200346. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hideg vízben oldódó, nagy viszkozitású észterezett keményítő éter előállítására
HU 200346 A A találmány hideg vízben oldódó 20-25 C fokon, 1%-os vizes oldatban 400-600 mPas- viszkozitású, ecetsavval és ortofoszforsawal észterezett, 0,05- 0,20 DS észterezettségi fokú, 0,10-0,25 DS éterezettségi fokú keményítő éter előállítására szolgáló eljárásra vonatkozik, melynek során náüv keményítőt víz-alkohol elegyben szuszpendáltatunk, majd lúgot adagolunk hozzá. A legtöbb iparág (pl. textilipar, élelmiszeripar, papíripar, gyógyszeripar, festékipar, stb.) előnyösen alkalmazza azokat a hideg vízben duzzadó keményítőszármazékokat, amelyek jelentékenyen növelik a viszkozitást, és/vagy gélt képeznek, és/vagy jelentős ragasztó hatással rendelkeznek. Ezek keményítő származékok vagy keményítő észterek, vagy keményítő éterek. A keményítő észterek közül a keményítő citrát, -adipát ás -foszfát a legismertebb. Az utóbbi előállítá,'áhs.’. asd'.orte'i inpoliíoszfátot, foszforsavat, íbSiíbu'xMoíioo', foszf brüentoxidot vagy nátrium h^taírsassfeszíáíűí hasznainak isi. A keményítő észar-it h&g vízhm jól oldódnak, de a nagy viszkozitás elére;’? érdekében viszonylag nagy koncentrációban (2-5%) kell szolra! alkalmazni. A keményítő éterek közül számos szabadalmi leírás foglalkozik a karboxí-metil-keményítő Na-sőjának előállításával. így a 2731489 és 920780 számú NSZK-beli, a 2599620,253809 és a 2808380 számú US A-beli, a 975387 számú francia, továbbá a 258261 számú magyar szabadalmi leírások elsősorban egyes technológiai paraméterében (pl. utólagos savazás, teljes kloridmentesítés, keresztkötés létrehozása térhálősító szerekkel) térnek el a karboxi-metil-keményítő Na-sőjának előállításában, Ezzel a keményítő éter féleséggel úgy érhető el viszonylag nagy viszkozitás, ha a keményítő molekulák nagyságát térhálősítással növeljük, ebben az esetben viszont azzal arányosan csökken a hideg vízben való oldhatóság. A fenti szabadalmi leírások szerinti eljárásokkal előálított karboxi-metíl-keményítő Na-sók viszkozitása maximum 100 mPas, A felsorolt keményítőtípusok további hátránya, hogy a velük képzett gél nem stabil. A találmány szerinti eljárás feladata olyan keményítő származékok előállítása, amelyek hideg vízben is maradéktalanul oldódnak, kis koncentrációban is nagy viszkozitású, stabil gélt képeznek. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul, hogy amennyiben a nativ keményítő alapot (amely lehet például burgonya-, kukorica-, waxi kukorica-, rizs-, búza-, manioka keményítő, stb.) egy lúgos duzzasztást követően karboxi-metilezzük és a megfelelő molekulanagyság elérése érdekében térhálósítjuk, (vagyis keményítő étert állítunk elő), majd ugyanazon technológiai folyamatban ezt a keményítő étert észterezzük, akkor az így előállított észterezett keményítő éter megtartja a jó hidegoldhatóságát, de emellett - szemben az eddig ismert eljárásokkal előállított keményítő éterekkel - kis koncentrációban is nagy viszkozitást ad, illetve stabil gélt képez. A találmány szerinti eljárás azon a felismerésen alapul továbbá, hogy a kitűzött feladatot akkor érhetjük el, ha a lúgossá tett natív keményítő szuszpendáiumhoz keresztkötő ágensként metílén-bisz-akrilamidot, vagy 2-hidroxi-4,6-diklór-s-tirazint vagy 1 epiklórhidrint adagolunk, hőntartással biztosítjuk az éterezési és keresztkötési reakció lejátszódását, az anyag kémhatását semlegesítjük, és foszforsav adagolásával, valamint hőntartással biztosítjuk az észterfikácis reakciók lejátszódását A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a 100 tr. lúgos elegyhez 0,01-0,02 tr. metílón-bisz-akrilamidot, vagy 0,005-0,01 tr. 2-hidroxi-4,6-diklőr-s-tirazint, vagy 0,01-0,05 tr. epiklórhidrint adagolunk, az elegyhez állandó keverés mellett hozzáadunk 7-10 tr. metanolban és 3-5 tr. vízben feloldott 9-11 tr. monoklórecetsav nátriumsót az elegyet 120-180 percig 55- 65 C fokon tartjuk, az elegyhez 2,5-3,5 tr. ecetsavat és 03-O.6 tr. ortofoszforsavat adagolunk, az elegyet 50-70 percig 55-65 C fokon hón tartjuk, majd 20-30 C fokra hűtjük, mossuk és a felesleges folyadékrészt belőle eltávolítjuk. Az eljárást célszerű úgy foganatosítani, hegy a mosáskor a reagáltatott elegyhez mosófolyadékként 55-65 tr. metanol és 45-55 tr. víz elegyet adagolunk. Az eljárás szerint a felesleges folyadékrészt előnyösen centrifugálással vagy szűréssel és szárítással távolítjuk el. A találmány szerinti eljárással 95%-ban 65 jim-né! kisebb szemcseátmérőjű, hideg vízben jól oldódó, magasabb hőmérsékleten és alacsonyabb pH-n is nagy gélstabüitást biztosító késztermék keletkezik. A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módjait a nem korlátozó 1-3. példán mutatjuk be„ Az 1-3. példákban bemutatott foganatosítási módok alapján előállított keményítő éter fizikai és kémiai jellemzőit az alábbiak alapján határoztuk meg: Az észterezettségi fokot molibdenátos, spektrofotométeres (Joseph 7. Cinkotaú *Calorimetric Determination of Phosphate in Sugar Products* Journal of Agricultural Food Chemistry 8 PJ 145-147 /1960/) módszerrel mértük. Az éterezettségi fokot az Angol Gyógyszerkönyv (Budapest, 1982.) szerint határoztuk meg. Az éterezettségi és észterezettségi fok mértékegysége a DS, amely az angol Degree of Substitution rövidítése. Jelentése: 1 anhidrooglukóz egységre hány szubsztituens jut, például a DS = 0,2 azt jelenti, hogy átlagosan minden ötödik anhidroglukóz egységre jut 1 szubsztituens. Tehát 1 egységre 0(2 szubsztituens jut A DS meghatározását például O.B. Wurzburg Modified Starches: Properties and Uses. Corcpres 1987. című monográfia 15. oldalán ismertetik. Az észterezettségnél a DS-t az alábbiak szerint számítjuk ki: % -CH2-COONa DS = 162x83 100-(82/83 x%acetát) A mérésnél úgy járunk el, hogy a nátriumot m,"jükpotenciometriásan. Ebből kiszámítjuk az éter csoport mólsúlyát, amelyet a képletbe teszünk. Az éterezettségnél a DS-t az alábbiak szerint szá mítjukki: % - CH3 - COODS = 162x60 100-(59/60 x%acetát) 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
