CN103449748A - 作为建筑材料化合物中加气剂的富含谷氨酰胺的肽 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及作为建筑材料化合物中加气剂的富含谷氨酰胺的肽，更具体而言，涉及富含谷氨酰胺的蛋白质的水解产物的用途，其作为加气剂用于建筑材料化合物中。

Description

作为建筑材料化合物中加气剂的富含谷氨酰胺的肽
技术领域
本发明涉及用于建筑材料混合物的添加剂，其影响了这些建筑材料混合物中的空气含量。 
背景技术
建筑材料混合物，特别是混凝土和灰浆混合物，经常用添加剂处理以影响该混合物中的空气含量和空气空隙的分布。它们通常是球形空气空隙，其直径处于1μm-1mm的量级，它们是在水泥混合过程中有意引入到建筑材料混合物中，以提高水泥石头例如诸如混凝土路面的抗冻融性。加气剂的另一应用领域是再铺平(resurfacing)。在这个中，优先的是气泡的绝缘性质以及减重性质二者。后者对于许多其中与重量有关的其他应用是重要的，例如诸如多孔混凝土或者纸面石膏板或者作为填充材料用于掘土和土木工程工作中。 
空气或者气泡的引入可以如下来进行：通过在混合过程中引入剪切能来进行，或者在多孔混凝土的情况中通过其本身释放气体的添加剂例如诸如铝粒子来进行，其在碱性含水环境中释放出氢气。所形成的空气或者气泡必须通过表面活性剂来稳定，目的是防止在进一步处理过程中空气的除去。这些添加剂(其被描述为加气剂)是现有技术中已经描述的，并且大部分基于有机木材树脂，或者相应的皂类或者基于合成表面活性剂。通常，它们是液体，并且大部分在混合过程中以水溶液加入到建筑材料混合物中。使用液体产品的一个缺点是在上游不包括能量密集型处理并因此是时间密集型和成本密集型处理例如喷雾干燥、封装等来将它们转化成固体形式时，它们不能简单地预混合入干灰浆混合物。 
但是，在其中可以使用液体加气剂的应用中例如诸如在混凝土中，仍然需要便宜的和环境相容性的产品。 
动物、植物和微生物蛋白质作为原料用于众多的工业应用中。在许多情况中，产品的功能和加工性能是通过酸、碱或者酶水解成低分子量肽的混合物而改进的。蛋白质和肽二者是氨基酸的酰胺连接的缩合产物，其是基于它们的分子量来区分的。虽然边界未精确地定义，但是具有小于100个氨基酸的多肽大部分被描述为肽(Chemical Dictionary，Georg Thieme Verlag，2011)。在水解中形成的聚合物同样大部分被描述为肽。与通过蛋白酶选择性酶水解肽键相比(其大部分是在温和反应条件下进行的)，肽键的酸或者碱水解需要剧烈的条件。在高温和极端的pH值时，在谷氨酰胺和天冬酰胺残基水解（其中释放了谷氨酸和天冬氨酸残基）的同时，还发生了一定范围的副反应等。 
为了表征水解产物，经常使用蛋白质的水解度。这定义为基于完全水解(成氨基酸)可释放的氨基通过肽键水解所释放的氨基的数目，并且以百分比值来表示(参见Nielsen，P.M.等人，2001，Journal of Food Science，第66卷第5期)。已经描述了用于此的各种衍生方法，用于氨基的光度检测。一个例子是用邻苯二醛衍生，随后在340nm的波长检测。 
从文献中已知的是植物、动物和微生物蛋白质和由其生产的水解产物和衍生物会有利地影响灰浆的空气夹带(Plank等人2004)。例如JP2000226245A描述了使用酶水解的大豆蛋白质作为水泥组合物中的加气剂。使用蛋白质水解产物作为加气剂还描述在PL160970中。还描述了用于此目的通过酸或者碱的作用所生产的水解产物以及酶水解产物。例如GB2251857A描述了使用碱水解的大豆蛋白质、犄角和蹄蛋白质、牛血蛋白质等。 
