淀粉磷酸酯

磷酸酯淀粉是一种阴离子高分子电解质，带负电荷。白色至淡黄色粉末，几乎无臭，溶于热水，不溶于乙醇、丙酮、苯等有机溶剂。由淀粉与各种无机磷酸盐或有机含磷试剂反应制得。不同的工艺条件，可制成不同取代度的淀粉磷酸酯。经磷酸酯化的淀粉在外形上类似天然淀粉，但有良好的冷水分散性，糊化温度50～60℃，其糊液的透明性、稳定性较淀粉有明显提高，阴离子性明显增加。4%糊液pH值为6，25℃时黏度值为0.05Pa·S。不同取代度的磷酸酯淀粉其性能也不同。 

磷酸酯化反应通常在液相中进行，在反应过程中溶剂与水形成共沸物，将水分离出体系。由于在液相中淀粉吸水膨胀能力强，不利于脱水，使酯化反应难以向正方向进行，不能实现深度酯化。湿法生产工艺比较成熟，现在国内外大部分工厂都是用湿法工艺生产。但必须消耗大量的水，而且需要对产生的废水进行处理。湿法工艺的优点是试剂与淀粉混合均匀度好，产品质量好，缺点是收率低，生产流程长，生产过程废水多，设备投资大等 。干法比较适合工业化生产，反应效率高、速度快、不产生废水、周期短。但目前国内干法生产工艺落后，特别是反应器不过关，淀粉和磷酸盐溶液很难混合均匀，产品质量不稳定。但由于投资少、能耗低、生产周期短等优点，因此具有一定的市场竞争力。干法生产是指将磷酸酯化试剂和催化剂的混合液与干淀粉充分混合后，将其水分降低至15%左右，再在100～150℃下反应1～3 h。在干法制备淀粉磷酸酯过程中，一般分为两个阶段：首先，淀粉在较低温度下干燥以除去过多水分；然后在较高温度下热反应进行磷酸酯化。

一般是用正磷酸盐(NaH2PO4/Na2HPO4)、焦磷酸盐(Na3HP2O7)、偏磷酸盐(Na4P2O7)、三聚磷酸钠(Na5P3O10，STP)、三氯氧磷(POCl3，)或有机含磷试剂等与淀粉制备而成。

传统的淀粉磷酸酯的合成方法是从磷矿石开始，转化成磷酸，再通过磷酸变成磷酸盐，最后通过磷酸盐合成淀粉磷酸酯。这种工艺烦琐，步骤复杂，造成环境污染。新的合成路线可以通过磷酸直接跟淀粉反应生成淀粉磷酸酯，省去合成磷酸盐等中问步骤，减少成本，并大大保护环境，建立绿色化工的模式。

淀粉磷酸酯有以下几点特性 ：

(1)淀粉磷酸酯是阴离子衍生物，是一种良好的乳化剂和增稠剂。分散液可与动物胶、植物胶、聚乙烯醇及聚丙烯酸酯相混。一般取代度为0.02~0.1的淀粉磷酸酯表现出极好的分散稳定性。颗粒状淀粉磷酸酯不溶于水或微溶于水，取代度约0.07时遇水膨胀程度与水的硬度有关，黏度受pH影响。盐的加入会引起黏滞状浆液变稀。铝、钛和锆盐可使这类衍生物沉淀。

(2)淀粉磷酸酯可用带阳离子如亚甲基的染料着色。在显微镜下鉴别着色的均匀性来表明变性作用的均匀性。着色强度能表明阴离子化程度。

(3)淀粉磷酸酯的糊液具有较高的透明度和黏度，及较强的胶黏性。糊的稳定性高，凝沉性弱，淀粉磷酸酯分散液具有长的内聚组织及冷冻冻融稳定性。老化稳定性高，具有强抗回生性。提高取代作用会使糊化温度降低。

(4)淀粉磷酸单酯用碱滴定时有两个等量点。第一个为pH=4～5，Pk1=1～2；第二个在pH=7.5～9，pK2=6~7。

(5)淀粉磷酸酯用于表面活性剂中，悬浮污物的能力超过羧甲基纤维素。

(6)用含1%～5%磷的淀粉磷酸酯分散液制成的薄膜具有透明、易弯曲维及水溶性的优良品质。

(7)淀粉磷酸单酯随含磷量即取代度增加糊化温度降低，流度下降，高峰黏度增加且出现时间提前。

(8)淀粉磷酸酯对细菌的降解稳定。

淀粉磷酸酯糊的冷冻和稳定性较高，在低温长期储存或重复冷冻融化食物组织结构中保持不变，也无水分析出，特别适用于冷冻食品中应用。

淀粉磷酸酯是良好的乳化稳定剂。制成的布丁具有平滑结构及良好的营养价值，并且能改善味道。淀粉磷酸酯是水包植物油乳液良好的乳化剂。淀粉磷酸酯是瓜尔豆胶与阿二醇混合制得酯与植物油的乳化稳定剂。淀粉磷酸酯能与微量存在的铁、铜、镍、钴等形成复合体，从而可防止这些金属离子促进油的氧化，有助于棉籽油和大豆油的稳定，适于做油的乳化剂。玉米淀粉磷酸酯是蛋黄酱的有效乳化剂。淀粉磷酸酯肉汁及谷氨酸单钠的混合物是用来制取一种肉汁卤的基础。在橙浊(生产橙汁饮料的色素添加剂)生产中作为乳化剂使用代替价高的阿拉伯胶。

淀粉磷酸酯透明性好，凝沉性好，能代替明胶作为稳定剂用于冰激凌生产，不仅能提高质量，而且能降低成本。

8%～10%正磷酸盐酯化产品能溶于冷水制成薄膜，透明、柔软且有水溶性。这种产品能代替阿拉伯树胶类植物胶用于许多种食品中做增稠剂。