淀粉是一种可再生的农业初级加工产品,来源稳定丰富,性价比优势明显,作为天然的多糖聚合物,淀粉被大量用作工业原材料。在实际生产中,采用热、酸、碱、氧化、酶制剂等手段对淀粉大分子进行改性,以获得更优异的产品性能,淀粉改性产品广泛用于食品、医药、造纸、纺织等领域。
磷酸酯化淀粉是淀粉改性产品的一种,属于阴离子型,不溶于水或微溶于水,糊液则具有透明、粘度稳定性好(耐酸、耐热、耐剪切)、凝沉性弱、无毒无嗅、香味清晰等特点。在食品工业上用做增稠剂和乳化剂;医药工业中用于粘合、冲淡、赋型、填充等;纺织工业中作为经纱上浆剂、印染粘合剂以及精整加工的辅料等;造纸工业中淀粉主要用于表面施胶、内部添加剂、涂布、纸板粘合剂,等等。
磷酸酯化淀粉的生产在工业上通常采用“干法”、“湿法”或“半干法”工艺进行。在现有的这些生产工艺中,完成淀粉的磷酸酯化反应,都需要经过140~180℃的高温固相反应过程,这个过程存在温度过高、过程控制要求较高,产物质量波动等不利因素。这种高温固相反应存在耗能大和难以进行工艺控制的缺点。另外,一般的“湿法"工艺尽管具有反应温度较低,过程温和,产品质量均匀的优势,但由于酯化反应效率低,产品结合磷含量很低,在实用上受到极大的限制。
经过改进的方法生产的产品,酯化反应效率高、产品结合磷含量高、反应温度较低、耗能小和和容易进行工艺控制等优点。其磷酸酯化反应在低温下完成,无须经过通常的高温固相反应过程,因此能显著降低能耗,并且更容易对工艺进行控制。酯化反应效率得到显著提高,与传统的湿法磷酸酯化反应工艺相比,纯化后的磷酸酯化淀粉的结合磷含量比不采用促进剂的湿法反应提高了2.5倍以上。