作為建筑材料化合物中加氣劑的富含谷氨酰胺的肽的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及作為建筑材料化合物中加氣劑的富含谷氨酰胺的肽，更具體而言，涉及富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物的用途，其作為加氣劑用于建筑材料化合物中。
【專利說(shuō)明】作為建筑材料化合物中加氣劑的富含谷氨酰胺的肽
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于建筑材料混合物的添加劑，其影響了這些建筑材料混合物中的空
氣含量。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑材料混合物，特別是混凝土和灰漿混合物，經(jīng)常用添加劑處理以影響該混合物中的空氣含量和空氣空隙的分布。它們通常是球形空氣空隙，其直徑處于Ιμπι-lmm的量級(jí)，它們是在水泥混合過(guò)程中有意引入到建筑材料混合物中，以提高水泥石頭例如諸如混凝土路面的抗凍融性。加氣劑的另一應(yīng)用領(lǐng)域是再鋪平(resurfacing)。在這個(gè)中，優(yōu)先的是氣泡的絕緣性質(zhì)以及減重性質(zhì)二者。后者對(duì)于許多其中與重量有關(guān)的其他應(yīng)用是重要的，例如諸如多孔混凝土或者紙面石膏板或者作為填充材料用于掘土和土木工程工作中。
[0003]空氣或者氣泡的引入可以如下來(lái)進(jìn)行:通過(guò)在混合過(guò)程中引入剪切能來(lái)進(jìn)行，或者在多孔混凝土的情況中通過(guò)其本身釋放氣體的添加劑例如諸如鋁粒子來(lái)進(jìn)行，其在堿性含水環(huán)境中釋放出氫氣。所形成的空氣或者氣泡必須通過(guò)表面活性劑來(lái)穩(wěn)定，目的是防止在進(jìn)一步處理過(guò)程中空氣的除去。這些添加劑(其被描述為加氣劑)是現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)描述的，并且大部分基于有機(jī)木材樹(shù)脂，或者相應(yīng)的皂類或者基于合成表面活性劑。通常，它們是液體，并且大部分在混合過(guò)程中以水溶液加入到建筑材料混合物中。使用液體產(chǎn)品的一個(gè)缺點(diǎn)是在上游不包括能量密集型處理并因此是時(shí)間密集型和成本密集型處理例如噴霧干燥、封裝等來(lái)將它們轉(zhuǎn)化成固體形式時(shí)，它們不能簡(jiǎn)單地預(yù)混合入干灰漿混合物。
[0004]但是，在其中可以使用液體加氣劑的應(yīng)用中例如諸如在混凝土中，仍然需要便宜的和環(huán)境相容性的產(chǎn)品。
[0005]動(dòng)物、植物和微生 物蛋白質(zhì)作為原料用于眾多的工業(yè)應(yīng)用中。在許多情況中，產(chǎn)品的功能和加工性能是通過(guò)酸、堿或者酶水解成低分子量肽的混合物而改進(jìn)的。蛋白質(zhì)和肽二者是氨基酸的酰胺連接的縮合產(chǎn)物，其是基于它們的分子量來(lái)區(qū)分的。雖然邊界未精確地定義，但是具有小于100個(gè)氨基酸的多肽大部分被描述為肽(R0ITipp ChemicalDictionary, Georg Thieme Verlag, 2011)。在水解中形成的聚合物同樣大部分被描述為肽。與通過(guò)蛋白酶選擇性酶水解肽鍵相比(其大部分是在溫和反應(yīng)條件下進(jìn)行的)，肽鍵的酸或者堿水解需要?jiǎng)×业臈l件。在高溫和極端的PH值時(shí)，在谷氨酰胺和天冬酰胺殘基水解(其中釋放了谷氨酸和天冬氨酸殘基)的同時(shí)，還發(fā)生了一定范圍的副反應(yīng)等。
[0006]為了表征水解產(chǎn)物，經(jīng)常使用蛋白質(zhì)的水解度。這定義為基于完全水解(成氨基酸)可釋放的氨基通過(guò)肽鍵水解所釋放的氨基的數(shù)目，并且以百分比值來(lái)表示(參見(jiàn)Nielsen, P.Μ.等人，2001, Journal of Food Science,第 66 卷第 5 期)。已經(jīng)描述了用于此的各種衍生方法，用于氨基的光度檢測(cè)。一個(gè)例子是用鄰苯二醛衍生，隨后在340nm的波長(zhǎng)檢測(cè)。
[0007]從文獻(xiàn)中已知的是植物、動(dòng)物和微生物蛋白質(zhì)和由其生產(chǎn)的水解產(chǎn)物和衍生物會(huì)有利地影響灰漿的空氣夾帶(Plank等人2004)。例如JP2000226245A描述了使用酶水解的大豆蛋白質(zhì)作為水泥組合物中的加氣劑。使用蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物作為加氣劑還描述在PL160970中。還描述了用于此目的通過(guò)酸或者堿的作用所生產(chǎn)的水解產(chǎn)物以及酶水解產(chǎn)物。例如GB2251857A描述了使用喊水解的大?蛋白質(zhì)、倚角和蹄蛋白質(zhì)、牛血蛋白質(zhì)等。
