專利名稱：：一種淀粉酯及其制備方法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及變性淀粉領(lǐng)域，具體地說是一種淀粉酯及其制備方法及應(yīng)用。技術(shù)背景淀粉是一種由葡萄糖聚合形成的天然高分子物質(zhì)，具有生物安全性。由于其大分子鏈的作用，在水中對已分散細(xì)小油滴淀粉具有較強(qiáng)的穩(wěn)定能力。但淀粉本身沒有乳化分散能力，如將淀粉酯化，生成醋酸酯淀粉或辛烯基琥珀酸酯淀粉，這種變性后的淀粉將同時(shí)具有乳化功能和穩(wěn)定功能，在水包油體系中應(yīng)用效果很好。天然原淀粉的分子鏈很長，粘度很高，直接酯化所得的淀粉酯仍然具有很高的粘度，顯這種高粘度淀粉酯只適合粘稠狀的體系中應(yīng)用，不適合在飲料等稀薄體系中應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的第一目的在于提供一種低粘度的淀粉酯。本發(fā)明的第二目的在于提供一種上述淀粉酯的制備方法。本發(fā)明的第三目的在于提供上述淀粉酯的應(yīng)用。本發(fā)明的第一目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種淀粉酯，它以天然淀粉為原料，經(jīng)過酯化反應(yīng)制得，其特征在于在經(jīng)過酯化反應(yīng)的前或后，還進(jìn)行了降解反應(yīng)。上述天然淀粉原料為玉米淀粉或/和木薯淀粉或/和馬鈴薯淀粉或/和蠟質(zhì)玉米淀粉或/和小麥淀粉；上述降解反應(yīng)是在攪拌下進(jìn)行，降解反應(yīng)時(shí)間28小時(shí)；上述酯化反應(yīng)時(shí)間26小時(shí)。上述降解反應(yīng)采用酸降解反應(yīng)或采用酶降解反應(yīng)；上述酯化反應(yīng)的酯化劑為醋酸酐或辛烯基琥珀酸酐。上述酸降解反應(yīng)中加入的酸為鹽酸或硫酸，其重量百分比濃度為15%;上述酶降解反應(yīng)中加入的的酶為OC-淀粉酶或(5-淀粉酶或葡萄糖糖化酶。本發(fā)明將天然淀粉先進(jìn)行降解反應(yīng)以降低淀粉的粘度，然后再進(jìn)行酯化反應(yīng)制得淀粉酯；或?qū)⑻烊坏矸巯冗M(jìn)行酯化反應(yīng)生成淀粉酯，然后再進(jìn)行降解反應(yīng)以降低該淀粉酯的粘度從而制得淀粉酯。這樣制得的淀粉酯，粘度低，很適合作為飲料類等稀薄體系的乳化穩(wěn)定劑使用。本發(fā)明的第二目的即上述淀粉酯的制備方法，其特征在于它是以天然淀粉為原料經(jīng)酯化反應(yīng)制得，且在酯化反應(yīng)的前或后還經(jīng)過了降解反應(yīng)。上述天然淀粉優(yōu)選玉米淀粉；上述降解反應(yīng)是在攪拌下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間28小時(shí)，采用酸降解反應(yīng)或釆用酶降解反應(yīng)；上述酯化反應(yīng)時(shí)間26小時(shí)，酯化反應(yīng)的酯化劑為醋酸酐或辛烯基琥珀酸酐。上述酸降解反應(yīng)中加入的酸為鹽酸，其重量百分比濃度為15%，其加入量按淀粉-酸-l:1.53，其中淀粉為重量比，酸為體積比；上述酶降解反應(yīng)中加入的酶為a-淀粉酶，其加入量為10100酶活力單位/g淀粉；上述酯化反應(yīng)中酯化劑的加入量按重量比為淀粉酯化劑=100:110。具體地說，上述淀粉酯的制備方法為它以玉米淀粉為原料，先將玉米淀粉用水調(diào)成波美度1822的淀粉漿，升溫至306(TC，加入重量百分比濃度為2%的鹽酸進(jìn)行酸降解反應(yīng)2小時(shí)，其中鹽酸的加入量按淀粉鹽酸=1:1.53,其中淀粉為重量比，鹽酸為體積比；然后用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液中和至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度1822的淀粉漿，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為7.010.0，升溫至2045'C后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酐=100:110;酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在2045'C,用重量百分比濃度為24。/。