Быстрый Поиска
Номер CAS : 65996-62-5
Молекулярная формула окисленного крахмала: C27H46O20
Молекулярный вес окисленного крахмала: 690,6
Окисленный крахмал представляет собой модифицированный крахмал, полученный путем оксигенации высококачественного нативного тапиокового крахмала с измененным набором окислителей и окисленного крахмала по мере их получения.
Окисленный крахмал имеет меньшие размеры и длину цепи, чем нативный крахмал.
Окисленный крахмал повышает белизну и снижает микробиологическое содержание.
Кроме того, присоединение водорода снижает склонность и склонность к ретроградации.
Изготовление и производство мягкотелых гелей высокой прозрачности.
Окисленные крахмалы являются самым тонким и лучшим загустителем для приложений, требующих и необходимых гелей с низкой жесткостью и жесткостью.
Окисленный крахмал улучшает адгезию в жидком тесте и панировке.
Разбавленные и разбавленные растворы высококачественных окисленных крахмалов остаются прочными и прозрачными при длительном и длительном хранении, производстве и использовании во многих областях.
Окисленные крахмалы универсальны, их можно наклеивать через любую систему приготовления пищи, и они улучшают пригодность для печати, выбора, кольцевого раздавливания, укладки волокна, сгиба, мульлена и растяжения.
Окисленные крахмалы идеально подходят для использования в качестве основы покрытия или в самом покрытии.
В рецептуре покрытия окисленные крахмалы spac могут обеспечить улучшенную стойкость краски, глянец, меньшее отслаивание и контролируемую миграцию связующего.
Окисленный крахмал спакокси получают из высококачественного крахмала кукурузы/тапиоки.
Окисленный крахмал широко используется в бумажной промышленности и для проклейки на клеильном прессе.
Окисленный крахмал обладает отличными связующими свойствами и используется в качестве связующего для покрытия.
Окисленный крахмал образует крахмальную пленку и, таким образом, покрывает поверхностные волокна, придавая бумаге превосходные свойства письма и печати.
Окисленный крахмал, как следует из названия, представляет собой модифицированный крахмал, полученный путем оксигенации крахмала различными окислителями.
Окисленные крахмалы имеют более короткую длину цепи, чем нативные крахмалы.
Окисленные крахмалы улучшают белизну и снижают микробиологическое содержание.
Окисленные крахмалы ослабляют водородную связь и снижают тенденцию к ретроградации.
Окисленные крахмалы, образующие гели с мягким телом и высокой прозрачностью, являются лучшим загустителем для приложений, требующих гелей с низкой жесткостью.
Окисленные крахмалы применяют в производстве бумаги, на основе первичных и вторичных полуфабрикатов, для наполнения и поверхностной проклейки бумаги и картона, повышения прочности и улучшения качества бумаги и картона.
Окисленные крахмалы используются для смягчения пряжи в текстильной промышленности.
Окисленные крахмалы используются в строительной отрасли для производства изоляционного картона и акустической плитки.
Окисленные крахмалы используются в вафельных стаканчиках для придания хрустящей корочки и в качестве загустителя.
Окисленный крахмал широко используется в производстве бумаги.
Оксидированный крахмал представляет собой модифицированный состав крахмала с регулируемой вязкостью и сверхпрочной пленкой.
Оксидированный крахмал находит широкое применение в области производства бумаги.
Какой бы окислитель ни использовался, в обычной производственной практике достигаются лишь незначительные модификации молекулы крахмала.
Это эквивалентно введению 1% мас./мас. карбоксильных (-СООН) или 0,5% мас./мас. кето (-СО) групп или 3,6 карбоксильных и 2,9 карбонильных групп на 100 звеньев глюкопиранозы.
В молекулу не вводится хлор, а конечные продукты обычно содержат только остатки хлорида натрия, сульфата натрия и диоксида серы.
Биохимические аспекты. Ранние сравнительные эксперименты указывали на ингибирование амилолиза.
Усвояемость in vitro панкреатином или слюной использовали для сравнения слабо и сильно окисленного кукурузного крахмала с немодифицированным кукурузным крахмалом и эталонным крахмалом.
За меру усвояемости принимали продукцию мальтозы после фиксированного интервала действия фермента.
Окисленный крахмал усваивался панкреатином на 10-15% хуже, чем немодифицированный крахмал, но не было заметной разницы в отношении переваривания слюной.
Окисляющий амил (или оксиамил) представляет собой модифицированный крахмал, получаемый путем оксигенации картофельного или кукурузного крахмала и широко применяемый в областях, где необходимы растворы крахмала с высокой концентрацией и стабильной вязкостью.
У окисленного крахмала по сравнению с нативным крахмалом светопропускание и антиретроградация окисленного крахмала увеличиваются, а вязкость снижается.
Наилучший окисленный крахмал можно получить при дозировке хлората натрия 3 %, соляной кислоты 4 % и серной кислоты 3 % (все в расчете на исходную массу крахмала), а реакцию окисления проводят при 50°С в течение 5 ч.
Окисленные крахмалы — это крахмалы, обработанные окислителями, такими как гипохлорит натрия (NaOCl).
