15 / 68
13
ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015
содержаниеNa
2
SO
4
не оказывает значительного влияния
на протекание исследуемой реакции гидролиза (3).
Анализ экспериментальных данных алкилирования
кукурузного и картофельного крахмалов при продолжи-
тельности процесса 8 ч свидетельствует о том, что инги-
биторыклейстеризацииоказывают существенное влияние
на образование КтК (табл. 2).
Дополнительное внесение солей (NaCl и Na
2
SO
4
) поз-
воляет проводить обработку крахмала при более высоких
температурах.Приэтомувеличение температурыприпро-
чих равных условиях самопо себе не оказывает значитель-
ноговлияниянарезультативностьмодифицированиякрах-
мала (сравнениеопытов1–3, табл. 2).Однаковарьирование
содержания ингибиторов клейстеризации изменяет зако-
номерности химических превращений, чтоподтверждает-
ся, в частности, увеличениемRE до 86 и 96% для кукуруз-
ногоикартофельногокрахмалов соответственновприсутс-
твии Na
2
SO
4
. Эти показатели сопоставимы с результатами
сухогометодаполученияКтК, вкоторомобработкакрахма-
лапроводитсясминимальнымвнесениемрастворителя [7].
На рисунках представлены результаты оценки зависи-
мости количественных показателей технологии КтК от
природы и концентрации антиклейстеризаторов.
На рис. 1 видны два характерных участка. Первый (в
интервале содержания NaCl от 1,5 до 7–9%) демонстри-
рует линейное уменьшение RE при росте массовой доли
соли и равенстве прочих условий. Вероятно, это связано
со снижением концентрации эпоксиднойформыАР под
влияниемNaCl. Последующее увеличение концентрации
хлорида натрия не оказывает значительного влияния на
показатели КтК.
Экстраполяция экспериментальных данных, приве-
денных на рис. 1, позволяет предполагать, что приполном
отсутствии NaCl в реакционной системе RE может быть
увеличена более чемна 10%по отношениюк стандартно-
му процессу, характеризующемусяфоновымсодержанием
соли, образующейся при взаимодействии АР со щело-
чью.
Влияние Na
2
SO
4
на количественные показатели КтК
носит неоднозначный характер (рис. 2). Помере увеличе-
ния концентрации от 0 до 4,2%наблюдается значительное
(около 20%) снижение, а свыше 4,2%—рост RE, которая
в конечном счете стабилизируется на уровне, превышаю-
щем (в среднем примерно на 10%) показатели процесса
при отсутствии дополнительных солей.
Очевидно, что роли рассматриваемых солей при полу-
чении КтК значительно различаются. Это может быть
связано, в частности, с их влиянием на процесс сорбции
щелочей гранулами крахмала (рис. 3 и 4).
Увеличение сорбциищелочи способствует повышению
селективности химических превращений АР в сторону
образования эфира крахмала. А снижение уровня рН в
окружающем гранулы растворе должно неизменно вести
к уменьшению интенсивности гидролиза эпоксидной
формы АР с образованием гликоля. Ингибиторы клейс-
теризации также оказывают влияние и на морфологию
крахмальных гранул, их размеры (табл. 3).
Характернаблюдаемых изменений зависит от природы
крахмала. Гранулы картофельного крахмала демонстри-
руют тенденциюк уменьшениюстепенинабухания в при-
сутствии как сульфата, так и хлорида натрия. Кукурузный
крахмал, характеризующийся более высоким значением
Т
0
, в условиях эксперимента ожидаемо проявляет мень-
шую чувствительность к присутствию солей.
В работе A. Warners [8] сделана попытка провести ана-
логиюмежду хлорид- и сульфат-ионами для объяснения
0,50
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0
Абсолютная сорбция
А
, ммоль/г
Равновесная концентрация NaOH, моль/г
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
– – Без добавок – – С NaCl – – С Na
2
SO
4
Рис. 3.
Зависимость абсолютной сорбции А щелочи
картофельным крахмалом без добавок и при внесении солей
(0,1 моль-экв) при 25 °С от равновесной концентрации NaOH
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0
Абсолютная сорбция
А
, ммоль/г
Равновесная концентрация NaOH, моль/г
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
– – Без добавок – – С NaCl – – С Na
2
SO
4
Рис. 4.
Зависимость абсолютной сорбции А
щелочи кукурузным крахмалом без добавок
и при внесении солей (0,1 моль-экв) при 25 °С
от равновесной концентрации NaOH
Таблица 3
Влияние ингибитора клейстеризации (в количестве 0,1 моль-экв) на объем осадка водной суспензии крахмалов
при температуре 40 °С и массовой доле гидроксида натрия 0,2% к массе суспензии
№ опыта
Вид крахмала
Вид соли
Объем осадка крахмала, см
3
1
Кукурузный
—
37,0
2
Na
2
SO
4
39,5
3
NaCl
37,5
4
Картофельный
—
52,0
5
Na
2
SO
4
46,0
6
NaCl
46,0
Электронная Н учная СельскоХозяйственная Библиотека