FI77682C - Gelbildnings- och foertjockningsmedel pao basis av cassia-galaktomannaner. - Google Patents

Description

, 77682

Cassia-galaktomannaaneihin perustuvia geeliyttämis- ja paksuntamisaineita

Geeliyttämis- ja paksuntamisaineilla tarkoitetaan 5 aineita, joita valmistus- ja työstöprosessien aikana lisätään esimerkiksi veteen tai vesipitoisiin käsittelynestei-siin tai kiinteisiin tai nestemäisiin elintarvike- tai rehuaineisiin toivotun konsistenssin tai viskositeetin saavuttamiseksi. Lähes kaikki tavalliset geeliyttämis- ja 10 paksuntamisaineet, lukuunottamatta gelatiinia, ovat polysakkaridien johdannaisia, ts. suurpolymeerisiä hiilihydraatteja .

Polysakkaridit ovat vesiliukoisia tai voimakkaasti paisuvia aineita, ns. hydrokolloideja, jotka vesipitoisissa 15 systeemeissä antavat kolloidisia, enemmän tai vähemmän suurviskoosisia liuoksia tai dispersioita, joilla on plastinen tai pseudoplastinen virtauskäyttäytyminen. Tästä johtuvat ko. tapauksessa toivotut toiminnalliset ominaisuudet kuten paksuntava vaikutus, vedensitorniskyky, suspensioi-20 den ja emulsioiden stabilointi monifaasisissa systeemeissä sekä geelinmuodostuksessa.

Galaktomannaanit ovat, kuten tärkkelykset, kasviperäisiä reservi-polysakkarideja, joita esiintyy monien leguminoosisiementen endospermasoluissa. Siementen itäessä 25 ne hajoavat entsymaattisesti ja toimivat ravintoaineina itämistä varten. Kokonaiskäsite galaktomannaani tai poly-galaktomannaani käsittää kaikki polysakkaridit, jotka rakentuvat galaktoosi- tai mannoosi-rakenneaineista ja sen lisäksi mielivaltaisissa määrissä sisältävät myös muita sokeri-30 aineosia. Alkuperän mukaan löytyy vielä suhteellisen suuri määrä galaktomannaaneja. Niitä esiintyy pääasiallisesti erilaisten leguminoosi- (palkokasvien kuten guarin, Johanneksen leipäpuun, taran, hunajapavun, liekkipuun, sesbanian ja cassia-lajien) endosperma-leikkeissä ja siemenissä.

35 Galaktomannaani rakentuu lineaarisesta mannoosiketjusta, joka koostuu /6-(1,4)-glukosidisesti sitoutuneista manno- 2 77682 pyranooseista. Näihin on haaroittuneina liittynyt yksittäisiä galaktopyrano- tähteitä (7<-(1,6)-glukosidisena sidoksena.

Tunnetuista lukuisista galaktomannaaneista on erityisesti otettu talteen ja käytetty seuraavia: 5 1. Johanneksen leipäpuun ydinjauhe (Carubin, Locust

Beam Gum) on kauan jo ollut tunnettu. Sitä saadaan Johanneksen leipäpuun (Ceratonia siliqua L.) siemenistä, joka on kotoisin Välimeren maista.

2. Guar-kumi (Guaran, Guar Gum) on nykyään tärkein 10 galaktomannaani. Sitä saadaan Intiassa ja Pakistanissa viljellystä Guar-pavun (Cyamopsis tetragonolobus L. taub.) siemenistä.

3. Taragumia (Tara Gum) on vasta äskettäin vähäisissä määrissä saatu tara-puun (Cesalpinia spinosa) siemenistä, 15 jota kasvaa ennenkaikkea Perussa.

Karrageeni ja agar ovat punalevien uutteita ja kuuluvat kemiallisesti galaktaanien ryhmään. Niissä ei kuitenkaan ole, kuten selluloosassa ja tärkkelyksessä ainoastaan yhtä 1,4-glykosidi-sidostyyppiä. Punalevä-galaktomannaaneissa 20 on pikemminkin vaihtelevasti <?C-1,3-sidoksia ja /6-1,4- sidoksia ja niitä luonnehditaan sen tähden a-b-a-tyyppisiksi polysakkarideiksi. Karrageeni ei ole kemiallisesti mikään homogeeninen tuote, vaan se koostuu sulfatoitujen galaktaanien tuoteryhmästä, joissa esiintyy osia galaktopyranoosirakenne-25 osista 3,6-anhydrogalaktoosi-rakenneosina. Punaleväuutteista voidaan saada talteen tiettyjä karrageenin jakeita, jotka kemiallisen rakenteensa suhteen ovat määriteltyjä ja jotka on merkitty kreikkalaisilla kirjaimilla. Kaupallista merkitystä on ainoastaan lamöda-, iota- ja kappa-karrageenilla.

