RU2782585C1 - Способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала - Google Patents
Способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2782585C1 RU2782585C1 RU2021139590A RU2021139590A RU2782585C1 RU 2782585 C1 RU2782585 C1 RU 2782585C1 RU 2021139590 A RU2021139590 A RU 2021139590A RU 2021139590 A RU2021139590 A RU 2021139590A RU 2782585 C1 RU2782585 C1 RU 2782585C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- starch
- chemically modified
- temperature
- acid
- modified substituted
- Prior art date
Links
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 title claims abstract description 114
- 239000008107 starch Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 title claims abstract description 95
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 240000001592 Amaranthus caudatus Species 0.000 claims abstract description 12
- 235000009328 Amaranthus caudatus Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 235000012735 amaranth Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 239000004178 amaranth Substances 0.000 claims abstract description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N Adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 240000002057 Secale cereale Species 0.000 claims abstract description 7
- 240000001016 Solanum tuberosum Species 0.000 claims abstract description 7
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 claims abstract description 7
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 claims abstract description 7
- 229960000583 Acetic Acid Drugs 0.000 claims abstract description 6
- 235000010523 Cicer arietinum Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000000464 Cicer arietinum Species 0.000 claims abstract description 6
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000008790 Musa x paradisiaca Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 claims abstract description 6
- 240000003829 Sorghum propinquum Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000008529 Triticum aestivum Species 0.000 claims abstract description 6
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000005824 corn Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 235000021307 wheat Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims abstract description 5
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 206010035148 Plague Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 claims abstract description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N Chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M (3-chloro-2-hydroxypropyl)-trimethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC(O)CCl CSPHGSFZFWKVDL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 3
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 claims abstract description 3
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N oxane Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 claims abstract 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims description 10
- 238000010257 thawing Methods 0.000 claims description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid Chemical class OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 240000005158 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims description 3
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 abstract description 3
- 239000011643 sodium salts of orthophosphoric acid Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019857 sodium salts of orthophosphoric acid Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 28
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 20
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 15
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- YJISHJVIRFPGGN-UHFFFAOYSA-N 5-[5-[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxy-6-[[3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-methoxyoxan-2-yl]oxymethyl]-3,4-dihydroxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)-2-methyloxane-3,4-diol Chemical compound O1C(CO)C(OC)C(O)C(O)C1OCC1C(OC2C(C(O)C(OC)C(CO)O2)O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(C)C(O)C2O)CO)O1 YJISHJVIRFPGGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M potassium hydroxide Inorganic materials [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 9
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 8
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 8
- 229940100486 RICE STARCH Drugs 0.000 description 7
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000010907 mechanical stirring Methods 0.000 description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 125000002768 hydroxyalkyl group Chemical group 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 5
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 3
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 3
- 235000007558 Avena sp Nutrition 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000002715 modification method Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- CCGKOQOJPYTBIH-UHFFFAOYSA-N Ethenone Chemical compound C=C=O CCGKOQOJPYTBIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N HCl Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N Phosphoryl chloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N Pyrophosphoric acid Chemical class OP(O)(=O)OP(O)(O)=O XPPKVPWEQAFLFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940100445 WHEAT STARCH Drugs 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K [O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N triphosphoric acid Chemical class OP(O)(=O)OP(O)(=O)OP(O)(O)=O UNXRWKVEANCORM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYBFGAFWCBMEDG-UHFFFAOYSA-N 1-[3,5-di(prop-2-enoyl)-1,3,5-triazinan-1-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound C=CC(=O)N1CN(C(=O)C=C)CN(C(=O)C=C)C1 FYBFGAFWCBMEDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BLMFNYXTSPNJSB-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-[2-[3-(4-chlorophenyl)prop-1-en-2-ylsulfonyl]prop-2-enyl]benzene Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1CC(=C)S(=O)(=O)C(=C)CC1=CC=C(Cl)C=C1 BLMFNYXTSPNJSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWVCIORZLNBIIC-UHFFFAOYSA-N 2,3-dibromopropan-1-ol Chemical compound OCC(Br)CBr QWVCIORZLNBIIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004135 Bone phosphate Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L Calcium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N Carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N Cyanuric chloride Chemical compound ClC1=NC(Cl)=NC(Cl)=N1 MGNCLNQXLYJVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000006558 Dental Calculus Diseases 0.000 description 1
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N Hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N N,N'-Methylenebisacrylamide Chemical compound C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011837 N,N-methylenebisacrylamide Substances 0.000 description 1
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N Toluene diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000012345 acetylating agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one Chemical compound O=C1NCCN1 YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 229940005657 pyrophosphoric acid Drugs 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- BZKBCQXYZZXSCO-UHFFFAOYSA-N sodium hydride Inorganic materials [H-].[Na+] BZKBCQXYZZXSCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 tribasic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M trimethyl(oxiran-2-ylmethyl)azanium;chloride Chemical compound [Cl-].C[N+](C)(C)CC1CO1 PUVAFTRIIUSGLK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к крахмалопаточной отрасли. Способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала предусматривает добавление к крахмалу химического модифицирующего агента, корректировку рН среды и проведение химической реакции модификации. В качестве крахмала используют нативный крахмал с влажностью – 30–95%: картофельный, и/или кукурузный, и/или тапиоковый, и/или пшеничный, и/или ржаной, и/или ячменный, и/или тритикалевый, и/или рисовый, и/или амарантовый, и/или сорговый, и/или овсяный, и/или нутовый, и/или гороховый, и/или бобовый, и/или чумизный, и/или гречишный, и/или банановый, который клейстеризуют. Химическую реакцию модификации проводят после добавления к крахмальному клейстеру химических модифицирующих агентов: глицерин, и/или адипиновая кислота, и/или окись этилена, и/или окись пропилена, и/или монохлоруксусная кислота, и/или N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорид, и/или натриевые соли ортофосфорной кислоты: однозамещённые, и/или двухзамещённые, и/или трехзамещенные, и/или ледяная уксусная кислота, и/или винилацетат, и/или эпихлоргидрин, и/или уксусный ангидрид и с или без добавления катализаторов: щелочи, и/или оксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или минеральных кислот, и/или кислотных оксидов в СВЧ установке при мощности 1–500 кВт в течение 1–10 минут. Далее замораживают модифицированный крахмал при температуре от –5°С до –70°С, оттаивают при температуре от +20°С до +30°С, обезвоживают и сушат при температуре не более +60°С с или без дробления на молотковой дробилке до частиц размером 0,1–1,0 мм полученного пористого химически модифицированного замещенного крахмала. Дробленный пористый химически модифицированный замещенный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов. При этом толщина слоя продукта составляет 6–8 мм, а скорость прохождения слоя через магниты – не более 0,5 м/с. Изобретение позволяет разработать высокоэффективный способ получения химически модифицированного замещенного крахмала высокого качества с пористой структурной организацией для различных отраслей пищевой промышленности и для технических целей. 7 пр.
Description
Изобретение относится к крахмалопаточной отрасли, а именно к получению пористых (обладающих пористой структурной организацией) химически модифицированных (замещенных) крахмалов, которые могут широко использоваться в различных отраслях пищевой промышленности и в технических целях.
Изобретение позволяет разработать высокоэффективный, экономичный способ получения химически модифицированного замещенного крахмала высокого качества с пористой структурной организацией для различных отраслях пищевой промышленности и для технических целей.
Известны способы получения замещенных крахмалов в химических реакторах с мешалкой и подогревом, проводя реакцию этерификации при определенных условиях (рН среды, температуре, времени обработки). Так, введение N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорида или другого реагента содержащего катионную группу приводит к получению катионных крахмалов. При использовании окиси этилена и/или пропилена получают оксиалкилированные крахмалы, а монохлоруксусной кислоты - карбоксиметилированные крахмалы. Для получения фосфатных крахмалов применяют водорастворимые фосфатные соли орто-, пиро- или триполифосфорной кислоты, а ацетатные крахмалы получают путем введения ацетилирующего агента: ледяной уксусной кислоты, уксусного ангидрида, кетена, винилацетата, смеси уксусного ангидрида с уксусной кислотой, пиридином, диметилсульфоксидом и водным раствором щелочи [Справочник по крахмало-паточному производству / Под ред. Е.А. Штырковой, М.Г. Губина. - М.: Пищ. пром-сть, 1978. - 430 с.; Ловкис З.В., Литвяк В.В., Петюшев Н.Н. Технология крахмала и крахмалопродуктов: учеб. пособие. - Минск: Асобный, 2007. - 178 с.; Жушман А.И. Модифицированные крахмалы. - М.: Пищепромиздат, 2007. - 236 с.].
