CZ226199A3 - Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky - Google Patents

Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky Download PDF

Info

Publication number
CZ226199A3
CZ226199A3 CZ992261A CZ226199A CZ226199A3 CZ 226199 A3 CZ226199 A3 CZ 226199A3 CZ 992261 A CZ992261 A CZ 992261A CZ 226199 A CZ226199 A CZ 226199A CZ 226199 A3 CZ226199 A3 CZ 226199A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
guar
endosperm
ammonia
liquid ammonia
explosion
Prior art date
Application number
CZ992261A
Other languages
English (en)
Inventor
Ties Karstens
Armin Stein
Original Assignee
Rhodia Acetow Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Acetow Ag filed Critical Rhodia Acetow Ag
Publication of CZ226199A3 publication Critical patent/CZ226199A3/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/14Hemicellulose; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0087Glucomannans or galactomannans; Tara or tara gum, i.e. D-mannose and D-galactose units, e.g. from Cesalpinia spinosa; Tamarind gum, i.e. D-galactose, D-glucose and D-xylose units, e.g. from Tamarindus indica; Gum Arabic, i.e. L-arabinose, L-rhamnose, D-galactose and D-glucuronic acid units, e.g. from Acacia Senegal or Acacia Seyal; Derivatives thereof
    • C08B37/0096Guar, guar gum, guar flour, guaran, i.e. (beta-1,4) linked D-mannose units in the main chain branched with D-galactose units in (alpha-1,6), e.g. from Cyamopsis Tetragonolobus; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23LFOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L29/00Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof
    • A23L29/20Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents
    • A23L29/206Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin
    • A23L29/238Foods or foodstuffs containing additives; Preparation or treatment thereof containing gelling or thickening agents of vegetable origin from seeds, e.g. locust bean gum or guar gum
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73Polysaccharides
    • A61K8/737Galactomannans, e.g. guar; Derivatives thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Description

Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky
Qblast_techniky
Vynález se týká způsobu zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získaných výrobků v podobě částic guarového endospermu /guarových odštěpků/ po explozi s amoniakem, guarové mouky a guaranového prášku.
Dosavadní_stav.techniky
Guarová kouká se používá v potravinářském průmyslu jako stabilizátor poživatelného ledu a některých měkkých sýrů, jako pojivo a zahušfovadlo omáček a podobných výrobků, jakož i v kosmetickém průmyslu. V technice se guarová mouka používá k apretaci a šlichtování textilií a jako zahušfovadlo textilních tiskařských past. Velké množství guarové mouky se rovněž používá v papírenském průmyslu jako přísada k holandrování při výrobě silnějších papírů.
Hlavní složkou guarové mouky je guaran. Guaran je galaktomanan, který sestává asi z 36 % hmot. D-galaktózy a ze 64 ·% hmot. manózy. Manózové jednotky jsou ve formě pyranózy spolu spojeny beta-1,4-glykozidicky do dlouhých hlavních řetězců, na kterých jsou fixovány alfa-l,6-glykozidickými vazbami galaktózové jednotky ve formě pyranózy. U guaranu nese každý druhý manéžový stavební kámen hlavního řetězce jednu postranní galaktózovou skupinu. Průměrná molekulová hmotnost guaranu je většinou značně vyšší než 200.000.
Guaran je obsažen v endospermu semene guarového bobu, Cyanopsis tetragonoloba, který je rozšířen v Indii a od r. 1944 se pěstuje v USA ve větším měřítku. Endosperm je zásobárnou živin pro vývoj klíčku při klíčení. Poněvadž je guar dvojděložná rostlina, jsou v každém semeni dvě půlky endospermu. Tyto půlky endospermu obklopují klíček, přičemž samy jsou obklopeny semennou slupkou, která má obvykle světlehnědou barvu. Vlastní endosperm sestává z bu• · ·· · ··· něčné vrstvy, aleuronu, a ze živné a zásobní látky, guaránu. Buňky aleuronové vrstvy obsahují množství aleuronových zrnek, tzn. zahuštěných bílkovinných vakuol. V aleuronových buňkách se při klíčení guarového semene syntetizují enzymy a ukládají se do endospermu, aby mobilizovaly rezervní látky. Obě převládající enzymové aktivity jsou aktivity alfa-galaktozidázy a beta-manázy.
Odstraňování slupky semene a klíčku se technicky realizuje mletím a mechanickým vytříděním. Při tom se využívá rozdílně tvrdosti součástí semene. Vícestupňové mletí a prosévání se často kombinuje s jinými technickými operacemi k rozdrcení semen a roztřídění součástí. Existují různé druhy mlýnů, které mohou být použity ve spojení s pražícími postupy nebo s úpravou semen vodou nebo kyselinou. Obzvláště je nutno dbát na to, aby se důkladné odstranily klíčky při použití pro potraviny. Vyčištěný endosperm se prodává pod označením ’'guarové odštěpky .Guarové odštěpky se obvykle melou na prášek, který je nazýván......
guarová mouka nebo prášková guarová guma. Obal endospermu guarových odštěpků, který obsahuje bílkoviny, se při tom neodstraňuje. Při některých způsobech použití jev guarové mouce na překážku podíl bílkovin dodávaný obalem, který obsahuje bílkoviny. Existuje tedy potřeba jednoduchého a účinného způsobu, kterým by bylo možno izolovat z guarových odštěpků guaran ve velmi čisté formě.
Mletí guarových odštěpků je kromě toho spojeno se značnými nároky na elektrickou energii. Podmínky mletí jsou navíc ovlivňovány viskozitou vodného roztoku guaranu, popřípadě jeho derivátů. Je tedy žádoucí, aby byl k dispozici způsob, při kterém by nebylo zapotřebí mletí guarových odštěpků.
Vodné roztoky guarové mouky, která je komerčně dostupná, jsou obvykle kalné. Zakalení je vyvoláváno především přítomností nerozpustných podílů endospermu. Deriváty připravené z guarové mouky obecně vykazují lepší rozpustnost a čirost roztoků. Zlepšená čirost je důsledkem derivatizace a solubilizace nerozpustných znečištěnin semene. Pro určité aplikace jsou však i vlastnosti derift ftft · • ftft · • ftft ftftft vatizované guarové mouky nevyhovující. Tak například vykazuje karboxymethylovaný guar relativně vysokou strukturní viskozitu, ale jen s mále zřejmým chováním neivtonské kapaliny při nízké střihové rychlosti. Při použití karboxymethylovaného guaru jako zahuštovadla při tisku textilu se objevuje u komerčních produktů špatná vymývatelnost. Příčina tkví pravděpodobně v nehomogenním rozdělení substituentů, která spočívá v tom, že se derivatizace provádějí heterogenní reakcí s guarovými odštěpky. Ani mletím na velmi malou velikost částic není možné tuto nevýhodu úplně odstranit. Existuje tedy potřeba takového guarového výrobku, který je dokonale rozpustný ve vodě, popřípadě který může být derivatizován homogenní reakcí.
Úkolem vynálezu je tedy předložení takových návrhů, kterými by bylo možno uspokojit výše zmíněné požadavky. Zejména je zapotřebí zlepšit využitelnost a zpracovatelnost částic guarcvého endospermu /guarových odštěpků/,rovněž i mletí na guarovou mouku. Navíc má být umožněno jednoduše a efektivně izolovat čistý guaran z guarových odštěpků tak, aby nebylo nutné mlít guarové odštěpky a tak, aby guaran byl dokonale rozpustný ve vodě a mohl být derivatizován homogenní reakcí.
Podstata_vynálezu
Podle nos ti vynálezu se tento úkol řeší a zpracovatelnosti guarového tice guarového endospermu /guarové způsobem zlepšování využ endospermu, při kterém itels e čás — odštěpky/ uvádějí do sty.
kapalným amoniakem při výchozím tlak a při teplotě nejméně asi amoniaku stačí přinejmenším ke tlaku vyšším než je atmosférický 25 °C, přičemž.množství kapalného zvlhčení povrchu částic guarového endospermu, a objem, který je k dispozici systému částice guarového endospermu/kapalný amoniak, se snížením tlaku nejméně asi o 0,5 MPa explozivně zvětší a tím se obal částic guarového endospermu roztrhne.
Ve spise 7í0 ^6/30411 je zveřejněn způsob aktivizace polysacharidů explozí s amoniakem. V jednom příkladu se guarová mouka zpracováβ ♦ • ·
- 4 vá s kapalným amoniakem a explozí.. Podle spisu AG 9 5/30411 není samozřejmé používat místo guarové mouky neporušené Částice guarového endospermu jako výchozí materiál.
Q guarového endospermu jako výchozího materiálu jde především o částice endospermu, které nejsou předem podstatně rozmělněny, tsn jde v podstatě o neporušené guarové odštěpky.
