（农产品加工及贮藏工程专业论文）辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯的制备及其性质的研究.pdf

捅要 ， 本论文主要研究了以糯玉米淀粉为原料制备辛烯基琥珀酸淀粉酯( o s a m s ) 的制备工艺，研究了辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯的物化性质，并对辛烯基琥珀酸 1 淀粉酯的酸降解进行了研究。主要研究结果如下： 采用水相法制备辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯，对影响酯化反应的淀粉乳浓 度、反应温度、p h 值、反应时间几个因素进行了研究。实验结果表明：( 1 ) 影响 。l i ， 辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯取代度主要因素的主次顺序为( 由大g o d , ) ：p h 值， t 时间，淀粉乳浓度，温度。( 2 ) 通过正交试验确定了制备辛烯基琥珀酸糯玉米淀 粉酯的最佳工艺条件：p h 值为8 5 ，温度为3 5 ，反应时间为6 h ，淀粉乳浓度 为3 5 ，酸酐3 ( 以干淀粉计) ，可制得取代度为0 0 2 0 0 的辛烯基琥珀酸糯玉米淀 粉酯。 对辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯的物化性质和微观结构进行了研究。实验结果 表明：( 1 ) 辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯随着取代度提高，透明度、溶胀性有所提 高，冻融稳定性增强，凝沉性降低；辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯淀粉糊具有剪切 i 变稀的现象，属于假塑性流体：( 2 ) 酯化反应对淀粉颗粒形态有一定程度的改变， t o s a - w m s 淀粉颗粒表面变得比较粗糙，颗粒的棱角变得比较模糊。( 3 ) 随着糖浓度 的增加，o s a - i d d s 的粘度，透明度，乳化稳定性均有所提高。( 4 ) 盐( n a c l 、k c l 、 c u s 0 4 、c a c l 2 ) 对o s a 一删s 粘度的影响，o s a - 1 d , i s 的粘度对盐十分敏感，当盐浓 度为0 5 时，其粘度已经有大幅度的降低，基本上降到最低点，盐浓度大于0 5 后，o s a - ! 釉i s 的粘度降得很少。n a c l 对o s a - i d d s 透明度的影响，n a c l 会大大降 低o s a - w m s 的透明度，当n a c l 浓度为0 2 5 时，o s a - w m s 的透明度已经有显著的 降低，继续增加n a c l 的浓度，透明度没有太大的变化。n a c l 对o s a w m s 乳化稳 定性的影响，n a c l 会破坏o s a w m s 的乳化稳定性，随着n a c l 浓度的增加，o s a w m s 的乳化稳定性逐渐下降。n a c l 对o s a - i d d s 的凝沉性的影响，随着n a c l 浓度的增 加，0 s a w m s 的凝沉性逐渐增大。( 3 ) 柠檬酸对o s a w m s 的性质有较大的影响， 当酸的浓度为0 2 5 埘，就可以大大降低o s a w m s 的透明度、乳化稳定性，增大 凝沉性。柠檬酸浓度小于0 1 时，o s a w m s 乳化稳定性比较好。 采用酸法分别在水溶剂和己醇溶剂中处理o s a w t i i s ，得到低粘度的0 s a w m s ， 对其影响因素和结构进行了 i ) f 究。实验结果：( 1 ) 通过中心组合设计剥o s aw m s 进行了酸解研究，建直了制备低粘度o s aw m s 的数学模型： 醴水解粘度模型 y = 11 4 2 8 7 2 61 5 6 0 5 3 x - 3 3 1 6 8 9 x ：一1 9 4 3 0 4 0 x ，+ 0 0 2 0 1 8 6 x i x ：+ 0 0 2 1 5 9 l x x ， 02 2 2 0 5 x 2 x p 0 o 1 9 3 6 7 x 。2 十0 0 2 4 9 0 3 x ：2r 1 8 7 6 6 3 x 。2 酸醇解粘度模型 y = 1 8 5 2 2 3 6 1 5 6 6 2 8 x 。一03 7 4 3 8 x ：一6 5 1 8 5 1 xr o0 2 3 2 7 0 x ，x 。十0 5 5 0 6 3 x x ，+ 0 1 1 0 1 l x 。x 。+ 0 0 1 2 7 2 7 x 。2 。1 1 1 5 7 1 x 2 2 + 0 0 4 1 6 5 0 x ，2 91 7 5 1 4 x x 。x ， 可以根据需要o s a - w t , i s 的粘度，通过分析软件计算出各个参数值，从而指导制备 低粘度o s a w m s 。 ( 2 ) 酸水解年酸一醇解的o s h w m s 的粘度随着处坪稃度的加深( 水解时间的延长、 温度的增加、酸浓度的增大) 其粘度逐渐下降，由假塑性流体逐渐变为f 顿流 体。