DE102006012415A1

DE102006012415A1 - Enzymatisches Verfahren zur Gewinnung von abgebautem pflanzlichem Gummi

Info

Publication number: DE102006012415A1
Application number: DE102006012415A
Authority: DE
Inventors: José Gabriel Vasquez
Original assignee: Patents Exploitation Co BV
Current assignee: Silvachimica SRL It
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-17
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2026-03-18
Also published as: DE102006012415B4; FR2884256A1; FR2884256B1; DE102006012414A1; ITTO20050180A1; DE102006012414B4

Abstract

Das Verfahren zur Gewinnung von abgebautem pflanzlichem Gummi umfasst die folgenden Phasen: Bereitstellen einer wässrigen Lösung eines pflanzlichen Gummis bei einer Temperatur, die im Bereich zwischen 0 und 80 DEG C liegt, wobei die Lösung ferner ein Enzym enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Galactomannanase, Pektinase, Cellulase, Hemicellulase und deren Mischungen; Stehenlassen der Lösung bei den genannten Bedingungen für eine Zeitdauer zwischen 8 und 18 Stunden, um das pflanzliche Gummi abzubauen; und Abtrennen des abgebauten pflanzlichen Gummis von der Lösung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein enzymatisches Verfahren zur Gewinnung von abgebautem pflanzlichem Gummi.

In der vorliegenden Beschreibung wird unter dem Begriff "pflanzliches Gummi" ein pflanzliches Polysaccharid mit hohem Molekulargewicht verstanden, das vorzugsweise aus den Polygalactomannanen ausgewählt ist und beispielsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Carubin, Guargummi und Tarakernmehl, sich aber nicht auf diese beschränkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung von abgebautem pflanzlichem Gummi bereitzustellen, das einfach durchzuführen ist und eine hohe Ausbeute ergibt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, welches die folgenden Schritte umfasst:

– Bereitstellen einer wässrigen Lösung eines pflanzlichen Gummis bei einer Temperatur, die im Bereich zwischen 0 und 80°C liegt, wobei diese Lösung ferner ein Enzym enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Galactomannanase, Pektinase, Cellulase, Hemicellulase und Mischungen davon,
– Stehenlassen der Lösung bei den genannten Bedingungen für eine Zeitdauer zwischen 8 und 18 Stunden, um das pflanzliche Gummi abzubauen, und
– Abtrennen des abgebauten pflanzlichen Gummis aus der Lösung. Der eigentliche Abbauschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Schüttelreaktor durchgeführt, der es ermöglicht eine gute Löslichkeit des pflanzlichen Gummis zu erzielen. Diesem Abbauschritt können eine Phase der Neutralisierung der Lösung durch Hinzufügen eines Salzes und/oder eine Phase des Deaktivierens des Enzyms folgen.

Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis zwischen pflanzlichem Gummi und Wasser in der Ausgangslösung zwischen 0,2 und 0,5 und vorzugsweise bei 0,4. Die Konzentration des Enzyms in der Ausgangslösung liegt zwischen 0,01 und 0,3 Gew.-%. Das pflanzliche Gummi kann zu der Lösung in einer einzigen Charge oder in mehreren zeitlich versetzten Chargen hinzugefügt werden.

Ferner liegt das Gewichtsverhältnis zwischen pflanzlichem Gummi und Wasser in der verdünnten Lösung vorzugsweise zwischen 0,1 und 0,25 und vorzugsweise bei 0,2.

Als Beispiel eines Neutralisierungssalzes wird Natriumcitrat genannt.

Die Deaktivierung des Enzyms kann mittels Pasteurisierung erfolgen bei einer Temperatur, die im Bereich zwischen 80 und 95°C liegt und vorzugsweise 85°C ist.

Die Abtrennung des abgebauten pflanzlichen Gummis aus der Lösung kann mittels Zentrifugierung und/oder Filtrierung erfolgen, und das von der Lösung abgetrennte abgebaute pflanzliche Gummi kann einer Trocknung unterzogen werden.

Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden durch die folgenden Herstellungsbeispiele erläutert, die als Beispiel dienen, auf die sich jedoch die Erfindung nicht beschränkt.

