一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其包括將淀粉配置的淀粉乳液與辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液在超聲反應(yīng)釜中超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)；以及酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和、過濾、洗滌后得到粗產(chǎn)物；向粗產(chǎn)物加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯；本發(fā)明中通過酯化反應(yīng)過程中加入表面活性劑、催化劑，表面活性劑可以提高淀粉的乳化效果，使得在超聲混合過程中能夠與辛烯基琥珀酸酐快速的進(jìn)行反應(yīng)。而添加的催化劑，進(jìn)一步催化反應(yīng)，避免酸酐反應(yīng)所帶來的整個混合液PH的變化，為整個反應(yīng)提供穩(wěn)定的環(huán)境，進(jìn)一步提高反應(yīng)速率。
【專利說明】一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及辛烯基琥珀酸淀粉酯制備領(lǐng)域，具體涉及一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]辛烯基琥珀酸淀粉鈉，又稱辛烯基琥珀酸淀粉酯、烯基丁二酸酯化淀粉，該產(chǎn)品最初由美國Caldwell和Wurzburg研制成功。烯基琥拍酸酯化淀粉是一大類變性淀粉,但被允許使用于食品業(yè)的僅有一種，即辛烯基琥珀酸淀粉酯，商品名為純膠，辛烯基琥珀酸淀粉酯是一種安全性高的乳化增稠劑。它不同于任何一種傳統(tǒng)的食用變性淀粉，特別在水包油的乳濁液中有重要作用，具有的特殊功能，因此被廣泛應(yīng)用于各類食品中，如:乳化香精、微膠囊粉末制品、軟飲料、調(diào)味色拉油、酸乳和乳酪、罐頭食品、糖果，且其用量可根據(jù)需求添加，無需控制。此外在紡織、造紙以及藥品、乳膠涂料中也有使用。
[0003]目前，辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法主要有三種:亦即濕法、有機(jī)相法和干法。
[0004]其中，濕法是目前生產(chǎn)食品用辛烯基琥珀酸淀粉酯的主要方法，濕法生產(chǎn)的優(yōu)點是反應(yīng)均勻，缺點是酸酐不溶于水，反應(yīng)是兩相反應(yīng)，要采用乳化方法以增加反應(yīng)速度，同時酸酐的水解也是不可忽視的問題；
[0005]有機(jī)相法生產(chǎn)優(yōu)點在于反應(yīng)效率高、產(chǎn)品取代度高、缺點是生產(chǎn)成本高、對環(huán)境污染大，用這種方法得到的產(chǎn)品，不適合用于食品或化妝品中；
[0006]干法生產(chǎn)工藝簡單、成本低、反應(yīng)效率高、對環(huán)境污染小，需解決的難題是需設(shè)法使反應(yīng)物料均勻混合，以避免局部反應(yīng)劇烈，這也是干法生產(chǎn)變性淀粉中普遍存在的問題。
[0007]本發(fā)明的目的 在于提供一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其可有效解決上述問題，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，反應(yīng)周期短，制得的辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度高、粘度低。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其包括以下步驟:
[0010]S1:將淀粉配置的淀粉乳液與辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液在超聲反應(yīng)釜中超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)；
[0011]S2:酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和、過濾、洗滌后得到粗產(chǎn)物；向粗產(chǎn)物加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯；
[0012]所述的表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.1?0.2: 0.5?0.6: I混合配制構(gòu)成，表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.02?
0.05% ；
[0013]所述的催化劑為堿型陰離子交換樹脂，催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.01?0.015%。
[0014]進(jìn)一步的方案為:
[0015]所述的淀粉乳液中淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38?40%，淀粉乳液中的溶劑為乙醇與水按照體積比3: I配制而成，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的5?10%。
[0016]超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)的超聲功率為180?200W，時間為1.5?2.5h。
[0017]超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)時混合體系的PH為7.5?8。
[0018]酶解反應(yīng)中α -淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為400?450U/g，時間為2?2.5h，溫度為 80 ?85°C，PH 為 6.5 ?7.0。
[0019]本發(fā)明中通過酯化反應(yīng)過程中加入表面活性劑、催化劑，表面活性劑可以提高淀粉的乳化效果，使得在超聲混合過程中能夠與辛烯基琥珀酸酐快速的進(jìn)行反應(yīng)。而添加的催化劑，進(jìn)一步催化反應(yīng)，避免酸酐反應(yīng)所帶來的整個混合液PH的變化，為整個反應(yīng)提供穩(wěn)定的環(huán)境，進(jìn)一步提高反應(yīng)速率，使得制得的辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度大于0.019，減短整個辛烯基琥珀酸淀粉酯的生產(chǎn)周期，提高辛烯基琥珀酸淀粉酯生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，在后續(xù)階段通過α-淀粉酶的酶解作用，減小辛烯基琥珀酸淀粉酯的粘度，制得的辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度小于150mPa.S。 【具體實施方式】
[0020]以下通過具體實施例來對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但其不應(yīng)理解為對本發(fā)明權(quán)利要求書請求保護(hù)范圍的限定。
[0021]實施例1
[0022]取一定量的淀粉與乙醇與水按照體積比3: I配制而成配置的溶劑配置成淀粉乳液，淀粉乳液淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38% ;將淀粉乳液泵送至超聲反應(yīng)釜中，然后加入辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液以及乙醇水溶液，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的5% ;表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.02% ;催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.01 % ;整個混合體系的PH為7.5，啟動反應(yīng)釜超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制超聲功率為180W，時間為2.5h ;其中，表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.1: 0.6: I混合配制構(gòu)成，催化劑為堿型陰離子交換樹脂；
[0023]酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物加入鹽酸進(jìn)行中和、過濾、并用乙醇溶液進(jìn)行洗滌后得到粗產(chǎn)物；然后向粗產(chǎn)物中加入α -淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)中α -淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為450U/g，控制酶解反應(yīng)的時間為2.5h，溫度為80°C，PH為6.5。酶解反應(yīng)后對α-淀粉酶進(jìn)行失活后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯。
[0024]測得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度約為0.019，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度約為150mPa.S。
[0025]實施例2
