一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺，酯化反应后过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后洗涤后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液；这样就可对酯化反应后的滤液中的氯化钠进行分离，同时制得的氢氧化钠溶液也可再次作为酯化反应的PH调节剂进行利用，降低辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产成本。
【专利说明】一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及辛烯基琥珀酸淀粉酯制备领域，具体涉及一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺。
【背景技术】
[0002]辛烯基琥珀酸淀粉钠，又称辛烯基琥珀酸淀粉酯、烯基丁二酸酯化淀粉，该产品最初由美国Caldwell和Wurzburg研制成功。烯基琥拍酸酯化淀粉是一大类变性淀粉,但被允许使用于食品业的仅有一种，即辛烯基琥珀酸淀粉酯，商品名为纯胶，辛烯基琥珀酸淀粉酯是一种安全性高的乳化增稠剂。它不同于任何一种传统的食用变性淀粉，特别在水包油的乳浊液中有重要作用，具有的特殊功能，因此被广泛应用于各类食品中，如:乳化香精、微胶囊粉末制品、软饮料、调味色拉油、酸乳和乳酪、罐头食品、糖果，且其用量可根据需求添加，无需控制。此外在纺织、造纸以及药品、乳胶涂料中也有使用。
[0003]目前，辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法主要有三种:亦即湿法、有机相法和干法。
[0004]其中，湿法是目前生产食品用辛烯基琥珀酸淀粉酯的主要方法，湿法生产的优点是反应均匀，缺点是酸酐不溶于水，反应是两相反应，要采用乳化方法以增加反应速度，同时酸酐的水解也是不可忽视的问题；
[0005]有机相法生产优点在于反应效率高、产品取代度高、缺点是生产成本高、对环境污染大，用这种方法得到的产品，不适合用于食品或化妆品中；
[0006]干法生产工艺简单、成本低、反应效率高、对环境污染小，需解决的难题是需设法使反应物料均匀混合，以避免局部反应剧烈，这也是干法生产变性淀粉中普遍存在的问题。
[0007]名称为“一种循环利用辛烯基琥珀酸酐制备淀粉酯的方法”(CN102276741A)的中国专利文献记载道如下技术方案:
[0008]I) 100份干基淀粉与100?150份水在30°C?60°C下混合，均质乳化5?30分钟，得到细分散的乳液，然后加入氢氧化钠或碳酸钠调节上述乳液的pH值至8?10 ;
[0009]2)将3份辛烯基琥珀酸酐溶于100?150份质量浓度不小于80%的乙醇得到辛烯基琥珀酸酐溶液；
[0010]3)将步骤I)所得乳液以喷雾形式加入到1000?2000r/min搅拌下的步骤2)所述的辛烯基琥珀酸酐溶液中，控制反应温度为30°C?60°C，反应0.5?I小时，反应完毕用盐酸调节反应液的PH值至5.5?6.5 ;
[0011]4)迅速过滤反应液得到产物和辛烯基琥珀酸酐残液，然后分别用水、乙醇、质量浓度不小于80%的乙醇各洗涤一次产物，洗涤液经过滤后与辛烯基琥珀酸酐残液混合得到辛烯基琥珀酸酐混合液；产物再经干燥、粉碎、过筛即可得到白色的辛烯基琥珀酸淀粉酯；
[0012]5)步骤4)中所 得辛烯基琥珀酸酐混合液经蒸馏、补充辛烯基琥珀酸酐和加溶剂溶解后，即可成为步骤2)所述的辛烯基琥珀酸酐溶液，未反应的辛烯基琥珀酸酐实现循环利用，蒸馏得到的水和乙醇经分馏、调整乙醇浓度后可作为质量浓度不小于80%的乙醇使用。[0013]该技术方案中虽然能实现对未反应的辛烯基琥珀酸酐的回收利用，但是其回收的辛烯基琥珀酸酐溶液中氯化钠浓度高，特别是经过几次循环后，将其回收利用后会对淀粉乳与辛烯基琥珀酸酐的酯化反应的反应速率、产率以及辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度产生影响。
【发明内容】
[0014]本发明的目的在于提供一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺，其可实现对酯化反应中未反应的辛烯基琥珀酸酐进行回收再利用，且回收的辛烯基琥珀酸酐溶液中氯化钠的含量低，不会对淀粉乳与辛烯基琥珀酸酐的酯化反应的反应速率、产率以及辛烯基琥珀酸淀粉酯的取代度产生影响。
[0015]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺，其包括以下步骤:
[0016]S1:将淀粉配置的淀粉乳液与辛烯基琥珀酸酐、氢氧化钠溶液在超声反应釜中超声混匀进行酯化反应；
[0017]S2:酯化反应结束后对反应产物进行中和调节PH，过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后洗涤后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；所述的微微饱和盐浓缩液是指含盐量为22?23%的含盐溶液。
[0018]S3:对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液；.
