Chemische und verfahrenstechnische Gesichtspunkte zur Herstellung von kationischer Kartoffelstärke durch Kochextrusion

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Abstract
Es wurden Extrusionsversuche zur Herstellung von kationischer Kartoffelstärke unter Verwendung von Kartoffelstärke, Natronlauge und 3‐Chlor‐2‐hydroxypropyltrimethylammoniumchlorid (Chlorhydrin) mit dem Ziel durchgeführt, den Einfluß der Extrusionsparameter auf die Reaktionseffizienz (R.E.) und der von ihr abhängigen Substitutionsgrad (D.S.) untersuchen zu können. Die Extrudate wurden dazu benutzt, um eine geeignete Analysenmethode zur genauen Bestimmung des D.S. zu entwickeln.Damit die notwendige analytische Genauigkeit erreicht werden kann, müssen alle stickstoffhaltigen Substanzen, die nicht chemisch an die Moleküle der Stärke gebunden sind. vor der Bestimmung des Stickstoffgehalts der kationischen Stärke quantitativ aus dieser extrahiert werden. Es konnte mit Extraktionsexperimenten gezeigt werden, daß die Extrahierbarkeit solcher Substanzen aus gemahlenen kationischen Kartoffelstärkeextrudaten von der Penetration des Lösungsmittels durch die Extrudatpartikel und der Diffusion der löslichen Substanzen in den Partikeln in das Lösungsmittel abhängt. Optimale Ergebnisse wurden für die R.E. durch Suspendieren von einem Teil gemahlenem kationischem Kartoffelstärkeextrudat in zehn Teilen Lösungsmittel erzielt, das aus 80% Ethanol und 20% Wasser (w/w) bestand. Die Suspension mußte 40min bei 80°C in einem verschlossenen Glasgefäß belassen werden. In dem für die Extrusion gewählten experimentellen Bereich konnten konstante Reaktionsbedingungen für die Kationisierung eingehalten werden. Neben der Variation der Formulierung der reaktiven Komponenten wurde ihr D. S. von der Variation der Extrusionsparameter beeinflußt. In dem für den D.S. untersuchten Bereich von 0,03 bis 0,10 wurde eine R.E. von 80% erzielt.