JP2000508018A - グアー胚乳の利用性および処理性を向上させるための方法およびその方法を用いて得られる製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、グアー胚乳の利用性および処理性を向上させるための方法に関する。本発明方法では、グアースプリットを液体アンモニアと接触させるとともに、そのときの初期圧力を気圧より高くなし、温度を少なくとも２５℃となし、それによって液体アンモニアの量を少なくともグアースプリットの表面をぬらすに十分なものとなし、残っている利用可能なグアースプリット／液体アンモニアの系の容積を、約５bar圧力を低下させることによって爆発的に増加させ、その結果、グアースプリットの鞘を切り開く。かかるアンモニア爆発されたグアースプリットは天然のグアースプリットより容易に挽くことができる。

Description

【発明の詳細な説明】 グアー胚乳の利用性および処理性を向上させるための方法および その方法を用いて得られる製品 本発明は、グアー胚乳の利用性および処理性を向上させるための方法、ならび に同方法によって得られる、アンモニア爆発されたグアー胚乳の半分割体（グア ースプリット）の形態、グアー粉末の形態およびグアランパウダーの形態を有す る製品に関する。 グアー粉末はアイスクリームやシャーベットそしてある種のソフトチーズの安 定剤として、そしてソースや類似の製品用の結合剤および増粘剤として食品業界 で、また化粧品業界でも同様に用いられている。工業界で、グアー粉末は生地の 仕上げやのり付けにそして生地のなせんのり用の増粘剤として用いられている。 また製紙業界でも、大量のグアー粉末がより強力な紙を製造するためにビーター 添加剤として使われている。 グアー粉末の主成分はグアランである。グアランは、ガラクトマンナンであり 、これはおよそ３６％のＤ−ガラクトースと６４％のマンノースから成っている 。マンノース単位がピラノース型でβ−１，４配糖体状に相互に結合して長い主 鎖となり、その主鎖に、ガラクトース単位がピラノース型でα−１，６配糖体結 合によって結合されている。グアランの場合、主鎖における２番目のマンノース がそれぞれ形成するブロックが、ガラクトースの側基を担っている。グアランの 平均分子量は、２００，０００よりはるかに大きい。 グアランは、インドで広く生息し米国でも１９４４年以来大規模に栽培されて いるグアー豆、Cyamopsisi tetragonolobaの種子の胚乳に含まれている。胚乳は 、胚芽が発芽するための栄養物を貯蔵するところである。グアーは双子葉植物な ので、ひとつの種子として胚乳の半分割体が２つある。これらの胚乳の半分割体 は胚芽を取り囲み、そして通常は薄茶色の種皮によって取り囲まれている。胚乳 自体は、細胞すなわちアリューロンの層、および胚芽のための養分・貯蔵物質す なわちグアランの層から成る。アリューロンの層の細胞は多くのアリューロン粉 、つまり増粘されたたんぱく質の胞を含んでいる。グアー種子が発芽している間 、保存物質を結集するためにアリューロン細胞において酵素が合成されて胚乳に 送りだされる。２つの主たる酵素活性は、αガラクトシダーゼおよびβマンナー ゼ活性である。 種皮および胚芽は粉砕工程および機械的な選分けによって工業的に取り除かれ る。このとき種子成分の硬度の違いが利用される。多段階粉砕および選分け工程 は、種子を切り開き成分を選分けるのに、しばしば他の機械的処理と組み合わさ れる。ミルにはいろいろなタイプがあり、焙焼工程や水や酸での処理との関連で 使われる。食料品に用いるのならば、胚芽を完全に取り除くのに特別に注意をは らわなければならない。この精製された胚乳は「グアースプリット」として販売 されている。 グアースプリットは通常、挽かれてパウダーになり、これをグアー粉末あるい はグアーガムパウダーとよぶ。グアースプリットのたんぱく質を含有する胚乳の 鞘は通常、粉砕中に取り除かれることはない。ある方法によっては、たんぱく質 を含有する鞘から入ったグアー粉末中のたんぱく質部分が邪魔になる場合がある 。そこで、グアランを極めて純粋な形でグアースプリットから分離できる単純で 効率的な方法が必要となった。 グアースプリットの粉砕はさらに、かなりの電気エネルギー消耗に結びつく。 そのうえ、粉砕条件はグアランもしくはその誘導体の水溶液の粘性に影響する。 そこで、グアースプリットを粉砕せずにすむ方法が必要となった。 従来の市場のグアー粉末の水溶液は通常、濁っている。この濁りは主に、胚乳 の不溶部分の存在によって引き起こされる。グアー粉末からできる誘導体は一般 的にではあるが、溶解性が高く、溶液の清澄性も高い。この清澄性の高さは、不 溶種子不純物を誘導化および溶解化したことによる。しかし、ある方法によって は、誘導化されたグアー粉末が不適切な特性を有する場合がある。たとえば、カ ルボキシメチル化されたグアーは、低剪断変形率において不明瞭なニュートン域 のみで、固有粘性が比較的高い。カルボキシメチル化されたグアーを生地の印刷 で増粘剤として使用すると、洗浄してもそれを従来の市場製品から十分に取り除 くことができない。この原因は、置換基の不均一分布にあると思われる。この不 均一分布は、粉砕されたグアースプリットの誘導化が不均一反応において行われ るために生じたものである。極めて微細な粒径に粉砕しても、この短所を完全に なくすことはできない。そこで、完全に水溶性であるか、もしくは均一反応にお いて誘導化できる、グアー製品が必要となった。 したがって本発明の目的は、上述したような必要性を満たす提案をすることで ある。特に、グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）の利用性および処理性 を高めて、さらにグアー粉末への粉砕性も高めるべきである。さらに、グアース プリットの粉砕は不要でグアランが完全に水溶性の状態で、純粋なグアランをグ アースプリットから容易に効率的に分離できるようにすべきである。さらに、均 一反応によってグアランを誘導化できるようにすべきである。 本発明によれば、この目的は、グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）を 液体アンモニアと接触させるとともに、そのときの初期圧力を大気圧よりも高く なし且つ反応温度を２５℃以上となし、前記液体アンモニアの量を少なくとも前 記グアー胚乳の半分割体の表面を濡らすのに十分なものとなし、しかる後、前記 圧力を少なくとも約５bar下げることにより、グアー胚乳および液体アンモニア の系における利用可能な容積を爆発的に増加させ、これによって前記グアー胚乳 の半分割体の鞘を切り開くことを特徴とする、グアー胚乳の利用性および処理性 を高める方法によって達成される。 ＷＯ９６／３０４１１号は、アンモニア爆発によってポリサッカリドを活性化 する方法を開示している。１つの実施例では、グアー粉末が液体アンモニアで処 理され爆発されている。しかしＷＯ９６／３０４１１号では、開始原料としてグ アー粉末のかわりにグアー胚乳を使用することについては開示していない。 グアー胚乳開始原料は、前もって有意に粉砕されていない胚乳の半分割体、つ まり本質的には、なんら損なわれていないグアースプリットであるのが好ましい 。 グアースプリットを液体アンモニアで処理するときに、液体アンモニアはグア ースプリットを取り囲む鞘を透過でき、ポリサッカリドの核まで入り込む。続く 爆発のときに、この入り込んだアンモニアの容積は突然増加する。ガス状のアン モニアはもはや十分な速さで鞘を通って出ることはできずに、グアースプリット の鞘を切り開くことになる。天然のグアースプリットに含まれているグアランは 、微細結晶で、通常、およそ２０〜３０％の結晶度を有する。液体アンモニアの 反応下で、ポリサッカリド物質は少なくとも部分的に膨潤する。アンモニア分子 が隣接する分子間のヒドロキシ基と競合するので、分子鎖同士で分子間水素結合 が解かれる。爆発の結果、分子鎖同士でアンモニアの蒸発が起こる。分子鎖は、 その分子間水素結合が解かれたあとは、切り離される。この結果、試薬では容易 になしえないような範囲の爆発が起きる。特に、ポリサッカリド部分はアンモニ アの爆発によって水溶性となる。そして爆発されたグアースプリットのグアラン はもはや結晶質ではなく、無晶質となっている。 本発明の方法に関して「爆発的」といったとき、この概念は狭く解釈されるこ とになる。爆発的な容積増加とは１秒以内に起きることが好ましく、０．５秒以 内が特に好ましい。本発明の方法におけるアンモニア爆発はバッチ式もしくは連 続的に発生させることができる。連続プロセスの場合、胚乳および液体アンモニ アの増量分への適合を考慮する。グアー胚乳の半分割体と液体アンモニアとを圧 力容器内で接触させ、胚乳の半分割体および液体アンモニアの系が圧力容器より 容積の大きい爆発スペースへ移動することによって、その系の圧力を逃がすよう にするのは好ましい。初期圧力が約５〜４６barであるのが好ましく、約２５〜 ３０barであるのが特に好ましい。最小低下圧力５barは重要な値である。その値 に至らない場合、本発明の目的を達成することができないからである。また上方 限界である約４６barを越えるとさらなる利点は得られなくなる。