Научная статья на тему 'Морфологические, структурные и реологические свойства катионированного в водной суспензии крахмала'

Морфологические, структурные и реологические свойства катионированного в водной суспензии крахмала Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
720
107
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НАТИВНЫЙ КРАХМАЛ / NATIVE STARCH / КАТИОНИРОВАНИЕ / CATION EXCHANGE / МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ / MORPHOLOGICAL / СТРУКТУРНЫЕ / STRUCTURAL / РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАТИОННОГО КРАХМАЛА / RHEOLOGICAL PROPERTIES OF A CATIONIC STARCH

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Винокуров А. Ю., Коптелова Е. К., Лукин Н. Д., Канарский А. В., Водяшкин А. А.

Используя молекулярно-абсорбционную спектроскопию, рентгенофазовый анализ, электронная микроскопию, ротационную вискозиметрию проведена оценка соотношения амилозы и амилопектина, а также морфологии гранул картофельного, кукурузного и пшеничного нативного и катионного крахмала. Установлено экстрагирование амилозы при катионировании крахмала в щелочной среде. Показано относительное увеличение степени кристалличности гранул крахмала, что свидетельствует о преимущественной локализации протекания катионирования крахмала в аморфных областях. Эрозия поверхности гранул катионного картофельного и кукурузного крахмала коррелирует с изменениями надмолекулярной структуры. Выявлена зависимость реологических свойств клейстеров катионного крахмала от их ботанической принадлежности. К факторам, определяющим зависимость реологических свойств от степени замещения, содержания функциональных групп и значения технологических параметров, можно отнести степень полимеризации углеводов (прежде всего амилозы) и содержание неуглеводных примесей (протеинов и липидов).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Винокуров А. Ю., Коптелова Е. К., Лукин Н. Д., Канарский А. В., Водяшкин А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Морфологические, структурные и реологические свойства катионированного в водной суспензии крахмала»

УДК 66.095.253.094.32:664.286

А. Ю. Винокуров, Е. К. Коптелова, Н. Д. Лукин, А. В. Канарский, А. А. Водяшкин, А. И. Заболотский

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, СТРУКТУРНЫЕ И РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАТИОНИРОВАННОГО В ВОДНОЙ СУСПЕНЗИИ КРАХМАЛА

Ключевые слов: нативный крахмал, катионирование, морфологические, структурные, реологические свойства катионного

крахмала.

Используя молекулярно-абсорбционную спектроскопию, рентгенофазовый анализ, электронная микроскопию, ротационную вискозиметрию проведена оценка соотношения амилозы и амилопектина, а также морфологии гранул картофельного, кукурузного и пшеничного нативного и катионного крахмала. Установлено экстрагирование амилозы при катионировании крахмала в щелочной среде. Показано относительное увеличение степени кристалличности гранул крахмала, что свидетельствует о преимущественной локализации протекания катионирования крахмала в аморфных областях. Эрозия поверхности гранул катионного картофельного и кукурузного крахмала коррелирует с изменениями надмолекулярной структуры. Выявлена зависимость реологических свойств клейстеров катионного крахмала от их ботанической принадлежности. К факторам, определяющим зависимость реологических свойств от степени замещения, содержания функциональных групп и значения технологических параметров, можно отнести степень полимеризации углеводов (прежде всего - амилозы) и содержание неуглеводных примесей (протеинов и липидов).

Key words: native starch, cation exchange, morphological, structural, rheological properties of a cationic starch.

Using molecular absorption spectroscopy, X-ray diffraction, electron microscopy, rotational viscometer evaluated ratio of amylose and amylopectin, and the morphology of the granules of potato, corn and wheat native and cationic starch. Installations extraction amylose starch in cationization in alkaline medium. It shows the relative increase in the degree of crystallinity of the starch granules, which indicates the preferential localization of leakage cationization of starch in the amorphous regions. The erosion of the surface of the granules kationirovannogo potato and maize starch is correlated with changes in the supramolecular structure. The dependence of the rheological properties of starch pastes cation of their botanical origin. The factors determining the dependence of the rheological properties of the degree of substitution, the content of the functional groups and the values of process parameters, can be attributed a degree ofpolymerization of carbohydrates (mainly - amylose) and the content of non-carbohydrate impurities (proteins and lipids).

