Способ получения модифицированного крахмала и устройство для его осуществления

Способ получения модифицированного крахмала и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ ЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 11 542770

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.08,75 (21) 2163794/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 14.03.77 (51) М. Кл. С 131 1/08

Государствениый комитет

Совета Министров СССР по делам изабретеиий и открытий (53) УДК 664.28(088.8) (72) Авторы изобретения В. Ф. Васильев, А. И. Жушман, В. Н. Романенко и Л. С. Соломина (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт крахмалопродуктов (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННОГО КРАХМАЛА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к крахмало-паточной промышленности, в частности к производству модифицированных крахмалов.

Известен способ получения модифицированного крахмала, заключающийся в приготовлении водной суспензии его с содержанием сухих веществ 30% и температурой 40 — 43 С, введении в суспензию кислоты и марганцевокислого калия для образования озона и окислении крахмала .последним в течение 10—

20 мин с последующим фильтрованием, промывкой для удаления примесей и сушкой полученного модифицированного крахмала (1).

Известно устройство для получения модифицированного крахмала, представляющее собой цилиндрический корпус, снабженный катодом, выполненным в виде полого цилиндра, и расположенным внутри последнего с образованием межэлектродного пространства гр афитовым стержнем-анодом и патрубками для подвода и отвода суспензии крахмала (2).

Недостатком известного способа является образование в процессе окисления веществ, загрязняющих готовый продукт и ухудшающих его качество, что вызывает необходимость тщательной промывки крахмала.

С целью улучшения качества модицированного крахмала за счет исключения образования побочных веществ в процессе окисления по предлагаемому способу окисление крахмала реакционноспособным кислородом осуществляют в процессе электролиза водной фазы сусцензии при одновременном УФ-облучении анода.

Процесс электролиза проводят при плотности постоянного электрического тока 20—

50 мА/см, удельной мощности УФ-облучения

0,1 — 0,4 Вт/см, концентрации сухих веществ крахмальной суспензии 10 — 40% и при 35—

10 45 С

Для осуществления предлагаемого способа в известном устройстве устанавливают в межэлектродном пространстве источники ультрафиолетового излучения и перегородку нз электроизоляционного материала, расположенну1о по винтовой линии.

Предлагаемый способ заключается в следующем. Крахмальную суспензпю концентраци20 ей 10 — 30% обрабатывают постоянным электрическим током плотностью 20 — 50 мА/см при одновременном облучении УФ-лучами мощностью 0,1 — 0,4 Вт см . Процесс происходит при

30 — 50 С. При обработке картофельного крах25 мала в течение 1 — 3 ч получают окисленный крахмал с пониженным значением вязкости

1%-ного клейстера в пределах 11 — 55 сП.

Окисление крахмала происходит за счет образования атомарного и молекулярного кислоЗО рода, который образуется на поверхности ано542770

15 да в результате электролиза воды, содержащейся в суспензии крахмала.

При УФ-облучении поверхности образовавшийся молекулярный кислород распадается на атомы. В атомарном состоянии химическая активность кислорода значительно выше. Кроме того, в разультате УФ-облучения происходит рекомбинация атомов и молекул кислорода с образованием реакционного активного озона. При прохождении у поверхности анода крахмальные зерна активно вступают в химическое воздействие с атомарным кислородом и озоном, которые соединяются химическими связями с атомами углерода ангидроглюкозных единиц крахмала, замещая ионы водорода и (или) гидроксила.

Пример. Суспензию крахмала концентрацией 20 /о сухих веществ, предварительно нагретую до 40 С, пропускают через устройство в межэлектродном пространстве, На электроды падает постоянный электрический ток плотностью 25 мА/см, а поверхность анода подвергают непрерывному УФ-облучению мощностью 0,2 Вт/см, Образующиеся на аноде атомарный кислород и озон вступают в химическое взаимодействие с крахмалом и окисляют его. При обработке крахмальной суспензии в течение 20 мин получают окисленный крахмал с вязкостью 1o -ного клейстера 35 сП, а при обработке в течение 60 мин — 11 сП (вязкость 1 -ного клейстера исходного крахмала составляет 68 сП).

Полученный окисленный крахмал не содержит посторонних примесей и не требует дополнительной промывки.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, в котором установлены концентрически два электрода: анод

2, выполненный из графита в виде стержня круглого сечения, и катод 3, выполненный из титана в виде полого цилиндра. В межэлектродном пространстве установлены перегородка 4 из электроизоляционного материала, например винипласта, которая выполнена в виде винтовой линии (спирали) с шагом 10 — 20 мм, и источники 5 УФ-излучения. Оба электрода с винтовой перегородкой и источники 5 уста,новлены в цилиндрическом корпусе через изолирующую прокладку 6. В межэлектродное пространство в разных концах корпуса вварены штуцер 7 для подачи суспензии и штуцер

8 для выхода суспензии.

Устройство работает следующим образом.

Крахмальная суспензия с определенной скоростью поступает через штуцер 7 в межэлект20

Зо

55 родное пространство и движется между электродами 2 и 3 по винтовой линии в тонком слое. На электроды подается постоянное электрическое напряжение, а поверхность анода подвергается непрерывному УФ-облучению.

В результате электролиза воды на аноде образуется кислород, который под действием

УФ-облучения рекомбинируется в озон и атомарный кислород.

Озон и атомарный кислород химически взаимодействуют с крахмалом и окисляют его.

Окисленный крахмал в виде суспензии выходит из устройства через штуцер 8. Степень окисления крахмала зависит от времени пребывания его в межэлектродном пространстве и плотности тока на аноде, что позволяет легко регулировать ход процесса.

Формула изобретения

1. Способ получения модифицированного крахмала, заключающийся в приготовлении водной суспензии последнего, окислении крахмала реакционноспособным кислородом, обезвоживании и сушке полученного модифицированного крахмала, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества модифицированного крахмала, окисление крахмала осуществляют в процессе электролиза водной фазы суспензии при одновременном ультрафиолетовом облучении анода;

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что электролиз проводят при плотности постоянного электрического тока 20 — 50 мА/см, удельной мощности ультрафиолетового облучения О,1 — 0,4 Вт/см .

3. Устройство для осуществления способа по пп. 1, 2, представляющее собой цилиндрический корпус, снабженный катодом, выполненным в виде полого цилиндра, и расположенным внутри последнего с образованием межэлектродного пространства графитовым стержнем-анодом и патрубками для подвода и отвода суспензии крахмала, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в межэлектродном пространстве установлены источники ультрафиолетового излучения и перегородка из электроизоляционного материала, расположенная по винтовой линии.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Kо 220166, М. Кл. С 13L 1/08, 1968 г. (прототип).

2. журнал «Industrial and Engineering

Chemistry», voL 54, № 2, 1962 r., стр. 50 — 53, прототип устройства.

542770! E rxeo

npadyn ma

Составитель Г. Лошкарева

Техред A. Камышникова

Корректор Н, Аук

Редактор В. Блохина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 700/11 Изд. ¹ 147 Тираж 499 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5