本發(fā)明涉及一種酯化多孔淀粉，特別涉及一種擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法，屬于變性淀粉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多孔淀粉，又稱微孔淀粉，亦稱有孔淀粉，是采用物理、化學以及生物方法使淀粉顆粒呈現(xiàn)多孔狀的一種變性淀粉。隨著國內(nèi)外對多孔淀粉的深入研究，因其有高效、無毒、安全、可生物降解等諸多的優(yōu)點，使其應(yīng)用范圍越來越多越來越廣泛，主要作為吸附劑和包埋材料，廣泛用于醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、日用化工和食品行業(yè)。
雖然多孔淀粉的吸附性能由于其多孔狀結(jié)構(gòu)及較大的比表面積而大大提高，但由于淀粉本身的親水性質(zhì)，使得多孔淀粉在吸附疏水性物質(zhì)方面存在不足，不能滿足某些實際應(yīng)用的需要。為了適應(yīng)各種現(xiàn)代工業(yè)化的要求，就必須通過物理法、化學法、酶法和復(fù)合處理法來對多孔淀粉進行一定改性處理，甚至選擇經(jīng)過二次或者二次以上加工的方法來改變淀粉性質(zhì)，其性能更加優(yōu)良。
其中擠壓技術(shù)應(yīng)用于淀粉的物理和化學改性有著廣泛的應(yīng)用前景，是以集輸送、混合、加熱、加壓和剪切等多項操作單元操作于一體的新型淀粉改性技術(shù)，具有時空產(chǎn)量高、設(shè)備配套簡單、可連續(xù)生產(chǎn)等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)技術(shù)產(chǎn)率低、操作繁瑣的缺點。而酯化作用是在淀粉鏈中接入長鏈的脂肪酸基團，由于新分支基團的特性會影響到整個淀粉分子的性質(zhì)，使其具有優(yōu)良的乳化分散性能，克服了傳統(tǒng)技術(shù)分散性能不好的缺點，因此成為目前變性淀粉領(lǐng)域開發(fā)與研究的熱點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：
本發(fā)明實施例提供了一種擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法，其包括：將多孔淀粉與脂肪酸混合后，再以螺桿擠壓機擠出，獲得所述酯化多孔淀粉。
進一步的，所述螺桿擠壓機的螺桿轉(zhuǎn)速為73～126rpm，出口溫度為100～150℃。
進一步的，所述擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法包括：將多孔淀粉過80目篩后，再與脂肪酸混合，并以螺桿擠壓機擠出。
進一步的，所述擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法還可包括：將多孔淀粉與脂肪酸混合后，再加入氫氧化鈉形成混合物料，之后將所述混合物料以螺桿擠壓機擠出。
進一步的，所述脂肪酸與多孔淀粉的質(zhì)量比為2～8:100。
進一步的，所述混合物料中氫氧化鈉的含量為淀粉干基質(zhì)量的1～3％。
進一步的，所述脂肪酸包括硬脂酸或硬脂酸酰氯等，且不限于此。
進一步的，所述多孔淀粉包括玉米多孔淀粉、大米多孔淀粉、木薯多孔淀粉，且不限于此。
進一步的，所述酯化多孔淀粉的酸度為1.92～10.5°T，酯化度為8.23×106～9.56×107峰面積/g。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法工藝流程簡單，操作簡便，成本低、可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，且所獲酯化多孔淀粉具有優(yōu)良的吸附性能和較為理想的酯化度。
具體實施方式
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長期研究和大量實踐，得以提出本發(fā)明的技術(shù)方案。如下將對該技術(shù)方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。
本發(fā)明以多孔淀粉為原料在螺桿擠壓機作用下，同時加入脂肪酸改性處理制備酯化多孔淀粉，優(yōu)化了不同螺桿轉(zhuǎn)速、脂肪酸種類、出口的溫度及氫氧化鈉加入與否，并對制備的酯化多孔淀粉進行了性質(zhì)研究。實驗結(jié)果表明，該方法制備的酯化多孔淀粉具有優(yōu)良的吸附性能、較好的酯化度，且成本較低、可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。
在本發(fā)明的一些典型實施方案中，所述擠壓法制備酯化多孔淀粉的方法可以包括如下步驟：
(1)物料混勻加入、輸送
將原料玉米多孔淀粉過80目篩，取篩下物待用。將過篩后的玉米多孔淀粉，分別與不同的脂肪酸(硬脂酸、硬脂酸酰氯)混合，實驗號1、2號為硬脂酸，3、4號為硬脂酸酰氯；同時1、3號分別加入1wt％氫氧化鈉，3、4號不加。將物料從料斗加入機筒內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，進行物料的輸送。
(2)物料的壓縮熔融
