DE2235991A1 - Formkoerper - Google Patents
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Description
DH. O. DITTMANN K. L. SCHIFF " DR. A. ν. FÜNBR DIPL. ING. P. ÖTRBHL
β MÜNCHEN Θ0 MARIAHILPPI.ATZ 8*8
DA-4977
'Beschreibung
zu der Patentanmeldung
der Firma
Hayashibara Biochemical Laboratories,Inc. No. 2-3» 1-chome, Shimoishii, Okayama-shi,
Okayama-ken, Japan
betreffend ,
Formkörper
Formkörper
Priorität: 23. Juli 1971, Nr. 54579/1971, Japan
30. Oktober 197.1, Nr. 85960/1971, Japan
Die Erfindung bezieht sich auf Pullulan, insbesondere auf Formkörper, die aus. Pullulan oder einem Pullulan enthaltenden
Gemisch bestehen und auf die Verwendung dieser Formkörper.
Pullulan, ein was-serlösliches Polysaccharid, das durch
Pullularia pullulans aus konventionellen Kulturmedien erhalten wird, besteht aus wiederkehrenden Einheiten von Maltotriose,
die durchOc -1,6-Bindungen verknüpft sind. V/ie durch
H. Bender et al (Biochim. Biophys. Acta 3J5 /19597 309) und
S. Ueda (Kogyo Kagaku Zasshi 67. /1964/ 757) berichtet wird,
wird Pullulan durch Stämme von Pullul-aria oder Dematium gebildet,
die auf konventionellen Kulturmedien wachsen und wird auf Grund seiner Unlöslichkeit in Methanol leicht aus einem
Kulturmedium gewonnen. Das Material war zwar bereits während langer Dauer bekannt, es fand jedoch bisher keine praktische
Anwendung. 209886/1171
Es konnte nun gefunden werden, daß Pullulan in einfacher Weise in Formkörper übergeführt werden kann, die wertvolle
Eigenschaften aufweisen. Das Material ist wasserlöslich, eßbar und biologisch abbaubar. Es kann in Formkörper übergeführt
werden,"indem es in Wasser gelöst wird, die wässrige
Lösung zu der gewünschten Gestalt verformt wird und danach die Gesamtmenge oder die Hauptmenge des Wassers entfernt wird.
Filme werden daher durch Vergießen einer wässrigen Pullulanlösung auf ein flaches, horizontales Substrat und Verdampfen
des Wassers hergestellt. Andere dünnwandige Formkörper, deren Längen- und Breitenabmessungen um das Mehrfache größer als die
Dicke des Formkörpers sind, werden in analoger, im wesentlichen üblicher Weise hergestellt. Pullulan ist pseudothermoplastisch
und kann daher bei erhöhter Temperatur formgepreßt oder extrudiert werden.
Filme und Folien oder Platten aus Pullulan sind transparent und farblos und freie Oberflächen, die durch Verdampfen
von Wasser aus einer Pullulanlösung gebildet wurden, haben hohen Glanz. Die Zugfestigkeit von Formkörpern aus Pullulan
liegt in der gleichen Größenordnung wie die von regenerierter Cellulose (Cellophan) und kann bei niedrigem Feuchtigkeitsgehalt
höher sein. Filme und Folien aus Pullulan sind biegsam und haben hohe Falzfestigkeit. Die mechanischen und
optischen Eigenschaften des Materials werden durch Alterung und Lagerung bei sehr hoher oder sehr niedriger relativer
Feuchtigkeit nicht beeinträchtigt. Obwohl das Material selbst in kaltem Wasser löslich ist, wird es nicht klebrig, wenn es
einer feuchten Atmosphäre ausgesetzt wird. Es wird bei niedrigen Temperaturen wie -10 C nicht spröde. Es wird durch Öl
nicht angegriffen und ist unlöslich in vielen üblichen organischen
Lösungsmitteln. Es hält keine statischen elektrischen Ladungen zurück und unterliegt nicht leicht dem Bewuchs mit
Mikroorganismen.
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Selbst sehr dünne Filme von Pullulan sind fast undurchlässig für atmosphärischen Sauerstoff. Das Material ist relativ
durchlässig für Wasserdampf.
Wie durch die vorstehende Liste von Eigenschaften bedingt wird, sind Filme, Überzüge, Folien und dergleichen aus Pullulan
wertvolle Verpackungsmaterialien, insbesondere für Materialien, die gegen atmosphärischen Sauerstoff geschützt werden müssen.
Wenn auch ein Schutz gegen atmosphärische Feuchtigkeit erforderlich ist, kann dieser leicht durch eine zweite Umhüllung
aus anderen geeigneten Polymeren vorgesehen werden, wie Polyäthylen, Der Form angepaßte Überzüge aus Pullulan werden durch
Besprühen des zu schützenden Gegenstandes mit einer wässrigen Lösung von Pullulan und anschließendes Verdampfen oder anderes
Entfernen des Wassers hergestellt. Wie nachstehend gezeigt werden soll, hat eine gefrorene Umhüllung, die durch rasches
Abkühlen einer wässrigen PulIuIanlösung hergestellt wurde,
Eigenschaften, die denen einer Folie aus im wesentlichen wasserfreiem Pullulan nahezu entsprechen.
Pullulan ist mit anderen wasserlöslichen filmbildenden Polymeren, wie Amylose, Polyvinylalkohol und Gelatine verträglich
und Formkörper, die aus Gemischen von Pullulan mit derartigen anderen filmbildenden Bestandteilen bestehen, werden
in gleicher V/eise wie die vorstehend beschriebenen Pullulan-Formkörper
hergestellt, d.h*, durch Formpressen eines teilchenförmigen, innigen Gemisches der Bestandteile oder durch
Verdampfen von Wasser aus einer gewöhnlichen wässrigen Lösung.
Die wertvollen Eigenschaften von Pullulan werden in bedeutendem Ausmaß beibehalten, wenn das Gemisch nicht mehr als 120 °fa
Amylose, 100 % Polyvinylalkohol und/oder 150 # Gelatine, bezogen
auf das Gewicht des in dem Gemisch vorliegenden Pullulans,
enthält. Die Wirkungen der zusätzlichen filmbildenden Bestandteile auf die mechanischen, optischen und physikalischen
Eigenschaften von Pullulan werden nachstehend durch ~ spezi fische Beispiele verdeutlicht.
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Im wesentlichen aus Pullulan oder aus Gemischen von Pullulan mit Amylose, Polyvinylalkohol und/oder Gelatine bestehende
Formkörper können mit Hilfe von mehrwertigen Alkoholen weichgemacht werden. Zwar ist jeder beliebige mehrwertige Alkohol
wirksam als Weichmacher für Formkörper aus Pullulan oder seinen vorstehend beschriebenen Gemischen; Maltitol, Sorbit und
Glycerin haben sich jedoch als am stärksten wirksam erwiesen. Wasserlösliche Arten von Polyvinylalkohol wirken, ebenfalls als
Weichmacher. Die Menge des verwendeten Weichmachers hängt von. der Art der polymeren Bestandteile, von dem gewünschten Ergebnis
und von der Art des Weichmachers ab. Im allgemeinen wird keine bedeutende Veränderung der Eigenschaften bei einer Menge
von weniger als 1 ^ an Weichmacher, bezogen auf das Gewicht
des Formkörpers, beobachtet und einige der wünschenswerten Eigenschaften von Pullulan gehen verloren, wenn die Weichmacherkonzentration
20 $ des Gewichts des Formkörpers überschreitet, wenn nicht relativ große Mengen an Gelatine vorliegen.
