Guaran

Guarkernmehl ⓘ
Bezeichnungen
CAS-Nummer	9000-30-0 ;
ChemSpider	keine;
UNII	E89I1637KE ;
Eigenschaften
Dichte	0,8-1,0 g/ml bei 25 °C
Acidität (pKa)	5-7
Pharmakologie
ATC-Code	A10BX01 (WHO)
Gefahren
Sicherheitsdatenblatt (SDS)	MSDS
	Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). verifizieren (was ist ?) Infobox Referenzen

Strukturformel ⓘ
Allgemeines
Name	Guaran
Andere Namen	Guarkernmehl; Guar; Guarmehl; E 412; CYAMOPSIS TETRAGONOLOBA GUM (INCI);
CAS-Nummer	9000-30-0
Monomere	1,4-β-D-Mannose, Galactose
Summenformel der Wiederholeinheit	C18H30O15
Molare Masse der Wiederholeinheit	486,42 g·mol−1
Art des Polymers	Polysaccharid
Kurzbeschreibung	gelblich-weißes Pulver
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Löslichkeit	löslich in Wasser
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
Toxikologische Daten	6770 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Guaran, auch Guargummi genannt, ist ein Pflanzengummi (ein pflanzlicher Schleimstoff). Die chemische Verbindung aus der Gruppe der Polysaccharide ist Hauptbestandteil von Guarkernmehl (oder kurz Guarmehl). Guaran wird unter anderem als Lebensmittelzusatzstoff E 412 verwendet. ⓘ

Guarkernmehl, auch Guaran genannt, ist ein Galactomannan-Polysaccharid, das aus Guarbohnen gewonnen wird und verdickende und stabilisierende Eigenschaften besitzt, die in Lebensmitteln, Futtermitteln und industriellen Anwendungen nützlich sind. Die Guarsamen werden mechanisch geschält, hydratisiert, gemahlen und je nach Anwendung gesiebt. Es wird in der Regel als frei fließendes, cremefarbenes Pulver hergestellt. ⓘ

Produktion und Handel

Die Guarbohne wird vor allem in Indien, Pakistan, den Vereinigten Staaten, Australien und Afrika angebaut. Indien produziert jährlich etwa 2,5 bis 3 Millionen Tonnen Guar und ist damit der größte Produzent mit einem Anteil von etwa 65 % an der Weltproduktion. In Indien sind Rajasthan, Gujarat und Haryana die Hauptanbaugebiete. In den USA wurden in den letzten fünf Jahren 4 600 bis 14 000 Tonnen Guar produziert. Die Anbaufläche in Texas schwankte seit 1999 zwischen 7.000 und 50.000 Acres. Die Weltproduktion von Guarkernmehl und seinen Derivaten beträgt etwa 1,0 Millionen Tonnen. Etwa 40 % der Gesamtnachfrage entfällt auf Guarkernmehl für andere Zwecke als die Ernährung. ⓘ

Eigenschaften

Chemische Zusammensetzung

Chemisch gesehen ist Guarkernmehl ein Exo-Polysaccharid, das aus den Zuckern Galaktose und Mannose besteht. Das Grundgerüst ist eine lineare Kette aus β-1,4-verknüpften Mannoseresten, an die Galaktosereste an jeder zweiten Mannose 1,6-verknüpft sind und kurze Seitenverzweigungen bilden. Guarkernmehl ist in der Lage, fünf Minuten lang Temperaturen von 80 °C (176 °F) standzuhalten. ⓘ

Löslichkeit und Viskosität

Guarkernmehl ist aufgrund der zusätzlichen Galaktoseverzweigungen besser löslich als Johannisbrotkernmehl. Anders als Johannisbrotkernmehl ist es nicht selbstgelierend. Entweder Borax oder Kalzium können Guarkernmehl vernetzen, wodurch es geliert. In Wasser ist es nichtionisch und hydrokolloidal. Es wird nicht von der Ionenstärke oder dem pH-Wert beeinflusst, baut sich aber bei extremen pH-Werten und Temperaturen ab (z. B. pH 3 bei 50 °C). Es bleibt in Lösung über einen pH-Bereich von 5-7 stabil. Starke Säuren führen zur Hydrolyse und zum Verlust der Viskosität, und Alkalien in starker Konzentration neigen ebenfalls dazu, die Viskosität zu verringern. Es ist in den meisten Kohlenwasserstofflösungsmitteln unlöslich. Die erreichte Viskosität ist abhängig von der Zeit, der Temperatur, der Konzentration, dem pH-Wert, der Rührgeschwindigkeit und der Partikelgröße des verwendeten Gummipulvers. Je niedriger die Temperatur, desto langsamer nimmt die Viskosität zu und desto niedriger ist die Endviskosität. Bei Temperaturen über 80° nimmt die Endviskosität leicht ab. Feineres Guarkernmehl quillt schneller auf als grobkörnigeres Guarkernmehl. ⓘ