的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在7.010.0范圍，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。或上述淀粉酯的制備方法為首先將玉米淀粉原料用水調(diào)成波美度18~22的淀粉漿，升溫至306(TC，加入a-淀粉酶進(jìn)行酶降解反應(yīng)2小時(shí)，其中a-淀粉酶加入量為50酶活力單位/g淀粉；然后先用10W鹽酸中和至pH為3以滅酶30分鐘，再用重量百分比濃度為3Q/。氫氧化鈉溶液回調(diào)至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度1822的淀粉漿，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為7.010.0，升溫至2045'C后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酐-100:110;酯化反應(yīng)期間.-維持溫度恒定在2045'C,用重量百分比濃度為24y。的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在7.010.0范圍，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。本發(fā)明的第三目的是這樣實(shí)現(xiàn)的上述淀粉酯作為一種飲料的乳化穩(wěn)定劑的應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用了酸降解或酶降解的方式降低原料淀粉的聚合度，使本發(fā)明制得的淀粉酯產(chǎn)品在應(yīng)用時(shí)其粘度大幅度下降。例如，本發(fā)明人采用Brookfield粘度計(jì)在25"測定，重量百分比濃度為6%的淀粉未降解時(shí)的糊液粘度達(dá)10000mPa，s，而降解后的糊液粘度僅為2mPas;對于重量百分比濃度為30%的淀粉，其降解后的糊液粘度才達(dá)到10005000mPa's;由此可知，在本發(fā)明中，即使使用重量百分比濃度為1020%的高濃度原料淀粉，也不會(huì)造成本發(fā)明產(chǎn)品的稠度上升，故本發(fā)明產(chǎn)品可作為乳化穩(wěn)定劑在飲料等稀薄體系中應(yīng)用。另外，本發(fā)明中的降解反應(yīng)或酯化反應(yīng)是采用濕法工藝，即先將淀粉用水調(diào)成淀粉漿后再進(jìn)行降解反應(yīng)或酯化反應(yīng)。在濕法工藝的反應(yīng)過程中淀粉仍以固體顆粒態(tài)存在，反應(yīng)結(jié)束后，通過洗滌，可有效去除水溶性的反應(yīng)副產(chǎn)物以及未反應(yīng)完全的化學(xué)原料等,因此相對于干法可以大幅度減少有害物質(zhì)及雜質(zhì)的含量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。濕法工藝相對于干法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在反應(yīng)中反應(yīng)物能充分混勻，從而使反應(yīng)均勻且反應(yīng)完全，使得到的反應(yīng)產(chǎn)物質(zhì)量穩(wěn)定性好?？傊?，本發(fā)明人以天然淀粉為原料，在經(jīng)過酯化反應(yīng)之前或之后進(jìn)行了降解反應(yīng)，就得到了低粘度的淀粉酯產(chǎn)品。該低粘度的淀粉酯產(chǎn)品用于飲料等稀薄體系中是一種優(yōu)良的乳化穩(wěn)定劑。本發(fā)明人還將本發(fā)明實(shí)施例6中得到的產(chǎn)品與蔗糖酯分別作為乳化穩(wěn)定劑應(yīng)用于同一種飲料進(jìn)行比較，其中本發(fā)明產(chǎn)品與蔗糖酯的濃度和用量相同，其結(jié)果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由以上結(jié)果可見，蔗糖酯是一種在飲料中常用的小分子乳化劑，也有很好的乳化作用，但穩(wěn)定性明顯不如本發(fā)明產(chǎn)品。因此本發(fā)明中的淀粉酯兼具乳化作用和穩(wěn)定作用，是一種優(yōu)良的乳化穩(wěn)定劑。具體實(shí)施方式下面通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法為首先以玉米淀粉為原料，將玉米淀粉用水調(diào)成波美度20的淀粉漿，升溫至45'C，加入重量百分比濃度為2%的鹽酸進(jìn)行酸降解反應(yīng)2小時(shí)，其中鹽酸的加入量按淀粉鹽酸=1:2，其中淀粉為重量比，鹽酸為體積比；然后用重量百分比濃度為3Q/。