Filme und überzüge aus Pullulan sind im Hinblick auf ihre
Alterungsbeständigkeit, ihre optischen Eigenschaften, ihre Sauerstoff-Undurchlässigkeit und ihre Fähigkeit, sich rasch
und ohne Zurückbleiben von Spuren in Wasser zu lösen, Amylosefilmen überlegen. In typischer Weise verschwindet ein Pullulanfilm
bis zu einer Dicke von 0,2 mm in Berührung mit Wasser bei
30° C innerhalb des Bruchteils einer Minute und die Auflösungsgeschwindigkeit erhöht sich mit der Wassertemperatur. Sie wird
durch Zumischen der vorstehend genannten filmbildenden Materialien in den spezifizierten Mengen praktisch nicht vermindert.
Der Polymerisationsgrad und das Molekulargewicht von Pullulan schwanken in Abhängigkeit von dem zur Herstellung
des Polysaccharids verwendeten spezifischen Stamm von Pullularia. Es wurde gefunden, daß Pullulan mit einem Molekulargewicht von
etwa 250.000 zur Bildung von Formkörpern mit der wünschenswertesten mechanischen Festigkeit führt und daß es wässrige Lö-
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sungen mit relativ hoher Viskosität bildet. Pullulane mit
niedrigerem Molekulargewicht, wie 50.000, zeigen eine gewisse Verminderung der mechanischen Festigkeit, es lassen sich
jedoch leicht daraus konzentriertere wässrige Lösungen herstellen.
Die wässrigen Lösungen, die zum-Herstellen von Filmen und anderen überwiegend zweidimensionalen Formkörpern aus Pullulan
verwendet werden, enthalten vorzugsweise 3 $ bis 10 % des
Materials und können zusätzlich Amylose, Polyvinylalkohol und/ oder Gelatine enthalten.
Relativ konzentrierte Lösungen1 von Pullulan werden am
vorteilhaftesten aus Pullulan hergestellt, das aus einem Kulturmedium ohne Trocknen gewonnen wurde. Dieses feuchte Pullulan
verteilt sich leicht in heißem Wasser.. Gründlich getrocknetes Pullulan in Stücken mit wesentlicher Dicke kann eine höhere
Temperatur, wie 120 C oder sogar mehr erfordern, damit
es sich innerhalb kurzer Zeit löst.
Filme können aus wässrigen Lösungen mit einem Gehalt von
5 i« Pullulan mit einem Molekulargewicht von 250.000 auf glatte
Glas- oder Metallplatten in üblicher Weise vergossen werden und die Viskosität der Gießlösung kann durch Veränderung der
Konzentration und/oder Temperatur eingestellt werden, um Filme der gewünschten Trockendicke zu erzielen. Der anfängliche,
aufgegossene fluide Überzug kann durch einen Heißluftstrora getrocknet werden, dessen Temperatur nicht kritisch ist. Auch
bei relativ hoher Lufttemperatur wird keine Trübung verursacht. Die viskosen Pullulanlösungen neigen zum Einschluß von Luft
in winzigen Blasen und derartige Blasen müssen durch Anlegen eines Vakuums an die Gießlösung entfernt werden, wenn ein sehr
dünner Film hergestellt werden soll, der frei von Feinporen und sichtbaren Fehlern ist.
Es ist offensichtlich, daß auch andere übliche Methoden
zum Erzeugen von Filmen aus Lösungen von filmbildenden Bestandteilen
in flüchtigen Lösungsmitteln auf Pullulan und seine vorstehend beschriebenen Gemische angewendet werden können.
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-G-
Pilme einer Dicke zwischen 0,01 und 0,2 mm werden in einfacher
Weise durch Vergießen hergestellt.
Ein Pullulanfilm einer Dicke von 0,1 mm läßt in typischer Weise 95 $ des einfallenden Tageslichts durch, z.eigt eine Zugfestigkeit
von 7 bi3 8 kg/mm , eine Dehnung von 8 bis 20 $
und eine Falzfestigkeit von 800 bis 900 Zyklen der Doppelfaltung. Nach einmonatigem Lagern bei 60 fi relativer Feuchtigkeit
und 25° C ist die Zugfestigkeit unverändert, die Dehnung kann auf 8 bis 11 % fallen und die Falzfestigkeit kann
auf 700 bis 750 Zyklen bei 30? C und auf 550 bis 600 Zyklen bei -10° C sinken. Diese Werte sind offensichtlich weit besser
als die entsprechenden Werte für Amylosefilme, den einzigen
anderen Filmen, die als zumindest in gewissem Maß wasserlöslich, ölbeständig und eßbar bekannt sind.
Die Sauerstoffdurchlässigkeit eines dünnen Pullulanfilms igt 1 bis 2 ml/m
ASTM-Methode D 1434.
ASTM-Methode D 1434.
beträgt 1 bis 2 ml/m2/Tag bei 29 - 10C, bestimmt nach der
Der Gleichgewichts-Feuchtigkeitsgehalt von Pullulanfilmen schwankt relativ wenig bei Veränderungen der atmosphärischen
Umgebungsfeuchtigkeit und das Material wird nicht klebrig bei hohen Werten der relativen Feuchtigkeit wie 80 $>.
Wenn Polyvinylalkohol in einem Gemisch mit Pullulan als filmbildendes Mittel verwendet wird, wird bevorzugt, Polyvinylalkohol
mit einer Viskosität von 10 bis 27 cP in 4 Seiger
wässriger Lösung bei 20° C und einer Verseifungszahl von 87
bis 98 fo einzusetzen. Amylose, die mit dem Pullulan vermischt
werden soll, ist vorzugsweise frei oder praktisch frei von Amylopectin. Gelatine erhöht den Elastizitätsmodul von Pullulanfilmen
und relativ hohe Anteile an Gelatine können etwas Sprödigkeit hervorrufen, die durch Verwendung von Weichmachern
beseitigt werden kann. Bis zu 30 % Weichmacher sind verwendbar und geeignet in Filmen, die aus Pullulan und glei-
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chen oder größeren Anteilen an Gelatine bestehen. Unter anderen Bedingungen führt eine Menge des Weichmachers von mehr als
20 fo nicht zu den besten mechanischen Eigenschaften.
Wenn die· Wasserlöslichkeit, die Stabilität während ausgedehnter Dauer und innerhalb eines weiten Temperaturbereiches,
speziell bei niedriger Temperatur, die hohe Durchsichtigkeit, der hohe Glanz; und die Undurchlässigkeit für Sauerstoff,
die für reine Pullulanfilme charakteristisch sind, in vollstem Maß beibehalten werden sollen, sollte die in einem
Film vorliegende zugesetzte Menge an Amylose, Polyvinylalkohol und Gelatine 50 fi des Pullulangewichts nicht überschreiten.
Wegen ihrer guten Flexibilität bei sehr niedrigen Temperaturen
und ihrer Undurchlässigkeit für Sauerstoff sind die Pullulanfilme und Filme aus Pullulangemischen außerordentlich
gut geeignet zum Verpacken von gefrorenen Nahrungsmitteln,
Die Ölbeständigkeit der Filme macht sie besonders geeignet zum Verpacken von Butter, Käse und anderen fetthaltigen Lebensmitteln.