隨著螺桿的轉(zhuǎn)動，物料沿著螺槽方向向前輸送，進入壓縮熔融段，物料逐漸被壓實，壓力升高，通過出口溫度控制此段溫度。實驗1號螺桿轉(zhuǎn)速為73rpm，出口溫度控制為100℃；2、3號螺桿轉(zhuǎn)速為126rpm，出口溫度控制為150℃；4號螺桿轉(zhuǎn)速為126rpm，出口溫度控制為100℃。
(3)物料均化擠出
經(jīng)過熔融段的一系列物理化學反應(yīng)，物料進一步均化，最后由機頭通道均勻擠出。
(4)酯化多孔淀粉的性質(zhì)研究
進一步的，本案發(fā)明人還對擠壓酯化后的多孔淀粉進行水溶性油溶性、酸度和酯化度等性質(zhì)進行了研究。
如下將結(jié)合具體實施例對該技術(shù)方案、其實施過程及原理等作進一步的解釋說明。
實施例1
酯化多孔淀粉酸度的測定：準確稱取預(yù)先干燥至恒重的酯化多孔淀粉5.0g，置于250mL錐形瓶中，加30～40mL水，搖勻使呈糊狀；加5滴10g/L酚酞指示液；用NaOH標準滴定溶液(0.1000mol/L)滴定至初現(xiàn)粉紅色，30s不褪色即為終點。記錄滴定體積。按照下式進行計算：
X＝V×2×C/0.1000
X——試樣酸度，單位°T；V——試樣消耗NaOH標準滴定溶液的體積，單位mL；C——Na0H標準滴定溶液濃度，單位mol/L。
精密度：在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不超過算術(shù)平均值的10％。
實施例2
酯化多孔淀粉酯化度的測定：精確稱取0.10～1.00g酯化多孔淀粉于25mL容量瓶中，加入0.5～1.0mol/L甲醇鈉5.00mL、無水甲醇5mL，65℃、150rpm振蕩1h，加入BF3與甲醇混合物(V/V-1:3)5mL，65℃、150rpm繼續(xù)振蕩1h，冷卻，加入1μL/mL十四烷酸甲酯的異辛烷溶液5.00mL，室溫下150rpm振蕩1h，加入飽和NaCl溶液5mL，室溫下150rpm振蕩20min，取上層石油醚層，進行GC測定。
GC檢測條件：進樣溫度240℃，壓力8.91Psi，總流速32.9mL/min，分流比20:1；起始溫度120℃，保留2min后以5℃/min速率升至210℃，保留15min；檢測器溫度250℃，氫氣流速30mL/min，空氣流速100mL/min，氮氣流速25mL/min。
酯化度即為硬脂酸特征峰出峰面積占酯化多孔淀粉的取樣量。
實施例3
將硬脂酸與過80目篩后的玉米多孔淀粉按質(zhì)量比8:100的比例混合，同時加入1％氫氧化鈉后，從料斗加入機筒內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，進行物料的輸送，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(螺桿轉(zhuǎn)速為73rpm)，物料沿著螺槽方向向前輸送，進入壓縮熔融段，物料逐漸被壓實，壓力升高，控制出口溫度為100℃。經(jīng)過熔融段的一系列物理化學反應(yīng)，物料進一步均化，最后由機頭通道均勻擠出，獲得所述酯化多孔淀粉，其中所述酯化多孔淀粉可以懸浮于水，酸度為10.5°T，酯化度為9.56×107峰面積/g。
實施例4
將硬脂酸與過80目篩后的玉米多孔淀粉按質(zhì)量比8:100的比例混合后，從料斗加入機筒內(nèi)。在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，進行物料的輸送。隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(螺桿轉(zhuǎn)速為126rpm)，物料沿著螺槽方向向前輸送，進入壓縮熔融段，物料逐漸被壓實，壓力升高，控制出口溫度為150℃。經(jīng)過熔融段的一系列物理化學反應(yīng)，物料進一步均化，最后由機頭通道均勻擠出，獲得所述酯化多孔淀粉。其中所述酯化多孔淀粉可以迅速分散于水中，酸度為8.32°T，酯化度為8.23×106峰面積/g。
實施例5
將硬脂酸與過80目篩后的玉米多孔淀粉按質(zhì)量比8:100的比例混合，同時加入1％氫氧化鈉后，從料斗加入機筒內(nèi)，在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，進行物料的輸送，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(螺桿轉(zhuǎn)速為126rpm)，物料沿著螺槽方向向前輸送，進入壓縮熔融段，物料逐漸被壓實，壓力升高，控制出口溫度為150℃，經(jīng)過熔融段的一系列物理化學反應(yīng)，物料進一步均化，最后由機頭通道均勻擠出，獲得所述酯化多孔淀粉。其中所述酯化多孔淀粉在油、水表面均能形成一層薄膜，其酸度為11.83°T，酯化度為9.43×106峰面積/g。
實施例6
將硬脂酸與過80目篩后的玉米多孔淀粉按質(zhì)量比8:100的比例混合后，從料斗加入機筒內(nèi)。在螺桿轉(zhuǎn)動作用下，進行物料的輸送，隨著螺桿的轉(zhuǎn)動(螺桿轉(zhuǎn)速為126rpm)，物料沿著螺槽方向向前輸送，進入壓縮熔融段，物料逐漸被壓實，壓力升高，控制出口溫度為100℃，經(jīng)過熔融段的一系列物理化學反應(yīng)，物料進一步均化，最后由機頭通道均勻擠出，獲得所述酯化多孔淀粉。其中所述酯化多孔淀粉具有強的蠟質(zhì)感，其酸度為1.92°T，酯化度為1.92×107峰面積/g。
應(yīng)當理解，上述實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。