实际上水不溶性的、粘弹性的蛋白质部分(其是在用水彻底清洗小麦面粉/小麦生面团后获得的)被称作谷蛋白(同义词：小麦谷蛋白、小麦蛋白质)。它是作为由小麦来生产淀粉过程中的副产物等而产生的。存在于小麦面粉中的蛋白质是由非常复杂的混合物组成的。在1907年T.B.Osborne首次基于小麦面粉蛋白质的溶解性而对其进行了表征。所获得的四个部分因此被称作Osborne部分。它们包括水溶性小麦蛋白质部分、清蛋白和球蛋白、和非水溶性醇溶谷蛋白(麸蛋白)和谷蛋白(麦谷蛋白)(Belitz，H.-D.和Grosch，W.，1999)。也可以对其他谷类的贮存蛋白进行类似的分级。 
谷蛋白本身用作加气剂是已知的。JP52043814A描述了将用于空气携带的小麦谷蛋白与各种水泥相组合使用。Chandra，S.等人描述了将来自小麦面粉的谷蛋白以及酪蛋白和另一种蛋白质用于灰浆中的空气携带(Influence of proteins on some properties of Portland cementmortar，International Journal of Cement Composites and Lightweight Concrete，9(2)，91-94，1987)。此外，EP0181849B1描述了将小麦谷蛋白用作加气剂。 
此外，脂肪酸氯化物和蛋白质或者蛋白质水解产物的缩合产物(其已知的是具有表面活性剂性质)可以作为建筑材料中的加气剂。胶原质及其以这样的方式改性的其水解产物的一个例子描述在FR2680781中。 
因此例如从德国专利申请DE19751512A中已知的是，将植物来源的蛋白质浓缩物作为水泥基粘接剂灰浆中的添加剂组分。具体地，这里所用的豆科蛋白质目的是强化作为载体基底的固体下面的材料与依靠结合性灰浆固定在其上的陶瓷或者矿物表面材料之间的凝固和粘接结合，并且补偿反作用。所用的蛋白质浓缩物是干燥形式的细碎的种子蛋白质(大豆蛋白质)，其是通过已知的加工步骤例如脱皮、研磨或者油提取而获自种子的。 
因此本发明的目的是提供廉价的肽作为水硬性建筑材料化合物中的加气剂。 
发明内容
令人惊讶地，已经发现具有高谷氨酰胺含量的肽或者肽混合物能够将大量的空气保持分散在水硬性建筑材料中。 
将分散在水硬性建筑材料中的空气的量保持意指引入到建筑材料化合物中的空气不会再次从该化合物中逸出。优选该空气直到所述化合物的所谓固化之前都不逸出，固化被理解为表示该化合物粘度升高。 
优选，空气保持在建筑材料化合物中直到凝固。凝固被理解为表示在没有裂纹形成的情况下建筑材料化合物不可能变形。特别优选地，凝固被理解为表示完全硬化。完全硬化与具体的静态性质例如诸如为硬化的建筑材料所确保的断裂强度有关。 
本发明的主题是使用肽或者肽混合物作为水硬性建筑材料中的加气剂，基于肽的总质量，所述肽或者肽混合物具有至少16重量%的谷氨酰 胺，优选至少20重量%，更优选至少25重量%，仍然更优选至少30重量%，仍然更优选至少35重量%的谷氨酰胺。 
本发明的另一主题是含有至少一种肽的组合物，基于肽的总质量，该肽具有至少16重量%的谷氨酰胺，优选大于20重量%，更优选至少25重量%，仍然更优选大于30重量%，特别优选大于35重量%的谷氨酰胺。 
在本发明的上下文中，术语“谷蛋白”、“小麦谷蛋白”和“小麦蛋白质”是同义使用的。 
在本发明的上下文中，谷蛋白的组分被具体理解为其是由Osborne基于其溶解度所表征的那些。所获得的部分称为Osborne部分。它们包括水溶性小麦蛋白质部分、清蛋白和球蛋白和非水溶性醇溶谷蛋白(麸蛋白)和谷蛋白(麦谷蛋白)(Belitz，H.-D.和Grosch，W.，Food Chemistry，第2版/由M.Burghagen从第四德语版翻译，1999，第637页及以下)。也可以对其他谷类的贮存蛋白质进行类似的分级。 
包括前述谷蛋白的组分和/或以其他方式获得的组分，而不考虑它们在整体混合物中的可变分布。不同的质量分布可以是天然来源的或者也可以基于在先分离的或者部分分离的组分的重新混合。 