Guarkernmehl zeigt auf der Fließkurve ein deutliches Plateau bei niedriger Scherung und ist stark scherverdünnend. Die Rheologie von Guarkernmehl ist typisch für ein Polymer mit zufälligen Windungen. Es weist nicht die sehr hohen Viskositäten mit niedrigem Scherplateau auf, die bei steiferen Polymerketten wie Xanthan zu beobachten sind. Bei einer Konzentration von über 1 % ist es sehr thixotrop, unter 0,3 % ist die Thixotropie jedoch gering. Guarkernmehl zeigt eine Viskositätssynergie mit Xanthan. Mischungen aus Guarkernmehl und mizellarem Kasein können leicht thixotrop sein, wenn sich ein Biphasensystem bildet. ⓘ

Verdickung

Guarkernmehl wird unter anderem als Verdickungsmittel in Lebensmitteln und Medikamenten für Mensch und Tier verwendet. Da es glutenfrei ist, wird es als Zusatzstoff verwendet, um Weizenmehl in Backwaren zu ersetzen^:41 Es hat sich gezeigt, dass es den Cholesterinspiegel im Serum und den Blutzuckerspiegel senkt. ⓘ

Guarkernmehl ist auch deshalb wirtschaftlich, weil es im Vergleich zu anderen Mitteln (z. B. Maisstärke) ein fast achtmal höheres Wasserverdickungsvermögen hat und nur eine geringe Menge benötigt wird, um eine ausreichende Viskosität zu erreichen. Da weniger benötigt wird, sinken die Kosten. ⓘ

Guarkernmehl wirkt sich nicht nur auf die Viskosität aus, sondern hat auch aufgrund seiner hohen Fließfähigkeit oder Verformbarkeit günstige rheologische Eigenschaften. Bei der Vernetzung mit Bor bildet es brechbare Gele. Es wird in verschiedenen mehrphasigen Formulierungen für Hydraulic Fracturing verwendet, in einigen als Emulgator, weil es dazu beiträgt, dass Öltröpfchen nicht zusammenfließen, und in anderen als Stabilisator, um zu verhindern, dass sich feste Partikel absetzen und/oder trennen. ⓘ

Beim Fracking werden sandhaltige Flüssigkeiten mit hohem Druck und hoher Durchflussrate in eine Erdöl- oder Erdgaslagerstätte gepumpt. Dadurch wird das Gestein der Lagerstätte aufgesprengt und die Risse werden dann gestützt. Wasser allein ist zu dünn, um den Stützsand effektiv zu transportieren. Daher wird Guarkernmehl als einer der Bestandteile hinzugefügt, um die Aufschlämmung zu verdicken und ihre Fähigkeit, Stützmittel zu transportieren, zu verbessern. Es gibt mehrere wichtige Eigenschaften 1. Thixotropie: Die Flüssigkeit sollte thixotrop sein, d. h. sie sollte innerhalb weniger Stunden gelieren. 2. Gelieren und Entgelten: Die gewünschte Viskosität ändert sich im Laufe einiger Stunden. Beim Mischen der Fracking-Suspension muss diese so dünnflüssig sein, dass sie sich leichter pumpen lässt. Wenn sie dann das Rohr hinunterfließt, muss die Flüssigkeit gelieren, um das Stützmittel zu stützen und es tief in die Risse zu spülen. Nach diesem Prozess muss sich das Gel auflösen, damit die Fracking-Flüssigkeit zurückgewonnen werden kann, das Stützmittel aber zurückbleibt. Dazu ist ein chemischer Prozess erforderlich, der die Gelvernetzung in einem vorhersehbaren Tempo aufbricht. Guar+Bor+eigene Chemikalien können diese beiden Ziele gleichzeitig erreichen. ⓘ

