Способ получения модифицированного окисленного крахмала
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА, предусматривающий приготовление смеси двух реагентов, в качестве одного из которых используют перекись водорода, модифицирование крахмала смесью реагентов и декстринизацию модифицированного крахмала, отличающийся тем, что, с целью снижения степени растворимости продукта и повышения вязкости его клейстера, в качестве другого компонента смеси реагентов, используют гидроокись щелочного металла , при этом концентрация пере киси водорода в смеси составляет 0,1-0,3%, а гидроркиси .щелочного металла - 0,1-0,5% на tOO г крахмала , причем декстринизацию осуществляют при 120-220 С в течение 620 мин длинноволновыми инфракрасными лучами с длиной волны 6-14мкм.
. СООЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1165683 A
4(Sl) С 08 В 31/18
/,е
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "
5.
6В;с, И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ смеси двух реагентов, в качестве одного иэ которых используют перекись водорода, модифицирование крахмала смесью реагентов и декстриниэацию модифицированного крахмала, отличающийся тем, что, с целью снижения степени растворимости продукта и повышения вязкости его клейстера, в качестве другого компонента смеси реагентов. используют гидроокись щелочного металла, при этом концентрация перекиси водорода в смеси составляет
О, 1-0,3%, а гидроокиси,щелочного металла — 0,1-0,5% íà 100 г крахмала, причем декстриниэацию осущеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3724563/28-13 (22) 13.04.84 (46) 07.02.85. Бюл. В 25 (72) И.И.Кузнецова, В.А.Коваленок и Н.Н.Трегубов (71) Московский ордена .Трудового
Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (53) 664.059.4(088.8) (56) Трегубов Н.И. и др. Технология крахмала и крахмалопродуктов. М., "Легкая и пищевая промышленность", 1981, с. 291.
Патент ЧССР 11- 143708, кл. С 13 1. 1/08, 15.11.71. (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЮДИФИЦИРОВАННОГО ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА, предусматривающий приготовление ствляют при 120-220 С в течение 620 мин длинноволновыми инфракрасными лучами с длиной волны 6-14мкм.
1165683
Н ОЯ
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к технологии получения модифицированного крахмала, и может быть использовано в крахмало-паточной, бумажной и текстильной отраслях промышленности.
Целью изобретения является снижение степени растворимости модифи- 10 цированного крахмала и повышение вязкости его клейстера.
Способ осуществляется следующим образом. Н
Сухой кукурузный крахмал модифицируют распылением смеси реагентов, состоящей из О, 1-0, 3%-ной Н 0 z u
О, 1-0,5%-ной Na08 (КОН),. тщательно перемешивают и, разложив тонким N слоем, подвергают крахмал декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм.при 120-220 С, в течение 6-20 мин. В результате получены образцы модифицированного 25 крахмала с повышенной вязкостью клейстера и пониженной степенью
1растворимости в холодной воде, Образовавшиеся карбоксильные группы имеют энергию химических связей 7,2 -10 Дж, т.е. большую чем 49
С-Н 6 4.10 "эДж. С-С 4 -10 19Дж, а энергия поглощения длинноволновых ИКлучей 3 -10 Дж, даже при увеличении температуры подающего потока длинноволновых ИК-лучей до 220 С модифици- 43 рованный крахмал только частично подвергается деструкции, что обуславливает малую степень растворимости его в,холодной воде.
Количественное содержание компонентов в реактивной смеси 0,1-0,3%
Н О и О, 1-0,5% NaOH (КОН) определено экспериментально, так как при этом соотношении полученные образцы модифицированного крахмала в большей сте-И пени подходят для эагустки печатных красок в текстильном производстве, для выпуска мелованной и ламированВ результате взаимодействия крахмала с реактивной смесью - 0,10,3%.-ной Н О и 0,1-0,5%-ной NaOH (КОН) происходит реакция окисления, химиэм которой можна объяснить следующим образом.
Перекись водорода в щелочной
I среде неустойчива, поэтому в растворе обязательно присутствуют соединения по уравнению реакции
Н О+2МаОН(2КОН) Н О+На О (К О ).
При взаимодействии с крахмалом образовавшаяся закись щелочного металла (Na<0z или К О ) молекулярно присоединяется к крахмальной цепи, образуя более крупные по величине частицы, которые и определя1ют увеличение вязкости клейстера.
Под действием теплового потока длинноволновых ИК-лучей происходит гидролитическое расщепление глюкоэидных связей крахмала, ослабление связей в гидроксильных группах -ОН, .а оставшаяся в растворе перекись водорода разлагается до воды с выделением атома активного кислорода, который окисляет гидроксильные группы до карбоксильных.по схеме ной бумаги высокой прочности в бумажной промышленности, Для проведения, процесса декстринизации используют длинноволновые
ИК-лучи с длиной волны 6-14 мкм. Источником длинноволновых ИК-лучей служат темновые излучатели типа тэнов, представляющие собой металлическую трубку из хромистой стали диаметром 10 мм и длиной 50 мм, внутри трубки находится нить накала.
