Интенсификация процессов разрушения крахмальных зерен, желатинизации и гидролиза при механической обработке водно-крахмальной суспензии
А.А. ПОЛИТОВ, С.А. МЫЗЬ, В.В. АКСЁНОВ
Институт химии твердого тела и механохимии СО РАН, Новосибирск, Россия anpolitov@yahoo.com
Ключевые слова: крахмал, гидролиз, гидродинамические воздействия, стадии растворения крахмала
Страницы: 638-645
Аннотация
Рассмотрены процессы набухания, диспергирования, растворения и гидролиза картофельного крахмала при термическом нагреве водно-крахмальной суспензии в термошейкере и при механической обработке в гидроимпульсном реакторе. Подобраны условия механической обработки и нагрева, обеспечивающие одинаковые скорости нагревания суспензии в обоих устройствах. Это дало возможность разделить влияние термического и механического воздействия на крахмальные зерна и установить, что при механической обработке при температурах ниже температуры желатинизации происходит диспергирование крахмальных зерен, за которым следует желатинизация, в то время как при нагревании сначала происходит желатинизация крахмальных зерен, а затем наблюдается их разрушение. Показано, что при механическом воздействии через 40 мин обработки уже около 70 % амилозы, содержащейся в крахмальных гранулах, переходит в раствор, в то время как при термической обработке в течение такого же времени заметного выхода амилозы в раствор не наблюдается. Установлено, что при механической обработке водно-крахмальной суспензии в раствор выходят сразу и амилоза, и амилопектин, тогда как при нагревании сначала преимущественно растворяется амилоза и только после нагревания суспензии в течение 340 мин при 95 °С начинается растворение (выщелачивание) амилопектина. Скорость начальной стадии кислотного гидролиза крахмала при 90 °С и рН 2.4 при механической обработке приблизительно в 3 раза выше, чем при нагреве суспензии в термошейкере. При более продолжительной обработке скорость механохимического гидролиза снижается и превышает скорость термического гидролиза только в 1.3 раза.
DOI: 10.15372/KhUR2024596 EDN: QMIZZI
|