К недостаткам известных способов можно низкую энергоэффективность подобного способа модификации, длительность и сложность технологического процесса, слабую точность и воспроизводимость модификации.
Важным недостатком известных способов является также жестко ограниченные температурные рамки модификации. Температура модификации не должна достигать и превышать температуру клейстеризации крахмала. Если при модификации в крахмальной суспензии происходит клейстеризация крахмала, то образующийся клейстер подлежит немедленному выведению из технологического процесс и утилизации, т.к. проводить обезвоживание и сушку клейстера крайне сложно. Кроме этого, ограничения по температурному фактору способствуют существенному снижению скорости модификации.
Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является способ катионизации картофельного, кукурузного или пшеничного крахмала [Патент США № 4,332,935 Process for the production of cationic starch ethers / Fischer Wolfgang, Langer Manfred, Pohl Gerhard. - Заявл. 80.12.1980; опубл. 01.06.1982] - прототип, который предусматривает распыление на крахмал раствора коммерческого препарата глицидил триметиламмония и оксида или гидроксида кальция, после чего, смесь нагревается до 80°С, промывается раствором соляной кислоты фильтруется и высушивается.
Недостатком способа является невысокий к.п.д. при данном способе модификации, а также более продолжительное время проведения модификации, низкая точность и воспроизводимость указанной химической модификации. Кроме этого данная технология модификации конкретным (частным) случаем и не может рассматриваться как универсальный метод модификации.
Таким образом, технической задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является разработка высокоэффективного, экономичного и универсального (подходящего под любой тип крахмала и любой тип химического модифицирующего агента) способа получения пористого (обладающих пористой структурной организацией) химически модифицированного замещенного крахмала, обладающего целенаправленно измененными физико-химическими свойствами и способного найти широкое применение в пищевой промышленности и для технических целей.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала, предусматривающий добавление к крахмалу химического модифицирующего агента, корректировку рН среды и проведение химической реакции модификации, отличается тем, что в качестве крахмала используют нативный крахмал с влажностью - 30-95%: картофельный и/или кукурузный, и/или тапиоковый, и/или пшеничный, и/или ржаной, и/или ячменный, и/или тритикалевый, и/или рисовый, и/или амарантовый, и/или сорговый, и/или овсяный, и/или нутовый, и/или гороховый, и/или бобовый, и/или чумизный, и/или гречишный, и/или банановый, который клейстеризуют, а химическую реакцию модификации проводят после добавления к крахмальному клейстеру химических модифицирующих агентов и с или без добавления катализаторов (щелочи и/или оксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или минеральных кислот и/или кислотных оксидов) в СВЧ установке при мощности 1-500 кВт в течение 1-10 минут с последующим замораживанием модифицированного крахмала при температуре от -5°С до -70°С, оттаиванием при температуре от +20°С до +30°С, с обезвоживанием и конвективной сушкой при температуре не более +60°С, с или без дробления на молотковой дробилке до частиц размером 0,1-1,0 мм полученного пористого химически модифицированного замещенного крахмала, дробленный пористый химически модифицированный замещенный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 6-8 мм, а скорость прохождения слоя через магниты - не более 0,5 м/с.
Важное преимущество СВЧ нагрева - тепловая безинерционность, т.е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый материал. Отсюда высокая точность регулировки процесса нагревания и его воспроизводимость.
Достоинством СВЧ нагревания является также принципиально высокий к.п.д. преобразования СВЧ энергии в тепловую, выделяемую в объеме нагреваемых тел. Теоретическое значение этого к.п.д. близко к 100%. Тепловые потери в подводящих трактах обычно невелики, и стенки волноводов и рабочих камер остаются практически холодными, что создает комфортные условия для обслуживающего персонала.