圧力をこのよ うに高い値に調整することは、装置にとって比較的大きな消耗となるので、それ 以上の圧力増大は実用的な考えからいうと無意味なことである。上記の圧力範囲 に合わせて温度はそれぞれ約２５〜８５℃まで又は５５〜６５℃までとなる。胚 乳の半分割体と液体アンモニアの系における初期圧力を、爆発的に少なくとも約 １０bar下げるのが好ましく、約３０bar下げるのが特に好ましい。また、爆発を 減圧下に保たれている爆発スペース内で発生させるのは好ましい。 液体アンモニアが本発明に従う圧力条件と温度条件下に存在し且つ少なくとも グアー胚乳の半分割体の表面をぬらすのに十分な量のアンモニアを圧力装置内に 導入しなければならない。１重量部のグアー胚乳の半分割体に対して、液体アン モニアが少なくとも約１重量部であるのが好ましく、少なくとも約２重量部であ るのが特に好ましく、少なくとも５〜１０重量部であるのがさらに特に好ましい 。 本発明の方法のアンモニア爆発工程は、非連続的もしくは連続的に行うことが できる。非連続的方法においては、装置は圧力容器と捕集・膨張容器とを必須的 に有し、圧力容器には被処理原料が充填できるようになっており、捕集・膨張容 器はバルブを介して圧力容器に接続できるようになっている。これに関して、バ ルブは開状態で何もない大きい開口部を有し、グアー胚乳の半分割体が爆発プロ セス中に詰まることがなく、アンモニアだけが流出するようになっていることに 留意すべきである。爆発容器の容積は圧力容器の何倍も大きい。たとえば、圧力 容器の容積が１Ｌで爆発容器の容積が３０Ｌである。圧力容器はアンモニアを供 給するパイプラインに接続され、そのパイプライン内に圧力増加メカニズムが任 意に接続されている。さらにくわえて、圧力をより増加するために、窒素のよう な不活性ガスを供給するパイプラインを設けてもよい。 管状もしくは円筒状の耐圧反応器を用いて、本発明の方法を連続的に行える。 この耐圧反応器の円筒内で、グアー胚乳の半分割体を液体アンモニアと接触させ 、プラグとなった含浸材料をスクリューコンベアによって反応器内を移送させ、 バルブもしくは圧力をロックする適切なシステムを介して、捕集スペース内に対 して間欠的に排出させる。 液体アンモニアとグアー胚乳の半分割体との接触時間は特に限定されない。少 なくとも１分であると好ましく、通常は４〜８分あるいはそれ以上である。爆発 のあと得られた材料は、一般的に２重量パーセント以下のアンモニアを含む。残 されたアンモニアの含量は、後の処理方法にとって重要ではない。 本発明の方法をさらに有利に発展させるには、（アンモニア）爆発された材料 を抽出剤で処理して、グアランを必須的に溶液となすとともに、胚乳の鞘は必須 的に不溶のまま残るようになし、この胚乳の鞘を分離し、さらに任意にグアラン をグアラン溶液から回収するようにする。 アンモニア爆発された材料の処理用抽出剤は水溶性媒体であると好ましく、水 、もしくは他のかなりの溶解性を有する溶剤であると特に好ましい。アンモニア 爆発された材料をたとえば水で抽出しているときに、グアースプリットのポリサ ッカリド部分は容易に溶けて、一方、スプリットを取り囲んでいた鞘のほうは溶 けないまま残ってたとえばろ過や遠心分離といった通常の技法で取り除かれる。 爆発された材料は、好ましくは約２５〜９５℃の温度で抽出剤で処理される。 グアラン水溶液は、たとえば通常の方法で均一の水相中にもしくは乾燥状態で 、誘導体をつくるのに利用できる。噴霧乾燥やドラム乾燥が乾燥処理に適してい る。得られたパウダーは、水溶性が顕著に高く、極めて清澄な溶液を形成する。 本発明の方法によれば、グアランは水溶液あるいは水溶性が顕著に高いパウダ ーとして得られて、これ以上の誘導化を行って水溶性を上げる必要はない。しか し特定のケースに応じて、本発明でグアランの誘導体をつくった場合、驚くほど 向上した特性を有する。というのは、この誘導体をつくる試薬を利用したことに よって、誘導体がさらに均一となるからである。この誘導体は、薬剤をそれほど 使用せずにそして副生物も少量でできる。なおかつ、置換基分布の均一性はいつ そう高まっている。本発明の方法から、グアランの価値を表示するＤＰを下げる ような結果は生じない。Ｘ線スペクトルによって、本来少なくとも部分的に結晶 質であったグアランが今や非晶質であることが示された。分子量は、明らかに、 天然の開始原料より少なくなっている。本発明によってアンモニア爆発されたグ アースプリットからの抽出で得られたグアランの分子量の範囲は、約１５０万〜 ２５０万、特に１８０万〜２２０万となっている。