Окислитель может атаковать гликозидные связи, гидролизуя их до спиртовых ( ▬ ОН) функций или/и С ▬ С связей звена глюкозы, окисляя их до карбонильных функций альдегидов, кетонов и карбоксилатов.
Более высокий рН способствует образованию карбоксилатных групп по сравнению с альдегидами и кетонами.
В процессе обычно происходит некоторая деполимеризация. Введение карбоксилатных групп обеспечивает как стерические затруднения, так и электростатическое отталкивание.
Окисление обычно проводят на целых гранулах, и оно вызывает растворение гранул, а не их набухание и утолщение.
Реакция может ввести в гранулу до 1,1% карбоксильных групп.
Окисление хлором или гипохлоритом натрия уменьшает склонность амилозы к связыванию или ретроградации.
Скорость реакции крахмала с гипохлоритом заметно зависит от рН, который имеет тенденцию быть выше примерно при рН 7, но становится очень медленным при рН 10.
Окисленные крахмалы используются там, где желательна промежуточная вязкость и мягкие гели, и где неустойчивость крахмалов, превращенных в кислоту, неприемлема.
Таким образом, пасты из окисленных крахмалов имеют меньшую склонность к гелеобразованию по сравнению с пастами из низкокипящих (или кислотно-гидролизованных) крахмалов сопоставимой вязкости.
Окисленные крахмалы обладают высокой прозрачностью или коэффициентом пропускания, низкой вязкостью и стабильностью при низких температурах.
Окисленный крахмал часто используется в кондитерских изделиях для покрытия конфет и сладостей, так как они легко тают.
Окисленный крахмал (ОС) с кодовым номером Е 1404 получают действием гипохлорита натрия на обычный крахмал.
OS обычно используется в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора в различных видах пищевых продуктов.
Окисленный крахмал широко используется как в пищевой, так и в непищевой промышленности, где желательны пленкообразующие и адгезионные свойства.
Основным применением окисленного крахмала является проклейка поверхности и связующее покрытие в бумажной промышленности.
Окисленный крахмал получают реакцией крахмала с окислителем при контролируемой температуре и рН.
Было использовано несколько окислителей; однако гипохлорит является наиболее распространенным химическим веществом, используемым для производства окисленного крахмала в промышленных масштабах.
В ходе реакции происходит несколько реакций, которые приводят к введению карбонильных и карбоксильных групп и разложению молекул крахмала.
Следовательно, окисленный крахмал проявляет низкую вязкость за счет деполимеризации и повышенной стабильности дисперсии крахмала за счет наличия функциональных групп.
В настоящее время для промышленной практики окисление крахмала гипохлоритом проводят в условиях слабой или умеренной щелочности, чтобы способствовать образованию карбоксильной группы, которая является ключевым компонентом в стабилизации вязкости дисперсии крахмала и минимизации ретроградации.
Окисление приводит к частично преобразованным или разложившимся крахмалам, которые способны производить пасты с высокой текучестью при высокой концентрации твердых веществ, классифицируемые как тонкокипящие крахмалы.
Перекись водорода является одним из реагентов, используемых для получения окисленных крахмалов, и реакции, происходящие во время модификации крахмала, описываются как очень сложные.
Окисленный крахмал широко используется во многих отраслях промышленности, в частности, в бумажной, текстильной, отделочной и строительной промышленности для придания поверхности проклейки и покрытия.
Окисленный крахмал также приобретает все большее значение в пищевой промышленности благодаря своим уникальным функциональным свойствам, таким как низкая вязкость, высокая стабильность, прозрачность, пленкообразующие и связующие свойства.
Окисленный крахмал можно использовать в качестве покрытия и герметика в кондитерских изделиях, в качестве эмульгатора, в качестве кондиционера для теста для хлеба, в качестве заменителя гуммиарабика и в качестве связующего в жидком тесте.
Существует несколько видов окисленных крахмалов, полученных обработкой гипохлоритом, перекисью, УФ-излучением, которые могут представлять карбоксильные группы в своем составе.
Окисленный крахмал представляет собой модифицированный пшеничный крахмал, окисленный гипохлоритом натрия.
Окисленные крахмалы имеют более короткую длину цепи, чем нативные крахмалы.
Окисленный крахмал снижает микробиологическое содержание.
Кроме того, водородная связь снижает склонность к ретроградации.
Окисленные крахмалы, образующие гели с мягким телом и высокой прозрачностью, являются лучшим загустителем для приложений, требующих гелей с низкой жесткостью.
Это улучшает адгезию в жидком тесте и панировке.
Разбавленные растворы сильно окисленных крахмалов остаются прозрачными при длительном хранении, что делает их пригодными для приготовления прозрачных консервированных супов и прозрачных кондитерских изделий.
Окисленный крахмал также широко используется для поверхностной проклейки в бумажной промышленности и для проклейки основы в текстильной промышленности.
Ламинирование, мелование бумаги, бумажный клей Строительные материалы.
Изобретение относится к окисленному крахмалу, к способу получения окисленного крахмала и к использованию окисленного крахмала в различных областях.
Окисленные крахмалы известны давно.
Окисление крахмала обычно проводят для того, чтобы уменьшить вязкость крахмала в растворе или дисперсии.
