JPS58111802A - 低粘度ガラクトマンナンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は低粘度ガラクトマンナンの製造方法に関するも
のである。ガラクトマンナンとはマンノースを構成単位
とする主鎖にガラクトース単位が側鎖として構成される
中性多糖類であって自然界には主として豆科植物の種子
に多く含有されている。特にグア豆を原料とするグプガ
ムローカストビーンを原料とするローカストビーンガム
は代表的なガラクトマンナンを主成分とする植物ガム質
である。これらの植物ガム質は植物粘質物であって水に
溶解して極めて高い粘性を示すことから食品分野及び工
業分野に広く利用されている。

特にガラクトマンナンは非イオン性であり、ｐＨ１２以
下の液性で水溶４液粘度が安定であり、かつ、多価イオ
ンを含む各種塩類の高濃度の存在下でも高い水溶液粘度
を維持できるという特性をも合わせもつものである。か
かる特性からガラクトマンナンは食品、製紙、化粧品、
塗料、土木建築、石油、火薬等の産業分野にて使用され
るものである。

しかしながらガラクトマンナンはその水溶液が高粘度を
発現する他種々の特性をもつ反面、水への溶解時「ママ
コ」が発生すること、水溶液粘度が高すぎて取扱いにく
いといった欠点を有していた。

本発明者らはかかる欠点を是正すべく改良されたガラク
トマンナンを開発中に本発明に到達したものである。

本発明によって得られる低粘度ガラクトマンナンはそれ
自体極めて良好な性能を示すものであるが、更に、各種
のアルキルエーテル化剤を用いてガラクトマンナンのエ
ーテル化変性物を本発明になる低粘度ガラクトマンナン
より引継き製造することができ、もって、ガラクトマン
ナンのアルキルエーテル化変性物の粘度をも低くするこ
とができるという特徴をも有するものである。従来開発
されてきた低粘度ガラクトマンナンの製造方法として各
種の方法が知られている。例えば米国特許第３４１５９
２７号にはガラクトマンナンの熱分解によって低粘度グ
アガムを製造する方法が開示されている。かかる方法に
よって粘度を低下することが可能であるが、製品の着色
、製品の水不溶分の増大を招（といった不都合がある。

また、特公昭５５−２７７９７号には細菌の生産する酵
素によってグアガムの粘度を低下せしめる方法が開示さ
れている。かかる方法によれば極めて高粘度のグアガム
水溶液の状態で酵素と反応させるので、酵素の均一な分
散が難しくまた高価な酵素を用いるという欠点がある。

更に特公昭５５−１９２１号には過酸化水、轡或いはア
ルカリ金属過酸化物を用いて低粘度ガラクトマンナンを
製造する方法が開示されており、かかる方法によっては
良好に低粘度ガラクトマンナンを得ることができるが〆
価な過酸化物を用いねばならず経済的に不利であるとい
う欠点を有している。本発明者らほかかる現状に鑑み安
価にかつ優良ケ品質をもつた低粘度ガラクトマンナンを
提供するべく鋭意研究を重ねた結果本発明に到達したも
のである。

本発明の要旨とするところはガラクトマンナンする低粘
度ガラクトマンナンの製造方法を提供することにある。

本発明の第１の特徴は従来開発されてきた他の低粘度ガ
ラクトマンナンの製法に較べ本発明の方法は均一な低粘
度化が容易であるという点がある。

更に第２の特徴はガラクトマンナンの粘度減少剤として
空気を始めとする酸素を使用するものであるから低粘度
ガラクトマンナンを安価に提供でき　　　　　　゛ると
いう点がある。第３の特徴は本発明になる方法は親水性
有機溶剤、、と水を媒体とするものであるから仕込みか
ら乾燥粉砕に至るプロセスをガラクトマンナンが懸濁し
ている形で進めることができもって従来の水を媒体とす
る方式に較べ低粘度ガラクトマンナンを容易に得ること
ができるという効果をももつものである。第４の特徴は
ガラクトマンナンの各種の誘導体とりわけアルキルエー
テル化訪導体を製造するプロセスに、本発明によって得
られた低粘度ガラクトマンナンの製造方法を極めて自然
な方法で組込むことができ、もって低粘度ガラクトマン
ナンの各種変性体を容易に得ることができる。

本発明を実施するに際して用いるガラクトマンナンの形
態としては豆類を粗砕したいわゆるスプリットの状態で
あっても細かく粉砕した粉状のものであってもよい。更
には粉状のガラクトマンナンヲエーテル、ベンゼン、ア
ルコール等に−Ｃ精製したものであってもよい。親水性
有機溶剤とは少なくとも水を３０重量％含有した状態で
水と分離せずに水と混合しうる有機溶剤をいう。かかる
有機溶剤はガラクトマンナン、アルカリ性物質に対し反
応しにくいものが好ましく代表的な親水性有機溶剤とし
てはアルコール類、ケトン類があげられる。メタノール
、エタノール、プロパツール。

ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン及びそれら
の混合物が具体的に例示されるが好ましくは２プロパツ
ール、り′−シャリーブタノール、アセトン、メチルエ
チルケトンが例示される。

本発明を実施する場合ガラクトマンナンの分散懸濁媒で
ある親水性有機溶剤水浴液の親水性有機溶剤濃度は本発
明を効率よ〈実施するための因子の１つである。アルカ
リ性物質を冷加し酸素と接触した状態での親水性有機溶
剤と水との比率は重量比で１０：９０乃至９５：５が好
ましい。親水性有機溶剤と水との構成比率が１０：９０
よりも水の量が増加するとガラクトマンナンは著しく膨
潤もしくは溶解し、低粘度ガラクトマンナンが生成した
のちの濾　、中和、乾燥といった粉粒体を得る操作が極
めて困難となる１２．一方、親水性有機溶剤と水の構成
比率が９５＝５よりも水の量が減じると懸濁分散してい
るガラクトマンナンが殆んど膨潤しなくなり結果として
低粘度ガラクトマンナンを得るための反応速度が極めて
遅くなるという結果をまねく。

しかしながらかかる構成比率は主として工程通過性、反
応速度から好ましい比率を示したものであって適宜選定
すればよい。酸素源としては空気を用いるのが最も安価
な方法である。しかしながら高濃度の酸素、不活性気体
で希釈した酸素をも用いうる。また酸素との接触方法に
ついては攪拌。

バブリング、加圧溶解、エアレーションホモジナイジン
グ等いずれの方法も採用することができ〜る。

低粘度ガラクトマンナンを得る反応速度は反応系にアル
カリ性物質を介在させることによって着るしく改善する
ことができここに用いうるアルカリ性物質としてはアル
カリ金属水酸化物、アルカリ土類水酸化物、アンモニア
、有機アミン類、第４級アンモニウム化合物類があげら
れる。アルカリ金属水酸化物としては水酸化ナトリウム
、水酸化カリウムが好ましい。またアルカリ土類金属水
酸化物としては水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム
が好ましい。有機アミンについては例えばジエチルアミ
ンに代表される各種脂肪族アミン（第１級、第２級及び
第３級アミン類）ピリジンに代表すれるペテロ環アミン
、シクロヘキシルアミンに代表される脂環式アミン、ア
ニリン類、ピペリジン類、ピロリドン類、ベンジルアミ
ン類、ジェタノールアミンに代表されるアルコール性水
酸基を有するアミン類、エチレンジアミン類等を列挙す
ることができる。かかるアミン類はガス状で吹込むこと
も液状にして添加することも可能である。

また、第４級アンモニウム化合物とは第４級アンモニウ
ムヒドロキシド及び第４級アンモニウムノ為ライドが一
般的である。かかる第４級アンモニウム化合物を例示す
ればテトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチ
ルベンジルアンモニウムクロライド、コリン、塩化コリ
ン等があげられる。

かかるアルカリ性物質量は低粘度ガラクト→ンナンを製
造する低粘度化に最も影響する因子の１つである。かか
るアリカリ性物質の量が少ないと低粘度化現象は緩慢と
なり大量に添加するに従い低粘度化現象は促進される。

更に大量に添加したものについては得られた製品が極端
に低粘度化し更には水溶液が白濁しているグアガムであ
ってもかかる場合には得られた製品の水溶液が透明にな
るという効果をも合わせもつものである。かかる低粘度
化現象はアルカリ物質及び酸素との接触の時間、温度の
増加によっても促進される。

本発明によって製造された低粘度ガラクトマンナンは酸
を加えることによって中和され、また中和によって生じ
た塩類及びアルカリ試薬の添加によって生じたガラクト
マンナン着色物は精製によって除去される。精製は水を
用いて行ってもよいが親水性有機溶剤の水溶液を用いて
行うことが好ましい。乾燥操作は風乾、加熱、通風、真
空、凍結、噴霧等いずれの方法をも採用することができ
る。

更に本発明になる低粘度ガラクトマンナンは中和、精製
等の操作を行う前に懸濁分散状態でエーテル化試薬を添
加することによって低粘度ガラクトマンナンのエーテル
化変性物を製造することができる。かかる方法は他の低
粘度ガラクトマンナンの製造法には見られない本発明の
最も重要な特徴の１つである。

以下実施例により更に詳細に説明を加える。

実施例１ 攪拌機、滴下ロート、冷却器付の内容積１ｔのフラスコ
にアセトン１００−と水５０−とグアガム粉末（水分率
１２％、１％水浴液粘度３６００ｃｐｓ　）　１００　
ｆを仕込み攪拌下にスラリーな形成する。しかるのち３
ｖの水酸化す）　ＩＪウムを水２〇−とアセトン５０−
の混合液に溶解した水酸化ナトリウム溶液を滴下ロート
より徐々に滴下し室温で８時間攪拌したここまでの操作
はすべて液面を空気に接触した状態で行った。その後４
３−の氷酢酸で中和し、濾過後８０チアセトン水溶液、
１５〇−中で生成物、を洗浄し更にアセトン１ｏ’ｏ＃
Ｉ７！で洗ってからグアガムを風乾し粉砕した。このよ
うにしてできたグアガムを絶乾換算で５２秤甘し５０〇
−のイオン交換水に溶解１．１チ水溶液を作った。

かかる水溶液の粘度をＢ型粘度計３０　ｒｐｍで測定し
たところ４４０　ｃｐａであった。

実施例２ 実施例１と同一のフラスコに２グロパノール１００−と
実施例１で用いたと同一のグアガム粉末１００ｆと水２
０−を仕込み攪拌下にスラリーを形成した。しかるのち
２５ｆの水酸化ナトリウムを水５０−と２プロパツール
５０−の混合液に溶解した水酸化ナトリウム溶液を滴下
ロートより徐々に滴下し室温で１時間攪拌した。その後
フラスコを水浴により７０℃に昇温し３１時間！、拌を
続けた。かかる操作はすべて空気と液面を接触した状態
で行った。しかるのちフラスコを室温まで冷却してから
化学量論量の酢酸を加え中和を行い濾過し８０チ２プロ
パツール水溶液１５゛〇−で２煕精ｆｆを行い、しかる
のち２プロパツール１０〇−で洗つ“てから風乾粉砕し
た。かようにして得られたグアガムの絶乾換算１チ水溶
液の粘度は実施、！１１と同様な測定方法で６　ｃｐｓ
であった。更にかを・ろ水溶液は透明であった。

実施例３ 攪拌機、滴下ロート、冷却器つきの内容積１ｔのフラス
コに２プロパツール１００−と水５０１１Ｉｌとローカ
ストビーンガム粉末（水分１０チ、加熱溶解後の１％水
溶液粘度４０００ｃｐｓ）、１００ｆを仕込み攪拌下に
スラリーを形成する。しかるのち１２ｆ、のジエチルア
ミンを水２０−と２プロパツール５０−の混合液に溶解
したものを滴下ロートにより徐々に滴下した。室温でか
かる混合物を４時間攪拌したのちフラスコを水浴で８０
℃に昇温し８０℃、で８時間攪拌した。ここまでの操作
はすべて液面を空気に接触させた状態で行っているそ９
後化学量論量の氷酢酸で中和し、濾過後８０％２プロパ
ツール水溶液１５０−中で生成物を洗浄し更に２プロノ
ヘノール１００−で洗ってから生成物を風乾、粉砕した
。このようにしてできたローカネトビーンガムの絶乾換
算１チ水懸濁液を作り加熱溶解後の１チ水溶液の粘度は
実施例１と同様な測定方法で３０　ｃｐｓであった。

特　許　出　願　人　三菱アセテート株式会社三菱レイ
ヨン株式会社 代理人　弁理士　１）村　武　敏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラクトマンナンを親水性有機溶剤の水溶液に分散しし
   かるのち酸素の存在下にアルカリ性物質を添加反応せし
   めて低粘度化することを特徴とする低粘度ガラクトマン
   ナンの製造方法。