Arzneimittel und Enzyme, die in Berührung mit atmosphärischem Sauerstoff abgebaut werden, können während
langer Dauer aufbewahrt werden, wenn sie mit Filmen von Pullulan oder Pullulangemischen umhüllt werden.
Platten und andere Formkörper, wie Filamente und Fasern
können durch Ausnutzen der Pseudothermoplastizität von Pullulan hergestellt werden. Reines Pullulan, das weniger als etwa
25 % Feuchtigkeit enthält, kann bei 100° C bis 120° C bei
einem Druck von 100 bis 150 kg/cm formgepreßt oder extrudiert werden. Die Temperatur und der Druck können in Gegenwart
von anderen Polymeren, wie Amylose oder Polyvinylalkohol, und in Gegenwart von Weichmachern modifiziert werden müssen.
Pulverförmige Gemische von Pullulan mit Amylose und/oder Polyvinylalkohol
und einem Feuchtigkeitsgehalt von 10 bis 20 % , die nicht mehr als 5 $>
Weichmacher enthalten, wurden erfolgreich verpreßt und extrudiert.
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Die so erhaltenen Fasern oder Filamente haben auf Grund ihrer Wasserlöslichkeit begrenzte direkte Verwendbarkeit. Sie
können in bekannter Weise durch Behandlung mit Glyoxal oder Formaldehyd oder durch das Vorsehen eines wasserdichten Überzugs
wasserbeständig gemacht werden.
Baumwollfarbstoffe werden gewöhnlich durch Pullulan absorbiert
und gefärbte Pullulanformkörper können aus gefärbten
wässrigen Lösungen oder durch Verformen von im wesentlichen trockenen Gemischen, die Pigmente enthalten» hergestellt
werden. Pullulan kann vorteilhaft zum Schlichten von Textilien zur Verminderung der Anreicherung von statischer Elektrizität
auf Fasern, insbesondere synthetischen Fasern, während der Verarbeitung, verwendet werden. .
Die Erfindung soll durch die folgenden Beispiele weiter verdeutlicht werden, ohne daß sie darauf beschränkt sein soll.
Ein wässriges Kulturmedium, das 10 Gewichtsprozent Saccharose, 0,5 Gew.-# K2HPO., 0,1 Gew.-# NaCl1 0,02 Gew.-jS
MgSO..7H9O, 0,06 GeW1-^(NHj9SO, und 0,04 Gew.-# Hefeextrakt
enthielt, wurde 20 Minuten bei 0,7 kg/cm (10 psi) sterilisiert und danach abgekühlt. Es wurde mit einer öse einer Kultur
von Dematium pullulans IFO 4464 angeimpft, die vorher auf
einem 1,5 $-igen Agarmedium der sonst gleichen Zusammensetzung in einer Woche bei 24° C gebildet worden war. Das inokulierte
Medium wurde während einer Woche unter Schütteln bei 27° C inkubiert.
Die Mikrobenzellen wurden dann durch Zentrifugieren entfernt und die überstehende Flüssigkeit wurde mit der gleichen Gewichtsmenge
Methanol vermischt, um das durch Fermentation gebildete Pullulan auszufällen. Es war weißlich und konnte
leicht durch Dekantieren gewonnen werden und wurde mit Methanol gewaschen und getrocknet. Es hatte ein durchschnittliches
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_ 9 —
Molekulargewicht von 250.000 und eine spezifische Drehung von ißJ-ry = 195°» Es wurde durch seinen Abbau durch Pullulanase
zu Maltrotriose identifiziert. Dieses Pullulan wird nachstehend mit der Bezeichnung Pullulan
A-benannt".
Ein wässriges Kulturmedium, das 3 Gew.-^ Glukose, 0,12
Gew.-$ Harnstoff, 0,1 Gew.-$ Hefeextrakt, 0,5 Gew.-^ KpHPO.
und 0,08 Gew.-^ MgSO,.7H2O enthielt, wurde in der in Beispiel
1 beschriebenen V/eise sterilisiert, mit einem Stamm von Pullularia pullulans IFO 6353 angeimpft und während einer
Woche unter Schütteln bei 27° C inkubiert, wobei es in
eine schleimige Masse übergeführt wurde, aus der die Zellen entfernt und Pullulan mit Hilfe von Methanol ausgefällt wurde.
Das so erhaltene Produkt hatte ein Molekulargewicht von 60.OQO und eine optische.Drehung von IßJ^ = 171°. Durch Zersetzung
mit Pullulanase wurde daraus Maltotriose erhalten. Das Produkt wird nachstehend als Pullulan B bezeichnet» Sein
niederes Molekulargewicht ist wahrscheinlich auf die durch den verwendeten Mikrobenstamm gebildete Amylase zurückzuführen
und bei einer längeren Kulturdauer wäre Pullulan mit noch niedrigerem Polymerisationsgrad gebildet worden.
Pullulan A wurde unter Rühren in Wasser von 90° C unter
Bildung einer 5 $-igen Lösung gelöst. Alle hier genannten Prozentangaben
sind Gewichtsprozent, wenn nicht speziell etwas anderes ausgesagt ist. Die Lösung wurde auf 50° C abgekühlt,
durch Anlegen eines Vakuums entlüftet, in gleichmäßiger Dicke auf eine saubere Stahlplatte gegossen und in einem Luftstrom
bei 70° C getrocknet. ■ ' -
Der so erhaltene Film hatte eine Dicke von 0,02 mm und war durchsichtig, farblos, glänzend, flexibel, nicht-klebrig und
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2 71 ~ o γ» ι
zäh. In Wasser von 30° C gelegte kleine Stücke quollen sofort,
zerfielen und verschwanden durch Auflösen innerhalb etwa 20 Sekunden.
Seine Zugfestigkeit betrug 7t1 kg/mm , seine Dehnung 10 fo
und er widerstand 700 Zyklen der Faltung unter Standardbedingungen. Nach Lagern während eines Monats bei 60 % relativer
Feuchtigkeit wurde keine meßbare Veränderung der Dehnung und der Falzfestigkeit beobachtet. Die Zugfestigkeit
erhöhte sich leicht auf 7,2 kg/mra .
Pullulan B wurde unter Rühren in heißem Wasser während 20 Minuten dispergiert, wobei eine homogene 6 j£-ige Lösung
gebildet wurde. 2 i> Maltitol, bezogen auf das Gewicht des
Pullulans wurde unter Rühren zu der Lösung gegeben. Die Lösung
wurde entlüftet, bei 60 C auf eine saubere Metallplatte gegossen und in einem Luftstrom bei 80° G getrocknet, wobei
eine weiche, 0,02mm dicke Folie gebildet wurde, die sehr gute Durchsichtigkeit und Glanz hatte und die dem in Beispiel 1
hergestellten Film nur geringfügig unterlegen war, während
der Film etwas leichter in Wasser löslich war. Die Zugfestigkeit der Folie betrug 6,5 kg/mm , ihre Dehnung 21 # und sie
überstand 780 Zyklen des Falzfestigkeitstests. Diese Eigenschaften
blieben sichtlich unverändert bei einmonatiger Lagerung bei 60° C relativer Feuchtigkeit.
Eine Erhöhung der Maltrtol-Konzentration auf 5 % verminderte
die Steifigkeit und Zähigkeit des Films, während sie die Dehnbarkeit stark erhöhte. Das stärker weichgemachte Material
hat sich als geeignet zur Herstellung von weichen Kapseln für
pharmazeutische Zwecke und für Überzüge erwiesen. Vollständig ähnliche Produkte wurden erhalten, wenn Maltitoldurch gleiche
Anteile an Glycerin oder Sorbit ersetzt wurde, es wurde lediglich die Glätte der Oberfläche etwas vermindert.