Во время реакции окисления молекулы крахмала расщепляются, образуя молекулы с уменьшенной молекулярной массой.
Получение окисленных крахмалов обычно проводят путем окисления гипохлоритом щелочного металла, который является относительно дешевым окислителем, или перекисью.
Окисленные крахмалы находят широкое применение в промышленности.
Примеры распространенных применений включают использование окисленного крахмала в бумажной промышленности, например, в покрытиях или проклейке поверхности, производстве клеев, текстильной промышленности и пищевой промышленности.
При использовании в бумажной промышленности свойства, на которые сильно влияет окисленный крахмал в покрытиях или проклейке поверхности, включают прочность на растяжение и прочность на разрыв бумаги, жесткость при изгибе, пористость и сухость.
Выщипывание бумаги обычно определяется как повреждение поверхности бумаги во время операции печати. Когда печатная форма отрывается от бумаги, краска воздействует на бумагу с определенной силой.
Эта сила увеличивается с увеличением вязкости и липкости чернил, а также скорости печати.
Когда эта сила превышает определенное значение, поверхность бумаги будет повреждена.
Значение, при котором происходит повреждение, называется сухим захватом бумаги.
Определение скорости протягивания и сопротивления протягиванию является одним из наиболее широко используемых тестов для измерения качества бумаги.
Настоящее изобретение направлено на создание окисленного крахмала и способа получения окисленного крахмала, которые можно использовать в производстве бумаги и которые придают бумаге превосходные свойства.
Окисленный крахмал особенно желателен, так как достигается улучшенное улавливание бумаги в сухом состоянии, при этом другие свойства бумаги не затрагиваются или почти не затрагиваются.
Окисленный крахмал Кроме того, желательно, чтобы процесс получения окисленного крахмала был эффективным и экономичным с точки зрения использования ресурсов, таких как исходные материалы, реагенты и энергия.
Используя смесь окисленных крахмалов, которая может быть получена способом согласно изобретению, можно получить бумагу, которая лучше усваивается в сухом состоянии, чем при использовании либо обычного крахмала, либо только амилопектинового крахмала, при этом обычный крахмал содержит количество от 65 до 85 мас.% амилопектина в расчете на сухое вещество крахмала, и амилопектиновый крахмал содержит по меньшей мере 95 мас.% амилопектина в расчете на сухое вещество крахмала.
Большинство типов крахмала состоят из гранул, в которых присутствуют два типа полимеров глюкозы.
Крахмал окисленный Е 1404 – продукт окисления картофельного крахмала гипохлоритом натрия.
Окисленный крахмал образует прозрачные, относительно быстро гелеобразные пасты, которые превращаются в мягкие гели.
Оксидированный крахмал имеет сходные с желатином свойства и используется для производства твердых продуктов низкой вязкости.
Окисленный крахмал не склонен к ретроградации и синерезису.
Вязкость его растворов ниже вязкости клейстеров из нативного крахмала.
Происхождение: получают путем обработки крахмала гипохлоритом, крахмал частично разлагается и окисляется.
Функция и характеристики: Загуститель и стабилизатор
Продукция: многие продукты питания, фармацевтические препараты.
Приемлемая суточная доза: не определено
Диетические ограничения: нет, модифицированные крахмалы могут использоваться всеми религиозными группами, веганами и вегетарианцами.
Особенности:
-Точный состав
-Безупречная отделка
-Отличная прочность связывания
Характеристики:
-Внешний вид белого цвета сыпучий порошок
-Ph 10% раствора
-Вязкость (вискозиметр Брукфилда при 85 A C в шпинделе RVT № 1) 6-8 сП
-Влажность 6-8 %
УСЛОВИЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ХРАНЕНИЯ ОКИСЛЕННОГО КРАХМАЛА
-Обработка в хорошо проветриваемом месте.
- Носите подходящую защитную одежду.
-Избегать соприкосновения с кожей и глазами.
-Избегайте образования пыли и аэрозолей.
- Используйте искробезопасные инструменты.
-Предотвратите возгорание, вызванное электростатическим разрядом пара.
Безопасные условия хранения, включая любые несовместимости окисленного крахмала
-Хранить контейнер плотно закрытым в сухом, прохладном и хорошо проветриваемом месте.
- Хранить отдельно от контейнеров для пищевых продуктов или несовместимых материалов.
В промышленных водоразбавляемых покрытиях, наносимых при высоких скоростях сдвига, молекулярная масса нативного крахмала должна быть снижена для достижения достаточно низкой вязкости раствора крахмала.
Обычно это можно осуществить путем окисления, которое представляет собой процесс разложения.
Нативный крахмал имеет очень высокую вязкость при высоких концентрациях крахмала, в то время как вязкость деградированного крахмала не сильно зависит от увеличения концентрации.
Это делает окисленный крахмал более удобным в использовании, чем нативный крахмал при более высоких концентрациях.
Процесс окисления мягкий и осуществляется в контролируемых условиях, что позволяет окислителю прикрепляться к наиболее реакционноспособной связи на крахмальном полимере.
Гипохлорит натрия (документ I-IV) сначала окисляет гидроксильные группы молекул крахмала до карбонильных групп, а затем до карбоксильных групп.
