[发明专利]一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法

说明书

本发明提供了一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，属于改性淀粉技术领域。本发明先通过超声处理破坏聚合物的链、破坏淀粉颗粒，使淀粉颗粒尺寸减小，促进辛烯基琥珀酸酐进入淀粉颗粒内部，提高辛烯基琥珀酸酐在淀粉颗粒中的可及度，使产物的取代度提高，增强辛烯基琥珀酸淀粉酯的稳定性；然后在气流粉碎过程中同时进行酯化反应，一步法合成辛烯基琥珀酸淀粉酯，能够减小反应物的粒径，增大比表面积，同时使淀粉中葡萄糖的2、3和6位上碳的羟基基团暴露，增加反应位点，提高酯化反应效率。本发明制备的辛烯基琥珀酸淀粉酯粒度小，乳化性和乳化稳定性较好。

技术领域

本发明涉及改性淀粉技术领域，尤其涉及一种辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法。

背景技术

气流粉碎技术是将干燥、净化后压缩气体通过喷嘴产生高速气流，在粉碎腔内带动颗粒高速运动，使颗粒受到冲击碰撞、摩擦、剪切等作用而被粉碎，被粉碎颗粒随气流分级，细度要求合格的颗粒由捕集器收集，而未达要求的粗颗粒再返回粉碎室继续粉碎，直至达到所需细度并收集，气流粉碎产品平均粒径为0.1～10μm。流化床式气流粉碎因其粉碎颗粒在磨腔内流态化，颗粒粉碎主要通过颗粒间相互碰撞和摩擦实现，颗粒与磨机部件作用小，使得成品粉纯度高，近“零”污染，颗粒粉碎更充分，粉碎效率更好，产品粒度更细且分布窄，产量大，能耗小，适于大型工业化和连续生产。

辛烯基琥珀酸淀粉酯是一种重要的酯化淀粉，商品名为纯胶，一般以辛烯基琥珀酸淀粉钠(Starch Sodium Octenyl Succinate，SSOS)的形式存在，是由Wurzburg和Caldwell等首次合成(Caldwell C G，Wurzburg O B.Polysaccharide derivatives ofsubstituted dicarboxylic acids：US，US 2661349A[P].1953.)。辛烯基琥珀酸淀粉酯由淀粉与辛烯基琥珀酸酐经酯化反应获得，其主要反应过程：辛烯基琥珀酸酐的环被打开，其中一端酯键与淀粉分子的羟基相结合，另一端产生一个羧酸，因而随着反应进行，体系的pH值下降，在反应过程中一直添加碱性溶液来中和羧酸，以维持反应体系的微碱性，使反应向酯化方向进行。辛烯基琥珀酸酐主要和葡萄糖的2、3和6位碳上的羟基发生取代反应，理论上碳链上3个羟基被取代。淀粉本身具有亲水性，当其与疏水的辛烯基琥珀酸酐反应时，淀粉分子结合长链疏水的辛烯基从而增加了疏水性，因此辛烯基琥珀酸淀粉酯具有两亲性。辛烯基琥珀酸淀粉酯是一种公认的安全性高的乳化增稠剂，还可作为食品添加剂。

目前，制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法包括固相反应法和水相法，固相化学反应制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的过程为将淀粉与碱混合，适当喷水调节含水量，再喷入酸酐，混匀后加热进行反应，不需要使用有机溶剂。但是固相化学反应大多在高温下进行，存在操作困难、反应速率较慢、反应均匀性差、反应时间长、能耗高、成本高等缺点。

水相法制备辛烯基琥珀酸淀粉酯，是以水作为反应介质，形成淀粉乳浓度为30％～40％的溶液，用NaOH或NaHCO₃等碱性试剂保持反应体系为弱碱性，在乳浊液温度为30～35℃条件下缓慢加入OSA，持续添加碱性物质，搅拌直至反应结束，将乳浊液pH值调节至6.5左右后离心、洗涤、干燥得到OSA淀粉。

中国发明专利申请CN109517079A公布了一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，该方法将淀粉、碱、水、辛烯基琥珀酸酐和低沸溶剂配制成预乳液进行喷射蒸煮，在高温水蒸气条件下进行反应，再通过酶解得到辛烯基琥珀酸淀粉酯。该方法制备时间短，但制备预乳液需要大量的有机溶剂，所需温度高，反应还需要进行酶解。然而，该方法所需成本高，能耗较大，制备方法复杂、反应条件较为苛刻。

中国发明专利申请CN101503476A公布了一种简化辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产步骤。该方法提高辛烯基琥珀酸酐和淀粉的反应程度，稳定产品的最终粘度，但是反应所需时间较长且反应过程复杂。