辛烯基琥珀酸淀粉酯的性能与合成方法

主要叙述了辛烯基琥珀酸淀粉酯的基本性能,用处,以及它的不同合成方法,包括各自的影响因素以及各自的特点.     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的一步法合成及其性能

以非晶木薯淀粉(N-NS)为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,采用一步法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-1-COSAS),测定产物的取代度、结合磷含量、透明度、表观黏度、特性黏度和蓝值,并与三步法合成的非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-3-COSAS)作对比。同时采用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)对产物的官能团、形貌、结晶结构和热稳定性进行表征。结果表明,N-1-COSAS的取代度、结合磷含量、特性黏度要比N-3-COSAS的大,糊化温度比N-3-COSAS的低;N-1-COSAS与N-3-COSAS在1600 cm–1附近都出现了辛烯基C=C特征吸收峰,表明酯化反应的发生;N-1-COSAS与N-3-COSAS的结晶度均比原淀粉低,峰的弥散程度与N-NS相似;N-1-COSAS与N-3-COSAS颗粒表面比N-NS更加粗糙,且这二者的热稳定性优于N-NS。     

有机相法合成辛烯基琥珀酸淀粉酯

变性淀粉工业是国内具有广阔的市场前景的工业之一。辛烯基琥珀酸淀粉酯是种非常重要的亲油脂变性淀粉,乳化稳定,效果优良,对人体无毒副作用,作为一种新的食品添加剂,成为国际上通用的安全添加剂,在各种行业都有广泛的应用。本研究从反应机理出发,以丙酮为分散相,进行反应。探索了多种催化剂,寻找最佳催化剂;通过实验确定以磷酸钠作为催化剂。以此基础上,探索不同浓度的辛烯基琥珀酸酐(OSA)对反应取代度的影响,寻找合适的反应条件。最适宜的反应条件为:OSA反应浓度为0.6 mol/L,需要的丙酮体积为150 mL,磷酸钠质量为7 g,加热温度为40℃,加热时间为4 h。     

高取代度环烯基琥珀酸淀粉酯的合成研究

根据淀粉的结构和性质可以对其进行改性,从而改善淀粉自身的一些缺陷．扩大它的应用范围。琥珀酸淀粉酯是一种重要的变性淀粉,是由烯基琥珀酸酐和淀粉通过酯化反应制得的,其物理化学特性与淀粉相比发生了很大变化,在工业领域得以广泛应用。常用的淀粉酯有辛烯基琥珀酸淀粉酯SSOS和十二烯基琥珀酸淀粉酯SSDS。 合成烯基琥珀酸酐所用的原料一般通过α-烯烃双键异构化的方法获得。由于核算关键异构化产物的平衡受热力学控制,难以在一次平衡中获得α-烯质量分数低于5％的产物。因此必须采用“全异构化”工艺,但是经济成本过高．实施起来比较困难。现以含有共轭双键的山梨酸为原料,以顺丁烯二酸酐（马来酸酐）为亲二烯加成试剂,发生D-A反应制得环烯基琥珀酸酐。这两种原料价格适当,分布合理,是比较理想的原料。     

辛烯基琥珀酸淀粉酯的应用性能

研究了辛烯基琥珀酸淀粉酯（SSOS）的表观黏度、表面活性、辐射降解和酶降解特性,以及SSOS的乳化性能,结果表明：随着SSOS取代度的增大,糊液的表观黏度值增加,且糊液的配制方式对其黏度有较大影响,通过稀释方式制得的糊液表观黏度明显高于直接糊化法,而且取代度越高,这种差别越显著;随着SSOS取代度的增加,糊液的表面张力下降;SSOS的酶降解和辐射降解具有完全不同的规律,酶降解速率随取代度的增加而减慢,而辐射降解速率随取代度的增加而加快,且辐射剂量越大,高取代度SSOS所受的影响越大。通过正交实验发现SSOS在很宽的范围内具有良好的乳化稳定性,且这种稳定性受SSOS取代度、油水比、SSOS浓度的影响比较显著。     

辛烯基琥珀酸淀粉糖酯在沐浴露中的应用研究

研究了新型表面活性剂辛烯基琥珀酸淀粉糖酯(OSS)的理化性质及其在沐浴露中的应用。采用吊片法测定OSS的表面张力,结果表明最低表面张力为27.71m N/m,临界胶束浓度(cmc)最低为0.20 g/L,与烷基糖苷(APG)的cmc接近。OSS的亲水亲油平衡(HLB)值为14~16,可以作为O/W型乳化剂。通过凯式定氮法测定OSS的蛋白溶解量研究OSS的温和性,结果表明OSS的蛋白溶解量约0.001 4 g/L,较APG低。OSS与AES复配有一定的协同增效作用,在沐浴露中应用性质温和。     