Таким образом, количество карбоксильных и карбонильных групп в окисленном крахмале указывает на степень окисления гидроксильных групп в положениях С-2, С-3 и С-6.
Когда карбоксильные группы вводятся в крахмал, они стерически препятствуют ассоциативным тенденциям молекул крахмала, и раствор крахмала имеет меньшую тенденцию к ретроградности.
Кроме того, в красках покрытия карбоксильные группы помогают предотвратить агломерацию пигментов в условиях высокого сдвига.
Производные, которые имеют в среднем две или более составляющих группы на единицу глюкозы, считаются сильно замещенными крахмалами, в то время как те, которые имеют в среднем 0,2 или менее, считаются имеющими низкую степень замещения.
Крахмалы, использованные в работе, описанной в данной диссертации, имели низкую степень модификации.
Если рН во время окисления неправильный, могут образовываться другие соединения, но мы проводили окисление в щелочных условиях, которые благоприятствуют образованию карбоновой кислоты.
Наличие карбоксильных и карбонильных групп у крахмала стерически препятствует ассоциативным тенденциям (ретроградации) молекул крахмала.
Этот эффект значительно увеличивает стабильность приготовленных крахмальных суспензий и объясняет уникальные свойства различных сортов окисленных крахмалов.
Полный эффект окисления проявляется при варке крахмала.
Температура клейстеризации крахмала снижается пропорционально степени окисления. Гранулы распадаются при варке, что приводит к снижению пиковой вязкости.
Все эти свойства делают окисленные крахмалы подходящими в качестве связующих для покрытия бумаги, и, кроме того, анионный характер окисленных крахмалов предотвращает агломерацию пигментов в составах покрытий.
Связующее вещество/стабилизатор – сохраняет физические характеристики продуктов питания/косметики и обеспечивает однородность смеси.
Гелеобразующий агент/загуститель – повышает вязкость за счет сгущения жидкости для придания ей большей текстуры.
Окисленный крахмал получают обработкой крахмала гипохлоритом натрия.
Крахмал частично разлагается и окисляется. Окисленные крахмалы обычно белее, чем немодифицированные крахмалы, потому что пигменты в качестве незначительных остатков в молекулах обесцвечиваются.
При нагревании в воде окисленные крахмалы образуют прозрачные жидкие растворы. Однако при охлаждении растворы более стабильны или устойчивы к загустеванию и образованию гелей или паст, чем их аналоги, преобразованные кислотой.
Оксидированный крахмал используется в пищевых продуктах в качестве загустителя, стабилизатора и эмульгатора.
Оксидированный крахмал используется в качестве пищевой добавки (Е1404) в заправках для салатов, майонезе, кофе и чае, замороженной рыбе, свежем мясе, птице и дичи, ферментированном молоке, сахарах и сиропах (ксилоза, кленовый сироп, сахарная посыпка), пастеризованных сливках, заменители соли, взбитые сливки, сливки с пониженным содержанием жира и конфеты из фруктовой пасты.
Окисленный крахмал также используется в фармацевтике в качестве разрыхлителя и используется в качестве связующего в мелованной бумаге.
Окисленный крахмал имеет номер E E1404 и одобрен для использования в качестве пищевой добавки в ЕС.
Характеристики окисленного крахмала
Тип продукта: Крахмал
Внешний вид: белый цвет
Влажность: 13% макс.
Зола: 0,3 - 0,4%
Вязкость при 10% пасте: 8+-2 (и по спецификации заказчика)
Растворимость в холодной воде: менее 2%
Место происхождения: Таиланд
Свойства: Стабилизатор, загуститель, связующее и желирующее средство.
Внешний вид окисленного крахмала: однородный порошок.
Цвет окисленного крахмала: белый с кофейным оттенком.
Запах окисленного крахмала: обычный для крахмала, без постороннего запаха
Массовая доля влаги Оксидированного Крахмала: 17,0-18,6%
Кислотное число окисленного крахмала: 7-9
Массовая доля общей золы Оксидированного Крахмала: % не более 0,2 - 0,34
Заявление
Окисляющий амил (или оксиамил) поможет вам во многих отраслях промышленности, где необходимы растворы крахмала с высокой концентрацией и стабильной вязкостью.
- в качестве стабилизаторов в производстве мороженого и молочных пудингов;
- в кондитерской промышленности в качестве структурообразователей для приготовления начинок, желе, лукумы, десертов, суфле и др.
- в хлебопекарной промышленности улучшает физические свойства теста, повышает его газоудерживающую способность;
- в бумажном производстве используется для ввода в массу и для поверхностной проклейки, повышает прочность и улучшает качество бумаги и картона на основе первичных и вторичных полуфабрикатов;
-для приготовления панировки из теста, используемого для жарки рыбы и мяса в производственных условиях;
-в текстильной промышленности для разглаживания пряжи;
-в строительстве для производства изоляционного картона и акустической плитки;
- в производстве вафельных стаканчиков.
- В основном окисленный крахмал от ВИМАЛ предназначен как средство в пищевой промышленности для стабилизации, загустителя и структурообразователя.
