羟丙基二淀粉磷酸酯的新用途,及其制备方法和应用

羟丙基二淀粉磷酸酯的新用途,及其制备方法和应用
背景及概述
淀粉分子由葡萄糖分子聚合而成。

分子上具有众多的醇羟基官能团，能与很多化学试剂作用生成性质各异的淀粉衍生物，其性质较原淀粉更好，用途更广泛。

羟丙基淀粉和羟丙基二淀粉磷酸酯是其中的两种。

天然淀粉进行羟丙基化处理可降低其糊化温度，改善糊的透明度，提高其保持水分的能力和低温稳定性，且使之对电解质不敏感。

但羟丙基淀粉不耐酸及剪切作用，不耐高温。

对它再进行适当的交联处理可弥补其不足，使之具有更广泛的应用价值。

通过羟丙基二淀粉磷酸酯与羟丙基淀粉的耐盐性、耐酸性、耐高温、抗剪切稳定性及透明度等性质的对比可知，羟丙基二淀粉磷酸酯由于醚化后又进行了交联，因此其作为食品增稠剂的稳定性优于羟丙基淀粉。

虽然羟丙基二淀粉磷酸酯的粘度与交联程度有关，交联度越高，则其粘度越低，但交联度提高，则抗加工性能提高，经加工后其淀粉颗粒充分膨胀，粘度迅速升高。

此外，羟丙基二淀粉磷酸酯口感细腻，比羟丙基淀粉更适合调味酱、沙司等食品的加工，且经高温杀菌或均质后仍能保持良好的增稠效果。

特性
1. 耐盐性：随食盐含量的增加，羟丙基二淀粉磷酸酯与羟丙基淀粉的粘度均呈上升趋势，这是因为食盐吸收了淀粉乳中的一部分水
分，从而间接增大了淀粉糊的浓度，导致淀粉糊粘度升高。

但就羟丙基淀粉而言，当食盐含量增至4 %时，渗透压破坏了已充分吸水膨胀的淀粉颗粒，导致了淀粉糊粘度有所下降。

而羟丙基二淀粉磷酸酯，由于经过交联，其糊粘度始终随食盐含量的增加而增大。

2. 耐酸性：当pH >4 时，羟丙基二淀粉磷酸酯与羟丙基淀粉的粘度均随pH 降低呈上升趋势，但当pH <4 之后，羟丙基二淀粉磷酸酯的粘度仍迅速上升，而羟丙基淀粉的粘度则明显降低，由此可见羟丙基二淀粉磷酸酯比羟丙基淀粉耐酸稳定性高。

尤其适合于低酸食品。

3. 耐高温：羟丙基淀粉随灭菌时间的延长，粘度略有降低，灭菌10min 后，粘度降低趋于平稳；而羟丙基二淀粉磷酸酯随灭菌时间的延长，粘度显著提高，灭菌30min 时，粘度达最大值。

由此可见高温有利于羟基二淀粉磷酸酯中交联键的展开，淀粉颗粒膨胀，粘度升高，但不可长时间高温蒸煮，否则仍能使羟丙基二淀粉磷酸酯的颗粒破裂，粘度降低。

4. 抗剪切性：剪切力有利于羟丙基二淀粉磷酸酯粘度的提高，这是因为羟丙基二淀粉磷酸酯经剪切力作用后交联键充分舒展，淀粉颗粒膨胀，粘度升高。

而羟丙基淀粉受剪切力作用使膨胀的颗粒破碎而导致粘度降低。

因此羟丙基二淀粉磷酸酯的抗剪切稳定性远高于羟丙基淀粉。

5. 透明度：淀粉经醚化后透明度提高，但经交联后透明度明显降低，因此羟丙基二淀粉磷酸酯的透明度取决于醚化和交联的程度，
根据其变性程度的不同，透明度与原淀粉比较或高或低。