在笔者的研究范围内，酸水解和酸一醇解过程中，温度、时间对o s a w m s 的 粘度和水解率均有显著的影响，酸浓度对其粘度和水解率也有较大的影响。 ( 3 ) 酸水解和酸一醇解后的o s a w m s 的分f 量变小，在相同的处理条件f ，艘醇 解后的o s a - i n s 具有较低的粘度和水解率，o s a w 1 1 s 分子的破环程度也较小。 ( 4 ) 酸水解和酸一醇解后的o s h 一帆s 的乳化稳定性均有所降低。 关键词：糯砸米淀粉辛烯基琥珀酸淀粉酯酯化酸解性质 2 a b s t r a c t t h ed i s s e r t a t i o nm a i n l ys t u d i e dt h a tt h ew a x ym a i z es t a r c ha st h er a w -+ m a t e r i a lw a sp r e p a r e do c t e n y ls u c c i n i ca n h y d r i d em o d i f i e dw a x ym a i z e s t a r c h ( o s a w m s ) a n dg o tt h eo p t 1 m i z a t i o nt e c h n i q u e ，s t u d i e dt h eo s a w m s p h y s i c b c h e m i c a lp r o p e r t i e s ，a n dc o n d u c t e dt h er e s e a r c ht ot h eo s a - w m s a c i dd e g r a d a t i o n ( i nw a t e ra n di na l c o h 0 1 ) p a r t i c u l a rr e s e a r c hw o r ka s f o ll o w s o c t e n y ls u c c i n i ca n h y d r i d em o d i f i e dm a i z es t a r c hw a sp r e p a r e di n a q u e o u ss l u r r ys y s t e m sa n dt h em a j o rf a c t o r sa f f e c t i n gt h ee s t e r i f i c a t i o n w e r ei n v e s t i g a t e ds y s t e m a t i c a l l y t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a t ( 1 ) t h e r ew a st h eh e i g h to r d e ro fa f f e c tf a c t o r so ft h ed e g r e eo f s u b s t i t u t i o n ( d s ) ，p hv a l u e ，h y d r o l y s i st i m e ，c o n c e n t r a t i o no fs t a r c h ， t e m p e r a t u r e ( 2 ) d e t e r m i n e dt h eo p t i m i z a t i o nt e c h n i q u eo fo s a w m st h r o u g h t h eo r t h o g o n a le x p e r i m e n t ，t h ep hv a l u ei s8 5 ，t h et e m p e r a t u r ew a s3 5 ， t h er e a c t i o nt i m ew a s6h o u r s ，t h ec o n c e n t r a t i o no fs t a r c hw a s3 5 。t h e f lo c t e n y ls u c c i n i ca n h y d r i d ew a s3 ( b yd r i e ds t a r c hw e i g h t ) ，m a ym a k e t h ed s o fo s a w m sa b o u t0 0 2 0 0 t h ep h y s i c o c h e m i c a lp r o p e r t i e sa n dt h em i c r o s c o p i cs t r u c t u r eo f o s a w m sw e r es t u d i e d t h ee x p e r i m e n t a lr e s u l ti n d i c a t e dt h a t ，( 1 ) t h e o s a w m sa l o n gw i t ht h ed se n h a n c e m e n t ，t h et r a n s p a r e n c y ，t h es w e l l i n g p o w e rh a dt h ee n h a n c e d ，t h ef r e e z i n ga n dt h a w i n gs t a b i l i t yh a d