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微波是频率约在 ３００ＭＨｚ～３００ＧＭｚ之间的电磁波，由于微波具有加热效率高、均匀性好、穿透能力强、选择性好等优点，已经作为一种新型的能源广泛应用食品、化学工业中。硬脂酸淀粉酯是一种长链脂肪酸淀粉酯，是由淀粉及其衍生物与硬脂酸、硬脂酸甲酯、硬脂酸酰氯或硬脂酸酐反应得到的酯化产品。由于疏水性有
机碳链的引入，淀粉的疏水性增加，使之具备了亲水和亲油的双亲性质，具有乳化性，可用在食品、医药、材料、日用化学品等领域。有关有机溶剂法制备硬
脂酸淀粉酯，国外已有不少报道，只有 Ｓａｉｙａｖｉｔ Ｖａｒ－ａｖｉｎｉｔ 等用干法合成了西米和木薯硬脂酸淀粉酯。
本实验在微波条件下以硬脂酸和玉米淀粉为原料，实验过程中加入酸为催化剂，酸解和酯化同时进行合成了一种低粘度的复合变性淀粉，并对这种复合变性淀粉性质进行了研究。
１ 材料与方法
１．１ 材料与仪器
玉米淀粉，山东诸城兴贸玉米开发有限公司提供； 型分光光度计，上海第三分析仪器厂；７２１ ＮＤＪ－７９型旋转粘度计，同济大学机械厂； ８０３２１ 型 ＢｒａｂｅｎｄｅｒＭＩＣＲＯＶＩＳＣＯ－ＡＭＹＬＯ－ＧＲＡＰＨ，德国 Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ 公司。
１．２ 酸解酯化复合变性淀粉的制备
称取一定量的硬脂酸溶于易挥发的有机溶剂中，再加入一定量的催化剂，缓慢加入 １００ ｇ 淀粉（干基）并不断搅拌得到混合均匀的浆体。然后置于微波中反应，采用间歇加热方式并快速搅拌。反应后室温下冷却，粉碎，存放于密闭样品袋中。
１．３ 酸解酯化复合变性淀粉性质的测定
１．３．１ 取代度的测定
１．３．２ 粘度的测定
称取一定质量的样品，配成质量分数为 １５ ％的淀粉乳，在沸水浴中糊化后，冷却至室温，２５ ℃下用 ＮＤＪ－ ７９ 型粘度计测定其粘度。
１．３．３ 透明度的测定
称取一定质量的样品，配成质量分数为 １．０ ％的淀粉乳，在沸水浴中加热糊化，冷却至室温。以蒸馏水为空白，用 ７２１ 型分光光度计测定其透过度。
１．３．４ 凝沉性质的测定
称取一定质量的样品，配制 １．０ ％质量分数的淀粉乳，于沸水中加热糊化，冷却至室温。然后将淀粉糊放入具塞刻度管中，在 ２５ ℃静置，记录静置２４ｈ 后上清夜的体积。
１．３．５ 粘度曲线的测定
采用 Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ 粘度仪，扭矩为 ７００ ｃｍ·ｇ，转速为
２５０ ｒ／ｍｉｎ。准确称取一定量的样品，加入 １００ ｍＬ 水，配成质量分数为 １５ ％的淀粉乳，充分搅拌后倒入Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ 粘度仪的测量容器中。自 ３０ ℃以 ３ ℃／ｍｉｎ升温到 ９５ ℃，保温 ３０ ｍｉｎ；再以 ３ ℃／ｍｉｎ 降温到 ５０℃，保温 ３０ ｍｉｎ，得到粘度特性曲线，粘度单位为 ＢＵ。
１．３．６ 乳化性质的测定
准确称取 ０．５ ｇ 硬脂酸淀粉酯分散于一定量的水中，加热糊化，冷却至室温，于淀粉糊中加入 ２５ｍＬ大豆色拉油，均质得到乳状液。将此乳状液转移至 １０ ｍＬ 离心管中，以 ３０００ ｒ／ｍｉｎ 离心约 １５ ｍｉｎ，记录乳化层高度和液体总高度。然后将样品放置２４ ｈ，以 ３０００ ｒ／ｍｉｎ 离心约 １５ ｍｉｎ，记录乳化层高度和液体总高度。乳化能力 ＥＡ （Ｅｍｕｌｓｉｏｎ Ａｐａｃｉｔｙ）＝离心管乳化层高度 ／离心管液体总高度×１００ ％；乳化稳定性 ＥＳ（Ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）＝ 离心管中仍保持乳化层的高度／离心管液体总高度×１００ ％。
２ 结果与讨论
２．１ 淀粉与硬脂酸酯化反应的机理
淀粉与硬脂酸在酸性催化剂的催化下发生的直接酯化反应称为费雪尔酯化反应 （Ｆｉｓｈｅｒ ｅｓｔｅｒｉｆｉ－ｃａｔｉｏｎ），此反应是可逆反应。