Применение тэнов позволяет получать интенсивные длинноволновые ИК-потоки с температурой 300-450 С, т.е. значительно меньшей, чем у",светлых"
ИК-излучателей, генерирующих коротковолновые ИК-лучи. Такие среднетемнературные длинноволновые потоки создают более мягкие условия тепловой обработки модифицированных крахма- лов, что позволяет избегать обуглиз i 165 вания и горения крахмала даже при
220 С..
Таким образом, температурный интервал декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 614 мкм модифицированного крахмала составляет 120-220 С. о
При 120 С энергия длинноволновых
PIK-лучей соизмерима с энергией связей крахмала, лучистый поток, про- 10 . никая на некоторую глубину внутрь слоя, расшатывает молекулярную решетку полимерных крахмальных цепей.
Повышать температуру декстринизации выше 220 С нецелесообразно, так как под действием теплового потока происходит почти полная деструкция крахмала, сопровождающаяся обугливанием и горением продукта.
Проведенные спектрографические исследования образцов модифицированных крахмалов, декстрированных ИКлучами в декстринизаторе, показывают, что при декстринизации ИК-лучами наличие закиси щелочного металла 25 обуславливает повышение вязкости клейстера модифицированного крахмала (полосы поглощения четкие, характерные для наличия Na К О ). При декстринизации в декстри- Зб низаторе в течение продолжительного времени происходит разложение закисищелочного металла и почти полная деструкция молекул крахмала, что обуславливает повъппение степени раство35 римости и снижение вязкости клейстера (полосы поглощения нечеткие, pasв мытые, соответствующие продуктам разложения) . Таким образом, экспериментально определено специфическое влияние ИКизлучения на стадии термической обработки модифицированного крахмала для получения продукта с повышенной вязкостью клейстера и пониженной сте-А5 пенью его растворимости по сравнению с конвективным способом теплоподвода, используемым в.декстринизаторе. Пример 1. Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала. В химический стакан наливают 3 мл ЗХ-ной Н О и 10 мл 1Х-ной NaOH, после перемешивания получают 13 мл реактивной смеси 0,1 -ной Н 02 и 0,1Х-ной NaOH. 55 100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью реагентов указанного состава, тщатель683 4 но перемешивают, раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации 1 длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм при 120 С в течение 6 мин. Полученный образец модифицированного окисленного крахмала имеет динамическую вязкость 0 5Х-ного клейстера 19,6 Па-с, степень растворимости 0,477. При этом образец модифицированного крахмала, полученный известным спосоСом (модифицирование смесью реагентов 0,17-ной НС1 и 0,2Х-ной Н О, декстринизация при 70 С в течение 4 ч в декстринизаторе), имеет динами-. ческую вязкость 0,67 Па с, степень растворимости 507.. Пример 2. Приготовление смеси реагентов на 100 r крахмала. B химический стакан наливают 3 мл 37.-ной Н О и 10 мл 17.-ной КОН, после тщательного перемешивания получают 13 мл реактивной смеси 0,17-ной Н О и 0,17 нои КОН. 100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью указанного состава, после тщательного перемешивания его раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм при 120 С в течение б мю». Полученный. образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость 0,57.-ного клейстера 18,9 Па.с, степень растворимости 0,837. Пример 3. Приготовление смеси реагентов на 100 r крахмала. В химический стакан наливают 9 мл ЗХ-ной Н О и 50 мл 17.-ной NaOH, после перемешивания получают 59 мл реактивной смеси 0 37-ной Н О и 0,5Х-ной NaOH. 100 r сухого кукурузного крахмала модифицируют смесью реагентов указанного состава, тщательно перемешивают раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной; волны 6-14 мкм при 220 С в течение 20 мин. Полученб ныи образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость 0,57.-ного клейстера 41,9 Па. с, степень растворимости 1,03Х. При этом образец модифицированного крахмала, полученный известным способом (модифицирование реактивной смесью О,ЗХ-ной HQl и 0,57-ной Н,О 1165683 Составитель Г.Лошкарева Редактор О.Юрковецкая . Техред Ж.Кастелевич Корректор С.Шекмар Заказ 4283/23 Тира к 475 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 декстринизация при 90"С в течение 7 ч в декстринизаторе), имеет.динамическую вязкость 0 5Х-ного клейстера 1,32 Па-с, степень растворимости 80Х. S Пример 4. Приготовление смеси реагентов на 100 r крахмала. В химический стакан наливают 9 мл ЗХ-ной Н О и 50 мл 1Х-ной КОН, после перемешивания получают 59 мл сме- 10 си реагентов О,ЗХ-ной Н О и 0,5Хной КОН. 100 r сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью указанного состава, после тщательного перемешивания крахмал раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм при 220 С в течение 20 мин. Полученный образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость 0,5Х-ного клейстера 47,2 Па-с, степень растворимости 0,99Х.
