阅读说明：本技术 一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺 (Production process of hydroxypropyl distarch phosphate ) 是由 邵亚东 刘大伟 邬存斌 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺,包括以下步骤：(1)将原淀粉和水混合配制成淀粉乳；(2)在步骤(1)所述淀粉乳中流加或滴加氢氧化钾溶液调节pH；(3)加入环氧丙烷,在40～45℃下,反应18～22h；(4)加入三偏磷酸钠或三氯氧磷反应3～8h,洗涤,脱水,干燥,即得所述羟丙基二淀粉磷酸酯。本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺利用氢氧化钾溶液调节反应体系的pH,不需要添加硫酸钠、氯化钠等盐作为膨胀抑制剂,解决了洗涤工序产生大量难处理高盐废水的生产技术难题。(The invention discloses a production process of hydroxypropyl distarch phosphate, which comprises the following steps: (1) mixing raw starch and water to prepare starch milk; (2) adding or dropping a potassium hydroxide solution into the starch milk obtained in the step (1) in a flowing manner to adjust the pH value; (3) adding propylene oxide, and reacting for 18-22 h at 40-45 ℃; (4) and adding sodium trimetaphosphate or phosphorus oxychloride to react for 3-8 h, washing, dehydrating and drying to obtain the hydroxypropyl distarch phosphate. The production process of the hydroxypropyl distarch phosphate utilizes the potassium hydroxide solution to adjust the pH value of a reaction system, does not need to add sodium sulfate, sodium chloride and other salts as swelling inhibitors, and solves the technical problem of production of a large amount of high-salt wastewater which is difficult to treat in a washing procedure.)

一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺

技术领域

本发明涉及一种变性淀粉的制备方法，具体涉及一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺。

背景技术

羟丙基二淀粉磷酸酯是原料淀粉在碱性条件下，与环氧丙烷及三偏磷酸钠或三氯氧磷等交联剂反应得到的产品。羟丙基二淀粉磷酸酯生产的介质有醇水溶液、醇溶液和水溶液。醇水溶液和醇作为介质，生产设备及反应条件要求高，不易于产业化，且醇的存储对于工厂来讲存在安全隐患。以水为介质的羟丙基二淀粉磷酸酯生产常用的碱性催化剂为氢氧化钠。在添加一定浓度的氢氧化钠溶液调节反应体系pH值，随着pH值的升高造成淀粉颗粒膨胀(严重膨胀后糊化)，增大反应体系淀粉乳稠度，影响淀粉反应、洗涤、脱水等后续工序，降低了产品质量。为了防止淀粉膨胀糊化，一般采取添加一定量的盐(硫酸钠或者氯化钠)作为膨胀抑制剂，该抑制剂本身并不参与反应，添加比例根据环氧丙烷添加量进行调整。通常条件下添加硫酸钠为淀粉重量的8-30％。在洗涤工序，需要耗费淀粉重量6-10倍的水进行硫酸钠的清洗，产生大量难以处理的高盐水，这种高盐水如果排入污水管，无法用厌氧工艺进行处理，只能采取高成本的好氧曝气方式进行处理，且处理难度大，设备投资费用很高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺，包括以下步骤：

(1)将原淀粉和水混合配制成淀粉乳；

(2)在步骤(1)所述淀粉乳中流加或滴加氢氧化钾溶液调节pH为10-14；

(3)加入环氧丙烷，在40～45℃下，反应18～22h；

(4)加入三偏磷酸钠或三氯氧磷反应3～8h，洗涤，脱水，干燥，即得所述羟丙基二淀粉磷酸酯。

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺，利用流加或滴加氢氧化钾溶液的方式调节反应体系的pH，不需要添加硫酸钠、氯化钠等盐作为膨胀抑制剂，解决了洗涤工序产生大量难处理高盐废水的生产技术难题。

步骤(1)中，淀粉乳表示原淀粉和水的混合物。

优选地，步骤(1)中，所述淀粉乳的质量浓度为30～40％，控制淀粉乳为该浓度能有效的控制体系的反应效率及反应过程的稳定性。

优选地，步骤(2)中，所述氢氧化钾溶液的加入时间为至少3h。

优选地，步骤(2)中，所述氢氧化钾溶液的加入时间为3～5h。发明人发现，氢氧化钾溶液的加入时间小于3h时，有一定程度的膨胀，当加入时间延长至至少3h后，能够抑制淀粉膨胀，但是加入时间过长容易导致生产效率低。

