解夢(mèng)汐 朱旻鵬 肖志剛 任海斌 趙 卓 劉春景

(沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院1，沈陽(yáng) 110034) (沈陽(yáng)師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院2，沈陽(yáng) 110034)

十六烷基羧甲基淀粉醚的擠壓法制備及其性質(zhì)的研究

解夢(mèng)汐1,2朱旻鵬1肖志剛1任海斌1趙 卓1,2劉春景1

(沈陽(yáng)師范大學(xué)糧食學(xué)院1，沈陽(yáng) 110034) (沈陽(yáng)師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院2，沈陽(yáng) 110034)

以羧甲基淀粉為原料，溴代十六烷為醚化劑，NaOH為催化劑，利用雙螺桿擠壓機(jī)在干法擠壓條件下制備了一種高碳疏水基團(tuán)的十六烷基羧甲基淀粉醚。探討了醚化劑用量、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度、物料水分及堿用量對(duì)產(chǎn)品乳化性的影響，利用紫外分光光度計(jì)、紅外光譜分析儀、粒度儀等對(duì)不同取代度(0、0.025 6、0.049 5、0.058 0、0.070 1)的十六烷基羧甲基淀粉醚的結(jié)構(gòu)和表面活性、乳液粒徑等進(jìn)行了表征比較。紅外光譜圖在2 960～2 850 cm-1處產(chǎn)生了吸收峰，-OH的伸縮振動(dòng)變得弱而平緩，這是因?yàn)榈矸壑辛u基基團(tuán)進(jìn)一步被取代所導(dǎo)致，說(shuō)明溴代十六烷的長(zhǎng)碳鏈已接入淀粉分子；與原淀粉相比，產(chǎn)物的表面張力減小，且隨著產(chǎn)物溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大表面活性越大；隨著醚化取代度的增加，乳狀液的平均粒度逐漸減小，從粒徑分布可以證明羧甲基淀粉疏水化后乳化性明顯得以改善；當(dāng)?shù)矸劢尤腴L(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)后，十六烷基羧甲基淀粉醚的水溶性降低。

擠壓 羧甲基淀粉 疏水化 乳化性

傳統(tǒng)淀粉改性是通過(guò)引入強(qiáng)親水基得到水溶性衍生物，其在水溶性高分子中占有重要地位。但是，親水基過(guò)強(qiáng)的水合作用有時(shí)會(huì)對(duì)特定產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用造成不良影響，通過(guò)傳統(tǒng)水溶性淀粉的疏水化改性，可得到兩親性淀粉，可用于乳化劑、食品工業(yè)清潔劑，由于抗鹽性增強(qiáng)等更優(yōu)良的應(yīng)用性能，因而也可用作含鹽食品中的增稠劑、穩(wěn)定劑等。目前，這類兩親性淀粉衍生物的制備及其應(yīng)用性能的研究越來(lái)越受到人們的重視，新型兩親性淀粉不斷涌現(xiàn)[1-2]。羧甲基淀粉是一種水溶性淀粉，分子中含有大量自由羥基的高分子，在醚化反應(yīng)之時(shí)，典型的疏水端烯基長(zhǎng)碳鏈則連接在淀粉分子上使得淀粉分子具有了疏水性，十六烷基是高碳低極性的基團(tuán)，疏水性能顯著[3-7]。淀粉分子鏈上即使含有少量的十六烷基基團(tuán)，產(chǎn)品性能會(huì)明顯改變。與原淀粉比較，十六烷基淀粉醚的抗鹽性、抗水性、親油性、成膜性優(yōu)異。與傳統(tǒng)方法相比，本試驗(yàn)采用雙螺桿擠壓技術(shù)生產(chǎn)淀粉醚，使得工藝大為簡(jiǎn)便，無(wú)“三廢”產(chǎn)生疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚，使生產(chǎn)成本降低[8-9]。擠壓法生產(chǎn)過(guò)程中， 在反應(yīng)體系中反應(yīng)物質(zhì)的濃度相對(duì)較高，達(dá)到較高的反應(yīng)效率[10-12]。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

