DE69020138T2

DE69020138T2 - Mikroorganismus zur selektiven Herstellung einer spezifischen Komponente von Avermectin und Verfahren zu deren selektiven Herstellung.

Info

Publication number: DE69020138T2
Application number: DE69020138T
Authority: DE
Inventors: Haruo Ikeda; Satoshi Omura
Original assignee: Kitasato Institute
Current assignee: Kitasato Institute
Priority date: 1990-03-05
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2010-08-11
Also published as: ATE123805T1; US5206155A; US5369021A; AU629966B2; CA2023114C; NZ234741A; DK0445460T3; EP0445460B1; JP2888586B2; JPH03254678A; EP0445460A1; AU6020190A; CA2023114A1; ES2075881T3; DE69020138D1

Description

Es wird eine homogene Zusammensetzung und ein Verfahren für eine Mischgummizusammensetzung, die aus Samen der Gattung Cassia extrahiert wird, und die in einem wäßrigen Medium eine klare, stabile, kolloidale Lösung bildet, bereitgestellt.
Die Nachfrage nach in Gelier- und Verdickungsmitteln verwendeten natürlichen Gummis und Polysacchariden ist weltweit angestiegen. Viele dieser natürlichen Gummis stammen von Pflanzen ab, und folglich unterliegen sowohl die Verfügbarkeit als auch die Eigenschaften dieser Gummis Jahr für Jahr ausgedehnten Schwankungen. Vor kurzem wurde vorgeschlagen, daß die Pflanzensamen der Gattung Cassia als eine neue Quelle natürlicher Galactomannangummis verwendet werden könnten (Farooqi et al., "Seeds of Genus Cassia as Possible Sources of Industrial Gums", Indian Forester, November 1978, S. 729 - 732).
US-Patent Nr. 4 661 475 offenbart daß Galactomannangummis nützliche Substanzen sind, die zu einem wäßrigen Medium gegeben werden, um die gewünschte Konsistenz oder Viskosität zu erreichen. Wie praktisch alle natürlichen Gelier- und Verdickungsmittel, mit der Ausnahme von Gelatine, sind Galactomannangummis Derivate von Polysacchariden, das heißt hochpolymere Kohlenhydrate.
Polysaccharide sind wasserlösliche oder stark quellfahige Substanzen und schließen Verbindungen, die in wäßrigen Systemen kolloidale, mehr oder weniger hochviskose Lösungen oder Dispersionen mit plastischem oder pseudo-plastischem Fluß und mit funktionellen Eigenschaften, wie einer Verdickungswirkung, Wasserbindungsvermögen, Stabilisierung von Suspensionen und Emulsionen in mehrphasigen Systemen sowie Gelbildung, ein.
Galactomannane sind, wie Stärke, pflanzliche Reservepolysaccharide. Sie treten im Nährgewebe (Endosperm) zahlreicher Samen von Hülsenfrüchten auf. Die gemeinsame Bezeichnung "Galactomannan" oder "Polygalactomannan" umfaßt alle Polysaccharide, die aus Galactose- und/oder Mannoseresten aufgebaut sind und die zudem auch geringe Mengen anderer Zuckerreste enthalten können. Es gibt eine verhältnismäßig große Zahl von Galactomannanen, die in Abhängigkeit von ihrer Herkunft in der Zusammensetzung schwanken. Die Materialien treten hauptsächlich im Nährgewebe von Hülsenfrüchten, wie Guarbohne, Johannisbrot, eßbarer Saumfarn (Tara), "honey bean", Flammenbaum und Sesbania-Arten, auf Galactomannane sind aus linearen Mannoseketten, welche selbst aus über β-(1,4)-glykosidische Bindungen verknüpfte Mannopyranoseringen aufgebaut sind, zusammengesetzt. Als Seitenarme sind an diesen Ringen über α-(1,6)-glykosidische Bindungen isolierte Galactopyranosereste gebunden. Es ist nach US-Patent Nr. 3 808 195 gut bekannt, daß wenn Galactomannangummis getrocknet und zu einem Pulver gemahlen werden, sie besonders schwer in wäßrigen Lösungen zu dispergieren sind und anstelle dessen zusammenklumpen.
Insbesondere Johannisbrotgummi, Guargummi und Taragummi sind die hauptsächlichen Galactomannanhandelsgummis. Die Cassia-Spezies enthalten potentiell nützliche endosperme Galactomannane welche Johannisbrotgummi, Taragummi und Guaran entsprechen. Cassiagummi zeigt nach US-Patent Nr. 4 661 475, wie Johannisbrotgummi mit Carrageen, Xanthan und Agar synergistische Wirkung für die Gelfestigkeit. Jedoch wurde festgestellt, daß es anders als bei anderen Galactomannangummis mißlingt, den Cassiagummi, wenn er zu einem Feststoff getrocknet wird, wieder vollständig in Wasser zu lösen. Wenn man den Feststoff in Wasser dispergiert und erhitzt, wird sich ein Teil wieder lösen, aber ein wesentlicher Teil wird nur Wasser aufsaugen und quellen. Die Gemische können manchmal, bis sie näher untersucht werden, als klare Lösungen erscheinen, und beim Stehenlassen werden die Lösungen trübe.
