Scientific basis of technology for production of cationic starch | Научные основы технологии получения катионных крахмалов

Inglés. Starch derivatives containing ether cationic groups (amino-, ammonium, sulfonium, phosphonium, etc.) are vital commercial product. Cationic starches with tertiary amino- and quaternary ammonium ether groups have found the greatest use. The paper is devoted to sore problem - deep processing of vegetable starch-containing raw materials and in particular production of domestic chemically modified (substituted) cationic starch. Comparative studies of the kinetics of the reac­tion of obtaining cationic ethers of potato and corn starch using N-(3-chloro-2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium © Литвяк В. В., 2019 chloride depending on the molar ratio of reagents, temperature, concentration of starch suspension and the nature of na­tive starch. The effect of starch cationization process on the morphological peculiarities of starch granules, as well as de­gree of crystallinity, was studied. The effect of cationization of starch on the structural characteristics of granules (degree of crystallinity-and-amorphism) at the general preservation of starch granules and physical and chemical properties (rheolog­ical and thermogravimetric) has been determined. A scientifically based, highly efficient method for cationization of starch N-(3-chloro-2-hydroxypropyl)-N,N,N-trimethylammonium chloride in an alkaline medium with the use of gelatinization inhibitors was developed allowing to obtain cationic starch with substitution degree of 0.01-0.06 mol/mol. The obtained cationic starch can be used in the pulp and paper, textile and other industry. The developed technology for production of chemically modified cationic starch has been successfully implemented at local enterprises.

Ruso. Производные крахмала, содержащие эфирные катионные группы (амино-, аммониевые, сульфони- евые, фосфониевые и др.), являются важным коммерческим продуктом. Наибольшее применение нашли катионные крахмалы c третичными амино- и четвертичными аммониевыми эфирными группами. Статья посвящена актуаль­ной проблеме - глубокой переработке растительного крахмалосодержащего сырья, в частности, получению отече­ственных химически модифицированных (замещенных) катионных крахмалов. Проведены сравнительные иссле­дования кинетики реакции получения катионных эфиров картофельного и кукурузного крахмала с применением №(3-хлоро-2-гидроксипропил)-Ы^^-триметиламмоний хлорида в зависимости от мольного соотношения реаген­тов, температуры, концентрации крахмальной суспензии и природы нативного крахмала. Изучено влияние процесса катионизации крахмала на морфологические особенности крахмальных гранул, а также степень кристалличности. Установлено влияние процесса катионизации крахмала на структурные характеристики гранулы (степень кристал­личности-аморфности) при общем сохранении крахмальных гранул и физико-химические свойства (реологические, термогравиометрические). Разработан научно обоснованный высокоэффективный метод катионизации крахма­ла №(3-хлоро-2-гидроксипропил)-Ы^^-триметиламмоний хлоридом в щелочной среде с применением ингиби­торов клейстеризации, позволяющий получать катионный крахмал со степенью замещения 0,01-0,06 моль/моль. Полученный катионный крахмал предназначен для использования в бумажной, текстильной и других отраслях промышленности. Разработанная технология производства химически модифицированных катионных крахмалов успешно внедрена на отечественных предприятиях.