Při zpracovávání guarových odštěpku s kapalným amoniakem může kapalný amoniak pronikat do obalu obklopujícího guarové odštěpky a vniknout do polysacharidového jádra. Při následující explozi se rázem značně zvětší objem vniklého amoniaku. Plynný amoniak nemůže již dostatečně rychle uniknout obalem a roztrhne povrch guarových odštěpků. Guaran, který je obsažen v nativníchguarových odštěpcích je mikrokrystálický a má obvykle stupeň, krystalinity asi od 2C do 30 Působením kapalného amoniaku nastává alespoň částečné nabobtnání polysacharidové substance. Intermolekulární .vazby vodíkovými můstky mezi řetězci.molekul se uvolňují, poněvadž molekula amoniaku konkuruje hydroxylovým skupinám sousedních molekul. Při explozi se amoniak, který je mezi řetězci molekul, odpaří. Řetězce molekul, jejichž intermolekulární vazby vodíkovými můstky byly uvolněny, se od sebe odtrhnou. To umožňuje zpřístupnění oblastí, které jsou pro reagencie normálně jen obtížně dostupné. Zejména polysaoharidový podíl se explozí s amoniakem stane ve vodě rozpustným. Guaran v explodovaných guaroiých odštěpcích' již není krystalický, ale amorfní.
Když se v souvislosti se způsobem podle vynálezu mluví o explozivním' pak je tento pojem třepa chápat úzce. S výhodou probíhá explozivní zvětšení objemu za dobu kratší než 1 s, zejména kratší než 0,5 s. Exploze amoniaku při způsobu podle vynálezu může probíhat po dávkách nebo kontinuálně. Odštěpky guarcvého endospermu a kapalný amoniak se uváóějí do styku s výhodou v tlakovém zařízení a systém odštěpky guarováho endospermu/kapalný amoniak se uvolňuje převedením do explozního prostoru, který má proti tla kovému zařízení větší, objem. S výhodou je výchozí tlak v rozmezí asi od 0,5 až do 4,6 MPa a zejména v rozmezí asi, od 2,5 až do 3,0 • · ·· • · · — —
·· ·· • · · · • · · · · · • · · · ·
MPa. minimální pokles tlaku 0,5 MPa j-e kritický. Pokud je nižší pak se nedosáhne cíle vynálezu. Horní mezní hodnota asi 4-, 6 MPa nemá při překročení žádné dalekosáhlé výhody. Její nastavení je· podmíněno poměrně vysokými náklady na zařízení, takže další zvyšování nemá po praktických úvahách smysl. S uvedenými mezemi tlaků koreluje teplota asi od 25 až do 85 °C, popřípadě od 55 až do 65° C. S výhodou se výchozí tlak v systému odštěpky guarového endospermu/kapalný amoniak explozivně snižuje nejméně asi o 1 MPa a zejména asi o 5,0 MPa. S výhodou próoíhá exploze v explozním prostoru, ve kterém se udržuje vakuum.
Do tlakového zařízení se musí natlačit dostatečné množství amoniaku, aby za tlakových, resp. teplotních podmínek, potřebných podle vynálezu, byl k dispozici kapalný amoniak a aby byl smočen alespoň povrch odštěpků guaroveho endospermu. S výhodou připadá na 1 hmot. díl odštěpků guaroveho endospermu asi 1 hmot. díl kapalného amoniaku, zejména nejméně asi 2 hmot. díly a s obzvláštní výhodou asi 5 až 10 hmot. dílů kapalného amoniaku.
Stupeň exploze amoniaku při způsobu podle vynálezu se může provádět bul diskontinuálne nebe kontinuálně. Při diskontinuálním provedení způsobu má aparatura v podstatě tlakovou nádrž, která se může plnit zpracovávaným materiálem, a k té je přes ventil připojena záchytná nebo expanzní nádrž. Zde je nutno dbát na to, aby ventil měl při otevření velký světlý otvor, aby v průběhu exploze neucpávaly odštěpky guaroveho endospermu otvor a neunikal pouze amoniak. Expanzní nádrž má ve srovnání s tlakovou nádrží mnohonásobně větší objem, například objem.tlakové nádrže činí i litr a objem expanzní nádrže 50 litrů. Tlaková nádrž je spojena s přívodem amoniaku, popřípadě s přiřazeným zařízením pro zvyšování tlaku. K dalšímu zvyšování tlaku může být kromě toho přidáno vedení pro inertní plyny, například dusík.
Při kontinuálním způsobu by oostup mohl být prováděn s použitím trubkového nebo válcového tlakuvzdorného reaktoru, ve kterém nastává kontakt odštěpků guarového endospermu s kapalným amoniakem ve válci reaktoru a impregnovaný materiál se pomocí dopravního
- Ο • · 44
4444 444 ·· ·· ·* > · · * * # !