Cassiagummi kann aus Cassiasamen extrahiert werden, vorzugsweise dem Mehl oder dem mit Lösemittel gewaschenen Mehl der Bodensamen, unter Verwendung von Wasser oder wäßrigen Lösungen bei einer Vielfalt an Temperaturen, Reagenzkonzentrationen und ähnlichem. Diese frisch extrahieren Lösungen enthalten keine unlöslichen, gequollenen Teilchen und entwickeln beim Stehenlassen keine Trübung. Der unlösliche Rest kann durch herkömmliche Verfahren, wie Zentrifügieren und/oder Filtrieren, entfernt werden. Wenn die entstandenen Lösungen zu einem Feststoff verarbeitet wurden, mißlingt es, sie vollständig zu lösen. Trockenes Mischen von gemahlenem Cassiagummi mit anderen Reagenzien (wie Sorbit, Saccharose, anorganischen Salzen oder anderen Gelier- und Verdickungsmitteln) ergibt ein Zweiphasengemisch bei dem es vollständig mißlingt, den Cassiagummi in einem wäßrigen Medium zu lösen. Die entstandene wäßrige Zusammensetzung scheint eine Suspension oder Dispersion unlöslicher, gequollener Teilchen in der Lösung zu sein, die sich schließlich nicht lösen. Die entstandene, wäßrige Zusammensetzung bildet, wenn sie ursprünglich klar war, beim Stehenlassen eine Trübung. Diese Trübung wird durch Erhitzen beschleunigt und scheint durch einen weißen Film, der die unlöslichen, gequollenen Teilchen umgibt, verursacht zu werden. Aufgrund dieser Trübung werden Cassiagummizubereitungen nicht gerne verwendet, wenn die Produktklarheit wichtig ist. Außerdem ist der unlösliche Teil des Cassiagummis nicht länger verfügbar, um ein wäßriges Medium zu gelieren oder ihr Viskosität zu verleihen.
Aufgrund der Unannehmlichkeiten durch die zusätzlichen Schritte, nämlich Extrahieren des Cassiagummis aus den Samen und Abtrennen des Extrakts vom verbrauchten Mehl, aufgrund der Notwendigkeit das verbrauchte Mehl zu entsorgen, und weil der Gummigehaft des Mehls schwankt, ist die Forderung, frischen Cassiagummiextrakt aus dem Mehl von gemahlenen Cassiabodensamen herzustellen, unerwünscht.
EP-A-0 139 913 offenbart Gelier- und Verdickungsmittel, die auf Cassia-Galactomannanen beruhen, umfassend ein Gemisch mit synergistischer Wirkung aus (a) Cassia- Galactomannan und (b) Carrageenan, Agar und oder Xanthan. Jedoch sind die Bestandteile als physikalisches Gemisch vorhanden und werden nicht zusammen ausgefällt, um eine feste Gummimischuug herzustellen.
Die vorliegende Erfindung liefert eine feste Mischgummizusammensetzung, wie in Anspruch 1 der begleitenden Patentansprüche definiert, ein Verfahren zu ihrer Herstellung, wie in Anspruch 4 definiert und ein Verfahren zu ihrer Rehydration, wie in Anspruch 13 definiert.
Die Mischgummizusammensetzung wird durch Extrahieren der Samen der Gattung Cassia mit einem wäßrigen Medium hergestellt, um einen löslichen Extraktanteil und einen unlöslichen Restanteil zu bilden, wobei gegebenenfalls der lösliche Extraktanteil vom unlöslichen Restanteil abgetrennt wird, eine löslichmachende Menge des Gelier- und Verdickungsmittels in den löslichen Extraktanteil eingebracht wird und eine Mischgummizusammensetzung daraus mitgefällt wird, die nach Rehydration eine im wesentlichen klare, stabile, kolloidale, wäßrige Lösung bildet, die gegebenenfalls einen unlöslichen Restanteil enthält.
