专利名称：一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法
技术领域：
本发明涉及一种一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，属于乳化剂开发技术领域。
背景技术：
酯化淀粉是一种重要的变性淀粉，是淀粉的醇羟基与催化剂作用后，解离成阴离子，然后进攻带有部分正电荷的相应酯化剂的羰基碳，发生亲核取代反应形成酯键。酯化淀粉的许多性能优于原淀粉，因此，应用范围较广泛，可用作乳化剂、增稠剂，应用于诸如低脂冰淇淋、焙烤食品、奶制品中。将其经过交联变性后，其黏度增高，抗剪切力强，耐酸碱性好，并具有特殊的热塑性、疏水性和乳化性，在化学工业中可以用作乳化剂，可以将其应用于香精香料中，使形成的混合体系更加均匀稳定。采用双螺杆挤压技术生产交联十二烯基琥珀酸淀粉酯，酯化反应和交联反应同时进行，使得工艺大为简便，无“三废”产生，使生产成本降低。挤压法生产交联十二烯基琥珀酸淀粉酯，在反应体系中反应物质的浓度相对较高，因此能达到较高的反应效率。同时，挤压机螺杆的高剪切力作用使得反应物质更加充分的反应，挤压腔内的高温环境促进淀粉酯化变性的同时，可以实现淀粉糊化，从而提高反应效率。本发明为实现采用双螺杆挤压技术大规模生产交联十二烯基琥珀酸淀粉酯奠定了很好的基础。
发明内容
本发明的目的是提供一种一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法。本发明的技术方 案 为:—步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，以玉米淀粉作为原料，以十二烯基琥珀酸酐为酯化剂，以三偏磷酸钠为交联剂，经过双螺杆挤压机挤压后，再经干燥、冷却、粉碎而制得。具体步骤为:(I)物料配比:物料配比:以玉米淀粉100%计，十二烯基琥珀酸酐3% 6%，三偏磷酸钠1%
2.5% ,氧氧化纳0.5% 1.5% ；(2)加水制备混合料:按配比称取玉米淀粉，加入十二烯基琥珀酸酐、三偏磷酸钠和氢氧化钠，加蒸馏水调节体系水分含量至30% 40%，混合均匀；(3)挤压设备调试和选择:进料斗的进料速度在挤压开始前调节为60r/min，在挤压开始后调节为与挤压机的螺杆转速同步，达到100 120r/min ;挤压机出料口选择孔径为4 8mm的模头；(4)挤压条件的控制:
挤压机参数设置为螺杆转速为70 150r/min ;将样品放入进料斗，经由进料斗进入挤压机内挤压，完成酯化和交联的同步反应；(5)干燥:挤压反应完成后把所得产物放入烘箱，对所得产物进行烘干后，在室温下冷却，用粉碎机粉碎后过80目筛，将所得粉碎后产品置于密封样品袋包装。优选的，所述的步骤(2)中，混合均匀后后放置24h至水分分布均匀。优选的，所述的步骤(3)中，若在挤压过程中扭距过大，达到30Ν.πι时，降低喂料速度至60 80r/min。优选的，所述的步骤⑷中，挤压机套筒的四段温度分别设定为60 90°C，80 Iio0Caoo 130°C，110 140°C。优选的，所述的步骤(5)中，调节烘箱温度至30 40°C。本发明的有益效果:本发明的采用双螺杆挤压技术生产交联十二烯基琥珀酸淀粉酯，酯化反应和交联反应同时进行，使得工艺大为简便，无“三废”产生，使生产成本降低。挤压法生产交联十二烯基琥珀酸淀粉酯，在反应体系中反应物质的浓度相对较高，因此能达到较高的反应效率。同时，挤压机螺杆的高剪切力作用使得反应物质更加充分的反应，挤压腔内的高温环境促进淀粉酯化变性的同时，可以实现淀粉糊化，从而提高反应效率。本法用挤压法制得了产品长链脂肪酸淀粉酯，其取代度范围达到0.10 0.14。
具体实施例方式下面通过实例进一步说明本发明的技术内容和效果。
一种一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，以玉米淀粉作为原料以十二烯基琥珀酸酐为酯化剂，以三偏磷酸钠为交联剂，经过双螺杆挤压机挤压后，再经干燥、冷却、粉碎而制得。(I)物料配比:物料配比:以玉米淀粉100%计，十二烯基琥珀酸酐3% 6%，三偏磷酸钠1%
2.5% ,氧氧化纳0.5% 1.5% ；(2)加水制备混合料:按配比称取玉米淀粉，加入酯化剂十二烯基琥珀酸酐和交联剂三偏磷酸钠，催化剂氢氧化钠，加蒸馏水调节体系水分含量至30 % 40 %，混合均匀，放置24h至水分含量稳定;(3)挤压设备调试和选择:进料斗的进料速度在挤压开始前调节为60r/min，在挤压开始后调节为与挤压机的螺杆转速同步，达到100 120r/min ;但若在挤压过程中扭距过大，达到30N.πι时，则须降低喂料速度至60 80r/min ;挤压机出料口选择孔径为4 8mm的模头；(4)挤压条件的控制:挤压机参数设置:螺杆转速为70 150r/min，挤压机套筒的四段温度分别设定为60 90°C，80 110°C，100 130°C，110 140°C;将样品放入进料斗，经由进料斗进入挤压机内挤压，完成酯化和交联的同步反应；(5)干燥:
挤压反应完成后把所得产物放入烘箱，调节烘箱温度至30 40°C，对所得产物进行烘干后，在室温下冷却，用粉碎机粉碎后过80目筛子，将所得粉碎后产品置于密封样品袋包装。取代度的测定:称取样品1.5g于80mL烧杯中，用1.5mL乙醇润湿后，加入20mL2.5mol/L盐酸的乙醇溶液酸化样品，搅拌30min后，加入40mL90%的乙醇，继续搅拌lOmin，移入布氏漏斗中，用90%的乙醇淋洗至洗出液中无氯离子为止，然后将漏斗中样品移入250mL的烧杯中，加入7.5mL0.25mol/L的标准氢氧化钠溶液,加蒸懼水至150mL,沸水浴20min后,加入I %酚酞指示剂20滴，搅拌，趁热用0.05mol/L的硫酸溶液滴定至酚酞终点，记录消耗硫酸的体积，同时要用不加酸酐制备的样品作空白。实施例1称取1500克玉米淀粉，加入70克十二烯基琥珀酸酐，25克三偏磷酸钠，15克氢氧化钠，调水分至35%，混合均匀。调节挤压条件，螺杆转速120r/min，挤压出料温度110°C，放入挤压机内，挤压机四段温度分别设定为70、90、110、120°C进行酯化反应。反应后把所得产物放进烘箱后，把烘箱温度调至30 40°C，对挤出物进行烘干，在室温下冷却，用粉碎机粉碎完样品后，将所得样品置于密封样品袋包装。经过取代度的测定，制得的交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的取代度为0.12。实施例2称取1500克玉米淀粉，加入45克十二烯基琥珀酸酐，30克三偏磷酸钠，20克氢氧化钠，调水分至35%，混合均匀。调节挤压条件，螺杆转速100r/min，挤压出料温度130°C，放入挤压机内，挤压机四段温度分别设定为80、100、120、130°C进行酯化反应。反应后把所得产物放进烘箱后，把烘箱 温度调至30 40°C，对挤出物进行烘干，在室温下冷却，用粉碎机粉碎完样品后，将所得样品置于密封样品袋包装。经过取代度的测定，制得的交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的取代度为0.14。
权利要求
1.一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，以玉米淀粉作为原料，以十二烯基琥珀酸酐为酯化剂，以三偏磷酸钠为交联剂，经过双螺杆挤压机挤压后，再经干燥、冷却、粉碎而制得。
2.如权利要求1所述的一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，具体步骤为: (1)物料配比: 物料配比:以玉米淀粉100%计，十二烯基琥珀酸酐3% 6%，三偏磷酸钠I % 2.5% ,氧氧化纳0.5% 1.5% ; (2)加水制备混合料: 按配比称取玉米淀粉，加入十二烯基琥珀酸酐、三偏磷酸钠和氢氧化钠，加蒸馏水调节体系水分含量至30 % 40 %，混合均匀； (3)挤压设备调试和选择: 进料斗的进料速度在挤压开始前调节为60r/min，在挤压开始后调节为与挤压机的螺杆转速同步，达到100 120r/min ;挤压机出料口选择孔径为4 8mm的模头； (4)挤压条件的控制: 挤压机参数设置为螺杆转速为70 150r/min ;将样品放入进料斗，经由进料斗进入挤压机内挤压，完成酯化和交联的同步反应；(5)干燥: 挤压反应完成后把所得产物放入烘箱，对所得产物进行烘干后，在室温下冷却，用粉碎机粉碎后过80目筛，将所得粉碎后产品置于密封样品袋包装。
3.如权利要求2所述的一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，混合均匀后后放置24h至水分分布均匀。
4.如权利要求2所述的一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，所述的步骤(3)中，若在挤压过程中扭距过大，达到30Ν.πι时，降低喂料速度至60 80r/mino
5.如权利要求2所述的一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，所述的步骤⑷中，挤压机套筒的四段温度分别设定为60 90°C，80 110°C，100 130°C, 110 140°C。
6.如权利要求2所述的一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，调节烘箱温度至30 40°C。
全文摘要
本发明涉及一种一步挤压制备交联十二烯基琥珀酸淀粉酯的方法。以玉米淀粉为原料，十二烯基琥珀酸酐为酯化剂，三偏磷酸钠为交联剂，通过双螺杆挤压机作为反应器，一步挤压实现玉米淀粉的酯化和交联，经过干燥、冷却、粉碎等步骤，得到交联十二烯基琥珀酸淀粉酯。本发明方法生产的交联十二烯基琥珀酸淀粉酯取代度范围达到0.10～0.14，挤压过程无“废水”、“废料”和“废气”产生，实现了清洁化制备。交联十二烯基琥珀酸淀粉酯可作为优良乳化剂，应用于提高香精香料稳定性和持久性，并且该产品易于生产的连续化，对环境无污染，有广阔的市场潜力。
文档编号C08B31/04GK103224570SQ20131018633
公开日2013年7月31日 申请日期2013年5月20日 优先权日2013年5月20日
发明者金征宇, 田耀旗, 张灵羽, 周星, 杨哪, 赵建伟, 徐学明, 谢正军 申请人:江南大学