При СВЧ нагреве отсутствует зависимость времени нагрева изделия от его формы и контакта обрабатываемого изделия с теплоносителем.
Преимуществом СВЧ нагрева является также возможность осуществления и практического применения новых необычных видов нагрева, например избирательного, равномерного, сверхчистого, саморегулируемого:
1. Избирательный нагрев. Избирательный нагрев основан на зависимости потерь в диэлектрике от длины волны, т.е. зависимости тангенса угла диэлектрических потерь δ как функции длины волны λ. При этом в многокомпонентной смеси диэлектриков будут нагреваться только те части где высокий tg δ.
2. Равномерный нагрев. Обычно передача тепла осуществляется за счет конвекции, теплопроводности и излучения. Отсюда неизбежен температурный градиент от поверхности в глубину материала, причем тем больший, чем меньше теплопроводность. Уменьшить или полностью устранить больший градиент температур можно за счет увеличения времени обработки. С помощью СВЧ энергии можно не только равномерно нагреть диэлектрик по объему, но и получить по желанию любое распределение температур. Поэтому при СВЧ нагреве открываются возможности многократного ускорения ряда технологических процессов.
3. Сверхчистый нагрев. СВЧ нагрев можно считать сверхчистым, поскольку при его использовании отсутствуют какие либо продукты сгорания. Если при нагреве газовым пламенем, а также дуговых горелок происходит загрязнение материалов, то СВЧ энергию можно подводить к обрабатываемому материалу через защитные оболочки из твердых диэлектриков с малыми потерями. В результате загрязнение практически полностью не происходит (отсутствует). Кроме того, помещая нагреваемый материал в вакуум или инертный газ можно устранить окисление его поверхности. Загрязнения от диэлектрика, через который подводится СВЧ энергия, незначительны, т.к. в случае малых потерь даже при пропускании большой СВЧ-мощности этот диэлектрик останется практически холодным.
4. Саморегулируемый нагрев. При нагреве для целей сушки качество получаемого материала существенно улучшается за счет того, что нагрев высушенных мест автоматически прекращается. Объясняется это тем, что тангенс угла диэлектрических потерь пропорционален влажности. Поэтому с уменьшением влажности в процессе сушки потери СВЧ энергии уменьшаются, а нагрев продолжается только в тех участках обрабатываемого материала, где еще сохранилась повышенная влажность.
Способ реализуется следующим образом.
1. В качестве основного сырья используют нативный крахмал по действующим техническим нормативным правовым актам (ТНПА):
- нативный картофельный крахмал по ГОСТ Р 53876-2010 или по другому действующему ТНПА и/или
- нативный кукурузный крахмал по ГОСТ Р 32159-2013 или по другому действующему ТНПА, и/или
- нативный тапиоковый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный пшеничный крахмал по ГОСТ Р 31935-2012 или по другому действующему ТНПА, и/или
- нативный ржаной крахмал по ТНПА, и/или
- нативный ячменный крахмал по ТНПА, и/или
- нативный тритикалевый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный рисовый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный амарантовый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный сорговый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный нутовый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный гороховый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный бобовый крахмал по ТНПА, и/или
- нативный чумизный крахмал по ТНПА, и/или
- нативный гречишный крахмал по ТНПА, и/или
- нативный овсяный крахмал по ТНПА, и/или
- нативный банановый крахмал по ТНПА.
