长链脂肪酸淀粉酯合成及应用研究进展

长链脂肪酸淀粉酯是一类具有特殊的热塑性、疏水性、乳化性和可生物降解性的变性淀粉,在食品、纺织、化妆品、医药等行业有着广泛的应用。本文系统地介绍了长链脂肪酸淀粉酯的性质、合成方法和应用领域;分析了各种制备方法的特点,并指出了今后研究方向和发展前景。

非水相酶法催化长链脂肪酸淀粉酯反应研究进展

长链脂肪酸淀粉酯作为改性淀粉的一种重要类型具有广泛的应用前景。酶作为生物催化剂在非水相中可对淀粉和长链脂肪酸进行酯化,该反应具有底物选择性高、产物专一性强、条件温和、产物可生物降解等优点。本文从酶催化合成反应的机理、酶法催化长链脂肪酸淀粉酯的制备方法、取代度的测定方面进行综述。

酶促合成中长链脂肪酸淀粉酯的性质研究

通过对玉米淀粉经中长链脂肪酸酶促酯化改性后的理化性质的分析，考察其性质的变化，阐明其潜在应用价值，为其实际应用提供理论依据。中长链脂肪酸的引入不仅提高了淀粉乳的黏度、凝沉稳定性和冻融稳定性，且获得了良好的乳化性（67％-98％），且乳化效果明显好于明胶（40％）和蔗糖酯（50％），但与单甘脂（75％）相似。与辛烯基琥珀酸淀粉酯和醋酸淀粉酯相比，低取代度中长链脂肪酸淀粉酯的乳化性（92．36％～97．89％）和冻融稳定性（析水率为17％～20％）要优于辛烯基琥珀酸淀粉酯（析水率为47．2％）和醋酸淀粉酯（析水率为68．63％）。因此，酶促合成的中长链脂肪酸淀粉酯可以作为一种新型的、更为安全的乳化剂和冻融稳定剂广泛的应用到食品、医药及化妆品等领域。

改性方式及马来酸酐添加量对淀粉/聚羟基脂肪酸酯复合膜性能的影响

以羟丙基交联木薯淀粉、聚羟基脂肪酸酯(polyhydroxyalkanoate,PHA)为成膜基材,马来酸酐(maleic anhydride,MAH)为增容剂,采用挤压吹塑法制备淀粉/PHA复合膜。马来酸酐通过两种不同方式加入淀粉/PHA体系中,即淀粉、PHA与MAH直接共混挤出(直接添加处理)和PHA先与MAH干法改性,再与淀粉共混挤出(干法改性处理),且MAH的添加量分别为1%、3%和5%。研究改性方式及MAH添加量对膜性能的影响。结果表明:PHA质量分数为12%时,由直接添加处理1%MAH所成膜具有较高的抗拉强度和透光率,较好的阻水性、热稳定性和相容性,且具有较为平滑均匀的微观结构;由干法改性处理5%MAH所成膜的断裂伸长率较高,膜表面较为平整光滑。PHA质量分数为24%时,由直接添加处理3%MAH所成膜具有较高的抗拉强度,较好的阻水性、热稳定性,且微观结构较为平滑均匀;由干法改性处理3%MAH所成膜具有较好的机械性能;由干法改性处理5%MAH所成膜具有较高的透光率。傅里叶变换红外光谱表明MAH的添加能够增强各分子间的相互作用。综合膜的各项性能得出,当PHA质量分数为12%时,由直接添加处理1%MAH所成膜具有较优的性能;当PHA为24%时,由直接添加处理3%MAH所成膜的性能较优。

脂肪酸甲酯的制备及其改性淀粉结构研究

以地沟油为原料,经过精制与甲醇酯交换反应生成脂肪酸甲酯,减压蒸馏后收率为92%,质量分数为99.97%.玉米淀粉进行非晶化处理,再加入过量的脂肪酸甲酯制备脂肪酸淀粉酯.实验考察了反应条件对淀粉羟基取代度的影响,确定适宜的反应条件为:淀粉葡萄糖单元羟基与脂肪酸甲酯的物质的量的比为1∶4,以氢氧化锂为主催化剂,用量为淀粉质量的6%;对甲苯磺酸为助催化剂,用量为淀粉质量的3%;150℃反应6 h,所制得的脂肪酸淀粉酯羟基取代度为0.0611.脂肪酸甲酯的组成用GC-MS分析,产品结构用FT-IR和XRD进行表征.

无溶剂体系微波辅助脂肪酶催化合成玉米淀粉酯

以预处理后的玉米淀粉和三脂肪酸甘油酯为底物,利用微波辐射脂肪酶催化底物直接进行酯交换合成中长链脂肪酸淀粉酯。通过计算产物取代度确定反应的脂肪酶和酰基供体分别为固定化南极假丝酵母脂肪酶(Novozym435,N435)和三油酸甘油酯(triolein,GTO),并构建微波辅助脂肪酶催化无溶剂反应体系。通过正交试验设计对反应体系进行优化,反应的最佳条件为:淀粉用量2 g;GTO用量20 g;酶用量为预处理淀粉质量的5%;温度60℃;时间2h,最佳条件下的反应的取代度为0.034 6。

棕榈油淀粉酯的乳化性和黏度的研究

以天然油棕榈油、玉米淀粉为原料,采用微波结合高温的方法制得棕榈油玉米淀粉酯。并对其乳化性和黏度性质做了研究。结果表明,玉米淀粉经过棕榈油的酯化变性后,具有明显的乳化性,而且黏度显著降低,具有高浓低黏的特性。棕榈油淀粉酯具有剪切变稀的特性,属于假塑性流体。

响应面分析法优化天然大豆油制备淀粉酯工艺

以天然大豆油和玉米淀粉为原料制备了具有两亲性的新型表面活性剂——淀粉脂肪酸酯。利用响应面软件设计试验,并建立数学模型,在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出酯化反应的最佳条件:反应时间11.6h,反应温度56.3℃,催化剂1.14%,物料比(淀粉:脂肪酸甲酯)1:1.4(W/W)。所得产品取代度是0.10683。

物理改性法在淀粉酯生产研究中的应用现状及发展趋势

淀粉具有价格低廉、容易获得、易于生物降解和淀粉衍生物生产的特性。复合改性淀粉是一种具有丰富自然来源的可再生可分解物质,有利于环境保护。随着经济的快速发展,越来越多的研究人员用物理改性法的简便性、速度性来研究这一问题。本文综合叙述了几种常见的物理改性方法、物理法合成改性淀粉、脂肪酶合成中长链脂肪酸淀粉酯的基础研究现状和发展方向。