如果必需，其他蛋白质也可以混入到谷蛋白中。它们可以衍生自其他谷类，例如衍生自黑麦、大麦、燕麦、小米或者大米，和豆类例如诸如豌豆和/或大豆，以及玉米、苋菜(amaranth)和/或奎藜籽(quinoa)。 
小麦被理解为包括小麦属植物的全部禾本科，例如小麦(T.aestivum)，T.antiquorum，波斯小麦(T.carthlicum)，密穗小麦(T.compactum)，T.compositum，T.dicoccides，二粒小麦(T.dicoccon)，硬粒小麦(T.durum)，T.estivum，T.flaksbergeri，T.hybernum，T.ispahanicum，T.kiharae，莫迦小麦(T.macha)，T.orientale，波斯小麦(T.persicum)，波兰小麦(T.polonicum)，金字塔形穗小麦(T.pyramidale)，T.sativum，T.spelta，T.sphaerococcum，T.timopheevii，T.turanicum，T.trugidum，T.urartu，T.vulgare，T.vulgaris，T.zhukovskyi或者T.monococcum。此外还包括Triticum x dimococcum，Triticum x fungicidum，Triticum x soveticum和Triticum x timococcum。所列举的种还可以分成亚种和/或变体例如诸如T.aestivum ssp.spelta。在德语世界中，在本发明的含义中小麦的其他名称 也是已知的，例如诸如Dinkel，Spelz，Schwabenkorn，Franckenkorn，Weichweizen，Emmer，Einkorn或者Hartweizen。任选的，这里它们也可以是小麦属禾本科的不同的变体或者特殊品种。在本发明上下文中，全部这些名称都声称处于术语小麦之下。 
玉米被理解为表示玉蜀黍属的全部禾本科，例如Z.mays，Z.altissima，Z.americana，Z.erythrolepis，Z.hirta，Z.mais，Z.maiz，Z.saccharata，Z.segetalis，Z.vulgaris。属名的同义词是Mays和Mayzea，并且同义的种是例如Mays americana，Mays zea和Mayzea cerealis。所列举的种还可以分成亚种和/或变体例如诸如Z.mays ssp.mays和Z.maysvar.saccharata。在德语世界中，在本发明的含义中玉米的其他名称也是已知的，例如诸如硬质种玉米，马齿种玉米，爆米花，甜玉米，面粉玉米，蜡质玉米和pod玉米。在本发明上下文中，全部这些名称都声称处于术语玉米之下。 
苋菜(Amarant)和奎藜籽被理解为表示苋属和藜属的苋科。苋科和藜科最初被基于形态特征而分配到不同科。最近的分子生物学研究表明了密切的相似性而由此将其分配在名称苋科下的一个科中。提到下面的下面的种作为例子：藜属奎藜籽，C.album ssp.奎藜籽(Willd.)Kuntze，C.album var.奎藜籽(Willd.)Kuntze，C.canihua O.F.Cook，C.ccoyto Toro Torricio，C.cchuchi-huila Toto Torrico，C.chilense Pers.，C.guinoa Krock.C.hircinum(Willd.)Aellen，C.nuttalliae Saff.；藜属L.属的同义词是例如Ambrina Spach，Meiomeria Standl.和Morocarpus Boehm，Amaranthus caudatus，A.mantegazzianus Pass.，A.maximus Mill.，A.edulis Speg.和A.caudatus ssp.mantagazzianus；Amaranthus L.属的同义词是例如Acanthochiton Torr.，Acnida L.，Amblogyna Raf.，Euxolus Raf.，Goerziella Urb.，Mengea Schauer，Montelia A.Gray，Sarratia Moq.和印加小麦(千穗谷)。在本发明的上下文中，全部这些名称都声称处于术语苋菜和奎藜籽之下。 
