[發(fā)明專利]一種共輻照法制備羥丙基淀粉的方法及制品

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910454274.0
• 申請日: 2019-05-29
• 公開（公告）號: CN110105457A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 華成武;鄧剛;遆永周;李旭照;呂曉華;孟闖;董明靜;黎振華;李向輝;李燦然;王曉慧;張奕;李甜甜;管暉;陳海軍;王宏正;管振海;李宇翠
• 申請（專利權）人: 河南省科學院同位素研究所有限責任公司;河南省同新科技有限責任公司
• 主分類號: C08B31/10
• 分類號: C08B31/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種共輻照法制備羥丙基淀粉的方法及制品，淀粉和環(huán)氧丙烷混合后加入氫氧化鈉作為催化劑，混合物排出空氣后封密放入⁶⁰Co輻射場中進行輻照接枝反應，利用伽瑪射線穿透力強、不受溫度影響等特點，引發(fā)淀粉同較低沸點的環(huán)氧丙烷接枝反應以制備羥丙基淀粉，制備過程中利用伽瑪射線輻照使淀粉分子鏈斷裂，聚合度下降，使得糊化時淀粉顆粒容易溶脹破裂，糊化溫度降低，并通過對輻照劑量、催化劑濃度、環(huán)氧丙烷用量等參數的優(yōu)化，提高了反應效率和取代度。

技術領域

本發(fā)明屬于羥丙基淀粉的加工制備領域，具體涉及一種共輻照法制備羥丙基淀粉的方法及制品。

背景技術

淀粉與環(huán)氧丙烷作用得到羥丙基淀粉，從而在淀粉分子鏈中引入非離子性的羥丙基，使其具有了良好的親水性、凍融穩(wěn)定性和加工適應性，在食品醫(yī)藥及其它領域有著廣泛的應用。羥丙基淀粉的制備方法主要有水分散法、有機溶劑法和干法。水分散法是最廣泛羥丙基淀粉生產方法，以水為連續(xù)的分散相，以強堿作催化劑，與環(huán)氧丙烷在一定溫度下得到羥丙基淀粉，由于反應體系的粘度隨摩爾取代度的增加而增大，使后繼的洗滌除鹽難度增大，因而適宜制備較低摩爾取代度的羥丙基淀粉。有機溶劑法是以有機溶劑為分散劑，在堿性催化劑存在下淀粉與環(huán)氧丙烷反應得到羥丙基淀粉，此法產品取代度高，但純化困難，且有機溶劑的使用造成原料和環(huán)境成本高。干法是淀粉與環(huán)氧丙烷在催化劑作用下，于密閉容器中，在一定溫度和壓力下進行氣-固相反應得到羥丙基淀粉，此法產品取代度高但副產物較多，設備要求高，體系在高溫高壓下有爆炸風險，工業(yè)化較困難。

發(fā)明內容

針對現有羥丙基淀粉制備技術所存在上述缺點和不足，本發(fā)明旨在提供一種共輻照法制備羥丙基淀粉的方法及制品，利用伽瑪射線穿透力強、不受溫度影響等特點，引發(fā)淀粉同較低沸點的環(huán)氧丙烷接枝反應以制備羥丙基淀粉，制備過程中利用伽瑪射線輻照使淀粉分子鏈斷裂，聚合度下降，使得糊化時淀粉顆粒容易溶脹破裂，糊化溫度降低，并通過對輻照劑量、催化劑濃度、環(huán)氧丙烷用量等參數的優(yōu)化，提高了反應效率和取代度。

本發(fā)明為實現其技術目的所采用的技術方案為：

一種共輻照法制備羥丙基淀粉的方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

SS1.稱取一定量的淀粉和環(huán)氧丙烷，將二者混合后攪拌均勻；

SS2.將步驟SS1制備的混合物排出空氣后封密放入⁶⁰Co輻射場中進行輻照接枝反應，輻照劑量不超過200KGy；

SS3.將步驟SS2輻照后的產物依次用去蒸餾水和蒸餾水/乙醇混和液洗滌，之后進行過濾；

SS4.將步驟SS3洗滌過濾后的產物在高溫下鼓風干燥，制得羥丙基淀粉。

優(yōu)選地，步驟SS1中，環(huán)氧丙烷和淀粉的質量比不大于30:100。當環(huán)氧丙烷和淀粉質量低于30:100時，隨環(huán)氧丙烷和淀粉質量比增加，羥丙基取代度增加；當環(huán)氧丙烷和淀粉質量比大于30:100時，隨著環(huán)氧丙烷用量的增加，由于更多的環(huán)氧丙烷發(fā)生均聚反應導致取代度下降。

進一步地，步驟SS1中，淀粉和環(huán)氧丙烷混合攪拌過程中還加入一定量的氫氧化鈉作為催化劑。

進一步地，步驟SS1中，催化劑氫氧化鈉的加入量不超過淀粉質量的3％，優(yōu)選為淀粉質量的2％。在淀粉和環(huán)氧丙烷輻照接枝反應中氫氧化鈉有著非常好的催化效果，同樣的條件下可以得到較高的取代度，利用氫氧化鈉堿化淀粉得到淀粉陽離子，淀粉陽離子和環(huán)氧丙烷發(fā)生親核取代反應，其活性中心是淀粉陽離子，因而加入催化劑氫氧化鈉有助于生成較穩(wěn)定的過氧化物從而提高了接枝率。但氫氧化鈉與淀粉作用，特別是在一定水存下，易結塊形成類似膠體的狀態(tài)，使氫氧化鈉分布不均勻，與淀粉接觸面積減少，影響催化效率，因而催化劑氫氧化鈉的加入量不超過淀粉質量的3％。