[0008]實(shí)際上水不溶性的、粘彈性的蛋白質(zhì)部分(其是在用水徹底清洗小麥面粉/小麥生面團(tuán)后獲得的)被稱作谷蛋白(同義詞:小麥谷蛋白、小麥蛋白質(zhì))。它是作為由小麥來(lái)生產(chǎn)淀粉過(guò)程中的副產(chǎn)物等而產(chǎn)生的。存在于小麥面粉中的蛋白質(zhì)是由非常復(fù)雜的混合物組成的。在1907年Τ.B.0sborne首次基于小麥面粉蛋白質(zhì)的溶解性而對(duì)其進(jìn)行了表征。所獲得的四個(gè)部分因此被稱作Osborne部分。它們包括水溶性小麥蛋白質(zhì)部分、清蛋白和球蛋白、和非水溶性醇溶谷蛋白(麩蛋白)和谷蛋白(麥谷蛋白)(Belitz，H.-D.和Grosch，W.，1999)。也可以對(duì)其他谷類的貯存蛋白進(jìn)行類似的分級(jí)。
[0009]谷蛋白本身用作加氣劑是已知的。JP52043814A描述了將用于空氣攜帶的小麥谷蛋白與各種水泥相組合使用。Chandra，S.等人描述了將來(lái)自小麥面粉的谷蛋白以及酪蛋白和另一種蛋白質(zhì)用于灰楽.中的空氣攜帶(Influence of proteins on some propertiesof Portland cementmortar， International Journal of Cement Composites andLightweight Concrete，9 (2)，91-94，1987)。此外，EP0181849B1 描述了將小麥谷蛋白用作加氣劑。
[0010]此外，脂肪酸氯化物和蛋白質(zhì)或者蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的縮合產(chǎn)物(其已知的是具有表面活性劑性質(zhì))可以作為建筑材料中的加氣劑。膠原質(zhì)及其以這樣的方式改性的其水解產(chǎn)物的一個(gè)例子描述在FR2680781中。
[0011]因此例如從德國(guó)專利申請(qǐng)DE19751512A中已知的是，將植物來(lái)源的蛋白質(zhì)濃縮物作為水泥基粘接劑灰漿中的添加劑組分。具體地，這里所用的豆科蛋白質(zhì)目的是強(qiáng)化作為載體基底的固體下面的材料與依靠結(jié)合性灰漿固定在其上的陶瓷或者礦物表面材料之間的凝固和粘接結(jié)合，并且補(bǔ) 償反作用。所用的蛋白質(zhì)濃縮物是干燥形式的細(xì)碎的種子蛋白質(zhì)(大豆蛋白質(zhì))，其是通過(guò)已知的加工步驟例如脫皮、研磨或者油提取而獲自種子的。
[0012]因此本發(fā)明的目的是提供廉價(jià)的肽作為水硬性建筑材料化合物中的加氣劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]令人驚訝地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)具有高谷氨酰胺含量的肽或者肽混合物能夠?qū)⒋罅康目諝獗３址稚⒃谒残越ㄖ牧现小?br> [0014]將分散在水硬性建筑材料中的空氣的量保持意指引入到建筑材料化合物中的空氣不會(huì)再次從該化合物中逸出。優(yōu)選該空氣直到所述化合物的所謂固化之前都不逸出，固化被理解為表示該化合物粘度升高。
[0015]優(yōu)選，空氣保持在建筑材料化合物中直到凝固。凝固被理解為表示在沒(méi)有裂紋形成的情況下建筑材料化合物不可能變形。特別優(yōu)選地，凝固被理解為表示完全硬化。完全硬化與具體的靜態(tài)性質(zhì)例如諸如為硬化的建筑材料所確保的斷裂強(qiáng)度有關(guān)。
[0016]本發(fā)明的主題是使用肽或者肽混合物作為水硬性建筑材料中的加氣劑，基于肽的總質(zhì)量，所述肽或者肽混合物具有至少16重量％的谷氨酰胺，優(yōu)選至少20重量％，更優(yōu)選至少25重量％，仍然更優(yōu)選至少30重量％，仍然更優(yōu)選至少35重量％的谷氨酰胺。
[0017]本發(fā)明的另一主題是含有至少一種肽的組合物，基于肽的總質(zhì)量，該肽具有至少16重量％的谷氨酰胺，優(yōu)選大于20重量％，更優(yōu)選至少25重量％，仍然更優(yōu)選大于30重量％，特別優(yōu)選大于35重量％的谷氨酰胺。
[0018]在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“谷蛋白”、“小麥谷蛋白”和“小麥蛋白質(zhì)”是同義使用的。
[0019]在本發(fā)明的上下文中，谷蛋白的組分被具體理解為其是由Osborne基于其溶解度所表征的那些。所獲得的部分稱為Osborne部分。它們包括水溶性小麥蛋白質(zhì)部分、清蛋白和球蛋白和非水溶性醇溶谷蛋白(麩蛋白)和谷蛋白(麥谷蛋白)(Belitz，H.-D.和Grosch, ff.，F(xiàn)ood Chemistry,第 2 版 / 由 M.Burghagen 從第四德語(yǔ)版翻譯，1999,第 637 頁(yè)及以下)。也可以對(duì)其他谷類的貯存蛋白質(zhì)進(jìn)行類似的分級(jí)。
[0020]包括前述谷蛋白的組分和/或以其他方式獲得的組分，而不考慮它們?cè)谡w混合物中的可變分布。不同的質(zhì)量分布可以是天然來(lái)源的或者也可以基于在先分離的或者部分分離的組分的重新混合。
[0021]如果必需，其他蛋白質(zhì)也可以混入到谷蛋白中。它們可以衍生自其他谷類，例如衍生自黑麥、大麥、燕麥、小米或者大米，和豆類例如諸如豌豆和/或大豆，以及玉米、莧菜(amaranth)和 / 或奎藜桿(quinoa)。
[0022]小麥被理解為包括小麥屬植物的全部禾本科，例如小麥(T.aestivum),T.anti quorum,波斯小麥(T.earth Ii cum)，密穗小麥(T.compactum)，T.compositum,T.dicoccides，二粒小麥(T.dicoccon)，硬粒小麥(T.durum), T.estivum, T.f laksbergeri,Τ.hybernum, Τ.1spahanicum, Τ.kiharae,莫迦小麥(Τ.macha), Τ.0rientale,波斯小麥(Τ.persicum),波蘭小麥(Τ.polo nicum),金字塔形穗小麥(Τ.pyramidale), Τ.sativum,Τ.spelta, Τ.sphaerococcum, Τ.timopheevii, Τ.turanicum, Τ.trugidum, Τ.urartu,Τ.vulgare, Τ.vulgaris, Τ.zhukovskyi 或者 Τ.monococcum。此外還包括 Triticum xdimococcum, Triticum x fungicidum, Triticum x soveticum和 Triticum x timococcum。所列舉的種還可以分成亞種和/或變體例如諸如T.aestivum ssp.spelta。在德語(yǔ)世界中，在本發(fā)明的含義中小麥的其他名稱也是已知的，例如諸如Dinkel, Spelz, Schwabenkorn,Franckenkorn, ffeichweizen, Emmer, Einkorn 或者 Hartweizen0 任選的，這里它們也可以是小麥屬禾本科的不同的變體或者特殊品種。在本發(fā)明上下文中，全部這些名稱都聲稱處于術(shù)語(yǔ)小麥之下。
[0023]玉米被理解為表示玉蜀黍?qū)俚娜亢瘫究?，例如?mays, Z.altissima,Z.americana, Z.erythrolepis, Z.hirta, Z.mais, Z.maiz, Z.saccharata, Ζ.segetalis,Ζ.vulgaris。屬名的同義詞是Mays和Mayzea,并且同義的種是例如Mays americana,Mayszea和Mayzea cerealis。所列舉的種還可以分成亞種和/或變體例如諸如Z.mays ssp.mays和Z.maysvar.saccharata。在德語(yǔ)世界中，在本發(fā)明的含義中玉米的其他名稱也是已知的，例如諸如硬質(zhì)種玉米，馬齒種玉米，爆米花，甜玉米，面粉玉米，蠟質(zhì)玉米和pod玉米。在本發(fā)明上下文中，全部這些名稱都聲稱處于術(shù)語(yǔ)玉米之下。
[0024]莧菜(Amarant)和奎藜籽被理解為表示莧屬和藜屬的莧科。莧科和藜科最初被基于形態(tài)特征而分配到不同科。最近的分子生物學(xué)研究表明了密切的相似性而由此將其分配在名稱莧科下的一個(gè)科中。提到下面的下面的種作為例子:藜屬奎藜籽，C.album ssp.奎藜桿(ffilld.)Kuntze, C.album var.奎藜桿(ffilld.)Kuntze, C.canihua 0.F.Cook,C.ccoyto Toro Torricio, C.cchuchi—huila Toto Torrico, C.chilense Pers., C.guinoaKrock.C.hircinum(ffilld.)Aellen, C.nuttalliae Saff.;藜屬 L.屬的同義詞是例如 Ambrina Spach, Meiomeria Standl.和 Morocarpus Boehm, Amaranthus caudatus,A.mantegazzianus Pass., A.maxi mu s Mill., A.edulis Speg.和 A.caudatus ssp.mantagazzianus ；Amaranthus L.屬的同義詞是例如 Acanthochiton Torr., Acnida L.,Amblogyna Raf., Euxolus Raf., Goerziella Urb., Mengea Schauer, Montelia A.Gray,Sarratia Moq.和印加小麥(千穗谷)。在本發(fā)明的上下文中，全部這些名稱都聲稱處于術(shù)語(yǔ)莧菜和奎藜籽之下。
[0025]任選的，種和變體可以表現(xiàn)出不同的多倍性，即，染色體組的提高的數(shù)目(雙倍體被認(rèn)為是正常的)，例如三倍體、四倍體、六倍體、八倍體、十倍體或者十二倍體。任選的，所含的染色體組可以來(lái)自一個(gè)種(同源體)。但是，它們也可以來(lái)源于不同的種(異源倍體)，因此例如異源四倍體染色體組及其類似物也是可能的。任選的，多倍性不必?cái)U(kuò)展到整個(gè)染色體組上(非整倍體)。
