[發明專利]一種甲基淀粉制備方法

無效

• 申請號: 200710031345.3
• 申請日: 2007-11-09
• 公開（公告）號: CN101168568A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 陳玉放;陳亞席
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州化學研究所
• 主分類號: C08B31/00
• 分類號: C08B31/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東

技術領域

本發明涉及食品領域，特別涉及一種甲基淀粉制備方法。

背景技術

甲基淀粉是淀粉甲基化反應的衍生物，是一種非離子型的大分子醚，具有優良的潤濕性、分散性、粘結性、增稠性、乳化性、保水性、表面活性、成膜性、配伍性和PH穩定性，可廣泛用于建筑，食品，乳膠涂料，醫藥，日用化學品，陶瓷，石油鉆探工業以及農業生產等領域。

甲基淀粉的制備，在原理和方法上，通常與制備甲基纖維素具有很大相似性，即利用鹵代甲烷在壓力下進行甲基化反應(此方法為甲基纖維素工業生產所普遍采用)，或是用劇毒的硫酸二甲酯(DMS)重復進行甲基化反應(此方法目前基本不被使用)，這兩種技術方法或涉及到高溫、高壓過程，或使用劇毒、易燃、易爆危險化學品，反應過程苛刻而復雜，尤其在環保和生產環境方面還存在十分嚴重的安全隱患。

即便如此，對于淀粉來說，實現甲基化仍然需要考慮淀粉的結構特征，如具有枝鏈結構，具有熱、堿糊化的特性。在實際技術操作上，需要規避因糊化導致的后續工藝處理上的困難。因此在淀粉的改性反應中一般僅進行適度的活化預處理，避免強烈的預處理過程對其分子造成大幅度的降解和破壞，這使得淀粉實際的甲基化反應效率比較低。

目前淀粉的甲基化反應基本屬于較基礎的研究，工業規模的淀粉甲基化反應技術尚有待開發，符合綠色環保技術標準的甲基化淀粉制備技術還未有報道。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺點，提供一種反應效率高、環境友好、成本低、工藝簡單的甲基淀粉制備方法。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

一種甲基淀粉制備方法，是以碳酸二甲酯(DMC)為甲基化試劑，與淀粉進行甲基化反應，制備得到甲基淀粉。

具體反應步驟如下：

(1)首先將淀粉用溶劑調成20～35％質量比的淀粉乳液，加入占淀粉絕干質量0.05～8％的堿，0～10％的催化劑，保持45～60rpm(轉/分鐘)的攪拌速度，升溫至25～60℃，在此溫度下使淀粉活化30～90分鐘；

(2)向上述反應體系緩慢滴加占淀粉絕干質量10～150％的碳酸二甲酯，同時保持反應體系的PH值在8～10；加料時間長短依據物料的多少而變化，一般約為4～6小時，加料結束后繼續恒溫反應12～36小時，然后過濾干燥，得到甲基化淀粉。

步驟1中，所述淀粉為玉米淀粉、木薯淀粉或馬鈴薯淀粉。

步驟1中，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、碳酸二甲酯或異丙醇中的一種或一種以上混合物；優選水、乙醇和碳酸二甲酯的一種或一種以上混合物。

步驟1中，所述催化劑為鹵化烷基季銨鹽、聚乙二醇(PEG)、乙二醇(EG)或碳酸鹽中的一種或一種以上混合物；優選四丁基溴化銨、四丁基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨或碳酸鉀中的一種或一種以上混合物。

步驟1中，反應條件為PH＝8～10；溫度優選50～52℃；整個步驟的反應時間較好為12～36小時，最佳為18小時。

步驟1中，用于淀粉活化的堿為堿土金屬氫氧化物、碳酸鹽或有機堿的一種或一種以上混合物；優選氫氧化鈉和/或碳酸鉀。

步驟2中，調節體系PH值的化合物為堿土金屬氫氧化物、碳酸鹽或有機堿的一種或一種以上混合物；優選氫氧化鈉和/或碳酸鉀。

步驟2中，所述反應體系是指通過上述步驟1反應得到的溶劑與淀粉、催化劑、堿的懸浮混合體系。

碳酸二甲酯(DMC)是一種新興的基礎有機化學原料，具有安全、無毒無污染的優點，在歐洲被作為非毒性物質注冊登記。近年來，隨著化工清潔化、綠色化學技術的發展，以及碳酸二甲酯生產工藝的突破，應用領域日益延伸，碳酸二甲酯已經初步具有替代光氣、硫酸二甲酯、氯甲烷及氯甲酸甲酯等劇毒或致癌物，進行羰基化、甲基化、甲酯化及酯交換等反應的可能性。以DMC做甲基化試劑，對淀粉進行甲基化反應可以避免傳統的淀粉甲基化生產過程中采用鹵代甲烷或硫酸二甲酯為甲基化試劑時的環境毒害和操作安全的嚴重隱患。

本發明與現有技術相比具有如下優點和效果：

(1)本發明的甲基化反應是在低溫常壓下完成，且操作過程安全無毒。

(2)本發明的反應效率高，一次性反應結合的甲氧基含量最高可達3％。

(3)本發明的制備方法清潔、安全，生產工藝簡單，可進行大規模工業化生產。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1