Für einige Anwendungen ist es wünschenswert, inerte Materialien in die Mischgummizusammensetzung einzubeziehen, wie Gelier- und Verdickungsmittel, die keine Mischgummizusammensetzung bilden, wenn sie mit dem Extrakt der Cassiasamen oder anderen inerten Materialien, wie dem unlöslichen Restanteil der extrahierten Cassiasamen, mitgefällt werden. In einem solchen Fall ist es nicht notwendig, den Extraktanteil von dem unlöslichen Restanteil der Cassiasamen oder des -mehls (oder des Coextrakts) abzutrennen. Jedoch ist, zum Zwecke der Beschreibung der Eigenschaften der Mischgummizusammensetzung, vorzuziehen den unlöslichen Restanteil vom löslichen Extraktanteil vor dem gemeinsamen Ausfällen der Mischgummizusammensetzung abzutrennen. Der Bereich der vorliegenden Erfindung soll, ob inerte Materialien eingebracht sind oder nicht, Mischgummizusammensetzungen und das Verfahren ihrer Herstellung enschließen.
Die Bezeichnung "Gelier- und Verdickungsmittel", wie hierin verwendet, schließt Polysaccharidgumis, Hydrokolloide, welche Verbindungen sind, die in Kombination mit Wasser ein Gel ergeben, und/oder Verbindungen, die in wäßrigen Systemen kolloidale, mehr oder weniger hochviskose Lösungen oder Dispersionen mit plastischem oder pseudo-plastischem Fluß, einschließlich Eigenschaften, wie einer Verdickungswirkung, Wasserbindungsvermögen, Stabilisierung von Suspensionen und Emulsionen in mehrphasigen Systemen sowie die Gelbildung, ergeben, ein.
Die Bezeichnung "Lösung", wie hierin verwendet, bedeutet eine homogene Zusammensetzung und schließt ein Gel oder eine kolloidale Dispersion in einem Medium, das keine wesentliche Menge eines beständig unlöslichen Polysaccharidgummianteils enthält und das beim Stehenlassen keine Trübung bildet, ein.
Die Bezeichnung "homogen", wie hierin verwendet, umfaßt eine einzelne Stoffphase, deren chemische Zusammensetzung einheitlich ist. Eine homogene Zusammensetzung schließt Gummimischungen, umfassend zwei oder mehr chemisch verschiedene Bestandteile, wie einen Galactomannangummi und einen Xanthangummi, im Unterschied zu einem zweiphasigen physikalischen Gemisch eines Galactomannangummis und eines Xanthangummis, ein. Eine homogene Zusammensetzung eines Polysaccharidgummis, der mit einem oder mehreren Gelier- und Verdickungsmitteln, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carrageenan, Furacellaran, Agar, Agarose, Agaropectin, Dextran, Xanthan, Algin, Carboxymethylcellulose, Gellan, nieder-methoxyliertes Pectin, Hydroxyethylcellulose, Johannisbrotgummi, deacetyliertes Chitin, Polyacrylamid, Polyethylenglykol und Polyvinylalkohol gemeinsam ausgefällt wird, bezeichnet man als Mischgummi.
Wasserlösliches Cassiagummi kann mit einem wäßrigen Medium durch herkömmliche Verfahren, vorzugsweise aus dem Mehl oder dem mit Lösemittel gewaschenen Mehl der gemahlenen Cassiasamen, extrahiert werden. Die Extraktionstemperatur kann im Bereich vom Gefrierpunkt bis zum Siedepunkt des wäßrigen Mediums liegen. Erhöhte Temperaturen von 40 bis 100ºC sind erwünscht. Die unlöslichen Reste können durch Zentrifugieren, Filtrieren und ähnliches abgetrennt werden. Das wäßrige Medium kann Wasser oder wäßrige Lösungen, die Salze oder andere Verbindungen enthalten, umfassen.
Jeder Samen der Gattung Cassia kann als Quelle des Cassiagummis verwendet werden, wobei Cassia tora und Cassia occidentalis, aufgrund ihrer käuflichen Verfügbarkeit, bevorzugt werden.
Cassiamehl kann in der Rohform auch gemeinsam mit Gelier- und Verdickungsmitteln extrahiert werden. Zum Beispiel kann Cassiamehl gemeinsam mit Johannisbrot oder einem gemahlenen, alkali-modifizierten gemahlenes Seetgangpulver, das, wenn es mit erhitzten, wäßrigen Lösungen gemischt wird, Carrageenan freisetzt, extrahiert werden.
Wenigstens ein Gelier- und Verdickungsmittel kann vor, während oder nach dem Extrahieren des Cassiagummis aus den Cassiasamen in das wäßrige Medium eingebracht werden. Wenn jedoch kein Gelier- und Verdickungsmittel, gewählt aus der Gruppe, bestehend aus Carrageenan, Furacellaran, Agar, Agarose, Agaropectin, Dextran, Xanthan, Algin, Carboxymethylcellulose, Gellan, nieder-methoxyliertem Pectin, Hydroxyethylcellulose, Johannisbrotgummi, deacetyliertem Chitin, Polyacrylamid, Polyethylenglykol und Polyvinylalkohol, in den Extrakt des Mehls des Cassiasamens vor dem gemeinsamen Ausfällen des wäßrigen Extrakts eingebracht wird, wird das Wiederauflösen der entstandenen Cassiagummizusammensetzung, um eine Lösung zu bilden, üblicherweise mißlingen.
