Группа фосфатных крахмалов включает монокрахмалфосфаты, представляющие собой эфиры, в которых одна из гидроксильных групп глюкозного остатка этерифицирована одной из кислотных групп остатка фосфорной кислоты или ее солей, и дикрахмалфосфаты, образованные взаимодействием гидроксилов глюкозных остатков разных цепей с двумя
кислотными группами молекулы фосфорной кислоты или ее солей, иначе называемые, сшитыми крахмалами.
Для фосфатирования крахмала применяют различные соли фосфорной кислоты, в частности, орто-, пиро-, триполифосфорной кислоты.
Монокрахмалфосфаты получают, как правило, термической обработкой исходного крахмала и солей фосфорной кислоты, в результате чего происходит присоединение фосфатных групп к глюкозидным остаткам полисахаридных цепей.
Основное влияние на свойства фосфатного крахмала оказывает соотношение моно- и динатриевых солей ортофосфорной кислоты, а также общее количество связанного крахмала.
Изменения, происходящие в крахмале при фосфатировании, обуславливаются одновременным протеканием процессов деструкции его молекул и образования моно- и полиэфиров.
|
|
Возникновение эфирных связей с остатками фосфорной кислоты, увеличивая гидрофильность молекул крахмала, не приводит к усилению межмолекулярного взаимодействия и не меняет степени полимеризации. При нагревании раствора такого крахмалфосфата происходит разрушение молекулярных агрегатов, вязкость клейстера увеличивается.
Присоединение остатков фосфорной кислоты к молекулам крахмала и разрушение меж- и внутримолекулярных связей в основном протекают в начале нагревания. При дальнейшей обработке начинает превалировать процесс «сшивания» молекул, т.е. возникновение между отдельными участками одной и той же молекулы эфирных связей.
Синтезированный фосфатный крахмал является главным образом моноэфиром, хотя в нем имеются около 9% поперечных связей и декстрины, содержащие от 1 до 3 фосфорнокислых групп на одну молекулу со степенью полимеризации 14... 17 ангидроглюкозных единиц. Фосфор фосфатного крахмала химически связан с полисахаридами крахмала. Этеорефйкация макромолекул крахмала происходит как по первичным спиртовым группам у шестого углеродного атома ангидроглюкозного звена, так и по вторичным гидроксидам у второго углеродного атома в соотношении 80,5: 19,1.
По физико-химическим свойствам фосфатный крахмал обладает более высокой гигроскопичностью, вязкостью, устойчивостью к ретрог-радации, замораживанию, оттаиванию и имеет более низкую температуру клейстеризации.
Фосфатирование крахмала существенно снижает температуру его клейстеризации.
|
|
Во ВНИИ крахмалопродуктов разработана технология фосфатного кукурузного крахмала, схема которой приведена на рис. 41.
Приведенная на рис. 41 технология включает в себя следующие основные операции:
- подготовка и дозирование крахмала, воды и реагентов;
- смешивание крахмала, воды и реагентов;
- отделение жидкой фазы;
- подсушивание смеси крахмала и реагентов;
- просеивание высушенной смеси с получением фосфатного крахмала
марки А;
- термическая обработка фосфатного крахмала марки А для получения фосфатного крахмала марки Б;
- охлаждение;
- просеивание и упаковка.
Характеристика фосфатного крахмала:
- внешний вид однородный порошок;
- вкус и запах свойственный крахмалу;
- влажность не более 14%;
- массовая доля общей золы не более 1,3%;
- рН 5...8;
- вязкость не более 25 сек.
Фосфатные крахмалы применяют в производстве майонезов, соусов,
подлив, для загустки кремов, начинок пирогов, джемов, варенья. Они особенно необходимы в том случае, когда часть сахара в продуктах заменяют подслащивающим веществом.
Кроме того, они используются для различных технических целей: при проклейке бумажной массы на мокром конусе бумагоделательной машины, в качестве флокулянтов для очистки сточных вод, при селективной флотации окисленных железных руд, при производстве гальванических элементов, катионообменников и др.
Рис. 41. Технологическая схема производства фосфатного кукурузного
крахмала:
1 - бункер сухого крахмала; 2 - сборник для растворения реагентов; 3 -сборник горячей воды; 4 - дозатор крахмала; 5 - дозатор жидких ингреди-^ ентов; 6 - смеситель; 7 - смеситель-питатель пневматической сушилки; 8 - рыхлитель; 9 - масляный фильтр; 10 - калорифер; 11 - сушильная труба; 12-клапанпротивовзрывной; 13 -карман; 14-циклоны; 15, 20-нории; 16 - бурат сухого крахмала марки А; 17 - сборник крупки; 18 - бункер готового крахмала; 19 - сборник крахмала марки А; 21 - декстринизатор; 22 - бункер-охладитель; 23 - шнек-охладитель; 24 - бурат крахмала марки Б; 25 - сборник крупки; 26 - увлажнитель; 27 - сборник крахмала марки Б; 28 - циклон; 29 - вентилятор; 30 - скруббер; 31 - насос.