[0019]将步骤S3中回收得到的氢氧化钠溶液、辛烯基琥珀酸酐，以及步骤S2中回收得到的醇溶液投入超声反应釜中进行酯化反应，
[0020]所述的淀粉乳液中淀粉的质量分数为38?40%，淀粉乳液中的溶剂为乙醇与水按照体积比4:I配制而成。
[0021]进一步的方案为:
[0022]辛烯基琥珀酸酐的添加量为淀粉质量的12?15%。
[0023]超声混匀进行酯化反应的超声功率为180?200W，时间为1.5?2.5h。
[0024]中和调节PH后混合溶液的PH为6.0?6.2。
[0025]超声混匀进行酯化反应时混合体系的PH为7.5?8.0。
[0026]将步骤S3中氯化铵溶液送至化肥厂作为生产原料使用。
[0027]本发明中通过对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液，这样就可对酯化反应后的滤液中的氯化钠进行分离，同时制得的氢氧化钠溶液也可再次作为酯化反应的PH调节剂进行利用，降低辛烯基琥珀酸淀粉酯的生产成本。
【具体实施方式】[0028]以下通过具体实施例来对本发明作进一步说明，但其不应理解为对本发明权利要求书请求保护范围的限定。
[0029]实施例1
[0030]取一定量的淀粉与乙醇与水按照体积比4: I配制而成配置的溶剂配置成淀粉乳液，淀粉乳液中淀粉的质量分数为40% ;将淀粉乳液泵送至超声反应釜中，然后加入辛烯基琥珀酸酐、氢氧化钠溶液以及乙醇水溶液，辛烯基琥珀酸酐的添加量为淀粉质量的15% ;整个混合体系的PH为8.0，启动反应釜超声混匀进行酯化反应，控制超声功率为200W，时间为2.0h ；
[0031]酯化反应结束后向反应产物加入盐酸进行中和调节PH，中和调节PH后混合溶液的PH为6.2 ;然后过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后用水和乙醇溶液分别系第一次后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；
[0032]对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液。回收的氯化铵溶液送至化肥厂作为生产原料使用。
[0033]测得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度约为0.018，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度约为180mPa.S。
[0034]实施例2
[0035]取一定量的淀粉与实施例1中回收的醇溶液与水按照体积比4: I配制而成配置的溶剂配置成淀粉乳液，淀粉.乳液中淀粉的质量分数为38% ;将淀粉乳液泵送至超声反应釜中，然后加入原料辛烯基琥珀酸酐和实施例1中回收的辛烯基琥珀酸酐、氢氧化钠溶液以及乙醇水溶液,辛烯基琥珀酸酐的总添加量为淀粉质量的12% ;整个混合体系的PH为
7.5，启动反应釜超声混匀进行酯化反应，控制超声功率为200W，时间为2.0h ；
[0036]酯化反应结束后向反应产物加入盐酸进行中和调节PH，中和调节PH后混合溶液的PH为6.0 ;然后过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后用水和乙醇溶液分别系第一次后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；
[0037]对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液。回收的氯化铵溶液送至化肥厂作为生产原料使用。
[0038]测得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度约为0.020，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度约为175mPa.S。
[0039]实施例3
[0040]取一定量的淀粉与实施例2中回收的醇溶液与水按照体积比4: I配制而成配置的溶剂配置成淀粉乳液，淀粉乳液中淀粉的质量分数为38% ;将淀粉乳液泵送至超声反应釜中，然后加入原料辛烯基琥珀酸酐和实施例2中回收的辛烯基琥珀酸酐、氢氧化钠溶液以及乙醇水溶液,辛烯基琥珀酸酐的总添加量为淀粉质量的14% ;整个混合体系的PH为7.8，启动反应釜超声混匀进行酯化反应，控制超声功率为200W，时间为2.0h ；
[0041]酯化反应结束后向反应产物加入盐酸进行中和调节PH，中和调节PH后混合溶液的PH为6.0 ;然后过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后用水和乙醇溶液分别系第一次后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；
[0042]对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液。回收的氯化铵溶液送至化肥厂作为生产原料使用。
[0043]测得制得辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度约为0.019，辛烯基琥珀酸淀粉酯配置成6%的溶液、其粘度约为175mPa.S。
[0044]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的 保护范围。
【权利要求】
1.一种生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺，其包括以下步骤:S1:将淀粉配置的淀粉乳液与辛烯基琥珀酸酐、氢氧化钠溶液在超声反应釜中超声混匀进行酯化反应；52:酯化反应结束后对反应产物进行中和调节PH，过滤得到辛烯基琥珀酸淀粉酯和滤液，然后洗涤后回收得到洗涤液，合并洗涤液和滤液进行减压蒸馏分离乙醇，回收得到醇溶液和微饱和盐浓缩液；53:对微饱和盐浓缩液进行冷却过滤，分离得到辛烯基琥珀酸酐以及盐溶液，向盐溶液中加入碳酸氢铵进行反应，然后进行过滤回收得到碳酸氢钠和氯化铵溶液，然后将碳酸氢铵和氢氧化钠进行反应得到碳酸钠溶液，再将碳酸钠溶液与氢氧化钙反应过滤后即可回收得到氢氧化钠溶液；将步骤S3中回收得到的氢氧化钠溶液、辛烯基琥珀酸酐，以及步骤S2中回收得到的醇溶液投入超声反应釜中进行酯化反应，所述的淀粉乳液中淀粉的质量分数为38?40%，淀粉乳液中的溶剂为乙醇与水按照体积比4: I配制而成。
2.如权利要求1所述的生产辛烯基琥珀酸淀粉酯的工艺，其特征在于:辛烯基琥珀酸酐的添加量为淀粉质量的12?15%。
3.如权利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于:超声混匀进行酯化反应的超声功 率为200W，时间为2.0h。
4.如权利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于:中和调节PH后混合溶液的PH为6.0?6.2。
5.如权利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于:超声混匀进行酯化反应时混合体系的PH为7.5?8.0。
6.如权利要求1所述的辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法，其特征在于:将步骤S3中氯化铵溶液送至化肥厂作为生产原料使用。
【文档编号】C08B31/04GK103435707SQ201310352562
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】张晋滔 申请人:广西高源淀粉有限公司