The Influence of the Degree of Moisture and Temperature of Starch Heat Treatment on the Viscosity of Paste Solutions

ENG: The possibilities of heat treatment of starch have not yet been fully utilized. The fact is that thermal treatment of starches can produce not only «split» starches, but also «cross-linked» starches, in which polycarbohydrate molecules are additionally bound by ether bonds. The latter can be formed by condensation of polycarbohydrate hydroxyl groups during starch heating without the use of additional chemical reagents. It has been suggested that the content of hydrate water in dry starch is an important factor because it can correlate with the number of intermolecular essential links of polycarbohydrate chains. Therefore, the purpose of the research is to determine the dependence of the viscosity of the paste solutions on the degree of initial humidity and the temperature of the heat treatment of starch. Studies have shown that there is a linear correlation between the kinematic viscosity of starch solutions and the hydrated water content in starch. The dependence of the viscosity of native starch paste solutions on the heat treatment temperature has the form of a convex curve, whereas for vacuum starch this dependence has the form of a rapidly declining exponential curve. It has been shown for the first time that preliminary vacuum dehydration of starch allows for a significant reduction in the temperature and time of starch dextrinization. FTIR studies of dehydrated starch spectra show a decrease in the number of intermolecular hydrogen bonds, which may be the main reason for the acceleration of their thermal degradation compared to starches with a higher degree of moisture.

UKR: Можливості термічного оброблення крохмалю дотепер не використовуються повною мірою. Річ в тому, що термічним обробленням крохмалів можливо одержати не тільки «розщеплені», але і «зшиті» крохмалі, в яких молекули полісахаридів додатково зв’язані ефірними зв’язками. Останні можуть утворюватись за рахунок конденсації гідроксильних груп полісахаридів під час нагрівання крохмалю без участі додаткових хімічних реагентів. Було висказано припущення, що вміст гідратної води у сухому крохмалі є важливим фактором, оскільки він може корелювати з кількістю міжмолекулярних ефірних зв’язків полісахаридних ланцюгів. Тому метою досліджень обрано визначення залежності в’язкості клейстерних розчинів від ступеню початкової вологості та температури термічної обробки крохмалю. Дослідження показали, що між кінематичною в’язкістю крохмальних розчинів і вмістом в крохмалі гідратної води спостерігається лінійна кореляція. Якщо залежність в’язкості клейстерних розчинів нативного крохмалю від температури термооброблення має вид випуклої кривої, то для вакуумованого крохмалю така залежність має вид швидко спадаючої експоненціальної кривої. Дослідження FTIR спектрів зневодненого крохмалю показали зменшення кількості міжмолекулярних водневих зв’язків, що може бути основною причиною прискорення їх термічного руйнування порівняно з крохмалями з вищим ступенем вологості.