s t r e n g t h e n e d ，r e t r o g r a d a t i o nh a dr e d u c e d ：t h eo s a w m sp a s t eh a dh i g h s h e a r t h in n i n gb e h a v i o r s ，b e l o n g e dt ot h ep s e u d o p l a s t i cf l u i d ；( 2 ) t h e e s t e r i f i c a t i o nr e a c t i o nm a d et h eg r a n u l eo fo s a w m sh a dac h a n g et os o m e e x t e n t ，t h eo s a w m sg r a n u l es u r f a c ec h a n g e dq u it er o u g h l y ，t h eg r a n u l e e d g e sa n dc o r n e r sc h a n g e dq u i t ef u z z i l y ( 3 ) a l o n gw i t ht h es u g a r c o n c e n t r a t i o n i n c r e a s i n g ，t h eo s a m sv i s c o s i t y ，t h et r a n s p a r e n c y ，t h e e m u l s i o ns t a b i l i t yh a dt h ee n h a n c e d ( 4 ) s a l t s ( n a c i ，k c l ，c u s 0 4 ，c a c l 2 ) 3 t oo s a w m sv i s c o s i t yi n f l u e n c e t h ev i s c o s i t yo fo s a - w m st os a l t sw a s e x t r e m e l ys e n s i t i v e ，w h e nt h es a l i n i t yw a s0 5 ，i t sv i s c o s i t ya l r e a d y h a dl a r g es c a l er e d u c i n g ，b a s i c a l l yf a l l st ot h ep e r i g e e ，a f t e rt h e s a l i n i t yi sb i g g e rt h a n0 5 t h eo s a w m sv i s c o s i t yf e l lv e r ym u c hf e w t h es a l t st ot h eo s a w m st r a n s p a r e n c yi n f l u e n c e ，t h es a l t sc a nr e d u c e o s a w m sg r e a t l yt h et r a n s p a r e n c y ，w h e nt h es a l i n i t yi s0 2 5 ，t h eo s a w m s t r a n s p a r e n c ya l r e a d yh a dr e m a r k a b l er e d u c i n g ，c o n t i n u e dt oi n c r e a s e c o n c e n t r a t i o no fs a l t s 。t h et r a n s p a r e n c yn o tt o ob i gc h a n g e t h es a l t s t ot h eo s a w m se m u l s i o ns t a b l ei n f l u e n c e t h es a l tc a nd e s t r o yo s a w m s t h ee m u l s i o ns t a b i l i t y ，a l o n gw i t ht h es a l i n i t yi n c r e a s i n g ，t h eo s a w m s e m u l s i o ns t a b i l i t yd r o p p e dg r a d u a l l y t h es a l t st oo s a w m sr e t r o g r a d a t i o n i n f l u e n c e ， a l o n gw i t ht h es a l i n i t yi n c r e a s i n g ， o s a w m sr e t r o g r a d a t i o n i n c r e a s e dg r a d u a ll y ( 3 ) t h el e m o na c i dh a dt h et r e m e n d o u si n f l u e n c et o t h eo s a m sp r o p e r t y ，w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fl