[发明专利]一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，将包含淀粉、碱、水、辛烯基琥珀酸酐和低沸溶剂的预乳液喷射蒸煮，得到的蒸煮浆料，再进行酶解得到辛烯基琥珀酸淀粉酯。该方法在喷射蒸煮条件、高温水蒸气作用下进行反应，分子间氢键和晶体结构会迅速破坏，由于显著的糊化过程而使得淀粉分子链充分溶胀，淀粉无定形区显著增加。同时，高温水蒸气还会使得体系中低沸溶剂的快速脱去，辛烯基琥珀酸酐在体系中快速的、无规则的分散析出，并在喷射器高速液流状态下，与淀粉颗粒充分接触反应，从而使得辛烯基琥珀酸酐在淀粉分子的各个区位发生酯化反应，使淀粉的多个位点均会发生显著取代，得到辛烯基琥珀酸淀粉酯具有更高的取代度和乳化性能。

技术领域

本发明涉及食品化学技术领域，具体指一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法。

背景技术

淀粉是重要的天然产物，由直链淀粉和支链淀粉组成(结果如图1所示)。

辛烯基琥珀酸淀粉酯一般以辛烯基琥珀酸淀粉钠(Starch Sodium OctenylSuccinates,SSOS)的形式存在，是一种安全性高的乳化增稠剂，此产品在1972年被美国食品及药物管理局(FDA)列入美国食品添加剂范畴，也是目前唯一被FDA允许用于食品添加剂的辛烯基琥珀酸淀粉酯产品。

关于辛烯基琥珀酸淀粉酯制备方法的报道非常多，最早1953年Caldwell和Wurzburg在US2661349A中披露了辛烯基琥珀酸淀粉酯的湿法制备工艺，其基本流程包括：将淀粉配成一定浓度的淀粉乳，然后缓慢加入经乙醇稀释的辛烯基琥珀酸酐，同时控制pH值为8-9；反应结束后加酸调pH值至酸性，再经多次洗涤、干燥、粉碎、过筛后得到产品。这是经典的湿法制备工艺，几十年来一直被大部分人沿用。如CN101696245A、CN101407552A、CN1962696A、CN100515222C、CN1563096A、CN1903883A等报道的酯化方法就与之基本雷同。另外CN102070720A、CN101012355B等仅将反应物由淀粉更换为其它天然产物，酯化方式未有改变。

由于湿法工艺是不溶于水的淀粉粒与辛烯基琥珀酸酐发生酯化反应，导致辛烯基琥珀酸基团绝大部分取代在淀粉颗粒表面[Bai,Y.J.；Shi,Y.C.；Wetzel,D.L.J.Agric.Food Chem.,2009,57,6443–6448；Wetzel,D.L.；Shi,Y.C.；Schmidt,U.Vib.Spectrosc.,2010,53,173–177.]。辛烯基琥珀酸淀粉酯一般用于水包油型乳状液的乳化剂，取代基团的分布状况会显著影响辛烯基琥珀酸淀粉酯的乳化效果。淀粉粒以晶态为主，分子间存在较强的氢键，在此状况下，优先发生酯化反应的只能是少量的无定形区。经过水解处理的水溶性淀粉，尽管分子间氢键已打破，但以胶体形式与辛烯基琥珀酸酐反应时，因为位阻效应，优先反应的仍是短直链淀粉区。

另一方面，湿法制备工艺一般反应时间较长，pH值等工艺条件控制要求较高；为了后续使用的需要，湿法制备得到的辛烯基琥珀酸淀粉酯会经过反复洗涤去除未反应的辛烯基琥珀酸钠，然后再经水解处理，反复洗涤的过程同时会导致辛烯基琥珀酸酯的部分水解而使得取代度下降。这些都会导致辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备工艺繁琐，质量控制难度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种简单、高效、快速地制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法。

一种制备辛烯基琥珀酸淀粉酯的方法，将包含淀粉、碱、水、辛烯基琥珀酸酐和低沸溶剂的预乳液喷射蒸煮，得到蒸煮浆料，再进行酶解得到辛烯基琥珀酸淀粉酯；

其中，所述的低沸溶剂不为醇类溶剂。

所述的预乳液是由包含淀粉、碱、水的分散液与包含辛烯基琥珀酸酐、低沸溶剂的溶液乳化后得到。其中，以重量计，淀粉、碱、水、静态混合和低沸溶剂的加入份数比为10：0.02-0.18：20-50：0.1-0.3：1-20。