优选地，所述氢氧化钾溶液的质量浓度为3～9％。氢氧化钾的添加量是由反应体系的pH决定，并且为了控制加入的时间，因此优选采用上述质量浓度的氢氧化钾溶液。

优选地，步骤(4)中，加入三偏磷酸钠或三氯氧磷反应3～8h后的pH为3～5。

优选地，步骤(3)中，所述环氧丙烷的加入量为淀粉质量的3～10％。

优选地，所述原淀粉为木薯淀粉、蜡质玉米淀粉和马铃薯淀粉中的至少一种，但不限于上述种类。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺，本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺利用流加或滴加氢氧化钾溶液的方式调节反应体系的pH，不需要添加硫酸钠、氯化钠等盐作为膨胀抑制剂，解决了洗涤工序产生大量难处理高盐废水的生产技术难题。同时，根据本发明的制备工艺获得的羟丙基二淀粉磷酸酯产品具有粘度适中、保水能力强、耐酸碱、耐机械加工、口感爽滑等特性，符合GB29931-2013标准；本发明工艺制得的改性淀粉可应用于酸奶、酱料等食品中，起到增稠、保水、耐冻融的效果。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺的一种实施例，本实施例所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺包括以下步骤：

称取蜡质玉米淀粉(水分含量13％)5kg，配制成质量浓度为35％淀粉乳，检测初始pH值及波美度，在5h内流加质量浓度为5％的氢氧化钾溶液，使淀粉乳pH为12，加入淀粉质量8％的环氧丙烷，升温至45℃，保温反应22h后，加入淀粉质量的0.05％三偏磷酸钠后进交联反应4h，中和pH至5.0后用淀粉重量1倍水洗涤、脱水、干燥、包装得到羟丙基二淀粉磷酸酯，并对产品进行指标检测。

实施例2

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺的一种实施例，本实施例所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺包括以下步骤：

称取蜡质玉米淀粉(水分含量13％)5kg，配制成质量浓度为35％淀粉乳，检测初始pH值及波美度，在4h内流加质量浓度为7％的氢氧化钾溶液，使淀粉乳pH为12，加入淀粉质量8％的环氧丙烷，升温至45℃，保温反应22h后，加入淀粉质量的0.05％三偏磷酸钠后进交联反应4h，中和pH至5.0后用淀粉重量1倍水洗涤、脱水、干燥、包装得到羟丙基二淀粉磷酸酯，并对产品进行指标检测。

实施例3

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺的一种实施例，本实施例所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺包括以下步骤：

称取蜡质玉米淀粉(水分含量13％)5kg，配制成质量浓度为35％淀粉乳，检测初始pH值及波美度，在3h内流加质量浓度为9％的氢氧化钾溶液，使淀粉乳pH为12，加入淀粉质量8％的环氧丙烷，升温至45℃，保温反应22h后，加入淀粉质量的0.05％三偏磷酸钠后进交联反应4h，中和pH至5.0后用淀粉重量1倍水洗涤、脱水、干燥、包装得到羟丙基二淀粉磷酸酯，并对产品进行指标检测。

对比例1

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺的一种对比例，本对比例所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺包括以下步骤：

称取蜡质玉米淀粉(水分含量13％)5kg，配制成质量浓度为35％淀粉乳，检测初始pH值及波美度，在5h内流加质量浓度为5％的氢氧化钠稀溶液，使淀粉乳pH为12。由于淀粉在流加氢氧化钠溶液过程中淀粉糊化，糊化后的淀粉不能进行环氧丙烷的醚化反应。

对比例2

本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺的一种对比例，本对比例所述羟丙基二淀粉磷酸酯的生产工艺包括以下步骤：

称取蜡质玉米淀粉(水分含量13％)5kg，加入硫酸钠1.0kg，并加水配制成质量浓度为35％淀粉乳，检测初始pH值及波美度，在5h内流加一定量4％的氢氧化钠稀溶液，使淀粉乳的pH为12，加入淀粉质量8％的环氧丙烷，升温45℃，保温反应22h后，加入淀粉质量的0.05％的三偏磷酸钠后进交联反应4h，中和pH至5.0后用淀粉重量8倍水洗涤、脱水、干燥、包装得到羟丙基二淀粉磷酸酯，并对产品进行指标检测。

实施例4

为了探究氢氧化钾溶液的流加时间长短对膨胀程度的影响，改变实施例1中不同的氢氧化钾溶液的流加时间长度，膨胀程度和氢氧化钾溶液的流加时间长度的关系见表1。

表1

从表1可以看出，当氢氧化钾溶液的流加时间不小于3h时，能够有效降低膨胀程度，但是流加时间大于5h后生产效率较低，而添加氢氧化钠溶液则需要添加膨胀抑制剂才能实现抑制膨胀的效果。

测试实施例1～3和对比例1～2制得的羟丙基二淀粉磷酸酯的峰值粘度、羟丙基含量和电导率，其中峰值粘度采用布拉班德粘度仪测试，测试结果见表2。

表2

从表2可以看出，本发明所述羟丙基二淀粉磷酸酯采用流加氢氧化钾溶液的调节pH值，可以无需加膨胀抑制剂，不会产生糊化现象，且产生废水远低于对比例2。实施例1～3所述制备工艺获得的羟丙基二淀粉磷酸酯产品具有粘度适中(500-1000BU)、保水能力强、耐酸碱、耐机械加工、口感爽滑等特性，符合GB29931-2013标准。本发明工艺制得的改性淀粉可应用于酸奶、酱料等食品中，起到增稠、保水和耐冻融的效果。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。