• ···· · · ·Α1
I 4 4 4 4 4 4 4 ··· ·· .sportuje v codobezátky reaktorem a periodicky se vynáší ventilem nebo vhodným systémem tlakových propustí do záchytného prostoru.
Doba kontaktu kapalného amoniaku s odštěpky guarcvého endospermu není kritická. S výhodou činí přinejmenším asi 1 min, zpravidla 4 až 8 min nebo více. Fo explozi obsahuje získaný materiál obvykle méně než asi 2 / hmot. amoniaku. Zbytkový obsah amoniaku není pro další postup kritický.
První výhodné zdokonalení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se materiál po explozi s amoniakem extrahuje extrakčním činidlem, takže guaran přejde převážně do roztoku a obaly endos permy, zůstanou v podstatě nerozpuštěny, oddělí se a z roztoku guaranu se popřípadě získává guaran.
Výhodná extrakční Činidla pro extrakci materiálu po explozi s amoniakem jsou vodná media, zejména voda, popři pádě,jiná rozpouštědla se srovnatelnými rozpouštěcími vlastnostmi. Při extrakci materiálu po explozi s amoniakem, například vedou, se rozpouští polysacharidový podíl guarových odštěpků ochotně, zatímco obaly odštěpků zůstanou nerozpuštěny a mohou se oddělit obvyklými technikami, například filtrací nebo odstředěním. Explodovaný materiál se extrahuje extrakčním činidlem s výhodou při teplotě asi od 25 až do 95 °C.
Vodný roztok guaranu jako takový lze použít například k derivatizacím v homogenní vodné fázi nebo vysušit obvyklými postupy, K vysušení je vhodné především rozprašovací sušení nebo sušení v bubnu. Získaný prásek je ve vodě výborně rozpustný za tvorby velmi čirých roztoků.
Způsobem podle vynálezu se tedy získává guaran jako vodný roztok, popřípadě jako prášek s vynikající rozpustností ve vodě, takže pro vytvoření rozpustnosti ve vodě není již zapotřebí nějaká dalekosáhlá derivatizace. Pokud je to v některých případech žádoucí, posky• 4 • · 4
4444 »44 * * > 4 4 » · 444 » 4 4 » 4 4
4
1
4 4 4 tuje derivatizace guaranu, získaného podle vynálezu, produkty s překvapivé lepšími vlastnostmi, poněvadž díky zlepšené přístupnosti pro derivatizační reakce se získávají více homogenní produkty derivatizace. Jejich příprava je možná s menší spotřebou chemikálií a s nižším výskytem vedlejších produktů. Homogenita rozdělení substituentů je přitom vyšší. Při způsobu podle vynálezu netrpí guaran odbouráváním produktů derivatizace, které by stálo za zmínku. Rentgenovými spektry bylo možno dokázat, že původně alespoň částečně krystalický guaran je nyní amorfní. Molekulová hmotnost je zřetelně nižší než molekulová hmotnost výchozího materiálu. Jako rámec pro guaran, který se získává podle vynálezu extrakcí guarových odštěpků po explozi s amoniakem, lze pokládat molekulovou hmotnosti asi od 1,5 až do 2,5 milionů,zejména asi od
1,8 až do 2,2 milionů. Podíl guaranových odštěpků po explozi s amoniakem podle vynálezu ve frakci rozpustné ve vodě je v rozmezí asi od 53 až do 59 % hmot. , zejména v rozmezí asi od 56 až do 66 hmot. Když se guarové odštěpky získané podle vynálezu po explozi s amoniakem podrobí obvyklému mletí na velikost částic o něco větší než asi 100 ýim, tak to potom vede k dalšímu snížení molekulové hmotnosti guaranu v umletém materiálu. Zde vycházejí hodnoty molekulové hmotnosti asi od 1,4 až do,1,65 milionů, zatímco podíl rozpustný ve vodě činí asi 65 až 77 % h^nt,
Když se posléze guarové odštěpky vysuší a potom rozemelou na velikost částic asi ICO μη, pak se projeví mimořádně silný pokles molekulové hmotnosti guaranu. V těchto případech má guaran molekulovou hmotnost v rozmezí asi od 450.0C0 až do 900.000, přičemž podíl rozpustný ve vodě je v rozmezí asi od 71 až do 85 hmot.
Guarové odštěpky získané podle vynálezu, resp. po explozi s amoniakem, lze navíc charakterizovat takto ; mají obal roztržený explozí s amoniakem. Tento obal zůstává po explozi s amoniakem v podstatě chemicky nezměněn. Guaran, který je obsažen v guarových odštěpcích nebo který je z nich získáván, má vyšší aktivitu při chemických reakcích, tak například při etherifikaci /karboxymethylaci/, zejména pak při silylaci. Guaran, který je ještě obsažen, je porézní a amorfní, pórovitost lze popsat takto: exploze
- 8 • · • · ···· ··· ·· ·< ·· ·*
I · · * · · · » ···· · · · • · · · * ··· ··· • · · · · · ·· ·· ·· ·'· s amoniakem vytváří v guarových odštěpcích vakuoly /dutiny/ uvnitř odštěpků, které působením unikajícího plynného amoniaku jsou s povrchem spojeny kanálky. Ve sbobtnalém stavu jsou odštěpky nabobtnány až na trojnásobek svého objemu. Porcvitost lze dokázat elektronovou rastrovou mikroskopií. Molekulová hmotnost je v rámci, který je uveden, výše. Podíl rozpustný ve vodě, který se v podstatě vztahuje na guaran, byl výše rovněž rámcově charakterizován. Navíc se ukázalo, že bobtnavost guarových odštěpxů po explozi s amoniakem při srovnání s neexploáovanými nativními materiály silně vzrůstá, což platí též pro nejrůznější media, například pro vodu nebo směs ' 'voda a soda'' přiteplotě místnosti nebo také při zvýšených teplotách. Při měřeních při teplotě 23 °C ve vodném prostředí se ukázalo, že podle vynálezu získané odštěpky mely téměř o ICO větší bobtnavost než nativní srovnávací produkty po době bobtnání 60 min. U předpokládaného objemu bobtnání to znamená, že se toho dosáhne u guarových odštěpků podle vynálezu za poloviční dobu. Když v ojedinělých případech, se zřetelem k určitým aplikacím guaranu, nestačí sušení k odstranění zbytkového amoniaku, pak lze tento zbytkový amoniak dalekosáhle a dostatečně odstranit tak, že se provede výměna například s isopropylalkoholem. Dále se ukázalo, že guarové odštěpky po explozi s amoniakem mají méně těkavého podílu než srovnávací odštěpky. Navíc je čirost roztoku guarových odštěpků po explozi s amoniakem nepatrně vyšší než čirost srovnávacích odštěpků. Podle zlepšené transparence se lze domnívat, že guarové odštěpky po explozi s amoniakem obsahují méně látek nerozpustných ve vodě.
Další zdokonalení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že při explozi s amoniakem, použité podle vynálezu, se získané explodované guarové odštěpky běžným způsobem melou na guarovou mouku.
Zde se obvykle dává přednost tomu, že se v příběhu mletí přidává voda. Pokud by v některém případě neměla být při mletí přítomna voda, potom se před mletí zařadí sušení.
Následující příklady provedení vynález blíže ilustrují.
- Μ ·>» ·· ·· ·· • · · · · · · • · · · · · ♦ · ·
Příklady ΟχθΖθίήθϋ-ί
Příklad 1
300 £ komerčně dostupných guarových odštěpků se umístí do autoklávu s objemem 1 litr, s dvojitou stěnou na ohřívání parou. Potom se přes ventil vtlačí do autoklávu 500 g kapalného amoniaku. Dodatečným parním ohřevem se teplota zvýší na 66 C. Při tom se uvnitř autoklávu ustaví tlak a^si 2 MPa. Systém se za těchto podmínek udržuje po dobu 60 s. Potom se otevřením ventilu /průměr otvoru 4 cm/ v systému naráz úplně uvolní tlak do záchytné nádrže s objemem 30 litrů. Obsah amoniaku v produktu přetlačeném do záchytné nádrže je asi 0,8 %> hmot., vztaženo na guar.
Sxploze amoniaku způsobí roztržení povrchu odštěpků, zatímco u nezpracovaných odštěpků zůstává povrch hladký a uzavřený.
Příklad 2 g guarových odštěpků se po explozi s amoniakem umístí do temperované nádoby s dvojitým pláštěm, která obsahuje 152 g vody s teplotou 50 °C. Nádoba je opatřena míchadlem /Heidolph 3ZP2101 elektronioký pohon/, které umožňuje sledovat točivý moment míchané hmoty. Použité míchadlo je ploché míchadlo, pracuje se při 250 ot/min. Průběh točivého momentu odpovídá odporu, který klade vodný roztok míchadlu a tím i viskozitě vodného roztoku. Viskozita závisí na množství -rozpuštěného guaranu a stoupá se zvyšující se koncentrací tohoto biopolymeru. Fo 2,5 h dosáhne průběh točivého momentu roviny. Z toho lze usuzovat, že je rozpouštění ukončeno. Při vizuálním pozorování je možno rozeznat nerozpuštěné částice /obal endospermu/, které oo zastavení míchadla klesají na dno aparatury. Získaný roztok je čirý a může být dekantován.
