羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉及其製法和應用的製作方法
2023-05-29 23:58:01 5
專利名稱：羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉及其製法和應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種複合改性澱粉及其製備方法，具體是羥丙基和烯基琥珀酸複合改 性澱粉及其製法和應用。
背景技術：
微膠囊技術是一種利用天然或合成高分子材料，將分散的固體、液體，甚至氣體物 質包裹起來，形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技術。包裹過程即為微膠囊化，形成 的微小粒子稱為微膠囊。微膠囊化後可以實現改善被包裹物質的物理性質，使物質免受環 境的影響，提高物質的穩定性，屏蔽味道和氣味，降低物質毒性，將不相容的物質隔離，根據 需要控制物質的釋放等作用。微膠囊由包裹材料和被包裹材料組成，微膠囊內被包裹的材料稱為心材、包裹材 料可稱壁材。包埋技術的好壞直接與壁材的各種物理和化學性質有關，壁材的性能直接決 定著微膠囊的一些基本性能和所應用的範圍，並直接影響著微膠囊化工藝的選擇。所以，微 膠囊壁材的選擇非常重要。傳統的微膠囊壁材為阿拉伯膠、明膠、糊精、麥芽糊精等，阿拉伯膠黏度較大，不利 於噴霧乾燥，加入一定量的麥芽糊精可適當降低黏度，而用低黏度的辛烯基琥珀酸酯澱粉 同時具有親水和親油的特性，作為微膠囊的壁材具有良好的使用效果。辛烯基琥珀酸澱粉酯是一種安全性高的乳化增稠劑，已被美國、歐洲和亞太地區 的主要國家批准作為食品添加劑使用。該產品的生產技術含量高、工藝路線較複雜，關鍵技 術多被國外大型企業所掌控。我國對此類產品的研究起步較晚，目前國內生產的烯基琥珀 酸澱粉酯的產品存在著乳化不穩定、包埋表面油偏高等一系列的問題。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供了一種在化學結構上，同時具有羥 丙基醚化功能基團和烯基琥珀酸酯化功能基團的新型澱粉衍生物產品及其製備方法。目的 在於提供一種新型的改性澱粉衍生物產品及其製備方法，開發新型乳化增稠劑。本發明涉及一種在化學結構上同時含有羥丙基醚化功能基團和烯基琥珀酸酯化 功能基團的新型澱粉複合改性衍生物及其製備方法。與單一的羥丙基醚化改性或單一的烯基琥珀酸酯化改性澱粉衍生物產品相比，該 複合改性衍生物在化學結構上形成了一種新型的澱粉衍生化合物；由於同時融合了羥丙基 醚化和烯基琥珀酸酯化二種功能基團的功能特點，並發生了協同互補及增效作用，使該復 合化合物產品在成膜性、穩定性、乳化性和包埋性等方面的特性得到了大幅度的提升和改 進，擁有了新的特性。在化學結構上，該複合改性衍生物的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化基 團可以結合在同一澱粉分子鏈中同一或不同葡萄糖單元的2、3或6位碳原子上。在製備的 工藝方法上，兩種功能基團在合成反應的順序既可以先醚化，後酯化；也可以先酯化，後醚 化。製備反應的基本步驟包括預處理、羥丙基醚化、烯基琥珀酸酯化、洗滌純化、降解後處理等操作過程。本發明製備的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化複合改性澱粉衍生物具有優良的乳 化性能、成膜性和穩定性等特性，可作為乳化劑、增稠劑、微膠囊壁材等，並廣泛應用於食 品、紡織、造紙、醫藥、化妝品等領域。羥丙基澱粉具有良好的成膜性，能大大降低油/水界面的表面張力和提高產品的 透明度，酯化澱粉的乳化性能比較好，在烯基琥珀酸澱粉酯的基礎上再進行羥丙基的複合 改性，由此可以製備出乳化性能和成膜性更加良好的新產品，從而改善乳化性能和包埋效果。本發明的一種羥丙基複合改性烯基琥珀酸澱粉酯的製備方法中又包括先羥丙基 化後酯化和後羥丙基化先酯化兩種工藝技術路線。羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉，化學結構如下
權利要求
1.羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉，其特徵在於，化學結構如下
2.製備權利要求1所述的羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉的方法，其特徵在於，包 括以下步驟(1)預處理澱粉加水調成濃度為5% 50%wt的澱粉乳；(2)羥丙基化處理在預處理後的澱粉乳中，攪拌下加入氫氧化鈉和環氧丙烷，密封反 應器並靜置30min，加熱至40 50°C後保溫1 Mh，用酸中和到pH為6 8 ；(3)酯化處理在步驟(2)羥丙基化處理過的澱粉中，加入烯基琥珀酸酐，維持體系的 PH值在7 11，反應1 24h後，調節pH值至6 8 ；(4)洗滌純化將步驟(3)製得的複合改性澱粉分別用水和乙醇洗滌，再經過濾、乾燥、 粉碎、過120目篩得到羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉。
3.製備權利要求1所述的羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉的方法，其特徵在於，包 括以下步驟(1)預處理將澱粉加水調成濃度為5% 50%wt的澱粉乳；(2)酯化處理在預處理後的澱粉中，加入烯基琥珀酸酐，維持體系的pH值在7 11， 反應1 24h後，調節pH值至6 8 ；(3)羥丙基化處理在步驟( 酯化處理過的澱粉中，加入氫氧化鈉，保持攪拌，加入環 氧丙烷，密封反應器並靜置30min，待溫度升高至40 50°C後保溫1 Mh，用酸中和到pH 為6 8 ；(4)洗滌純化將步驟(3)製得的複合改性澱粉分別用水和乙醇洗滌，再經過濾、乾燥、 粉碎、過120目篩得到羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉。
4.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述氫氧化鈉的加入量為澱粉幹基質 量的0. 5% 5%，所述環氧丙烷的加入量為澱粉幹基質量的 25%。
5.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述烯基琥珀酸酐的加入量為澱粉幹 基質量為0. 20%。
6.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，步驟(4)所述洗滌純化之後還包括 根據最終產品粘度的需要，採用生物酶降解法或酸熱法降解法，對所得到的產品進行進一 步的降解處理，以降低產品的粘度，滿足應用要求。
7.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述澱粉包括玉米澱粉、木薯澱粉、馬 鈴薯澱粉、小麥澱粉、紅薯澱粉、綠豆澱粉、蠟質玉米澱粉、芭蕉芋澱粉中的一種以上、上述 澱粉的衍生物或化學改性產品。
8.根據權利要求2或3所述的方法，其特徵在於，所述烯基琥珀酸酐為
9.權利要求1所述的羥丙基和辛烯基琥珀酸複合改性澱粉在食品乳化包埋劑中的應用。
全文摘要
本發明公開了一種羥丙基和烯基琥珀酸複合改性澱粉及其製法和應用。製備方法包括預處理、羥丙基醚化、烯基琥珀酸酯化、洗滌純化、降解後處理等操作過程，或者也可以預處理後、先烯基琥珀酸酯化、後羥丙基醚化、洗滌純化、降解後處理等操作過程。本發明製備的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化複合改性澱粉衍生物具有優良的乳化性能、成膜性和穩定性等特性，可作為乳化劑、增稠劑、微膠囊壁材等，並廣泛應用於食品、紡織、造紙、醫藥、化妝品等領域。
文檔編號C08B31/16GK102134282SQ20111000409
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月7日 優先權日2011年1月7日
發明者盧海鳳, 周雪, 張本山 申請人:華南理工大學