[0026]在本發(fā)明的上下文中，“富含谷氨酰胺的肽”和“富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)”被理解為是這樣的肽或者蛋白質(zhì)，其基于該肽或者蛋白質(zhì)的總質(zhì)量，包含至少16重量％的谷氨酰胺，優(yōu)選大于20重量％， 更優(yōu)選至少25重量％，仍然更優(yōu)選大于30重量％，特別優(yōu)選大于35重量％的谷氨酰胺。在本發(fā)明的上下文中，“肽”被理解為表示具有至少2個(gè)氨基酸，優(yōu)選至少5個(gè)氨基酸，更優(yōu)選至少10個(gè)，仍然更優(yōu)選至少20個(gè)氨基酸的鏈長(zhǎng)的氨基酸序列。氨基酸的最大數(shù)目可以高到200，優(yōu)選高到100。該序列可以由天然或者人造氨基酸構(gòu)成。該肽可以是合成的或者部分合成的性質(zhì)的，或者也可以作為天然物質(zhì)從生物圈中的生物體或者從另外的來(lái)源中分離。
[0027]該富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)可以衍生自不同的來(lái)源。它們可以是天然來(lái)源的以及合成的或者部分合成性質(zhì)的。任選的，其他的非富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)可以混入到該富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)中。這些混合的蛋白質(zhì)同樣可以衍生自不同的來(lái)源:天然來(lái)源以及合成的或者部分合成性質(zhì)的。該混合的蛋白質(zhì)還可以衍生自與富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)相同的來(lái)源。優(yōu)選地，基于蛋白質(zhì)的總量至少70重量％的待水解的蛋白質(zhì)是富含谷氨酰胺的。特別優(yōu)選的，全部量的蛋白質(zhì)的谷氨酰胺含量是上述定義的“富含谷氨酰胺的”，即，基于蛋白質(zhì)的總質(zhì)量，谷氨酰胺含量是至少16重量％的谷氨酰胺。
[0028]工業(yè)蛋白質(zhì)包含其他添加劑。蛋白質(zhì)含量因此大部分不是總質(zhì)量的100%。大多數(shù)情況中，蛋白質(zhì)含量是經(jīng)由測(cè)氮法來(lái)確定的，因此例如Syral公司的產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量是依靠根據(jù)Kjeldahl (IS03188)的方法來(lái)確定的。
[0029]任選的，該富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)可以包含添加劑，例如諸如金屬鹽、防腐劑等。
[0030]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選使用富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的富含谷氨酰胺的水解產(chǎn)物。特別優(yōu)選是酶水解的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)。仍然更優(yōu)選地，本發(fā)明使用獲自酶水解的蛋白質(zhì)的富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物，其基于肽的總質(zhì)量具有至少16重量％的谷氨酰胺，優(yōu)選大于20重量％，更優(yōu)選大于30重量％，特別優(yōu)選大于35重量％的谷氨酰胺。
[0031]特別優(yōu)選是本發(fā)明使用獲自小麥蛋白質(zhì)的富含谷氨酰胺的肽和/或肽混合物，更優(yōu)選通過(guò)水解小麥蛋白質(zhì)和特別優(yōu)選通過(guò)酶水解小麥蛋白質(zhì)來(lái)獲得。
[0032]還有利的是本發(fā)明使用分子量分布為203-100000g/mol，優(yōu)選500-50000g/mol和特別優(yōu)選1000-20000g/mol的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物。
[0033]優(yōu)選的是，本發(fā)明使用分子量分布為203-100000g/mol的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物，其谷氨酰胺含量基于該水解產(chǎn)物的總質(zhì)量是至少16重量％。特別優(yōu)選的是分子量分布為203-100000g/mol的小麥蛋白質(zhì)的酶水解產(chǎn)物。特別優(yōu)選的是分子量分布為203-100000g/mol的小麥蛋白質(zhì)的酶水解產(chǎn)物，其谷氨酰胺含量基于該水解產(chǎn)物的總質(zhì)量是至少16重量％。
[0034]優(yōu)選的是本發(fā)明使用這樣的富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物，其具有基于總肽質(zhì)量的質(zhì)量含量大于70%的富含谷氨酰胺的肽，并且其分子量小于14000g/mol。
[0035]同樣優(yōu)選是本發(fā)明使用這樣的蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物，其是使用酶，優(yōu)選蛋白酶，更優(yōu)選內(nèi)切蛋白酶和特別優(yōu)選內(nèi)切蛋白酶來(lái)生產(chǎn)的，所述的酶在合適的反應(yīng)條件下具有很少的或者沒(méi)有谷氨酰胺水解側(cè)活性(side activity)。優(yōu)選使用工業(yè)品質(zhì)的市售內(nèi)切蛋白酶,例子是例如用于清潔劑和食品工業(yè)中的內(nèi)切蛋白酶，特別優(yōu)選的是這樣的內(nèi)切蛋白酶，其在合適的反應(yīng)條件下具有很少的或者沒(méi)有谷氨酰胺水解側(cè)活性(例如Subtilisin Carlsberg, -胰凝乳蛋白酶，胰島素，嗜熱菌蛋白酶，菠蘿蛋白酶，木瓜蛋白酶。市售制劑的例子是例如來(lái)自 Novozymes 公司的 Alcalase ?: 2.4L FG 和 Neutrase ? 0.8L)是優(yōu)選的。
[0036]谷氨酰胺水解酶和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化谷氨酰胺的側(cè)鏈水解成谷氨酸。谷氨酰胺水解酶?jìng)?cè)活性被理解為表示任何酶催化所述的側(cè)鏈水解的活性。在本發(fā)明的含義中，這樣的酶是不合適的酶。
[0037]本發(fā)明的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物優(yōu)選獲自小麥、玉米、莧菜和/或奎藜籽的蛋白質(zhì)，更優(yōu)選獲自小麥和/或玉米的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)。
[0038]本發(fā)明的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物以及非本發(fā)明的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物和優(yōu)選小麥、玉米、莧菜和/或奎藜籽的蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物可以被認(rèn)為是部分合成的以及天然的肽二者。
[0039]在本發(fā)明的上下文中，如果提及了天然物質(zhì)例如谷氨酰胺，則由此表示了基本上全部的異構(gòu)體，特別優(yōu)選的是天然存在的異構(gòu)體，即，在此處所述的情況中是L-谷氨酰胺。
[0040]對(duì)于天然物質(zhì)的定義，可以參見(jiàn)“Dictionaryof Natural Products”,Chapman和Hall/CRC Press, Taylor 和 Francis Group 的范圍，例如參見(jiàn)在線版本 2011:http://dnp.chemnetbase.com/。
[0041]本發(fā)明的富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)、肽和/或肽混合物的另一用途是生產(chǎn)含有該富含谷氨酰胺的蛋白質(zhì)、肽和/或肽混合物的組合物。
[0042]在本發(fā)明的組合物中，富含谷氨酰胺的肽基于干灰漿質(zhì)量的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選是0.001-10%,優(yōu)選 0.01-2% 和特別優(yōu)選 0.05-0.5%。
[0043]本發(fā)明的組合物可以包含一種或多種另外的添加劑。優(yōu)選添加劑是例如溶劑和粘合劑。作為溶劑，本發(fā)明的組合物可以具體包含水或者單羥基或者多羥基單體醇。單羥基醇的例子是乙醇、丙醇、異丙醇和丁醇。多羥基醇的例子是乙二醇、丙二醇、丁二醇和己二醇。單羥基或者多羥基低聚醇或者聚合醇的例子是丁基二甘醇、二丙二醇、聚乙二醇或者聚丙二醇。本發(fā)明的組合物優(yōu)選包含一定量的溶劑，以使得溶劑與富含谷氨酰胺的肽的質(zhì)量比基于溶劑和肽混合物的總質(zhì)量是0.1-1至100-1，優(yōu)選0.2-1至20-1和特別優(yōu)選0.3-1至 10-1。[0044]本發(fā)明的組合物還有利于地用于生產(chǎn)建筑材料化合物，優(yōu)選是水硬性建筑材料化合物。
[0045]“水硬性”建筑材料理解為表示含粘合劑的建筑材料，其是通過(guò)加入水和/或空氣來(lái)硬化的。在這點(diǎn)而言，水可以以液體形式加入，或者任選地來(lái)源于環(huán)境，例如土壤濕氣、大氣濕氣或者甚至蒸汽。在本發(fā)明的上下文中，水硬性建筑材料理解為表示例如混凝土、灰漿和石膏，其例如包含水泥或者基于硫酸鈣的化合物例如諸如硬石膏作為水硬組分。
[0046]除了富含谷氨酰胺的肽和/或肽混合物之外，本發(fā)明的組合物可以包含選自下面的一種或多種添加劑:流動(dòng)改進(jìn)劑、粘合劑、阻滯劑、凝固加速劑、抗收縮添加劑、溶劑、防腐劑、顏料、防凍劑、聚合物、增稠劑、疏水劑、用于內(nèi)部固化的添加劑、和/或流動(dòng)改進(jìn)劑。
[0047]在它們配制后，本發(fā)明的組合物可以是固體或者液體。加入液體添加劑并不意味著所形成的組合物是液體。固體組合物是例如粉狀的，液體組合物在使用溫度是可流動(dòng)的。任選的，流動(dòng)性是通過(guò)施加機(jī)械力來(lái)產(chǎn)生或者提高的。機(jī)械力被理解為表示例如振動(dòng)器或者超聲波的作用。使用溫度不限于高于(TC的溫度范圍，甚至使用水作為溶劑時(shí)也是如此。
[0048]作為粘合劑，本發(fā)明的組合物可以包含例如建筑領(lǐng)域已知的全部粘合劑。本發(fā)明的組合物可以包含這些粘合劑中的一種或多種。優(yōu)選粘合劑選自包含水泥和硫酸鈣(或者其含有結(jié)晶水的改性形式)的粘合劑，例如諸如石膏。優(yōu)選粘合劑是水泥或者石膏，特別優(yōu)選水泥。
[0049]任何已知的水泥可以用作所述的水泥。優(yōu)選使用這樣的水泥，其包含至少一種硅酸鈣、鋁酸鹽和/或鐵酸鹽。優(yōu)選使用波特蘭水泥(CEM I)、波特蘭復(fù)合水泥(CEM II)、高爐渣水泥(CEM III)、火山灰水泥(CEM IV)和復(fù)合水泥(CEM V)或者高氧化鋁水泥，如文獻(xiàn)(Cement, Principles of Production and Use, Verlag Bau+Technik, 2000)中所述。
`[0050]該組合物優(yōu)選包含沙子作為另外的骨料。沙子優(yōu)選最大粒徑是4_。該粒徑可以通過(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)篩來(lái)確定。除了沙子之外，本發(fā)明的組合物還可以包含砂礫。所用砂礫優(yōu)選的最小粒徑大于4_。
[0051]可以包括在本發(fā)明的組合物中的另外的合適的骨料可以例如在關(guān)鍵詞混凝土骨料(文獻(xiàn)代碼 RD-02-01140)下從 Rtlrnpp Chemical Dictionary, Georg Thieme Verlag,2011中獲取。
[0052]本發(fā)明組合物的另外的組分可以是阻滯劑例如諸如葡糖酸鹽、酒石酸鹽或者膦酸鹽，凝固和/或硬化加速劑例如諸如碳酸鋰，抗收縮添加劑例如諸如單羥基或者多羥基醇，防腐劑，顏料例如諸如二氧化鈦或者有機(jī)顏料，防凍劑例如諸如氯化物，聚合物例如諸如丙烯酸酯，用于內(nèi)部固化的添加劑，有機(jī)和無(wú)機(jī)增稠劑例如諸如淀粉或者膨潤(rùn)土，疏水劑例如諸如硅烷、硅氧烷、硅油或者脂肪酸的鹽以及流動(dòng)改進(jìn)劑。
[0053]本發(fā)明組合物的生產(chǎn)可以通過(guò)簡(jiǎn)單混合，優(yōu)選通過(guò)攪拌來(lái)進(jìn)行。該生產(chǎn)可以以批次方法進(jìn)行或者連續(xù)進(jìn)行。該組合物的生產(chǎn)優(yōu)選在0°c - 130°C，優(yōu)選5°C-60°c的溫度進(jìn)行，特別優(yōu)選在生產(chǎn)場(chǎng)所當(dāng)時(shí)的外部溫度進(jìn)行。
[0054]本發(fā)明的組合物可以例如是建筑材料混合物，優(yōu)選灰漿或者混凝土混合物。當(dāng)本發(fā)明的組合物包含含有水泥和/或硫酸鈣(或者其含有結(jié)晶水的改性形式)的粘合劑和任選存在的一種或多種骨料時(shí)，它尤其是這樣的情況。
[0055]在本發(fā)明的組合物中，基于干灰漿質(zhì)量，富含谷氨酰胺的肽的質(zhì)量含量?jī)?yōu)選是0.001-10%,優(yōu)選 0.01-2% 和特別優(yōu)選 0.05-0.5%。
[0056]本發(fā)明的組合物可以用作建筑材料混合物或建筑材料或者用于生產(chǎn)建筑材料混合物或者建筑材料，特別是灰漿混合物或者混凝土混合物。該建筑材料混合物可以用于生產(chǎn)灰漿或者混凝土。同樣本發(fā)明的一個(gè)主題因此是建筑材料，特別是用本發(fā)明的組合物生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件例如諸如氣體混凝土預(yù)制構(gòu)件或者紙面石膏板，或者包含本發(fā)明的組合物的相應(yīng)的建筑材料或者氣體混凝土。
[0057]本發(fā)明的組合物及其用途在下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)描述，而非打算將本發(fā)明限制到這些實(shí)施例的實(shí)施方案。如果在下面說(shuō)到了領(lǐng)域、通式或者化合物種類，則它們的目的不僅是包括相應(yīng)的明確提及的領(lǐng)域或者化合物組，而且還包括全部的可以通過(guò)除去單個(gè)的值(區(qū)域)或者化合物獲得的部分領(lǐng)域和化合物的部分的組。如果在本說(shuō)明書(shū)的上下文中引用了文獻(xiàn)，則其內(nèi)容，特別是關(guān)于所提及的事實(shí)的內(nèi)容是完全落入本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容內(nèi)。當(dāng)在下面提到平均值時(shí)，則除非另有所指，否則它們是算術(shù)平均的平均值。除非另有所指，否則百分率值是以重量百分比給出的。如果在下面提到了測(cè)量值，則除非另有所指，否則它們是在25°C的溫度和1013mbar的壓力測(cè)量的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0058]圖1是根據(jù)實(shí)施例的各種樣品的空氣含量的圖，其中全部的樣品是根據(jù)實(shí)施例3a的配制品，樣品I是空白值。樣品2包含非水解的谷蛋白，樣品3和4包含根據(jù)實(shí)施例1a的酶水解的谷蛋白，和樣品5、6和7包含根據(jù)實(shí)施例1b的酸水解的谷蛋白?？諝夂渴歉鶕?jù)實(shí)施例3b來(lái)測(cè)量的。
【具體實(shí)施方式】
[0059]實(shí)施例:
_0] 通用方法和材料
[0061]SDS-PAGE:
[0062]聚丙烯酰胺凝膠電泳是在SDS存在下在非還原性條件下進(jìn)行的。使用來(lái)自Bio-Rad的寬范圍的凝膠和相應(yīng)的標(biāo)記劑(6.5-200kDa)，并且樣品制備和電泳是根據(jù)常規(guī)方案來(lái)進(jìn)行的。
[0063]實(shí)施例1:小麥蛋白質(zhì)的水解
[0064]實(shí)施例1a:谷蛋白的酶水解(根據(jù)本發(fā)明):通過(guò)加入0.1重量％(基于蛋白質(zhì))的市售蛋白酶(Neutrase 0.8L,來(lái)自Novozymes),將市售小麥谷蛋白(Amyglutenl 10,Syral)在水中的10重量％懸浮液在50°C的溫度和pH=7水解若干小時(shí)。pH通過(guò)反復(fù)加入10重量％的NaOH (水溶液)而保持恒定。
[0065]該水解是通過(guò)在80°C加熱10分鐘使酶失活而終止的。將樣品通過(guò)加入HCl的10重量％水溶液來(lái)中和，并且最后凍干。將因此獲得的粉末用于應(yīng)用工藝研究。水解度是通過(guò)oPA化驗(yàn)來(lái)分析的，并且谷氨酰胺含量是通過(guò)氨化驗(yàn)來(lái)分析的。
[0066]實(shí)施例1b:谷蛋白的酸水解(非本發(fā)明):
[0067]通過(guò)以pH為I (HCl)或者為2 (H3PO4)加入HCl或者作為選擇的H3PO4,將市售的小麥谷蛋白(Amyglutenl 10, Syral)在95°C的溫度水解若干小時(shí)。
[0068]該水解是通過(guò)用10重量％的NaOH(水溶液)中和來(lái)終止的。將樣品凍干。將因此獲得的粉末用于應(yīng)用工藝研究。水解度是通過(guò)oPA化驗(yàn)來(lái)分析的，并且谷氨酰胺含量是通過(guò)氨化驗(yàn)來(lái)分析的。
[0069]實(shí)施例2:水解產(chǎn)物的表征
[0070]2a.水解度的測(cè)量:
[0071]水解度是通過(guò)改動(dòng)的鄰苯二醛(oPA)方法來(lái)測(cè)量的，其是由Church等人描述的(Church FC, Swaisgood HE, Porter DH, Catignani GL.1983.Spectrophotometric assayusing o-phthaldialdehyde for determination of proteolysis in milk and isolatedmilk proteins.J Dairy Sci66:1219-1227)。通過(guò)加熱將水解產(chǎn)物的樣品溶解在2重量％的SDS溶液中(由10重量％的溶液制備，Sigma-Aldrich，L4522)，然后在水中稀釋I:100o將100 μ I的稀釋樣品與Iml的市售oPA試劑(Sigma-Aldrich, Order N0.P0532)混合,并且在剛好2分鐘后在340nm測(cè)量吸收性(absorption)。作為對(duì)照，用水代替樣品進(jìn)行了相同的試驗(yàn)。從樣品測(cè)量值中減去這個(gè)空白值。用絲氨酸繪制校準(zhǔn)線，并且基于這個(gè)校準(zhǔn)線計(jì)算水解產(chǎn)物中的釋放的氨基數(shù)目。因?yàn)閺墓劝滨０匪庵嗅尫诺陌币彩峭ㄟ^(guò)oPA方法檢測(cè)的，因此在釋放的氨基的計(jì)算中減去了通過(guò)酶氨化驗(yàn)所測(cè)量的氨濃度。
[0072]2b.谷氨酰胺 含量的測(cè)量:
[0073]非水解的小麥谷蛋白的谷氨酰胺含量是通過(guò)在48小時(shí)(在與實(shí)施例1b所述相同的條件下)蛋白質(zhì)的完全酸水解來(lái)測(cè)量的。除了將多肽完全水解成氨基酸之外，谷氨酰胺的側(cè)鏈也由此完全水解成酸殘基，并且形成了谷氨酸和氨/銨離子。所釋放的氨是通過(guò)市售的用于測(cè)量氨的酶測(cè)試來(lái)測(cè)量的(Boehringer Mannheim/R-Biopharm, OrderN0.11112732035)。該測(cè)試基于在氨與α -酮戊二酸鹽的谷氨酸鹽脫氫酶催化反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生谷氨酸鹽中所消耗的NADH的光度檢測(cè)的。經(jīng)由所釋放的氨量，可以測(cè)量谷蛋白的谷氨酰胺含量。它基于所用的谷蛋白量是35±2重量％。以相同的方式，測(cè)量了在酶和酸部分水解(參見(jiàn)實(shí)施例1a和Ib)過(guò)程中釋放的氨。通過(guò)此，能夠測(cè)量通過(guò)谷氨酰胺殘基的水解所釋放的游離的和聚合鍵合的谷氨酸的總含量。通過(guò)從起始材料的谷氨酰胺含量中減去氨基酸殘基的這個(gè)量，能夠確定在部分水解產(chǎn)物中的谷氨酰胺殘基的含量。該谷氨酰胺含量(35±2重量％)不會(huì)因?yàn)槊杆舛淖儯?dāng)進(jìn)行酸水解時(shí)，它在12小時(shí)后下降到大約12重量％。
