[發明專利]一種脂肪酸淀粉酯的制備方法與應用

無效

• 申請號: 200810242673.2
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101456916A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 張燕萍;劉鳳茹
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: C08B31/04
• 分類號: C08B31/04;A23L1/03;A23L1/035;A23L1/05
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 時旭丹;劉品超

技術領域

一種脂肪酸淀粉酯的制備方法與應用，屬于變性淀粉技術領域。

背景技術

以擠壓法生產脂肪酸淀粉酯的原理解釋為：在擠壓機的高溫，高壓，高剪 切作用下，原淀粉與脂肪酸在酸性催化劑的催化作用下發生直接費歇爾酯化反 應。酸在此反應中既是酯化反應的催化劑，又可將淀粉降解，導致淀粉分子鏈 變短，支鏈淀粉的分支結構被破壞，反應空間障礙減小，增加脂肪酸與淀粉的 酯化反應機會。

在國外，有關脂肪酸淀粉酯的研究工作進行得比較多，特別是美國和日本。 早在二十世紀四十年代，Mullen等人就開始了硬脂酸淀粉酯的研究工作，但國 內研究的還比較少。國內目前見報道的屬于濕法工藝的只有程發等人采用水媒 法制得的硬脂酸淀粉酯，此工藝主要缺點就是產生大量廢水，會對環境造成污 染。屬于干法工藝的有徐愛國采用的高溫法，該法需要消耗大量熱能，且反應 時間較長；還有史巧玲采用的微波法，此方法酯化劑與淀粉混合不是很均勻， 易造成局部反應，影響產品質量。

擠壓技術是應用在變性淀粉生產中的一項重要技術，它是以集輸送、混合、 加熱、加壓和剪切等多項單元操作于一體的擠壓機作為反應器，進行淀粉的熱化 學變性技術。擠壓機是擠壓加工技術的關鍵設備，可以一次完成原料的熟化、 破碎、殺菌、預干燥和成形等工藝，制成膨化、組織化產品或制成不膨化的產品， 其具有一機多用，投資少、效益高、能耗低、無污染等特點。采用擠壓法生產 出的樣品混合更均勻、反應效率較高。

發明內容

本發明的目的是用擠壓機作為化學反應器來制備一種具有疏水性的酯化淀 粉。脂肪酸淀粉酯與原淀粉相比，溶解性有較大提高，粘度顯著降低，具有了 一定的乳化性，良好的凍融穩定性和糊化性能。本發明使用無水乙醇作為酯化 劑的溶劑，在攪拌的條件下可以與淀粉充分混合，在之后的烘干工藝中，無水 乙醇會完全揮發，不會對反應造成任何不良影響。

本發明的技術方案：一種脂肪酸淀粉酯的制備方法，以淀粉為原料，脂肪 酸為酯化劑，用螺桿擠壓機作反應器制備脂肪酸淀粉酯，即用少量熱乙醇溶解 相當于淀粉干基質量1％～5％的脂肪酸，加入一定量的鹽酸做催化劑，再與淀粉 在攪拌機中充分混勻，調節水分，設置擠壓機喂料速度，擠壓機套筒各段溫度 及螺桿轉速，進行酯化和降解反應，擠出的物料冷卻后用粉碎機粉碎，得產品；

(1)配方為：

原淀粉，以干基質量g計????100，

無水乙醇，以體積mL計?????20～35，

脂肪酸，以干基質量g計????1～5，

2mol/L鹽酸，以質量mL計???0.2～1.2，

水，以體積mL計???????????0～20；

(2)配制反應物：

按配方用60℃熱乙醇溶解相當于淀粉干基質量1％～5％的脂肪酸，緩慢加 入淀粉中，加入2mol/L鹽酸，在攪拌機中充分混勻，得到的混合物過篩后50℃ 烘干乙醇，調節水分控制反應時混合物的水分質量分數在12％～28％；

(3)干法反應：

設置擠壓機反應條件為：

擠壓機喂料速度：????????????????????25～150g/min，

擠壓機各段套筒溫度，從進料到出料端：第一段30～50℃，

????????????????????????????????????第二段50～90℃，

????????????????????????????????????第三段60～140℃，

????????????????????????????????????第四段80～160℃，

螺桿轉速：??????????????????????????50～150r/min，

擠出的物料冷卻后用粉碎機粉碎，即得產品脂肪酸淀粉酯。

淀粉選用玉米淀粉、小麥淀粉、大米淀粉或薯類淀粉等為原料。

用于酯化反應的酯化劑為長鏈脂肪酸選用硬脂酸、月桂酸、油酸、亞油酸、 棕櫚酸或花生酸等。

螺桿擠壓機的類型選用單螺桿擠壓機或雙螺桿擠壓機，其中雙螺桿擠壓機 的類型選用非嚙合型，部分嚙合型或全嚙合型。