辛烯基琥珀酸淀粉钠的制备及其结构表征

研究了辛烯基琥珀酸淀粉钠(SSOS)的生产方法,并采用红外光谱仪对产品的结构进行了分析。实验结果表明,蜡质玉米淀粉经辛烯基琥珀酸酐(OSA)处理后,产品的取代度为0 017,反映在光谱图上1724cm-1和1565cm-1处产生了新的吸收峰,608cm-1处的吸收峰加强,这些都是OSA基团的特征峰。在制备低黏度SSOS时,α 淀粉酶作用酯化淀粉后产品的DE值(dextroseequivalent)为2 5～6 4,再经糖化酶作用后产品的DE值为14 5～37,可根据最终产品的DE值要求来确定酶的用量以及是否用糖化酶。     

非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备与结构表征

以木薯淀粉为原料,三偏磷酸钠(STMP)和辛烯基琥珀酸酐(OSA)为变性剂,用乙醇溶剂法合成非晶交联辛烯基琥珀酸淀粉酯(N-COSAS)。以结合磷含量(CP)、取代度(DS)、黏度(η)为评价指标,探讨STMP用量(占淀粉干基的质量分数),交联时间、交联温度、交联p H值和酯化时间、酯化温度、酯化p H值等因素对CP或DS和η的影响。通过单因素和正交试验,得出制备低黏度N-COSAS的较佳工艺条件:在加入STMP 1.5%时,交联反应的时间、温度和p H值分别为4 h,45℃和10.0,酯化反应的时间、温度和p H值分别为3 h、35℃和8.5。扫描电镜观察显示N-COSAS颗粒表面有明显裂痕,表面被卷起;X射线衍射图谱显示,N-COSAS的相对结晶度为8.24%,晶型属于V型;红外光谱显示,N-COSAS在1570.06 cm–1处出现新的吸收峰,在929.69 cm–1处峰的强度增加,证明在淀粉分子中引入了辛烯基琥珀酸基团和交联键。     

交联辛烯基琥珀酸淀粉酯亲核取代机理与结构表征

以木薯淀粉为原料,环氧氯丙烷和辛烯基琥珀酸酐为变性剂,选用水相法工艺制备交联辛烯基琥珀酸淀粉酯。采用红外光谱、电镜扫描、X射线衍射和差示扫描量热等手段对产物进行结构分析和合成机理研究。结果表明:在pH为7.0～8.5的范围内,产物取代度随着pH值的增大而增大,说明交联酯化符合亲核取代反应机理;红外光谱图中,1718.72cm-1和1570.33cm-1处产生了新的吸收峰,证实在淀粉中引入了辛烯基琥珀酸基团,930.97cm-1处吸收峰强度加强,说明淀粉分子间形成了醚化交联键;淀粉经交联酯化双重变性后受侵蚀的颗粒增多,部分颗粒表面变粗糙,并出现凹陷;交联酯化反应主要发生在淀粉颗粒的非结晶区,对结晶区破坏不明显;交联酯化提高了淀粉的糊化温度和热稳定性。结构分析证明了交联辛烯基琥珀酸淀粉酯兼具交联与酯化双重结构特征,有望能广泛应用于食品及医药行业中。     

水溶性辛烯基琥珀酸淀粉酯的三偏磷酸钠改性

以酶解处理后的水溶性辛烯基琥珀酸糯玉米淀粉酯(简称OSS)为原料，三偏磷酸钠为改性剂，制备了改性OSS膜，以膜的抗拉强度为响应值，通过单因素和响应面实验优化了OSS膜的改性工艺，采用³¹PNMR和FTIR对最优条件下制备的膜进行了表征。结果表明，在反应时间5.8 h、pH 6.8、三偏磷酸钠用量为OSS质量的18%的最佳工艺条件下，改性OSS膜的抗拉强度为2.19 MPa，比OSS膜提高了69.77%。改性OSS膜断面均匀，起始相变温度提高14.6℃，归因于三偏磷酸钠和OSS间的氢键键合提高了OSS膜的性能。OSS乳化负载维生素E后再经三偏磷酸钠改性可有效提高乳化膜中维生素E的高温(60℃)贮藏稳定性。     