Введение

Катионный крахмал (КтК) представляют собой группу производных природного полимера, обладающих в растворах положительным зарядом благодаря наличию ковалентно связанных при модифицировании функциональных групп. Для практического применения наибольшее значение имеют КтК с четвертичными аммонийными группами, способность к электролитической диссоциации которых в наименьшей степени зависит от свойств дисперсионной среды, таких как рН или ионная сила растворов.

Катионный крахмал применяется в качестве флокулянта для очистки сточных вод и интенсификации формования и повышения механической прочности бумаги и картона [1, 2]. Для получения КтК наиболее широкое применение находит модифицирование в водной суспензии при температурах, не превышающих температуру клейстеризации крахмала, и в присутствии щелочей в качестве катализаторов реакции алкилирования. Кроме того, рекомендуется дополнительное внесение солей (например, сульфатов и хлоридов натрия или калия), которые не только выполняют функцию ингибиторов клейстеризации, но и позволяют повысить полноту использования реагентов на получение целевого продукта.

На сегодняшний день основным, а зачастую и единственным показателем, позволяющим оценить

потребительские свойства КтК, является степень замещения (СЗ), т.е. доля исходных свободных гироксильных групп глюкопиранозного звена крахмала, подвергнутых модифицированию. Очевидно, что эффективность дальнейшего применения КтК в производстве бумаги и картона будет зависеть от многих факторов и в частности, состояния крахмальных гранул, фракционного состава, т.е. соотношения амилопектина и амилозы (АП и АМ соответственно), их молекулярной массы и растворимости, наличия не углеводных примесей, изменяющихся при химической обработке. Поэтому изучение закономерностей таких изменений является актуальной задачей. Кроме того, установление зависимости молекулярной и надмолекулярной структуры крахмала от параметров технологического процесса позволит

сформировать более полное представление о локализации протекания химических реакций в рамках отдельных глюкопиранозных звеньев, участков молекул АМ и АП, зон крахмальных гранул, что является основной задачей исследований в области модифицирования крахмала [3, 4, 5].

Материалы и методы исследования

Для проведения исследований использовали нативный крахмал кукурузный в/с по ГОСТ Р 51985-2002, картофельный в/с по ГОСТ Р 53876-

2010 и пшеничный по ТУ 9187-003-49707550-2002, а в качестве алкилирующего реагента (АР) - 3-хлор-2-гидроксипропилтриметиламмония хлорид в виде 65 %-го водного раствора.

Образцы КтК получали при обработке нативного крахмала в виде 40 %-ной водной суспензии при варьировании следующих технологических параметров:

- количества вещества АР,

- катализатора алкилирования - №ОН,

- массовой доли солей хлорида и сульфата натрия -ингибиторов клейстеризации,

- температуры и продолжительности процесса.

Катионирование крахмала включало несколько параллельно и последовательно протекающих реакций [6], завершалось нейтрализацией суспензии раствором соляной кислоты до рН 6 - 7 с последующим отделением жидкой фразы и пятикратной промывкой крахмала дистиллированной водой.

Значение СЗ в образцах крахмала вычисляли по общепринятой формуле на основании результатов определения массовой доли азота до и после катионирования по методике ГОСТ 7698.

Измерения рентгеновского рассеяния образцами крахмала проводили на рентгеновском дифрактометре Дрон-4 с излучением СиКа (Х=0,154 нм, интервал углов 2Ше1а 4-36 с шагом 0,02). Образцы крахмала готовили методом холодного прессования таблеток. Относительную степень кристалличности крахмала (СК) в %, определяли как отношение площади кристаллической области к сумме площадей кристаллической и рентгеноаморфной областей на рентгенограмме в соответствии с [7].

Состояние поверхности гранул крахмала изучали методом сканирующей электронной микроскопии. Предварительно подготовленные образцы крахмала помещали на медный диск, напыляли слой платины в вакуумном испарителе ШОЬ ШЕ 44Е. Исследование образцов крахмала проводили на сканирующем электронном микроскопе 1ео1 18М 6390 при ускоряющем напряжении 15 кВ и увеличениях 5005500 х.

