低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备及应用研究

辛烯基琥珀酸淀粉酯作为一种变性淀粉,是一种优良的高分子表面活性剂,具有无毒、乳化稳定性好、可生物降解等优点,被广泛应用于食品、造纸、制药、化妆品等行业,其应用及性能研究越来越受到人们的关注。本文通过物理、化学及酶变性的方法制备了具有“高浓低黏”,分子量较小,乳化性能优良的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯。本论文的研究内容主要有以下几个方面：淀粉的非晶化处理：利用醇法对玉米淀粉进行非晶化处理,所得产物通过X射线衍射来表征结晶度的变化情况,当乙醇用量50%,在85％下处理30min后；所得产物的结晶度由原来的24.4%降至2.15%。辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备：通过辛烯基琥珀酸酐与玉米淀粉(或非晶玉米淀粉)在弱碱性环境下进行酯化反应,结果表明对于玉米淀粉,当反应温度35℃,反应pH值为8.5,反应时间为3h,淀粉乳浓度为0.25g/mL, OSA的用量为玉米淀粉干基质量的3%时,产物取代度为0.0161,反应效率为67.47%；对于非晶颗粒态淀粉,当反应温度为40℃C,反应pH值为8.0,反应时间为3h,淀粉乳浓度为0.25g/mL, OSA的用量为非晶颗粒态玉米淀粉干基质量的3%时,产物取代度为0.0205,反应效率为85.94%。非晶态淀粉比未经过处理的玉米淀粉更易于酯化,可以得到更高取代度的产品并具有更高的反应效率。辛烯基琥珀酸淀粉酯的降解：采用氧化法及酶法进行了辛烯基琥珀酸淀粉酯的降解,当以H2O2为氧化剂进行辛烯基琥珀酸淀粉酯的氧化降解时,其较优的反应条件为DS=0.010、35℃、pH=7.0、3h、质量分数为30%的双氧水的加入量(占辛烯基琥珀酸淀粉酯质量百分比)为33%。得到的低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的羧基含量为0.19%；当以α-淀粉酶对酯化产物进行酶降解时,最佳降解条件为反应温度60℃,pH值5.5,对于原玉米淀粉酯化产物酶用量2.5U/g、反应时间2h、反应温度55℃；对于非晶颗粒态淀粉酯化产物酶用量0.041U/g、反应时间0.5h、反应温度55℃。经过非晶化处理的辛烯基琥珀酸淀粉酯具有更易被降解的特质。降解辛烯基琥珀酸淀粉酯的性能研究：对酶解产品的特性粘数、粘度、乳化性能的研究发现,当酶解辛烯基琥珀酸淀粉酯的特性粘数为28.87mL/g,酶解非晶态辛烯基琥珀酸淀粉酯的特性粘数为39.47mL/g时,氧化降解辛烯基琥珀酸淀粉酯的特性粘数为37mL/g能同时满足分子量较小、乳化稳定性较好的要求。