Wachstum von Eiskristallen

Guarkernmehl verzögert das Wachstum von Eiskristallen, indem es den Massentransfer über die Fest-Flüssig-Grenzfläche verlangsamt. Es zeigt eine gute Stabilität während der Gefrier-Tau-Zyklen. Daher wird es in eifreiem Speiseeis verwendet. Guarkernmehl hat synergistische Effekte mit Johannisbrotkernmehl und Natriumalginat. Kann mit Xanthan synergistisch wirken: zusammen mit Xanthan ergibt es ein dickeres Produkt (0,5% Guarkernmehl / 0,35% Xanthan), das in Anwendungen wie Suppen verwendet wird, die keine klaren Ergebnisse erfordern. ⓘ

Guarkernmehl ist ein Hydrokolloid und eignet sich daher zur Herstellung dicker Pasten, ohne ein Gel zu bilden, und um Wasser in einer Sauce oder Emulsion zu binden. Guarkernmehl kann zur Verdickung von kalten und heißen Flüssigkeiten, zur Herstellung von heißen Gelen, leichten Schäumen und als Emulsionsstabilisator verwendet werden. Guarkernmehl kann für Hüttenkäse, Quark, Joghurt, Saucen, Suppen und gefrorene Desserts verwendet werden. Guarkernmehl ist auch eine gute Ballaststoffquelle mit 80 % löslichen Ballaststoffen auf Trockengewichtsbasis. ⓘ

Einstufung

Guarkernmehl wird analysiert auf ⓘ

Test	Testverfahren	Test	Testverfahren ⓘ
Farbe	TP/09	Säure-unlöslicher Rückstand	TP/115
Viskosität	TP/10/04	Fettgehalt	TP/18
Körnung (Maschenweite)	TP/21	Aschegehalt	TP/12
Feuchte, pH-Wert	TP/1 und TP/29	Schleimgehalt	TP/03
Eiweiß	TP/05	Schwermetalle	TP/13
Unlösliche Asche	TP/11	Filtrierbarkeit	TP/20A

Die Normen für Guarkernmehl sind:

HS-Code - 130 232 30
CAS-Nr.- 9000-30-0
EWG-Nr.- E 412
BT-Nr.- 1302 3290
EINECS-Nr. - 232-536-8
Imco Code- Unbedenklich ⓘ

Herstellungsverfahren

Je nach den Anforderungen an das Endprodukt werden verschiedene Verarbeitungstechniken eingesetzt. Bei der kommerziellen Herstellung von Guarkernmehl werden normalerweise Röstung, differenzierte Reibung, Sieben und Polieren eingesetzt. Guarkernmehl in Lebensmittelqualität wird in mehreren Stufen hergestellt. Die Auswahl des Guarsplits ist in diesem Prozess wichtig. Der Spalt wird gesiebt, um ihn zu reinigen, und dann eingeweicht, um ihn in einem Doppelkonusmischer vorzuhydrieren. Die Vorhydratisierung ist sehr wichtig, da sie den Hydratationsgrad des Endprodukts bestimmt. Die eingeweichten Splits, die einen relativ hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweisen, werden durch einen Flockierer geleitet. Der geflockte Guarsplit wird gemahlen und anschließend getrocknet. Das Pulver wird durch Rotationssiebe gesiebt, um die gewünschte Partikelgröße zu erhalten. Übergroße Partikel werden je nach Viskositätsanforderung entweder zum Ultrafeinmahlgut recycelt oder in einer separaten Mahlanlage nachgemahlen. ⓘ

Diese Stufe trägt dazu bei, die Belastung des Mahlwerks zu verringern. Die eingeweichten Späne sind schwer zu mahlen. Deren direkte Vermahlung erzeugt mehr Wärme im Mahlwerk, was im Prozess nicht erwünscht ist, da es die Hydratation des Produkts verringert. Durch den Erhitzungs-, Mahl- und Polierprozess wird die Schale von den Endospermhälften getrennt und der raffinierte Guarsplit gewonnen. Durch den weiteren Mahlprozess wird der raffinierte Guarsplit dann behandelt und in Pulver umgewandelt. Bei der Herstellung von Guarsplit werden Schale und Keim als "Guarmehl" bezeichnet, das auf dem internationalen Markt als Viehfutter verkauft wird. Es hat einen hohen Proteingehalt und enthält Öl und Albuminoide, etwa 50 % im Keim und etwa 25 % in den Schalen. Die Qualität des lebensmitteltauglichen Guarkernmehls wird anhand der Partikelgröße, der Hydratationsrate und des Mikrobengehalts bestimmt. ⓘ