Использование нашего оксиамила дает возможность заменить в технологическом процессе дорогостоящий агароид.
Окисленный перманганатом калия, он прекрасно подходит в качестве сырья при производстве набухающих крахмалов, сухих смесей для мороженого, а также для приготовления пищевого декстринового клея.
Использование окисленного крахмала
В качестве стабилизаторов в производстве и изготовлении молочных и мороженых десертов, пудингов и десертов.
В кондитерской и кондитерской промышленности как создатели организации и структуры для исследования и приготовления лукумы, десертов, начинок, суфле, желе и т. д.
В блистерной и хлебопекарной промышленности расширяет и улучшает физические свойства и свойства теста, увеличивает и усиливает его способность захватывать и удерживать газы.
В бумажном производстве и производстве используется для получения массы, твердой и поверхностной проклейки, укрупнения и повышения прочности и улучшения качества бумаги и нематериального картона на основе первичных и вторичных полуфабрикатов и культур.
Для изготовления и приготовления панировки или покрытия из теста, используемого для жарки рыбы и мяса в демонстрационных и/или производственных условиях.
В тканевой и/или текстильной промышленности для разглаживания и выравнивания пряжи.
В строительной промышленности для производства и создания изоляционного картона и акустических плит.
Проклейка поверхности бумаги в клеильном прессе, покрытие в клеильном прессе В качестве связующего пигмента используется модифицированный крахмал спакокси.
Spacoxy широко используется в качестве связующего для покрытий.
Содержание карбоксильных групп, восстановительная способность и количество воды, выделившейся из клейстеров после замораживания-оттаивания, были выше у окисленных крахмалов, а их клейстеры были прозрачнее.
Окисленные крахмалы имеют анионный характер, и интенсивность окрашивания может быть связана с уровнем химической модификации.
Окисленные крахмалы более чувствительны к термическому разложению.
Оксидированный крахмал рекомендуется для салатных и овощных соусов, соусов к мясным и овощным консервам, заправок, майонезов, супов, сладких или соленых пудингов, подаваемых в качестве основных блюд или десертов, фруктовых начинок для кондитерских изделий, желе и мягких мармеладок.
Оксидированный крахмал используется для производства ароматизированных и термически обработанных йогуртов, термически обработанных ароматизированных молочных напитков, нежирных сливок и т.д.
Окисленные крахмалы можно использовать и при производстве бумаги для проклейки ее верхней стороны, в результате чего вы получите твердый и гладкий слой на поверхности бумаги, который закроет поры и повысит качество процесса печати и письма.
Способ получения окисленного крахмала
Вид крахмалсодержащего субстрата Крахмал контактирует с реагентом, образующим оксоаммоний-ион в присутствии окислителя.
Реакцию предпочтительно проводят в жидкой среде, и после реакции продукт реакции отделяют от среды, промывают и сушат.
Крахмал представляет собой встречающийся в природе полимер, производные которого используются в качестве наполнителей, для склеивания и покрытия в бумажной и картонной промышленности.
Окисленные производные крахмала, а также сложные эфиры крахмала и катионизированный крахмал используются для поверхностной проклейки бумаги, для улучшения прочности и печатных свойств, а также в качестве адгезивов в покрытиях для связывания частиц пигмента вместе и на бумаге-основе.
В промышленности крахмал окисляют в основном с помощью неорганических окислителей, таких как гипохлорит натрия, при этом вязкость дисперсии крахмала снижается до приемлемого уровня, а часть гидроксильных групп крахмала окисляется до карбонильных и карбоксильных групп.
Группы уроновой кислоты получают из первичных гидроксильных групп путем окисления. Карбоксильные группы повышают стабильность вязкости дисперсии.
В качестве альтернативных способов окисления гипохлоритом было предложено использование перекиси водорода, брома, перйодата, озона и кислорода, из которых окисление с использованием перекиси водорода является наиболее перспективной альтернативой.
Традиционным методам окисления мешает проблема, состоящая в том, что окисление недостаточно специфично для первичных ОН-групп.
В процедурах химического окисления помимо первичных ОН-групп в некоторой степени окисляются также вторичные ОН-группы.
Окисление вторичных ОН-групп приводит к разрыву полимерной цепи, деполимеризации.
Из-за этого в течение длительного времени искали более специфические методы окисления крахмала и других биосахаридов.
Очень селективное производное TEMPO представляет собой интересную альтернативу для окисления.
Радикал TEMPO, согласно литературным данным, может быть окислен с помощью гипогалогенитов, таких как гипохлорит и гипобромит.
Окисленный TEMPO окисляет различные группы первичных спиртов до карбоксильных групп.
Установлено, что ТЕМПО-радикал (2,2,6,6-тетраметилпиперидин-1-оксил) с высокой селективностью окисляет первичные ОН-группы углеводных полимеров.
Фактическим окислителем является ион оксоаммония (ион нитрозония), который получают путем окисления ТЕМПО сначала с помощью гипогалитов, таких как гипохлорит и гипобромит.
Ион оксоаммония окисляет первичные ОН-группы углеводов до карбонилов, которые далее могут окисляться до карбоксилов.