Při srovnávacích pokusech se nezpracované guarové odštěpky /komerč ní forma/ míchají ve vodě za stejných podmínek a sleduje se průběh točivého momentu. Dále se nezpracované odštěpky míchají ve 4% vodném amoniaku při teplotě 25 °C. Průběžně se sleduje okamži- 10 ···· ··· tý točivý moment. Při srovnávacích pokusech se viskczita pozorovatelně nezvyšuje. To naznačuje, že se guaran z nezpracovaných guarových odštěpků vuoec nerozpouští.
Rozsáhlá stanovení prokazují toto: analýzou gelovou chromatografií lze zjistit, že guarové odštěpky po explozi s amoniakem obsahují guaran s molekulovou hmotností 1,996.000 a 61 % hmot. podílu rozpustného ve vodě. Odpovídající hodnoty u srovnávacích odštěpků udávají molekulovou hmotnost 278.9C0 a 51 > hmot. rozpustného podílu.
Příklad 3
Má být zjištěn vliv mletí a popřípadě předcházejícího sušení na molekulovou hmotnost guaranu v získané guaranové mouce, jakož i podíl frakce rozpustné ve vodě. Proto se použij,í jednak nativní guarové odštěpky, jednak guarové odštěpky po explozi s amoniakem podle příkladu 2. V jednom případě se mele pouze do střední velikosti průměru částic větší než ICO Jam. To se,provádí v tzv. kryo-mlýně za šetrných podmínek a také za přídavku kapalného dusíku. Navíc se provede pokus, při kterém se mletí provádí do střední velikosti částic asi 100 ;um, přičemž se suší ve vakuové sušárně přes noc při teplotě 40 °C. Získají se údaje, které jsou patrny z následující tabulky:
i nativní gua r. odštěpky odštěpky po explozi
molekulová hmotnost frakce rozpustná ve vodě 'molekulová hmotnost 1 1 frakce rozpustná ve vodě
guar.odštěpky 2,789.00 51 % 1,996.000 61 %
guar.odštěpky oo mletí i/ 1,720.000 60 % 1,510.00 71 >
gu^r. odštěpky po sušení a mletí 2/ 1,129.000 66 % 577.400 78 %
• 9 · 99 9« 99 99
999 9 · · · ·9 9 • · · 9 999 9 99 9 • 9 99 99 99 999999
Poznámkyi
Provádí se šetrné kryomletí za přídavku kapalného dusíku do průměru částic většího než ICO /ím.
Zde se nejdříve provádí sušení ve vakuu při teplotě 40 °C přes noc. Následuje šetrné kryomletí za přídavku kapalného dusíku do průměrné velikosti částic ICO pna.
?.pámysloyá _využitelnost
Vynález se týká významného zlepšení využití guarových odštěpků, a to explozí s kapalným amoniakem, čímž vznikne v podstatě nový materiál, který poskytne jednak mouky nových vlastností, jednak surovinu pro hospodárnější získávání polysacharidů guaranu.

Claims (16)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarovéh.o endosperau, při kterém se částice guarového endospermu /guarové odštěpky/ uvádějí do styku s kapalným amoniakem při výchozím tlaku vyšším než je atmosférický tlak a při teplotě nejméně asi 25 °C, přičemž množství kapalného amoniaku stačí přinejmenším ke zvlhčení povrchu částic guarového endospermu, a objem, který je k dispozici systému částice guarového endospermu/kapalný amoniak, se snížením tlaku nejméně asi o 0,5 MPa explozivně zvětší a tím se obal částic guarového endospermu roztrhne.
  2. 2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že se explozivní zvětšení objemu provádí v průběhu doby kratší než 1 s.
  3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se t í m , že se částice guarového endospermu a kapalný amoniak uvádějí do styku v tlakovém zařízení a systém částice guarového endospermu/kapalný amoniak se uvolní převedením do prostoru pro explozi, který má větší objem než tlakové zařízení.
  4. 4. Způsob podle alespoň některého z nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že se výchozí tlak nastavuje v rozmezí asi od 0,5 as do 4,6 MPa.
  5. 5. Způsob podle nároku 3 nebo 4,vyznačující se t í m , že se teplota v tlakovém zařízení před explozivním zvětšením objemu nastavuje v rozmezí asi od 25 až do 85 °C.
  6. 6. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že· se výchozí tlak explozivně snižuje nejméně asi o 1 MPa.