e m o na c i dw a s0 2 5 ，m a y r e d u c eo s a w m sg r e a t l yt h et r a n s p a r e n c y ，t h ee m u l s i o ns t a b i l i t y ， i n c r e a s e dr e t r o g r a d a t i o np r o p e r t y w h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fl e m o na c i d w a sl e s st h a n0 1 t h ee m u l s i o ns t a b i l i t yo fo s a w m sw a st h es f l l l ea st h a t w i t h o u t1 e m o na c i d ：， u s i n gt h ea c i dp r o c e s ss e p a r a t e l yp r o c e s s e so s a w m s i nt h e h y d r o s o l v e n ta n dt h ee t h a n o ls o l v e n t ，o b t a i n e dt h el o w v 川l s c o s i t yo s a w m s ， t h er e s e a r c ht oi t si n f l u e n c ef a c t o r sa n dt h es t r u c t u r ew e r es t u d i e d e x p e r i m e n t a lr e s u i t ，( 1 ) h a dc o n d u c t e dt h ea c i d o l y s i sr ；s j 矗r c ht h r o u g ht h e c e n t r a lc o m b i n a t i o nd e s i g nt oo s a w m s ，h a de s t a b l i s h e dt h ep r e p a r a t i o n l o wv i s c o s i t yo s a - w m sm a t h e m a t i c a lm o d e l ： i a c i dh y d r o l y s i sv i s c o s i t ym o d e l y = ：11 4 2 8 7 2 6 1 5 6 0 5 3 x 一3 3 1 6 8 9 x 2 1 9 4 3 0 4 0 x ，+ o 0 2 0 i 8 6 x ，x 。+ o 0 2 1 5 9 1 x x 。 + o 2 2 2 0 5 x 2 x 。+ o 0 1 9 3 6 7 x 2 + o 0 2 4 9 0 3 x 2 ”1 ：8 7 6 6 3 x , 。一 t ； a c i d e t h a n o lv i s c o s i t ym o d e l y = 1 8 5 2 2 3 6 1 5 6 6 2 8 x 。一0 3 7 4 3 8 x ：一6 5 1 8 5 1 x 。+ o 0 2 3 2 7 0 x - x z + 0 5 5 0 6 3 x , x 。+ o 4 1 l o l l x ：x 。+ o 0 1 2 7 2 7 x 1 2 + 1 1 1 5 7 1 x ? + 0 0 4 1 6 5 0 x 3 2 9 1 7 6 1 4 x 。x ：x ， a c c o r d i n gt ot h en e e d e dv i s c o s i t yo fo s a 一删s t h r o u g ha n a l y z e st h e s o f t w a r et oc a l c u l a t ee a c hp a r a m e t e rv a l u e ，t h u sw ei n s t r u c t e dt h e p r e p a r a t i o no fl o wv i s c o s i t yo s a w m s ( 2 ) t h ee x t e n to fa c i dh y d r o l y s i s a n dt h ea c i d e t h a n o lt r e a t m e n td e e p e n e d ( h y d r o l i s i st i m ea l o n gw i t ht h e d e g r e eo fp r o c e s s i n gt ol e n g t h e n ，t e m p e r a t u r ei n c r e a s e ，a c i d c o n c e n t r a t i o ni n c r e a s e s ) ，i t sv i s c o s i t yd r o p p e dg r a d u a l l y ，i t sp a s t e b e c a m et h en e w t o n i a nf l u i dg r a d u a l l yf r o mt h ep s e u