羧甲基淀粉：含水量(11.58±0.93)%，取代度DS為0.1， 武漢華龍現(xiàn)代生物工程有限公司；溴代十六烷：分析純， 沈陽(yáng)市科爾化學(xué)試劑公司；氫氧化鈉、乙醇溶液、氯化鈉、磷酸等試劑均為分析純；大豆油：市售。

DS56-Ⅲ型雙螺桿擠壓膨化機(jī):濟(jì)南賽信膨化機(jī)械有限公司；T25 basic高速均質(zhì)機(jī)：德國(guó)IKA公司；UV-9000型紫外分光光度計(jì)：上海元都有限公司；JK15A全自動(dòng)表界面張力測(cè)量?jī)x：上海中晨數(shù)字技術(shù)設(shè)備有限公司； Matersizer 2000激光粒度儀：英國(guó)Malvern儀器有限公司。

1.2 擠壓法制備十六烷基羧甲基淀粉醚

參照羥基的醚化反應(yīng)機(jī)理[3，13]，淀粉與溴代十六烷的堿性催化反應(yīng)方程為：

調(diào)節(jié)羧甲基淀粉物料含水量17%～33%、加入3%～12%的溴代十六烷，用0%～6%NaOH作為催化劑，充分混合攪拌后經(jīng)擠壓處理進(jìn)行醚化反應(yīng)，擠壓處理?xiàng)l件為：螺桿轉(zhuǎn)速72～144 r/min、機(jī)筒溫度40～120 ℃[9，14]。擠壓后冷卻至室溫，經(jīng)粉碎、干燥、過(guò)篩得到疏水化羧甲基淀粉衍生物。

圖1 工藝流程圖

1.3 乳化性的測(cè)定

將1.00g樣品加入到裝有80 mL蒸餾水的燒杯中， 攪拌后放入沸水浴中加熱并保持?jǐn)嚢?0 min， 將20 mL市售大豆油緩慢加入其中，高速均質(zhì)機(jī)以9 500 r/min攪拌3 min。從燒杯底部量取乳狀液50 μL，與0.1 mg/mL的十二烷基磺酸鈉25 mL混合搖勻， 以0.1%SDS溶液作空白對(duì)照， 紫外分光光度計(jì)測(cè)定乳液在500 nm處的初始吸光度(A0)， 以此表示乳化性大小(EA)[13-15]。

1.4 取代度的測(cè)定

通過(guò)測(cè)定溴離子量變化來(lái)檢測(cè)反應(yīng)程度及其產(chǎn)品取代度[7]，溴離子的生成率即為溴代十六烷與淀粉反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率，并可由此計(jì)算十六烷基淀粉醚的取代度。取代度為每AGU的(無(wú)水葡萄糖單元)淀粉聚合物取代羥基的數(shù)量，計(jì)算方程式如下:

式中：M0為溴代十六烷添加量/%；M1為羧甲基淀粉質(zhì)量/g。

1.5 表面活性的測(cè)定

將產(chǎn)品配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%～3.0%的淀粉醚乳液，用JK15A全自動(dòng)表界面張力測(cè)量?jī)x測(cè)定表面張力，方法為吊片法[7]。

1.6 乳液粒徑的測(cè)定

將產(chǎn)品配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%左右的淀粉醚乳液，采用Matersizer 2000激光粒度儀測(cè)定樣品的粒徑[16]。

1.7 水溶性測(cè)定

準(zhǔn)確稱取2.5 g樣品(以淀粉干基計(jì))，置于50 mL離心管中，用移液管準(zhǔn)確加入30 mL去離子水，置于30 ℃水浴鍋中，加熱的同時(shí)攪拌，并保溫30 min。待其完全冷卻后，進(jìn)行離心。在轉(zhuǎn)速3 000 r/min下，離心10 min。結(jié)束后取出樣品，分離出上清液，置于燒杯中，將烘箱溫度設(shè)定為105 ℃，將盛有上清液的燒杯放進(jìn)烘箱中，烘干至質(zhì)量不變，此時(shí)物質(zhì)質(zhì)量是mss。而離心管中其余的物質(zhì)質(zhì)量則是Wg，樣品溶解度(Water solubility index，WSI)和吸水率(Water absorption index，WAI)的計(jì)算公式[17]：