任选的，种和变体可以表现出不同的多倍性，即，染色体组的提高的数目(双倍体被认为是正常的)，例如三倍体、四倍体、六倍体、八倍体、十倍体或者十二倍体。任选的，所含的染色体组可以来自一个种(同源 体)。但是，它们也可以来源于不同的种(异源倍体)，因此例如异源四倍体染色体组及其类似物也是可能的。任选的，多倍性不必扩展到整个染色体组上(非整倍体)。 
在本发明的上下文中，“富含谷氨酰胺的肽”和“富含谷氨酰胺的蛋白质”被理解为是这样的肽或者蛋白质，其基于该肽或者蛋白质的总质量，包含至少16重量%的谷氨酰胺，优选大于20重量%，更优选至少25重量%，仍然更优选大于30重量%，特别优选大于35重量%的谷氨酰胺。在本发明的上下文中，“肽”被理解为表示具有至少2个氨基酸，优选至少5个氨基酸，更优选至少10个，仍然更优选至少20个氨基酸的链长的氨基酸序列。氨基酸的最大数目可以高到200，优选高到100。该序列可以由天然或者人造氨基酸构成。该肽可以是合成的或者部分合成的性质的，或者也可以作为天然物质从生物圈中的生物体或者从另外的来源中分离。 
该富含谷氨酰胺的蛋白质可以衍生自不同的来源。它们可以是天然来源的以及合成的或者部分合成性质的。任选的，其他的非富含谷氨酰胺的蛋白质可以混入到该富含谷氨酰胺的蛋白质中。这些混合的蛋白质同样可以衍生自不同的来源：天然来源以及合成的或者部分合成性质的。该混合的蛋白质还可以衍生自与富含谷氨酰胺的蛋白质相同的来源。优选地，基于蛋白质的总量至少70重量%的待水解的蛋白质是富含谷氨酰胺的。特别优选的，全部量的蛋白质的谷氨酰胺含量是上述定义的“富含谷氨酰胺的”，即，基于蛋白质的总质量，谷氨酰胺含量是至少16重量%的谷氨酰胺。 
工业蛋白质包含其他添加剂。蛋白质含量因此大部分不是总质量的100%。大多数情况中，蛋白质含量是经由测氮法来确定的，因此例如Syral公司的产品的蛋白质含量是依靠根据Kjeldahl(ISO3188)的方法来确定的。 
任选的，该富含谷氨酰胺的蛋白质可以包含添加剂，例如诸如金属盐、防腐剂等。 
根据本发明优选使用富含谷氨酰胺的蛋白质的富含谷氨酰胺的水解产物。特别优选是酶水解的富含谷氨酰胺的蛋白质。仍然更优选地，本发明使用获自酶水解的蛋白质的富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物，其基于肽的 总质量具有至少16重量%的谷氨酰胺，优选大于20重量%，更优选大于30重量%，特别优选大于35重量%的谷氨酰胺。 
特别优选是本发明使用获自小麦蛋白质的富含谷氨酰胺的肽和/或肽混合物，更优选通过水解小麦蛋白质和特别优选通过酶水解小麦蛋白质来获得。 
还有利的是本发明使用分子量分布为203-100000g/mol，优选500-50000g/mol和特别优选1000-20000g/mol的蛋白质水解产物。 
优选的是，本发明使用分子量分布为203-100000g/mol的蛋白质水解产物，其谷氨酰胺含量基于该水解产物的总质量是至少16重量%。特别优选的是分子量分布为203-100000g/mol的小麦蛋白质的酶水解产物。特别优选的是分子量分布为203-100000g/mol的小麦蛋白质的酶水解产物，其谷氨酰胺含量基于该水解产物的总质量是至少16重量%。 
优选的是本发明使用这样的富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物，其具有基于总肽质量的质量含量大于70%的富含谷氨酰胺的肽，并且其分子量小于14000g/mol。 