d o p l a s t i cf l u i d i n a u t h o r sr e s e a r c hs c o p e ，i nt h ep r o c e s s i n go fa c i dh y d r o l y s i sa n dt h ea c i d e t h a n o lh y d r o l y s i s ，t h et e m p e r a t u r e ，t h et i m eh a dt h er e m a r k a b l e i n f l u e n c et ot h eo s a w m sv i s c o s i t ya n dt h eh y d r o l i s i sr a t e ，t h ea c i d c o n c o n t r a t i o na l s oh a dt h et r e m e n d o u si n f l u e n c et oi t sv i s c o s i t ya n dt h e h y d r o l i s i sr a t e ( 3 ) a c i dh y d r o l y s i sa n da c i d a l c o h o l y s i so s a w m s m o l e c u l a rq u a n t i t a t i v ec h a n g e ds m a l l ，u n d e rt h es a m ep r o c e s sc o n d i t i o n ， a f t e ra c i d a l c o h o l y s i so s a w m sh a dt h el o wv i s c o s i t ya n dt h eh y d r o l i s i s r a t e ，t h eb r o k e nd e g r e eo fo s a w m sg r a n u l ew a sa l s os m a l l ( 4 ) t h ea c i d h y d r o l y s i sa n dt h ea c i d a l c o h o l y s i so s a - w m se m u l s i o ns t a b i l i t yh a d r e d u c e d k e yw a r d s ：w a x ym a i z es t a r c h ，o c t e n y s u c c i n i ca n h y d r i d em o d i f i e ds t a r c h ， e s t e r i f i c a t i o n ，a c i dh y d r o l y s i s ，p r o p e r t i e s 5 论文独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行研究工作所取 得的成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，学位论文中不包 含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川农业大学 或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所 做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：剞浅波 关于论文使用授权的声明 年月日 本人完全了解四川农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意四川农业 大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 研究生签名：年月日 矿6 每6 乒谗b 乍 名签师导 第一章文献综述 ：_ ：? 1 1 概述 ：，一 辛烯基琥珀酸淀粉酯( s t a r c ho c t e n y l s u c c i n a t ee s t e r s ，简称o s a s ) 又 称辛烯基琥珀酸酯化淀粉，它是利用疏水性烯基( 碳原子8 2 0 个不等) 琥珀酸 酐( a s a ) 生产出的一系列淀粉酯产品。此产品早在1 9 5 3 年，由美国的 i - 、i f 。 、。 c g c a l d w e l l 和0 b w u r z b u r g 研制成功并申请有关专利。1 9 7 2 年美国出版的食 品用品化学手册上已列有此产品，而1 9 9 7 年才出现在中国的食品添加剂手册上。 目前，辛烯基琥珀酸淀粉酯是唯一一种能用于食品业的烯基琥珀酸酯化淀粉。 由于受到诸多因素的限制，目前这种淀粉酯产品主要依赖进口。2 0 0 1 年底，杭 州瑞霖化工有限公司实现了该产品的工业化生产，填补了我国该项技术空白。 1 2 辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备 、 一，；： o s a s 的酯化工艺主要有以下三种】： ! 