酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉的工藝及應用研究

張載堯 黃麗君（浙江醫藥股份有限公司新昌制藥廠，浙江 新昌 312500）

辛烯基琥珀酸淀粉酯是一種具有親水親油性質的變性淀粉，最初由Caldwell和Wurzburg研制成功，并于1949年2月18日申請美國專利[1]。1972年美國將該產品列入食品化學品手冊，1997年中國批準其為食品添加劑。聯合國糧農組織/世界衛生組織的評價認為辛烯基琥珀酸淀粉酯安全性高，日允許使用量無特殊規定，使用范圍無限制[2]。美國FDA也將辛烯基琥珀酸淀粉酯歸為一般公認安全(GRAS)產品。GB 28303－2012食品安全國家標準食品添加劑辛烯基琥珀酸淀粉鈉于2012年6月25日實施。

辛烯基琥珀酸淀粉鈉的制備方法有干法、有機相法、水相法和擠出法等，而水相法最為普遍。

鄧林偉等[3]介紹經糊化，酶解，酯化，乙醇沉淀，烘干得到最終產品。

柳志強等[4]介紹經酯化，乙醇洗滌，烘干，淀粉酯配成水相通過酶解控制DE值得到最終產品。

姚洪波等[5]介紹先酯化再酸水解的方法制備低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯。

本文采用先酸處理后酯化的工藝得到更低粘度辛烯基琥珀酸淀粉鈉。酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉是一種辛烯基琥珀酸淀粉酯，以蠟質玉米淀粉為原料，在一定條件下經酸處理、中和、與辛烯基琥珀酸酐（以下簡稱OSA）進行酯化反應、經無水乙醇沉淀過濾洗滌烘干而得的食用變性淀粉，是一種低粘度高效乳化穩定劑。

1 材料與方法

1.1 材料及設備

蠟質玉米淀粉 忻州康寶淀粉有限公司

辛烯基琥珀酸酐(OSA)Sigma公司

HCl、NaOH、無水乙醇均為分析純。

HH－4數顯恒溫水浴鍋，金壇市富華儀器有限公司；NDJ－79型旋轉粘度計，上海昌吉地質儀器有限公司；GS12-2電子恒速攪拌器，上海新天緣醫療設備有限公司；PH-3C PH計，上海精科；101A-1B電熱恒溫鼓風干燥箱，上海新苗醫療器械制造有限公司。

1.2 方法

1.2.1 酸水解辛烯基琥珀酸淀粉鈉的制備

將100g絕干蠟質玉米淀粉投入不同溫度（50℃－60℃）不同鹽酸濃度（1.0%－2.0%）的四口燒瓶中，使淀粉漿的濃度達到40%，通過電子恒速攪拌器300rpm攪拌2－5h，加入20%NaOH溶液中和，通過PH計控制淀粉乳濃度PH值為7.0－8.5，通過恒溫控制保持淀粉乳溫度至30℃，1h內加入3g辛烯基琥珀酸酐，通過加入3%NaOH溶液保持淀粉乳PH值為7.0－8.5，PH穩定1h后加入4%HCl調節淀粉乳PH值為4.0，加入足量無水乙醇使其淀粉乳中乙醇濃度達到50%（不包括淀粉），過濾，再用100mL60%質量濃度的乙醇洗滌濾餅，濾餅置于通風柜中待濾餅基本無乙醇味后，置于烘箱中45℃烘干，粉碎，過100目篩得到最終產品。

1.2.2 分析方法

1.2.2.1 6%粘度測定：稱取6g絕干酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉，加入純化水至100g，于沸水浴中糊化15min。冷卻至25℃，用NDJ－79型粘度計0.1轉子測得其粘度。

為了研究溫度、鹽酸濃度、時間三因素對酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉的影響，采用正交試驗進行實驗設計，以6%酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉粘度為評定指標，進行回歸分析。按照三因素三水平進行設計，如表1所示：

表1 因素水平表

2 試驗結果

表2 L9正交試驗結果與分析

6 7 8 9 6 2.60 1.65 1.90 1.50均值1均值2均值3極差55 60 60 60 3.733 2.250 1.683 2.050 2.0 1.0 1.5 2.0 3.050 2.400 2.217 0.833 18 6 12 3.200 2.483 1.983 1.217

