Способ переработки композиций крахмала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 С 08 В 3/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОПИ ПАТЕНТ(72) Роберт Фредерик ТомасБит Доблер (СН)(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТЦИЙ КРАХМАЛА(5;) Изобретение относится креработк",в изделия композикрахмала бутылки, листовьпланки, трубки, прутки и др. 5)епто (ОВ) 118240,КИ КОМПОЗИроцессу пей на основе материалы, зобретение И ераб рахм ыть исто и, сл апсуЦ Относится кИЯ КОМПОЗИЦ агаемым спо кие изделия лы, пленки, риалы, фарм процессу пеий на основесобом могуткак бутылкитрубки, прутацевтические достижей и сниетения является качества издели х брака,иведена термоан фиг.2 - система ркина-Элмера; н ивной смеси (кри ахмала (кривая А иес жени Нлитиче- ермичефиг.3 - ая В) и ская ского термо арто р и м е р 1, Образец нативного картоого крахмала, который содержит 170 в пересчете на общую массу, нагреваакрытом варочном котле ДСК со сков дь зобретениеотки в изделала, предлполучены тавые материаоистые мателы и др.елью изобртандартногопроцента иа фиг,1 пристема; наанализа Пеграмма натфельного кр,5 Ц 1743357 АЗ позволяет стандартизировать качество изделий и снизить процент их брака; Это достигается за счет того; что композиции. содержащие в качестве основных компонентов крахмал и воду в количестве 10 - 40;4 от массы крахмал - вода, нагревают в замкнутом обьеме шнекового устройства до получения расплава с последующим его формованием, При этом температуру начала и конца формования устанавливают по сканирующей калориметрической диаграмме - формование расплава проводят при температуре, соответствующей окончанию эндотермического изменения, находя щегося на диаграмме перед пиком эндотермического изменения,. характерного для термоокислительной деструкции крахмала, 3 ил 3 табл. ростью 10 С/мин, Полученная термограмма приведена на фиг,1,Сверхпревращение (специфический узкий пик. возникающий непосредственно перед эндотермическим изменением, характерным для окислительной и термической деструкции крахмала) отмечено при номинальной температуре 183 С, Два образца одного и того же материала подвергают раздельному нагреву в указанных условиях, Первый образец нагревают до номинальной температуры 195"С непосредственно после завершения процесса превращения. После охлаждения и открывания варочного котла ДСК установлено, что образец превратился в затвердевший прозрачный расплав. Второй образец нагревают в тех же условиях до номинальной температуры только 172 С, После охлаждения и открывания варочного котла ДСК установлено, что образовался не 174335710 15 20 25 30 35 40 45 50 деталей равно б,9% 55 прозрачный материал, Это указывает на незавершенность образования расплава,П р и м е р 2, ДСК - термограммы получают с использованием нативных крахмалов, содержащих 12, 14, 17, 20, 25, 30, 35 и 42% воды (в массовых процентах от общей массы). Полученный результат приведен на фиг.2, Совершенно очевидно, что сверх- превращение происходит до содержания воды приблизительно 40%,П р и м е р 3. Различные образцы картофельного крахмала используют для изготовления небольших тонкостенных (приблизительно 0,3 мм толщиной) фармацевтических конвейеров путем инжекционного формования с установкой температур цикла по возрастающей от комнатной до 160 С в течение 3,5 мин, Такие образцы выбраны потому, что их интервал номинальных температур сверхпревращения равен 14 С (183 - 198 С), как это измерено ДСК- анализом при скорости нагрева 10 С/мин. Отформованные контейнеры осматривают. Процентная доля дефектных отливок приведена в табл.1 в связи с их температурами сверхпревращения. С повышением температуры сверхпревращения материала процентная доля дефектных деталей уменьшается,Истинная температура расплава в процессе переработки выше устанавливаемой температуры, у эндотермы сверхпревращения интервал составляет приблизительно 20 С, а номинальная температура превышает истинную температуру. Из результатов табл.1 очевидно, что чем ниже номинальная температура сверхпревращения материала. тем выше процентная доля его расплава, которая подвергается эндотермическому сверхпревращению в процессе обработки, и меньше процентная доля дефектных деталей.П р и м е р 4, Температуру сверхпревращения можно регулировать концентрацией и типом противоионов в крахмале. В табл.2 и 3 приведены температуры превращения для двух крахмалов, находящихся в нативном состоянии и в состоянии, в котором металлические катионы, удалены или замещены другими катионами промывной при комнатной температуре, в результате чего не происходит никакого термического деструктурирования или разложения,Образец 9 представляет собой нативный крахмал, который содержит 1 г свободных солей на каждые 5 кг крахмала; Этот крахмал промывают при комнатной температуре избытком деминерализованной воды с целью удалить указанные соли, как это определяют гравиметрическим анализом с получением образца 10, которому свойственно снижение на 12 С температур сверх- превращения в сравнении с соответствующим нативным материалом образца 9. Таким образом, переработка крахмала образца 9 при пониженной температуре упрощается промывкой водой.Второй нативный крахмал (образец 11) промывают избытком 0,1 М соляной кислотой при комнатной температуре, а затем нейтрализуют соответствующим количеством 0,1 М основанием, в результате чего получают катионоактивные крахмалы образцов 12 - 15, в которых нативные катионы, ассоциированные с фосфатными группами крахмала, замещены единственными разновидностями катионов, как указано в табл,З (образцы с 12 по 15), В этом случае температура сверхпревращения неожиданно повышается в зависимости от вида катиона. Переработка образца 10 упрощена в сравнении с переработкой нативного мате риала, Переработка образцов с 12 и 15 оказалась более трудной, чем переработка нативного материала,П р и м е р 5, Нативный крахмал (содержание воды - 17%) смешивают с 1% смеси моно-, ди- и триглицеридов жирных кислот, которые характеризуются распределением по длинам цепей, и 0,5% твердого соевого лецитина. Количества добавок рассчитывают основываясь только на одном нативном крахмале.На фиг.З приведена термограмма этой нативной смеси (кривая В) и картофельного крахмала совместно с 17% воды (кривая А),Энтальпия сверхпревращения для кривой В оказывается значительно меньшей, вследствие чего переработка упрощается, Дополнительная эндотерма при пониженных температурах для кривой В соответствует плавлению добавок и является слишком низкой температурой для влияния на гомогенность расплава,П р и м е р 6, Исходя из крахмальной композиции, содержащей 10% воды по массе композиции, получена термограмма, упомянутая в примере 2, Верхний переход происходит при номинальной температуре 199 С, в результате чего число дефектных Формула изобретенияСпособ переработки композиций крахмала, включающий нагревание композиций, содержащих в качестве основных компонентов крахмал и воду в количестве 10-40% от массы крахмал - вода, в замкнутом объеме шнекового устроиства до получения расплава и последующее его формование в1743357 Таблица 1 а блиц блиц 0 изделие при установлении температуры на-. чала и конца формования по сканирующей калориметрической диаграмме, о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью достижения стандартного качества изделий и снижения 5 процента их брака, формование расплава проводят при температуре, соответствующей окончанию эндотермического изменения, находящегося на диаграмме перед пиком эндотермического изменения, характерного для термоокислительной деструкции крахмала.. Рокачевскаяентал Корректор Н. Бонка оставител ехред М,М огул актр роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж ул. Гагарина, 1 аказ 2297 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5