[发明专利]一种羟丙基化改性糊精的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羟丙基化改性糊精，特备是涉及一种羟丙基化改性糊精的方法。本发明具体涉及以糊精或淀粉为原料，通过直接法或间接法制备工艺在糊精分子中引入羟丙基功能基团，从而得到羟丙基化改性糊精的方法。

背景技术

糊精是指淀粉经不同方法降解的产物统称为糊精，但不包括单糖和低聚糖。所有的糊精产物都是脱水葡萄糖聚合物，分子结构有直链状、枝链状和环状。工业上生产的糊精有麦芽糊精、热裂解糊精和环状糊精三大类。其中麦芽糊精是以淀粉为原料经酶法水解生产的；热裂解糊精是在酸性条件下加热高温裂解生产的；环状糊精则是通过环状糊精酶水解生产的。环状糊精与麦芽糊精及裂解糊精在结构和性质上有着非常明显的差别。麦芽糊精和裂解糊精在结构、性质和用途上则比较相近。

目前，麦芽糊精和热解糊精产品已广泛的应用于食品、制药、建筑和化工等工业领域。应用于食品产品中，糊精非常适于获得理想的感官并容易达到各类食品所需的，如持水性、增稠性、胶凝作用、改善体系冰点、抑制冰晶生长等。应用于制药领域，糊精可以作为药品的崩解剂。应用于建筑及化工领域，糊精可以用作水泥缓凝剂和化工助剂等。

然而，在具体应用过程中糊精往往存在着吸湿性、溶解性和稳定性之间的矛盾。在DE值较高的糊精产品中（糊精是一类经酸或酶部分降解的淀粉的不完全降解产物，其降解程度可以用葡萄糖值（dextrose equivalent简称DE值）表示，其酸或酶的用量范围可根据DE值的变化来确定），含有的葡萄糖、麦芽二糖、麦芽三糖、麦芽四糖等较高，因而具有较强的吸湿性；在同一相对湿度下，DE值越高，糊精中低分子糖分含量越高，吸湿性越强。吸湿性会严重影响粉末产品的性能及货架期。因此，要求应用到该类产品中糊精吸湿性要小，即糊精的DE值要尽量低。但是，随DE值的减小，糊精的水溶液粘度增大，溶解度减小，特别是，糊精中因存在线性长链大分子，在溶液中静置一段时间后易于发生聚集和老化，严重影响稳定性。当糊精的链长和底物浓度大于某一值时，水解物就会慢慢再聚合而引起混浊，即形成胶体或糊状物而使溶解度下降。糊精的再聚合或回生会影响产品的品质和加工工艺的顺利进行，并且限制了糊精的应用领域。

发明内容

本发明针对现有糊精产品的缺陷和不足，提供一种稳定性高、透明度高、抗凝沉性强和冻融稳定性好的糊精羟丙基化改性糊精的方法。

本发明技术范围仅涉及麦芽糊精和热解糊精，不涉及环状糊精。本发明通过羟丙基化对糊精改性，在糊精分子中引入了极性羟丙基功能基团，它改善了分子链的极性特征，减少了分子间氢键数量，其溶液的稳定性、抗凝沉性、透明度和冻融稳定性等都得到了明显的提高。通过羟丙基改性，可以制备稳定性高、透明度高、抗凝沉性强和冻融稳定性好的糊精衍生物产品。

本发明的羟丙基改性糊精的制备方法，包括两个主要途径：一是直接法，即利用糊精为原料直接与醚化试剂反应得到终产品；二是间接法，即利用淀粉原料与醚化试剂反应后，再经酶解或者热解为糊精。这两种方法制备的羟丙基改性糊精与未变性的糊精相比其性质都得到了明显的改善，如提高透明度、降低凝沉性、提高冻融稳定性等，大大提高了其应用领域。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种直接法羟丙基改性糊精的方法，包括以下步骤和工艺条件：

（1）将糊精加水调制成质量浓度为1％～70％的糊精溶液；

（2）在糊精溶液中通入氮气并加入环氧丙烷和氢氧化钠；环氧丙烷的用量为糊精质量的1%～50%，氢氧化钠的用量为糊精质量的0.6%～1.2%，反应1～48h后，调节pH至5～7，得到羟丙基糊精粗品；

（3）将羟丙基糊精粗品经过活性炭脱色、离子交换精制、浓缩与喷雾干燥后，得到羟丙基改性糊精产品。

优选地，步骤（2）反应的时间为10-20h。

一种间接法羟丙基改性糊精的方法，包括以下步骤和工艺条件：

（1）将原料淀粉加水调制成质量浓度为1％～50％的淀粉乳；

（2）在淀粉乳中通入氮气并加入环氧丙烷和氢氧化钠；环氧丙烷的用量为淀粉质量的1%～50%，氢氧化钠的用量为淀粉质量的0.6%～1.2%，反应1～48h后，调节pH值至5～7，得到粗品羟丙基淀粉；所述粗品羟丙基淀粉进一步用水洗涤及干燥后得到精制羟丙基淀粉；