的氫氧化鈉溶液中和至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度20的淀粉漿，用重量百分比濃度為3%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為9.0，升溫至3(TC后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酐=100:5;酯化反應(yīng)期間-維持溫度恒定在3(TC，用重量百分比濃度為3^的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在9.0，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為1600mPa*So實(shí)施例2:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，其步驟如下首先將原料玉米淀粉和小麥淀粉的混合物用水調(diào)成波美度19的淀粉漿，升溫至4(TC，加入oc-淀粉酶進(jìn)行酶降解反應(yīng)2小時(shí)，其中oc-淀粉酶加入量為50酶活力單位/g淀粉；然后先用10W鹽酸中和至pH為3以滅酶30分鐘，再用重量百分比濃度為3V。氫氧化鈉溶液回調(diào)至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度19的淀粉漿，用重量百分比濃度為3%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為8.0，升溫至35。C后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酐=100:7;酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在35'C，用重量百分比濃度為3M的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在8.0，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為3000mPa*So實(shí)施例3:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，采用以下步驟制得稱取1000g蠟質(zhì)玉米淀粉，用水調(diào)成波美度21的淀粉漿，加入重量百分比濃度為2%的鹽酸溶液，鹽酸的加入量按淀粉鹽酸=1:2.5，其中淀粉為重量比，鹽酸為體積比；升溫至45°C，進(jìn)行酸降解反應(yīng)2小時(shí)，反應(yīng)在攪拌下進(jìn)行，然后用4%氫氧化鈉溶液中和至pH為67，過濾，用水洗漆。將洗滌后的淀粉用水調(diào)漿，波美度控制在21。用4%氫氧化鈉溶液調(diào)該淀粉漿pH為8.5，升溫至30°C，緩緩滴加酯化劑醋酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，醋酸酐用量60g，2小時(shí)滴完，滴加同時(shí)維持溫度和pH值不變，醋酸酐滴完后再反應(yīng)1小時(shí)，整個(gè)酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在3(TC左右，用4%氫氧化鈉溶液維持pH為8.5不變。酯化反應(yīng)完畢后過濾，用水洗滌，在60'C以下干燥，粉碎過100目篩，得成品。釆用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為1000mPa*So實(shí)施例4:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，其制備步驟中天然淀粉原料選用木薯淀粉，在酸降解反應(yīng)中，加入的是重量百分比濃度為5%的硫酸溶液，硫酸的加入量按淀粉硫酸-l:1.5，其中淀粉為重量比，硫酸為體積比；反應(yīng)溫度30'C，攪拌反應(yīng)8h;酯化反應(yīng)中波美度控制在20，酯化劑用辛烯基琥珀酸酐，用量為30g，2小時(shí)滴完，辛烯基琥珀酸酐滴完后再反應(yīng)3h，整個(gè)酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在35。C左右。其余同實(shí)施例3。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為2500mPas。