  7. 7. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vy-13 ·* • · ·
    - .· • ·® · · ·· ·· • · • · · · značující se ΐ ί m , že se na 1 hmot. díl částic guarového endospermu používá nejméně 1 hmot. díl kapalného amoniaku.
  8. 8. Způsob podle alespoň jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že se explodovaný materiál uvádí do styku s extrakčním činidlem, takže guaran v podstatě přejde do roztoku a slupky endospermu zůstanou v podstatě nerozpuštěny, obaly endospermu se oddělí a popřípadě se z roztoku guaranu získává guaran.
  9. 9. Způsob podle nároku 8,vyznačující setím, že se používá vodné extrakční činidlo, zejména voda.
  10. 10. Způsob podle nároku 8 nebo 9, vyznačující se ΐ í m , že se explodovaný materiál extrahuje extračním činidlem při teplotě asi od 25 až do 95 C.
  11. 11. Způsob podle některého z nároků 8 až 10, vyznačuj í c í se t í m , že se obaly endospermu oddělují filtrací nebo odstřelováním.
  12. 12. Způsob podle některého z nároků 8 až 11, v yznačují cí se tím, že se guaran získává rozprašovacím sušením.
  13. 13. Guaranový prášek,1 který lze získávat způsobem podle některerého z nároků 8 až 12.
  14. 14. Způsob podle nároku 1,vy značující se tím, že se materiál po explozi s amoniakem semílá na guarovou mouku.
  15. 15. Částice guarového endospermu /guarové odštěpky/ po explozi s amoniakem, které lze získat způsobem podle alespoň jednoho z nároků 1 až 7.
  16. 16. G-uarová mouka, která se získává způsobem podle nároku 14.
CZ992261A 1996-12-23 1997-12-22 Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky CZ226199A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19654251A DE19654251A1 (de) 1996-12-23 1996-12-23 Verfahren zur Isolierung von Guaran aus Guar-Endosperm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ226199A3 true CZ226199A3 (cs) 1999-09-15

Family

ID=7816148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ992261A CZ226199A3 (cs) 1996-12-23 1997-12-22 Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky

Country Status (19)

Country Link
US (1) US6348590B1 (cs)
EP (1) EP0946599B1 (cs)
KR (1) KR20000069634A (cs)
CN (1) CN1234040A (cs)
AT (1) ATE199379T1 (cs)
AU (1) AU715312B2 (cs)
BR (1) BR9713088A (cs)
CA (1) CA2274081C (cs)
CZ (1) CZ226199A3 (cs)
DE (2) DE19654251A1 (cs)
EA (1) EA199900587A1 (cs)
EE (1) EE9900241A (cs)
ID (1) ID22798A (cs)
IL (1) IL130076A0 (cs)
NZ (1) NZ335980A (cs)
PL (1) PL334219A1 (cs)
TR (1) TR199901443T2 (cs)
WO (1) WO1998028337A1 (cs)
YU (1) YU29399A (cs)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004046197A2 (en) 2002-11-14 2004-06-03 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Genes for galactomannan production in plants and methods of use
US8895480B2 (en) * 2004-06-04 2014-11-25 Baker Hughes Incorporated Method of fracturing using guar-based well treating fluid
WO2008011187A2 (en) * 2006-07-20 2008-01-24 Rhodia Inc. Method for making derivatized guar gum and derivatized guar gum made thereby
US20100285534A1 (en) * 2007-04-19 2010-11-11 Mascoma Corporation Combined thermochemical pretreatment and refining of lignocellulosic biomass
CA2685177A1 (en) * 2007-05-02 2008-11-13 Mascoma Corporation Two-stage method for pretreatment of lignocellulosic biomass
US20080277082A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Andritz Inc. High pressure compressor and steam explosion pulping method
US9102855B2 (en) * 2008-12-18 2015-08-11 Schlumberger Technology Corporation Removal of crystallinity in guar based materials and related methods of hydration and subterranean applications
US8030250B2 (en) * 2009-07-17 2011-10-04 Baker Hughes Incorporated Method of treating subterranean formations with carboxylated guar derivatives
US9194223B2 (en) * 2009-12-18 2015-11-24 Baker Hughes Incorporated Method of fracturing subterranean formations with crosslinked fluid
US8371383B2 (en) * 2009-12-18 2013-02-12 Baker Hughes Incorporated Method of fracturing subterranean formations with crosslinked fluid

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496670A (en) * 1947-06-19 1950-02-07 Gen Mills Inc Polyhydroxyalkyl ethers of carbohydrate gums