、 干法工艺，淀粉与一定量的碱混合，在喷水至淀粉含水1 5 - 3 0 ，然后喷 入用有机溶剂事先稀释的辛烯基琥珀酸酐，混匀后加热反应；或者是先将淀粉悬 浮于0 7 一1 的n a o h 溶液中，过滤，待淀粉干燥至所需水分，喷入辛烯基琥珀 酸酐，混匀后加热进行反应。干法工艺的特点是生产工艺简单，成本低，反应效 率高，对环境的污染较轻，但缺点是没法使反应物料充分均匀混合进行反应；避 免局部反应过于剧烈。影响辛烯基琥珀酸淀粉酯取代度的因素主要有淀粉含水 量、碱的用量、碱化时间、酸酐的丙酮稀释倍数、反应温度、反应时间和酸酐用 量。 湿法工艺，在一定的温度下，在淀粉乳中缓慢加入辛烯基琥珀酸酐，保持 搅拌，同时用碱中和产生的酸，控制p h 值在碱性范围，反应到终点后，将淀粉 乳的p h 值调节至6 5 - 7 0 ，再用有机溶剂清洗数遍、过滤、喷雾干燥。此法通 常在常温下进行，淀粉乳浓度为4 0 ，p h 值控制在8 5 左右，反应时间根据所需 的产品取代度而定。湿法工艺的特点是反应均匀，缺点是酸酐不溶于水，反应是 。 l 两相反应，要采用乳化方法以增加反应速度，一般反应时要将辛烯基琥珀酸酐用 有机试剂稀释，如乙醇、异丙醇等。影响取代度的因素主要有酸酐用量、反应体 系的p h 值、反应时间、酸酐的溶剂等等。 有机溶剂法是以惰性有机溶剂( 如乙醇、丙酮、异丙醇、苯等) 为介质， 淀粉颗粒分散其中，缓慢加入辛烯基琥珀酸酐。由于体系中含水量少，淀粉不易 糊化，因此可在较高的温度下反应( 有溶剂的沸点而定) ，反应产生的酸可用毗 啶等碱性有机溶剂来中和。反应结束后过滤，用有机溶剂洗涤数次，溶剂可回收 使用。有机溶剂法工艺的特点是反应效率高、产品取代度高、但生产成本高，对 环境污染大，且该法生产的o s a s 也不适合用于食品和化妆品。影响取代度的因 素有，有机溶剂与水的比例、反应温度、碱的用量、反应时间、酸酐用量等。 。jj 1 3 辛烯基琥珀酸淀粉酯的性质 辛烯基琥珀酸淀粉酯有一个疏水的烯基长链，还有一个亲水的羰基基团， 二者的比例为1 ：1 ，成为具有很强乳化作用的两性分子。在用于水包油乳状液 ， + 一， 体系中时，亲水的羰基基团伸入水中，亲油的烯基长链伸入油中，多糖长链在油 水界面上形成一层很厚的界膜，而小分子乳化剂只能形成单分子的界面膜，并 一 ：；， 大幅度地降低了油水的界面张力，从而有效地降低了油水体系的自由能，并使不 。 。 。：” 同的油滴带上相同的负电荷而彼此间产生排斥作用，通过这三种因素，使乳化体 “ 系具有很好的稳定性o “1 。 。与未酯化的淀粉比较，其粘度提高，且粘度较稳定，凝胶强度略有下降， 蒸煮物的抗老化稳定性也得以提高，在酸、碱溶液中均具有很好的稳定性，在冷 热水中均具有较好的水溶性和稳定性。j ：+ ： 1 4 辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用 1 4 ：1 在食品领域中的应用 17 4 1 1 在饮料工业中的应用 。 。， 。： ：，_ i 。 低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯可作为无酒精饮料中调味剂的稳定剂。由于低 、 ， 粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯具有冷水可溶性，很好的乳化稳定性，在碳酸饮料中， 能完全代替阿拉伯胶，即使用量较少，也不会对乳化液颗粒大小、悬浮效力和乳 化稳定性有任何不良影响，乳化液也没有出现沉淀及油水分层现象【7 - 9 。 1 4 1 2 在调味色拉油中的应用 高粘度的辛烯基琥珀酸淀粉酯对于高粘度高含油体系( 如色拉调味品) 是优 良的稳定剂。使用辛烯基琥珀酸淀粉酯不仅提供一定的粘度，而且在均质化阶段 对油的分散十分有效，可以得到滑溜的奶油状的乳化液。另外，它们能增进乳化 液稳定性，低温贮藏期间具有良好的粘度稳定性及全面改善组织结构的特性”j 1 4 1 3 在微胶囊中的应用 用辛烯基琥珀酸淀粉酯做壁材，只需将芯材和作为壁材的配化淀粉的乳状 液直接喷雾干燥即可：而传统的制备微胶囊的方法是将芯材和壁材( 即水溶性胶 类如阿拉伯胶、麦芽糊精等) 混合，在乳化剂的作用下制成乳状液，再利用喷雾 干燥的方法使壁材沉积在芯材表面得到微胶囊，或者是在芯材和壁材的乳状液中 加入无机盐、有机溶剂或交联剂，使壁材由于脱水或聚合沉积在芯材表面，从而 得到微胶囊。辛烯基琥珀酸淀粉酯作为微胶囊壁才在许多方面优于其它的微胶囊 壁材，如阿拉伯胶，麦芽糊精等。与阿拉伯胶相比，变性淀粉粘度要低得多，制 备的乳状液更稳定进料时的固形物浓度可以更高。如用阿拉伯胶的固形物一般 限制在3 5 ，而用变性淀粉时固形物可达5 0 ，这可使香料的损失显著减少【1 1 1 。 与麦芽糊精相比，辛烯基琥珀酸淀粉酯的包埋效率更高，因为麦芽糊精是分散在 水中的，在喷雾干燥时要先吸附于芯材表面上再凝聚固化才有包埋作用，而辛烯 基琥珀酸淀粉酯在乳状液中大都以吸附在了油水界面上，当喷雾干燥时可立即 在芯材表面凝聚固化。此外，以低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯为壁材制得的微胶囊 从干燥速度、油脂包埋率、产品稳定性以及微胶囊粉末在水中的再分散能力角度 来看，都比阿拉伯胶、糊精、麦芽糊精等传统壁材好。