從表2中可以看出，各因素影響粘度值的主次順序是A＞C＞B，即溫度影響最大，反應時間次之，鹽酸濃度影響最小。從平均值可看出，比較適宜的酸處理條件為A3B3C3，即溫度60℃，鹽酸濃度2.0%，反應時間18h。

3 實施應用

3.1 制備2小批酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉：

3.1.1 稱取150g 2.0%鹽酸溶液于500mL四口燒瓶中，置于60℃恒溫水浴中，待鹽酸溶液溫度升到60℃，加入100g絕干淀粉，計時18h。18h后，用20%NaOH溶液中和，通過PH計控制淀粉乳濃度PH值為7.0－8.5，通過恒溫控制保持淀粉乳溫度至30℃，1h內加入3g辛烯基琥珀酸酐，通過加入3%NaOH溶液保持淀粉乳PH值為7.0－8.5，PH穩定1h后加入4%HCl調節淀粉乳PH值為4.0，加入足量無水乙醇使其淀粉乳中乙醇濃度達到50%（不包括淀粉），過濾，再用100mL 60%質量濃度的乙醇洗滌濾餅，濾餅置于通風柜中待濾餅基本無乙醇味后，置于烘箱中45℃烘干，粉碎，過100目篩得到最終產品，批號為S001。稱取6g絕干S001批酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉，加入純化水至100g，于沸水浴中糊化15min，冷卻至25℃，用NDJ－79型粘度計0.1轉子測得其粘度為1.30cp。

3.1.2 按3.1.1同樣方法，除酸處理時間改為12h外，其余參數不變，得到批號為S002的樣品。測得其6%粘度為1.50 cp。

3.2 50%葵花籽油干粉的制備：

3.2.1 壁材：50gS001樣品，50g S002樣品，50gD001批HICAP 100(6%粘度1.50 cp),50gD002批CLEARGUM CO 03(6%粘度1.50 cp)，純化水足量

3.2.2 芯材：50g葵花籽油4份

3.2.3 50%葵花籽油乳液及干粉的制備：稱取50gS001樣品，75g純化水，置于500mL燒瓶內，燒瓶置于85℃水浴中，200rpm攪拌1h，冷卻至40℃，50 g葵花籽油加熱至50℃備用。將40℃全部水相，50℃全部葵花籽油分別倒入乳化杯中高速乳化2分鐘。一半乳液盛于150mL燒杯內，置于55℃烘箱觀察漏油情況。另一半乳液噴霧干燥，進風溫度175℃，出風溫度75℃，得到50%葵花籽油干粉。

3.2.4 按3.2.3法制備SOO2批50%葵花籽油乳液及干粉；50g HI-CAP 100置于40℃水浴中按3.2.3法制備DOO1批50%葵花籽油乳液及干粉；50g CLEARGUM CO 03置于40℃水浴中按3.2.3法制備DOO2批50%葵花籽油乳液及干粉。

3.2.5 50%葵花籽油乳液及干粉考察結果：見表3

表3 50%葵花籽油乳液及干粉比較

4 結語

按照正交試驗得到的最佳工藝參數所制備的酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉6%粘度過低，不適宜于實際應用要求，而適當降低反應時間，得到酸處理最佳工藝參數為溫度60℃，鹽酸濃度2.0%，反應時間12h。根據調整后酸處理最佳工藝參數所制備的最終產品其6%粘度符合進口同類產品的粘度標準，且通過自制產品與國外進口相應粘度辛烯基琥珀酸淀粉鈉高載油量微膠囊應用即50%葵花籽油乳液及干粉考察比較，自制6%粘度為1.50cp的酸處理辛烯基琥珀酸淀粉鈉產品質量優于進口同類產品。

[1]Caldwell C G,Hills F,Wurzburg O B.Polysaccharides de?rivative of substituted dicarboxylic acids:US Patent,2661349[P],1949-2-18.

[2]何國慶，宋曉燕，阮暉.辛烯基琥珀酸淀粉酯的制備及應用[J].中國食品學報，2007，2（1）.

[3]鄧林偉，徐雪芬，袁長貴等.辛烯基琥珀酸淀粉酯（純膠）的研制和應用研究[J].食品科技，2002，（11）39－41.

[4]柳志強，平立鳳等.酶解辛烯基琥珀酸淀粉酯的性質及應用[J].食品科學，2007，28（2）125－130.

[5]姚洪波，鄔應龍.低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的酸水解條件研究[J].2006，32（5）.