醋酸乙烯酯淀粉.doc

醋酸乙烯酯淀粉的合成工艺探讨1 前言醋酸酯淀粉又称乙酰化淀粉，是在碱性条件下淀粉与醋酸酐、醋酸乙烯、醋酸等酯化剂反应生成。与原淀粉相比，酯化后的淀粉，其黏度、溶解度、膨胀度、透明度、持水能力和冻融稳定性得到了提高,糊化温度和凝沉性有所降低。现已应用于食品、造纸、纺织、粘合剂等工业部门。在纺织工业中，其适合于纤维与棉花混纺纤维的上浆，在造纸工业中1-3醋酸酯淀粉可用于纸表面施胶，增加纸张强度，改善印刷质量和其它指标，在食品工业中，有着特殊的应用，其中使用较多的是含有0.5%2.5%乙酰基的淀粉醋酸酯，主要用作稳定剂、成膜剂等4-6。醋酸酯淀粉广泛应用于罐头、焙烤、果酱、酱油、果馅、肉汁、奶制品以及冷冻食品。目前食品工业化生产主要为低取代度(DS 0.12)的产品，美国食品药物管理局(FDA)规定，乙酰基含量在2.5%以下的醋酸酯化淀粉方可应用于食品行业。醋酸酯淀粉由于在淀粉分子链上引入亲水性的乙酰基团，增加了淀粉的黏度、透明度、溶解度、膨胀度和冻融稳定性，这主要是引入的乙酰基团施加的空间位阻作用，不仅维持淀粉体系的稳定，同时促进淀粉与水的相互作用。另外，Kayode O A 等指出乙酰化作用能够扩大淀粉体系的流体学体积，从而增加淀粉的黏度和稠度系数7。Ancona D B 等指出乙酰化基团所施加的空间位阻和分子作用力，降低淀粉分子链之间的氢键作用力，从而可以提高淀粉的冻融稳定性，抑制淀粉凝沉8。2 醋酸乙烯酯淀粉的工艺研究进展鉴于醋酸乙烯酯的广泛的应用前景，以下对醋酸乙烯酯淀粉的合成工艺探究。谢钦9等的实验方法为：淀粉乳质量分数40%搅拌30min用NaOH调pH值到8.0逐滴加入适量的醋酸酐并滴加NaOH溶液直到醋酸酐滴加完毕继续反应一定时间用盐酸溶液将pH值调节到5.5蒸馏水洗涤、过滤45恒温干燥24h样品粉碎过筛密封保存该实验在弱碱性条件下采用湿法工艺制备出不同取代度系列的食用醋酸酯甘薯淀粉，同时要求乙酰基含量不能超过2.5%。偏光显微镜观察醋酸酯淀粉的颗粒形貌和偏光十字的结果表明，醋酸酯淀粉的颗粒形貌完整，偏光十字清晰，说明酯化反应大多发生在淀粉颗粒的表面，淀粉的结构完好，这有利于醋酸酯淀粉后续工序如水洗、过滤等的顺利进行。研究具有不同乙酰基含量和取代度的醋酸酯淀粉的性质，醋酸酯淀粉的性质改变程度与乙酰基含量有密切关系。随着醋酸酯淀粉取代度的增加，淀粉糊的峰值黏度不断提高，起糊温度不断降低。乙酰化作用提高淀粉糊的透明度、膨胀度和溶解度，降低淀粉的凝沉性，提高淀粉糊的冻融稳定性。于海莲10等的以马铃薯淀粉为原料，称取一定量的淀粉和蒸馏水配成淀粉乳液，转入250ml三口烧瓶中，将其放入水浴锅中，安装搅拌装置，中速搅拌，并加热控制温度。称取一定量的醋酸乙烯酯，先用饱和碳酸钠溶液调节pH值，再用滴定管滴加醋酸乙烯酯到三口烧瓶中，反应一定时间，将产品用蒸馏水洗涤至中性，抽滤，烘干，抽滤，干燥。该实验正交最佳工艺条件为：反应体系pH值10.5-11.5，反应温度为26，反应时间1h，酯化剂用量1.5g。张杰11等醋酸乙烯酯淀粉制备是将30%的小麦A淀粉溶液于烧杯中，20-35温度下搅拌，用饱和Na2CO3溶液调系统pH值为7.5-10.5，然后用移液器缓缓加入醋酸乙烯酯（30min内完成），同时加碱液，使pH值始终保持在适当的范围（反应中不断测其pH），直至所需反应时间为止，调溶液pH值近中性，后经离心、干燥和粉碎，既得小麦A淀粉酯化淀粉。通过正交试验结果分析，以醋酸乙烯酯为酯化剂制备醋酸酯化淀粉的最佳工艺条件：反应体系pH值10，反应时间0.5h，酯化剂用量25%。可以使取代度达到最高值0.19。其酯化淀粉取代度的测定方法如下:准确称取2g样品于200ml锥形瓶中，加20ml蒸馏水摇匀，加入3滴酚酞指示剂，用0.1mol/LNaOH溶液滴定至微红色（刚好不消失即为终点），再用10ml移液管移加0.5 mol/L NaOH10ml于锥形瓶中，在磁力搅拌器上恒速搅拌1h，用少量蒸馏水洗涤瓶口，用0.5mol/L HCl标准溶液滴定样品中过量的碱液，至粉红色刚好消失，记下所消耗的HCl溶液体积V1（ml），另外，做空白对照，记下消耗的HCl标准溶液体积V2（ml）。WAC =（V2 V1） C431001000m ，DS=162WAC430042WAC；WAC为乙酰基的含量。3 结论通过对现有醋酸乙烯酯淀粉的工艺探究，可以在公司现有的生产线基础上生产该产品，关键问题是探讨出最佳的适合公司的工艺。参考文献1 杨光,丁霄霖,杨波. 酯化淀粉制备方法的研究J. 食品科学, 2006, 27 (2) : 169 - 174.2 马晓娟. 醋酸酯淀粉的研制J. 化工科技市场, 2005, 6(8) : 34 - 36. 3 李春胜,杨红霞. 酯化淀粉及其应用J. 食品研究与开发, 2005, 26 (6) : 84 - 87.4 杨建洲,胡林,吴华. 醋酸酯淀粉的制备与分析J. 造纸化学品, 2004, 5 (4) : 16 - 20.5 高静,罗志刚,董华壮,等. 低取代度木薯淀粉醋酸酯的制备及理化性质的研究J. 现代食品科技, 2008, 24 ( 8 ) :756 - 759.6 唐洪波,马冰洁. 低取代度马铃薯醋酸酯淀粉合成工艺及性能研究J. 精细石油化工进展, 2003, 5 (3) : 44 - 47.7 Kayode O A , Olayide S L1 Functional properties and ret rogra-dation behaviour of native and chemically modified starch ofmucuna beanJ 1Journal of t he science of food and agriculture ,2003 , 83 :154115461.8 Ancona D B , Guerrero L C1 Acetylation and characterization of canavalia ensiformis starch J1J Agric Food Chem ,1997 ,45 :3783821.9