式中：mg為離心管剩余物質(zhì)質(zhì)量/g；mss為溶解淀粉質(zhì)量/g；mds為淀粉干基質(zhì)量/g。

2 結(jié)果與分析

2.1 合成工藝優(yōu)化

2.1.1 醚化劑用量

以溴代十六烷添加量為橫坐標(biāo)，乳化能力為縱坐標(biāo)，醚化劑添加量對(duì)疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚變性反應(yīng)的影響，如圖2所示。

圖2 醚化劑添加量對(duì)乳化能力的影響

從圖2可以看出，產(chǎn)品的乳化性隨著醚化劑添加量的增加而增加。這是因?yàn)?，更多的長(zhǎng)碳疏水性基團(tuán)接入到淀粉分子上，親油的長(zhǎng)碳疏水基團(tuán)增多，使得產(chǎn)品在油-水界面形成的界面膜就增強(qiáng)，產(chǎn)品分子以親水基伸進(jìn)水中，親油基伸進(jìn)油中，定向排列在油-水界面上形成界面吸附膜，使界面能降低，阻止了液滴間的聚結(jié)[6]，使原淀粉具備了親水和親油的雙親性質(zhì)。醚化劑添加量越大，產(chǎn)品分子的疏水性越強(qiáng)，使得淀粉在水-油界面上的作用力增強(qiáng)，故乳化性也增加。因此， 若用作乳化劑來(lái)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)盡量增加醚化劑的添加量，以保證產(chǎn)品優(yōu)秀的乳化特性。由于行業(yè)不同，對(duì)變性淀粉性質(zhì)要求不同，所以醚化劑溴代十六烷用量應(yīng)根據(jù)具體要求決定。本研究選取其用量為9%。

2.1.2 螺桿轉(zhuǎn)速

以螺桿轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，乳化能力為縱坐標(biāo)，螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚變性反應(yīng)的影響，如圖3所示。

圖3 螺桿轉(zhuǎn)速對(duì)乳化能力的影響

由圖3可知，在螺桿轉(zhuǎn)速低于90 r/min時(shí)，淀粉醚的乳化性隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加而增大，當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)速超過(guò)90 r/min后，淀粉醚的乳化能力隨螺桿轉(zhuǎn)速的增加而逐漸下降。這是由于隨著螺桿轉(zhuǎn)速的增加，物料在機(jī)筒內(nèi)混合的更加均勻，同時(shí)受到的剪切力增大，淀粉顆粒破碎程度增大，使得溴代十六烷分子更多的與淀粉分子接觸，更多的長(zhǎng)碳疏水性基團(tuán)接入到淀粉分子上，反應(yīng)加速，乳化性提高。隨著螺桿轉(zhuǎn)速進(jìn)一步增加，物料在機(jī)筒內(nèi)滯留的時(shí)間縮短，吸收熱量減少，因此，反應(yīng)效率下降，導(dǎo)致乳化能力下降[13-14]。

2.1.3 機(jī)筒溫度

以出料溫度為橫坐標(biāo)，乳化能力為縱坐標(biāo)，出料溫度對(duì)疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚變性反應(yīng)的影響，如圖4所示。

從圖4中可以看出，在40～60 ℃的反應(yīng)溫度下，產(chǎn)物乳化能力隨溫度的升高而提高，當(dāng)反應(yīng)溫度超過(guò)60 ℃后，乳化能力隨機(jī)筒溫度的升高而逐漸降低。因?yàn)楫?dāng)反應(yīng)溫度較低時(shí)，升高溫度，體系中分子運(yùn)動(dòng)加劇，碰撞幾率增加，反應(yīng)效率提高;當(dāng)溫度升高到60 ℃后，淀粉開(kāi)始大量糊化，黏度增加，分子流動(dòng)性下降，影響了試劑向羧甲基淀粉顆粒內(nèi)部的滲透，從而溴代十六烷與淀粉分子接觸機(jī)會(huì)反而減少，反應(yīng)效率降低，使得乳化能力降低[18-19]。故該反應(yīng)以低溫反應(yīng)為宜，選擇機(jī)筒溫度為60 ℃。

圖4 機(jī)筒溫度對(duì)乳化能力的影響

2.1.4 物料水分

以水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，乳化能力為縱坐標(biāo)，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚變性反應(yīng)的影響，如圖5所示。

圖5 物料含水量對(duì)乳化能力的影響

由圖5可知，隨著物料含水量的增加，乳化能力先增加后下降的趨勢(shì)。當(dāng)含水量增加到25%后，乳化能力隨水分的增加而下降。這是由于，反應(yīng)過(guò)程中，水分有利于淀粉潤(rùn)脹時(shí)有足夠多的水分子滲入淀粉顆粒的無(wú)定型區(qū)和晶格之間，破壞淀粉分子之間的氫鍵，導(dǎo)致晶格間距變大、變形或發(fā)生破壞，提高試劑與淀粉分子的接觸，從而增加反應(yīng)效率；另一方面因黏性與磨擦的影響，在擠壓與剪切淀粉時(shí)，需消耗大量的單位機(jī)械能，作為聚合物增塑劑的水，可以減少物料之間相互作用力，并使得所需機(jī)械能下降，因此隨著物料初始水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，乳化性逐漸增大，但水量太少，分子流動(dòng)性差，反應(yīng)難以被激活，淀粉顆粒溶脹性差，試劑無(wú)法滲透到淀粉顆粒內(nèi)部；但隨著物料水分含量的增加，羧甲基淀粉在擠壓機(jī)內(nèi)所受到的剪切強(qiáng)度降低，對(duì)淀粉分子之間氫鍵的破壞作用減弱，糊化程度降低，不利于溴代十六烷與淀粉反應(yīng)，導(dǎo)致乳化性降低。

2.1.5 堿用量

以NaOH添加量為橫坐標(biāo)，乳化能力為縱坐標(biāo)，氫氧化鈉添加量對(duì)疏水化十六烷基羧甲基淀粉醚變性反應(yīng)的影響，如圖6所示。

圖6 NaOH添加量對(duì)乳化能力的影響

由圖6可知，當(dāng)NaOH添加量升高，反應(yīng)的取代度和反應(yīng)效率均先是逐漸增大，添加量為3%時(shí)達(dá)到最大；之后隨著NaOH添加量的增加，反應(yīng)取代度和反應(yīng)效率呈明顯的下降趨勢(shì)。這是由于，NaOH在反應(yīng)體系中作為催化劑，促進(jìn)了系統(tǒng)中各個(gè)物質(zhì)間的相互作用，對(duì)反應(yīng)起激活作用。隨著氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，對(duì)反應(yīng)的激活作用增大，并且淀粉分子發(fā)生糊化和膨脹，試劑參與反應(yīng)幾率增加，由此，提高反應(yīng)速度，導(dǎo)致乳化能力上升。隨著氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的進(jìn)一步增加，溴代十六烷分子對(duì)羧甲基淀粉羥基的親核攻擊的有效性降低，從而使反應(yīng)效率降低，導(dǎo)致乳化能力下降[15，17-18]。

2.2 表面活性

產(chǎn)品的表面活性見(jiàn)圖7及表1。

圖7 十六烷基羧甲基淀粉醚溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)表面張力的影響

表面張力是指液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界線上的張力；表面張力越小說(shuō)明產(chǎn)品的表面活性越高。十六烷基羧甲基淀粉醚的表面張力(min)及表面活性(πcmc)如表1所示。從表1可以看出，隨著醚化度的增大，產(chǎn)品的表面張力逐漸降低。由于十六烷基羧甲基淀粉醚中既有親水基團(tuán)又含有疏水基團(tuán)，因此在水溶液中要發(fā)生定向排列，親水主鏈留在溶液中，而疏水基團(tuán)趨向于在溶液表面排列[20]。隨著疏水基團(tuán)的增多也就是產(chǎn)品醚化度的增大，趨向于表面排列的分子數(shù)目增多，分子的表面活性提高，因而表面張力有所降低。

