[发明专利]一种醋酸酯淀粉生产过程兼行制备高取代度交联淀粉的方法

说明书

本发明公开了一种醋酸酯淀粉生产过程兼行制备高取代度交联淀粉的方法。所述方法包括如下步骤：利用其中的乙醛产物兼行制备交联淀粉的方法，包括在淀粉改性过程中保持真空，抽取出醋酸酯化反应产生的挥发溢出的乙醛气体；酯化反应后，调节淀粉乳体系到pH为5.5‑6.5的微酸性下，搅拌升温至40℃‑47℃，继续在真空下抽取出乙醛气体；从反应釜抽取出的气体泵往另外一个pH2.5‑3.5的淀粉乳体系，在此处乙醛被吸收并与淀粉分子产生交联反应，经过乙醛吸收和交联反应的操作，得到取代度高的交联淀粉。本发明提供的方法可避免或消除现有生产工艺流程乙醛产生的不良问题，对降低乙醛有机挥发物的排放量具有积极的意义。

技术领域

本发明涉及高取代度交联淀粉制备领域，具体涉及一种醋酸酯淀粉生产过程兼行制备高取代度交联淀粉的方法。

背景技术

醋酸酯淀粉是一种重要的变性淀粉，乙酰基含量小于2.5%的醋酸酯淀粉为国内GB2760标准中允许使用的食品添加剂，可用作增稠剂、稳定剂和粘结剂，如果再经过一定的交联处理，应用性能更佳，被广泛地用于食品、造纸和纺织等许多行业。

在碱性和室温-40℃的条件下，用醋酸酐或者醋酸乙烯酯处理原淀粉乳，作用一定时间后，经过洗涤精制、离心、干燥、粉碎和过筛等工艺步骤，可得到无味白色的醋酸酯淀粉粉末产品。醋酸乙烯酯（CH₂=CHOCOCH₃）为无色液体，具有甜的醚味；微溶于水，溶于醇、丙酮、苯、氯仿。用醋酸乙烯酯酯化淀粉容易生成淀粉的醋酸酯衍生物，为工业常用方法，它是通过碱性催化酯基转移作用产生乙酰化反应，主体反应式为：

St-OH + CH₂=CHOCOCH₃→ St-O-COCH₃ + CH₃CHO

反应同时释放出乙醛（CH₃CHO）产物。在碱性下，上述反应生成的醋酸酯淀粉（St-O-COCH₃）受碱作用可发生水解反应，醋酸乙烯酯也可发生如下的水解副反应，产生醋酸钠和乙醛的副产物，应该选择优化的工艺条件，尽量抑制或减少醋酸乙烯酯水解副反应的发生。

CH₂=CHOCOCH₃ + NaOH → CH₃COONa + CH₃CHO

所以在反应体系中，醋酸乙烯酯不管与淀粉作用生成醋酸酯淀粉，还是与水作用发生水解副反应，添加1摩尔（86 g）的醋酸乙烯酯都将产生1摩尔的乙醛（46 g）产物。1个含有10吨淀粉【粉乳浓度一般为35%-40%（w/w）】的反应釜，醋酸乙烯酯一般的用量为5.0%对淀粉，则需要醋酸乙烯酯500公斤，反应生成的乙醛约266.44公斤。对于现有的生产工艺流程，都没有对乙醛产物进行专门的回收和特殊的处理。在改应结束后，淀粉醋酸酯经过洗涤精制，这些的乙醛、醋酸钠等产物或污染物，主要随母液和洗液水一起进到污水系统，再进行处理。

乙醛与甲醛一样，能够通过生成半缩醛和缩醛的二个步骤，与淀粉分子内的不同的羟基起醚化反应产生交联，低浓度的氢离子对反应有催化作用，pH2.5-3.5为合适的反应pH，基本的反应方程式如下：

2St-OH + CH₃CHO → 2St-O-CHCH₃ + H₂O

用醋酸乙烯酯作为淀粉的酯化反应试剂，有专利也利用酯化反应过程生成的乙醛副产物，在同一个反应体系对醋酸酯淀粉进行作用，得到交联醋酸酯淀粉。

乙醛是一种无色易流动液体，相对密度0.785，熔点-121℃，沸点20.8℃，有刺激性气味，可与水和乙醇互溶，易燃易挥发，蒸气与空气能形成爆炸性混合物。 乙醛虽易溶于水，但其沸点仅为20.8℃，在污水存贮池处，在夏季时节温度高的时间段容易挥发，形成具有刺激气体而四处散发，污染环境，影响企业人员和企业附近居民的身心健康，为目前困扰变性淀粉生产企业的一个环保问题。