Фосфатный крахмал

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.