Вязкость 6 %-го клейстера крахмала, приготовленного непрерывным перемешиванием (200 об/мин) суспензии на кипящей водяной бане в течение 30 мин., определяли на ротационном вискозиметре ВшокАеШ ЯУБУ-П (шпиндель № 7ЯУ/Н, скорость сдвига 2,5-41,8 с-1) после охлаждения и последующего выдерживания в водяном термостате при температуре 30 оС в течение одного часа. Обработку экспериментальных данных проводили согласно инструкциям к прибору [9].

Для определения массового соотношения фракций крахмала (АП/АМ) использовали

спектрофотометрический метод при двух длинах волн, отвечающих максимумам абсорбции комплексов йода с АМ и АП (630 нм и 530 нм соответственно). Растворы крахмала для исследования получали путем диспергирования в 1 М №ОН с последующей нейтрализацией. Концентрации фракций крахмала в растворе после добавления реактива (водный раствор, содержащий 0,2 % йода и

2% йодида калия) рассчитывали в соответствии с данной методикой.

За массовое соотношение АП/АМ принимали отношение концентраций данных фракций в растворе.

Результаты и обсуждение

Результаты оценки массового соотношения фракций нативного и модифицированного крахмала приведены в табл.1.

Зафиксированное увеличение соотношения АП/АМ связано с выщелачиванием низкомолекулярных фракций (прежде всего АМ, которая помимо меньшей молекулярной массы характеризуется и большей растворимостью в воде) в условиях щелочной суспензии.

Таблица 1 - Изменение массового соотношения АП/АМ при получении КтК

Вид крахмала СЗ Массовое соотношение АП/АМ

картофельный 0 (нативный) 4,02

0,029 4,75

0,054 5,14

кукурузный 0 (нативный) 4,18

0,024 7,58

0,048 9,85

Положительная корреляция между СЗ и соотношением АП/АМ объясняется увеличением значений технологических параметров (прежде всего, содержания щелочи) для получения более высокозамещенных образцов. Следует учитывать, что удаляемые со сточными водами растворенные фракции должны характеризоваться значительно большим значением СЗ ввиду гомогенного характера реакции их модифицирования.

Как показывают данные рентгенофазового анализа (рис.1 и табл. 2), по морфологии гранулы образцов катионного крахмала имеют незначительные отличия от нативного крахмала. Так, на дифрактограммах отмечено сохранение основных характерных рефлексов (для картофельного крахмала - при углах 2Ше1а 17,4о (наиболее выраженный), 5,75о; 15,0о; 20,0о и 22,4о (слабые рефлексы); для кукурузного и пшеничного крахмала - при углах 2Ше1а 15,1о; 17,2о; 18,1о и 22,5о (наиболее выраженные) и 19,85° (слабый). В кукурузном КтК со СЗ=0,021 (рис.1-б) отмечено снижение интенсивности основных рефлексов, а также разрешения пиков при углах 2Ше1а 17,2 и 18,1о. Незначительные изменения структуры гранул крахмала находят отражение в колебаниях СК полученных образцов по сравнению с исходным крахмалом (табл.2). Образцы картофельного и кукурузного крахмала (за исключением кукурузного со СЗ=0,021) демонстрируют увеличение СК гранул. Это может быть объяснено влиянием параметров катионирования (значительные величины рН и повышенные температуры) на переход в раствор части водорастворимой фракции крахмала, в

основном - АМ, которая участвует в образовании преимущественно аморфных областей гранул [8].

Таблица 2 - Влияние условий катионирования на степень кристалличности нативного и КтК

0 5 10 15 20 25 30 3 5 40 45 50 5 5 60 2Й1Йа, град

у

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2Шйа, град

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2Ше1а, град

в

Рис. 1 - Дифрактограммы нативного и катионного крахмала: а - картофельный, б - кукурузный, в -пшеничный

Наиболее значительное увеличение СК происходит при модифицировании картофельного крахмала, характеризующегося более низкой плотностью упаковки макромолекул. В соответствии с данными табл. 2, образец кукурузного КтК со степенью замещения 0,021 был получен при наиболее мягких условиях (содержание каталитической щелочи в 2-2,5 раза меньше по сравнению с остальными образцами крахмала), что может объяснить обнаруженное отклонение от общей тенденции изменения СК. Образец кукурузного КтК с СЗ=0,069 показал меньший рост СК по сравнению с низкозамещенным (СЗ=0,047).