表1 十六烷基羧甲基淀粉醚的表面張力及表面活性

2.3 粒徑表征

產(chǎn)品的粒徑特征見(jiàn)圖8。

注：HCSX1～HCSX4分別表示DS=0.025 6、0.049 5、0.058 0、0.070 1的樣品。圖8 淀粉醚粒徑表征

采用激光納米粒度儀來(lái)測(cè)定原羧甲基淀粉和十六烷基羧甲基淀粉醚乳狀液的粒徑。由圖8可知，原羧甲基淀粉乳狀液粒徑較小，且粒度分布非常集中；而經(jīng)醚化后的淀粉醚乳狀液粒度分布范圍較寬，且平均粒度較大；隨著醚化取代度的增加，乳狀液的平均粒度逐漸減小，分布范圍也較寬，這是由于乳狀液油珠的粒徑會(huì)影響乳狀液油珠沉降或上浮的速度，粒徑越小者則速度會(huì)越慢，所以從粒徑的分布可以證明羧甲基淀粉經(jīng)溴代十六烷疏水化后乳化性明顯得以改善。這可能是醚化劑分子的長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷尤敕肿又惺沟卯a(chǎn)物具有親水和疏水性，使十六烷基羧甲基淀粉醚成為一種有效的大分子乳化劑，且隨著取代度的增大，接入基團(tuán)增加，乳化性增大，有效地降低了乳狀液的平均粒徑。此外，經(jīng)擠壓處理后的淀粉，顆粒表面受損，淀粉分子內(nèi)部可以更有效地吸收水分和膨脹[21]。因此，變性后的淀粉顆粒相互聚集成小顆粒，導(dǎo)致顆粒大小的增加。

2.4 紅外光譜分析

產(chǎn)品的紅外光譜特征見(jiàn)圖9。通過(guò)觀察制備所得不同取代度樣品的紅外光譜圖，與原羧甲基淀粉進(jìn)行比較，可以得出分子結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的變化，其結(jié)果如圖9所示。DS=0.025 6、0.049 5、0.058 0、0.070 1與DS=0和原淀粉相比，除了具有原淀粉的紅外吸收特征外，在2 960～2 850 cm-1之間ν-C—H產(chǎn)生的吸收峰，說(shuō)明淀粉分子上有C—H的接入；在3 100～3 600 cm-1之間有1個(gè)非常寬非常強(qiáng)的—OH的伸縮振動(dòng)特征吸收峰，這是由于葡萄糖單元上含有大量的—OH[17]，但對(duì)羧甲基淀粉鈉-十六烷基淀粉醚來(lái)講，此吸收峰強(qiáng)度變得弱而平緩， 這是因?yàn)榈矸鄯肿恿u基進(jìn)一步被取代所導(dǎo)致，說(shuō)明溴代十六烷的長(zhǎng)碳鏈已接入在淀粉分子上，在1 000～1 100 cm-1處為醇的C—O伸縮振動(dòng)，羧甲基玉米淀粉鈉-十六烷基淀粉醚的振動(dòng)減弱，這是因?yàn)槊鸦蟮聂燃谆矸?，其分子的醇羥基發(fā)生取代反應(yīng)使得該處峰更弱。隨著取代度的增加，其紅外吸收特征變性程度相對(duì)較大，是接入基團(tuán)相對(duì)較多的緣故。

注：樣品1～樣品4的DS分別為0.025 6、0.049 5、0.058 0、0.070 1。圖9 紅外光譜圖

2.5 水溶性

產(chǎn)品的水溶性特征見(jiàn)圖10。從圖10可以看出，當(dāng)羧甲基淀粉接入長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)后，溶解度降低；而且隨著醚化反應(yīng)醚化度的增大，十六烷基羧甲基淀粉醚的溶解度逐漸降低。在長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷娜〈容^低時(shí)有良好的水溶性，隨著疏水基取代度的增加產(chǎn)品的水溶性下降。當(dāng)羧甲基淀粉中引入的疏水基數(shù)目較少時(shí)，羧甲基仍占主導(dǎo)地位，疏水基團(tuán)之間相互接觸發(fā)生疏水締合的幾率比較小，疏水化作用較弱，而且少量的疏水基還能破壞部分淀粉輕基間的強(qiáng)的氫鍵作用。隨著疏水基取代度的增大，接入分子內(nèi)部的長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)增多，疏水基團(tuán)之間的疏水化作用越來(lái)越強(qiáng)，疏水基之間互相纏繞形成膠團(tuán)[16]，同時(shí)疏水基取代度的增大，親水基團(tuán)羧甲基的取代度減小，此時(shí)疏水基作用占主導(dǎo)地位，水分子難以向淀粉顆粒的內(nèi)部滲透，并且疏水基之間的相互作用，使淀粉分子難以伸展，所以疏水基取代度較高時(shí)，產(chǎn)物的水溶性降低。