同样优选是本发明使用这样的蛋白质水解产物，其是使用酶，优选蛋白酶，更优选内切蛋白酶和特别优选内切蛋白酶来生产的，所述的酶在合适的反应条件下具有很少的或者没有谷氨酰胺水解侧活性(side activity)。优选使用工业品质的市售内切蛋白酶，例子是例如用于清洁剂和食品工业中的内切蛋白酶，特别优选的是这样的内切蛋白酶，其在合适的反应条件下具有很少的或者没有谷氨酰胺水解侧活性(例如Subtilisin Carlsberg，　-胰凝乳蛋白酶，胰岛素，嗜热菌蛋白酶，菠萝蛋白酶，木瓜蛋白酶。市售制剂的例子是例如来自Novozymes公司的Alcalase
Figure BDA00002997271200071
2.4L FG和Neutrase
Figure BDA00002997271200072
0.8L)是优选的。 
谷氨酰胺水解酶和转谷氨酰胺酶催化谷氨酰胺的侧链水解成谷氨酸。谷氨酰胺水解酶侧活性被理解为表示任何酶催化所述的侧链水解的活性。在本发明的含义中，这样的酶是不合适的酶。 
本发明的富含谷氨酰胺的蛋白质的水解产物优选获自小麦、玉米、苋菜和/或奎藜籽的蛋白质，更优选获自小麦和/或玉米的富含谷氨酰胺的蛋白质。 
本发明的富含谷氨酰胺的蛋白质的水解产物以及非本发明的富含谷氨酰胺的蛋白质的水解产物和优选小麦、玉米、苋菜和/或奎藜籽的蛋白质的水解产物可以被认为是部分合成的以及天然的肽二者。 
在本发明的上下文中，如果提及了天然物质例如谷氨酰胺，则由此表示了基本上全部的异构体，特别优选的是天然存在的异构体，即，在此处所述的情况中是L-谷氨酰胺。 
对于天然物质的定义，可以参见“Dictionary of Natural Products”，Chapman和Hall/CRC Press，Taylor和Francis Group的范围，例如参见在线版本2011：http：//dnp.chemnetbase.com/。 
本发明的富含谷氨酰胺的蛋白质、肽和/或肽混合物的另一用途是生产含有该富含谷氨酰胺的蛋白质、肽和/或肽混合物的组合物。 
在本发明的组合物中，富含谷氨酰胺的肽基于干灰浆质量的质量含量优选是0.001-10%，优选0.01-2%和特别优选0.05-0.5%。 
本发明的组合物可以包含一种或多种另外的添加剂。优选添加剂是例如溶剂和粘合剂。作为溶剂，本发明的组合物可以具体包含水或者单羟基或者多羟基单体醇。单羟基醇的例子是乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇。多羟基醇的例子是乙二醇、丙二醇、丁二醇和己二醇。单羟基或者多羟基低聚醇或者聚合醇的例子是丁基二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇或者聚丙二醇。本发明的组合物优选包含一定量的溶剂，以使得溶剂与富含谷氨酰胺的肽的质量比基于溶剂和肽混合物的总质量是0.1-1至100-1，优选0.2-1至20-1和特别优选0.3-1至10-1。 
本发明的组合物还有利于地用于生产建筑材料化合物，优选是水硬性建筑材料化合物。 
“水硬性”建筑材料理解为表示含粘合剂的建筑材料，其是通过加入水和/或空气来硬化的。在这点而言，水可以以液体形式加入，或者任选地来源于环境，例如土壤湿气、大气湿气或者甚至蒸汽。在本发明的上下文中，水硬性建筑材料理解为表示例如混凝土、灰浆和石膏，其例如包含水泥或者基于硫酸钙的化合物例如诸如硬石膏作为水硬组分。 
除了富含谷氨酰胺的肽和/或肽混合物之外，本发明的组合物可以包含选自下面的一种或多种添加剂：流动改进剂、粘合剂、阻滞剂、凝固加速 剂、抗收缩添加剂、溶剂、防腐剂、颜料、防冻剂、聚合物、增稠剂、疏水剂、用于内部固化的添加剂、和/或流动改进剂。 