實(shí)施例5:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，其制備步驟中天然淀粉原料選用馬鈴薯淀粉，調(diào)成波美度21的淀粉漿，在酶降解反應(yīng)中按70酶活力單位/g淀粉加入p-淀粉酶，控制酶解溫度5(TC，攪拌反應(yīng)3h;用10M鹽酸調(diào)pH3.0，攪拌30min滅酶，再用4%氫氧化鈉溶液中和至pH6.5，過濾，用水洗滌。酯化反應(yīng)中波美度控制在21，酯化劑用醋酸酐，用量為30g，醋酸酐滴完后再反應(yīng)lh，整個(gè)酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在35'C左右，用4%氫氧化鈉溶液維持pH為8.5不變。其余同實(shí)施例3。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為2000mPas。實(shí)施例6:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，其制備步驟中天然淀粉原料選用小麥淀粉，調(diào)成波美度19，酶解反應(yīng)中，按30酶活力單位/g淀粉加入葡萄糖糖化酶，控制酶解溫度5(TC，攪拌反應(yīng)5h;酯化反應(yīng)中波美度控制在19,酯化劑用辛烯基琥珀酸酐，用量為30g，辛烯基琥珀酸酐滴完后再反應(yīng)3h，整個(gè)酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在35'C左右，用4^氫氧化鈉溶液維持pH為8.5不變。其余同實(shí)施例5。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為2200mPa*So實(shí)施例7:本發(fā)明中淀粉酯的制備方法，采用以下步驟制得稱取1000g玉米淀粉，用水調(diào)成波美度1822的淀粉漿，用4%氫氧化鈉溶液調(diào)該淀粉漿pH為8.5，升溫至35'C，緩緩滴加酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)，辛烯基琥珀酸酐用量30g，2小時(shí)滴完，滴加同時(shí)維持溫度和pH不變，辛烯基琥珀酸酐滴完后再反應(yīng)3小時(shí)，整個(gè)酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在35'C左右。用4%氫氧化鈉溶液維持pH為8.5不變。酯化反應(yīng)完畢后過濾，再重新用水調(diào)淀粉漿用水洗滌，將洗滌后的淀粉用水調(diào)漿，波美度控制在20，按50酶活力單位/g淀粉加入a-淀粉酶，控制酶解溫度5(TC，攪拌反應(yīng)3h;用10M鹽酸調(diào)pH3.0，攪拌30min滅酶，再用4%氫氧化鈉溶液中和至pH6.5，過濾，用水洗滌。在60'C以下干燥，粉碎過100目篩，得成品。采用上述方法制得的淀粉酯，當(dāng)重量百分比濃度為30%時(shí)的糊液粘度為4200mPaSo實(shí)施例8:本發(fā)明中的淀粉酯作為一種飲料的乳化穩(wěn)定劑的應(yīng)用稱取10g本發(fā)明實(shí)施例2中的淀粉酯于少量蒸餾水中，沸水浴糊化20min，冷卻到室溫，加入8g桔子香精，再加入少量蒸餾水，使溶液總體積為lOOmL，用均質(zhì)機(jī)在1020MPa壓力下均質(zhì)兩次，即得乳狀液。此乳狀液用蒸餾水稀釋1000倍后觀察，5天內(nèi)均沒有沉淀產(chǎn)生，也沒有油相析出，表明本發(fā)明中的淀粉酯有很好的乳化穩(wěn)定效果。權(quán)利要求1、一種淀粉酯，它以天然淀粉為原料，經(jīng)過酯化反應(yīng)制得，其特征在于在經(jīng)過酯化反應(yīng)的前或后，還進(jìn)行了降解反應(yīng)。2、如權(quán)利要求1所述的淀粉酯，其特征在于所述天然淀粉原料為玉米淀粉或/和木薯淀粉或/和馬鈴薯淀粉或/和蠟質(zhì)玉米淀粉或/和小麥淀粉；所述降解反應(yīng)是在攪拌下進(jìn)行，降解反應(yīng)時(shí)間28小時(shí)；所述酯化反應(yīng)時(shí)間26小時(shí)。3、如權(quán)利要求2所述的淀粉酯，其特征在于所述降解反應(yīng)采用酸降解反應(yīng)或采用酶降解反應(yīng)；所述酯化反應(yīng)的酯化劑為醋酸酐或辛烯基琥珀酸酐。4、如權(quán)利要求3所述的淀粉酯，其特征在于所述酸降解反應(yīng)中加入的酸為鹽酸或硫酸，其重量百分比濃度為15%;所述酶降解反應(yīng)中加入的的酶為a-淀粉酶或(3-淀粉酶或葡萄糖糖化酶。