Die Hersteller unterscheiden die verschiedenen Sorten und Qualitäten von Guarkernmehl anhand der Teilchengröße, der Viskosität, die bei einer bestimmten Konzentration entsteht, und der Geschwindigkeit, mit der sich diese Viskosität entwickelt. Grobmaschige Guarkernmehle entwickeln ihre Viskosität in der Regel, aber nicht immer, langsamer. Sie können eine einigermaßen hohe Viskosität erreichen, aber es dauert länger, bis sie erreicht ist. Andererseits dispergieren sie besser als feinmaschige Guarkernmehle, wenn alle Bedingungen gleich sind. Eine feinere Masche, z. B. eine 200er Masche, lässt sich nur mit größerem Aufwand auflösen. Modifizierte Formen von Guarkernmehl sind im Handel erhältlich, darunter enzymmodifiziertes, kationisches und Hydropropyl-Guar. ⓘ

Industrielle Anwendungen

Textilindustrie - Schlichten, Ausrüsten und Bedrucken
Papierindustrie - verbesserte Blattbildung, Faltung und dichtere Oberfläche für den Druck
Sprengstoffindustrie - als Imprägniermittel in Verbindung mit Ammoniumnitrat, Nitroglycerin usw.
Pharmazeutische Industrie - als Bindemittel oder Zersetzungsmittel in Tabletten; Hauptbestandteil in einigen Abführmitteln, die eine große Menge bilden
Kosmetik- und Toilettenartikelindustrie - Verdickungsmittel in Zahnpasten, Konditionierer in Shampoos (in der Regel in einer chemisch modifizierten Version)
Hydraulic Fracturing Die Schieferöl- und Gasförderindustrie verbraucht etwa 90 % des in Indien und Pakistan hergestellten Guarkernmehls.

Fracturing-Flüssigkeiten bestehen in der Regel aus vielen Additiven, die zwei Hauptzwecken dienen: erstens der Verbesserung der Rissbildung und der Fähigkeit, Stützmittel zu transportieren, und zweitens der Minimierung von Formationsschäden. Zu den Additiven, die die Rissbildung unterstützen, gehören Viskositätsverbesserer wie Polymere und Vernetzungsmittel, Temperaturstabilisatoren, pH-Kontrollmittel und Materialien zur Kontrolle des Flüssigkeitsverlusts. Die Beschädigung der Formation wird durch die Zugabe von Brechern, Bioziden und Tensiden minimiert. Geeignete Geliermittel sind lineare Polysaccharide wie Guarkernmehl, Cellulose und ihre Derivate. ⓘ

Guarkernmehle werden bevorzugt als Verdickungsmittel für die verbesserte Ölgewinnung (EOR) eingesetzt. Guarkernmehl und seine Derivate machen den größten Teil der gelierten Fracturing-Flüssigkeiten aus. Guarkernmehl ist wasserlöslicher als andere Gummis, und es ist auch ein besserer Emulgator, da es mehr Galaktoseverzweigungen hat. Guarkernmehl weist eine hohe Viskosität bei geringer Scherung auf, ist aber stark scherverdünnend. Da es nicht-ionisch ist, wird es nicht von der Ionenstärke oder dem pH-Wert beeinflusst, baut sich aber bei niedrigem pH-Wert und mäßiger Temperatur ab (pH 3 bei 50 °C). Die Guar-Derivate weisen eine hohe Stabilität bei hohen Temperaturen und hohem pH-Wert auf. Durch die Verwendung von Guar können außergewöhnlich hohe Viskositäten erreicht werden, was die Fähigkeit der Fracturing-Flüssigkeit verbessert, Stützmittel zu transportieren. Guar hydratisiert relativ schnell in kaltem Wasser zu hochviskosen pseudoplastischen Lösungen, die im Allgemeinen eine höhere Viskosität bei geringer Scherung aufweisen als andere Hydrokolloide. Die in Guar enthaltenen kolloidalen Feststoffe machen die Flüssigkeiten effizienter, da weniger Filterkuchen entstehen. Die Leitfähigkeit des Stützmittels bleibt erhalten, wenn eine Flüssigkeit verwendet wird, die eine hervorragende Kontrolle über den Flüssigkeitsverlust hat, wie die kolloidalen Feststoffe in Guarkernmehl. ⓘ