2. В качестве химического модифицирующего фактора можно использовать любой химический ингредиент, способный взаимодействовать с нативным крахмалом, целенаправленно изменяя его физико-химические свойства, полученный согласно действующим ТНПА:
- N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорид по ТНПА;
- окись этилена по ТНПА и/или окись пропилена по ТНПА;
- монохлоруксусная кислота по ТНПА;
- соли ортофосфорной кислоты по ТНПА, и/или пирофосфорной кислоты по ТНПА, и/или триполифосфорной кислоты по ТНПА, и/или хлорокись фосфора по ТНПА, и/или триметофосфат натрия по ТНПА;
- ледяная уксусная кислота по ТНПА и/или уксусный ангидрид по ТНПА, и/или кетен по ТНПА, и/или винилацетат по ТНПА, и/или смесь уксусного ангидрида по ТНПА с уксусной кислотой по ТНПА, пиридином по ТНПА, диметилсульфоксидом по ТНПА и водным раствором щелочи по ТНПА;
- адипиновая кислота по ТНПА и/или глицерин по ТНПА, и/или эпихлоргидрин по ТНПА, и/или 2,3-дибромпропанол по ТНПА, и/или линейные смешанные ангидриды уксусной и двух- или трехосновных карбоновых кислот по ТНПА, и/или винилсульфон по ТНПА, и/или диэпоксиды по ТНПА, и/или цианурхлорид по ТНПА, и/или гексагидро-1,3,5-трисакрилоил-s-триазин по ТНПА, и/или гексаметилендиизоцианат по ТНПА, и/или 2,4-толуолди-изоцианат по ТНПА, и/или N,N-метиленбисакриламид по ТНПА, и/или N,N-бис(гидроксиметил)этиленмочевина по ТНПА, и/или фосген по ТНПА, и/или смешанные ангидриды угольной и карбоновой кислот по ТНПА, и/или имидазолы угольной и многоосновных карбоновых кислот по ТНПА, и/или имидазолевые соли многоосновных карбоновых кислот по ТНПА, и/или альдегиды по ТНПА, и/или диальдегиды по ТНПА;
- другие химические модифицирующие агенты по действующим ТНПА.
3. В качестве катализатора и регулятора рН среды используют щелочь и/или оксиды щелочных и/или щелочноземельных металлов по ТНПА или минеральные кислоты по ТНПА:
- едкий натр (NaOH) по ГОСТ 55064-2012 или по другому действующему ТНПА;
- калия гидроокись (КОН) по ГОСТ 24363-80 или по другому действующему ТНПА;
- оксиды щелочных и/или щелочноземельных металлов по ГОСТ 8677-76 или по другим действующим ТНПА;
- соляная кислота (HCl) по ГОСТ 857-95 или по другому действующему ТНПА;
- серная кислота (Н2SO4) по ГОСТ 2184-2013 или по другому действующему ТНПА;
- оксиды кислотные по ТНПА.
5. В качестве сырья (для приготовления крахмальной суспензии) применяют воду по ТНПА.
Обработку крахмала проводят в СВЧ установке при мощности 1-500 кВт в течение 1-10 мин.
На фиг. 1. представлена блок схема СВЧ установки. Генератор с блоком питания предназначен для получения заданного спектра СВЧ колебаний необходимой мощности. Линия передач служит для канализации сигнала от генератора в камеру, где осуществляется технологический процесс. Устройство загрузки-выгрузки позволяет менять в камере обработанный объект на подлежащий обработке. АСУ технологического процесса осуществляет контроль и управление процессом нагрева.
Основным элементом электротермической СВЧ установки является генератор. В электротермических СВЧ установках в качестве генератора колебаний используют магнетроны непрерывного генерирования, т.к. они имеют наибольший к.п.д., сравнительно просты по конструкции, работают на простых источниках питания, обладают достаточно высокой мощностью. Магнетрон представляет собой диод с особой конструкцией анода.
Крахмал способен хорошо поглощать СВЧ энергию, т.к. имеет товарную влажность - 13-20%:
- картофельный (ГОСТ7699-78) - 17-20%;
- кукурузный (ГОСТ 7692-82) - 13-16%.
Глубина проникновения СВЧ поля в крахмал зависит от частоты электромагнитного поля и диэлектрических характеристик, которые в свою очередь, зависят от температуры крахмала. Под глубиной проникновения поля понимают расстояние, при котором напряженность поля электромагнитной волны уменьшается. В общем виде глубина проникновения переменного электромагнитного поля (Δ, см) в крахмал определяется по формуле (1):
где | f - | частота поля, МГц; |
ε - | диэлектрическая проницаемость; | |
tg δ - | тангенс угла потерь. |
Глубина проникновения поля СВЧ в процессе тепловой обработки непрерывно увеличивается, т.к. с повышением температуры обрабатываемого крахмала, снижением его влагосодержания коэффициент поглощения уменьшается, а глубина проникновения поля соответственно растет.