Это позволяет сделать вывод о более высоком влиянии температуры на изменение надмолекулярной структуры гранул в рассматриваемых условиях.

В случае пшеничного крахмала уменьшение СК носит слабо выраженный характер на уровне погрешности определения.

Вид крахмала Условия катионирования СЗ СК, %

количество вещества, ммоль температура, оС продолжительн ость, ч

АР №ОИ

Картофельный - - - - 0,000 33,3

18,5 37,0 40 8 0,051 39,5

Пшеничный - - - - 0,000 32,2

18,5 37,0 40 1 0,019 32,8

8 0,047 33,2

Кукурузный - - - - 0,000 34,3

9,25 18,5 40 8 0,021 31,0

18,5 37,0 0,047 38,1

28,0 56,0 37 4 0,069 37,5

Незначительные изменения морфологии гранул крахмала подтверждаются результатами исследования методом сканирующей электронной микроскопии (рис. 2).

нативный

катионный

Рис. 2 - Электронные микрофотографии поверхности гранул: 1 - картофельного крахмала (СЗ=0,051), 2 - кукурузного крахмала (СЗ=0,047), 3 - пшеничного крахмала (СЗ=0,047)

Гранулы картофельного и кукурузного КтК характеризуются следами поверхностной эрозии, связанной с выщелачиванием амилозы. Гранулы пшеничного КтК имеют ровную гладкую поверхность.

Одним из параметров, определяющих одновременно особенности строения и свойства КтК, является вязкость их клейстеров крахмала. О влиянии вязкости на эффективность использования КтК в производстве бумаги и картона на сегодняшний день нет однозначного ответа. Известно, что эффективного формования бумаги и картона в мокрой части бумагоделательной машины целесообразно применение КтК с высокой молекулярной массой

СЗ=0,051

СЗ=0,000

а

б

1

2

3

и, соответственно, с повышенной вязкостью, а для поверхностной проклейки рекомендуют применение низковязкого крахмала [9]. Рекомендуется в первом случае крахмал подвергать дополнительной поперечной сшивке [10], а во втором - кислотному гидролизу [11]. Указанные виды обработки, естественно, обусловливают увеличение

себестоимости конечной продукции. Однозначно, что вязкость важна в мере, отражающей изменение характеристик макромолекул - степени полимеризации, реакционной активности и т.д. [12].

Спектр значений вязкости может быть расширен за счет катионирования крахмала различного ботанического происхождения. Как показывают исследования, условия проведения реакции катионирования и введение в структуру молекул биополимера дополнительных группировок оказывает различное влияние на реологические свойства крахмального клейстера. На рис. 3 и в табл. 3 приведены результаты выполненных реологических исследований образцов КтК.

Таблица 3 - Влияние условий катионирования и СЗ на эффективную вязкость 6%-ных клейстеров при скорости сдвига 10,45 с-1, значения коэффициентов и п степенного

описывающего реологию клейстера КтК

закона,

Условия катионирования

Количество вещества, ммоль Температура, оС ьст О X Е9 Лэф Па*с В' ,Па* с

п/п & со ЕЙ Л О й н к о э р с СЗ п

1 0,000 21,5 142,7 0,191

2 1 25,9 30 8 0,027 11,4 49,82 0,367

3 0,037 11,5 50,78 0,371

4 Л к 40 3 0,048 9,7 38,56 0,409

5 о н 18,5 37,0 4 0,056 9,0 33,23 0,445

61 & и 40 8 0,050 10,3 43,96 0,385

72 60 8 0,067 11,4 46,3 0,403

8 0,000 5,0 21,94 0,345

9 « § 18,5 37,0 1 0,019 17,4 110,3 1 0,182

10 £ 13,6 27,0 40 0,035 14,4 88,82 0,203

11 18,5 37,0 8 0,047 13,8 81,56 0,214

122 12,8 36,3 50 9 0,044 12,2 72,16 0,226

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

133 8 0,027 12,7 73,81 0,236

14 0,000 8,6 55,5 0,239

15 1 0,020 14,3 91,52 0,201

16 £ 18,5 37,0 40 3 0,033 14,7 108,09 0,129

17 8 0,047 18,3 120,78 0,183

Примечания:

1. Опыт 6 выполнен при дополнительном внесении хлорида натрия (8,1 % от массы суспензии).