在它们配制后，本发明的组合物可以是固体或者液体。加入液体添加剂并不意味着所形成的组合物是液体。固体组合物是例如粉状的，液体组合物在使用温度是可流动的。任选的，流动性是通过施加机械力来产生或者提高的。机械力被理解为表示例如振动器或者超声波的作用。使用温度不限于高于0℃的温度范围，甚至使用水作为溶剂时也是如此。 
作为粘合剂，本发明的组合物可以包含例如建筑领域已知的全部粘合剂。本发明的组合物可以包含这些粘合剂中的一种或多种。优选粘合剂选自包含水泥和硫酸钙(或者其含有结晶水的改性形式)的粘合剂，例如诸如石膏。优选粘合剂是水泥或者石膏，特别优选水泥。 
任何已知的水泥可以用作所述的水泥。优选使用这样的水泥，其包含至少一种硅酸钙、铝酸盐和/或铁酸盐。优选使用波特兰水泥(CEM I)、波特兰复合水泥(CEM II)、高炉渣水泥(CEM III)、火山灰水泥(CEM IV)和复合水泥(CEM V)或者高氧化铝水泥，如文献(Cement，Principles of Production and Use，Verlag Bau+Technik，2000)中所述。 
该组合物优选包含沙子作为另外的骨料。沙子优选最大粒径是4mm。该粒径可以通过简单的过筛来确定。除了沙子之外，本发明的组合物还可以包含砂砾。所用砂砾优选的最小粒径大于4mm。 
可以包括在本发明的组合物中的另外的合适的骨料可以例如在关键词混凝土骨料(文献代码RD-02-01140)下从Chemical Dictionary，Georg Thieme Verlag，2011中获取。 
本发明组合物的另外的组分可以是阻滞剂例如诸如葡糖酸盐、酒石酸盐或者膦酸盐，凝固和/或硬化加速剂例如诸如碳酸锂，抗收缩添加剂例如诸如单羟基或者多羟基醇，防腐剂，颜料例如诸如二氧化钛或者有机颜料，防冻剂例如诸如氯化物，聚合物例如诸如丙烯酸酯，用于内部固化的添加剂，有机和无机增稠剂例如诸如淀粉或者膨润土，疏水剂例如诸如硅烷、硅氧烷、硅油或者脂肪酸的盐以及流动改进剂。 
本发明组合物的生产可以通过简单混合，优选通过搅拌来进行。该生产可以以批次方法进行或者连续进行。该组合物的生产优选在0℃- 130℃，优选5℃-60℃的温度进行，特别优选在生产场所当时的外部温度进行。 
本发明的组合物可以例如是建筑材料混合物，优选灰浆或者混凝土混合物。当本发明的组合物包含含有水泥和/或硫酸钙(或者其含有结晶水的改性形式)的粘合剂和任选存在的一种或多种骨料时，它尤其是这样的情况。 
在本发明的组合物中，基于干灰浆质量，富含谷氨酰胺的肽的质量含量优选是0.001-10%，优选0.01-2%和特别优选0.05-0.5%。 
本发明的组合物可以用作建筑材料混合物或建筑材料或者用于生产建筑材料混合物或者建筑材料，特别是灰浆混合物或者混凝土混合物。该建筑材料混合物可以用于生产灰浆或者混凝土。同样本发明的一个主题因此是建筑材料，特别是用本发明的组合物生产的预制构件例如诸如气体混凝土预制构件或者纸面石膏板，或者包含本发明的组合物的相应的建筑材料或者气体混凝土。 
本发明的组合物及其用途在下面通过实施例来描述，而非打算将本发明限制到这些实施例的实施方案。如果在下面说到了领域、通式或者化合物种类，则它们的目的不仅是包括相应的明确提及的领域或者化合物组，而且还包括全部的可以通过除去单个的值(区域)或者化合物获得的部分领域和化合物的部分的组。如果在本说明书的上下文中引用了文献，则其内容，特别是关于所提及的事实的内容是完全落入本发明公开的内容内。当在下面提到平均值时，则除非另有所指，否则它们是算术平均的平均值。除非另有所指，否则百分率值是以重量百分比给出的。如果在下面提到了测量值，则除非另有所指，否则它们是在25℃的温度和1013mbar的压力测量的。 
附图说明
图1是根据实施例的各种样品的空气含量的图，其中全部的样品是根据实施例3a的配制品，样品1是空白值。样品2包含非水解的谷蛋白，样品3和4包含根据实施例1a的酶水解的谷蛋白，和样品5、6和7包含根据实施例1b的酸水解的谷蛋白。空气含量是根据实施例3b来测量的。 