注：橫坐標(biāo)中0～5分別表示CMS,擠壓CMS,DS=0.025 6、0.049 5、0.058 0、0.070 1的樣品。圖10 淀粉醚水溶性

3 結(jié)論

通過(guò)探討醚化劑用量、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)筒溫度、物料水分及堿用量對(duì)產(chǎn)品乳化性的影響，以及對(duì)原羧甲基淀粉及不同取代度的十六烷基羧甲基淀粉醚顆粒的結(jié)構(gòu)、表面活性、乳液粒徑、溶解度等性質(zhì)進(jìn)行研究和分析，主要結(jié)論為：1)當(dāng)工藝條件醚化劑添加量為9%，螺桿轉(zhuǎn)速90 r/min，機(jī)筒溫度60 ℃，物料含水量為25%，NaOH溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)，分別得到的乳化能力最高；2)擠壓醚化后的羧甲基淀粉2 960～2 850 cm-1之間ν-C—H產(chǎn)生的吸收峰，有碳鏈的接入；原淀粉的晶型破壞，說(shuō)明醚化反應(yīng)使淀粉內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定轉(zhuǎn)變，改變了淀粉的結(jié)晶類型；熱穩(wěn)定性減弱；3)改性后的產(chǎn)物表面活性增大，隨著溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大，產(chǎn)品的表面張力逐漸減??；4)產(chǎn)物乳狀液粒徑隨著醚化取代度的增加，乳狀液的平均粒度逐漸減小，從粒徑的分布可以證明羧甲基淀粉經(jīng)溴代十六烷疏水化后乳化性明顯得以改善；5)羧甲基淀粉接入長(zhǎng)碳鏈?zhǔn)杷鶊F(tuán)后，水溶性降低，且隨著醚化反應(yīng)醚化度的增大，十六烷基羧甲基淀粉醚的溶解度逐漸降低。

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Properties of Hexadecyl Carboxymethyl Starch derivates by Extrustion

Xie Mengxi1,2Zhu Minpeng1Xiao Zhigang1Ren Haibin1Zhuo Zhao1,2Liu Chunjing1

(College of Grain， Shenyang Normal University1， Shenyang 110034)(College of Chemistry and Life Science， Shenyang Normal University2， Shenyang 110034)

A kind of hexadecyl carboxymethyl starch ether of high carbon hydrophobic groups was prepared by means of twin screw extruder, which took carboxymethyl starch as material, bromohexadecane as etherifying agent, and NaoH as catalyst under the dry pressing condition. Discussing the effect on emulsification of products according to the dosage of etherifying agent, screw rotation speed, barrel temperature, material moisture and dosage of alkali, and using ultraviolet spectrophotometer, infrared spectrometric analyzer, and particle size analyzer etc. to conduct characterization of comparison for structure, surface activity and particle diameter of emulsion of hexadecyl carboxymethyl starch ether with different degree of substitution(0, 0.025 6, 0.049 5, 0.058 0, 0.070 1). Infrared spectrogram generated absorption peak at 2 960～2 850 cm-1, and stretching vibration of OH tended to be weak and gentle, which was because that hydroxyl polar groups in starch was replaced further, this indicated that long carbon chain of bromohexadecane has been joined with starch molecule; Compared with native starch, the surface tension of outcome decreased, but with increasing of quality score of product solution, the activities of surface tended to be greater; as etherification substitution degree increased, the average grading of emulsions decreased gradually, from the particle size distribution, it could prove that emulsibility gained apparently improvement after hydrophobization of carboxymethyl starch; after starch joinning with the long carbon chain hydrophobic groups, water solubility of hexadecyl carboxymethyl starch ether decreased.

extrusion，carboxymethyl starch (CMS)，hydrophobic，emulsification

國(guó)家星火計(jì)劃(2015GA650007),遼寧“百千萬(wàn)人才工程”入選項(xiàng)目(2013921038)

2015-10-15

解夢(mèng)汐，女，1990年出生，碩士，農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏

肖志剛，男，1972年出生，教授，博士生導(dǎo)師，糧食、油脂與植物蛋白工程

TS2

A

1003-0174(2017)05-0075-07