2. Опыты 7 и 12 выполнены при дополнительном внесении сульфата натрия (17,5 % от массы суспензии).

3. Опыт 13 выполнен при дополнительном внесении хлорида натрия (25,5 % от массы суспензии).

Результаты определения эффективной вязкости клейстера крахмала при скоростях сдвига, обеспечивающих превышение предела текучести, удовлетворительно (в логарифмических координатах на рис. 3 - линейные функции с коэффициентами детерминации 0,98 - 0,99) аппроксимируются

степенным законом, приведены в табл. 3.

параметры которого

♦ СЗ=0,000 X СЗ=0,048 100 1

■ СЗ=0,027 * СЗ=0,056

» *

1 > 1

* X »

1

10

100

100 -I

скорость сдвига, с

а

♦ СЗ=0,000 ■ СЗ=0,019 » СЗ=0,035 « СЗ=0,047

* ; *.

*:,

ч,

1

10

100

100 П

в 10 -

скорость сдвига, с б

• СЗ=0,000 ■ СЗ=0,020 » СЗ=0,033 X СЗ=0,047

* X

4 х

* « хх

♦ . »2?х„

10

-1

скорость сдвига, с

100

Рис. 3 - Зависимость эффективной вязкости 6%-го клейстера нативного и катионного крахмала с различными значениями СЗ от скорости сдвига при 30оС: а - картофельный, б - кукурузный, в - пшеничный

Данные, приведенные на рис. 3, демонстрируют, что модифицирование крахмала оказывает влияние как на абсолютное значение вязкости, так и на характер течения клейстера. Знак (рис.3) и степень указанного влияния варьируются в зависимости от ботанического происхождения крахмала.

Общепринято рассматривать клейстер крахмала как систему, состоящую из набухших гранул, распределенных в образованной АМ матрице. Соответственно, ее реологическое поведение определяется как свойствами дисперсной фазы и дисперсионной среды, так и степенью их взаимодействия. Таким образом, на характер течения клейстеров крахмала оказывают

СЗ=0,037

10 -

и 10 -

1

в

влияние: концентрация, размер, форма, полидисперсность, набухающая способность, степень кристалличности гранул, наличие примесей, количество растворимой фракции АМ и АП, взаимодействие между гранулами и гранул и растворенных компонентов [13, 14].

Нативный картофельный крахмал характеризуется наибольшим значением эффективной вязкости (в 2,5 и 4,3 раза выше вязкости клейстера пшеничного и кукурузного крахмала, соответственно). Это связано со значительно большей степенью полимеризации его АМ (3000 - для АМ картофельного и 800 - для АМ зернового крахмала [15], переплетение молекул которой обеспечивает увеличение вязкости межгранулярного раствора, а также усиление взаимодействия отдельных гранул между собой и с окружающим раствором [16]. Клейстеры нативного картофельного крахмала характеризуются также и более выраженным псевдопластическим характером течения (индекс течения п ниже по сравнению с зерновыми крахмалами).

Исходя из данных табл. 3, общие тенденции изменения реологических свойств крахмального клейстера определяются двумя группами факторов: 1) условиями катионирования (содержанием щелочи, температурой и длительностью) и 2) степенью замещения.

Условия химической обработки обусловливают изменение как значения эффективной вязкости (т1эф

и В0), так и характера течения (п) клейстеров исследованных образцов крахмала. Известно, что крахмал, полученный методом щелочной экстракции, демонстрирует увеличение вязкости растворов [17, 18], что можно объяснить повышенным (в 2 - 6 раз) содержанием ионов №+, ОН- и алкоксид-ионов, экстрагированием значительной части липидов. Последние, в связи с образованием амилозно-липидных комплексов включения, снижают набухающую способность гранул и переход АМ в окружающий раствор при нагревании. В то же время в области высоких значений рН происходит частичный гидролиз молекул полисахаридов.

Как показывают исследования, зерновой крахмал демонстрируют увеличение вязкости после модифицирования. Указанный эффект может быть связан с высоким содержанием в нативных образцах крахмала неуглеводных компонентов, прежде всего липидов, экстрагируемых при катионировании. Картофельный КтК демонстрирует резкое снижение вязкости уже при СЗ = 0,027, что является следствием более высокой зависимости реологических свойств его клейстера от степени полимеризации АМ, а значит и от интенсивности ее гидролиза, протекающего при модифицировании.