具体实施方式
实施例：
通用方法和材料
SDS-PAGE：
聚丙烯酰胺凝胶电泳是在SDS存在下在非还原性条件下进行的。使用来自Bio-Rad的宽范围的凝胶和相应的标记剂(6.5-200kDa)，并且样品制备和电泳是根据常规方案来进行的。 
实施例1：小麦蛋白质的水解
实施例1a：谷蛋白的酶水解(根据本发明)：通过加入0.1重量%(基于蛋白质)的市售蛋白酶(Neutrase0.8L，来自Novozymes)，将市售小麦谷蛋白(Amygluten110，Syral)在水中的10重量%悬浮液在50℃的温度和pH=7水解若干小时。pH通过反复加入10重量%的NaOH(水溶液)而保持恒定。 
该水解是通过在80℃加热10分钟使酶失活而终止的。将样品通过加入HCl的10重量%水溶液来中和，并且最后冻干。将因此获得的粉末用于应用工艺研究。水解度是通过oPA化验来分析的，并且谷氨酰胺含量是通过氨化验来分析的。 
实施例1b：谷蛋白的酸水解(非本发明)： 
通过以pH为1(HCl)或者为2(H3PO4)加入HCl或者作为选择的H3PO4，将市售的小麦谷蛋白(Amygluten110，Syral)在95℃的温度水解若干小时。 
该水解是通过用10重量%的NaOH(水溶液)中和来终止的。将样品冻干。将因此获得的粉末用于应用工艺研究。水解度是通过oPA化验来分析的，并且谷氨酰胺含量是通过氨化验来分析的。 
实施例2：水解产物的表征 
2a.水解度的测量： 
水解度是通过改动的邻苯二醛(oPA)方法来测量的，其是由Church等人 描述的(Church FC，Swaisgood HE，Porter DH，Catignani GL.1983.Spectrophotometric assay using o-phthaldialdehyde for determination of proteolysis in milk and isolated milk proteins.J Dairy Sci66：1219-1227)。通过加热将水解产物的样品溶解在2重量%的SDS溶液中(由10重量%的溶液制备，Sigma-Aldrich，L4522)，然后在水中稀释1：100。将100μl的稀释样品与1ml的市售oPA试剂(Sigma-Aldrich，Order No.P0532)混合，并且在刚好2分钟后在340nm测量吸收性(absorption)。作为对照，用水代替样品进行了相同的试验。从样品测量值中减去这个空白值。用丝氨酸绘制校准线，并且基于这个校准线计算水解产物中的释放的氨基数目。因为从谷氨酰胺水解中释放的氨也是通过oPA方法检测的，因此在释放的氨基的计算中减去了通过酶氨化验所测量的氨浓度。 
2b.谷氨酰胺含量的测量： 
非水解的小麦谷蛋白的谷氨酰胺含量是通过在48小时(在与实施例1b所述相同的条件下)蛋白质的完全酸水解来测量的。除了将多肽完全水解成氨基酸之外，谷氨酰胺的侧链也由此完全水解成酸残基，并且形成了谷氨酸和氨/铵离子。所释放的氨是通过市售的用于测量氨的酶测试来测量的(Boehringer Mannheim/R-Biopharm，Order No.11112732035)。该测试基于在氨与α-酮戊二酸盐的谷氨酸盐脱氢酶催化反应来产生谷氨酸盐中所消耗的NADH的光度检测的。经由所释放的氨量，可以测量谷蛋白的谷氨酰胺含量。它基于所用的谷蛋白量是35±2重量%。以相同的方式，测量了在酶和酸部分水解(参见实施例1a和1b)过程中释放的氨。通过此，能够测量通过谷氨酰胺残基的水解所释放的游离的和聚合键合的谷氨酸的总含量。通过从起始材料的谷氨酰胺含量中减去氨基酸残基的这个量，能够确定在部分水解产物中的谷氨酰胺残基的含量。该谷氨酰胺含量(35±2重量%)不会因为酶水解而改变，而当进行酸水解时，它在12小时后下降到大约12重量%。 