5、如權(quán)利要求14中任一權(quán)利要求所述淀粉酯的制備方法，其特征在于它是以天然淀粉為原料經(jīng)酯化反應(yīng)制得，且在酯化反應(yīng)的前或后還經(jīng)過了降解反應(yīng)。6、如權(quán)利要求5所述的淀粉酯的制備方法，其特征在于所述天然淀粉為玉米淀粉；所述降解反應(yīng)是在攪拌下進(jìn)行，反應(yīng)時(shí)間28小時(shí)，采用酸降解反應(yīng)或采用酶降解反應(yīng)；所述酯化反應(yīng)時(shí)間26小時(shí)，酯化反應(yīng)的酯化劑為醋酸酐或辛烯基琥珀酸酐。7、如權(quán)利要求6所述的淀粉酯的制備方法，其特征在于所述酸降解反應(yīng)中加入的酸為鹽酸，其重量百分比濃度為15%，其加入量按淀粉酸=1:1.53，其中淀粉為重量比，酸為體積比；所述酶降解反應(yīng)中加入的酶為oc-淀粉酶，其加入量為10100酶活力單位/g淀粉；所述酯化反應(yīng)中酯化劑的加入量按重量比為淀粉酯化劑-100:110。8、如權(quán)利要求5所述的淀粉酯的制備方法，其特征在于它以玉米淀粉為原料，先將玉米淀粉用水調(diào)成波美度1822的淀粉漿，升溫至3060。C，加入重量百分比濃度為2%的鹽酸進(jìn)行酸降解反應(yīng)2小時(shí)，其中鹽酸的加入量按淀粉鹽酸=1:1.53，其中淀粉為重量比，鹽酸為體積比；然后用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液中和至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度1822的淀粉漿，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為7.010.0，升溫至2045。C后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酐=100:110;酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在2045°C，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在7.010.0范圍，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。9、如權(quán)利要求5所述的淀粉酯的制備方法，其特征在于首先將玉米淀粉原料用水調(diào)成波美度1822的淀粉漿，升溫至306(TC，加入a-淀粉酶進(jìn)行酶降解反應(yīng)2小時(shí)，其中a-淀粉酶加入量為50酶活力單位/g淀粉；然后先用10%鹽酸中和至pH為3以滅酶30分鐘，再用重量百分比濃度為3%氫氧化鈉溶液回調(diào)至pH為67;再將此已降解的淀粉重新調(diào)成波美度1822的淀粉漿，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)該淀粉漿的pH為7.010.0，升溫至2045'C后通過緩緩加入酯化劑辛烯基琥珀酸酐進(jìn)行酯化反應(yīng)5小時(shí)，其中辛烯基琥珀酸酐加入量按重量比為淀粉酸酑=100:110;酯化反應(yīng)期間維持溫度恒定在2045°C，用重量百分比濃度為24%的氫氧化鈉溶液維持pH值恒定在7.010.0范圍，酯化反應(yīng)完畢后得產(chǎn)品。10、所述淀粉酯作為一種飲料的乳化穩(wěn)定劑的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明提供了一種淀粉酯及其制備方法及應(yīng)用。該淀粉酯是以天然淀粉為原料，經(jīng)過酯化反應(yīng)制得，其特征在于在經(jīng)過酯化反應(yīng)的前或后，還進(jìn)行了降解反應(yīng)。該淀粉酯的制備方法，是將天然淀粉原料進(jìn)行降解反應(yīng)以降低淀粉的粘度，然后再進(jìn)行酯化反應(yīng)后生成淀粉酯，此淀粉酯即為低粘度淀粉酯?；蛘邔⑻烊坏矸墼舷冗M(jìn)行酯化反應(yīng)后生成淀粉酯，然后再進(jìn)行降解反應(yīng)以降低該淀粉酯的粘度，即得到低粘度淀粉酯。本發(fā)明產(chǎn)品用于油料、香精、香料等油性物質(zhì)在水中的乳化穩(wěn)定，有很好的效果。本發(fā)明還提供了該淀粉酯作為乳化穩(wěn)定劑在飲料等稀薄體系中的應(yīng)用。文檔編號C08B31/02GK101139401SQ20071009288公開日2008年3月12日申請日期2007年10月25日優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日發(fā)明者勛劉,濤張,毅黃申請人:重慶泰威生物工程股份有限公司