Способ получения модифицированного окисленного крахмала Советский патент 1985 года по МПК C08B31/18 

О) О1 Oi

00 СО

1 Изобретение относится к пищевой промьшшенности, а именно к техноло гии получения модифицированного крахмала, и может быть использовано в крахмало-паточной, бумажной и текстильной отраслях промьпиленности.. Целью изобретения является снижение степени растворимости модифи цированного крахмала и повьшение вязкости его клейстера. Способ осуществляется следующим образом. Сухой кукурузный крахмал модифи цируют распылением смеси реагентов состоящейиз 0,1-0,3%-ной и 0,1-0,5%-ной NaOH (КОН),, тщательно перемешивают и, разложив тонким слоем, подвергают крахмал декстринизации длинноволновьми ИК-лучами длиной волны 6-14 мкм при 120-220° в течение 6-20 мин. В результате п лучены образцы модифицированного крахмала с повышенной вязкостью клейстера и пониженной степенью Iрастворимости в холодной воде.

н,о/

0Образовавшиеся карбоксильные группы имеют энергию химических связей 7,2 10 Дж, т.е. большую чем С-Е 6,4-10-3д 1с. С-С 4-10- Зд 3 знергия поглощения длинноволновых ИКлучей , даже при увеличении температуры подающего потока длинноволновых ИК-лучей до 220с модифицированный крахмал только частично подвергается деструкции, что обуславливает малую степень растворимости его в .холодной воде.

Количественное содержание компонентов в реактивной смеси 0,1-0,3% и 0,1-0,5% NaOH (КОН) определено экспериментально, так как при этом соотношении полученные образцы модифицированного крахмала в большей ст.епени подходят -для загустки печатных, красок в текстильном производстве, для вьшуска мелованной и ламирован-

СНгОН О

л

ной бумаги высокой прочности в бумажной промьшшенности.

Для проведения .про цесса декстринизации используют длинноволновые ИК-лучи с длиной волны 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 среднетемпературные длинноволновые потоки создают более мягкие условия тепловой обработки модифицированных крахма- |Лов, что позволяет избегать обугли83В результате взаимодействия крахмала с реактивной смесью - 0,10,3%-ной и 0,1-0,5%-ной NaOH (кон) происходит реакция окисления, химизм которой можна объяснить следующим образом. Перекись водорода в щелочной среде неустойчива, позтому в растворе обязательно присутствуют соединения по уравнению реакции H2 0+2NaOH(2KOH)- H.O+Na202(), При взаимодействии с крахмалом образовавщаяся закись щелочного металла ( или ) молекулярно присоединяется к крахмальной цепи, образуя более крупные по величине частицы, которые и определяют увеличение вязкости клейстера. Под действием теплового потока длинноволновых ИК-лучей происходит гидролитическое расщепление глюкозидных 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 вания и горения крахмала даже при . Таким образом, температурный интервал декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 614 мкм модифицированного крахмала .составляет 120-220°С. При энергия длинноволновых - К-лучей соизмерима с энергией связей крахмала, лучистый поток, про. никая на некоторую глубину внутрь слоя, расшатывает молекулярную решетку полимерных крахмальных цепей. Повьшать температуру декстринизации вьше 220С нецелесообразно, так как под действием теплового потока происходит почти полная деструкция крахмала, сопровождающаяся обугливанием и горением продукта. Проведенные спектрографические исследования образцов, модифицирован ных крахмалов, декстрированных ИКлучами в декстринизаторе, показывают, что при декстринизации ИК-лучам наличие закиси щелочного металла обуславливает повьппение вязкости клейстера модифицированного крахмала (полосы поглощения четкие, характерные для наличия или KjOj). При декстринизации в декстри низаторе в течение продолжительного времени происходит разложение закис щелочного металла и почти полная деструкция молекул крахмала, что об славливает повышение степени раство римости и снижение вязкости клейсте ра (полосы поглощения нечеткие,раз мытые, соответствующие продуктам разложения). Таким образом, экспериментально определено специфическое влияние ИК излучения на стадии термической обработки- модифицированного крахмала для получения продукта с повышенной вязкостью клейстера и пониженной ст пенью его растворимости по сравнейи с конвективным способом теплоподвода, используемым в-декстринизаторе. . , Пример 1. Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала. В химический стакан наливают 3 мл 13%-ной и 10 мл 1%-ной NaOH, после перемешивания получают 13 мл реактивной смеси О,1%-ной и О,1%-ной NaOH. 100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью реагентов указанного состава, тщате 34. но перемешивают, раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации . длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны мкм при 120°С в течение 6 мин. Полученный образец модифицированного окисленного крахмала имеет динамическую вязкость 0,5%-ного клейстера 19,6 Па-с, степень растворимости 0,47%. При этом образ.ец модифицированного крахмала, полученный известным способом (модифицирование смесью реагентов О,1%-ной НС1 и 0,2%-ной HjOj, декстринизация при 70С в течение 4 ч в декстринизаторе), имеет динами-. ческую вязкость 0,67 Па-с, степень растворимости 50%. Пример 2. Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала. В химический стакан наливают 3 мл 3%-ной и О мл 1%-ной КОН, после тщательного перемешивания получают 13 мл реактивной смеси О,1%-ной и О,1%-ной КОН. 100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют распыленной смесью указанного состава, после тщательного перемешивание его раскладывают тонким слоем и подвергают декстринизации длинноволновыми ИК-лучами с длиной волны 6-14 мкм при 120°С в течение 6 мин. Полученный, образец модифицированного крахмала имеет динамическую вязкость О,5%-ного клейстера 18,9 Па-с, степень растворимости 0,83%, Пример 3, Приготовление смеси реагентов на 100 г крахмала. В химический стакан наливают 9 мл 3%-ной и 50 мл 1%-ной NaOH, после перемешивания получают 59 мл реактивной смеси 0,3%-ной , и 0,5%-ной NaOH. 100 г сухого кукурузного крахмала модифицируют смесью реагентов указанного состава, тщательно перемешивают раскладьгоают 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 0,5%-ного клейстера 41,9 Па-с, степень растворимости 1,03%. При этом образец модифицированного крахмала, полученный известным способом (модифицирование реактивной смесью О,3%-ной НСЕ и 0,5%-ной

5 1165683 .6

декстринизация при 90 в течение100 г сухого кукурузного крахма7ч в декстринизаторе), имеет.ди-ла модифицируют распыленной смесью намйческую вязкость 0,5%-ного клей-указанного состава, после тщательностера 1,32 Па-с, степень растворимое- го перемешивания крахмал раскладывати 80%. .5 тонким слоем и подвергают декстриПример 4. Приготовлениенизации длинноволновыми ИК-лучами

смеси реагентов на lOO г крахмала.с длиной волны 6-14 мкм при 220°С

8химический стакан наливают 9 млв течение 20 мин. Полученный образец 3%-ной HjO и 50 мл 1%-ной КОН, пос-модифицированного крахмала имеет

ле перемешивания получают 59 мл сме-Ю динамическую вязкость 0,5%-ного

си реагентов О,3%-ной и 0,5%-клейстера 47,2 Па«с, степень раствоной КОН.римости 0,99%.

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.