实施例3：用途实施例：
实施例3a：生产灰浆化合物，用于基于DIN18555T2确定空气含量和 铺展性： 
将灰浆混合物的粉状组分称重到Hobart混合器的搅拌容器中。将该容器固定到Hobart混合器上并且固定牢靠。为了减少灰尘，将潮湿的无纺布放在保护性格子上。然后将该干燥混合物以搅拌档1混合2分钟。将液体添加剂加入到混合水中，并且将该混合物以相同的搅拌档(档1)加入到该干燥混合物中，然后搅拌另外2分钟。 
为了获得更高的空气夹带，然后使用了下面的程序：首先关闭搅拌器电机。用手除去所形成的任何底部沉积物(如果存在的话)，然后将搅拌档升高到2档。再次打开搅拌器，并且将该混合物彻底混合2分钟。 
实施例3b：确定空气含量百分比： 
将来自实施例3a的完成的灰浆化合物的一部分放在空气空隙测量设备(Typ Testing，系列号2558，制造商tecnotest，IT)的容器中，并且将其平整化。然后施用到设备的上部，将该设备用蒸馏水密封和填充。然后将空气泵入到容器的上部，并且调整压力以使得刻度针位于0刻度线。将该系统经由阀门减压，并且在显示器上读取空气含量(体积%)。 
本发明的组合物(样品3、4和5，表1和图1)显示出比包含非水解的谷蛋白的组合物(样品2，表1和图1)更高的空气携带，并且还表现出比非本发明的组合物(样品6和7，表1和图1)更高的空气值。 
表1：根据实施例2b的谷氨酰胺含量、根据实施例2a的水解度、根据实施例3的空气值 
Figure BDA00002997271200131

Claims (11)

1.富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物作为水硬性建筑材料中加气剂的用途，特征在于，基于所述肽的总质量，所述肽包含至少16重量%的谷氨酰胺。
2.根据权利要求1的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通过具有高含量的谷氨酰胺的蛋白质的酶水解而获得。
3.根据权利要求1或2的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通过具有高含量谷氨酰胺残基的植物蛋白质的酶水解而获得。
4.根据权利要求1-3之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通过小麦蛋白质、玉米蛋白质、苋菜蛋白质和/或奎藜籽蛋白质的酶水解而获得。
5.根据权利要求1-4之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通过小麦蛋白质的酶水解而获得。
6.根据权利要求1-5之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物的分子量分布是203-100000g/mol，优选500-50000g/mol和特别优选1000-20000g/mol。
7.组合物，其含有至少一种肽，基于所述肽的总质量，所述肽包含至少16重量%的谷氨酰胺。
8.根据权利要求7的组合物，特征在于所述组合物用于生产建筑材料化合物。
9.根据权利要求7或8的组合物，特征在于所述组合物包含富含谷氨酰胺的肽以及选自下面的一种或多种添加剂：流动改进剂、粘合剂、阻滞剂、凝固加速剂、抗收缩添加剂、溶剂、防腐剂、颜料、防冻剂、聚合物、增稠剂、疏水剂、用于内部固化的添加剂、和/或流动改进剂。
10.根据权利要求7-9之一的组合物，特征在于所述组合物包含液体配制剂。
11.根据权利要求7-10之一的组合物的用途，特征在于所述组合物作为水硬性建筑材料中的加气剂。
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