Уменьшение индекса течения всех клейстеров зернового КтК по сравнению с нативным свидетельствует о более выраженном неньютоновском поведении, связанном с резким ослаблением внутри- и межмолекулярных взаимодействий при увеличении скорости сдвига. Такой эффект объясняется, прежде всего, экстрагированием при катионировании части

протеинов, присутствие которых на поверхности гранул обеспечивает высокую степень их слипания. Для картофельного крахмала, наоборот, характерно снижение псевдопластичности после модифицирования.

Картофельный и кукурузный КтК с ростом СЗ характеризуются постепенным уменьшением вязкости и псевдопластического характера течения, что является следствием активного разрушения поверхности гранул,

обнаруживаемого на микрофотографиях (рис. 2). Кроме того, данные определения СК (табл. 2) свидетельствуют о более интенсивном экстрагировании АМ. В случае картофельного крахмала также происходит постепенная нейтрализация природного отрицательного заряда фосфатных групп, связанных с АП, и соответствующее снижение степени взаимного отталкивания макромолекул.

Для пшеничного КтК при увеличении вязкости однозначной зависимости индекса течения клейстеров от СЗ выявить не удалось. Возможно, это является следствием ярко выраженного бимодального распределения размеров его гранул (на рис. 2) хорошо заметны как крупные, так и мелкие гранулы) и, соответственно, различием в их поведении при наложении нагрузок при реологических исследованиях.

Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что внесенные при катионизации ингибиторы клейстеризации существенно влияют на реологические свойства: вязкость клейстеров картофельного и пшеничного КтК, полученных в присутствии хлорида и сульфата натрия, в меньшей степени отличается от вязкости клейстеров нативного крахмала. Это наблюдается и даже при использовании значительно более высоких температур модифицировании крахмала.

Заключение

1. При катионизации крахмала наблюдается выщелачивание полисахаридов (преимущественно АМ) из крахмальных гранул, интенсивность которого зависит от технологических параметров, а также особенностей строения и состава гранул и имеет максимальное значение в случае зернового крахмала, отличающегося от других видов крахмала содержанием АМ с низкой молекулярной массой. Выщелачивание приводить к потерям части продукции, обладающей высокими потребительскими свойствами (в частности, степенью замещения), что формирует требование разработки мер по их предупреждению. В частности, это делает необходимым более детальное изучение роли ингибиторов клейстеризации, которые в достаточно высокой концентрации препятствуют выщелачиванию АМ;

2. Экстрагирование АМ находит отражение и в некотором увеличении степени кристалличности гранул. При этом, кроме массообмена, фракции крахмала в условиях щелочной суспензии могут подвергаться гидролизу, что отражается в

уменьшении вязкости картофельного КтК по мере усиления влияния параметров модифицирования (концентрации реагентов, температуры и продолжительности);

3. Сохранение формы и размеров гранул свидетельствует о слабо выраженных изменениях на надмолекулярном уровне, связанных, в основном, с нарушением целостности поверхности в результате воздействия высоких концентраций щелочи. Стоит отметить, что указанный эффект является положительным с точки зрения эффективности катионирования, облегчая диффузию молекул реагента как в аморфные, так и кристаллические области;

4. Реологические исследования

подтверждают существование зависимости свойств КтК различного ботанического происхождения от условий и результатов катионирования, что может быть объяснено влиянием на особенности строения и химический состав гранул (изменение содержания липидов и протеинов в кукурузном и пшеничном крахмалах; нейтрализация отрицательно заряженных фосфатных групп в картофельном крахмале).

Литература

1. Крякунова Е.В., Михайлова О.С., Канарский А.В., Казаков Я.В. Влияние вязкости крахмала картофельного на физико-механические свойства волокнистых материалов Вестник Казанского технологического университета, N° 18, с. 173 (2014)

2. Беляев О.С., Казаков Я.В., Михайлова О.С. Взаимосвязь макроструктуры и физико-механических свойств картона. Вестник Казанского технологического университета: Т. 17. № 23, с. 47 (2014)

3. Whistler R.L. Kirk-Othmer Encyclopedia of chemical technology^"1 edition Vol.22. P. 340-349. (2000).

4. Dulany, M.A. Papermaking additives / M.A. Dulany, G.L. Batten, M.C. Peck, C.E. Farley//Kirk-Othmer Encyclopedia of chemical technology; 4th edition Vol.18. P. 15-24. (2011).