Wenngleich das genaue Verhältnis des Cassiagummis und des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Gelier- und Verdickungsmittels über einen weiten Bereich verändert werden kann, ist wenigstens ein Gewichtsteil des Gelier und Verdickungsmittels zu etwa vier Gewichtsteilen Cassiagummi erforderlich, um eine loslichmachende Menge darzustellen. Wenn weniger als 0,2 Gewichtsteile des Cassiagummis je Gewichtsteil an Gelier- und Verdickungsmittel verwendet werden, kann die Zusammensetzung zuwenig Cassiagummi enthalten, um eine ausreichende synergistische Wirkung aufzuweisen und als Cassiamischgummizusammensetzung betrachtet zu werden. Andere Gummis und Hydrokolloide, wie Guargummi und Taragummi, können in die Mischgummizusammensetzung eingebracht werden, aber scheinen das Löslichmachen der Cassiagummizusammensetzung nicht zu steigern.
Ein unerwarteter Nutzen der Cassiamischgummizusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist, daß viele Gelier- und Verdickungsmittel, und insbesondere Galactomannangummis wenn sie als Pulver zu einer wäßrigen Lösung gegeben werden, die Neigung besitzen zu klumpen. Wenn der Gummi löslich ist, werden diese Klumpen nach und nach zusammmen mit jeder zeitweisen Trübung, die beobachtet werden kann, verschwinden. Die Cassiamischgummizusammensetzung der vorliegenden Erfindung scheint im Vergleich zu Gelier- und Verdickungsmitteln alleine eine wesentlich verringerte Neigung zur Klumpenbildung zu besitzen. Diese erhöhte Dispersionsfähigkeit wurde insbesondere bei Cassiamischgummizusammensetzungen, die Xanthan, Algin, Gellan, Hydroxyethylcellulose und Polyacrylamid enthalten, beobachtet. Diese Eigenschaft stellt eine zusätzliche Nutzungsmöglichkeit für Cassiamischgummizusammensetzungen dar.
Eine zusätzliche, unvorhergesehene Eigenschaft ist die hohe Wasseraufnahmefähigkeit von festen Cassia:Xanthan-Mischgummizusammensetzungen, ob in Form eines Pulvers, eines fasrigen Copräzipitats oder als ein fortlaufender Film. Es wurde festgestellt, daß ein 1:1 Cassia:Xanthan-Gummipulver (etwa gleiche Gewichtsteile) das bis zu 1.000fache seines Gewichts an destilliertem Wasser absorbieren kann, und, nach einer externen Beurteilung, absorbieren trockene Fasern das 50fache ihres Gewichts an menschlichem Urin, verglichen mit dem 25fächen Gewicht, welches durch ein zur Kontrolle verwendetes Stärke-Polyacrylamid- Propfcopolymer absorbiert wird.
Die festen Cassiamischgummizusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können aus dem wäßrigen Extrakt durch jedes herkömmliche Verfahren gemeinsam ausgefällt oder abgetrennt werden. Wenn Carrageenan das Gelier- und Verdickungsmittel ist, kann die Cassiamischgummizusammensetzung mit Kaliumionen (KCl) ausgefällt werden. Im allgemeinen kann jede Mischgummizusammensetzung durch Verdampfen des wäßrigen Mediums oder durch Zugabe eines mit Wasser mischbaren, organischen Lösemittels gemeinsam ausgefällt werden, um ein Präzipität oder Koagulat zu bilden, das von der Flüssigkeit durch Filtrieren oder Zentrifugieren getrennt werden kann. Isopropanol ist das bevorzugte mit Wasser mischbare Lösemittel. Die gemeinsam ausgefällten, feuchten, homogenen Feststoffe können im Vakuum oder mit heißer Luft getrocknet werden.
Die Eigenschaften einiger Mischgummis scheinen sich nach dem Ausfällen und Trocknen, in Abhangigkeit von der Behandlung oder durch die angewandte Vorbehandlung, wie die Vorbehandlung des Cassiamehls mit Alkohol vor der Extraktion oder das Lufttrocknen des ausgefallten Mischgummis anstelle des Vakuumtrocknens, etwas zu unter scheiden. Diese kleineren Eigenschaftsunterschiede können von einem Fachmann ohne übermäßiges Experimentieren bestimmt werden.
Das beste Verfahren zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird einem Fachmann durch die folgenden, nicht-begrenzenden Beispiele klar werden.