Из нативного крахмала с влажностью - 30-95%: картофельного и/или кукурузного, и/или тапиокового, и/или пшеничного, и/или ржаного, и/или ячменного, и/или тритикалевого, и/или рисового, и/или амарантового, и/или соргового, и/или овсяного, и/или нутового, и/или горохового, и/или бобового, и/или чумизного, и/или гречишного, и/или бананового готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 1000-5000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент и с или без добавления катализаторов (щелочи и/или оксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или минеральных кислот и/или кислотных оксидов).
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 1-500 кВт в течение 1-10 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре от -5°С до -70°С и последующему оттаиванию при температуре от +20°С до +30°С.
Обезвоживание до товарных показателей влаги осуществляется в результате сушки при температуре не более +60°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный крахмал можно подавать на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю или данный пористый химически модифицированный замещенный крахмал подвергают дроблению.
Дробление пористого химически модифицированного замещенного крахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 0,1-1,0 мм. Дробленый пористый химически модифицированный замещенный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 6-8 мм, а скорость прохождения слоя через магниты - не более 0,5 м/с. Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный крахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Далее приведены примеры конкретного выполнения изобретения.
Пример 1.: Пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный рисовый крахмал дробленый.
Из нативного рисового крахмала с влажностью - 95% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 5000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - глицерин.
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 1-450 кВт в течение 3 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -70°С и последующему оттаиванию при температуре +20°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в конвективной сушкой при температуре +60°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный рисовый крахмал подвергают дроблению. Дробление пористого химически модифицированного замещенного поперечно-связанного рисового крахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 0,6 мм. Дробленый пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный рисовый крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 7 мм, а скорость прохождения слоя через магниты 0,2 м/с.
Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный рисовый крахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 2.: Пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный пшенично-ржано-тритикалевый крахмал не дробленый
Из смеси нативного пшеничного, ржаного, тритикалевого крахмала с общей влажностью смеси - 30% готовят воднокрахмальный клейстер путем нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 1000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - адипиновую кислоту.
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 300 кВт в течение 4 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -5°С и последующему оттаиванию при температуре +30°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется путем конвективной сушки при температуре +50°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный поперечно-связанный пшенично-ржано-тритикалевый не дробленый подавают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 3.: Пористый химически модифицированный замещенный амарантовый оксиалкилкрахмал дробленый
Из нативного амарантового крахмала с влажностью - 50% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 3000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - окись этилена и окись пропилена в соотношении 3:1 и химический катализатор - едкий натр (NaOH).
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 200 кВт в течение 7 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -60°С и последующему оттаиванию при температуре от +25°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в путем конвективной сушки при температуре +55°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный амарантовый оксиалкилкрахмал подвергают дроблению. Дробление пористого химически модифицированного замещенного амарантовый оксиалкилкрахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 0,9 мм. Дробленный пористый химически модифицированный замещенный амарантовый оксиалкилкрахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 8 мм, а скорость прохождения слоя через магниты 0,4 м/с.
Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный амарантовый оксиалкилкрахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 4.: Пористый химически модифицированный замещенный карбоксиметилированный крахмал дробленый
Из смеси нативных картофельного, кукурузного, тапиокового, пшеничного, ржаного, ячменного, тритикалевого, рисового, амарантового, соргового, овсяного, нутового, горохового, бобового, чумизного, гречишного, бананового крахмалов в равном соотношении с общей влажностью смеси - 60% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 2000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - монохлоруксусная кислота и химический катализатор - гидрооксид калия (КOH).
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 100 кВт в течение 8 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -10°С и последующему оттаиванию при температуре +23°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в путем конвективной сушки при температуре +25°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный карбоксиметилированный крахмал подвергают дроблению. Дробление пористого химически модифицированного замещенного карбоксиметилированного крахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 1,0 мм. Дробленый пористый химически модифицированный замещенный карбоксиметилированный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 6 мм, а скорость прохождения слоя через магниты 0,1 м/с.
Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный карбоксиметилированный крахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 5.: Пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельно-тапиоковый крахмал дробленый
Из смеси нативных картофельного и тапиокового крахмала в соотношении 2:1 с общей влажностью смеси - 70% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 4000 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорид и химический катализатор - едкий натр (NaOH).
