一、前言

淀粉是一种葡萄糖支化均聚物，具有α一（1→4）直链和β一（1→6）支链。如图1所示，淀粉由两种聚合物组成，分子量分布较宽：直链淀粉含有较少的长支链且分子量适中；而支链淀粉的支链短，其分子量约高两个数量级。淀粉类产品对人体通常是安全的。作为食品添加剂，改性淀粉满足了特殊的饮食需求，如纯素食、清真、犹太洁食和无脂。天然淀粉在水中的溶解度有限，导致其在工业上的应用也有限。为了提高溶解性，需要（i）结构变化，即将淀粉水解成更小的分子，（ii）化学改性，如乙酸酯或辛烯基琥珀酸酐（OSA），如图2所示。取代基团通常与羟基发生反应，从而使淀粉具有理想的性质。

双亲性淀粉改性思路来源于两项专利，当用OSA改性后，正常的亲水性淀粉通过辛烯基的引入表现出疏水性（见图2），故而OSA改性淀粉具有两亲性。两亲性聚合物具有广泛的用途，特别是在乳化、封装、薄膜、涂料和凝胶生产中。辛烯基琥珀酸淀粉钠（OSA淀粉）已被用作多种食物成分的替代品，包括阿拉伯胶、脂肪和蛋白质。事实上，OSA淀粉产品的应用不限于食品行业，其有望应用到任何需要乳化剂的领域（包括原油开采和采矿领域）。

近年来，人们越来越关注OSA淀粉。本文综述了OSA淀粉的合成方法和结构表征方法。

二、 OSA淀粉的合成

1、常用淀粉来源

商业生产的OSA淀粉可以从生产商中购买。蜡质玉米和普通玉米是商业OSA淀粉的主要来源。关于玉米淀粉的大部分文献都指定了植物来源为蜡质玉米，如图3所示。在没有指定品种的文献中，只有3种指定了高直链淀粉，20％的文献报告了淀粉原料是直链淀粉。其余文献中的玉米淀粉也极有可能来源于蜡质玉米。

2、常用的合成方法

OSA淀粉是由淀粉羟基与辛烯基琥珀酸酐酯化反应得到的（图2）。常用的评价标准是取代度DS，它是每个淀粉分子单元中辛烯基琥珀酸酯（OS）的平均数。

最常见的合成方法是OSA和淀粉在温和的碱性条件下反应。该条件有助于减少淀粉分子链之间的氢键，从而有利于淀粉颗粒的膨胀以及OSA分子在淀粉颗粒内扩散。也可以直接在预成型淀粉薄膜上进行OSA反应。Zhou等人通过淀粉膜表面OSA改性制备了水敏感性低和表面疏水性强的玉米淀粉膜。Ren等人发现表面改性还显著提高了淀粉薄膜的拉伸强度和杨氏模量。

由于反应在非均质条件下进行，可以预料到（i）取代基分布不均匀；（ii）OS基团更倾向于在颗粒表面。Bai等人通过傅里叶变换红外光谱和拉曼共焦显微镜图像证实了这一点。Huang等人用X射线电子能谱分析得出，OS基团主要位于改性淀粉表面。

3、在水溶液中合成

在水溶液中，有多种方法优化改性的反应效率，Xu等人发现通过酶偶联反应技术可以大幅降低0SA改性时间。在给定的实验条件和取代度目标下，只使用0.6％的酶，反应时间从几小时下降到30min，这使得OSA淀粉在技术上可以大规模工业生产。

使用机械力活化淀粉也可以提高反应效率。Zhang等人用球磨机活化籼米淀粉50h，然后与OSA反应（35℃，pH—8.5，15％淀粉，OSA添加量为淀粉的3％）。实验结果表明，机械力显著破坏了淀粉颗粒的晶体结构，淀粉结晶度从17.18％下降到1.05％，反应效率由54.6％提高到90.4％。

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