close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9875

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.10.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 9875
(13) C1
(19)
C 08B 31/00
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА
(21) Номер заявки: a 20050627
(22) 2005.06.24
(43) 2007.02.28
(71) Заявитель: Республиканское унитарное предприятие "Научно-практический центр Национальной академии
наук Беларуси по продовольствию"
(BY)
(72) Авторы: Литвяк Владимир Владимирович; Ловкис Зенон Валентинович;
Петюшев Николай Николаевич;
Троцкая Таисия Павловна; Литвинчук Александр Аркадьевич; Рощина
Елена Васильевна (BY)
(73) Патентообладатель: Республиканское
унитарное предприятие "Научнопрактический центр Национальной
академии наук Беларуси по продовольствию" (BY)
(56) RU 2159252 C1, 2000.
WO 97/32902 A1.
US 3208851, 1965.
JP 61-40301 A, 1986.
WO 97/35890 A1.
WO 01/44304 A1.
WO 97/32903 A1.
JP 10-279603 A, 1998.
GB 1145696, 1969.
Модифицированные крахмалы. - Гомель, 2004. - С. 26-29.
BY 9875 C1 2007.10.30
(57)
Способ получения окисленного крахмала путем окисления нативного картофельного
крахмала окислительным агентом, отличающийся тем, что в качестве окислительного
агента используют озоновоздушную смесь с концентрацией озона 115-290 мг/м3, окисление осуществляют в течение 30 мин при 18-20 °С, при этом крахмал располагают на
инертной поверхности слоем в 1-3 см.
Изобретение относится к пищевой промышленности и может использоваться в крахмало-паточной отрасли при получении химически модифицированных окисленных крахмалов и других крахмалопродуктов, а также в целлюлозно-бумажной, текстильной и
строительной промышленности.
Изобретение позволяет разработать высокоэффективный, экономный способ получения окисленных модифицированных крахмалов высокого качества.
Известен способ получения сульфированного целлюлозного волокна, включающий
окисление целлюлозной волокнистой массы окислительным агентом с образованием альдегидцеллюлозной волокнистой массы и сульфирование ее сульфицирующим агентом. В
качестве окислительного агента может использоваться метанерйодат натрия, параперйодат натрия, йодная кислота, гипохлорит натрия, перекись водорода, озон, бихромат
калия, перманганат калия, хлорит калия. При рН 3,0-4,6 альдегидцеллюлозную волокнистую массу промывают водой и сульфируют щелочным бисульфитом или двуокисью серы
в сочетании с гидроокисью натрия при температуре 25-90 °С до образования сульфированного целлюлозного волокна, в котором атом серы связан непосредственно с целлюлозой, а степень замещения колеблется в пределах 0,005-0,1 [1].
BY 9875 C1 2007.10.30
Недостатками способа является многостадийность, сложность, трудоемкость и длительный период времени технологического процесса, это приводит к увеличению производственных площадей, материала и металлоемкости, а также повышению энергозатрат,
что значительно ухудшает качество получаемого продукта. Кроме того в процессе производства используется много дорогостоящих химических веществ: метанерйодат натрия,
параперйодат натрия, йодная кислота, гипохлорит натрия, перекись водорода, озон, бихромат калия, перманганат калия, хлорит калия бисульфит, двуокись серы, гидроокись
натрия. Проведение подобного технологического процесса требует высококвалифицированного персонала.
Известен способ получения окисленного декстринизированного крахмала, при котором нативный крахмал предварительно обрабатывают мочевиной, взятой в количестве
1-16 % от массы крахмала, при 80-90 °С, 4-5 ч, полученный продукт смешивают с водным
раствором перекиси водорода, смесь выдерживают при 60-70 °С, 1-2 ч, при содержании
перекиси водорода в смеси 0,35-1,0 % от массы крахмального продукта [2].
Недостатком способа является трудоемкость и большая продолжительность технологического процесса, низкая производительность и значительные энергозатраты, а также
использование дорогостоящих химических реагентов (мочевины и перекиси водорода).
Наиболее близким к изобретению является способ производства модифицированного
крахмала [3] - прототип, предусматривающий окисление нативного картофельного крахмала, используя в качестве окислительного агента - раствор перекиси водорода и катализатора - раствор сернокислого двухвалентного железа. Водную суспензию картофельного
или высокоамилозного крахмала нагревали, добавляли в нее катализатор - раствор сернокислого двухвалентного железа, а затем окислитель - раствор перекиси водорода. Суспензию выдерживали в течение 1,0-2,0 часов до получения модифицированного крахмала со
студнеобразующей способностью не менее 1000 г. Отделяли от крахмала жидкую фазу и
модифицированный крахмал сушили.
Недостатками способа является сложность, трудоемкость и значительная продолжительность технологического процесса, низкая производительность, высокие энергозатраты
и применение дорогостоящих химических реагентов (сернокислого двухвалентного железа и перекиси водорода).
Таким образом, задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является
разработка способа получения окисленного крахмала с использованием высокоэффективного неспецифического газообразного окислителя - озона, позволяющего значительно
упростить технологическую схему, максимально сократить продолжительность производственного процесса, снизить энергопотребление, значительно увеличить производительность, а
также получить высококачественный окисленный крахмал, обладающий хорошими потребительскими свойствами.
Это достигается тем, что способ получения окисленного крахмала путем окисления
нативного картофельного крахмала окислительным агентом отличается тем, что в качестве окислительного агента используют озоновоздушную смесь с концентрацией озона 115290 мг/м3, окисление осуществляют в течение 30 мин при температуре 18-20 °С, при этом
крахмал располагают на инертной поверхности слоем 1-3 см.
Способ реализуется следующим образом.
Получение окисленного крахмала осуществлялось в специализированном боксе, расположенном в помещении с вытяжкой. Нативный картофельный крахмал раскладывали
тонким слоем 1-3 см на инертной поверхности, которой может являться: стекло, нержавеющая сталь, силикон и озоностойкая резина. При помощи озонатора ЭРГО-М в боксе
создавалась необходимая концентрация озона 115-290 мг/м3. Для прохождения реакции
окисления (озонирования) картофельный крахмал выдерживался с озоновоздушной смесью в течение 30 мин при температуре 18-20 °С.
При этом скорость расщепления озона зависела от условий среды. Повышение температуры, рН и влажности среды, а также увеличения площади поверхности контактирую2
BY 9875 C1 2007.10.30
щего материала способствовало возрастанию скорости саморазложения озона. Озон из
помещения удалялся также при помощи вытяжки.
При действии неспецифического газообразного окислителя - озона может происходить расщепление α-(1-4) - и α-(1-6)-глюкозидных связей с образованием альдегидных
групп, окисление спиртовых групп в альдегидные, а затем и в карбоксильные.
Потребительские свойства окисленных крахмалов оценивают по вязкости клейстера.
Измерение вязкости нативного и окисленных 5 % крахмальных клейстеров проводили при
температуре 30 °С на приборе REOTEST 2.1 при диапазоне скоростей сдвига: 3; 5,4; 9;
16,2; 27; 48,5; 80,9; 145,6; 242,7; 436,9; 728,1 и 1310,6 с-1.
В результате воздействия на картофельный крахмал озоном получен окисленный
крахмал, обладающий высокой вязкостью клейстера по сравнению с нативным. Результаты исследований приведены в табл. 1 и 2.
Таблица 1
Изменение вязкости нативного крахмала
Ad*
L1**
L2**
Lcp***
γ****
η*****
1
2
3
4
5
6
1310,6
260
220
240
787,2
60,06
728,1
170
140
155
508,4
69,83
436,9
120
100
110
360,8
82,58
242,7
96
85
90,5
296,84
122,31
145,6
73
65
69
226,32
155,44
80,9
52,5
45,5
49
160,72
198,67
48,5
41
34,5
37,75
123,82
255,30
27
30
27
28,5
93,48
346,22
16,2
23
19,5
21,25
69,7
432,92
9
17
14
15,5
50,84
564,89
5,4
13
11
12
39,36
728,89
3
10
8
9
29,52
984
-1
Ad* - диапазон скоростей сдвига, с ;
L1 и L2** - показания шкалы прибора;
Lcp*** - среднее показание;
γ**** - сдвиговое напряжение;
η|***** - вязкость 5 % крахмального клейстера, МПа-с.
Таблица 2
Ad
1
1310,6
728,1
436,9
242,7
145,6
80,9
48,5
27
16,2
9
5,4
3
Изменение вязкости окисленного крахмала
L1
L2
Lcp
γ
2
3
4
5
Концентрация озона - 115 мг/м
320
315
317,5
1014,4
220
215
217,5
713,4
160
155
157,5
516,6
115
ПО
112,5
369
95
95
95
311,6
74
74
74
242,72
58
57
57,5
188,6
44
42,5
43,25
141,86
34
32
33
108,24
26
25
25,5
83,64
19,5
19
19,25
63,14
15,5
12
13,75
45,1
3
η
6
79,46
97,98
118,2
152
214
300
388,87
525,4
672,3
929
1169,25
1503,33
BY 9875 C1 2007.10.30
Продолжение табл. 2
концентрация озона - 210 мг/м
1310,6
410
400
405
1328,4
101,36
728,1
280
270
275
902
123,88
436,9
215
200
207,5
680,6
155,78
242,7
150
145
147,5
483,8
199,3
145,6
115
ПО
112,5
369
253,4
80,9
88
86
87
285,36
352,73
48,5
76
72
74
242,72
500,45
27
59
54,5
56,75
186,14
689,4
2
3
4
5
6
16,2
46
43
44,5
145,96
912,25
9
35
32
33,5
109,88
1220,88
5,4
28
25,5
26,75
87,74
1624,81
3
21,5
19
20,25
66,42
2214
концентрация озона - 290 мг/м
1310,6
430
420
425
1394
106,36
728,1
300
290
295
967,6
132,89
436,9
225
220
222,5
729,8
167,04
242,7
160
155
157,5
516,6
212,85
145,6
120
115
117,5
385,4
264,7
80,9
90
89
89,5
293,56
362,86
48,5
82
78,5
80,25
263,22
542,72
27
61
59
60
196,8
728,89
16,2
48
46
47
154,16
957,52
9
37
34
35,5
116,44
1293,78
5,4
28
27,5
27,75
91,02
1685,56
3
22
21
21,5
70,52
2350,66
Содержание озона в концентрации 115, 210 или 290 мг/м способствует получению модифицированных крахмалов, вязкость клейстеров которых соответственно возрастает на
32-53 % или в 1,3-1,5 раза, 69-125 % или в 1,7-2,3 раза и 77-139 % или в 1,8-2,4 раза по
сравнению с нативным крахмалом.
Воздушная смесь с концентрацией озона 115, 210 и 290 мг/м способствовала возрастанию общей титруемой кислотности крахмала соответственно на 22, 33 и 40 % или в 1,2,
1,3 и 1,4 раза. Данные исследований приведены в табл. 3.
Таблица 3
Изменение общей тируемой кислотности
Концентрация Оз. в воз- Общая титруемая кислотность, мл 0,1 н. р-ра
Вариант
душной смеси, мг/м3
NaOH/100 г абс. сух. крахмала
1
2
3
1
115
10,5
2
210
11,4
3
290
12,0
Контроль - нативный крахмал
8,6
Общая тируемая кислотность нативного крахмала составляла 8,6 мл 0,1 н. раствора
NaOH/100 г абс. сух. крахмала.
После обработки озоном окисленный крахмал обладал хорошей желирующей способностью. После охлаждения 8,5 % клейстера окисленного крахмала в течение 60 мин, при
4
BY 9875 C1 2007.10.30
температуре 17-20 °С, его студень хорошо вынимался из тонкостенного стакана с сохранением формы, имел матово-белый цвет, ровную поверхность и упругую консистенцию.
Таким образом, разработанный способ получения окисленного крахмала с использованием высокоэффективного неспецифического газообразного окислителя - озона, позволяет
значительно упростить технологическую схему, максимально сократить продолжительность производственного процесса, снизить энергопотребление, значительно увеличить
производительность, а также получить окисленный крахмал, обладающий хорошими потребительскими свойствами, который может быть использован в пищевой, а также целлюлозно-бумажной, текстильной, строительной и других отраслях промышленности.
Источники информации:
1. Патент РФ 2142530, МПК D 21H 11/00 // Бюл. № 33. - 10.12.1999.
2. Патент РФ 2061701, МПК С 08В 31/18 // Бюл. № 16. - 10.06.1996.
3. Патент РФ 2159252, МПК С 08В 31/12, 31/18 // Бюл. № 32. - 20.11.2000.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
101 Кб
Теги
by9875, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа