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Verfahren zur Herstellung eines löslichen pulverisierten Pektinpräparates
Die
Erfindung betrifft ein pulverisiertes Pektin, das leicht dispergierbar ist und sich
im Wasser vollständig auflöst, sowie ein Verfahren zur Herstellung desselben.
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Gewöhnliches pulverisiertes Pektin ist löslich im Wasser, doch dispergiert
und löst es sich nicht, wenn es demselben beigegeben wird. Anstatt dessen bildet
es gummiähnliche, viskose Klumpen, die zuerst viele Stunden zum Einweichen und Aufquellen
benötigen, bevor sie in Lösung übergehen. In der allgemeinen Handelspraxis wird
deshalb dem Pektin eine beträchtliche Menge eines die Dispersion fördernden Stoffes,
wie z. B. Zucker, beigegeben, der in der Weise einwirkt, daß er die Pektinpartikelchen
so lange voneinander trennt, bis jedes einzelne in Lösung übergegangen ist. Es sind
allerdings andere Formen des Pektins, wie z. B. die Pektinate, welche man dadurch
erhält, daß man das Pektin aus der Lösung mit Metallionen, z. B. Aluminium, Kupfer,
Calcium, Barium und ähnlichem, fällt, sehr gut dispergierbar, im Wasser jedoch unlöslich.
Es ist nun bereits ein Verfahren bekannt, das es ermöglicht, den Calciumgehalt des
Calciumpektinates so zu regeln, daß das Produkt nicht nur sofort dispergiert, sondern
sich in heißem oder angesäuertem Wasser auch auflöst. Indessen stellt dieses Produkt
wie andere Pektinate kein reines Pektin dar; es enthält beträchtliche Mengen Metallionen.
Übrigens können nicht alle Pektine zur Herstellung des Produktes des obenerwähnten
Verfahrens verwendet werden, sondern es ist ein ganz spezielles Pektin mit einem
niedrigen Methoxylgehalt erforderlich.
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Beide der obenerwähnten dispergierbaren und löslichen Produkte können
ohne weiteres verwendet werden, wenn sie für die Herstellung von Konfitüren und
Gelbes und für andere Verwendungszwecke dienen, bei welchen die Anwesenheit von
Zucker bzw. von bestimmten Mengen Metallionen nicht unerwünscht ist. Doch gibt es
viele Anwendungen, bei welchen es erwünscht ist, daß die Pektinlösung nicht gesüßt
ist und keine Metallionenmengen enthält.
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Dies trifft insbesondere zu bei Verwendung des Pektins für therapeutische
Zwecke, z. B. als Blutstillungsmittel und in der Verdauungstherapie. Außerdem wäre
dies auch wünschenswert für solche Verwendungszwecke, bei denen sich das Pektin
in allen seinen Formen verwenden läßt.
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Vorliegende Erfindung bezweckt nun die Herstellung eines Pektins,
das in Wasser sofort dispergiert und sich vollständig auflöst, ohne daß die Beifügung
eines die Dispersion fördernden Stoffes oder eines bestimmten Quantums Metallionen
erforderlich ist.
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Unter dem Ausdruck Pektin ist hierbei jedes pulverisierte, in Wasser
lösliche Pektinpräparat zu verstehen, ohne Rücksicht auf die Herstellungsmethode,
Gradstärke oder den Methylierungsgrad.
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Ein lösliches, pulverisiertes Pektin kann gemäß der Erfindung dadurch
dispergierbar gemacht werden, ohne daß es seine Wasserlöslichkeit verliert, daß
über die Oberfläche des Pektinpartikel eine geringe Menge Metallionen verteilt wird.
Auf diese Weise kann man das gewöhnlich eintretende sofortige Aufschwellen der mit
Wasser in Kontakt kommenden Pektinpartikel verhindern, wodurch die Dispersion des
Pektins im Wasser ermöglicht wird. bevor die einzelnen Pektinpartikel klebrig werden
und sich zu Klumpen zusammenballen können. Durch die Einverleibung von Metallionen
in die Oberflächenschicht entwickelt sich auf dem Pektinpartikel ein Film aus Metallpektinat;
hierin unterscheidet sich dieses Produkt grundsätzlich von den früher erwähnten
pulverisierten Metallpektinaten, bei welchen sich die Partikel vollständig aus Metallpektinat
zusammensetzen.
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Als Beispiel für Metallionen, die sich für den Zweck dieser Erfindung
eignen, seien angeführt Eisen, Aluminium, Kupfer, Nickel und Chrom, indessen können
auch alle anderen Metallionen, die die Eigenschaft besitzen, das Pektin aus gewöhnlichen
Lösungen zu fällen, verwendet werden. Die Menge der Metallionen, die für den ttberzug
der Pektinpartikel notwendig sind, braucht nur so groß zu sein, daß das Zusammenballen
der Pektinpartikel im Momente des Eintauchens ins Wasser verhütet wird; es sind
also außerordentlich geringe Mengen erforderlich. Dies ist hauptsächlich in jenen
Fällen von großem Vorteil, in denen die Anwesenheit größerer Metallionenquanten
hinderlich ist, wie beispielsweise bei den obenerwähnten therapeutischen Anwendungen.
Wo dies nicht der Fall ist, kann die Konzentration der Metallionen auch höher sein;
die Grenze ergibt sich dadurch, daß Konzentrationen, die auf oder fast auf der Fällungsschwelle
für das betreffende Ion liegen, die Partikel schwer löslich oder sogar unlöslich
machen.
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Der auf der Oberfläche haftende Film aus Metallpektinat wird mit
Vorteil in der Weise hergestellt, daß man das pulverisierte Pektin in einer Lösung
suspendiert, in welcher ein Salz des gewünschten Metalls aufgelöst ist, in der sich
jedoch Pektinpartikel nicht auflösen. Eine solche Lösung besteht z. B. aus einer
Mischung von Wasser mit Alkohol, Aceton oder einem anderen mit Wasser mischbaren
Lösungsmittel. Es ist gleichgültig, welches besondere Lösungsmittel verwendet wird;
da jedoch Alkohol stets zur Verfügung steht und auch leicht wieder erhältlich ist,
wurde er in den nachstehend aufgeführten Beispielen als Lösungsmittel verwendet.
In jedem dieser Beispiele wurde das Pektin unter fortwährendem Rühren in die Lösung
geschüttet, das Umrühren wurde noch einige Minuten fortgesetzt, um den Kontakt zwischen
allen Pektinpartikeln und der Lösung zu sichern. Hierauf wurde das Pektin auf einem
Saugfilter wieder gesammelt, wenn erwünscht mit etwas Alkohol gewaschen und darauf
mittels der gewöhnlich zur Anwendung gelangenden Trocknungsmethode getrocknet.
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Beispiel I 880 g pulverisiertes Pektin Nr. 80 bis 200 40 ccm 20 Oto
wäßrige Lösung Al Cl3 .6 6 H2 0 360 ccm Wasser 1,200 ccm Äthylalkohol, 95 °lo Beispiel
2 50 g pulverisiertes Pektin Nr. 80 bis 200 10 ccm 2 010 wäßrige Lösung FeCI2 I5
ccm Wasser 75 ccm Äthylalkohol, 95 0/, Beispiel 3 50 g pulverisiertes Pektin Nr.
80 bis 200 25 ccm 2 °lo wäßrige Lösung CuCl2, 2 H20 75 ccm Äthylalkohol, 95 01,
Nach diesen Beispielen hergestellte Pektine dispergierten sofort, wenn sie in Wasser
eingerührt wurden und lösten sich vollständig auf, während Pek tine, die aus der
gleichen Masse stammten, jedoch nicht vorbehandelt wurden, große Gummiklumpen bildeten,
die während gut 24 Stunden unlöslich blieben.
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Das Verhältnis der Metallionenmenge, die für die Erreichung dieser
Wirkung erforderlich ist, zum Pektin zeigt, daß nur sehr kleine Mengen erforderlich
sind.
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So beträgt z. B. im Beispiel I die Aluminiummenge nur 0,I 010 des
Pektins, in den Beispielen 2 und 3 macht die Eisen- bzw. Kupfermenge lediglich 0,I3
bzw. 0,37010 der Pektinmenge aus. Indessen sind diese Zahlen nicht maßgebend. Wie
bereits oben dargetan wurde, wird die obere Grenze der Metallionenmenge bestimmt
durch den Punkt, bei welchem das Pektin schwer löslich oder unlöslich wird, der
beispielsweise im Fall der Verwendung von Aluminium zwischen I und 201o liegt. Die
untere Grenze andererseits ist abhängig von dem Oberflächenzustand der zu behandelnden
Pektinpartikelchen, sie liegt desto tiefer, je gröber die Partikel sind. Es ist
z. B. festgestellt worden, daß Partikel, die gröber waren als Nr. 200, für ihre
Di spergierbarkeit nur 0,I °!o Aluminium erforderten, während Partikel, die feiner
als Nr. 200 waren, 0,3 0!o erforderten.
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Die Tatsache, daß das vorerwähnte Verfahren die Bildung eines Oberflächenüberzuges
oder Films aus Pektinat erzielt, im Gegensatz zu einem homogenen Pektinatpartikel,
kann dadurch nachgewiesen werden, daß man das behandelte Pektin in destilliertem
Wasser auflöst, mit Alkohol fällt, trocknet und zu seiner ursprünglichen Feinheit
macht. Die resultierenden Pektinpartikel, die die ursprüngliche Metallionenmenge
enthalten, sind nicht mehr dispergierbar, sondern bilden in Wasser geschüttet Gummiklumpen,
in der gleichen Weise wie das nichtbehandelte Pektin.
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Das erhaltene nichtdispergierbare Pektin kann aber wieder dispergierbar
gemacht werden, indem man es der erfindungsgemäßen Behandlung mit Metallionen unterzieht,
wodurch sich auf den Pektinpartikeln ein Film von Metallpektinat bildet.
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Obschon die vorliegende Erfindung, wie oben erwähnt, besonders wertvoll
ist bei der Behandlung reinen Pektins zwecks Erreichung eines dispergierbaren und
löslichen Produktes, das frei ist von beigefügten Dispersionsmitteln und unerwünschten
Metallionenmengen, ist zu beachten, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt ist.
Wo die Menge der Metallionen nicht von Bedeutung ist, wie z. B. in der Konfitüren-und
Geleefabrikation und bei gewissen therapeutischen Verwendungsarten, kann jedes geeignete
Metallpektinat, das zur Dispergierbarmachung nicht genügend Metallionen enthält,
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt und dispergierbar gemacht werden.
Ferner ist darauf hinzuweisen, daß in Fällen, wo ein spezielles Metallion oder eine
Verbindung von Metallionen mit Pektin zusammen erwünschte therapeutische oder andere
Eigenschaften besitzt, es unter anderem vorteilhaft ist, die Menge der Metallionen
zu erhöhen, d. h. über das Minimum hinaus, das für die Dispergierbarmachung erforderlich
ist.