ТЕМПО и его производные ранее использовались для окисления первичных гидроксильных групп спиртов и диолов до альдегидов и карбоксилов, а также для окисления алифатических и ароматических альдегидов до карбоксилов.
В этих случаях также присутствовали дополнительные катализаторы, и реакция происходила в двухфазной щелочной системе (3-5).
TEMPO также использовался для окисления различных полисахаридов, таких как крахмал в водной фазе (6-9).
В этих случаях первичным окислителем был уже упомянутый гипохлорит и каталитическое количество бромида натрия, причем при их взаимодействии образуется более сильный окислитель — гипобромит.
Установлено, что метод демонстрирует высокую селективность и эффективность.
В качестве промежуточных продуктов получают гидратированные альдегиды в водном растворе; альдегиды далее окисляются до карбоксильных групп.
Известны также технические решения, в которых ТЕМПО окисляют супероксидом, полученным с помощью ферментов.
Проблема предшествующего уровня техники состоит в том, что гипохлорит не только дорог, но и вреден для окружающей среды.
Это создает проблемы при работе в промышленных масштабах.
Ферментативная обработка, представленная в ссылке, проводится в анаэробных условиях, и рассматриваемое техническое решение также не подходит для крупносерийного производства.
Целью настоящего изобретения является устранение проблем предшествующего уровня техники и создание совершенно нового способа селективного окисления крахмала.
В частности, цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить совершенно новый способ окисления исходных материалов, содержащих крахмал, с использованием реагента, образующего ион оксоаммония, такого как ТЕМПО, при этом регенерирующий окислитель реагента представляет собой окислитель, который не содержат галогениды.
Изобретение основано на идее, что ТЕМПО окисляется с помощью окислительного фермента.
Подходящими окисляющими ферментами являются фенолоксидазы, в частности лакказа и пероксидазы.
Таким образом, окисление крахмала можно проводить ферментами и ТЕМПО более экологичным способом, чем окисление химическими окислителями.
Более конкретно, в основном характеризуется техническое решение настоящего изобретения.
С помощью настоящего изобретения достигается ряд значительных преимуществ.
Таким образом, получают достаточно селективное окисление, при этом как карбоксильные, так и карбонильные группы получаются в подходящей пропорции.
Галогенсодержащие материалы, которые считаются опасными для окружающей среды, могут быть устранены путем использования фенолоксидазы в качестве регенерирующего окислителя.
Кислород действует как конечный акцептор электронов, когда в реакционной системе не образуются сложные побочные продукты, что облегчает удаление и очистку продукта.
Аналогичным образом, при использовании окисляющего фермента, такого как фенолоксидаза, в качестве регенерирующего окислителя могут быть использованы мягкие условия реакции, такие как нейтральный или почти нейтральный рН и низкая температура.
Далее изобретение будет рассмотрено более подробно с помощью подробного описания и ряда рабочих примеров.
В описании сделана ссылка на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображены реакции ТЕМПО в системе окисления.
Представлено окисление TEMPO в результате действия химических окислителей, а на Фигуре IB дано соответствующее представление раствора по настоящему изобретению, в котором окисление получают с использованием фермента.
Стабильный нитроксильный радикал окисляется до иона оксоаммония, который окисляет спиртовую группу (RCH OH), например, до альдегида (RCHO), при этом ион оксоаммония восстанавливается до гидроксиламина.
Гипохлорит используется в качестве регенерирующего окислителя и кислорода.
Также в реакцию вводят каталитическое количество бромида.
Бромид окисляется до гипобромита, который является более сильным окислителем, чем гипохлорит.
При использовании пероксидаз в качестве акцептора электронов вместо кислорода можно использовать перекись водорода.
Как уже было сказано, в изобретении используются окисляющие (окислительные) ферменты.
Предпочтительно используют ферменты, которые катализируют окисление фенольных групп.
Эти ферменты представляют собой оксидоредуктазы, такие как оксидазы и пероксидазы.
«Оксидазы» представляют собой ферменты, которые катализируют реакцию окисления, используя в качестве субстрата молекулярный кислород, тогда как «пероксидазы» представляют собой ферменты, которые катализируют реакции окисления, используя перекись водорода в качестве субстрата.
Фенолоксидазы (КФ 1.10.3.2 бензолдиолоксигеноксидоредуктаза) катализируют окисление о- и п-замещенных фенольных гидроксильных и амино/аминных групп в мономерных и полимерных ароматических соединениях.
Изобретение, однако, не ограничивается ни указанными источниками ферментов, ни конкретным методом выделения, и ферменты могут быть получены другими способами.
Таким образом, можно производить окислительные ферменты с микроорганизмами, которые мутированы и генетически сконструированы для производства желаемого фермента, или с другими штаммами-хозяевами, у которых удалены гены, кодирующие фермент.
Окисляемым крахмалом может быть любой природный крахмал с соотношением амилоза/амилопектин 1:0...0:1.
В качестве примеров таких источников крахмала можно упомянуть клубнеплодные растения и злаки, такие как картофель, пшеница, ячмень, овес, горох, кукуруза, рис, саго и тапиока.
Количество лакказы при окислении может составлять примерно 1...1000 нкат/г крахмала.
Концентрация крахмала может варьироваться в широких пределах, она может составлять, например, 5...35% (по объему).
