專利名稱：羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉及其制法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合改性淀粉及其制備方法，具體是羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改 性淀粉及其制法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
微膠囊技術(shù)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(zhì)包裹起來，形成具有半透性或密封囊膜的微小粒子的技術(shù)。包裹過程即為微膠囊化，形成 的微小粒子稱為微膠囊。微膠囊化后可以實(shí)現(xiàn)改善被包裹物質(zhì)的物理性質(zhì)，使物質(zhì)免受環(huán) 境的影響，提高物質(zhì)的穩(wěn)定性，屏蔽味道和氣味，降低物質(zhì)毒性，將不相容的物質(zhì)隔離，根據(jù) 需要控制物質(zhì)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(nèi)被包裹的材料稱為心材、包裹材 料可稱壁材。包埋技術(shù)的好壞直接與壁材的各種物理和化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，壁材的性能直接決 定著微膠囊的一些基本性能和所應(yīng)用的范圍，并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(tǒng)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 于噴霧干燥，加入一定量的麥芽糊精可適當(dāng)降低黏度，而用低黏度的辛烯基琥珀酸酯淀粉 同時(shí)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。辛烯基琥珀酸淀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(qū) 的主要國家批準(zhǔn)作為食品添加劑使用。該產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)含量高、工藝路線較復(fù)雜，關(guān)鍵技 術(shù)多被國外大型企業(yè)所掌控。我國對(duì)此類產(chǎn)品的研究起步較晚，目前國內(nèi)生產(chǎn)的烯基琥珀 酸淀粉酯的產(chǎn)品存在著乳化不穩(wěn)定、包埋表面油偏高等一系列的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，同時(shí)具有羥 丙基醚化功能基團(tuán)和烯基琥珀酸酯化功能基團(tuán)的新型淀粉衍生物產(chǎn)品及其制備方法。目的 在于提供一種新型的改性淀粉衍生物產(chǎn)品及其制備方法，開發(fā)新型乳化增稠劑。本發(fā)明涉及一種在化學(xué)結(jié)構(gòu)上同時(shí)含有羥丙基醚化功能基團(tuán)和烯基琥珀酸酯化 功能基團(tuán)的新型淀粉復(fù)合改性衍生物及其制備方法。與單一的羥丙基醚化改性或單一的烯基琥珀酸酯化改性淀粉衍生物產(chǎn)品相比，該 復(fù)合改性衍生物在化學(xué)結(jié)構(gòu)上形成了一種新型的淀粉衍生化合物；由于同時(shí)融合了羥丙基 醚化和烯基琥珀酸酯化二種功能基團(tuán)的功能特點(diǎn)，并發(fā)生了協(xié)同互補(bǔ)及增效作用，使該復(fù) 合化合物產(chǎn)品在成膜性、穩(wěn)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(jìn)，擁有了新的特性。在化學(xué)結(jié)構(gòu)上，該復(fù)合改性衍生物的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化基 團(tuán)可以結(jié)合在同一淀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。在制備的 工藝方法上，兩種功能基團(tuán)在合成反應(yīng)的順序既可以先醚化，后酯化；也可以先酯化，后醚 化。制備反應(yīng)的基本步驟包括預(yù)處理、羥丙基醚化、烯基琥珀酸酯化、洗滌純化、降解后處理等操作過程。本發(fā)明制備的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化復(fù)合改性淀粉衍生物具有優(yōu)良的乳 化性能、成膜性和穩(wěn)定性等特性，可作為乳化劑、增稠劑、微膠囊壁材等，并廣泛應(yīng)用于食 品、紡織、造紙、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。羥丙基淀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(chǎn)品的 透明度，酯化淀粉的乳化性能比較好，在烯基琥珀酸淀粉酯的基礎(chǔ)上再進(jìn)行羥丙基的復(fù)合 改性，由此可以制備出乳化性能和成膜性更加良好的新產(chǎn)品，從而改善乳化性能和包埋效果。本發(fā)明的一種羥丙基復(fù)合改性烯基琥珀酸淀粉酯的制備方法中又包括先羥丙基 化后酯化和后羥丙基化先酯化兩種工藝技術(shù)路線。羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1.羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉，其特征在于，化學(xué)結(jié)構(gòu)如下