交联酯化作用对木薯淀粉表面活性的影响

以木薯淀粉（NS）为原料,环氧氯丙烷为交联剂,辛烯基琥珀酸酐为酯化剂,利用湿法工艺合成了交联淀粉（CS）、辛烯基琥珀酸淀粉酯（OSAS）及交联辛烯基琥珀酸淀粉酯（COSAS）,并用实验方法测定了NS、CS、OSAS和COSAS的基本表面活性：对钙离子的容忍度,临界溶解温度（Krafft点）,起泡性和泡沫稳定性,对植物油脂和矿物油的乳化活性。结果表明：这4种淀粉对钙离子容忍度次序为：N4种淀粉㈣点均在70℃左右：4种淀粉起泡性及泡沫稳定性顺序为：OSAS〉COSAS〉NS〉CS：4种淀粉乳化性能大小顺序为oSAS〉COSAS〉CS〉NS。     

改性骨架镍催化马来酸酐加氢制备琥珀酸酐

将骤冷法制备的改性骨架镍用于马来酸酐(MA)的催化加氢,可在温和条件下高选择性地制备琥珀酸酐(SA)。考察了不同反应参数对该反应的影响,当采用1,4-二氧六环为溶剂,在0.2MPa和30℃的温和条件下反应60min,马来酸酐的转化率和琥珀酸酐的选择性均可达到100%。在上述条件下,该反应表现为零级反应,其表观活化能为27.1kJ/mol。     

C_(8-12)烯基琥珀酸酐合成机理的研究

链式烯基琥珀酸酐因其含有碳碳双键和羧酸酐基,即亲水又亲油,可以合成多种衍生物,是一种重要的精细化学品中间体。文中阐述了高压下用顺丁烯二酸酐(又称马来酸酐,简称MA)和C8-12烯合成C8-12烯基琥珀酸酐的合成机理。     

超声波辅助复合氧化法合成氧化玉米淀粉

以玉米淀粉为原料、以过氧化氢和过硫酸钾为复合氧化剂、以Fe2＋为催化剂,在酸性条件下采用超声波辅助复合氧化法合成氧化玉米淀粉。以淀粉乳浓度、复合氧化剂质量分数（占干淀粉总量,下同）、体系pH值、数控超声波清洗器功率、催化剂质量分数（占干淀粉总量,下同）、反应温度、反应时间为考察因素,以氧化度（羧基含量）作为衡量指标,采用单因素实验和正交实验确定超声波辅助复合氧化法合成氧化玉米淀粉的最佳工艺条件为：淀粉乳浓度30％,复合氧化剂质量分数10％,体系pH值3．OO,数控超声波清洗器功率90w,催化剂质量分数0．3％,反应温度55℃,反应时间40rain,在此条件下,可以制得氧化度为0．203％的氧化玉米淀粉。     

烯基琥珀酸酐(ASA)双键异构体结构的解析研究

针对目前通过ene反应制备烯基琥珀酸酐(ASA)所遇到的双键迁移后位置不确定的问题,利用油酸作原料合成并分离了烯基琥珀酸酐(ASA)-甲酯中含量最多的两个异构体化合物,之后采用臭氧化的方法对其中一个异构体的双键进行切断,并使用了核磁共振、质谱对产物结构进行了表征,从而逆推出了烯基琥珀酸酐(ASA)-甲酯中一个主要异构体的结构,为ASA的深度研究提供了结构上的有力支持。     

烯基琥珀酸酐(ASA)的合成及异构体分离的研究

利用天然的油酸作为原料,通过两步反应合成了烯基琥珀酸酐(ASA),再利用柱层析的方法分离并纯化了两个异构体,并使用了核磁共振、质谱对结果进行了表征。烯基琥珀酸酐异构体的分离和纯化,为诸多含有ASA成分的化工产品的结构解析和确认提供强有力的理论支持,也为从分子结构方面进一步地优化ASA系列产品作出了指引性的贡献。     

反应共混制备木薯淀粉马来酸酯的工艺研究

以木薯淀粉为原料,甘油为增塑剂,马来酸酐(MA)为酯化剂,通过密炼机熔融反应共混制备木薯淀粉马来酸酯。研究了密炼时间、温度、转速及马来酸酐加入量对淀粉酯取代度(DS)的影响,并采用FTIR对淀粉酯的结构进行表征。实验结果表明,取代度随着密炼温度的升高和密炼时间的延长而增大,当密炼温度为130℃或密炼时间为12.5min时取代度变化变得比较平缓;随着密炼转速的增大,取代度先增大后减小,转速为70r·min-1时达到最大值;随马来酸酐含量的增加取代度近似呈线性增长。FTIR结果表明马来酸酐成功接枝到淀粉链上。