Окисление проводят в жидкой фазе, поскольку ТЕМПО растворим в воде, предпочтительно в воде, при температуре в диапазоне от 10 до 70°С, предпочтительно от 20 до 40°С, и при рН в диапазоне от 4 до 9.
Количество ТЕМПО составляет от 0,01 до 50 мас.%, предпочтительно приблизительно от 0,1 до 20 мас.% от количества крахмала.
На практике реакцию проводят путем растворения выбранного количества ТЕМПО (в виде стабильного нитроксильного радикала) в воде, в которой суспендирован крахмал.
Содержание сухого вещества в суспензии обычно составляет приблизительно от 0,1 до 20 мас.%.
Буфер может быть добавлен к воде для установления pH реакционной среды на желательном, подходящем с точки зрения обработки лакказой значении (более 4).
После добавления лакказы в реакционную смесь подают кислород либо в виде газа, либо в виде воздуха при одновременном перемешивании композиции.
В зависимости от количества окисляемого материала подача кислорода обычно длится примерно от 10 мин до 24 ч.
По окончании реакции окисленный крахмал отделяют фильтрованием от жидкости, промывают и сушат.
Как уже было сказано, при использовании пероксидаз ТЕМПО окисляется перекисью водорода.
В результате окисления по изобретению получают крахмал, часть первичных ОН-групп которого превращена в карбонильные и карбоксильные группы.
Обычно согласно настоящему способу отношение карбонильных групп к карбоксильным группам составляет 1...5.
Молярная масса крахмала, возможно, уменьшается в результате окисления, но обычно все еще превышает 300 000 г/моль, например, по меньшей мере, 400 000 г/моль.
Окисленный крахмал можно использовать как таковой в качестве добавки при производстве бумаги в мокрой части бумагоделательной машины или в качестве материала покрытия.
Благодаря карбонильным группам крахмал становится реакционноспособным, и, таким образом, продукт может дополнительно окисляться, а карбонильные группы могут дополнительно модифицироваться.
Роль окисленного крахмала в бумажной промышленности
Крахмал окисленный для бумажной промышленности применяют для поверхностной проклейки бумаги и картона на клеильных машинах для повышения механической прочности, в том числе прочности поверхности, а также в качестве связующей добавки при производстве гипсокартона.
На многих бумажных фабриках натуральный кукурузный крахмал используется для проклейки полотна и поверхности.
Но окисленный крахмал имеет много преимуществ по сравнению с нативным кукурузным крахмалом в процессе производства бумаги.
В промышленных водоразбавляемых покрытиях, наносимых при высоких скоростях сдвига, молекулярная масса нативного крахмала должна быть снижена для достижения достаточно низкой вязкости раствора крахмала.
Обычно это можно осуществить путем окисления, которое представляет собой процесс разложения.
Нативный крахмал имеет очень высокую вязкость при высоких концентрациях крахмала, в то время как вязкость деградированного крахмала не сильно зависит от увеличения концентрации.
Это делает окисленный крахмал более удобным в использовании, чем нативный крахмал при более высоких концентрациях.
Процесс окисления мягкий и осуществляется в контролируемых условиях, что позволяет окислителю прикрепляться к наиболее реакционноспособной связи на крахмальном полимере.
Температура клейстеризации крахмала снижается пропорционально степени окисления.
Гранулы распадаются при варке, что приводит к снижению пиковой вязкости.
Все эти свойства делают окисленные крахмалы подходящими в качестве связующих для покрытия бумаги, и, кроме того, анионный характер окисленных крахмалов предотвращает агломерацию пигментов в составах покрытий.
В производстве бумаги крахмал является третьим по весу компонентом, уступая только целлюлозному волокну и минеральным пигментам. Это делает окисленный крахмал одним из важнейших сырьевых материалов для бумажной промышленности.
Основными областями применения крахмала в процессе производства бумаги являются:
Подготовка отделки перед формированием полотна
– Окисленный крахмал используется в качестве флокулянта и удерживающей добавки, а также для повышения внутренней прочности листа.
Размер поверхности
– Окисленный крахмал, используемый в качестве клея для склеивания сегментов сосудов и свободных волокон на поверхности листа, для повышения прочности и жесткости бумаги, придания стабильности размеров и улучшения пригодности для офсетной печати.
Покрытие
– Оксидированный крахмал используется в качестве связующего для пигментов.
Основная характеристика:
-крахмал кукурузный маловязкий горячего способа приготовления, подвергнутый гидролитическому окислению
-белый однородный порошок с сероватым оттенком
-нет постороннего запаха
-влажность - не более 14%
-условная вязкость по ВЗ-4 не более 30°С
60°С для 6% водного раствора (по отношению к товарному продукту)
-рН 5,5-7,5
-Хранение: 2 года в закрытой упаковке в прохладном и сухом месте.
Преимущества использования окисленного крахмала в бумажной промышленности
-Улучшенный внешний вид бумаги в отношении яркости, блеска, гладкости бумаги.
-Более быстрое высыхание чернил и четкость печати на бумаге.
-Может использоваться, когда требуется высокая степень проклейки.
-Отличное ощущение руки.
