Polysaccharide - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 261

Guar-Gummi ist ein Galactomannan, das aus zwei Komponenten besteht [2]. Eine Spezies
besitzt lediglich eine Hauptkette aus β-(1-4)-glykosidisch verbundenen Mannose-Einheiten.
Die zweite Spezies weist in der Mannose-Hauptkette -(1,6)-Verknüpfungen mit Galactose-

Resten auf (siehe Bild 176). Die beiden Spezies liegen im Verhältnis 2:1 (unverzweigt/
verzweigt) vor. Die verzweigte Spezies besitzt statistisch einen Galactose-Substituenten auf
1,5 Mannose-Einheiten in der Hauptkette und unterscheidet sich dadurch von der Polysaccha-
rid-Komponente des Johannisbrotkernmehl mit einem Verhältnis von 3,5:1.
Angaben zu der Molmasse sind über einen weiten Bereich zu finden; manche Quellen ge-
ben einen Molmassenbereich von 50.000-8.000.000 g/mol an [200], andere 220.000-
2.200.000 g/mol [2]. Die Verdickungswirkung ist sehr ausgeprägt; so hat eine 1,5-prozentige
wässrige Lösung eine Viskosität von 15.000 m Pa s. Durch die beiden cis-ständigen Hydro-
xylgruppen werden mit mehrwertigen Kationen (z. B. Ca 2+ ) thixotrope Gele gebildet [31].

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Bild 176 Struktur der verzweigten Komponente von Guar-Gummi. Eine Hauptkette aus β-(1-4)-
glykosidisch verbundenen Mannose-Einheiten besitzt pro 1,5 Mannose-Einheiten je einen -(1,6)-

verknüpften Galactose-Substituenten [199]. Die verzweigte Komponente liegt in einer 1:2-Mischung mit
einer unverzweigten Komponente vor.

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Neben den Anwendungen, die von den übrigen Gummen bekannt sind, d. h. als Verdickungs-
mittel oder Stabilisator in der Lebensmittelindustrie (Lebensmittelzusatzstoff E412), als Appre-
tur in der Textilindustrie, für die Sprengstoffherstellung und als Bindemittel für die Papierin-
dustrie (traditionell der größte Abnehmer von Galactomannanen wie Guar-Gummi), wird
Guar-Gummi inzwischen vor allem als Zusatzstoff bei der Ölförderung, speziell dem Hydraulic
Fracturing („Fracking“) verwendet, um die notwendigen Viskositäten der Stützmittelflüssigkeit
(„Fracfluid“) zu erreichen [31]. Hier ist die Nachfrage nach Guar-Gummi teils größer als das
Angebot. Indien liefert ca. 80 % der Weltproduktion. Die indische Produktionsmenge erreichte
200.000 t im Jahr 2008 [201]. Der Preis liegt zwischen 1,10 $/kg und 1,30 $/kg [192]. Weitere
Anwendungen finden sich in [2] und [199].