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 250 кВт в течение 5 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -50°С и последующему оттаиванию при температуре +27°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в путем конвективной сушки при температуре +40°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельно-тапиоковый крахмал подвергают дроблению. Дробление пористого химически модифицированного замещенного катионного картофельно-тапиокового крахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 0,1 мм. Дробленый пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельно-тапиоковый крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 6 мм, а скорость прохождения слоя через магниты 0,5 м/с.
Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельно-тапиоковый крахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 6.: Пористый химически модифицированный замещенный фосфатный кукурузный крахмал дробленый
Из нативного кукурузного крахмала с влажностью - 75% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 4500 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - натриевые соли ортофосфорной кислоты одно-, двух- и трехзамещенные (NaH2PO4, Na2HPO4, Na3PO4) в равном соотношении.
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 500 кВт в течение 1 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -40°С и последующему оттаиванию при температуре +28°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в путем конвективной сушки при температуре +45°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный фосфатный кукурузный крахмал подвергают дроблению. Дробление пористого химически модифицированного замещенного фосфатного кукурузного крахмала осуществляют на молотковой дробилке до частиц размером 0,5 мм. Дробленный пористый химически модифицированный замещенный фосфатный кукурузный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 7 мм, а скорость прохождения слоя через магниты 0,3 м/с.
Далее дробленый пористый химически модифицированный замещенный фосфатный кукурузный крахмал подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Пример 7.: Пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельный крахмал не дробленый
Из нативного картофельного крахмала с влажностью - 80% готовят воднокрахмальный клейстер в результате нагревания при одновременном механическом перемешивании с интенсивностью 3500 об/мин.
В полученный воднокрахмальный клейстер добавляют необходимый химический модифицирующий агент - N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорид и химический катализатор - едкий натр (NaOH).
Химическую реакцию модификации воднокрахмального клейстера проводят в СВЧ установке при мощности 1 кВт в течение 10 минут.
Модифицированный воднокрахмальный клейстер подвергается замораживанию при температуре -30°С и последующему оттаиванию при температуре от +21°С.
Обезвоживание до товарных показателей влажности осуществляется в путем конвективной сушки при температуре +35°С.
В дальнейшем полученный пористый химически модифицированный замещенный катионный картофельный крахмал не дробленый подают на фасовку, упаковку и транспортировку на склад готовой продукции или для отгрузки потребителю.
Таким образом, нами предлагается высокоэффективный, экономичный и универсальный (подходящий под любой тип крахмала и любой тип химического модифицирующего агента) способ получения пористых (обладающих благодаря воздействию низких температур пористой структурой) химически модифицированных замещенных (катионных, фосфатных, ацетатных, оксиалкилированных и карбокисметилированных и др.) крахмалов с целенаправленно измененными физико-химическими свойствами, которые могут быть широко востребованными в пищевой промышленности и в технических целях.
