Отимизация технологических условий получения кислотногидролизованного крахмала

Abstract

Одной из наиболее простых, доступных для белорусских технологических возможностей крахмальной отрасли и востребованных в настоящее время технологий является технология холодного кислотного гидролиза, осуществляемая с сохранением крахмальных гранул. Объект исследования — гидролизованный кислотой картофельный и кукурузный крахмал. Кислотный гидролиз картофельного и кукурузного крахмала проводили при 30, 40 или 50±3°С в течение 2, 4 или 6 часов при использовании 0,1 н. и 0,5 н. водного раствора соляной и серной кислот. Условную вязкость 6процентного водного клейстера кукурузного крахмала измеряли на вискозиметре ВЗ-246 в соответствии со стандартной методикой. Средний диаметр гранул картофельного крахмала измеряли при помощи сканирующего (растрового) электронного микроскопа LEO 1420 (Germany). Металлизацию препаратов осуществляли золотом в вакуумной установке EMITECH K 550X. Спланирован и проведен многофакторный эксперимент с помощью программы STATISTICA 8.0. В результате проведенного исследования получены уравнения регрессии, описывающие влияние режимов кислотного гидролиза (температуры, продолжительности гидролиза, вида и концентрации кислоты) на условную вязкость 6-процентного водного клейстера, а также на размер крахмальных гранул картофельного и кукурузного крахмал. Исследована возможность применения полученных гидролизованных кислотой крахмалов с высокой текучестью крахмального клейстера в пищевой промышленности для приготовления кисельных напитков, а также для технических целей при производстве гипсокартонных изделий и стекловолокна. В результате осуществления кислотного гидролиза минеральными кислотами картофельного и кукурузного крахмала с сохранением крахмальных гранул наблюдается снижение условной вязкости при одновременном уменьшении среднего размера крахмальных гранул. Наибольший эффект отмечен при использовании соляной кислоты в концентрации 0,5 н., температуре 50±3°С и времени гидролиза 6 часов. Большое сродство к кислотному гидролизу имел кукурузный крахмал. Гранулы картофельного крахмала подвергались гидролизу с большим трудом, чем гранулы кукурузного крахмала. One of the simplest available for the Belarusian technological capabilities of the starch industry and the technologies currently in demand is the technology of cold acid hydrolysis, carried out with the preservation of starch granules. The object of study is acid hydrolyzed potato and corn starch. Acid hydrolysis of potato and corn starch was carried out at 30, 40 or 50 ± 3°C for 2, 4 or 6 hours using 0.1 n. and 0.5 n. aqueous solution of hydrochloric and sulfuric acids. Relative viscosity of 6% aqueous paste of corn starch was measured on a VZ-246 viscometer in accordance with the standard procedure. The average diameter of potato starch granules was measured using a LEO 1420 scanning (scanning electron microscope) (Germany). Metallization of the preparations was carried out with gold in the EMITECH K 550X vacuum unit. A multifactorial experiment was planned and conducted using the STATISTICA 8.0 program. As a result of the study, we obtained a regression equation describing the effect of acid hydrolysis regimes (temperature, hydrolysis duration, type and acid concentration) on the conditional viscosity of 6% aqueous paste of potato and corn starch, as well as the size of starch granules of potato and corn starch. We have found for the first time the use of the acid hydrolyzed starches with high flowability of starch paste in the food industry for the preparation of acidic drinks, as well as for technical purposes in the production of plasterboard products and in the production of fiberglass. As a result, the implementation of cold acid hydrolysis by mineral acids of potato and corn starch with the preservation of starch granules is observed a decrease in viscosity, while reducing the average size of starch granules. The greatest effect was observed in hydrochloric acid at a concentration of 0,5 n., A temperature of 50±3°С and a hydrolysis time of 6 hours. Corn starch had a high affinity for acid hydrolysis. Potato starch granules were hydrolyzed with great difficulty than corn starch granules.