DE1261384B (de) * 1963-12-21 1968-02-15 Friedrich Kurz Dipl Ing Verfahren zur Gewinnung von Guargummi aus Guarsaat
US3912713A (en) * 1973-08-29 1975-10-14 Scholten Honig Research Nv Guar gum derivatives and process for preparation
AU7515981A (en) * 1980-09-22 1982-04-01 Meyhall Chemical Ag Polymeric thickener
DE3331701A1 (de) * 1983-09-02 1985-03-21 Toseno - Betrieb Günter Dörnbrack, 2000 Hamburg Verfahren zur herstellung eines diaetetischen guarenthaltenden nahrungsmittels, das diaetetische nahrungsmittel sowie die verwendung des diaetetischen nahrungsmittels
US5171592A (en) * 1990-03-02 1992-12-15 Afex Corporation Biomass refining process
DE4329937C1 (de) * 1993-09-04 1994-11-24 Rhodia Ag Rhone Poulenc Verfahren zur Behandlung von Cellulose zu deren Aktivierung für nachfolgende chemische Reaktionen
US5489674A (en) * 1994-06-09 1996-02-06 Rhone-Poulenc Inc. Guar gum composition and process for making it
HUP9802337A3 (en) * 1995-03-25 1999-03-29 Rhodia Ag Rhone Poulenc Process for activating polysaccharides, polysaccharides produced by this process, and use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO1998028337A1 (de) 1998-07-02
YU29399A (sh) 2000-10-30
DE19654251A1 (de) 1998-06-25
DE59703082D1 (de) 2001-04-05
PL334219A1 (en) 2000-02-14
CA2274081C (en) 2004-06-01
EE9900241A (et) 1999-12-15
AU715312B2 (en) 2000-01-20
US6348590B1 (en) 2002-02-19
TR199901443T2 (xx) 1999-09-21
IL130076A0 (en) 2000-02-29
AU6091198A (en) 1998-07-17
EP0946599A1 (de) 1999-10-06
EA199900587A1 (ru) 2000-02-28
BR9713088A (pt) 2000-03-28
ID22798A (id) 1999-12-09
KR20000069634A (ko) 2000-11-25
CN1234040A (zh) 1999-11-03
CA2274081A1 (en) 1998-07-02
EP0946599B1 (de) 2001-02-28
ATE199379T1 (de) 2001-03-15
NZ335980A (en) 2000-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Brillouet et al. Composition of cell walls from cotyledons of Pisum sativum, Vicia faba and Glycine max
Encalada et al. Antioxidant pectin enriched fractions obtained from discarded carrots (Daucus carota L.) by ultrasound-enzyme assisted extraction
Xie et al. Effect of yeast mannan treatments on ripening progress and modification of cell wall polysaccharides in tomato fruit
Ebringerová et al. An overview on the application of ultrasound in extraction, separation and purification of plant polysaccharides
Fannon et al. Interior channels of starch granules
Knee Polysaccharides and glycoproteins of apple fruit cell walls
CZ226199A3 (cs) Způsob zlepšování využitelnosti a zpracovatelnosti guarového endospermu a tímto způsobem získané výrobky
Redgwell et al. Cell wall changes in kiwifruit following post harvest ethylene treatment
Pflugfelder et al. Dry matter losses in commercial corn masa production
Etokakpan et al. Comparative studies of the development of endosperm-degrading enzymes in malting sorghum and barley
Razzaq et al. Barley β-glucan-protein based bioplastic film with enhanced physicochemical properties for packaging
NO116690B (cs)
EP2252158A1 (en) Method of producing a bran product
EP3145958B1 (en) Cellulose microfibrils
JPH07502057A (ja) 植物質によるゲルの製造
JP4270596B2 (ja) 穀類外皮から水溶性糖類を製造する方法
Do et al. Isolated potato parenchyma cells: Physico-chemical characteristics and gastro-small intestinal digestion in vitro
Lazaridou et al. Composition and molecular structure of polysaccharides released from barley endosperm cell walls by sequential extraction with water, malt enzymes, and alkali
Nguyen et al. Production of xyloglucan component extracted from tamarind (Tamarindus indica) seeds using microwave treatment for seed decortication
Smith et al. Chemical composition of the cell walls of Lolium multiflorum endosperm
Han et al. Effects of protein on crosslinking of normal maize, waxy maize, and potato starches
Koh et al. Cell wall composition of alginate coated and pulsed light treated fresh-cut cantaloupes (Cucumis melo L. Var. Reticulatus Cv. Glamour) during chilled storage
Chen et al. Effect of dry-heating with pectin on gelatinization properties of sweet potato starch
Li et al. Starch extraction: principles and techniques
WO2003014165A1 (en) EXTRACTION OF β-GLUCAN FROM CEREALS

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic