ЭлБиб

18 / 68

16 ХРАНЕНИЕ и ПЕРЕРАБОТКА СЕЛЬХОЗСЫРЬЯ • № 12 • 2015
Влияние солей-антиклейстеризаторов
на процесс получения катионного крахмала
Ключевые слова
алкилирование; антиклейстеризаторы; катионный крахмал;
сульфат натрия; хлорид натрия; эффективность реакции.
Реферат
В статье приведены результаты исследования влияния неор-
ганических солей — ингибиторов клейстеризации — на про-
цесс получения катионных крахмалов мокрым методом.
Использование солей позволяет не только корректировать
параметры технологии алкилирования (прежде всего темпе-
ратуру и продолжительность), но и получать конечный про-
дукт с заданными качественными и количественными пока-
зателями. Традиционно применяемые в технологии катиони-
рования сульфат и хлорид натрия оказывают существенное
влияние на закономерности реакций, определяющих скорость
и полноту протекания процесса. Они способствуют увеличе-
нию сорбции гранулами крахмала катализатора (NaOH), сни-
жая концентрацию свободной щелочи в растворе, а также
активность воды. Последний эффект определяется свойства-
ми ионов электролита (прежде всего анионов, кристаллогра-
фическим и гидратационными радиусами, зарядом) и увели-
чивается в последовательности, соответствующей рядам
Гофмейстера. Обе рассмотренные в работе соли замедляют
необратимый гидролиз алкилирующего реагента и, соответс-
твенно, могут повышать эффективность его использования
до значений, характерных для существенно более сложного
в аппаратурно-технологическом оформлении сухого метода.
Однако, в зависимости от концентрации хлорида натрия про-
исходит снижение скорости алкилирования до 80%. Сульфат
натрия при минимальном влиянии на скорость процесса спо-
собствует повышению селективности химических реакций в
сторону образования катионного крахмала, увеличивая
эффективность алкилирования более чем на 10% и темпера-
туру — на 10…25 °С. Применение полученных результатов на
практике может быть реализовано разными способами: искус-
ственным внесением солей-антиклейстеризаторов в суспен-
зию; организацией частично или полностью замкнутого водо-
оборота с постепенным накоплением солей в оборотных
водах (при этом снижение содержания хлорида натрия в реак-
ционной смеси достигается путем замены соляной кислоты
на серную при нейтрализации суспензии по завершении каж-
дого производственного цикла); удалением NaCl, образую-
щегося при взаимодействии алкилирующего реагента со
щелочью в процессе их введения в реактор для получения
катионного крахмала.
Авторы
Винокуров Андрей Юрьевич, канд. техн. наук
Приокский государственный университет,
302020, г. Орел, Наугорское шоссе, д. 29,
Лукин Николай Дмитриевич, д-р техн. наук, профессор;
Коптелова Евгения Кузьминична, канд. техн. наук
ВНИИ крахмалопродуктов,
140051, Московская обл., п. Красково, ул. Некрасова, д. 11,
Effect of Salts-Antipasterisators
on the Process of Producing Cationic Starch
Key words
alkylation; antipasterisators; cationic starch; sodium sulfate;
sodium chloride; reaction efficiency.
Abstract
In the article given results of studies of the effect of inorganic salts —
gelatinization inhibitors — the process of preparing cationic starches
by wet method. Using salt can not only adjust the parameters of
alkylation technology (primarily temperature and duration), but also
to obtain a final product with the specified qualitative and quantitative
indicators in particular. Traditionally used in the cation exchange
technology sulfate and sodium chloride have a significant impact on
the laws of reactions that determine the rate and completeness of
the process. They contribute to the increase of starch granules
adsorption catalyst (NaOH), reducing the concentration of free alka-
li in the solution, and water activity. The latter effect is determined by
the properties of the electrolyte ions (especially anions) (crystallo-
graphic and hydration radii charge) and increases in the sequence
corresponding to the Hofmeister series. Both considered in salt slow
irreversible hydrolysis of the alkylating agent and, respectively, may
improve the efficiency of use of up to values of 85–95%, character-
istic for a substantially more complex hardware design of dry-process
method. However, depending on the concentration, the presence of
sodium chloride, a reduction rate of up to 80% alkylation. Sodium
sulphate with minimal impact on the speed of the process improves
the chemical selectivity of the reaction toward the formation of a
cationic starch, increasing the efficiency of alkylation of more than
10% and a temperature of — 10...25 °C. The use of the results in
practice can be implemented in different ways: the introduction of an
artificial salt- antipasterisators in suspension; organization partially
or completely closed water circulation with the gradual accumulation
of salts in the circulating water (with decrease of sodium chloride in
the reaction mixture is achieved by replacing the hydrochloric acid in
the neutralization of sulfuric slurry after each production cycle);
removing NaCl, formed by reacting an alkylating reagent with alkali
in the process of its introduction into the reactor to produce a cat-
ionic starch.
Authors
Vinokurov Andrey Yurievich, Candidate of Technical Science;
Prioksky State University,
29 Naugorskoe shosse, Orel, 302020, Russia,
Lukin Nikolay Dmitrievich, Doctor of Technical Science, Professor;
Koptelova Evgenia Kuzminichna , Candidate of Technical Science
All-Russian Research Institute for Starch Products,
11 Nekrasova St., Kraskovo, Moscow region, 140051, Russia,
Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека