[發(fā)明專利]一種制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811311492.0
• 申請日: 2018-11-06
• 公開（公告）號: CN109517079B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 仇丹;陳志榮;竹文禮;吳可軍;李建東;石立芳;祁勇;李其川;石清愛
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江新和成股份有限公司;浙江大學(xué);寧波工程學(xué)院
• 主分類號: C08B31/04
• 分類號: C08B31/04;C08J3/03;C08L3/06
• 代理公司: 杭州知閑專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33315
• 代理人: 張勛斌

本發(fā)明公開了一種制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，將包含淀粉、堿、水、辛烯基琥珀酸酐和低沸溶劑的預(yù)乳液噴射蒸煮，得到的蒸煮漿料，再進(jìn)行酶解得到辛烯基琥珀酸淀粉酯。該方法在噴射蒸煮條件、高溫水蒸氣作用下進(jìn)行反應(yīng)，分子間氫鍵和晶體結(jié)構(gòu)會迅速破壞，由于顯著的糊化過程而使得淀粉分子鏈充分溶脹，淀粉無定形區(qū)顯著增加。同時，高溫水蒸氣還會使得體系中低沸溶劑的快速脫去，辛烯基琥珀酸酐在體系中快速的、無規(guī)則的分散析出，并在噴射器高速液流狀態(tài)下，與淀粉顆粒充分接觸反應(yīng)，從而使得辛烯基琥珀酸酐在淀粉分子的各個區(qū)位發(fā)生酯化反應(yīng)，使淀粉的多個位點(diǎn)均會發(fā)生顯著取代，得到辛烯基琥珀酸淀粉酯具有更高的取代度和乳化性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及食品化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法。

背景技術(shù)

淀粉是重要的天然產(chǎn)物，由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成(結(jié)果如圖1所示)。

辛烯基琥珀酸淀粉酯一般以辛烯基琥珀酸淀粉鈉(Starch Sodium OctenylSuccinates,SSOS)的形式存在，是一種安全性高的乳化增稠劑，此產(chǎn)品在1972年被美國食品及藥物管理局(FDA)列入美國食品添加劑范疇，也是目前唯一被FDA允許用于食品添加劑的辛烯基琥珀酸淀粉酯產(chǎn)品。

關(guān)于辛烯基琥珀酸淀粉酯制備方法的報道非常多，最早1953年Caldwell和Wurzburg在US2661349A中披露了辛烯基琥珀酸淀粉酯的濕法制備工藝，其基本流程包括：將淀粉配成一定濃度的淀粉乳，然后緩慢加入經(jīng)乙醇稀釋的辛烯基琥珀酸酐，同時控制pH值為8-9；反應(yīng)結(jié)束后加酸調(diào)pH值至酸性，再經(jīng)多次洗滌、干燥、粉碎、過篩后得到產(chǎn)品。這是經(jīng)典的濕法制備工藝，幾十年來一直被大部分人沿用。如CN101696245A、CN101407552A、CN1962696A、CN100515222C、CN1563096A、CN1903883A等報道的酯化方法就與之基本雷同。另外CN102070720A、CN101012355B等僅將反應(yīng)物由淀粉更換為其它天然產(chǎn)物，酯化方式未有改變。

由于濕法工藝是不溶于水的淀粉粒與辛烯基琥珀酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)，導(dǎo)致辛烯基琥珀酸基團(tuán)絕大部分取代在淀粉顆粒表面[Bai,Y.J.；Shi,Y.C.；Wetzel,D.L.J.Agric.Food Chem.,2009,57,6443–6448；Wetzel,D.L.；Shi,Y.C.；Schmidt,U.Vib.Spectrosc.,2010,53,173–177.]。辛烯基琥珀酸淀粉酯一般用于水包油型乳狀液的乳化劑，取代基團(tuán)的分布狀況會顯著影響辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化效果。淀粉粒以晶態(tài)為主，分子間存在較強(qiáng)的氫鍵，在此狀況下，優(yōu)先發(fā)生酯化反應(yīng)的只能是少量的無定形區(qū)。經(jīng)過水解處理的水溶性淀粉，盡管分子間氫鍵已打破，但以膠體形式與辛烯基琥珀酸酐反應(yīng)時，因?yàn)槲蛔栊?yīng)，優(yōu)先反應(yīng)的仍是短直鏈淀粉區(qū)。

另一方面，濕法制備工藝一般反應(yīng)時間較長，pH值等工藝條件控制要求較高；為了后續(xù)使用的需要，濕法制備得到的辛烯基琥珀酸淀粉酯會經(jīng)過反復(fù)洗滌去除未反應(yīng)的辛烯基琥珀酸鈉，然后再經(jīng)水解處理，反復(fù)洗滌的過程同時會導(dǎo)致辛烯基琥珀酸酯的部分水解而使得取代度下降。這些都會導(dǎo)致辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備工藝繁瑣，質(zhì)量控制難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種簡單、高效、快速地制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法。

一種制備辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，將包含淀粉、堿、水、辛烯基琥珀酸酐和低沸溶劑的預(yù)乳液噴射蒸煮，得到蒸煮漿料，再進(jìn)行酶解得到辛烯基琥珀酸淀粉酯；

其中，所述的低沸溶劑不為醇類溶劑。

所述的預(yù)乳液是由包含淀粉、堿、水的分散液與包含辛烯基琥珀酸酐、低沸溶劑的溶液乳化后得到。其中，以重量計，淀粉、堿、水、靜態(tài)混合和低沸溶劑的加入份數(shù)比為10：0.02-0.18：20-50：0.1-0.3：1-20。