应用
1. 羟丙基二淀粉磷酸酯在果冻制作中的应用
用羟丙基二淀粉磷酸酯部分取代琼脂作果冻的胶凝剂，对产品的弹性及透明度有一定的影响。

但各项指标均与市售果冻的品质接近，而且制品的保型性、切割弹性较好。

试验还表明全部用羟丙基二淀粉磷酸酯取代琼脂，透明度和弹性仍能达到市售果冻的要求，但口感有糊状感，故不适用。

由此可见，羟丙基二淀粉磷酸酯在果冻生产中部分取代琼脂作胶凝剂是可行的。

2. 羟丙基二淀粉磷酸酯和羟丙基淀粉在果酱中的应用
一般果酱生产中用果胶作胶凝剂，为此需加40 %～60 %的糖，控制一定的酸度方能得到理想的凝胶。

羟丙基二淀粉磷酸酯和羟丙基淀粉的凝胶具有一定的透明度和稠度，且它们的胶凝过程不需糖参与。

试验发现用羟丙基二淀粉磷酸酯和羟丙基淀粉制得的果酱其成本大大降低，而其风味、稠度、口感等方面皆类似市售的果酱。

但用羟丙基二淀粉磷酸酯和羟丙基淀粉制得的产品是有差别的，前者的制品涂布性能良好而后者的制品韧性较强，涂布性能不如前者。

3. 羟丙基淀粉在饮料中的应用
在饮料生产特别是混浊汁的生产过程中，为稳定体系中的悬浮颗粒，须使用增稠剂来稳定此悬浮体系。

一般使用的增稠剂都为食用胶，价格较贵，而羟丙基淀粉价廉，增稠作用较好。

调糊试验发现，羟丙
基淀粉的稀糊较稳定，不易产生分层现象。

制备的桔汁在观察的时间里，未出现明显的沉淀，沉淀情况与对照相比无显著的差异。

另外试验发现，羟丙基淀粉较适合在一次灌装法生产的桔汁中使用，而不适合用于二次灌装法生产的桔汁之中，灌装工艺对羟丙基淀粉的使用有一定的影响。

4. 羟丙基淀粉在酸乳中的应用
酸乳是由鲜奶通过乳酸发酵得到的一种乳制品，它具有良好的口味、优良的质构、较高的营养价值以及独特的保健功能，受到人们的喜爱。

但是，酸乳产品在生产、储藏和运输过程中，易出现乳清析出的现象，致使品质下降，存储时间缩短。

人们发现，通过添加变性淀粉可有效地解决酸乳中乳清析出的问题，同时又可以提高酸乳的稠度、质地、持水性、口感等品质特性。

由于种类和品种不同，淀粉在颗粒。

羟丙基二淀粉磷酸酯均可不同程度地改善酸乳品质，提高产品的稠度，降低酸乳乳清析出率和提高产品贮藏性，马铃薯和蜡质玉米羟丙基二淀粉磷酸酯对酸乳的品质改善尤为突出。

制备
羟丙基二淀粉磷酸酯是由下述方法制备获得：在水介质中，以马铃薯淀粉、环氧丙烷、三偏磷酸钠、氢氧化钠为原料，经过调浆、酯化、交联、中和、洗涤、干燥、过筛、包装后获得成品，其成品为白色粉末，在水溶液中加热至60-65℃糊化为半透明地粘稠胶体，
DS值为：0.9-1.1。

羟丙基二淀粉磷酸酯以马铃薯淀粉为原料经调浆、交联、酯化、中和、洗涤、干燥、过筛、包装制备，通过精确的工艺控制系统，改善了普通淀粉的不足之处，如：保水性差、稳定性等，它还具有耐热、耐低温、耐酸碱，黏结力极强等特性。

其应用效果完全可以达到国外同类产品的水平。

而且成本低廉，另外原料来源广泛也是其一大优点。

实现了采用国内马铃薯淀粉为原料生产高档产品，有效的控制了此类产品的成本(国外同类产品价格为20000元/吨，此产品价格为9000元/吨)。

具体工艺步骤如下：
1)、调浆：在反应釜内将马铃薯淀粉及占马铃薯淀粉质量比例的5-25％的硫酸钠或氯化钠加水调制成20-23Be的淀粉浆液，搅拌均匀。

2)、交联：在不断搅拌下向淀粉浆中加入质量浓度为3-3.8％的氢氧化钠调节PH值至11-12，之后按0.2-0.5克/吨马铃薯淀粉加入三偏磷酸钠，搅拌30分钟。

3)、醚化：在上述交联后的淀粉浆中按50-70公斤/吨马铃薯淀粉加入环氧丙烷，升温至45-49，继续反应到21小时。

4)、中和：在上述醚化反应结束后以质量浓度为8-10％的盐酸调节PH值到6.0-7.0。

5)、洗涤：用旋流洗涤器洗涤。

6)、干燥：先用刮刀式离心脱水机脱水至水分≤45％，之后采用气流干燥器干燥，使水分达到≤18.0％。

7)、筛分：采用80-100目震动筛筛分。

8)、包装：采用20-25公斤/袋形式包装，最终成为成品。