乙醇=1:4，體積比)，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節澱粉乳液的pH值至8. 3，32°C條件下鹼化IOmin,得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用lmol/L的氫氧化鈉溶液調節反應體系的pH值至8. 5，於35°C條件下反應150min，所述反應期間的最後40min在超聲條件下進行，超聲功率為270W，超聲頻率為45KHz ；4)反應結束後用lmol/L的鹽酸調節反應液的pH值至6. 6,過濾，濾餅用水和70%乙醇(體積比濃度)交替洗滌4次，50°C條件下乾燥10h，粉碎，即得到辛烯基琥珀酸澱粉酯。分別對上述實施例1 4和對比例I和2製得的辛烯基琥珀酸澱粉酯進行取代度的測定與計算(採用酸洗法，稱1.5g樣品置於150mL燒杯中，加入10011^95%乙醇,在磁力攪拌器上攪拌10min，W 10mL2mol/L鹽酸和20mL95%乙醇酸化30min，將樣品倒入布氏漏鬥，用95%乙醇抽濾洗滌至無Cl_(用硝酸銀檢驗)，將樣品在50°C烘乾lh，再在130°C烘乾40min，置乾燥器中冷卻備用。精確稱取酸洗後的幹基樣品1. OOOOg並加IOOmL蒸餾水於250mL三角瓶中，沸水浴20min，加2滴酚酞，趁熱用0. 05mol/L NaOH滴定至粉紅色，並根據下面公式計算取代度(DS)。
權利要求
1.一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，包括以下步驟1)以木薯澱粉為原料，加水，配成質量分數為35 40%的澱粉乳液；取辛烯基琥珀酸酐用無水乙醇稀釋，得到辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)用鹼液調節澱粉乳液的pH值至8.O 8. 5，鹼化10 20min，得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，控制辛烯基琥珀酸酐的加入量為木薯澱粉幹基的3%，用鹼液調節反應體系的pH值至8. O 8. 5，反應 110 170min，所述反應期間的最後20 50min在超聲條件下進行，超聲功率為110 270W ；4)反應結束後用酸調節反應液的pH值至6.5 6. 8，過濾，用水和乙醇洗滌，乾燥，即得。
2.根據權利要求1所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於步驟3)中， 是在反應期間的最後25 35min時開始進行超聲直至反應結束。
3.根據權利要求1所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於步驟3)中， 超聲功率為200 2701
4.根據權利要求1所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於步驟2)中， 調節澱粉乳液的pH值至8. 3 8. 5。
5.根據權利要求1所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於步驟3)中， 調節反應體系的pH值至8. 2 8. 4。
6.根據權利要求1 5中任一項所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於 步驟3)中，反應的溫度為32 50°C。
7.根據權利要求1 5中任一項所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於 步驟I)中，辛烯基琥珀酸酐和無水乙醇的體積比為1:3 6。
8.根據權利要求1 5中任一項所述的辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，其特徵在於 步驟2)中，鹼化的溫度為32 50°C。
全文摘要
本發明公開了一種辛烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法，包括以下步驟1)以木薯澱粉為原料，配製35～40％質量的澱粉乳液；配製辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液，備用；2)調節澱粉乳液的pH值至8.0～8.5，鹼化10～20min，得到鹼化的澱粉乳液；3)向鹼化的澱粉乳液中加入辛烯基琥珀酸酐乙醇溶液形成反應體系，調節反應體系的pH值至8.0～8.5，反應110～170min，所述反應期間的最後20～50min在超聲條件下進行，超聲功率為110～270W；4)反應結束後用酸調節反應液的pH值至6.5～6.8，過濾，用水和乙醇洗滌，乾燥，即得。由本發明所述方法製得的辛烯基琥珀酸澱粉酯取代度高，黏度穩定性增強。
文檔編號C08B31/04GK103044557SQ201310001020
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月4日 優先權日2013年1月4日
發明者石海信, 李橋, 顧靜, 唐香 申請人:欽州學院