[0026]取一定量的淀粉與乙醇與水按照體積比3: I配制而成配置的溶劑配置成淀粉乳液，淀粉乳液淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40% ;將淀粉乳液泵送至超聲反應(yīng)釜中，然后加入辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液以及乙醇水溶液，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的10% ;表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.05% ;催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.015% ;整個混合體系的PH為8，啟動反應(yīng)釜超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制超聲功率為200W，時間為1.5h ;其中，表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.2: 0.5: I混合配制構(gòu)成，催化劑為堿型陰離子交換樹脂；
[0027]酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物加入鹽酸進(jìn)行中和、過濾、并用乙醇溶液進(jìn)行洗滌后得到粗產(chǎn)物；然后向粗產(chǎn)物中加入α -淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)中α -淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為450U/g，控制酶解反應(yīng)的時間為2.5h，溫度為80°C，PH為7.0。酶解反應(yīng)后對α-淀粉酶進(jìn)行失活后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯。
[0028]測得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度約為0.021，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度約為140mPa.S。
[0029]實施例3
[0030]取一定量的淀粉與乙醇與水按照體積比3: I配制而成配置的溶劑配置成淀粉乳液，淀粉乳液淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38% ;將淀粉乳液泵送至超聲反應(yīng)釜中，然后加入辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液以及乙醇水溶液，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的8% ;表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.04% ;催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.012% ;整個混合體系的PH為7.5，啟動反應(yīng)釜超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制超聲功率為200W，時間為2.5h ;其中，表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.2: 0.6: I混合配制構(gòu)成，催化劑為堿型陰離子交換樹脂；
[0031]酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物加入鹽酸進(jìn)行中和、過濾、并用乙醇溶液進(jìn)行洗滌后得到粗產(chǎn)物；然后向粗產(chǎn)物中加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)中α-淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為420U/g，控制酶解反應(yīng)的時間為2h，溫度為83°C，PH為6.8。酶解反應(yīng)后對α-淀粉酶進(jìn)行失活后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯。
[0032]測得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度約為0.023，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度約為120mPa.S。
[0033]實施例4
[0034]取一定量的淀粉與乙醇與水按照體積比3: I配制而成配置的溶劑配置成淀粉乳液，淀粉乳液淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38% ;將淀粉乳液泵送至超聲反應(yīng)釜中，然后加入辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液以及乙醇水溶液，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的10% ;表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.05% ;催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.015% ;整個混合體系的PH為8，啟動反應(yīng)釜超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)，控制超聲功率為180W，時間為1.5h ;其中，表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.1: 0.5: I混合配制構(gòu)成，催化劑為堿型陰離子交換樹脂；
[0035]酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物加入鹽酸進(jìn)行中和、過濾、并用乙醇溶液進(jìn)行洗滌后得到粗產(chǎn)物；然后向粗產(chǎn)物中加入α -淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，酶解反應(yīng)中α -淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為450U/g，控制酶解反應(yīng)的時間為2.5h，溫度為85°C，PH為7.0。酶解反應(yīng)后對α-淀粉酶進(jìn)行失活后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯。
[0036]測得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度約為0.02,辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度約為138mPa.S。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其包括以下步驟:S1:將淀粉配置的淀粉乳液與辛烯基琥珀酸酐、表面活性劑、催化劑、氫氧化鈉溶液在超聲反應(yīng)釜中超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)；S2:酯化反應(yīng)結(jié)束后對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和、過濾、洗滌后得到粗產(chǎn)物；向粗產(chǎn)物加入α-淀粉酶進(jìn)行酶解反應(yīng)后即可制得成品辛烯基琥珀酸淀粉酯；所述的表面活性劑為蔗糖脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯和烷基多聚糖苷按照質(zhì)量比0.1?0.2: 0.5?0.6: I混合配制構(gòu)成，表面活性劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.02?0.05% ；所述的催化劑為堿型陰離子交換樹脂，催化劑的添加量為淀粉質(zhì)量的0.01?0.015%。
2.如權(quán)利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于:所述的淀粉乳液中淀粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38?40%，淀粉乳液中的溶劑為乙醇與水按照體積比3: I配制而成，辛烯基琥珀酸酐的添加量為淀粉質(zhì)量的5?10%。
3.如權(quán)利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于:超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)的超聲功率為180?200W，時間為1.5?2.5h。
4.如權(quán)利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于:超聲混勻進(jìn)行酯化反應(yīng)時混合體系的PH為7.5?8。
5.如權(quán)利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法，其特征在于:酶解反應(yīng)中α -淀粉酶在粗產(chǎn)物中含量為400?450U/g，時間為2?2.5h，溫度為80?85°C，PH為`6.5 ?7.0。
【文檔編號】C12P19/14GK103436570SQ201310352561
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】張晉滔 申請人:廣西高源淀粉有限公司