30 Erilaiset ominaisuudet saavat selityksensä pääasiallisesti erilaisista anhydrogalaktoosi- ja sulfaattiesteri-ryhmä-pitoisuuksista. 3,6-anhydrogalaktonoinnissa hydrofoituvat galaktaanit voimakkaammin, ts. vesiliukoisuus vähenee.

Toisaalta antaa sulfaattiryhmä galaktaaneille enem-35 män hydrofiilejä ominaisuuksia, ts. vesiliukoisuus lisääntyy. Lisäksi on sulfaattiryhmien läsnäolosta seurauksena, li 3 77682 että karrageenin ominaisuudet anionisena polysakkaridina kationien läsnäolosta johtuen muuttuvat vesipitoisissa systeemeissä. Siten kalium-ionit vaikuttavat voimakkaasti kappa-karrageenin ja kalsium-ionit iota-karrageenin gee-5 liytymisominaisuuksiin.

Agarilla, elektroneutraalilla galaktaanilla, jolla on suuri anhydrogalaktoosi-pitoisuus, tapahtuu geeliyty-minen sen sijaan kationeista riippumatta. Karrageeneista on kappa-karrageenilla suurin anhydrogalaktoosi-pitoisuus 10 ja alhaisin sulfaatti-pitoisuus siten sillä on hyvin voi makas jo edellä mainitun suuren kalium-ioni-pitoisuus riippuvuuden lisäksi geelinmuodostusominaisuus.

Lambda-karrageeni sen sijaan ei sisällä anhydroga-laktoosia, mutta se sisältää enemmän sulfaattiesteriryhmiä 15 kuin muut karrageenit. Tästä on seurauksena, että sitä ei enää voida saattaa geeliytyraään. Eräs kaavakuva kappa-karrageenin rakenteesta löytyy Robert L. Davidson'in käsikirjasta "Handbook of Water-Soluble Gums and Resins", kuva 5.2., Me Graw-Hill Book Company (1980).

20 Ksantaani on suurmolekyylinen polysakkaridi, jota saadaan mikro-organismien Xantamonas campestris fermentoin-tiprosessilla. Ksantaanin pääketjulla on selluloosa-rakenne. Se koostuu D-glukoosi-yksiköistä, joissa on /5-1,4-si-doksia. Trisakkaridi-ketjut koostuvat kahdesta mannoosiyk-25 siköstä ja yhdestä glukuronihappoyksiköstä. Päässä oleva yft -D-mannoosiyksikkö on glykosidisesti sidottu f*) -D-gluko-ronihapon 4-asemaan, joka happo vuorostaan on glykosidisesti sidottu alfa-D-mannoosin 2-asemaan. Tämä sivuketju on liittynyt polymeeriketjun joka toiseen glukoosi-tähteen 3-30 asemaan. Noin puolessa päissä olevista D-mannoosi-tähteistä on palorypälehappotähde, joka on ketaalisesti sidottu man-noosirenkaan 4- ja 6-asemiin. Sivuketjun ei-päässä olevassa D-mannoosi-yksikössä on yksi asetyyliryhmä 6-asemassa. Glu-kuronihappo-ryhmä esiintyy sekoitettuna kalium-, natrium-35 ja kalsiumsuolana. Esityksen ksantaanipolymeeriketjusta on esittänyt Robert L. Davidson "Handbook of Water- 4 77682

Soluble Gums and Resins", kuva 24.1., Me Graw-Hill Book Company (1980).

Vaikka karrageeni-vesigeelit ovat jo kauan olleet tunnettuja, ei niillä pitkään aikaan ollut käyttöä, koska 5 niillä oli ei-toivottuja hauraita ja kohesiivisia ominaisuuksia ja olivat sen tähden normaalisti käytettyjä suur-elastisia pektiini- ja gelatiinigeelejä huonompia. Tämä muuttui sitten nyt jo yli 30 vuotta tunnetun havainnon kanssa, että sisällyttämällä neutraalipolymeeri, tässä tapauk-10 sessa Johanneksen leipäpuun jauho, voitiin muuttaa puhtaiden karrageenigeelien hauraus ja jäykkyys elastiseksi geeliksi. Tämä tehostunut vaikutus Johanneksen leipäpuun ydinjauholla on myös agarilla, kappa-karrageenilla ja ksantaanilla. Erityisesti agarilla ja varsinkin kappa-karrageenilla tämä 15 ilmenee kohonneena geeliväkevyytenä ja geelien elastisuutena. Ksantaanilla, joka sinänsä itse ei ole geeliytysaine, muodostaa Johanneksen leipäpuujauhe termoreversiibelejä geelejä, joilla on suuri koheesio, tai erittäin viskoosisia liuoksia äärimmäisen pienissä pitoisuuksissa.

20 Toisilla mainituilla galaktomannaaneilla, nimittäin guar-kumilla ja tara-kumilla ei ole tätä tehostavaa vaikutusta tai ainoastaan hyvin voimakkaasti laimennetussa määrässä. Tämä on sitä yllättävämpää, koska kaikki kolme mainittua polysakkaridia kuuluvat galaktomannaanien ryhmään ja poik-25 keavat toisistaan ainoastaan erilaisella galaktoosi- mannoosi-suhteella. Niinpä antaa esim. Guaran'issa joka toinen pääketjun mannopyranointi galaktopyranoinnin. Tämä vastaa 33-34 %:n galaktoosi-pitoisuutta ja 66-67 %:n mannoo-sipitoisuutta. Tara-galaktomannaanissa on ainoastaan pää-30 ketjun joka kolmannella mannopyranoosi-yksiköllä sidottuna galaktopyranoosi-yksikkö. Tästä on seurauksena galaktoosi: mannoosi-suhde 25:75.

Johanneksen leipäpuujauhe on galaktomannaani, jossa mannoosi-pääketju keskimäärin joka neljänneltä man-35 nopyranoosiyksiköltään on substituoitu galaktoositäh-teellä. Vaikka keskimääräinen galaktoosi:mannoosi-suhde on n. 1:4, ovat galaktoosiyksikköryhmät usein niin järjes- li 5 77682 tyneet, että mannoosi-perusrungossa syntyy vyöhykkeitä, joissa on jatkuva galaktoosi-substituointi, ts. alueita, joissa mannoosipyranosyyliyksikkö on substituoitunut galak-toosi-tähteen kanssa, ja vyöhykkeitä, joissa on suhteellisen 5 pitkiä jaksoja substituoimattomia mannoosi-runkoja.

Ravintoainegeeleillä on viskoosielastisia ominaisuuksia. Jos nyt elastinen (kiinteä) tai viskoosinen (nestemäinen) komponentti on vallitseva, riippuu voimista, jotka vaikuttavat Teologiseen systeemiin, ja sen seurauksena mää-10 rästä, miten yhteenliittynyt verkkorakenne vahingoittuu. Jonkin geelin elastisten ominaisuuksien luonnehtimiseksi käytetään käytännössä erilaisia mittausmenetelmiä tai mittauksia. Tehdään ero mittausmenetelmien välillä, joissa geelin elastiset rajat ylitetään ja geeli murtuu, ja mittaus-15 menetelmien, joissa mitataan ainoastaan geelien elastinen muodonmuutos elastisuusrajoja ylittämättä. Tähän ryhmään kuuluvat sellaiset laitteet kuin Bloom-Gelometer, B.A.R.-Jellytester, Exchange Ridgelimeter, F.I.R. A. Jellytester,

Cox und Highy SAG-Methode ja muunnokset näistä, Saverbornin 20 sylinterinen torsiomenetelmä.

Tämän keksinnön puitteissa käytettiin geelimittauk-seen F.I.R.A. Jellytester'iä ja viskositeetin määrityksiin Brookfield rotaatioviskosimetriä RVT. F.I.R.A. Jellytester koostuu pääasiallisesti kapeasta metallilevystä, joka on 25 asennettu akselille, jolla on tarkka ja helposti luettava astelukema -10:stä +90:een kalibroidulle mittakaavalle.

Tätä laitetta voidaan pyörittää säädettävällä kiertovoi-malla; kiertovoima saadaan aikaan virtaavalla vedellä, joka ennalta annetulla nopeusvirtauksella virtaa vastapainolla 30 varustetusta säiliöstä, joka on vetolaitteella yhdistetty akselin kanssa. Nyt mitataan geelivoimakkuus siten, että metallilehti kastetaan geeliin ja annetaan veden pienessä säiliössä virrata niin kauan kunnes metallilehti pyörii määrätyn kulman ympäri. Mitä suurempi nyt on ennalta anne-35 tun deformaatiokulmaan tarpeellinen vesimäärä, sitä suurempi on geelivoimakkuus. Annetuissa esimerkeissä deformaatio- 6 77682 kulma on 30° ja tätä varten tarvittava vesimäärä annetaan millilitroissa.

Keksinnön mukaisesti havaittiin nyt, että Cassia-siemenistä saaduilla galaktomannaanijauhon endosperma-5 leikkeillä vastakohtana guar- ja tara-jauhoille saatiin voimakas karrageeni-punaleväuutteiden ja agarin sekä bio-polymeeri-ksantaanin synergiavaikutus, jolle lisäksi on tunnusomaista Johanneksen leipäpuujauhon synergiavaikutus näiden polysakkaridien kanssa. Tämä oli täysin yllättävää, 10 koska tähän saakka oli oletettu, että Johanneksen leipäpuu-jauholla, mitä synergiavaikutuksiin tulee, on erikoisasema galaktomannaaneiden joukossa.

Siten tämän keksinnön kohteena on geeliyttämis- ja paksunnosaine, joka pohjautuu Cassia-galaktomannaaneihin 15 ja jolle on tunnusomaista, että se koostuu oleellisesti a) Cassia-galaktomannaanin ja b) karrageenin, agarin ja/tai ksantaanin synergistisestä seoksesta.

Keksinnön mukaisesti käytettävä Cassia-galaktoman-naani on erityisesti sellainen, joka on peräisin kasvila-20 jeista Cassia occidentalis (Linn), Cassia tora (L. Baker) tai näiden synonyymeistä Cassia obtusifolia (Linn.) tai Cassia toroides.

Komponentteja a), siis Cassia-galaktomannaania, ja b) siis karrageeniä, agaria ja/tai ksantaania on yleensä 25 läsnä painosuhteessa a:b = (10-90) : (90-10), edullisesti painosuhteessa a:b = (40-60) : (60-40).

Geelinmuodostamisominaisuuksien parantamiseksi voi keksinnön mukainen geeliyttämis- tai paksunnosaine sisältää lisäksi kalium-, kalsium- ja/tai ammonium-ioneja. Eri-30 tyisesti karrageenin läsnäollessa on tällainen elektrolyyt-tilisäys edullinen. Siten saattaa, erityisesti kappa-karra-geenin läsnäolossa, 1-50, edullisesti 10-40 paino-%:n ka-liumkloridia lisäys, laskettuna komponentista b) olla eduksi. Keksinnön mukainen geeliyttämis- tai paksunnosaine 35 voi olle jauhemaisen seoksen muodossa ja on siten parhaiten käsiteltävissä.

tl 7 77682

Vedessä kuumennettuna alkaa geeliytyminen välittömästi ja aine voi olla myös geeliytymättömässä tai täysin geelitetyssä muodossa sisältäen pienempiä tai suurempia vesipitoisuuksia.

5 Keksinnön mukaiset geeliyttämis- ja paksunnosaineet ovat edullisesti käytettävissä kaikilla alueilla, joissa tarvitaan galaktomannaanin, karrageenin, agar-agarin sekä ksantaanin vettä paksuntavaa vaikutusta.

Tyypillisiä käyttöalueita ovat esimerkiksi: rehu-10 aineet (eläinrehut), elintarvikkeet, höytälöimis-, saostus-tai suodatusapuaineina, vuoriteollisuuden ja vedenkäsittely-alueella, paksuntimina farmaseuttisia ja kosmeettisia tarkoituksia varten, lisäaineena paperinvalmistuksessa, lisäaineena maaöljy- ja vedenporauksessa, räjähdysaineyhdis-15 telmissä, vesiretentioaineissa, esim. rakennusaineissa, paksuntimina, esim. tekstiilikäyttöä varten kuten paino-pastoissa. Liimoina ja liistereinä, tupakan sitomisaineena ja vielä monilla käyttöalueilla, joissa ammattimies käyttää hyödykseen tällaisten paksunnos- ja geeliyttämissysteemien 20 geeliyttäviä, suspendoivia, emulgoivia, stabiloivia, voitelevia, kalvoa muodostavia ja sitovia ominaisuuksia. Rehu-aineissa ja ravintoaineissa näillä keksinnön mukaisilla geeliyttämisaineilla on huomattavasti paremmat organolepti-set ominaisuudet kuin geeleillä, jotka koostuvat pelkästään 25 karrageenista ja agarista.

Esimerkeissä mainitut osat ovat paino-osia.

Esimerkki 1 Tässä esimerkissä osoitetaan ero tehostavassa käyttäytymisessä geelinmuodostuksessa kappa-karrageenin ja eri-30 laisten guar-, tara-, JBK- ja cassia-galaktomannaanien välillä. Valmistettiin 1:1 seoksia galaktomannaanista ja kaupallisesti saatavasta kappa-karrageenista (Danagel CCX). Näistä geeliyttämisseoksista sekoitettiin kulloinkin neljä osaa 1000 osaan vettä huoneen lämpötilassa pikasekoitti-35 mella. Sen jälkeen seosta jälkilämmitettiin laboratorio-maljassa lievästi sekoittaen 85°C:ssa 5 minuuttia ja s 77682 tasoitettiin kuumentumisesta syntynyt vesihäviö aivan ennen jäähdyttämistä lisäämällä kuumaa vettä. Vielä kuumat, lievästi viskoosiset liuokset kaadettiin nyt F.I.R.A. Jelly-tester'iin kuuluvaan mittalasiin. Jäähdyttämisen jälkeen 5 23°C:seen termostaateissa mitattiin geeliväkevyydet mitatun veden ml-määrinä, jotka olivat tarpeen saada testilaite 30°:n kääntymään. Tätä menettelytapaa käytettiin kaikissa tutkimuksissa F.I.R.A. Jellytester'illä.

1 0 Seos_Geelivoimakkuus_ guar/karrageeni ei geelinmuodostusta tara/karrageeni ei geelinmuodostusta JBK/karrageeni tuskin geelinmuodostusta, ei mitattavissa 15 cassia/karrageeni 8

Esimerkki 2 Tässä esimerkissä nostettiin esimerkin 1 mukaisten geeliyttämisseosten määrä 4:stä 6:een osaan 1000 osaa kohti, 20 koska esimerkissä 1 JBK-jauholla ei vielä saatu mitattavaa geelinmuodostusta.

Seos_Geel ivoimakkuus_ guar/karrageeni ei geelinmuodostusta 25 tara/karrageeni mitätön geelinmuodostus, ei mitattavissa JBK/karrageeni 25 cassia/karrageeni 33 30 Tulos osoittaa, että JBK-galaktomannaanin vaihtaminen cassia-galaktomannaaniin johtaa voimakkaampaan geelinmuodos-tukseen. Geelivoimakkuus on systeemissä cassia/kappa-karra-geeni n. 30 % korkeampi kuin systeemissä JBK/karrageeni. Molemmat muut galaktomannaanit guar'ista tai tara'sta eivät 35 johtaneet F.I.R.A. Jellytester'illä mihinkään mitattavaan geelinmuodostukseen.

9 77682

Esimerkki 3 Tämä esimerkki valaisee kalium-ionien vaikutusta keksinnön mukaiseen geeli-systeemiin. Käytettävissä on kaupallisesti saatavaa kappa-karrageenia sekasuolojen muodossa, 5 jotka sisältävät keskimääräisesti 3,5 % kalsiumia, 0,1 % magnesiumia, 1,5 % kaliumia ja 1,5 % natriumia. Puhtaassa natrium-muodossa kappa-karrageenit eivät geeliytä. Käytännössä lisätään sen takia geelinmuodostuksen voimistamiseksi usein kalium-, kalsium- ja ammonium-ioneja, jolloin kappa-10 karrageenin läsnäollessa kalium-ionien vaikutuksesta saadaan voimakkaimmat geelit. Tyypillisiä määrälisäyksiä kalium-kloridilla ovat käyttötarkoituksesta riippuen 50 % käytetystä kappa-karrageeni-osuudesta, ts. että vesipitoisessa systeemissä on läsnä 3 g:aan asti/1 kaliumkloridia. F.I.R.A. 15 Jellytester1illä valmistettiin kaupallisesti saatavan JBK-jauhon 1:1-seoksia kappa-karrageenin (Danagel CCX) sekä cassia-galaktomannaanijauhon kanssa. Punnittiin samoin kuin esimerkissä 1 4 osaa geeliyttämisseosta 1000 osaa kohti vettä, jolloin vesi lisäksi sisälsi 1 g/1 kaliumkloridia.

20 Toisessa kokeessa nostettiin geeliyttämisaineseoksen määrä 6 osaan/1000 osaa vettä, jolloin kalium-ionien väkevyys pidettiin muuttumattomana.

Geeliväkevyys 4 osaa/ Geeliväkevyys 6 osaa/

Seos_1000 osaa vettä_1000 osaa vettä_ 25 JBK/karrageeni 36 71

Cassia/karrageeni 44 80 Tämä esimerkki osoittaa, että käytettäessä 0,1 % kaliumkloridia geeliin käytettäessä 4 g/1 geeliyttämisseos-30 ta, vielä on seurauksena geeliväkevyyden nousu korvattaessa JBK-jauho cassia-jauhoa lisäämällä 20 %. Käytettäessä 6 g/1 geeliyttämisseosta on etu vielä yli 10 %.

Esimerkki 4

Muutoksena esimerkkiin 3 nostettiin kaiiumkloridin 35 pitoisuus geelissä 2 g:aan/l, mikä vastaa 0,2 %. Muutoin meneteltiin kuten esimerkissä 3.

10 77682

Geelivoimakkuus 4 osaa/ Geelivoimakkuus 6

Seos_1000 osaa vettä_osaa/1000 osaa vettä JBK-karrageeni 44 76 cassia/karrageeni 49 82 5

Nostettuina 1 g:sta 2 g:aan/l kaiiumkloridin käyttömäärät eivät muuttaneet esimerkissä 3 esitettyjä olosuhteita. Käyttömäärällä 4 g/1 geeliytysainetta on cassia'n etu JBK'n verrattuna yli 10 %. 6 g:aan/l nostetulla geeliytysaine-10 määrällä on JBK:n vajaus vielä n. 8 %.

Esimerkki 5

Vastakohtana esimerkissä 3 mainituille kationeille saavat natriumionit aikaan geeliverkkoutumisrakenteen huonontumisen ja johtavat liian alhaisiin geeliväkevyyksiin.

15 Valmistettiin jälleen 1:1 JBK-karrageeni- tai cassia/karra-geeni-seoksia ja näistä tuotettiin geelejä tunnetulla tavalla, jotka lisäksi vielä sisälsivät 0,5, 1, 3 % natriumklo-ridia.

20 Seos 6 osaa/1000 osaa vettä 0,5 % NaCl_1 % NaCl 3 % NaCl JBK/karrageeni 21 15 7 cassia/karrageeni 43 31 12 25 Myöskään geeliä heikentävät elektrolyytit, kuten natriumkloridi eivät kuitenkaan muuta esimerkeissä 1-4 esitettyjen cassia-galaktomannaanijauhojen ylivoimaista käyttäytymistä JBK-galaktomannaani-jauhoon nähden.

Kaikissa kolmessa esimerkissä mainituissa natrium-30 kloridi konsentraatio-alueella saadaan geelivoimakkuudessa cassia'lie JBK-jauhoon verrattuna n. 50 %:n paremmuus.

Esimerkki 6 Tässä esimerkissä selostetaan galaktomannaani/ksan-taani-systeemiä ja verrataan yksittäisten galaktomannaanien 35 tehostavia vaikutuksia biopolymeeriseen ksantaaniin. Reolo-giset ominaisuudet ovat ennen kaikkea tunnettuja siitä, että

II

,, 77682 ksantaaneilla on äärimmäisen pseudoplastinen juoksevuuskäyt-täytyminen silti varsinaista geeliä muodostamatta. Ts. juok-sevuusrajan voittamisen jälkeen alenee leikkausvoiman vaikutus viskositeettiin suhteellisesti leikkauskuormituksen 5 suhteen. Alkuperäinen viskositeetti palautuu miltei välittömästi leikkauskuormituksen päätyttyä entisekseen. Seuraa-vassa taulukossa esitetään guar-, JBK- ja tara- ja cassia tora L.-galaktomannaanien sekä ksantaanin kylmä- ja kuuma-viskositeetit. Tällöin ovat kysymyksessä 1-%:set vesipitoi-10 set liuokset, mitattuina Brookfield- RVTrllä 20°C:ssa (20 kierr/min) . Viskositeetin mittaukset tapahtuivat sen jälkeen kun polymeerijauhe 20 minuutin aikana paakkuuntumatta oli sekoitettu pikasekoittimella ja yhteensä kahden tunnin seisomisajan jälkeen. Kuumaviskositeetilla ymmärretään, että 15 viskositeetti-arvo, joka polymeerijauheen 20-minuuttisen paakkuuntumattoman sekoittamisen ja sitä seuraavan 5-minuut-tisen kuumentamisen jälkeen 90°C:seen lukuunottamatta tällöin syntynyttä vesihäviötä ja jäähdytystä 20°C:seen, mitattiin.

20 _Kuumaviskositeetti_Ky lmäviskosi teetti

Cassia tora L. 260 mPas mittaamattoman ohut JBK 2 450 mPas 78 mPas

Tara 3 600 mPas 3 040 mPas

Guar 5 300 mPas 5 100 mPas 25 Ksantaani (Rhodigel 23) 3 200 mPas 3 200 mPas

Nyt valmistettiin galaktomannaanin ja ksantaanin seos 1:1, lisättiin 1-%:sena sekoittaen veteen, kuumennettiin 30 90°:seen ja vesihäviön tasoituksen jälkeen jäähdytettiin 20°C: seen.

Guar/ksantaani-seos ei osoittanut minkäänlaista geelinmuodostusta, taraiksantaani osoitti vähäistä geelin-muodostusta. Voimakkaimmat geeliyttämisominaisuudet oli 35 systeemillä Cassia tora L./ksantaani. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.

12 77682

Seos_Geel iväkevyy s_

Guar/ksantaani ei geelinmuodostusta

Tara/ksantaani 2 JBK/ksantaani 4 5 Cassia tora L./ksantaani 11

Geelitärkkelykset mitataan uudelleen F.I.R.A. Jelly-tester'illä, poikkeamakulma oli kuten kaikissa muissa edellä esitetyissä tapauksissa 30°.

Il

Claims (10)

13 77682

1. Geeliyttämis- ja paksuntamisaine, joka pohjautuu Cassia-galaktomannaaneihin, tunnettu siitä, että 5 se koostuu oleellisesti a) Cassia-galaktomannaanin ja b) karrageenin, agarin ja/tai ksantaanin synergistisestä seoksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen geeliyttämis- ja paksuntamisaine, tunnettu siitä, että se koostuu 10 oleellisesti komponenteista a) ja b) painosuhteessa 10 - 90 paino-osaa a) /90 - 10 paino-osaa b), edullisesti 40 - 60 paino-osaa a) /60 - 40 paino-osaa b).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen geeliyttämis- ja paksuntamisaine, tunnettu siitä, että se 15 sisältää kalium-, kalsium- ja/tai ammonium-ioneja.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen geeliyttämis- ja paksuntamisaine, tunnettu siitä, että se sisältää 1-50, edullisesti 10 - 40 paino-% kaliumkloridia laskettuna komponentin b) painosta.

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen gee liyttämis- ja paksuntamisaine, tunnettu siitä, että se on jauhemaisen seoksen muodossa.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen geeliyttämis- ja paksuntamisaine, tunnettu siitä, että 25 se on vesipitoisen geelin muodossa.

7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukaisen geeliyttämis- ja paksuntamisaineen käyttö elintarvikkeiden ja rehuaineiden, sekä farmaseuttisten että kosmeettisten tuotteiden valmistuksessa.

8. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukaisen gee liyttämis- ja paksuntamisaineen käyttö höytälöimis-, las-keutumis- ja suodatusapuaineena tai vesiretentioaineena.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukaisen geeliyttämis- ja paksuntamisaineen käyttö paksuntamisaineena 35 tekstiiliteollisuudessa, räjähdysainevalmisteissa sekä maa- öljy- ja vesiporauksissa. 14 77682

10. Cassia-galaktomannaanin käyttö yhdessä karra-geenin, agarin ja/tai ksantaanin kanssa synergistisen gee-liyttämis- ja/tai paksuntamisvaikutuksen aikaansaamiseksi. 15 77682