[发明专利]一种在离子液体中高效合成辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法

说明书

本发明涉及淀粉的开发和应用，公开了一种离子液体提高辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度的方法，包括如下步骤：在胆碱甘氨酸离子液体水溶剂体系中加入淀粉，搅拌均匀，加入辛烯基琥珀酸酐进行反应，反应结束后经离心、洗涤、干燥、粉碎过筛后得到辛烯基琥珀酸淀粉酯。本发明中辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备过程条件温和、溶剂性能稳定、无毒无害、生物降解性好，通过选取合适质量分数浓度的胆碱甘氨酸离子液体水溶剂体系作为反应介质，可以提高辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度，克服其在水溶剂介质中取代效率低等问题。

技术领域

本发明涉及淀粉的开发和利用领域，尤其涉及一种在离子液体中高效合成辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法。

背景技术

淀粉因其来源广泛、资源丰富、价格低廉、可降解且生物相容性好，被广泛应用于功能性食品、活性物质载体材料、生物质再生材料和各种化学辅助材料等领域。但天然的淀粉颗粒的表面羟基数量较多，导致其疏水性差，限制了其在诸多领域的应用。为了提高天然淀粉的疏水性，常常对天然淀粉进行化学疏水改性，在淀粉颗粒表面接枝疏水性基团，从而达到增强其疏水性的目的。辛烯基琥珀酸淀粉酯是由淀粉与辛烯基琥珀酸酐发生酯化取代反应制得的一类疏水改性淀粉。由于辛烯基琥珀酸淀粉酯具有原料来源广泛、绿色可再生、生物安全性高、对pH等环境因素耐受稳定性好且乳化包埋性能突出等特点，已经作为乳化剂在食品、医药、化妆品等领域被广泛应用。目前辛烯基琥珀酸淀粉酯的工业生产方法主要包括三种：分别是干法制备、有机相法、水相法。有机相法的优点是反应效率高，但是反应需要在高温条件才能进行，且使用的有机溶剂(在丙酮、异丙醇)通常具有毒性大、易挥发和不易回收等环境问题。干法是在干淀粉中喷淋辛烯基琥珀酸酐试剂，其生产工艺简单，反应效率高，使用的溶剂少，环境污染较小。但缺点是反应中的物料混合不均匀，局部反应剧烈，副反应的增多使产品质量下降。以上两种方法制备的辛烯基琥珀酸淀粉均不能在食品领域中应用，而食品级辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产一般采用水相法。但是由于辛烯基琥珀酸酐不溶于水，辛烯基琥珀酸酐在水相体系中与淀粉发生的是液-液-固多相反应，且在反应过程中辛烯基琥珀酸酐会发生剧烈水解，这些问题均导致改性反应效率低，取代度不高，严重制约着辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用。而美国食品及药物管理局(FDA)明确规定，食品级辛烯基琥珀酸酐最大添加量不得超过淀粉干基质量的3％，因此在低添加量下提高辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度和取代效率至关重要。