Beispiel 1:

– In ein Becherglas werden 800 ml entionisiertes Wasser eingefüllt und es werden 90 mg einer enzymatischen Lösung hinzufügt;
– die Temperatur wird auf 40°C ± 2°C gebracht und mit Ameisensäure wird ein pH = 4 eingestellt;
– es werden 160 g Tarakernmehl unter ständigem starkem Rühren hinzugefügt, wobei das eingeführte Pulver durch ein Sieb gesiebt wird;
– die Temperatur und das Rühren werden für ca. 10 Stunden beibehalten;
– die Lösung wird abgekühlt und filtriert, wobei ca. 740 g einer klaren Lösung erhalten werden, die ca. 16% Trockensubstanz enthält; und
– die Lösung wird getrocknet, wobei das abgebaute Tarakernmehl erhalten wird.

Beispiel 2:

– In ein Becherglas werden 800 ml entionisiertes Wasser eingefüllt und es werden 90 mg einer enzymatischen Lösung hinzugefügt;
– die Temperatur wird auf 40°C ± 2°C gebracht und mit Ameisensäure wird ein pH = 4 eingestellt;
– 10 mal nacheinander werden jede Stunde 16 g Tarakernmehl bei ständigem starkem Rühren hinzugefügt, wobei das eingeführte Pulver durch ein Sieb gesiebt wird;
– die Lösung wird abgekühlt und filtriert, wobei ca. 740 g einer klaren Lösung erhalten werden, die ca. 16% Trockensubstanz enthält; und
– die Lösung wird getrocknet, wobei das abgebaute Tarakernmehl erhalten wird.

Beispiel 3:

– In ein Becherglas werden 800 ml entionisiertes Wasser eingefüllt und es weden 90 mg einer enzymatischen Lösung hinzugefügt;
– die Temperatur wird auf 40°C ± 2°C gebracht und mit Ameisensäure wird ein pH = 4 eingestellt;
– 10 mal nacheinander werden jede Stunde 16 g Tarakernmehl bei ständigem und starkem Rühren hinzugefügt, wobei das eingeführte Pulver durch ein Sieb gesiebt wird;
– die Lösung wird abgekühlt und pasteurisiert, um die Restaktivität des Enzyms zu eliminieren;
– die Lösung wird filtriert, wobei ca. 740 g einer klaren Lösung erhalten werden, die ca. 16% Trockensubstanz enthält; und
– die Lösung wird getrocknet, wobei das abgebaute Tarakernmehl erhalten wird.

Ausgehend vom Grundprinzip der Erfindung können selbstverständlich die Einzelheiten der Durchführung und die Details der Ausführungsformen im Vergleich zu dem, was oben beispielhaft beschrieben worden ist, reichlich variieren, ohne aus dem Schutzbereich herauszufallen.

Claims

Verfahren zur Gewinnung von abgebautem pflanzlichem Gummi, umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer wässrigen Lösung eines pflanzlichen Gummis bei einer Temperatur, die im Bereich zwischen 0 und 80°C liegt, wobei diese Lösung ferner ein Enzym enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glacatomannanase, Pektinase, Cellulase, Hemicellulase und Mischungen davon, – Stehenlassen der Lösung bei den genannten Bedingungen für eine Zeitdauer zwischen 8 und 18 Stunden, um das pflanzliche Gummi abzubauen, und – Abtrennen des abgebauten pflanzlichen Gummis von der Lösung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen pflanzlichem Gummi und Wasser in der Ausgangslösung zwischen 0,2 und 0,5 liegt und vorzugsweise 0,4 ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Konzentration des Enzyms in der Ausgangslösung zwischen 0,01 und 0,3 Gew.-% liegt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen pflanzlichem Gummi und Wasser in der verdünnten Lösung zwischen 0,1 und 0,25 liegt und vorzugsweise 0,2 ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Abbauschritt von einem Neutralisierungsschritt der Lösung mittels Hinzufügen eines Salzes und/oder einem Deaktivierungsschritt des Enzyms gefolgt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Neutralisierungssalz Natriumcitrat ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 5 oder 6, wobei die Deaktivierung des Enzyms mittels Pasteurisierung erfolgt bei einer Temperatur, die in einem Bereich zwischen 80 und 95°C liegt und die vorzugsweise 85°C ist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Abtrennung des abgebauten pflanzlichen Gummis von der Lösung mittels Zentrifugieren und/oder Filtrieren erfolgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das von der Lösung abgetrennte abgebaute pflanzliche Gummi einer Trocknung unterzogen wird.