Extraktion

Sofern nichts anderes angeben ist, wurde ein wäßriger Extrakt des Cassiagummis durch Zugabe von 1,0 g Mucilose 39H-Cassiamehl (Diamalt AG, München) zu 100 ml Wasser hergestellt. Das Gemisch wurde gerührt und unter Verwendung eines Mikrowellenofens zum Sieden gebracht. Nach dem einstundigen Erhitzen auf etwa 85ºC wurden 2,5 g Filtrierhilfsmittel zugegeben, das Gemisch bis zum vollständigen Dispergieren des Filtrierhilfsmittels gerührt, dann durch ein Filterpapier druckfiltriert (0,24 mPa; 20 psi). Das Filtrat (85 ml) wurde mit 25 ml heißem Waschwasser vereinigt.

Ausfällen mit einem organischen Lösemittel und Trocknen

Der Extrakt wurde durch Zugabe des doppelten Volumens 99%igen Isopropanols (2-Propanol) und Rühren gefällt. Das Koagulat wurde durch Filtration durch ein Nylongewebe, gesammelt, ausgedrückt, dann in 100 ml 80%igem 2-Propanol (aq.) als Waschflüssigkeit suspendiert, gesammelt, dann in einem Gebläseluftofen bei 60ºC getrocknet, auf eine Maschenzahl von 40 mesh gemahlen, um 0,34 g (34% Ausbeute) eines gelbbraunen Pulvers zu ergeben. Wenn 100 mg in 10 ml destilliertem Wasser dispergiert und zum Sieden erhitzt wurden, wurde durch Untersuchen im schrägen Licht eine hellbraune Masse gequollener Teilchen in einer viskosen Lösung beobachtet. Nach dem Stehenlassen entwickelte dieses Material eine opaleszierende Trübung, die einer Schicht um die gequollenen, ungelösten Teilchen herum zugeschrieben werden konnte.
Mit Alkohol gewaschenes Cassiamehl (Diamalt AG) ergab ein nahezu weißes Material mit ähnlichen Eigenschaften.

Testverfahren

Der Wert der Brechkraft ist der numerische Werte, der sich für die Gelfestigkeit ergibt. Zur Bestimmung der Gelfestigkeit wird das Gel in eine 70 x 50 mm Kristallisierschale gegossen, dann wird die Schale, die das Gel enthält, auf einer Waage plaziert. Ein Stempel mit einer Fläche von 1 cm² wird elektrisch mit konstanter Geschwindigkeit in das Gel gefahren. Der auf der Waage aufgezeichnete Wert, bei welchem der Stempel durch die Oberfläche des Gels bricht, ist der Wert der Brechkraft (Gelfestigkeit) und wird in g/cm² angegeben.
Die "Löslichmachende Wirkung" wird durch Vergleich des Lichts, das durch eine Lösung oder ein Kolloid von Cassiagummi alleine und ein äquivalentes Mischgummi gebrochen wird, bestimmt. Gewöhnlich wird ein Bereich von Mischgummizusammensetzungen von 25:75, 1:1 und 75:25 nach dem Gewicht verwendet. Die Ergebnisse sind in einem halbquantitativen Maßstab von stark, mittel und schwach angegeben.

Beispiel 1

Gemeinsames Fällen mit Carrageenan unter Verwendung von Kaliumchlorid

Ein wäßriger Extrakt von Mucilose 39H wurde durch zweistündiges Erhitzen einer 2%igen Aufschlämmung in Wasser bei etwa 90ºC erhalten und dann filtriert. Ein Filtrat, das 0,71% in 2-Propanol Unlösliches enthielt und bei 90ºC eine Viskosität (Brookfield) von 25 mPa s besaß, wurde erhalten. Das verwendete Carrageenan war ein Pflanzenextrakt, der 2,42% in 2-Propanol Ausgefallenes enthielt, mit einer Viskosität von 30 mPa s. Dieses und der Cassiaextrakt wurden vereinigt, um fünf Gummizusammensetzungen zu erzeugen, die in 3%igem KCl (aq.) gemeinsam gefällt (1:4) wurden, und das Cassiamischgummi wurde zurückgewonnen.
Die Gelfestigkeiten sind in Tabelle 1 angegeben.

Beispiel 2

Gemeinsames Fällen mit Carrageenan in 2-Propanol

(a) Fünfzig Miliiliter wäßriges Cassiaextraktfiltrat wurden zu 25 ml einer wäßrigen Lösung von 0,25 g kappa-Carrageenan gegeben, das Gemisch wurde gerührt, auf 60ºC erhitzt und das Gemisch durch Filtration als eine homogene Zusammensetzung zurückgewonnen und dann in 2-Propanol gefällt. Das trockene Cassiamischgummipulver war in heißem Wasser ohne weiteres vollständig löslich, blieb klar und bildete beim Abkühlen ein klares Gel. Das ungefähre Verhältnis der Gummizusammensetzung des gemeinsam gefällten, zurüchgewonnenen Pulvers betrug 1 Teil Cassiagummi : 1 Teil Carrageenanextrakt.
(b) Eine Reihe von Experimenten wurde durchgeführt, um die Verhältnisse mit maximaler synergistischer Wirkung und, um die Löslichkeit zu vereinfachen, minimal notwendigem Carrageenan im Copräzipitat zu bestimmen. Vierzig Gramm des Cassiamehls wurden in 4 Litern Wasser extrahiert. Bezogen auf eine Kontrollprobe, besaß der Cassiaextrakt 0,7%. Um eine Reihe von Zusammensetzungen zu erzeugen, wurde unter Verwendung dieses Werts ausreichend kappa-Carrageenan in dem Cassiaextrakt gelöst, und die Gelfestigkeit wurde bestimmt. Die Lösungen wurden in 2-Propanol koaguliert und die Copräzipitate wie in Beispiel 2(a) zurückgewonnenen. Ergebnisse sind als Tabelle II aufgeführt.

Beispiel 3

Gemeinsames Fällen mit Xanthan in 2-Propanol

Acht Gramm von mit Alkohol gewaschenem Cassiamehl (Diamalt AG) wurden in 800 ml Wasser aufgeschlämmt, eine Stunde lang bei 80ºC extrahiert. dann wurden 25 g Filtrierhilfsmittel zugegeben und das Gemisch druckfiltriert (0,17 - 0,41 mPa; 10 - 45 psi). Das Filtrat wurde in vier Teile aufgeteilt, von denen der erste mit 2 Volumina 91%igem 2-Propanol (aq.) gefällt, gewaschen und getrocknet (60ºC) wurde. Rückgewinnung: 0,81 g. Genügend Xanthan (Kelco "Keltrol T") wurde den anderen 3 Teilen (0,27 g, 0,81 g beziehungsweise 2,43 g) hinzugefügt, um Zusammensetzungen mit Verhältnissen von 1:0, 75:25, 1:1 und 25:75 Gewichtsteilen Cassia:Xanthan zu ergeben. Diese wurden mit 2-Propanol, wie bei der Kontrolle beschrieben, gefällt, getrocknet und gemahlen. Die Eigenschaften wurden bestimmt. Die 75:25-Probe war im wesentlichen löslich, die 1:1- und die 25:75-Probe waren vollständig löslich. Die Ergebnisse sind als Tabelle III aufgeführt.
Das trockene Pulver und die trockenen Koagulatfasern der 1:1 Cassia: Xanthan-Zusammensetzungen waren äußerst wasserabsorbierend, wobei das Pulver das 1.000fache seines Gewichts an destilliertem Wasser aufnahm (dabei bildete sich eine klare, gequollene Teilchenmasse), weniger als 1% NaCl (aq.) - wodurch die Abhängigkeit der ionischen Festigkeit gezeigt wurde. Fortlaufende Filme, die aus einer heißen 1:1-Lösung hergestellt, dann getrocknet wurden absorbieren bereitwillig destilliertes Wasser und werden hydratisiert.
Viele Gele brechen nach wenigstens einem Gefrier-Auftau-Zyklus, wobei die zur Herstellung des Gels verwendete Flüssigkeit freigegeben wird. Dies ist insbesondere bei einigen Anwendungen unangenehm, da der Gefrier-Auftau-Zyklus die Gelstruktur zerstört. Gele die eine Gefrier-Auftau-Stabilität besitzen, sind sehr ungewöhnlich. Unerwarteterweise sind Gele mit 1:1 Cassia:Xanthan gefrier-auftau-stabil.

Beispiel 4

Gemeinsames Fällen mit Agar

Es wurde das in Beispiel 3 beschriebene Verfahren befolgt, wobei Agar (Bacto Difco) Xanthan ersetzte, und gemeinsam gefällte Proben, die konstant 2% Gummi enthielten, wurden hergestellt und getestet.
Von den in Tabelle IV erscheinenden Ergebnissen ist offensichtlich, daß Cassiaextrakt ein wertvolles Streckmittel von Agar sein könnte, das sowohl eine wesentliche, zusätzliche synergistische Gelfestigkeit verleiht, als auch das Cassiagummi löslich macht. Ohne synergistische Wirkungen wären für die Proben b, c und d Gelfestigkeiten von 115, 230 beziehungsweise 345 zu erwarten.

Beispiel 5

Cassiazusammensetzungen

Homogene wäßrige Zusammensetzungen wurden in den Gewichtsverhältnissen 75:25, 1:1 und 25:75 von Cassiagummi zu anderen Gelier- und Verdickungsmitteln hergestellt. Die Ergebnisse sind als Tabelle V aufgeführt. Cassiamischgummis wurden mit Isopropanol gefällt sofern nichts anderes angegeben ist.
Die löslichmachende Wirkung faßt in halbquantitativer Form die Löslichkeit des Cassiamischgummis im Vergleich mit dem Cassiagummi alleine zusammen.
Die synergistische Wirkung des Gels wird als vorhanden angenommen, wenn die Gelfestigkeit des Mischgummis größer ist als die der einzelnen Gummis. Da einige Gummis keine Gele bilden (Gelfestigkeit gleich Null) wird die synergistische Wirkung des Gels in halbquantitativem Maßstab angegeben.
Die synergistische Wirkung des Gels wurde in einigen homogenen Zusammensetzungen, die ähnlich der synergistischen Wirkung einiger bekannter Johannisbrotgummis mit kappa- Carrageenan, Xanthan und Agar ist, beobachtet. Die bekannte synergistische Wirkung von Johannisbrotgummi ist in Tabelle V der Bequemlichkeit halber mitaufgeführt, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen.
In Tabelle V werden ähnliche Cassiazusammensetzungen mit anderen Galactomannanen, Guargummi und Taragummi nicht aufgeführt. Diese zwei Galactomannane besitzen mit Cassiagummi keine synergistische Wirkung. Tabelle 1 Beispiel 1 - Gelfestigkeit Probe Gewichtsverhältnis Cassia:Carrageenan Gelfestigkeit g/cm² Tabelle II Gelfestigkeit von getrockneten Cassia:Carrageenan-Mischgummizusammensetzungen Probe % Cassia % Carrageenan 2% Gelfestigkeit (g/cm²) vollständig löslich nein ja Probe g (50:50) wies eine Geliertemperatur von 42ºC und eine Schmelztemperatur von 68ºC auf. Tabelle III Gelfestigkeit von Cassia: Xanthangummis Probe % Cassia % Xanthan 1,5% Viskosität (75ºC)(mPa s) 2% Gelfestigkeit (g/cm²) (Die Gele waren sehr elastisch)
Probe c (50:50) wies eine Geliertemperatur von 57,0ºC und eine Schmelztemperatur von 59,0ºC auf. Tabelle IV Gelfestigkeit von Cassia: Agargummis Probe % Cassia % Agar Gelfestigkeit (g/cm²) Tabelle V Löslichkeiten und/oder synergistische Wirkungen der Zusammensetzungen von Cassiamischgummis mit gewöhnlichen Gelier- und Verdickungsmitteln Mischmittel Löslichmachende Wirkung synergistische Wirkung mit Cassia Johannisbrotgummi kappa-A-H-Carrageenan kappa-A-H-Carrageenan (luftgetrocknet) HWG kappa-Carrageenan Furcellaran iota-Carrageenan Natnrium lambda-Carrageenan Agar Agarose (Seakem LE) Agaropectine Seaplaque Agarose Xanthan (Keltrol T) Xanthan (Keltrol T) (luftgetrocknet) Xanthan (M. Colloids) Algin (Kelmar) Carboxymethylcellulose Gellan (Kelco) nieder-methoxyliertes Pectin Hydroxyethylcellulose deacetyliertes Chitin Polyacrylamid (NP10) Dextran Polyethylenglykol (6000) Polyvinylalkohol geklärtes Johannisbrotgummi geklärtes Johannisbrotgummi/Carreenan-Gemisch stark mittel schwach sehr stark keine Anmerkung: In den Fällen von mit Xanthan, Algin, Gellan, Hydroxyethylcellulose und Cassiapolyacrylamidextract gemeinsam gefällten Pulvern, war die Dispersion gegenüber dem Gummi selbst wesentlich verbessert.

