[发明专利]一种羟丁基淀粉醚或羟丁基变性淀粉醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种淀粉醚的制备方法，具体涉及一种羟丁基淀粉醚或羟丁基变性淀粉醚的制备方法。

背景技术

淀粉是植物经光合作用而形成的碳水化合物，其来源广泛、价格低廉、降解后仍以二氧化碳和水的形式回到大自然，被认为是完全没有污染的天然可再生的材料，在非食用领域得到了广泛的研究和开发。由于淀粉具有不溶于冷水、抗剪切性差、耐水性差以及缺乏熔融流动性等缺点，使得它难以单独作为一种高分子材料使用，需要对其进行化学物理改性来增强某些机能或形成新的物化特性。

羟丁基淀粉属于非离子淀粉醚，取代醚键的稳定性高，在水解、氧化、糊精化、交联等化学反应过程中不会断裂，取代基团不会脱落，并受电解质和pH的影响小，能在较宽的pH条件下使用。羟丁基淀粉具有亲水性，减弱了淀粉颗粒结构内部氢键的强度。高取代度产品能在冷水中膨胀，能溶于甲醇或乙醇。羟丁基淀粉糊化容易，糊液透明度高，流动性好，凝沉性弱，稳定性高，可在低温存放或冷冻再融化，重复多次仍能保持原有胶体结构。另外，糊的成膜性好，膜的透明度高，柔韧平滑，耐折性好，且没有微孔，改善了抗油脂性。因此，淀粉的醚化改性或变性淀粉的醚化复合改性，一直是淀粉改性的重要方法，并且，其中最重要的关键技术是醚化剂的选择和相应工艺方法的确定。

文献中已经公布醚化淀粉和醚化变性淀粉产品和制备方法，都是通过常规醚化剂制备的羧甲基淀粉醚、羟乙基淀粉醚和羟丙基淀粉醚等。虽然相对于醚化变性之前的淀粉或变性淀粉，这些醚化淀粉或醚化变性淀粉产品的糊液的透明度、冻融稳定性和粘度稳定性等已经得到了一定程度的提高和改善，但仍然不能完全满足各种行业对淀粉性能的要求，急需开发具有更高粘度和热稳定性更好的淀粉醚或变性淀粉醚新产品。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术和淀粉醚的缺陷，提供了一种在化学结构上，具有羟丁基醚化功能基团的新型淀粉衍生物产品及其制备方法。目的在于提供一种新型的改性淀粉衍生物产品及其制备方法，开发新型增稠稳定剂。

本发明通过淀粉或变性淀粉与环氧丁烷直接发生的化学反应，将羟丁基官能团引入到淀粉分子链中，从而获得了一种新的淀粉醚产品。

本发明具体技术方案如下。

一种羟丁基淀粉醚或羟丁基变性淀粉醚的制备方法，包括以下步骤：

（1）预处理：将淀粉与分散剂按照1:100～100:1的质量比混合均匀，得到经过预处理的淀粉乳或湿淀粉混合物；所述淀粉为原淀粉或变性淀粉；

（2）羟丁基醚化处理：在经过预处理的淀粉乳或湿淀粉混合物中，搅拌下加入氢氧化钠和环氧丁烷，控制反应温度为15～150℃,反应时间1～48h；

（3）中和：在羟丁基醚化处理后，用酸调节pH至5～7，并混合均匀，得到中和后的羟丁基淀粉醚粗产品；

（4）洗涤纯化：将中和后的羟丁基淀粉醚粗产品用水或有机溶剂洗涤，再经过滤得到湿羟丁基醚化淀粉；

（5）后处理：将湿羟丁基醚化淀粉，经烘箱或气流干燥、粉碎、过100目筛，包装后，得到羟丁基淀粉醚或羟丁基变性淀粉醚。

上述方法中，步骤（1）中，所述分散剂为水、甲醇、乙醇、异丙醇或甘油中的一种以上。

上述方法中，步骤（2）中，所述氢氧化钠的加入量为淀粉干基质量的0.01%～10%，所述环氧丁烷的加入量为淀粉干基质量的1%～500%。

上述方法中，所述原淀粉包括玉米、蜡质玉米、木薯、马铃薯、小麦、红薯、绿豆、糯米、西米、芭蕉芋、豌豆及其它植物淀粉中的一种以上。

上述方法中，所述变性淀粉是原淀粉经化学改性后得到的,所述化学改性的方法包括降解、交联、氧化、醚化、醚化和接枝中的一种以上。

上述方法中，所述降解是酸降解或酶降解；所述交联是以环氧氯丙烷、三氯氧磷、三偏磷酸钠或己二酸淀粉交联剂制备交联改性淀粉；所述氧化是采用双氧水或次氯酸钠中的一种以上的氧化剂制备氧化改性淀粉；所述醚化是采用羟乙基、羟丙基、羧甲基或阳离子醚化试剂制备淀粉醚衍生物；所述醚化是采用醋酸酐、磷酸盐、己二酸酐或辛烯基琥珀酸制备淀粉酯衍生物；所述接枝是采用丙烯酰胺、丙烯酸或丙稀腈人工单体接枝。

上述方法中，所述变性淀粉的制备为在所述醚化处理之前、同时或之后进行。

上述方法中，按照一定比例与分散剂混合是指以水为分散剂的水相湿法工艺；以有机溶剂为分散剂的溶剂法工艺；以及以分散剂与淀粉质量比低于1:1的干粉状态进行醚化改性反应的干法工艺。