Карбоксиметилкрахмал (КМК) образуется в результате взаимодействия крахмала с монохлоруксусной кислотой (МХУК) в щелочной среде.
Карбоксиметилированием можно получать модифицированный крахмал, обладающий самыми разнообразными свойствами, позволяющими применять его как в натуральном виде, так и для синтеза более сложных химических соединений.
Карбоксиметилирование придает крахмалу особые свойства - при степени замещения 0,1 и выше он образует в холодной воде устойчивые вязкие клейстеры. Крахмал этого вида является загустителем, стабилизатором, структурообразователем разных пищевых и непищевых систем. Этот вид крахмала хорошо загущает и стабилизирует водные пищевые системы, включающие белки, жиры и углеводы, - мороженое, низкожировые маргарины, масло, кремы, майонезы. Он образует пленки, растворимые в холодной воде, его используют для шлихтования синтетических волокон, загустки печатных красок, для приготовления обойного клея. Карбоксиметилкрахмал (КМК) хорошо совместим с поливиниловым клеем, окисленными крахмалами, карбоксиметилцеллюлозой.
Во ВНИИ крахмалопродуктов разработан мокрый способ производства КМК (рис. 42) в соответствии с которым в реактор вводят этанол, щелочь, монохлоруксусную кислоту и крахмал в строго определенных количествах.
Смесь разогревают до 60°С, и эту температуру выдерживают до завершения реакции. Затем фильтрованием или на центрифугах от смеси отделяют жидкую фазу. КМК разбавляют однократным раствором этанола и промывают. Эту операцию повторяют дважды. Крахмал высушивают и просеивают. Надситовой продукт измельчают и возвращают в производство.
Для приготовления КМК «сухим» методом дозирование сухого сырья и реагентов и их перемешивание осуществляют определенное время при заданной температуре с целью обеспечения контакта крахмальных зерен с монохлоруксусной кислотой и щелочью.
Эффективность применения КМК, приготовленного «сухим» методом, обусловливается исключением использования для этих целей органических соединений, например, этанола, для которых необходима последующая регенерация.
Кукурузный, картофельный и тапиоковый КМК имеют одинаково высокие показатели водоотдачи в диапазоне от 6 до 8 см3. Эти продукты могут быть успешно использованы при бурении нефтяных и газовых скважин.