、- ； 1 4 1 4 在食品工业中的其他应用 研究表明，可用玉米淀粉制备辛烯基琥珀酸淀粉酯，取代干酪中的酪朊酸 盐( 取代量小于8 0 ) ，用4 8 5 的水，1 3 3 的变性淀粉，1 3 3 的酪肮酸盐及 其他一些无机盐等成分配制成代脂品与含2 6 6 的酪肮酸盐的天然干酪质量相 近【12 1 。 辛烯基琥珀酸淀粉酯加入肉浆中可以明显地增强肉浆的弹性、持水性和粘 性。这在一定程度上也是利用了其乳化和增稠特性【1 3 】。 其独特的乳化性质与低温稳定性使其在其它食品乳状液如焙烤用乳化剂、维 生素悬浮液、含油脂的液态食品中也获得广泛应用。在焙烤食品上可与糊精、蛋 白质、米粉、玉米粉、面包屑、盐等混合，再包裹在鸡块外面焙烤，能得到外观 壳色泽均一、类似油炸的产品【1 4 j 。 1 4 2 在纺织和造纸工业中的应用 。 j 纯胶可用于纺织工业，用纯胶进行经纱上浆，能提高纺织性能和浆能力， 纺织效率可提高1 一2 l 1 5 j 。l a c o u r s e ，n o r m a nl 用辛烯基琥珀酸淀粉酯或十四 t tl 烯基琥珀酸淀粉酯与乳化剂、大豆油等配成的浆料对玻璃纤维上浆后发现玻璃纤 维的移动助滞力力和玻璃缕的完整性有了很大的改善。用这种浆料上浆的玻璃纤 维得到的薄膜，与不用这种变性淀粉或仅用酸解淀粉的浆料上浆得到的薄膜相 比，移动系数从不用淀粉的0 4 ，用酸解淀粉的0 3 8 下降到了0 1 9 ，而薄膜的完 整率则分别从o ，0 1 7 上升到了9 0 。 在造纸上用纯胶上浆能赋予纸张抗水性，使纸张基质更加致密。用纯胶和阳 离子淀粉等比例混合用于纸张施胶，可提高纸张的施胶度和透气度。如把经过纯 胶内施胶后的纸张与采用氧化淀粉进行内施胶的纸张进行比较，其紧密度、抗张 指数、耐折度、平滑度都有了提高。将纯胶用于外施胶可提高纸张的表面强度。 1 ：4 。3 在其他工业中的应用 在制药工业，辛烯基琥珀酸淀粉酯可以作为药片的基质载体，赋予药片良好 的冷水可分散性，以及流动性，以代替无机的流动添加剂，用作药片粉末的润滑 剂。在醋酸乙烯酯乳胶中，使用这种淀粉，使乳胶的粘各另增强、毒性减小例。 1 5 国内外有关辛烯基琥珀酸淀粉酯的研究现状 在制备方面，目前国内有水相法和微波有机相制备方法的报道。陈均志【1 6 】 4 ( 2 0 0 4 ) 采用微波有机相制备o s a s ，得出最佳工艺条件为：输入功率1 7 5 w ， 淀粉3 0 9 ( 绝干淀粉) ，淀粉含水量为1 0 0 ，n a o h 用量4 9 ，o s a 用量为淀粉 干基的5 ，反应时间1 5 m i n 。 微波有机相制备0 s a s ，反应过程中温度上升较快，使得反应速率大大加快， 反应时间大大缩短，从水相法的6 8 厅降到1 5 - 2 0 m m ，可以提高化学反应效率， 降低了成本，在较短的时间内，得到了与水相法取代度基本相同的o s a s ，但微 波法用于化工生产领域亦有不足之处：第一，微波作为一种能量形式目前应用范 围有限，对于工业上较大规模的生产目前还只是处于探索阶段，其生产成本降低 与否还要视具体应用领域而定；第二，微波法由于反应时间短，温度升高快j 反 应过程不易控制，鉴于这些优点和不足，需进一步改善生产条件，使微波生产设 备进一步自动化，弥补不足之处。 水相法制备o s a s 是目前国内本研究领域中最常采用的方法。郑茂强【”1 ( 2 0 0 2 ) 用木薯为原料水相法制备o s a s ，其最佳工艺条件为：温度3 5 口，p h 为8 0 ，反应时间2 晟，淀粉浓度4 0 ，产品取代度为0 0 1 7 。陈均志【1 8 i ( 2 0 0 3 ) 用玉米为原料水相法制备o s a s ，得出最佳工艺条件为：淀粉浓度3 0 ，o s a 用量5 ( 相对淀粉干重) ，p h 8 5 9 0 ，反应温度3 0 口，反应时问8 厅，产品取代 度0 0 2 。康珏1 1 9 l ( 2 0 0 5 ) 用马铃薯为原料水相法制备o s a s ，得出最佳工艺条 件为：淀粉浓度3 5 ，反应温度3 5 口，p h 值8 0 ，o s a s 用量3 ，反应时间5 在制备低粘度o s a s 方面，方法可分为酶降解和酸降解两种方法。目前国内 外只有前者的相关报道。罗发兴【2 0 l ( 2 0 0 4 ) 对酯化后的淀粉进行酶降解制备出 低粘度的o s a s ，其a - 淀粉酶作用o s a s 后，产品的d e 值为2 5 6 4 ，再经糖化 酶作用后产品的d e 值为1 4 5 3 7 。阮元娥【2 1 l ( 2 0 0 4 ) 采用双酶法( a - 淀粉酶， 糖化酶) 制备得到了d e 3 0 ，流度为8 0 的低粘度o s a s 。 o s a s 性质方面，胡飞【2 2 i ( 2 0 0 5 ) 对o s a s 的表面活性，沉凝性，冻融稳 定性，透明度等理化性质进行考察，并结合胶体化学及淀粉科学理论对实验结果 进行了研究，其实验证明( 1 ) 随着取代度的增大，o s a s 的临界胶束浓度( c m c 值) 降低，其表面活性增强，较高取代度的淀粉样品具有更低的表面张力，作为 表面活性剂的品质越高( 2 ) o s a 的凝沉性比玉米淀粉明显降低，且随取代度的 升高，糊的凝沉性呈减弱的趋势，冻融稳定性有所提高，冻融一周期析水率比玉 米淀粉的要低，且随着样品取代度的增大，析水率也越来越低，冻融后糊的形态 变化不大。 。 