[发明专利]使用过热蒸汽的糖类醚化

说明书

本发明涉及糖的醚化的方法，包括使糖在碱性条件和在存在醚化剂的情况下经受过热蒸汽以获得糖醚。

本发明属于糖醚的领域。

糖醚是已知的，并且通常被理解为用有机基团通过C-O-C键在糖的羟基上进行官能化的糖类。糖醚的实例是羧甲基淀粉醚和某些阳离子淀粉。这种糖类通常通过用官能化分子使淀粉在极性溶液或悬浮液(通常是水)中醚化来制备，所述官能化分子例如氯乙酸或3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵。

欧洲专利申请0 333 292已提出在使用较少水的条件下进行醚化反应，其中反应混合物必须含有5wt.％至40wt.％的水。需要有机酸来使该反应进行。

已知反应的缺点是通常使用大量的溶剂。此外，醚化通常在极性溶剂环境中完成，这限制了用于醚化成可以经受此类条件并且能够在这些条件下反应的化合物的分子特性。

另一个缺点是通常需要大量的醚化剂，这是昂贵的，并且导致产生大量的盐作为副产物，导致高的环境负担。此外，可达到的最大取代度(DS)通常较低。此外，在反应期间通常需要添加大量的盐，例如多至10wt.％的氯化钠或硫酸钠，以便保持淀粉颗粒结构。

需要可以以降低的环境负荷和高的DS经济地制备的新型糖醚，尤其是淀粉醚。此外，需要具有迄今未能被引入糖分子的醚基团的糖醚，以便建立具有新性质的淀粉醚。本发明提供了制备满足这些需求的糖醚的新方法。

本发明涉及糖的醚化方法，包括在碱性条件和在存在醚化剂的情况下使糖经受过热蒸汽以得到糖醚。

糖类的醚化被定义为在糖的羟基与醚化剂的C原子之间形成C-O-C键。与羟基偶联的醚化剂的C原子也不包含糖基(C＝O)，并且优选地，与羟基偶联的醚化剂的C原子还仅包含连接C和H原子的单键。

可以在本发明的背景下醚化的糖类不特别受到限制，并且包括例如单糖、二糖、寡糖和多糖。此外，可以用本发明的方法处理糖类的常见类似物，例如氨基或酰基氨基糖类、酰化的糖类、糖醛酸等。干燥、颗粒状的糖类通常包含一些水，例如0至25wt.％的水，通常为1wt.％至20wt.％。糖的干重是没有任何包含水的糖的重量。

单糖的实例包括葡萄糖、木糖、半乳糖、果糖等。二糖包括例如蔗糖、麦芽糖、乳糖、乳糖酸等。寡糖包括半乳糖寡糖(α-半乳糖寡糖或β-半乳糖寡糖)、果糖寡糖、麦芽糖寡糖、混合寡糖等。多糖包括来自任何来源的淀粉，所述来源例如小麦、玉米、大米、马铃薯、木薯等；包括淀粉部分或变体，例如高直链淀粉或高支链淀粉、水解产物等；胶以及其他多糖。多糖还包括其他的葡聚糖(例如，支链淀粉、右旋糖酐、交替糖(alternan)、微晶纤维素)，木葡聚糖(例如，罗望子)，半乳聚糖，甘露聚糖，葡甘露聚糖，特别是半乳甘露聚糖(例如，瓜尔胶)，果聚糖(例如，菊糖)，阿拉伯聚糖，木聚糖，阿拉伯木聚糖，阿拉伯半乳聚糖，聚半乳糖醛酸(包括果胶)，(杂)-葡糖醛(包括结冷胶、黄原胶等)等，以及其组合。

优选地，糖为二糖、寡糖或多糖。更优选地，糖为具有至少1,500Da(至少10的DP)、更优选至少10,000(至少60的DP)的平均分子量的多糖，并且平均分子量可以高达10MDa或甚至高达100MDa。淀粉或其他多糖可以以其天然形式使用，或者可以为多糖衍生物，例如羧甲基化的多糖、氧化的多糖或羟基烷基化的多糖，如将在下文中进一步讨论。

多糖是优选的。在多糖中，纤维素和淀粉是优选的，其中淀粉是特别优选的。本文中的淀粉可以是改性的或未改性的，并且在淀粉改性的情况中，淀粉可以被降解，例如通过酶降解或酸降解，或者通过氧化。此外，淀粉可以通过醚化、酯化或酰胺化来交联和/或改性。在淀粉用于本发明的醚化的情况中，淀粉在经受醚化时还优选为颗粒形式。

进一步优选地，淀粉为植物淀粉，例如马铃薯、豌豆、小麦、玉米、大米或木薯(木薯粉)淀粉。进一步优选地，淀粉为根淀粉或块茎淀粉，优选为木薯粉淀粉或马铃薯淀粉，最优选为马铃薯淀粉。