Claims

1. Feste Gummizusammensetzung, gekennzeichnet durch Galactomannangummi, das aus Samen der Gattung Cassia mit einem wäßrigen Medium extrahiert und zusammen mit einer löslichmachenden Menge eines Gelier- und Verdickungsmittels ausgefällt wurde, welches aus der Gruppe bestehend aus Carrageen, Furcellaran, Agar, Agarose, Agaropectin, Dextran, Xanthan, Algin, Carboxymethylcellulose, Gellan, nieder-methoxyliertes Pectin, Hydroxyethylcellulose, Johannisbrotgummi, deacetyliertes Chitin, Polyacrylamid, Polyethylenglykol und Polyvinylalkohol ausgewählt ist, um eine feste Gummizusammensetzung zu bilden, die 0,2 bis 4 Gew.-Teile Cassia-galactomannan-Gummi je Gew.-Teil des Gelier- und Verdickungsmittels umfaßt und nach Rehydration eine klare, stabile, kolloidale, wäßrige Lösung bildet.

2. Gummizusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelier- und Verdickungsmittel Xanthan ist und in etwa gleichen Gewichtsteilen wie Galactomannan, das aus Samen der Gattung Cassia extrahiert ist, vorliegt.

3. Gummizusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Galactomannangummi das aus Samen der Gattung Cassia mit einem wäßrigen Medium extrahiert und zusammen mit mindestens zwei oder mehr Gelier- und Verdickungsmitteln ausgefällt wurde.

4. Verfahren zur Herstellung einer festen hydratisierbaren Gummizusammensetzung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch Extraktion der Samen der Gattung Cassia mit einem wäßrigen Medium unter Bildung eines löslichen Extraktanteils und eines unlöslichen Restanteils, Einbringen einer löslichmachenden Menge des Gelier- und Verdickungsmittels in den löslichen Extraktanteil und Mitfällen einer festen Gummizusammensetzung daraus.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizusammensetzung durch Einbringen einer ausreichenden Menge eines wassermischbaren Lösungsmittels in den löslichen Extraktanteil unter Bildung eines Koagulats in einer überstehenden Flüssigkeit mitgefällt, das Koagulat von der überstehenden Flüssigkeit abgetrennt und das abgetrennte Koagulat getrocknet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das wassermischbare Lösungsmittel Isopropanol ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelier- und Verdickungsmittel Carrageen ist und der lösliche Extraktanteil zusammen mit Kaliumionen ausgefällt, der Niederschlag von dem löslichen Extrakt abgetrennt und der abgetrennte Niederschlag getrocknet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummizusammensetzung durch Verdampfen des wäßrigen Mediums mitgefällt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der unlösliche Restanteil vom löslichen Extraktanteil vor dem Mitfällen der Gummizusammensetzung abgetrennt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch das Einbringen etwa eines Gew.-Teils Xanthangummi je Gew.-Teil Galactomannan-Feststoff in den wäßrigen Extraktanteil und Mitfällen der Gummizusammensetzung.

11. Gummizusammensetzung, die Galactomannangummi aus Samen der Gattung Cassia umfaßt, das zusammen mit einer löslichmachenden Menge eines Gelier- und Verdickungsmittels ausgefällt wird, so daß es nach Rehydration zur Bildung einer im wesentlichen klaren, stabilen, kolloidalen wäßrigen Lösung fähig ist.

12. Hydratisierbare Gummizusammensetzung, die einen Galactomannangummi aus Samen der Gattung Cassia und eine löslichmachende Menge eines Gelier- und Verdickungsmittels umfaßt.

13. Verfahren zur Herstellung einer kolloidalen Lösung des Galactomannangummis, das die Rehydration einer festen Gummizusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 11 und 12 umfaßt.