-Обеспечивает дополнительные водородные связи крахмал/целлюлоза, что приводит к повышению прочности на разрыв.
-Улучшает свойство сопротивления к выдергиванию бумаги.
Мировой рынок окисленного крахмала: обзор
Мировой рынок окисленного крахмала за последние годы стал свидетелем значительного роста благодаря его удивительной способности снижать содержание микробов в различных пищевых продуктах.
Окисленный крахмал представляет собой тип универсального продукта, который в основном используется в нескольких процессах приготовления пищи.
Помимо этого, он также находит широкое применение в бумажной промышленности, где окисленный крахмал помогает улучшить печатные свойства материалов.
Наряду с этим окисленный крахмал широко применяется в качестве материала для покрытий, где он используется в качестве основы для покрытий.
Длина цепи такого специального крахмала короче по сравнению с другими цепями крахмала.
Окисленный крахмал широко используется в производстве вафельных стаканчиков, акустической плитки и картонной изоляции.
Таким образом, этот крахмал является предпочтительным продуктом в строительной отрасли.
Помимо этого, другие разнообразные применения окисленного крахмала также увеличили высокий спрос на них, что стимулирует мировой рынок окисленного крахмала.
С точки зрения различных отраслей конечного использования, мировой рынок оксидов делится на бумажную, пищевую, строительную, фармацевтическую и текстильную промышленность.
Среди этих сегментов текстильная промышленность занимает основную долю на мировом рынке окисленного крахмала.
Это связано с большим использованием окисленного крахмала в текстильной промышленности для производства покрытия из жидкого теста и выравнивания пряжи.
Такие УТП в основном движут глобальным рынком окисленного крахмала.
Мировой рынок окисленного крахмала: важные события
Некоторые из разработок могут помочь в расширении размера мирового рынка окисленного крахмала в широком смысле, включая:
Поставщики ингредиентов на мировом рынке окисленного крахмала диверсифицируют свои источники, выходя за рамки основных источников, таких как тапиока и картофель.
Таким образом, различные компании также укрепляют свои возможности.
Некоторые компании на рынке используют окисленный крахмал для производства безглютеновых кондитерских и хлебобулочных изделий, что приносит пользу здоровью.
Различные компании приобрели передовые технологии для изменения методов производства окисленных крахмалов.
Это привело к крупномасштабному производству окисленного крахмала, что способствовало росту мирового рынка окисленного крахмала.
Ключевые компании, работающие на мировом рынке окисленного крахмала, включают Universal Starch Chem Allied, Banpong Tapioca Flour Industrial Co. Ltd., Avebe UA и China Essence Group.
Мировой рынок окисленного крахмала: ключевая динамика роста
Растущий спрос в различных отраслевых вертикалях способствует росту рынка окисленного крахмала
Окисленный крахмал широко используется в качестве связующего для покрытия, стабилизатора, сглаживающего агента и связующего для пигмента.
Таким образом, он широко используется в самых разных отраслях промышленности, включая строительство, пищевую промышленность, фармацевтику, текстильную и бумажную промышленность по всему миру.
Таким образом, быстрое внедрение окисленного крахмала в различных отраслях промышленности дает значительный импульс росту мирового рынка окисленного крахмала.
Наряду с этим рост мирового рынка окисленного крахмала дополнительно подпитывается свойствами окисленного крахмала, в том числе повышением белизны и снижением содержания микробов в некоторых пищевых продуктах.
Кроме того, окисленный крахмал также широко используется для улучшения химических и физических свойств многочисленных конечных продуктов в различных отраслях промышленности.
Растущий спрос на окисленный крахмал в кондитерской и хлебопекарной промышленности для улучшения текстуры теста, а также растущий спрос на проклейку основы в текстильной промышленности являются основными факторами, которые, по прогнозам, будут способствовать расширению мирового рынка окисленного крахмала.
Наряду с этим ожидается, что различные макроэкономические факторы, такие как рост населения, рост располагаемого дохода в развивающихся странах и быстро меняющийся образ жизни потребителей, будут стимулировать спрос на мировом рынке окисленного крахмала.
Мировой рынок окисленного крахмала: региональный обзор
Ожидается, что в географическом плане Северная Америка будет лидировать на мировом рынке окисленного крахмала в течение прогнозируемого периода.
Это связано с бурной индустриализацией региона.
Наряду с этим увеличение количества текстильной промышленности, растущий спрос на различные хлебобулочные изделия и быстрое экономическое развитие также могут способствовать росту рынка окисленного крахмала в этом регионе.
Синонимы:
-Крахмал окисленный
-Крахмал отбеленный
-крахмал, окисленный
2-[2-[[3,4-дигидрокси-6-(гидроксиметил)-5-метоксиоксан-2-ил]оксиметил]-6-[4,5-дигидрокси-2-(гидроксиметил)-6-метилоксан-3 -ил]окси-4,5-дигидроксиоксан-3-ил]окси-4-гидрокси-6-(гидроксиметил)-5-метоксиоксан-3-он
-ацетилированный окисленный крахмал
- окисленный ацетат крахмала
-ацетат крахмала окисленный
-крахмальный эфир уксусной кислоты окисленный
