[發(fā)明專(zhuān)利]一種低粘度的兩性淀粉的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410517086.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104262494A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃立新;李茹;劉瑩瑩;楊博;簡(jiǎn)淑貞;劉娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08B31/16
• 分類(lèi)號(hào): C08B31/16
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種兩性淀粉的制備方法，具體涉及一種低粘度的兩性淀粉的制備方法。?

背景技術(shù)

陽(yáng)離子淀粉帶有正電荷，是一類(lèi)很重要的淀粉衍生物，廣泛用于造紙、紡織、油田鉆井等工業(yè)領(lǐng)域，季銨型陽(yáng)離子淀粉是其中最重要的一種類(lèi)型，為淀粉與3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨在堿性條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)而得。季銨型陽(yáng)離子淀粉在酸性和較大的堿性pH范圍內(nèi)表現(xiàn)出較高的正電荷特性，具有較好的應(yīng)用效果，是造紙工業(yè)不可缺少的助劑。兩性淀粉是指在同一淀粉分子中既鍵合有陽(yáng)離子基團(tuán)，又鍵合有陰離子基團(tuán)的復(fù)合變性淀粉。由于分子中各基團(tuán)的相互協(xié)同作用，使其性能更優(yōu)異，應(yīng)用效果更好，為技術(shù)含量高的精細(xì)化工產(chǎn)品。使用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨進(jìn)行淀粉的季銨型陽(yáng)離子化，為制造兩性淀粉，在淀粉分子中鍵合上陽(yáng)離子基團(tuán)的最常用的方法之一。

烯基琥珀酸淀粉酯是以原淀粉或淀粉衍生物為原料，在堿性條件下與含不同長(zhǎng)度碳鏈的烯基琥珀酸酐Alkenyl?Succinic?Anhydride（ASA），經(jīng)酯化反應(yīng)而得到的一類(lèi)淀粉酯產(chǎn)物，所用的酸酐有辛烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐以及十六烯基琥珀酸酐。由于烯基琥珀酸淀粉酯較原淀粉多了一個(gè)疏水的辛烯基長(zhǎng)鏈和一個(gè)親水的羧酸基團(tuán)，從而具有了親水親油的表面活性劑性質(zhì)，而且分子量又較大，特別在水包油的乳濁液中，親水的羧酸基團(tuán)深入到水中，親油的烯基長(zhǎng)鏈深入至油中，使多糖長(zhǎng)鏈在油/水界面上形成一層很厚的界面膜，而小分子乳化劑只能形成單分子界面膜，故能夠起到重要和高效的作用。由于它具有的特殊功能，使用效果好，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)食品和日化產(chǎn)品中，如乳化香精、微膠囊粉末制品、粉末油脂、軟飲料、酸乳和乳酪、罐頭食品和化妝品，此外在紡織、造紙以及藥品、乳膠涂料中也有使用，為高端高市場(chǎng)售價(jià)的變性淀粉產(chǎn)品。

淀粉用烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)以后，引入了長(zhǎng)的碳鏈，提高了酯化淀粉的糊粘度，還是具有冷水不溶性，使用時(shí)一般還需要糊化；變性后的淀粉粘度很高，主要用作增稠劑，適合在一些高粘高濃的食品或化工產(chǎn)品中使用，限制了其它方面的應(yīng)用和效果。為了解決這一問(wèn)題，通常采用降解的方法，適當(dāng)降低淀粉的相對(duì)分子量，比如使其糊精化，可達(dá)到降低粘度的目的。經(jīng)過(guò)適度降解制得的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯，更適于用作包埋水不溶性的非揮發(fā)性的組分物質(zhì)的乳化穩(wěn)定劑或者微膠囊璧材，對(duì)油性農(nóng)藥組分、香油、化妝品成分等疏水性物質(zhì)有更好的應(yīng)用效果，用作農(nóng)藥、日用品等乳化穩(wěn)定劑、包埋材料。與阿拉伯膠、糊精、麥芽糊精等傳統(tǒng)的璧材相比，從諸多方面看綜合效果要好。不同的降解方法和程度能夠得到不同品質(zhì)的系列產(chǎn)品，品種較多，其生產(chǎn)制造步驟和工藝較為復(fù)雜，生產(chǎn)技術(shù)的要求較高，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)與國(guó)外的差距較大。

如果在烯基琥珀酸淀粉酯分子的脫水葡萄糖單元中也取代上一定量的陽(yáng)離子基團(tuán)，這樣的復(fù)合變性淀粉將成為兩性淀粉，為具有陰離子性和陽(yáng)離子性的高分子的表面活性劑，通過(guò)調(diào)節(jié)疏水基團(tuán)含量取代度，以及陰離子基團(tuán)和陽(yáng)離子基團(tuán)的含量比例，同時(shí)經(jīng)過(guò)降解處理可控制產(chǎn)生不同的粘度值，可使產(chǎn)物具備多重可調(diào)的功能特性、良好的應(yīng)用效果和廣泛的用途。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有的生產(chǎn)方法與技術(shù)，提供了一種低粘度的兩性淀粉的制備方法，能夠得到不同流度的含有不同數(shù)量的季銨型陽(yáng)離子基團(tuán)、羧酸基團(tuán)和烯基長(zhǎng)鏈基團(tuán)的具有表面活性的兩性淀粉的精細(xì)化工產(chǎn)品，能夠滿(mǎn)足不同的應(yīng)用要求。

本發(fā)明技術(shù)方案如下。

一種低粘度的兩性淀粉的制備方法，采用3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、次氯酸鈉等氧化劑和烯基琥珀酸酐進(jìn)行復(fù)合變性處理，制備低粘度的兩性烯基琥珀酸淀粉酯，包括淀粉調(diào)漿、陽(yáng)離子醚化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、還原、酯化反應(yīng)、中和、脫液、洗滌、脫水、氣流干燥、冷卻和包裝步驟，具體步驟如下：

（1）調(diào)漿、陽(yáng)離子醚化反應(yīng)：淀粉攪拌加入水中，得到淀粉乳液，淀粉乳液的干固物質(zhì)量百分比濃度為40%～45%，加入相對(duì)淀粉質(zhì)量2.0%~5.0%的硫酸鈉或氯化鈉作為淀粉顆粒溶脹抑制劑，升溫40℃~50℃，用質(zhì)量百分比濃度為4%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)淀粉乳的pH為10.5~11.5，保持淀粉乳的溫度和pH，流加相對(duì)淀粉質(zhì)量1.0%~5.0%的3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，然后不時(shí)攪拌，反應(yīng)8.0~24.0小時(shí)；