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羟丙基淀粉

 

淀粉与环氧烷化合物反应,生成羟烷基淀粉醚衍生物。醚化淀粉是淀粉分子中的羟基与反应活性物质反应生成的淀粉取代基醚,包括羟烷基淀粉、羧甲基淀粉和阳离子淀粉等。由于淀粉的醚化作用提高了黏度稳定性,且在强碱性条件下醚键不易发生水解,因此,醚化淀粉在许多工业领域中得以应用。

这里,主要介绍一下羟丙基淀粉的制备、特性及其应用。

羟丙基淀粉的制备视产品的要求可采用湿法(低取代度产品)、有机溶剂法(高取代度产品),也可采用干法生产。

湿法羟丙基反应一般是以环氧丙烷为醚化剂在碱性催化剂(最常用的为氢氧化钠)的条件下进行的。而为防止在反应过程中,由于淀粉的膨胀或糊化给反应和脱水带来的困难,因此在反应时需添加膨胀抑制剂。但需注意的是环氧丙烷与空气混合易爆炸。因此,在通入环氧丙烷前必须先通入氮气,将反应器中的空气除净后,才能通入环氧乙烷。

由于醚化淀粉取代醚键的稳定性高,羟丙基具有亲水性,能减弱淀粉颗粒结构的内部氢键强度,使其糊液透明,流动性好,凝沉性弱,稳定性高。羟丙基淀粉在加热蒸煮过程中,糊的成膜性好,膜透明、柔软、平滑、耐折性好。

羟丙基改性淀粉在食品工业中可作为增稠剂、悬浮剂和涂料等,作为增稠剂特别适用于冷冻食品,使食品在低温储存时具有良好的保水性。也因与其他物料的相容性好,能与其他增稠剂共同使用。

羟丙基淀粉取代醚键的稳定性高,在水解、氧化、交联等化学反应过程中取代基不会脱落,这种性质利于复合改性,复合改性后应用于食品中具有更好的应用效果。通过复合改性,淀粉能够耐受高温、机械剪切、酸性环境,提供良好的黏结效果和维持体态均一。

羟丙基复合改性淀粉应用于酸奶中作为增稠剂,能与牛乳组分形成网络连接,其中的负电荷基团如羟基聚集在界面上,同牛乳组分发生电荷作用,增大这些组分的水合作用程度,并稳定网络中的蛋白质分子,网络则阻滞了水的自由移动,达到固水和增稠双效。羟丙基醚化再经乙酰化的复合改性,可以做为口香糖的基料,体现较好的弹性和口嚼性。

此外,因其对电解质影响的稳定性高,更适合用于含盐量高的食品中。作为悬浮剂加于浓缩橙汁或酱油中,流动性好,久放不分层,不沉淀;用作食品涂料和包装薄膜的高直链羟丙基淀粉能溶于水,形成透明并可食用的薄膜,氧气不能渗入,在常温和不同相对湿度时都是如此。


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