5. Жушман А. И. Модифицированные крахмалы. М.: Пищепромиздат. 236 с. (2007).

6. Винокуров А.Ю., Куценко С.А. Закономерности химических превращений алкилирующего реагента при

получении катионного крахмала. Хранение и переработка сельхозсырья. №9. С. 23-27. (2012).

7. Chun, Y.L. Effect of phosphorus on the characteristics of starch. Starch/Starke. № 9-10. P. 801-807. (2013).

8. Perez, S. Structural features of starch granules I. Starch: chemistry and technology 3rd edition New York: Academic Press. P. 149-192. (2009).

9. Maurer H.W. Starch in the paper industry. Starch: chemistry and technology 3rd edition. New York: Academic Press. P. 657-713. (2009).

10. Пат. 2351609 РФ, МПК7 С08В 31/00, D12H 17/29. Катионные поперечно-сшитые воскообразные крахмальные продукты, способ получения крахмальных продуктов и применение в бумажных продуктах / Андерсон К.Р., Гарли Д.Э., Стейнк Д.Д.; заявитель и патентообладатель Карджилл инкорпорейтед. - №2007101372/04; заявл. 16.06.2004; опубл. 10.04. 2009, Бюл. №10. - 11 с.

11. Коптелова, Е.К., Векслер Р.И. Получение и свойства катионного крахмала низкой вязкости. Хранение и переработка сельхозсырья. №.9. С. 17-20. (2012).

12. Блинушова О.И. Совершенствование технологии тест-лайнера: Дис. канд. техн. наук: 05.21.03. -Архангельск, 205 с. (2005).

13. Morikawa K., Nishinari K. Effects of granule size and size distribution on rheological behavior of chemically modified potato starch. Journal of food science. V.67. P. 1388-1392. (2002).

14. Okechukwu P.E., Rao M.A. Role of granule size and size distribution in the viscosity of cowpea starch dispersions heated in excess water. Journal of texture studies. V.27. P. 159-173. (1996).

15. Ellis R.P., Cochrane M.P., Dale M.F.B., Duffus C.M. Starch production and industrial use. Journal of the science of food and agriculture. V.77. P. 289-311. (1998).

16. F. Xie, L. Yu, B. Su, P. Liu, J. W. Rheological properties of starches with different аmylase/amylopectin ratios. Journal of cereal science. V.49. P. 371-377. (2009).

17. Jonhed, A. Properties of modified starches and their use in the surface treatment of paper: ph. D. diss. / Anna Jonhed. Karlstad university, (2006).

18. Han, X.-Z., Hamaker B.R.Partial leaching of granule-associated proteins from rice starch during alkaline extraction and subsequent gelatinization. Starch/Starke.V.54. P. 454-460. (2002).

© А. Ю. Винокуров - к.т.н., доцент, Приокский государственный университет, [email protected]; Е. К. Коптелова - к.т.н., заведующий отделом, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов; Н. Д. Лукин - д.т.н., зам. директора по научной работе, Всероссийский научно-исследовательский институт крахмалопродуктов, vniik@arrisp. Ru; А. В. Канарский - д.т.н., профессор каф. Пищ. БТ КНИТУ, [email protected]; А. А. Водяшкин - магистр, Приокский государственный университет; А. И. Заболотский - магистр, Приокский государственный университет.

© A. Yu. Vinokurov, Priokskiy State University, Ph.D (tech), jr.research scientist , [email protected]; E. K. Koptelova, All-Russian Research Institute for Starch Products Ph.D. (tech), department head; N. D. Lukin All-Russian Research Institute for Starch Products, Deputy director on science, vniik@arrisp. Ru; A. V. Kanarskiy, Dr. Sci. (Tech.), Prof., Department of food engineering in small enterprises, KNRTU, [email protected]; A. A. Vodyashkin, Priokskiy State University, undergraduate; A. 1 Zabolotskiy, Priokskiy State University undergraduate.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.