[发明专利]淀粉改性的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种淀粉改性的方法。更具体地，其涉及一种淀粉稀化(thinning) 和醚化的改进方法，以及通过这种方法获得的淀粉。

发明背景

淀粉是一种在许多技术和工业应用中极常用的物质，包括例如在建筑材料 的制造、造纸、织物处理、粘合剂制造和例如清洁剂片或药品的产品的配制中。 它们还用于多种食品应用，例如作为增稠剂、粘合剂、乳化剂和胶凝剂。

淀粉是一种假晶(pseudo-crystalline)物质，其由α-D-葡萄糖的两种聚合物： 直链淀粉和支链淀粉组成。直链淀粉基本上为线形聚合物，其中葡萄糖分子通 过α1-4键连接，而支链淀粉是支化聚合物，其含有α1-4和1-6键接两者。

取决于它所需的用途和功能，可能必须要改变淀粉分子的特性和结构。这 可以通过许多技术包括热、化学和酶处理实现。

在大多数应用中，淀粉以胶凝糊(gelatinised paste)的形式使用。取决于所 进行的改性及所希望的最终用途，淀粉糊将具有更高或更低的粘度。提高这些 产物的稳定性，特别是它们的粘度，一段时间以来一直是淀粉制造者的重要目 标。

粘度稳定性可以通过许多方法改进，包括例如酯化(例如乙酰化)和醚化 (例如羟基丙基化(hydroxypropylation)或阳离子化(cationisation))。这些改 性可以在湿相(其中水用作反应物的媒介)或干相(其特征在于没有溶剂介质) 中进行。

湿法的一个实例为通过使碱性淀粉浆与阳离子试剂在凝胶化抑制剂的存在 下在低于淀粉的凝胶化温度的温度下接触进行的阳离子化反应。对于这种方法 来说反应时间特征性地在12至20个小时之间。为了获得某些应用所需要的还 被稀化的(thinned)淀粉，该方法总是必须包括例如酸改性或氧化的额外操作。 然而，这种操作的加入进一步使这种方法复杂化且导致甚至更长的反应时间。 无论如何，反应浆必须具有调节到中性值左右的pH值，且反应完成后，它必须 进行洗涤以除去用于抑制凝胶化的盐。

这种湿法技术的主要局限性是消耗的水的量和排放前与对它的处理相关的 费用，以及在没有同时发生的凝胶化的情况下增加淀粉取代水平的困难。

因此已经提出了许多干法工艺。例如，EP0710670(Vomm Impianti e Processi S.r.L.)描述了一种连续的化学改性方法，其将淀粉粉末和改性剂例如水解试剂 或烷基化试剂同时引入恒温控制的涡轮反应器中，所述反应器包括以每分钟 300-1500转旋转的搅拌桨。这种设备使得能够几乎瞬间就在淀粉颗粒和化学试 剂之间产生流动的、精细的、动态的和高度湍流的紧密混合层。

使用这种设备，淀粉的化学改性可以在更短的时间内进行。例如，该专利 的实施例1描述了玉米淀粉通过盐酸在50℃下的水解，其中淀粉在反应器中的 停留时间仅有大约30秒。不幸地，这种方法除了它的高能量需求之外，还需要 使用特殊的设备，这自然增加了生产成本。

为了克服这些缺点，EP0902037(Roquette Frères)提出了一种在酸性条件下 稀化淀粉的方法。这种方法是连续的，在60到100℃下反应时间为至少5分钟。 这一专利还公开了一种淀粉干法改性的方法，但是该方法包括在稀化过程中增 加化学改性步骤。

因此，虽然用这种方法比使用特殊的涡轮反应器更容易获得稀化的淀粉， 但是处理时间却更长并因此降低了生产率。此外，需要高成本的加热步骤以使 温度达到所需的60-100℃。

这一专利中描述的方法的进一步的缺点在于，为了制备阳离子稀化淀粉， 需要对淀粉产物进行多重处理(即，单独的稀化和阳离子化步骤)。

因此，很显然的是，需要一种改进的制造稀化的醚化淀粉的方法。本发明 的目的在于提供这种方法。

发明内容

在本发明的第一个方面，提供了一种淀粉稀化和醚化方法，其包括以下步 骤：

(a)将淀粉基质与稀化剂(thinning agent)、碱化试剂(alkalizing agent)和 醚化试剂混合；

(b)干燥步骤(a)的混合物；以及

(c)使经过干燥的混合物与所述醚化试剂反应，

其中：

-所述稀化剂由一种或多种次氯酸盐组成；

-步骤(a)在碱性pH下进行并且不包括任何人工加热；且