本発明によってアンモニア爆 発されたグアースプリットの水溶性部分の割合は、約５３〜５９重量％、特に５ ６〜６６重量％の範囲である。本発明によって得られたアンモニア爆発されたグ アースプリットを、従来の粉砕によって約１００μｍより小さい粒径までにする と、この粉砕された材料におけるグアランの分子量はもっと小さくなる。こうし て約１４０万〜１６５万の分子量が得られて、一方、水溶性部分は６５〜７７重 量％となる。さらに、グアースプリットを乾燥させて粉砕して約１００μｍの粒 径にすると、グアランの分子量は特に劇的に小さくなる。このような場合、グア ランの分子量はおよそ４５０，０００と９００，０００との間であり、水溶性部 分の割合はおよそ７１と８５重量％との間となる。 本発明によって得られたアンモニア爆発されたグアースプリットは、次のよう なさらなる特徴を有する。グアースプリットの鞘はアンモニア爆発によって切り 開かれる。これらの鞘は、アンモニアの爆発の後も化学的に不変のままでなけれ ばならない。グアースプリット中に含まれたもしくはそれから回収されたグアラ ンは、エーテル化（カルボキシメチル化）、そして特にシリル化のような化学反 応において高い反応性を有する。いまだ内包されたままのグアランは、多孔性で あり非晶質である。多孔性については次のように説明できる。つまり、グアース プリットのアンモニア爆発は、スプリット内部に胞（空洞スペース）を生成し、 ガス状のアンモニアが流出することによって、胞はダクトを通じて表面に連通す るようになる。膨潤状態において、スプリットはその容積の３倍に膨潤する。多 孔性であることは、電子顕微鏡写真の透視で確認できる。これに関して、添付さ れた透視電子顕微鏡写真について説明する。分子量は上述の範囲内である。グア ランに必須的に属する水溶性部分もまた、上述の限界内である。さらに、アンモ ニア爆発されたグアースプリットの膨潤度は、爆発されていない天然の材料より はるかに増加することが観察された。これは、室温もしくは温度上昇下で水や「 水と炭酸ナトリウム」といった全く異なる媒体に対しても、成り立つ。水溶性の 媒質で２３℃の温度下で測定すると、６０分間の膨潤時間のあとは、本発明によ ってえられたグアースプリットは、天然の比較製品よりほとんど１００％多く膨 潤した。このことは、本発明のグアースプリットによってある特定の膨潤容積を 半分の時間で達成できるということを意味する。グアランの特別な利用に関して 、分離する場合において、残ったアンモニアを取り除くための乾燥を行うべきで ないようなとき、この残ったアンモニアはたとえばイソプロパノールとの交換に よってさらに十分に取り除くことができる。そのうえ、アンモニア爆発されたグ アースプリットは、揮発性材料の割合に関して、比較スプリットよりも少なくな っていることが観察された。さらにまた、アンモニア爆発されたグアースプリッ トの溶液の清澄度は、比較スプリットよりもわずかに高い。この透過度の向上が 、アンモニア爆発されたスプリットは水不溶性材料の含量が低いという想定を導 くのである。 本発明のさらなる発展は、本発明で利用されたアンモニア爆発によって得られ た爆発されたグアースプリットを通常の方法でグアー粉末まで粉砕するところに ある。これについては、粉砕処理のときに水を添加するのが好ましい。特例的に は、粉砕中に水がなく、粉砕が乾燥工程で首尾よく進められる場合もある。 本発明を以下の実施例および添付図面によってより詳細に説明する。これら図 面において 第１図は、本発明によって処理されたグアースプリットの電子顕微鏡写真を示 したものであり、 第２図は、未処理グアースプリットの電子顕微鏡写真を示したものであり、そ して 第３図は、グアースプリットが本発明によって処理されてあるいは未処理でさ らに水中で攪拌されたときの、あるいは未処理のグアースプリットが水酸化アン モニウム溶液で攪拌されたときの、水溶液粘性の推移を示したものである。 実施例１ 従来の市販のグアースプリット（３００ｇ）を、二重壁を有する１リットルオ ートクレーブに入れ、スチーム加熱した。つづいて、液体アンモニア５００ｇを バルブを介してこのオートクレーブ内に強制的に導入した。オートクレーブをさ らにスチーム加熱することによって、温度は６６℃にあがり、オートクレーブ内 の圧力は約２０barに増加した。この系を以上の条件下で６０秒間維持した。そ れから、（直径４ｃｍの開口部を有する）バルブをあけると、３０リットル容積 を有する捕集容器内で、圧力は突然にそして完全に低下した。捕集容器内で得ら れた製品のアンモニア含量は、グアーに対して、約０．８重量％であった。 第１および２図でわかるように、アンモニア爆発によってスプリットの表面が 切り開かれる一方で、未処理スプリットの場合は、表面は平滑でどこも開いてい ない。 実施例２ ５０℃の温水が１９２g入っている、ジャケット付き加熱容器内に、アンモニ ア爆発されたグアースプリット（８ｇ）を入れた。この容器には攪拌器（Heidol ph RZR２１０１電子駆動式）が備えられており、これによって攪拌される塊の回 転力を補うことができる。使用される攪拌器は表面を攪拌するもので、２５０ｒ ｐｍで運転された。回転力の推移は、攪拌器上に水溶液によって生じた抵抗に、 そして水溶液の粘性にも対応する。この粘性は、溶解されたグアランの量によっ て決まり、またこのバイオポリマーの濃度の増加に応じて増加する。半時間後、 回転力の推移が平坦域に至った。これによって、溶解処理が終了したと判断する ことができる。肉眼による観察では、非溶解粒子（胚乳の鞘）が認められ、これ は攪拌機のスイッチを切ったときに容器の底に沈んだ。上澄み溶液は清澄であり デカンテーションして取り出すことができた。 比較例として、未処理グアースプリット（市販もの）を同じ条件で水中で攪拌 して、回転力の推移を追った。さらに、未処理スプリットを４％水酸化アンモニ ウム溶液中で２５℃で攪拌した。回転力のそれぞれの推移を第３図に示した。比 較例のなかでは、言及するほどの粘性増加はなかった。これはグアランが未処理 グアースプリットから溶け出していないことを示す。 さらに測定を行うことによって次のことが明らかになった。ゲルクロマトグラ フ分析によって、アンモニア爆発されたグアースプリットは、分子量が１，９９ ６，０００のグアランを含み水溶性部分が６１重量％であることが示された。比 較スプリットの対応する値は、分子量が２７８，９００で水溶性部分が５１重量 ％であった。 実施例３ 粉砕および任意に行った先行乾燥が、得られたグアラン粉末中のグアランの分 子量に与える影響、それに加えて、水溶性部分割合に与える影響について、ここ で調べた。そのために、天然のグアースプリット、そして実施例２のアンモニア 爆発されたグアースプリットを使った。ひとつのケースにおいては、１００μｍ 以上の平均粒径のものだけになるように粉砕を行った。これはいわゆる低温ミル で行い、緩やかな条件下で液体窒素を添加して行った。さらに行った実験では、 約１００μｍの平均粒径のものになるように粉砕を行い、この材料を減圧乾燥オ ーブンで４０℃で一晩乾燥させた。そして以下の表に示したデータが得られた。 注： １） 緩やかな低温粉砕を行い、液体窒素添加で、１００μｍ以上の粒径のもの ばかりにした。 ２） 最初に、原料を４０℃で減圧下一晩乾燥した。そのあと、液体窒素添加で 緩やかな低温粉砕を行い、１００μｍの平均粒径となるようにした。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１０月２５日（１９９８．１０．２５） 【補正内容】 は、誘導化されたグアー粉末が不適切な特性を有する場合がある。たとえば、カ ルボキシメチル化されたグアーは、低剪断変形率において不明瞭なニュートン域 のみで、固有粘性が比較的高い。カルボキシメチル化されたグアーを生地の印刷 で増粘剤として使用すると、洗浄してもそれを従来の市場製品から十分に取り除 くことができない。この原因は、置換基の不均一分布にあると思われる。この不 均一分布は、粉砕されたグアースプリットの誘導化が不均一反応において行われ るために生じたものである。極めて微細な粒径に粉砕しても、この短所を完全に なくすことはできない。そこで、完全に水溶性であるか、もしくは均一反応にお いて誘導化できる、グアー製品が必要となった。 したがって本発明の目的は、上述したような必要性を満たす提案をすることで ある。特に、グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）の利用性および処理性 を高めて、さらにグアー粉末への粉砕性も高めるべきである。さらに、グアース プリットの粉砕は不要でグアランが完全に水溶性の状態で、純粋なグアランをグ アースプリットから容易に効率的に分離できるようにすべきである。さらに、均 一反応によってグアランを誘導化できるようにすべきである。 本発明によれば、この目的は、グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）を 液体アンモニアと接触させるとともに、そのときの初期圧力を大気圧よりも高く なし且つ反応温度を２５℃以上となし、前記液体アンモニアの量を少なくとも前 記グアー胚乳の半分割体の表面を濡らすのに十分なものとなし、しかる後、前記 圧力を少なくとも約０．５MPa（５bar）下げることにより、グアー胚乳および液 体アンモニアの系における利用可能な容積を爆発的に増加させ、これによって前 記グアー胚乳の半分割体の鞘を切り開くことを特徴とする、グアー胚乳の利用性 および処理性を高める方法によって達成される。 ＷＯ９６／３０４１１号は、アンモニア爆発によってポリサッカリドを活性化 する方法を開示している。１つの実施例では、グアー粉末が液体アンモニアで処 理され爆発されている。しかしＷＯ９６／３０４１１号では、開始原料としてグ アー粉末のかわりにグアー胚乳を使用することについては開示していない。 グアー胚乳開始原料は、前もって有意に粉砕されていない胚乳の半分割体、つ まり本質的には、なんら損なわれていないグアースプリットであるのが好ましい 。 グアースプリットを液体アンモニアで処理するときに、液体アンモニアはグア ースプリットを取り囲む鞘を透過でき、ポリサッカリドの核まで入り込む。続く 爆発のときに、この入り込んだアンモニアの容積は突然増加する。ガス状のアン モニアはもはや十分な速さで鞘を通って出ることはできずに、グアースプリット の鞘を切り開くことになる。天然のグアースプリットに含まれているグアランは 、微細結晶で、通常、およそ２０〜３０％の結晶度を有する。液体アンモニアの 反応下で、ポリサッカリド物質は少なくとも部分的に膨潤する。アンモニア分子 が隣接する分子間のヒドロキシ基と競合するので、分子鎖同士で分子間水素結合 が解かれる。爆発の結果、分子鎖同士でアンモニアの蒸発が起こる。分子鎖は、 その分子間水素結合が解かれたあとは、切り離される。この結果、試薬では容易 になしえないような範囲の爆発が起きる。特に、ポリサッカリド部分はアンモニ アの爆発によって水溶性となる。そして爆発されたグアースプリットのグアラン はもはや結晶質ではなく、無晶質となっている。 本発明の方法に関して「爆発的」といったとき、この概念は狭く解釈されるこ とになる。爆発的な容積増加とは１秒以内に起きることが好ましく、０．５秒以 内が特に好ましい。本発明の方法におけるアンモニア爆発はバッチ式もしくは連 続的に発生させることができる。連続プロセスの場合、胚乳および液体アンモニ アの増量分への適合を考慮する。グアー胚乳の半分割体と液体アンモニアとを圧 力容器内で接触させ、胚乳の半分割体および液体アンモニアの系が圧力容器より 容積の大きい爆発スペースへ移動することによって、その系の圧力を逃がすよう にするのは好ましい。初期圧力が約０．５〜４．６MPa（５〜４６bar）であるの が好ましく、約２．５〜３．０MPa（２５〜３０bar）であるのが特に好ましい。 最小低下圧力０．５MPa（５bar）は重要な値である。その値 に至らない場合、本発明の目的を達成することができないからである。また上方 限界である約４．６MPa（４６bar）を越えるとさらなる利点は得られなくなる。 圧力をこのように高い値に調整することは、装置にとって比較的大きな消耗とな るので、それ以上の圧力増大は実用的な考えからいうと無意味なことである。上 記の圧力範囲に合わせて温度はそれぞれ約２５〜８５℃まで又は５５〜６５℃ま でとなる。胚乳の半分割体と液体アンモニアの系における初期圧力を、爆発的に 少なくとも約１．０MPa（１０bar）下げるのが好ましく、約３．０MPa（３０bar ）下げるのが特に好ましい。また、爆発を減圧下に保たれている爆発スペース内 で発生させるのは好ましい。 液体アンモニアが本発明に従う圧力条件と温度条件下に存在し且つ少なくとも グアー胚乳の半分割体の表面をぬらすのに十分な量のアンモニアを圧力装置内に 導入しなければならない。１重量部のグアー胚乳の半分割体に対して、液体アン モニアが少なくとも約１重量部であるのが好ましく、少なくとも約２重量部であ るのが特に好ましく、少なくとも５〜１０重量部であるのがさらに特に好ましい 。 本発明の方法のアンモニア爆発工程は、非連続的もしくは連続的に行うことが できる。非連続的方法においては、装置は圧力容器と捕集・膨張容器とを必須的 に有し、圧力容器には被処理原料が充填できるようになっており、捕集・膨張容 器はバルブを介して圧力容器に接続できるようになっている。これに関して、バ ルブは開状態で何もない大きい開口部を有し、グアー胚乳の半分割体が爆発プロ セス中に詰まることがなく、アンモニアだけが流出するようになっていることに 留意すべきである。爆発容器の容積は圧力容器の何倍も大きい。たとえば、圧力 容器の容積が１Ｌで爆発容器の容積が３０Ｌである。圧力容器はアンモニアを供 給するパイプラインに接続され、そのパイプライン内に圧力増加メカニズムが任 意に接続されている。さらにくわえて、圧力をより増加するために、窒素のよう な不活性ガスを供給するパイプラインを設けてもよい。 管状もしくは円筒状の耐圧反応器を用いて、本発明の方法を連続的に行える。 孔性であることは、電子顕微鏡写真の透視で確認できる。これに関して、添付さ れた透視電子顕微鏡写真について説明する。分子量は上述の範囲内である。グア ランに必須的に属する水溶性部分もまた、上述の限界内である。さらに、アンモ ニア爆発されたグアースプリットの膨潤度は、爆発されていない天然の材料より はるかに増加することが観察された。これは、室温もしくは温度上昇下で水や「 水と炭酸ナトリウム」といった全く異なる媒体に対しても、成り立つ。水溶性の 媒質で２３℃の温度下で測定すると、６０分間の膨潤時間のあとは、本発明によ ってえられたグアースプリットは、天然の比較製品よりほとんど１００％多く膨 潤した。このことは、本発明のグアースプリットによってある特定の膨潤容積を 半分の時間で達成できるということを意味する。グアランの特別な利用に関して 、分離する場合において、残ったアンモニアを取り除くための乾燥を行うべきで ないようなとき、この残ったアンモニアはたとえばイソプロパノールとの交換に よってさらに十分に取り除くことができる。そのうえ、アンモニア爆発されたグ アースプリットは、揮発性材料の割合に関して、比較スプリットよりも少なくな っていることが観察された。さらにまた、アンモニア爆発されたグアースプリッ トの溶液の清澄度は、比較スプリットよりもわずかに高い。この透過度の向上が 、アンモニア爆発されたスプリットは水不溶性材料の含量が低いという想定を導 くのである。 本発明のさらなる発展は、本発明で利用されたアンモニア爆発によって得られ た爆発されたグアースプリットを通常の方法でグアー粉末まで粉砕するところに ある。これについては、粉砕処理のときに水を添加するのが好ましい。特例的に は、粉砕中に水がなく、粉砕が乾燥工程で首尾よく進められる場合もある。 本発明を以下の実施例によってより詳細に説明する。 実施例１ 従来の市販のグアースプリット（３００ｇ）を、二重壁を有する１リットルオ ートクレーブに入れ、スチーム加熱した。つづいて、液体アンモニア５００ｇを バルブを介してこのオートクレーブ内に強制的に導入した。オートクレーブをさ らにスチーム加熱することによって、温度は６６℃にあがり、オートクレーブ内 の圧力は約２MPa（２０bar）に増加した。この系を以上の条件下で６０秒間維持 した。それから、（直径４ｃｍの開口部を有する）バルブをあけると、３０リッ トル容積を有する捕集容器内で、圧力は突然にそして完全に低下した。捕集容器 内で得られた製品のアンモニア含量は、グアーに対して、約０．８重量％であっ た。 第１および２図でわかるように、アンモニア爆発によってスプリットの表面が 切り開かれる一方で、未処理スプリットの場合は、表面は平滑でどこも開いてい ない。 実施例２ ５０℃の温水が１９２g入っている、ジャケット付き加熱容器内に、アンモニ ア爆発されたグアースプリット（８ｇ）を入れた。この容器には攪拌器（Heidol ph RZR２１０１電子駆動式）が備えられており、これによって攪拌される塊の回 転力を補うことができる。使用される攪拌器は表面を攪拌するもので、２５０ｒ 請求の範囲 １．グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）を液体アンモニアと接触させ るとともに、そのときの初期圧力を大気圧よりも高くなし且つ温度を２５℃以上 となし、前記液体アンモニアの量を少なくとも前記グアー胚乳の半分割体の表面 を濡らすのに十分なものとなし、しかる後、前記圧力を少なくとも約０．５MPa （５bar）下げることにより、グアー胚乳および液体アンモニアの系における利 用可能な容積を爆発的に増加させ、これによって前記グアー胚乳の半分割体の鞘 を切り開くことを特徴とする、グアー胚乳の利用性および処理性を高める方法。 ２．前記容積の爆発的増加を１秒以内で行う、請求項１記載の方法。 ３．前記グアー胚乳の半分割体と液体アンモニアとの接触を圧力容器内で行い 、前記グアー胚乳の半分割体および液体アンモニアの系を前記圧力容器より大き い容積を有する爆発スペースに移動することによって、前記系の圧力の低下を行 わしめる、請求項１または２記載の方法。 ４．初期圧力を、約０．５〜４．６MPa（５〜４６bar）に調整する、請求項１ から３のいずれか１項に記載の方法。 ５．前記圧力容器内の温度を、前記容積の爆発的増加の前に、約２５〜８５℃ に調整する請求項３または４記載の方法。 ６．前記初期圧力を、少なくとも約１MPa（１０bar）だけ爆発的に低下させる 、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 ７．前記グアー胚乳の半分割体の１重量部に対して、少なくとも１重量部の液 体アンモニアを使用する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 ８．前記爆発された材料を抽出剤で処理することによって、グアランを必須的 に溶液となすとともに、胚乳の鞘は必須的に不溶なまま残るようになし、この胚 乳の鞘を取り除き、任意にグアランを前記グアラン溶液より回収する、請求項１ 〜７のいずれか１項に記載の方法。 ９．水溶性抽出剤、特に水を使用する、請求項８記載の方法。 １０．前記爆発された材料を抽出剤で、且つ約２５〜９５℃の温度で処理する 、請求項８または９記載の方法。 １１．前記胚乳の鞘を濾過もしくは遠心分離で取り除く、請求項８〜１０のい ずれか1項に記載の方法。 １２．前記グアランを噴霧乾燥によって回収する、請求項８〜１１のいずれか 1項に記載の方法。 １３．請求項８〜１２のいずれか1項に記載の方法で得られることを特徴とす る、グアランパウダー。 １４．前記アンモニア爆発された材料をグアー粉末になるまで粉砕する、請求 項１記載の方法。 １５．請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法で得られることを特徴とする 、アンモニア爆発されたグアー胚乳の半分割体（グアースプリット）。 １６．請求項１４の方法で得られることを特徴とする、グアー粉末。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．グアー胚乳の半分割体（グアースプリット）を液体アンモニアと接触させ るとともに、そのときの初期圧力を大気圧よりも高くなし且つ温度を２５℃以上 となし、前記液体アンモニアの量を少なくとも前記グアー胚乳の半分割体の表面 を濡らすのに十分なものとなし、しかる後、前記圧力を少なくとも約５bar下げ ることにより、グアー胚乳および液体アンモニアの系における利用可能な容積を 爆発的に増加させ、これによって前記グアー胚乳の半分割体の鞘を切り開くこと を特徴とする、グアー胚乳の利用性および処理性を高める方法。 ２．前記容積の爆発的増加を１秒以内で行う、請求項１記載の方法。 ３．前記グアー胚乳の半分割体と液体アンモニアとの接触を圧力容器内で行い 、前記グアー胚乳の半分割体および液体アンモニアの系を前記圧力容器より大き い容積を有する爆発スペースに移動することによって、前記系の圧力の低下を行 わしめる、請求項１または２記載の方法。 ４．初期圧力を、約５〜４６barに調整する、請求項１から３のいずれか１項 に記載の方法。 ５．前記圧力容器内の温度を、前記容積の爆発的増加の前に、約２５〜８５℃ に調整する請求項３または４記載の方法。 ６．前記初期圧力を、少なくとも約１０barだけ爆発的に低下させる、請求項 １〜５のいずれか１項に記載の方法。 ７．前記グアー胚乳の半分割体の１重量部に対して、少なくとも１重量部の液 体アンモニアを使用する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。 ８．前記爆発された材料を抽出剤で処理することによって、グアランを必須的 に溶液となすとともに、胚乳の鞘は必須的に不溶なまま残るようになし、この胚 乳の鞘を取り除き、任意にグアランを前記グアラン溶液より回収する、請求項１ 〜７のいずれか１項に記載の方法。 ９．水溶性抽出剤、特に水を使用する、請求項８記載の方法。 １０．前記爆発された材料を抽出剤で、且つ約２５〜９５℃の温度で処理する 、請求項８または９記載の方法。 １１．前記胚乳の鞘を濾過もしくは遠心分離で取り除く、請求項８〜１０のい ずれか1項に記載の方法。 １２．前記グアランを噴霧乾燥によって回収する、請求項８〜１１のいずれか 1項に記載の方法。 １３．請求項８〜１２のいずれか1項に記載の方法で得られることを特徴とす る、グアランパウダー。 １４．前記アンモニア爆発された材料をグアー粉末になるまで粉砕する、請求 項１記載の方法。 １５．請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法で得られることを特徴とする 、アンモニア爆発されたグアー胚乳の半分割体（グアースプリット）。 １６．請求項１４または１５の方法で得られることを特徴とする、グアー粉末 。