Guarkernmehl hat eine bis zu achtmal höhere Verdickungskraft als Stärke. Die Derivatisierung von Guarkernmehl führt zu subtilen Veränderungen der Eigenschaften, wie z. B. einer verringerten Wasserstoffbindung, einer erhöhten Löslichkeit in Wasser-Alkohol-Gemischen und einer verbesserten Elektrolytverträglichkeit. Diese veränderten Eigenschaften führen zu einem verstärkten Einsatz in verschiedenen Bereichen wie Textildruck, Sprengstoffe und Öl-Wasser-Fracking-Anwendungen. ⓘ

Vernetzendes Guar

Guar-Moleküle neigen dazu, während des Hydraulic Fracturing-Prozesses zu aggregieren, was hauptsächlich auf intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen zurückzuführen ist. Diese Aggregate wirken sich nachteilig auf die Ölgewinnung aus, da sie die Risse verstopfen und den Ölfluss behindern. Die Vernetzung von Guar-Polymerketten verhindert die Aggregation durch Bildung von Metall-Hydroxyl-Komplexen. Die ersten vernetzten Guar-Gele wurden in den späten 60er Jahren entwickelt. Zur Vernetzung wurden verschiedene Metalladditive verwendet, darunter Chrom, Aluminium, Antimon, Zirkonium und das am häufigsten verwendete Bor. Bor, in Form von B(OH)4, reagiert mit den Hydroxylgruppen des Polymers in einem zweistufigen Prozess, um zwei Polymerstränge miteinander zu verbinden und Bis-Diol-Komplexe zu bilden. ⓘ

Bei einem 1:1 1,2-Diolkomplex und einem 1:1 1,3-Diolkomplex wird das negativ geladene Borat-Ion als Seitengruppe an die Polymerkette angehängt. Die Borsäure selbst bildet offenbar keinen Komplex mit dem Polymer, so dass das gesamte gebundene Bor negativ geladen ist. Die primäre Form der Vernetzung könnte auf die ionische Assoziation zwischen dem anionischen Boratkomplex und den adsorbierten Kationen an der zweiten Polymerkette zurückzuführen sein. Die Entwicklung von vernetzten Gelen war ein großer Fortschritt in der Fracturing Fluid Technologie. Die Viskosität wird durch das Zusammenbinden der Stränge mit niedrigem Molekulargewicht erhöht, wodurch Stränge mit höherem Molekulargewicht und eine starre Struktur entstehen. Vernetzungsmittel werden linearen Polysaccharid-Slurries zugesetzt, um im Vergleich zu linearen Gelen eine höhere Transportleistung für Stützmittel zu erzielen. ⓘ

Wenn lineare Guarketten vernetzt werden, sind geringere Konzentrationen von Guargeliermitteln erforderlich. Es wurde festgestellt, dass geringere Guarkonzentrationen zu besseren und vollständigeren Brüchen in einem Riss führen. Der Abbau des vernetzten Guar-Gels nach dem Fracturing-Prozess stellt die Durchlässigkeit der Formation wieder her und ermöglicht einen erhöhten Produktionsfluss von Erdölprodukten. ⓘ

Bergbau
Hydroseeding - Bildung von samentragendem "Guarkleber".
Medizinische Einrichtungen, insbesondere Pflegeheime - zur Verdickung von Flüssigkeiten und Speisen für Patienten mit Schluckbeschwerden
Feuerschutzmittelindustrie - als Verdickungsmittel in Phos-Chek
Nanopartikelindustrie - zur Herstellung von Silber- oder Goldnanopartikeln oder zur Entwicklung innovativer Verabreichungsmechanismen für Arzneimittel in der pharmazeutischen Industrie. ⓘ

Lebensmittelanwendungen

Der größte Markt für Guarkernmehl liegt in der Lebensmittelindustrie. In den USA sind unterschiedliche Prozentsätze für die zulässige Konzentration in verschiedenen Lebensmittelanwendungen festgelegt. In Europa hat Guarkernmehl den EU-Lebensmittelzusatzstoffcode E412. Xanthan und Guarkernmehl werden am häufigsten in glutenfreien Rezepten und Produkten verwendet. ⓘ