Claims (1)
- Способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала, предусматривающий добавление к крахмалу химического модифицирующего агента, корректировку рH среды и проведение химической реакции модификации, отличающийся тем, что в качестве крахмала используют нативный крахмал с влажностью – 30–95%: картофельный, и/или кукурузный, и/или тапиоковый, и/или пшеничный, и/или ржаной, и/или ячменный, и/или тритикалевый, и/или рисовый, и/или амарантовый, и/или сорговый, и/или овсяный, и/или нутовый, и/или гороховый, и/или бобовый, и/или чумизный, и/или гречишный, и/или банановый, который клейстеризуют, а химическую реакцию модификации проводят после добавления к крахмальному клейстеру химических модифицирующих агентов: глицерин, и/или адипиновая кислота, и/или окись этилена, и/или окись пропилена, и/или монохлоруксусная кислота, и/или N-(3-хлор-2-гидроксипропил) триметиламмония хлорид, и/или натриевые соли ортофосфорной кислоты: однозамещённые, и/или двухзамещённые, и/или трехзамещенные, и/или ледяная уксусная кислота, и/или винилацетат, и/или эпихлоргидрин, и/или уксусный ангидрид и с или без добавления катализаторов: щелочи, и/или оксидов щелочных и/или щелочноземельных металлов или минеральных кислот, и/или кислотных оксидов в СВЧ установке при мощности 1–500 кВт в течение 1–10 минут с последующим замораживанием модифицированного крахмала при температуре от –5°С до –70°С, оттаиванием при температуре от +20°С до +30°С, с обезвоживанием и сушкой при температуре не более +60°С с или без дробления на молотковой дробилке до частиц размером 0,1–1,0 мм полученного пористого химически модифицированного замещенного крахмала, дробленный пористый химически модифицированный замещенный крахмал просеивают через сито с отверстиями не более 1,0 мм и проводят магнитную сепарацию с использованием постоянных магнитов, при этом толщина слоя продукта составляет 6–8 мм, а скорость прохождения слоя через магниты – не более 0,5 м/с.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2782585C1 true RU2782585C1 (ru) | 2022-10-31 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU311963A1 (ru) * | вители Всесоюзный научно исследовательский институт крахмалопродуктов | Способ получения пористого крахмала | ||
US4332935A (en) * | 1979-12-12 | 1982-06-01 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for the production of cationic starch ethers |
RU2010131498A (ru) * | 2010-07-27 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой пром | Способ получения модифицированного крахмала |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU311963A1 (ru) * | вители Всесоюзный научно исследовательский институт крахмалопродуктов | Способ получения пористого крахмала | ||
US4332935A (en) * | 1979-12-12 | 1982-06-01 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for the production of cationic starch ethers |
RU2010131498A (ru) * | 2010-07-27 | 2012-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой пром | Способ получения модифицированного крахмала |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2782585C1 (ru) | Способ получения пористого химически модифицированного замещенного крахмала | |
Tsubaki et al. | Hydrolysis of green-tide forming Ulva spp. by microwave irradiation with polyoxometalate clusters | |
SE502481C2 (sv) | Förfarande och apparat för alstring av värme i företrädesvis organiska massor och material | |
CN101585889B (zh) | 羧甲基魔芋葡甘聚糖制备方法 | |
CN105666617A (zh) | 一种阻燃胶粘剂和阻燃材料及其制备方法和应用 | |
CN101775161A (zh) | 用微波远红外方法生产变性淀粉的工艺 | |
US2400820A (en) | Stabilization of converted starch pastes | |
US6469161B1 (en) | Chemical fluidification process and conversion process of starchy materials, and new cationic starchy materials | |
KR920009517B1 (ko) | 온수분산성 옥수수 전분의 제법 | |
Liao et al. | Dielectric properties of supersaturated α-D-glucose aqueous solutions at 2450 MHz | |
CN102718878A (zh) | 氧化淀粉的制备方法及其应用 | |
CN104817708B (zh) | 一种可改善微波加热的淀粉包装纸及其制备方法 | |
CN104292345A (zh) | 三聚磷酸钠制备淀粉磷酸酯的方法 | |
CN102863550A (zh) | 辛烯基琥珀酸魔芋葡甘聚糖酯制备方法 | |
US4401586A (en) | Process for thermally expanding silicate-based material by an infrared heat source | |
KR101625408B1 (ko) | 저점도 변성전분 제조방법, 그에 의해 제조된 저점도 변성전분, 그 변성전분을 포함하는 종이 표면 사이징용 조성물 및 그 조성물로 표면 처리된 종이 | |
RU2057142C1 (ru) | Способ получения водорастворимого модифицированного крахмала | |
US3069411A (en) | Modification of starch with phosphates and amides | |
Mondal et al. | Enhancement of catalytic efficiencies of xylanase, pectinase and cellulase by microwave pretreatment of their substrates | |
EP1184413A1 (en) | Enzymatic conversion of starch | |
KR840001972B1 (ko) | 전분 개량방법 | |
CN108070056B (zh) | 一种激光改性制备生物降解塑料专用热塑性淀粉的方法 | |
NZ199683A (en) | Increasing the susceptability of starch amylolytic attack by use of u.h.f.radiation | |
CN111960397B (zh) | 一种快速合成v-型聚磷酸铵的方法 | |
CN111359565A (zh) | 一种带捏合器的微波反应釜 |