2.制備權(quán)利要求1所述的羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉的方法，其特征在于，包 括以下步驟(1)預(yù)處理淀粉加水調(diào)成濃度為5% 50%wt的淀粉乳；(2)羥丙基化處理在預(yù)處理后的淀粉乳中，攪拌下加入氫氧化鈉和環(huán)氧丙烷，密封反 應(yīng)器并靜置30min，加熱至40 50°C后保溫1 Mh，用酸中和到pH為6 8 ；(3)酯化處理在步驟(2)羥丙基化處理過的淀粉中，加入烯基琥珀酸酐，維持體系的 PH值在7 11，反應(yīng)1 24h后，調(diào)節(jié)pH值至6 8 ；(4)洗滌純化將步驟(3)制得的復(fù)合改性淀粉分別用水和乙醇洗滌，再經(jīng)過濾、干燥、 粉碎、過120目篩得到羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉。
3.制備權(quán)利要求1所述的羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉的方法，其特征在于，包 括以下步驟(1)預(yù)處理將淀粉加水調(diào)成濃度為5% 50%wt的淀粉乳；(2)酯化處理在預(yù)處理后的淀粉中，加入烯基琥珀酸酐，維持體系的pH值在7 11， 反應(yīng)1 24h后，調(diào)節(jié)pH值至6 8 ；(3)羥丙基化處理在步驟( 酯化處理過的淀粉中，加入氫氧化鈉，保持?jǐn)嚢瑁尤氕h(huán) 氧丙烷，密封反應(yīng)器并靜置30min，待溫度升高至40 50°C后保溫1 Mh，用酸中和到pH 為6 8 ；(4)洗滌純化將步驟(3)制得的復(fù)合改性淀粉分別用水和乙醇洗滌，再經(jīng)過濾、干燥、 粉碎、過120目篩得到羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述氫氧化鈉的加入量為淀粉干基質(zhì) 量的0. 5% 5%，所述環(huán)氧丙烷的加入量為淀粉干基質(zhì)量的 25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述烯基琥珀酸酐的加入量為淀粉干 基質(zhì)量為0. 20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，步驟(4)所述洗滌純化之后還包括 根據(jù)最終產(chǎn)品粘度的需要，采用生物酶降解法或酸熱法降解法，對(duì)所得到的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一 步的降解處理，以降低產(chǎn)品的粘度，滿足應(yīng)用要求。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述淀粉包括玉米淀粉、木薯淀粉、馬 鈴薯淀粉、小麥淀粉、紅薯淀粉、綠豆淀粉、蠟質(zhì)玉米淀粉、芭蕉芋淀粉中的一種以上、上述 淀粉的衍生物或化學(xué)改性產(chǎn)品。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述烯基琥珀酸酐為
9.權(quán)利要求1所述的羥丙基和辛烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉在食品乳化包埋劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種羥丙基和烯基琥珀酸復(fù)合改性淀粉及其制法和應(yīng)用。制備方法包括預(yù)處理、羥丙基醚化、烯基琥珀酸酯化、洗滌純化、降解后處理等操作過程，或者也可以預(yù)處理后、先烯基琥珀酸酯化、后羥丙基醚化、洗滌純化、降解后處理等操作過程。本發(fā)明制備的羥丙基醚化和烯基琥珀酸酯化復(fù)合改性淀粉衍生物具有優(yōu)良的乳化性能、成膜性和穩(wěn)定性等特性，可作為乳化劑、增稠劑、微膠囊壁材等，并廣泛應(yīng)用于食品、紡織、造紙、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08B31/16GK102134282SQ20111000409
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月7日
發(fā)明者盧海鳳, 周雪, 張本山 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)