反应方程式如下：
由于 Ｈ＋的存在和微波的高温条件下，使淀粉糖苷键断裂，减小了空间位阻，从而使酯化反应更容易发生。
２．２ 酸解酯化复合变性淀粉的制备
２．２．１ 影响因素
２．２．１．１ 微波辐射时间
由图 １ 可知，在其他因素不变的情况下，随着微波辐射时间的延长，产品的取代度和反应效率逐渐增加，超过 ５．５ ｍｉｎ，产物脱水炭化，影响产品的色泽。所以，微波辐射时间一般在 ５．５ ｍｉｎ 以内。
２．２．１．２ 微波辐射功率
从图 ２ 可以看出，在其他因素不变的情况下，随着微波功率的增加，产物的取代度和反应效率都增加，所以本实验采用微波功率为 ８００ Ｗ。
２．２．１．３ 催化剂用量
从图 ３ 中可以看出，在其他因素不变的情况下，随着催化剂量的增加，产品取代度和反应效率都增加，但催化剂量增加到一定程度后，产品取代度增加缓慢，且随着催化剂量的增加，产品更易脱水炭化。所以，一般催化剂加入量为 ０．１ ％（以淀粉干基计）。
２．２．１．４ 淀粉含水量
从图 ４ 可以看出，在其他因素不变的情况下，随着水分含量的增加，产品的取代度和反应效率都增加，但当水分含量超过 ４８ ％的时候，取代度和反应效率都下降，这主要是本反应为可逆反应，反应过程中也生成部分水，过多的水抑制了反应的进行。
２．２．１．４ 硬脂酸质量分数
从图 ５ 可以看出，随着硬脂酸质量分数的增加，产物取代度和反应效率都有所增加，但增加到一定程度，取代度随着硬脂酸的增加显著降低，反应效率也下降，当硬脂酸的加入量为 ６ ％时，取代度达到最大值。
２．２．２ 较优方案的选择
根据以上对微波辐射时间、微波功率、催化剂用量、淀粉水分质量分数、硬脂酸质量分数对酯化度的影响进行分析，为了制备一种高浓低粘要求的
酸解酯化复合变性淀粉，选择以下制备方案：淀粉１００ ｇ（干基），水分质量分数 ４８ ％，微波 ８００ Ｗ，辐射时间 ５ ｍｉｎ，硬脂酸质量分数为 ６ ％（以淀粉干基计），催化剂的加入量为 ０．１０ ％（以淀粉干基计）。该变性淀粉干基浓度 １５ ％的淀粉糊的峰值粘度为 ５０ＢＵ左右（Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ 粘度仪测定）
２．３ 酸解酯化复合变性淀粉性质分析
对上述方案制备的酸解酯化复合变性淀粉性质进行了研究并与原淀粉的性质进行了比较。
２．３．１ 粘度
微波反应过程中高温和酸解都会使淀粉分子糖苷键断裂，从而导致淀粉分子的聚合度降低，粘度下降。从表 １ 可以看出，和原淀粉相比，酸解酯化
复合变性淀粉具有较低的粘度。可用作微胶囊壁材，满足高浓低粘的要求。
２．３．２ 透明度
从表 ２ 可以看出，和普通玉米淀粉相比，酸解酯化复合变性淀粉透明度较高。
２．３．３ 凝沉性
从表 ３ 可以看出，和玉米原淀粉相比，酸解酯化复合变性淀粉具有较好的抗凝沉性。静置 １ｄ 后，原玉米淀粉出现明显的分层，而酸解酯化复合变性淀粉没有分层现象，且一个星期后，仍呈均一的悬浮液。
２．３．４ Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ 粘度曲线
从图 ６ 和表 ４ 可以看出，酸解酯化复合变性淀粉的成糊温度略低于原玉米淀粉；粘度远远低于原淀粉；降落值和回升值都低于原淀粉，说明酸解酯化复合变性淀粉的热糊稳定性好，抗凝沉性好。
２．３．５ 乳化性
从图 ７ 可以看出，随着取代度的增加，硬脂酸淀粉酯的乳化性和乳化稳定性都增加。取代度的升高，意味着疏水性增加，淀粉的亲油性增加，所以淀
粉的乳化性和乳化稳定性都会增加。
３ 结论
３．１ 以玉米淀粉为原料，酸为催化剂，硬脂酸为酯化剂，微波条件下反应，在较短时间内得到粘度较低并具有一定乳化性质的酸解酯化复合变性淀粉。制备过程中，酸解和酯化同时进行，大大缩短了反应时间，提高了反应效率。
３．２ 和原玉米淀粉相比，酸解酯化复合变性淀粉粘度较低，透明度高，抗凝沉性好。
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