[发明专利]两性烯基琥珀酸淀粉酯及其低粘度产品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及淀粉酯及其低粘度产品的制备方法，具体涉及两性烯基琥珀酸淀粉酯及其低粘度产品的制备方法。 

背景技术

阳离子淀粉带有正电荷，是一类很重要的淀粉衍生物，广泛用于造纸、纺织、油田钻井等工业领域，季铵型阳离子淀粉是其中最重要的一种类型，为淀粉与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵在碱性条件下进行醚化反应而得。季铵型阳离子淀粉在酸性和较大的碱性pH范围内表现出较高的正电荷特性，具有较好的应用效果，是造纸工业不可缺少的助剂。两性淀粉是指在同一淀粉分子中既键合有阳离子基团，又键合有阴离子基团的复合变性淀粉。由于分子中各基团的相互协同作用，使其性能更优异，应用效果更好，为技术含量高的精细化工产品。使用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行淀粉的季铵型阳离子化，为制造两性淀粉，在淀粉分子中键合上阳离子基团的最常用的方法之一。

烯基琥珀酸淀粉酯是以原淀粉或淀粉衍生物为原料，在碱性条件下与含不同长度碳链的烯基琥珀酸酐Alkenyl Succinic Anhydride（ASA），经酯化反应而得到的一类淀粉酯产物，所用的酸酐有辛烯基琥珀酸酐、癸烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐以及十六烯基琥珀酸酐。由于烯基琥珀酸淀粉酯较原淀粉多了一个疏水的辛烯基长链和一个亲水的羧酸基团，从而具有了亲水亲油的表面活性剂性质，而且分子量又较大，特别在水包油的乳浊液中，亲水的羧酸基团深入到水中，亲油的烯基长链深入至油中，使多糖长链在油/水界面上形成一层很厚的界面膜，而小分子乳化剂只能形成单分子界面膜，故能够起到重要和高效的作用。由于它具有的特殊功能，使用效果好，被广泛应用于各类食品和日化产品中，如乳化香精、微胶囊粉末制品、粉末油脂、软饮料、酸乳和乳酪、罐头食品和化妆品，此外在纺织、造纸以及药品、乳胶涂料中也有使用，为高端高市场售价的变性淀粉产品。

淀粉用烯基琥珀酸酐进行酯化反应以后，引入了长的碳链，提高了酯化淀粉的糊粘度，还是具有冷水不溶性，使用时一般还需要糊化；变性后的淀粉粘度很高，主要用作增稠剂，适合在一些高粘高浓的食品或化工产品中使用，限制了其它方面的应用和效果。为了解决这一问题，通常采用降解的方法，适当降低淀粉的相对分子量，比如使其糊精化，可达到降低粘度的目的。经过适度降解制得的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯，更适于用作包埋水不溶性的非挥发性的组分物质的乳化稳定剂或者微胶囊璧材，对油性农药组分、香油、化妆品成分等疏水性物质有更好的应用效果，用作农药、日用品等乳化稳定剂、包埋材料。与阿拉伯胶、糊精、麦芽糊精等传统的璧材相比，从诸多方面看综合效果要好。不同的降解方法和程度能够得到不同品质的系列产品，品种较多，其生产制造步骤和工艺较为复杂，生产技术的要求较高，国内产品的质量品质与国外的差距较大。

如果在烯基琥珀酸淀粉酯分子的脱水葡萄糖单元中也取代上一定量的阳离子基团，这样的复合变性淀粉将成为两性淀粉，为具有阴离子性和阳离子性的高分子的表面活性剂，通过调节疏水基团含量取代度，以及阴离子基团和阳离子基团的含量比例，可使产物具备多重可调的功能特性、良好的应用效果和广泛的用途。

发明内容

 

本发明根据现有的生产方法与技术，提供了一种两性烯基琥珀酸淀粉酯，并通过氧化降解产生低粘度产品的制备方法，能够得到不同流度的含有不同数量的季铵型阳离子基团、羧酸基团和烯基长链基团的具有表面活性的两性淀粉的精细化工产品，能够满足不同的应用要求。一种采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和烯基琥珀酸酐化学剂处理原淀粉制备两性烯基琥珀酸原淀粉酯，以及再采用氧化降解的处理，制备其低粘度产品的方法。

两性烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，所述方法采用3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵和烯基琥珀酸酐处理制备两性烯基琥珀酸原淀粉酯，包括淀粉调浆、阳离子醚化反应、酯化反应、中和、脱液、洗涤、脱水、气流干燥、冷却和包装步骤，具体步骤如下：

（1）调浆、阳离子醚化反应：将淀粉搅拌加入水中，得到淀粉乳液，淀粉乳液的干固物质量百分比浓度为40%～45%，加入相对淀粉质量2.0%~5.0%的硫酸钠或氯化钠作为淀粉颗粒溶胀抑制剂，升温40℃~50℃，用质量百分比浓度为4%的氢氧化钠溶液调节淀粉乳的pH为10.5~11.5，保持淀粉乳的温度和pH，流加相对淀粉质量1.0%~5.0%的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，然后不时搅拌，反应8.0~24.0小时；