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1、辛烯基琥珀酸酯淀粉在微胶囊壁材中的应用(一)供稿人：杨薇炯 供稿时间：2004-11-4微胶囊技术是是利用一种或几种物质所形成的混合物作壁材,将固体、液体或气体作芯材经包裹形成具有半透明或 密封囊膜的微胶囊技术。传统做法是以阿拉伯胶、糊精、麦芽糊精作为微胶囊壁材。近年来，随着国际食品工业高新 科技发展，利用改(变)性淀粉替代传统的阿拉伯胶、糊精、麦芽糊精等已在微胶囊壁材中得到了应用。因为高质量微 胶囊产品，其壁材的选择是十分重要的，它必须满足一定的技术要求：如机械强度、与产品相容性、合理缓释作用等， 而淀粉原料易得，来源广泛，以其为基质的深加工产品更是多种多样，若将淀粉经改性作为微胶囊壁材可弥
2、补其它材 料价格昂贵和供应不足等缺陷，且有利于淀粉工业的发展。1. 辛烯基琥珀酸酯淀粉简介 辛烯基琥珀酸酯淀粉是一种特殊的食用变性淀粉，最初是由美国国民淀粉公司 NATIONAL STARCH PRODUCTS INC 的 Caldwell 和 Wurzburg研制成功，并于 1953 年申请了美国专利(US2661349 Polysaccharide derivatives of substituted dicarboxylic acids)。1972年美国食品用品手册上已列有此产品。它是以淀粉为原料，降解到一定程 度后与辛烯基琥珀酸酐经酯化反应得到的一种变性淀粉。辛烯基琥珀酸酯淀粉是一种安
3、全性高的乳化增稠剂，已被美 国、欧洲和亚太地区的主要国家批准使用。联合国粮农组织和世界卫生组织FAO/WHO (INS:1450 1982年)评价：日许 量无需作特殊规定，可用于食品中，使用范围没有限制。辛烯基琥珀酸酯淀粉已被美国食品药物管理局(FDA)批准用 于食品，它具有上等的成膜性和优良的乳化性。研究表明：采用低粘度辛烯基琥珀酸酯淀粉所得产品乳化能力强，包 埋率高。它与传统的微胶囊壁材阿拉伯胶等相比，包油量提高近1倍；在高含油量产品中可减少表面油存在，负油量 高达40%；粘度较低，溶液的固形物含量可提高到40%(阿拉伯胶为30%)。2. 辛烯基琥珀酸酯淀粉反应机理和制备工艺淀粉是以葡萄糖
4、为单体组成的多聚物，淀粉分子上主要基困为羟基(-0H),羟基是参与反应的活性部位。以淀粉为原 料与辛烯基琥珀酸酐(0ctenyl Succinic Anhydride，简称OSA)经酯化反应可以得到变性淀粉。辛烯基琥珀酸酐与淀 粉进行酯化反应时酸酐的环被打开其中一端以酯键与淀粉分子的羧基相结合，另一端则产生一个羧酸，整个反应的pH 值随反应进行而下降，用碱性试剂中和羧酸，以维持反应体系的碱性化，使反应向酯化反应的方向进行。辛烯基琥珀酸酯淀粉制备工艺主要有三种：湿法、干法和有机相法，而国外较多采用湿法(水相法)，该法以水为介质， 用氢氧化钠或碳酸钠调淀粉乳pH值至8-10，在一定温度下向淀粉乳中
5、缓慢匀速加入酸酐进行酯化反应，同时用碱中 和以保持反应体系的微碱性，再经过滤、洗涤、干燥即得产品。美国 Grain Processing Corp 公司 1993 年公开专利 US5354559(Encapsula tion with st arch hydrolyza te acid est ers)涉及了一种可用作微胶囊包埋壁材由辛烯基琥珀酸酸酐 酯化水解得到的变性淀粉及其制备方法，由淀粉、辛烯基琥珀酸酸酐和硫酸铝经酯化水解反应来制取产品，以改善产 品渗透性、乳化稳定性等。美国国民淀粉公司1998年申请的欧洲专利EP1371363中公开了变性淀粉制备方法(Use of an enzymat
6、ically converted starch derivative as an encapsulating agent)由淀粉与辛烯基琥珀酸酸酐经酯化反应,在淀粉酶或葡 萄淀粉酶水解作用下进行乳化、喷雾干燥制得用于微胶囊壁材的变性淀粉。该变性淀粉的长链结构上引进了亲水基和 疏水基, 可作为水包油型乳化稳定剂。最近也有文献报道辛烯基琥珀酸酯淀粉的制备方法：将淀粉颗粒混合悬浮在水中，加热使其糊化，然后加入淀粉酶， 通过酶法转化来降低粘度，然后灭菌，与小于3%的辛烯基琥珀酸酸酐进行酯化反应，用稀的NaOH调节pH值为7左右， 待反应结束时，调pH值将产物倒入足量的乙醇中，使其沉淀、过滤，干燥得到最
7、终产品。也可以用小于2%的辛烯基 琥珀酸酸和 2%的硫酸铝与淀粉反应来制取。3. 辛烯基琥珀酸酯淀粉的特性 辛烯基琥珀酸酯淀粉无毒无异味，可在热水中溶解，经预糊化处理后可在冷水中溶解，呈透明液体的酸碱溶液中都具 有良好的稳定性。淀粉经辛烯基琥珀酸酐作用后，淀粉的粘度提高，凝胶强度略有下降，蒸煮物抗老化稳定性提高， 这种淀粉衍生物能改善原淀粉的结构特征。同时，这种变性淀粉还具有优良的自由流动性和疏水性，能防止淀粉颗粒 附聚，在水乳液中能均匀分散，可稳定规定的淀粉含量和所需粘度的乳化液。辛烯基琥珀酸酯淀粉使用效果佳，生产成本不高，但因国内研究辛烯基琥珀酸酯淀粉起步较晚，目前对国内食品行业 来说，该产品主要依赖进口， 1997年我国政府才批准使用该产品作为食品添加剂， 2001年又批准扩大其食用范围， 目前市场零售价高达4 万元/吨以上。因此，研发生产国产化辛烯基琥珀酸淀粉对填补国内空白，提升产品市场竞争 力和扩大产品使用范围具有积极意义。