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22359ÜI
Eine 7 %-ige wässrige Lösung von Pullulan A wurde durch
Rühren der Bestandteile "bei 100 C hergestellt. Eine wässrige
7 $-ige Suspension von Gelatine wurde bei 80° C so lange erhitzt,
bis sie gleichmäßig war. Drei Teile dieser Pullulanlösung und ein Teil der Gelatinelösung wurden vermischt und MaI-titol
. und Sorbit wurden in Mengen von je 1 $>, bezogen auf
das Gewicht der fumbildenden Bestandteile Pullulan und Gelatine, zugesetzt. Die Lösung wurde entlüftet, bei 70° C auf
eine Metallplatte gegossen und in einem Luftstrom bei 80° C getrocknet.
Der so hergestellte Film hatte eine Dicke von 0,02 mm,
eine Durchsichtigkeit von 92 $, im Vergleich mit 95 i° des
Films gemäß Beispiel 3 und guten Glanz. Er löste sieh in Wasser von 30° C in 20 bis 21 Sekunden, hatte eine relativ
hohe Zugfestigkeit von 7,5 kg/mm in Verbindung mit einer Dehnung
von 13 % und einer Falzfestigkeit von 560 Zyklen. Diese
Eigenschaften wurden nicht wesentlich beeinträchtigt durch Lagerung während eines Monats bei 60 $>
relativer Feuchtigkeit und 25° C Die Sauerstoffdurchlässigkeit des Films, war geringfügig
schlechter als die des Films gemäß Beispiel 3.
Mit Isoamylase (70 $> Amylosegehalt) hydrolysierte Amylomaisstärke
wurde zur Bildung einer 5 $-igen Lösung in Wasser 10 Minuten auf 130° C erhitzt. 4 Teile einer wie in Beispiel 3
hergestellten 5 $-igen Lösung von Pullulan A und 1 Teil der Amyloselösung wurden warm vermischt und 1 ?S Maltitol , bezogen
auf das Gewicht der filmbildenden Bestandteile, wurde zugesetzt.
Die Lösung wurde entlüftet und ein Film wurde durch rasches Trocknen einer vergossenen Schicht der Lösung gebildet.
Der trockene Film hatte eine Dicke von 0,02 mm, eine Durchsichtigkeit von 93 $ .und sehr guten Glanz. Er löste sich
2 0 9 8 8 6/117 1
in 20 bis 23 Sekunden in Wasser von 30° C, hatte eine Zugfestig-
keit von 6,8 kg/mm , eine Dehnung von 15 f>
und eine Falzfestigkeit von 680 Zyklen. Seine mechanischen Eigenschaften blieben
unverändert bei einmonatiger Lagerung bei 60 $ relativer Feuchtigkeit.
·
Gelatinierte Stärke wurde hydrolysiert und dann mit Isoamylase
behandelt, wobei eine Amylose gebildet wurde, die zu einem Anteil von 50 $ einen Polymerisationsgrad unter 50 hatte.
8 $-ige wässrige Lösungen von Pullulan B und der Amylose mit niedrigem Polymeriqationsgrad wurden in einem Verhältnis von
10:1 bei erhöhter Temperatur vermischt und die praktisch klare Mischung wurde entlüftet und auf eine Metallplatte gegossen,
Der durch Trocknen gebildete Film hatte eine Diqke von 0,02 mm, eine Durchsichtigkeit von 93 $, guten Glanz und löste sich in
Wasser von 30 C in der besonders kurzen Dauer von 18 Sekunden. Seine Zugfestigkeit von 6,5 kg/mm*1 verminderte sich bei einer
Lagerung von einem Monat bei 60 % relativer Feuchtigkeit und
25° C auf 6,1 kg/mm , aber die Dehnung und, die Falzfestigkeit
verblieben unverändert bei 11 $ bzw. 650 Zyklen.
Eine 5 ^-ige Lösung von Pullulan A in heißem Wasser wurde
mit 15 $> Amylose, bezogen auf das Gewicht des Pullulans, vermischt.
Die Amylose wurde hergestellt, indem eine verflüssigte Stärkelösung mit Isoamylase hydrolysiert und die mehr als 50 #
Amylose eines Polymerisationsgrads von 50 oder mehr enthaltende Fraktion ausgefällt wurde. Die Mischlösung wurde erhitzt und
gerührt, bis sie gleichförmig war, und Maltitol und Sorbit wurden als Weichmacher in Anteilen von je 1 #, bezogen auf
die filmbildenden Bestandteile, zugesetzt. Die Lösung wurde,
wie in den vorhergehenden Beispielen entlüftet, auf eine Metallplatte
gegossen und getrocknet.
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223 5'99'ί.
Der erhaltene 0,02 mm dicke Film hatte eine Durchsichtigkeit
von 93 $>, guten Glanz und gute Löslichkeit in Wasser bei
30° C (20 bis 22 Sekunden), eine Zugfestigkeit von 6,5 kg/mm , eine Dehnung von 20 $ und eine Falzfestigkeit von ·72Ο Zyklen.
Die Lagerung "bei 60 % relativer Feuchtigkeit während eines Monats
hatte keine Wirkung auf die mechanischen Eigenschaften.
Polyvinylalkohol (PVA) einer Viskosität von 20 cP und mit einer Verseifungszahl von 88 wurde mit einer. 4 $-igen
wässrigen Lösung von Pullulan A in einer Menge von 30 %, bezogen
auf das Pullulan, vermischt. Eine homogene Lösung wurde durch Erhitzen; und Rühren gebildet. Sie wurde entlüftet, auf
eine Metallplatte gegossen und unter Bildung eines 0,02 mm dicken Films getrocknet.
Die Durchsichtigkeit des Films betrug 94 $..Er hatte hohen
Glanz und löste sich in Wasser von 30° C in 20 bis 22 Sekünden.
Seine Zugfestigkeit von 6,6 kg/mm und Dehnung von 16 fo wurden nicht wesentlich beeinträchtigt durch Lagerung
während eines Monats bei 60 % relativer Feuchtigkeit, die Falzfestigkeit erhöhte sich jedoch von 670 auf 750 Zyklen.
Wegen seiner Löslichkeit war das innige Gemisch von PVA und Pullulan besonders gut geeignet zum Herstellen einer Überzugslösung,
in die Nüsse getaucht und getrocknet wurden. Die überzogenen Nüsse behielten ihren Geschmack, ihre Konsistenz
und ihr Aroma während langer Dauer bei.
Eine wässrige 5 $-ige Lösung von Pullulan B wurde mit
Polyvinylalkohol einer Viskosität von 28 cP und einer Verseifungszahl von 89 in einer Menge von 10 ^, bezogen auf das Gewicht
des Pullulans B, vermischt. Nachdem der- Polyvinylalkohol
durch Erhitzen und Rühren vollständig gelöst worden war, wurde
209886/1171
14 . " 2235 99 ί
1 fa Maltitol, bezogen auf die fumbildenden Bestandteile, zugesetzt
und die Lösung wurde entlüftet und auf eine Metallplatte gegossen.
Der nach dem Trocknen gebildete Film hatte eine Durchsichtigkeit
von 94 $, guten Glanz und löste sich leicht in warmem
Wasser. Seine Zugfestigkeit betrug 6,5 kg/mm', seine Dehnung 14 % und seine Falzfestigkeit 620 Zyklen. Diese Eigenschaften
wurden durch einmonatige Lagerung bei 60 "56 relativer Feuchtigkeit nicht beeinträchtigt. Der Film hatte besonders niedere
Durchlässigkeit für atmosphärischen Sauerstoff.
Eine Lösung von 5 % Pullulan A in Wasser wurde mit 20 $>
Polyvinylalkohol, bezogen auf das Gewicht des Pullulans, vermischt.
Der verwendete Polyvinylalkohol hatte eine Viskosität von 11,8 nP und eine Verse ifungszahl von 98. Der aus dieser
Lösung hergestellte 0,02 mm dicke Film zeigte eine Durchsichtigkeit
von 93 %> guten Glanz und löste sich innerhalb 18 bis
20 Sekunden in Wasser von 30° G. Seine Zugfestigkeit betrug
2
6,0 kg/mm , seine Dehnung 13 % und die Falzfestigkeit 720 Zyklen. Nach der Lagerung bei 60 % relativer Feuchtigkeit während eines Monats wurden keine bedeutenden Veränderungen der mechanischen Eigenschaften beobachtet.
6,0 kg/mm , seine Dehnung 13 % und die Falzfestigkeit 720 Zyklen. Nach der Lagerung bei 60 % relativer Feuchtigkeit während eines Monats wurden keine bedeutenden Veränderungen der mechanischen Eigenschaften beobachtet.
Eine wässrige 5 #-ige Lösung von Pullulan B wurde bei
80° C mit 50 $ wasserlöslichem Polyvinylalkohol, bezogen auf
das Gewicht des Pullulans, vermischt. Der verwendete Polyvinylalkohol
hatte eine Viskosität von 27 cP und eine Verseifungszahl von 98. Eine entsprechende homogene Lösung wurde innerhalb
3 Minuten gebildet, entlüftet und in einen 0,02 mm dicken Film in der in den vorhergehenden Beispielen beschriebenen Weise
Übergeführt. Der erhaltene Film hatte ähnliche Eigenschaften wie die Produkte der vorhergehenden Beispiele.
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Wenn 2 # Maltitol, bezogen auf das Gewicht der filmbildenden
Bestandteile, vor dem Vergießen in die Lösung eingemischt wurde,
wurde ein weicher, durchsichtiger glänzender Film erhalten,
Beispiel 15 *
Ein inniges und gleichförmiges Gemisch wurde aus 4 Gewichtsteilen
Pullulanpulver mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 15 $-und einem Teil Gelatine (6 $ Feuchtigkeit) sowie 0,5 %
Maltitol, bezogen auf das Gewicht von Pullulan und Gelatine, hergestellt. 3 mm dicke Platten wurden bei 120° C auf einer
Laboratoriumspresse aus dem Gemisch hergestellt. Sie waren farblos, halbopak und ölbeständig, wurden aber durch Wasser
angegriffen.
Pullulan C mit einem etwas niedrigeren Molekulargewicht
als Pullulan B und mit niedrigerer Viskosität wurde in analoger Weise wie in Beispiel 2 hergestellt und konnte in Wasser
unter Bildung einer fluiden 10 ^-igen Lösung gelöst werden.
Eine 10 $-ige Lösung von Amylose in Wasser wurde gesondert aus. einer 70 fo Amylose enthaltenden Stärke hergestellt, deren
10 $-ige. Lösung bei 130° C gelatiniert und danach bei
einem pH-Wert von 4 mit Hilfe von Isoamylase, die von Pseudomonas stammte, hydrolysiert wurde. Nachdem das Hydrolysegemisch
abgekühlt war, wurde Amylose ausgefällt und zur Herstellung der heißen wässrigen 10 ^-igen Lösung verwendet, von
der ein Teil mit drei Teilen der Pullulan C-Lösung vermischt wurde. Es wurden 2 $ Sorbit, bezogen auf das Gewicht der filmbildenden
Bestandteile, zugesetzt.
Die so erhaltene Lösung konnte aus einer Spritzpistole
zum Überziehen von frischen Lebensmitteln, Arzneimitteln, Enzymteilchen,*unter Bildung eines Films versprüht werden, der
praktisch undurchlässig, für atmosphärischen Sauerstoff und ausreichend fest war, um die überzogenen Gegenstände vor
* getrockneten Nahrungsmitteln und ähnlichen oxydierbaren
Produkten 209886/1171
mechanischer Beschädigung zu schützen. Wasserlösliche Kapseln
i'nr pharmazeutische Zwecke wurden aus der gleichen Lösung her-/■e!3ie"nt,
.indem lJeta) 1 .stäbe mit abgerundeten Enden in die Losung
getaucht und der flüssige Film, der auf den aus der Losung (1JIt)]OtI]I1M)Ii]T Stäben ausgebildet war, in einem Luftstrom
bei 4 0° C ge tr:lohnet wurde.
BeJMj)JeI 1J3
In der in Beispiel 9 beschriebenen Weise hergestellte Amylose
wurde in einer wässrigen Gelatine-Lösung bei 80° C in einer Menge suspendiert, die gleich dem Gewicht der Gelatine war,
und es wurde eine solche Menge an Pullulan B der Suspension zugesetzt,
dai3 das Gewichtsverhältnis von Pullulan zu Gelatine zu Amylose 6:2:2 auf Basis der trockenen Substanzen betrug.
Das Gemisch wurde bei 100 C gerührt, bis eine homogene Lösung
erhalten wurde. Filme wurden hergestellt, indem die Lösung auf
Metal!platten gegossen und der größte Teil des vorliegenden
Wassers mit Hilfe eines Luftstroms von 50 C entfernt wurde.
Die von den Metallplatten abgezogenen Filme waren durchsichtig, glatt und glänzend und lösten sich leicht in Wasser.
Wenn sie sich im Feuchtigkeitsgleichgewicht mit der umgebenden Luft befanden, waren sie zäh und elastisch.
Drei Teile einer 7 $-igen wässrigen Lösung von Pullulan A
und ein Teil einer 20 $-igen Gelatine-Lösung wurden bei 70° C
vermischt. Das Gemisch, das etwa gleiche Gewichtsteile·Pullulan
und Gelatine enthielt, wurde entlüftet und Kapseln wurden nach der in Beispiel 14 beschriebenen Methode hergestellt.
Kapseln wurden außerdem aus einer Lösung von gleichen Teilen IuJIuIa)) und Gelatine hergestellt, die zusätzlich 1 # Mältito'J
, bezogen auf die filmbildenden Bestandteile, enthielt. Beide AniHitze von Kapseln hatten den relativ hohen Elastizitätsmodul,
2 0 9 8 8 6/1171 BAD
der für pharmazeutische Kapseln, die gewöhnlich als harte. Kapseln
bezeichnet werden, charakteristisch ist. Sie waren fest genug, daß sie beim Stapeln in einem Haufen nicht deformiert wurden.
Die weichgemachten Kapseln zeigten noch größere Bruchfestigkeit als die nur aus Pullulan und Gelatine hergestellten Kapseln.
10 g-Anteile an Sardinenöl, Ölsäure und Linolsäure wurden
an gleichen Teilen Diatomeenerde, die durch Behandlung mit Königswasser gereinigt worden war, adsorbiert. Die so erhaltenen Proben
wurden in gleiche Beutel aus Pullulan-Folie. einer Dicke von
0,05 mm gepackt. Die Beutel wurden im Vakuum verschlossen und bei 35° C aufbewahrt. Der Inhalt der Probenbeutel wurde"unmittelbar
nach dem Verschließen, nach- 3-tägiger Lagerung und nach 14-tägiger Lagerung mit Chloroform extrahiert.
Der Abbau der Proben.durch Oxydation wurde aus dem TBS
(2-Thiobarbitursäure)-Wert, durch Messung der optischen Dichte, wobei die Ablesungen unter gleichmäßigen Bedingungen bei 530 mu
und 450 ΐημ anfangs, nach 3 Tagen und nach 14 Tagen durchgeführt
wurden, durch Bestimmen des Peroxydwerts anfangs und nach 3 Tagen und durch Messung der optischen Dichte nach 14 Tagen bei
420 mu, einer für das Vergilben charakteristischen Wellenlänge,
bestimmt. Die Ergebnisse sind nachstehend zusammen mit den an Vergleichsproben erhaltenen Werten in der Tabelle aufgeführt,
die entweder ungeschützt waren oder in Beutel aus regenerierter Cellulose (Cellophan) und Polyäthylen einer Dicke von
0,05 mm eingeschlossen waren.
BAD ORIGINAL
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Tabelle 1 TBS-Wert*
Optische Dich 5*50 mn |
Linol- süure |
te bei | Optische Dichte 450 rau |
bei | 0.002 | |
Ülfiäure | 0.032 | Sardinen- öl |
Ölsäure | Linol- Sardinen säure öl |
||
Anfangs | 0.015 | 0.034 | 0.002 | 0.007 | 0.038 | |
Nach drei Tagen |
0.067 | 0.21 | ||||
in Pullu lan |
0.052 | 0.105 | 0.078 | 0.023 | 0.014 | 0.31 |
in Cello- phan |
0.065 | 0.13 | 0.180 | 0.025 | 0.018 | 0.54 |
in Poly äthylen |
0.07 | 0.2 | 0.23 | 0.023 | 0.25 | |
unge schützt |
0.07 | 1.925 | 0.023 | 0.985 | 0.057 | |
Nach 14 Tagen |
0.13 | 0.15 | ||||
in Pullu lan |
0.13 | 2.30 | 1.28 | 0.03 | 0.04 | 1.20 |
in Cello- phan |
0.91 | 1.15 | 2.50 | 0.33 | 0.75 | 1.24 |
in Poly äthylen |
1.25 | 2.20 | 2.51 | 0.31 | 0.21 | |
unge schützt |
2.88 | 4.55 | 0.97 | 0.62 |
optische Dichte pro 0,1 g des Petts
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22359$
Peroxid-Wert, mäg/kg | Linolsäure | Sardinenöl | |
Ölsäure. | 2.47 | 0.76 | |
Anfangs | 0.74 | ||
Nach 3 Tagen | 3.4 | 7.0 | |
in Pullulan | 2.7 | 6,1 | 51.0 |
in Cellophan | 3.0 | 56.1 | 70.0 |
in Polyäthylen | 4.0 | 199.5 | 119.0 |
ungeschützt | 3.0 |
Tabelle 3 Vergilben
Optische Dichte bei 420 rou nach 14 Tagen
Ölsäure Linolsäure Sardinenöl
In | Pullulan | 0.07 |
In | Cellophan | 0.10 |
In | Polyäthylen | 0.15 |
ungeschützt | 0.17 |
0.20 | 0.22 |
0,23 | 0.25 |
0. 25 | 0.52 |
0.30 | 0.865 |
Die Zahlenwerte der in Tabelle 3 gezeigten Ergebnisse bestätigen
die Ergebnisse der visuellen Betrachtung, Ölsäure sah weiß aus, wenn sie in Pullulan- oder Oellophanbeuteln.aufbewahrt
wurde, schwach gelb, wenn sie in Polyäthylen oder ohne Schutz aufbewahrt wurde. Sardinenöl war schwach gelb nach dem
Lagern in Pullulanbeuteln, stärker gelb nach der Aufbewahrung in Cellophanbeuteln und .tiefgelb oder bräunlich, wenn es in
Polyäthylen oder ungeschützt gelagert wurde.
■ ?(?|8|86/1-Λ7;1
BAD ORIGINAL
5 g-Proben von Bäckerhefe wurden in 30 mm χ 50 mm große
Hüllen aus 0,05 mm dicker Pullulan-Folie gepackt und die Hüllen wurden im Vakuum hitzeversiegelt. 20 versiegelte Hüllen
wurden zum Schutz gegen Feuchtigkeit in einen'Polyäthylenbeutel
eingeschlossen und während eines Monats bei 35° C in einem Inkubator aufbewahrt. Vergleichsproben wurden in Hüllen aus Polyäthylen-Folie und einen gewöhnlichen Polyäthylenbeutel eingeschlossen und in dem gleichen Inkubator aufbewahrt.
Die Aktivität der Hefe vor und nach der Lagerung wurde
durch die Menge an Kohlendioxyd bestimmt, die aus.3 #-iger
Saccharose-Lösung entwickelt wurde. Die in Pullulan aufbewahrte Hefe behielt 92 $>
ihrer anfänglichen Aktivität bei, während die in Polyäthylen aufbewahrte Hefe nur 40 % der anfänglichen
Aktivität nach der Lagerung zeigte. Proben einer ein oberflächenaktives Mittel enthaltenden alkalischen Protease wurden
in entsprechender Weise geprüft und die Protease-Aktivität wurde in dem ursprünglichen Material und in den Proben bestimmt»
die einen Monat bei 35° C in Pullulan- und Polyäthylen-Umhül··
lungen aufbewahrt worden waren. Die Pullulan-Hüllen verhinderten einen wesentlichen .Verlust der Protease-Aktivität, während
die in Polyäthylen aufbewahrten Proben eine Verminderung ihrer ursprünglichen enzymatischen Aktivität auf 60 ?6 des ursprünglichen
Wertes zeigten.
1 g-Proben von Ascorbinsäure und Riboflavin wurden im Vakuum in Hüllen von 20 mm χ 30 mm aus Pullulan-Folie eingesiegelt,
die außerdem durch einen Polyäthylenbeutel geschützt waren. Vergleichsproben wurden in Polyäthylenhüllen gleicher Größe
und einen äußeren Polyäthylenbeutel eingeschlossen. Nach fünf Monate dauernder Aufbewahrung bei 35° C hatten die Proben von
Vitamin C noch 94 % und die von Vitamin Bp noch 96 # ihrer ursprünglichen
Aktivität, wenn sie in Pullulan aufbewahrt worden waren, während die Aktivität der in Polyäthylen aufbewahrten
Proben auf 31 % bzw. 45 $ abgefallen war. Oxydationsempfindliche
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medizinisch wirksame Verbindungen werden vorteilhaft geschützt,
indem Einzeldosen in Reihen und Kolonnen auf einer ersten Pullulanfolie
angeordnet werden, die erste Folie und das darauf befindliche
Material durch eine zweite Pullulanfolie bedeckt werden, die beiden Folien so miteinander hitzeversiegelt werden,
daß ein rechtwinkliges Gitter aus Schweißnähten zwischen den Reihen und Kolonnen entsteht, und danach miteinander versiegelten
Folien in den Schweißnähten voneinander getrennt werden,
wodurch einzeln eingesiegelte Proben erhalten werden. Die Pullulan-Hüllen
können zusammen mit ihrem Inhalt eingenommen werden, weil sie wasserlöslich und nicht toxisch sind.
Ein pulverförmiges Suppengemisch wurde in einzelnen Portionsmengen in Hüllen aus 0,05 mm dicken Pullulanfilm vakuumverpackt
und 12 Hüllen wurden außerdem zum Schutz gegen Feuchtigkeit und Mikrobenbefall in einen Polyäthylen-Beutel eingeschlossen.
Wenn jede der Hüllen in etwa 1/4 Liter heißes Wasser
gegeben wurde, wurde je eine Portion einer Suppe erhalten, welcher der Pullulanfilm weder Geschmack noch Geruch noch irgendeine
andere wahrnehmbare Eigenschaft verliehen hat. Nach 6—monatiger Lagerung unter IFmgebungsbedingungen war die Pullulan-verpackte
Suppe, im Vergleich mit konventionell verpackten Anteilen des gleichen Suppengemisches deutlich überlegen im
Hinblick auf Geschmack und Textur,
Die gleichen günstigen Wirkungen einer Pullulan-Hülle wurden bei kochfertigen chinesischen Nudeln beobachtet. Die, vermischten
Bestandteile, einschließlich "Shiitake", einem eßbaren Pilz, Gemüsen und Shrimps wurden in einer flachen Schicht auf
einem Pullulan-Film ausgebreitet und dann mit einer 5 $-igen
Pullulan-Lösung besprüht, aus der dann das Wasser mit Hilfe
eines LuftStroms von 5QQ C entfernt wurde. Die so gebildete
Schichtfolie wurde in S'tücke passender Größe geschnitten, die
in einem Polyäthylen-Beutel eingeschlossen wurden« Diese Stücke waren kochfertig, wenn sie aus dem Beutel entnommen wurden«
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1 cm χ 3 cm χ 3 cm große Stücke aus Butter und Käse wurden
in 0,05 nun dicken Pullulan-Pilm eingewickelt und zusammen mit
ungeschützten -Vergleichsproben in einem Kühlschrank bei 10° C
aufbewahrt. Nach einem Monat konnte bei den in Pullulan gewickelten
Proben keine Veränderung festgestellt werden» ausgenommen ein leichtes oberflächliches Trocknen der Käseproben.
Die ungeschützten Butterproben zeigten eine geringe» jedoch
deutliche Farbveränderung» erhöhten Geruch nach Buttersäure und eine merkliche Geschmacksverschlechterung. Der Peroxyd-Wert
der eingewickelten Butterproben betrug 20,3 roäg'kg» der
der ungeschützten Proben betrug 46i5mäg/kg. Die ungeschützten
Käseproben zeigten eine leichte, jedoch deutlich feststellbare
Verschlechterung ihres Geschmackes, ihres Geruchs und ihrer
Färbung und sie waren ausgetrocknet.
Frisch gebackene Krapfen wurden mit einer Pullulan-Lösung
besprüht und der dadurch gebildete Überzug wurde während 10 Minuten
bei 60 C zu einer zwischen 0,05 und 0,1 mm variierenden
Dicke getrocknet. Verschiedene überzogene Krapfen, nicht überzogene Krapfen in Pullulan-Beuteln und nicht überzogene Vergleichsproben
wurden in gesonderte Polyäthylen-Beutel verpackt
und eine Woche bei 35 C aufbewahrt. Die mit Hilfe eines aufgesprühten
Überzugs oder eines gesonderten Beutels aus Pullulan geschützten Krapfen befanden sich immer noch in einem zum Verkauf
geeigneten Zustand, hatten ihren anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt und Geschmack beibehalten, während die Vergleichskrapfen
entschieden altbacken geworden waren.
Pullulan ist besonders wirksam zum Verhindern der Ranzidität
von Fett in gebackenen oder gebratenen Lebensmitteln,
In Fett gebackene Cracker und in Butter geröstete Erdnüsse hatten immer noch ihren frischen Geruch und unveränderten Geschmack,
nachdem sie 40 Tage unter Umgebungsbedingungen in
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Hüllen aus 0,03 nun dicken Pullulan-Film unter weiterem Schutz
durch Polyäthylenbeutel aufbewahrt waren, während die Ranzidität bei Vergleichsproben offensichtlich war, die in zwei
Schichten von Polyäthylen verpackt waren.
Frische Makrele wurde mit einer 4 fo-igen Pullulan-Lösung
besprüht, die 3 $ Glycerin, bezogen auf das Gewicht des Pullulans
enthielt und der besprühte Fisch wurde sofort in einen bei -20° C gehaltenen Gefrierschrank gelegt. Nach 3-monatiger
Lagerung, bei der die Pullulan-Lösung eine gefrorene, glänzende
Hülle auf dem Fisch bildete, wurden Proben aus dem überzogenen Fisch und aus einem nicht überzogenen Vergleichsfisch entnommen.
Die Hülle war fest genug, um manuellem Entfernen zu widerstehen, löste sich jedoch bei Berührung mit heißem Wasser
sofort ab. Der Geschmack des gekochten, Pullulan-geschützten Fisches war entschieden besser als der' des Vergleichsfisches
und der Peroxydwert der Haut der überzogenen Makrele war wesentlich
geringer als der entsprechende, an der Vergleichsprobe bestimmte Wert.
Frisch gebackene Kekse wurden mit einem dünnen Film von
Pullulan überzogen, indem eine 3 $-ige Lösung aufgesprüht und der feuchte Überzug getrocknet wurde. Ein zweiter Anteil wurde
in Pullulan-Beutel eingeschlossen und ein dritter Anteil der gleichen Kekse wurde als Vergleichsprobe· verwendet. Jeder Ansatz
wurde in einen Polyäthylen-Beutel verpackt und zwei Monate bei 30° C in einem bei 60 % relativer Feuchtigkeit gehaltenen
Raum aufbewahrt*
Die mit Pullulan·geschützten Kekse behielten ihren frischen
Geschmack bei,"während eine gewisse Ranzidität bei den Vergleichsproben zu bemerken war. Die überzogenen Proben behielten
darüber hinaus ihre Form während der Lagerung und Handhabung bei, während die nicht überzogenen Kekse KrumeIneigung
zeigten. Die klare Pullulan-Folie verlieh den überzogenen Proben Glanz, wurde jedoch beim Essen der Kekse nicht bemerkt. .
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Schinken und Würstchen wurden in wasserlöslichen Hüllen
dampferhitzt und geformt, wonach die Hüllen entfernt wurden.
Der Ansatz wurde in zwei.Portionen geteilt, wovon eine gleichmäßig
mit warmer 5 #-iger Pullulan-Lösung besprüht wurde, so
daß ein Film einer Dicke von etwa 0,05 mm nach dem Trocknen in einem Luftstrom bei 70° C gebildet wurde. Die überzogenen
Schinken und Würstchen sowie ungeschützte Vergleichsproben wurden bei 5° C während drei Monaten aufbewahrt, wobei keine Rißbildung oder Trübung in den Pullulan-Filmen der geschützten
Teile verursacht wurde. f
Der Aldehydgehalt der überzogenen Proben und der Vörgleichsproben
wurde nach der TBS-Methode gemessen. Dabei wurde in den überzogenen Materialien nur 1/3 bis 1/5 des Aldehydgehalts der
Vergleichsproben aufgefunden, was ein Anzeichen für den Schutz gegen Oxydation darstellt, der durch den dünnen Pullulan-Film
bewirkt wird.
