Параметри крохмального клею
Всі клеї характеризуються набором параметрів, за якими оцінюють їх призначення. Розберемо ці параметри стосовно до крохмальних клею.
В'язкість крохмального клею залежить від наступних факторів: природи крохмалю, температурного режиму, приготування стабілізатора, витрата крохмалю на приготування стабілізатора, витрати лугу і бури, температури готового клею, часу зберігання, інтенсивності перемішування.
Таблиця 1 - Залежність в'язкості клею від концентрації
| Концентрація, % | 13,5 | 17,5 | |||
| В'язкість, с |
Макромолекулы амилозы - линейные или малоразветвленные цепи, состоящие в основном из 200-1000 остатков D-глюкозы, связанных между собой α-глюкозидными связями. Молекулярная масса амилопектина - 0,1-1 млн. Он растворяется в воде при нагревании (растворы имеют стабильную вязкость), дает хрупкие, непрочные пленки, легко растворяющиеся в воде. Количественное соотношение амилозы и амилопектина в крахмале зависит от вида растения (в среднем крахмалы содержат 20% амилозы и 20% амилопектина) [4].
У амілопектині ланцюга полімергомологов дуже розгалужені , гілки містять в середньому по 12 залишків глюкози , точка розгалуження виходить приблизно біля будь-якого 12 -го залишку . Залишки глюкози з'єднані (1-4) - зв'язками , але зв'язку в точках розгалуження відносяться до зв'язків (1-6) - типу. Ступінь полімеризації амілопектину більше, ніж амілози , і досягає 1 000 000 глюкозних залишків . Співвідношення амілози і амілопектину в крохмалі залежить від виду рослини: в середньому крохмаль містить 20 % амілози і 20% амілопектину . Для прикладу: виведені сорти кукурудзи , в яких крохмаль містить до 75 % амілози . Крохмаль ж воскоподобние кукурудзи містить понад 95 % амілопектину .
Полімерні плівки з різних фракцій крохмалю мають різні властивості: з амілози отримують міцні плівки типу целофанових, нерозчинні у воді і органічних розчинниках; амилопектин - дає тендітні, неміцні плівки, легко розчиняються у воді.
Рис.2 - Залежність в'язкості клею від концентрації
Товарний крохмаль складається з таких компонентів: полісахаридів - 97-99 %; білкових речовин - 0,28-1,5 ; клітковини - 0,2-0,69 ; зольних речовин (фосфати , кремнекислоти ) - 0,3-0,62 %. Зазвичай товарний крохмаль містить 10-20 % води , яка видаляється лише сушінням при температурі 100 - 110 ° С.
Висушений крохмаль гігроскопічний , швидко поглинає вологу з повітря [ 4 ] .
Крохмаль в зернах упакований у вигляді впорядковано розташованих макромолекул . При такій упаковці його активні групи утворюють водневі зв'язки за типом ефірних між макромолекулами . У крохмальної зерні (розмір - кілька мікрон) упаковка макромолекул ближче до кристалічній структурі , ніж до аморфної . Саме завдяки цьому крохмаль : хрумтить , не розчиняється у холодній воді і швидко осідає в ній у вигляді щільного осаду.
Для розслаблення кристалічної структури крохмалю і переведення його в розчин потрібна певна енергія активації. Це забезпечується підвищенням температури до певної межі. «Кристалічна » структура крохмалю послаблюється , і він як гидрофильное речовина взаємодіє з водою , утворюючи колоїдний розчин. Чим вище ступінь полімеризації макромолекул крохмалю і вище ступінь кристалічності їх упаковки , тим вище температура клейстеризації . Крохмалі різного походження мають різні температурні точки переходу в колоїдний розчин. Найменша температура клейстеризації у крохмалів жита - близько 49 ° С. Картопляний крохмаль має температуру клейстеризації близько 55 ° С , кукурудзяний - 75-80 ° С.
У водному розчині « розчеплення » макромолекул відбувається не повністю - вони розходяться у вигляді обводнених пухких пучків. Підвищення температури води аж до її кипіння покращує розчинність крохмалю. В'язкість його розчинів дещо збільшується .
У підсумку , є певна закономірність. Крохмалі з високим ступенем клейстеризації в нейтральному середовищі дають менш в'язкі розчини .
У світовій практиці для проклеювання продукції з картону та паперу широко використовується крохмаль з кукурудзи (маїс ) , але останнім часом все ширше застосовуються пшеничний і картопляний крохмалі [ 2 ] .