胡飞【2 3 l ( 2 0 0 5 ) 对o s a s 的流变性质进行了研究，其实验证明( 1 ) 不同 取代度的o s a s 均呈现假塑性流体特征，符合幂定律t = - kr m ( k ，m 为常数) 。不 同取代度的o s a s 的流变性质随质量浓度和温度的变化有明显的变化。在 2 - s g a l ，1 0 5 5 疏围内，o s a s 仍为假塑性流体。o s a s 淀粉糊的粘度随着剪切 速率的增大而降低，具有剪切变稀现象。取代度对o s a s 的表观粘度有较大的影 响，在相同的剪切速率下，随着取代度的增大，淀粉糊的表观粘度值增加。( 2 ) 在2 5 ，s g d l 的玉米淀粉和o s a s 淀粉糊具有触变性，随取代度的增大，触变 性有所减少，但不明显。 陈均志【2 4 1 ( 2 0 0 5 ) 对微波有机相法制备o s a s 的乳化性能进行了研究，讨 论了改性前后淀粉糊溶液对介质p h 值，糖，盐等介质浓度的耐受性，以及影响 o s a s 性能的因素。结果表明，o s a s 对p h 值，盐( n a c l ) 没有耐受性，在中 性环境下，o s a s 淀粉糊的粘度最高，其乳化稳定性最好，在偏酸性，碱性环境 中，其粘度，乳化稳定性均有大幅度降低。糖则回提高o s a s 的乳化稳定性，提 高的程度与糖溶液的浓度成正比。 陈均志f 坫2 5 1 ( 2 0 0 4 ) 对o s a s 进行了x - 光衍射分析，d s c 分析，结果表明 o s a s 的结晶结构和原淀粉相比并没有明显变化，在低取代度情况下，很少造成 淀粉结晶结构的破坏，一般仍表现出晶体衍射特征，在低温阶段的相变吸热峰的 起始温度下降，o s a s 淀粉颗粒有所膨胀，结晶结构的致密程度有所下降，使得 o s a s 更易于发生糊化。 1 应用方面，陈晓玲口6 1 ( 2 0 0 4 ) 用o s a s 为壁材应用于微胶囊桔油中，随着 取代度的增加，其桔油载量和效率逐渐提高，其微胶囊化桔油在3 个月的贮藏期 内保留率均可达9 5 以上。 张燕萍【2 7 】( 2 0 0 4 ) 将o s a s 用于桔子乳化香精中，制得较为稳定的乳化体 系，其优化的工艺条件为：o s a s 用量1 4 ( 质量分数) i3 取代度0 0 1 7 ，桔子香 精6 5 ( 质量分数) ，均浆温度为2 0 口，：均浆时间为5 m i n ；： 马春华【2 8 】( 2 0 0 6 ) 将o s a s 添加到酸奶中，结果表明o s a s 可以改善酸奶 的组织形态，降低离心沉降率，增加粘度，添加一定量的o s a s 解决了酸奶1 2 1 感 6 粗糙，乳清分离的问题，赋予成品较好的稠度，圆滑的外观和细腻纯正的风味。 j i n s o n g b a o ，j i e x i n g1 2 7 ( 2 0 0 3 ) 用大米，小麦，马铃薯三种淀粉为原料制 备了o s a s ，并比较了三种o s a s 物理性质的差异。大米o s a s 和小麦o s a s 具 有显著的峰值粘度( p v ) ，热糊粘度( h p v ) 和冷糊粘度( c p v ) ，但是相对其 原淀粉而言，马铃薯o s a s 只有显著的c p v 。与原淀粉相比较，低取代度的o s a s 的凝胶强度较高，而高取代度的o s a s 的凝胶强度较低。大米o s a s ；小麦o s a s 的溶胀体积( s v ) 比其原淀粉要高，而马铃薯- o s a s 的s v 在其具有较高取代度 时，只比其原淀粉的：s v 稍低。低取代度的大米o s a s 的糊化温度( g t ) ：比原 淀粉显著降低，高取代度小麦o s a s 的g t 比原淀粉稍低，但是马铃薯o s a s 比 原淀粉具有更高的g t 。随着取代度的提高o s a s 的焓值逐渐降低。o s a 改性淀 粉物理性质的改变不仅取决与取代度的高低，而且与淀粉种类有很大的关系。 x i a o y a ns o n g ，g u o q i n gh e ，h u ir u a n 【3 0 】等( 2 0 0 6 ) 采用水相法以早籼米 淀粉为原料制备o s a s ，其最佳工艺为：淀粉乳浓度3 5 ，反应时间4 h ，p h 值 8 5 ，反应温度3 5 已o s a 用量3 ( 以淀粉干基计，w w ) 。制得取代度为o 0 1 8 ， 反应效率为7 8 的o s a s 。红外光谱分析( f t - i r ) 表明o s a s 的酯化羰基在 1 7 2 4 c m o 处有吸收峰0 电镜分析( s e m ) 和x - 衍射分析表明在反应过程中，o s a 基团首先进攻淀粉颗粒表面，并形成一些孔洞。酯化反应并未使大米淀粉的结晶 结构遭到破坏。r v a + 分析表明随着取代度的提高，o s a s 的糊化时间变得更短， 具有更高的粘度。 ： r l s h o g r e n , a v i s w a n a t h a n ，f - f e l k e r l 3 1 1 等( 2 0 0 0 ) ，对o s a s 的酯化位点进 行了测定，研究了o s a s 的物理性质与结构之间的关系。经过b a c k s c a t t e r c d e l e c t r o n 分析表明，经过锇染色的o s a s 颗粒横截面有较为均一分布的o s a 基团。 离