ι ■
Frisch geernteter Spinat wurde geschnitten und bei -20° C
gefriergetrocknet. Proben des Produkts wurden in einem Vakuumtrockner
bei 30° C und 180 mm Hg auf eine Metallplatte gelegt und mit einer Pullulan-Lösung besprüht, so daß der getrocknete
Spinat und die Platte mit einem Film von Pullulan umhüllt waren. Der überzogene Spinat wurde außerdem durch Einsiegeln in einen
Polyäthylen-Beutel geschützt. Wenn er nach fünf Monaten-rekonstituiert
wurde, war der Spinat in seiner Farbe, Form, Geruch und Geschmack nicht von Spinat zu unterscheiden, der sofort
nach dem Gefriertrocknen rekonstituiert worden war.
Nach einer anderen Ausführungsform wurde frischer Spinat in Stücke geschnitten und mit einer 3 #-igen Pullulan-Lösung
besprüht. Er wurde dann in noch feuchtem Zustand gefriergetrocknet
und in einen Polyäthylen-Beutel eingesiegelt. Das Aussehen, der Geschmack und der Geruch des Spinats, wenn dieser fünf Mo-
209886/1171
nate später rekonstituiert wurde, unterschieden sich nicht von
den entsprechenden Eigenschaften von Spinat, der sofort nach
.dem Gefriertrocknen rekonstituiert wurde. Der Vitaminverlust
"bei der Lagerung betrug nur 10 $.
Rindfleisch, das zu Scheiben einer Dicke von 5 bis 10 mm
geschnitten war, wurde gewürzt und gebraten. Die gebratenen Scheiben wurden mit heißer 7 ?S-iger Putlulan-Lösung in einer
solchen Dicke besprüht, daß ein von Feinporen freier Film gebildet wurde und die überzogenen Scheiben wurden sofort gefriergetrocknet.
Vergleichsscheiben wurden nach dem Braten gefriergetrocknet. Proben der überzogenen Scheiben und Vergleiehsproben
wurden 50 Tage in jeweils zwei Inkubatoren aufbewahrt,
die bei 35° C bzw..65° C gehalten wurden.
Proben wurden in Abständen von 10 Tagen entnommen und im Hinblick auf die Oxydation des Fettanteils durch Bestimmen der
Säurezahl, der Peroxydzahl und des Aldehydgehalts analysiert, wobei der Aldehydgehalt durch Messen der optischen Dichte nach
der TBS-Methode bestimmt wurde. Extrakte des Fetts wurden hergestellt,
indem eine 10 g-Probe in einem Mörser zermahlen und
die zermahlene Probe mit 200 g eines Gemisches von Chloroform
und Methanol im Volumverhältnis 2:1 digeriert wurde. Der Extrakt
wurde getrocknet und bei 35° 0 im Vakuum eingedampft.
Der Feuchtigkeitsgehalt der gefriergetrockneten überzogenen Proben betrug 4 bis 7 #, der der nicht überzogenen Vergleichs-
2 bis 4 % Die Testergebnasse, die mit Produkten erhalden, die bei 35° 0 bz
in Tabelle 4 und 5 angegeben
in Tabelle 4 und 5 angegeben
ten wurden, die bei 35° 0 bzw. 65° O aufbewahrt waren, sind
Tabelle 4 (35 C)
Probeentnahme nach O 10 20 30 50 Tage
Säurezahl der
überzogenen-Scheiben 3.2 3.8 4.5 5.7 6.1
nicht überzogenen
Scheiben 3.3 5.5 8.9 11.1 15.8
Peroxydzahl der
überzogenen Scheiben 15.2 16.0 15.7 16.1 20,2 nichtüberzogenen
Scheiben 14.3 17.0 21.0 21.5 39.9
Aldehydgehalt
(TBS-Wert)
(TBS-Wert)
überzogene Scheiben 0.13 0.21 0.35 0.75 0.78 nicht überzogene
Scheiben 0.18 1.36 1.58 1.75 2,00
Tabelle 5 (65° O
Probeentnahme nach 0 10 20 30 50 Tage
Säurezahl der
überzogenen Scheiben 3.3 3.6 4.5 8,1 11.3 nicht überzogenen
Scheiben 3.8 8.3 19.5 33.1 45.5
Peroxydzahl der
überzogenen Scheiben 17.3 150.1 320.0 350.0 210 nicht überzogenen
Scheiben 20.1 420.1 730 410.5 166
Aldehydgehalt
(TBS-Wert)
(TBS-Wert)
überzogene Scheiben 0.50 1.10 1.50 1.85 2.47
nicht überzogene
Scheiben 0.60 1.50 1.92 2.75 3.64
209886/1171
Die in Tabellen 4 und 5 aufgezählten Zahlenwerte wurden
durch subjektive Prüfung bestätigt. Proben wurden in einem elektronischen Ofen zusammen mit 10 $ Wasser erhitzt und 10
Minuten stehengelassen. Dann wurden sie geprüft. Die Pullulan-Überzüge
wurden in dem heißen Wasser gelöst und die mit einem Pullulan-Film während der Lagerung geschützten Proben erwiesen
sich den nicht überzogenen Scheiben im Hinblick auf Geschmack
und Aroma als durchwegs überlegen*
209886/1 171
Claims (10)
- Patentansprücheλ j Formkörper", dadurch gekennzeichnet, daß er im wesentlichen aus Pullulan oder einem homogenen Gemisch von Pullulan mit mindestens einer" der Substanzen Amylose» Polyvinylalkohol und Gelatine besteht, dessen Amylosegehalt nicht mehr als 120 % des Gewichts des Pullulans, dessen PoIyvinylalkohol-Gehalt nicht mehr als 100 fo des Gewichts des Pullulans und dessen Gelatine-Gehalt nicht mehr als 150 ?' des Gewichts des Pullulans beträgt.
- 2. Formkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem eine zum Weichmachen ausreichende Menge eines mehrwertigen Alkohols enthält.
- 3. Formkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als mehrwertigen Alkohol Glycerin, Sorbit oder Maltitol enthält.
- 4. Formkörper nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß er den mehrwertigen Alkohol in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-Ji enthält.
- 5. Formkörper nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß seine Längen- und Breitenabaiessung um das Mehrfache größer als seine Dicke ist.209 8 86/117 12235931•
- 6. Formkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichne t, daß er eine Folie darstellt, die nach einmonatigemLagern bei 60 # relativer Feuchtigkeit und 25° G eine Durch-sichtigkeit-von mehr als 90 % bei einer Dicke von 0,1 mm, eine Zugfestigkeit von nicht wesentlich weniger als 6,0 kg/mm und eine Dehnung von mindestens 8 56 aufweist.
- 7. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn ζ eichnet, daß man Pullulan oder Pullulan und mindestens einesder Materialien Amylose, Polyvinylalkohol und Gelatine in Wasser löst, die gebildete wässrige lösung verformt und das Wasser aus der Lösung entfernt.
- 8. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennz e ich net, daß man Pullulan oder ein Gemisch aus Pullulan und mindestens einem der Materialien Amylose, Polyvinylalkohol und Gelatine bei einer Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur unter• Einwirkung von Druck verformt.
- 9. Verwendung eines Formkörpers gemäß Ansprüchen 1 bis 8 zum Umhüllen eines sauerstoffempfindlichen Materials.
- 10. Verwendung nach Anspruch 9 in Form einer undurchlässigen Verpackung.209886/1171
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