[0074]實(shí)施例3:用涂實(shí)施例:
[0075]實(shí)施例3a:生產(chǎn)灰漿化合物，用于基于DIN18555T2確定空氣含量和鋪展性:
[0076]將灰漿混合物的粉狀組分稱重到Hobart混合器的攪拌容器中。將該容器固定到Hobart混合器上并且固定牢靠。為了減少灰塵，將潮濕的無(wú)紡布放在保護(hù)性格子上。然后將該干燥混合物以攪拌檔I混合2分鐘。將液體添加劑加入到混合水中，并且將該混合物以相同的攪拌檔(檔I)加入到該干燥混合物中，然后攪拌另外2分鐘。
[0077]為了獲得更高的空氣夾帶，然后使用了下面的程序:首先關(guān)閉攪拌器電機(jī)。用手除去所形成的任何底部沉積物(如果存在的話)，然后將攪拌檔升高到2檔。再次打開(kāi)攪拌器,并且將該混合物徹底混合2分鐘。
[0078]實(shí)施例3b:確定空氣含量百分比:
[0079]將來(lái)自實(shí)施例3a的完成的灰漿化合物的一部分放在空氣空隙測(cè)量設(shè)備(TypTesting,系列號(hào)2558,制造商tecnotest, IT)的容器中，并且將其平整化。然后施用到設(shè)備的上部，將該設(shè)備用蒸餾水密封和填充。然后將空氣泵入到容器的上部，并且調(diào)整壓力以使得刻度針位于O刻度線。將該系統(tǒng)經(jīng)由閥門減壓，并且在顯示器上讀取空氣含量(體積%) 。
[0080]本發(fā)明的組合物(樣品3、4和5，表I和圖1)顯示出比包含非水解的谷蛋白的組合物(樣品2，表I和圖1)更高的空氣攜帶，并且還表現(xiàn)出比非本發(fā)明的組合物(樣品6和7，表I和圖1)更高的空氣值。
[0081]表1:根據(jù)實(shí)施例2b的谷氨酰胺含量、根據(jù)實(shí)施例2a的水解度、根據(jù)實(shí)施例3的空氣值
[0082]
【權(quán)利要求】
1.富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物作為水硬性建筑材料中加氣劑的用途，特征在于，基于所述肽的總質(zhì)量，所述肽包含至少16重量％的谷氨酰胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通過(guò)具有高含量的谷氨酰胺的蛋白質(zhì)的酶水解而獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通過(guò)具有高含量谷氨酰胺殘基的植物蛋白質(zhì)的酶水解而獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通過(guò)小麥蛋白質(zhì)、玉米蛋白質(zhì)、莧菜蛋白質(zhì)和/或奎藜籽蛋白質(zhì)的酶水解而獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物通過(guò)小麥蛋白質(zhì)的酶水解而獲得。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5之一的用途，特征在于所述富含谷氨酰胺的肽或者肽混合物的分子量分布是 203-100000g/mol，優(yōu)選 500-50000g/mol 和特別優(yōu)選 1000-20000g/mol。
7.組合物， 其含有至少一種肽，基于所述肽的總質(zhì)量，所述肽包含至少16重量％的谷氨酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的組合物，特征在于所述組合物用于生產(chǎn)建筑材料化合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的組合物，特征在于所述組合物包含富含谷氨酰胺的肽以及選自下面的一種或多種添加劑:流動(dòng)改進(jìn)劑、粘合劑、阻滯劑、凝固加速劑、抗收縮添加劑、溶劑、防腐劑、顏料、防凍劑、聚合物、增稠劑、疏水劑、用于內(nèi)部固化的添加劑、和/或流動(dòng)改進(jìn)劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求7-9之一的組合物，特征在于所述組合物包含液體配制劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求7-10之一的組合物的用途，特征在于所述組合物作為水硬性建筑材料中的加氣劑。
【文檔編號(hào)】C04B24/14GK103449748SQ201310110408
【公開(kāi)日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月2日
【發(fā)明者】M·席林, C·特勒, R·索伊爾曼, S·吉斯勒-布蘭克, J·海辛 申請(qǐng)人:贏創(chuàng)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司