Die Anwendungen umfassen:

In Backwaren erhöht es die Teigausbeute, verleiht dem Teig mehr Elastizität und verbessert die Textur und Haltbarkeit; in Gebäckfüllungen verhindert es das "Auslaufen" (Synärese) des Wassers in der Füllung und hält die Teigkruste knusprig. Es wird vor allem in hypoallergenen Rezepten verwendet, die verschiedene Arten von Vollkornmehl verwenden. Da die Konsistenz dieser Mehle das Entweichen von Gasen ermöglicht, die bei der Sauerteigbildung freigesetzt werden, wird Guarkernmehl benötigt, um die Dicke dieser Mehle zu verbessern, damit sie wie ein normales Mehl aufgehen können.
In Molkereiprodukten verdickt Guarkernmehl Milch, Joghurt, Kefir und Flüssigkäse und trägt dazu bei, die Homogenität und Textur von Speiseeis und Brause zu erhalten. Für ähnliche Zwecke wird es auch in Pflanzenmilch verwendet.
Bei Fleisch fungiert es als Bindemittel.
In Würzmitteln verbessert es die Stabilität und das Aussehen von Salatdressings, Barbecue-Saucen, Relishes, Ketchups und anderen.
In Suppenkonserven wird es als Verdickungsmittel und Stabilisator verwendet.
Es wird auch in Trockensuppen, Instant-Haferflocken, süßen Desserts, Fischkonserven in Sauce, Tiefkühlkost und Tierfutter verwendet.
Die FDA hat Guarkernmehl als Abnehmpille verboten, da es Berichten zufolge aufquillt und den Darm und die Speiseröhre verstopft. ⓘ

Ernährungsphysiologische und medizinische Wirkungen

Guarkernmehl wirkt als wasserlöslicher Ballaststoff als volumenbildendes Abführmittel. Mehrere Studien haben ergeben, dass er den Cholesterinspiegel senkt. Es wird vermutet, dass diese Senkung auf den hohen Gehalt an löslichen Ballaststoffen zurückzuführen ist. ⓘ

Aufgrund seiner geringen Verdaulichkeit kann er in Rezepten als Füllstoff verwendet werden, der zur Sättigung beiträgt oder die Verdauung einer Mahlzeit verlangsamt, wodurch der glykämische Index der Mahlzeit gesenkt werden kann. In den späten 1980er Jahren wurde Guarkernmehl in mehreren Medikamenten zur Gewichtsreduktion verwendet und stark beworben. Die US-amerikanische Arzneimittelbehörde FDA rief diese Mittel schließlich zurück, nachdem Berichte über Verstopfungen der Speiseröhre aufgrund unzureichender Flüssigkeitszufuhr auftraten und allein bei einer Marke mindestens 10 Anwender ins Krankenhaus eingeliefert werden mussten und ein Todesfall auftrat. Aus diesem Grund ist Guarkernmehl in den Vereinigten Staaten nicht mehr für die Verwendung in rezeptfreien Medikamenten zur Gewichtsabnahme zugelassen, obwohl diese Einschränkung nicht für Nahrungsergänzungsmittel gilt. Darüber hinaus ergab eine Meta-Analyse, dass Guarkernmehl-Ergänzungen bei der Reduzierung des Körpergewichts nicht wirksam sind. ⓘ

Auf Guar basierende Verbindungen wie Hydroxypropyl-Guar wurden in künstlichen Tränen zur Behandlung von trockenen Augen verwendet. ⓘ

Allergien

In einigen Studien wurde eine allergische Reaktion auf Guarkernmehl bei einigen wenigen Personen festgestellt, die in einem industriellen Umfeld arbeiteten, in dem die Substanz in der Luft vorhanden war. Bei den Betroffenen, die die Partikel in der Luft einatmeten, traten häufig berufsbedingte Rhinitis und Asthma auf. ⓘ

Dioxin-Kontamination

Im Juli 2007 gab die Europäische Kommission eine Gesundheitswarnung an ihre Mitgliedstaaten aus, nachdem in einem Lebensmittelzusatzstoff - Guarkernmehl -, der in geringen Mengen als Verdickungsmittel in Fleisch-, Milch-, Dessert- oder Feinkostprodukten verwendet wird, hohe Dioxinwerte festgestellt worden waren. Die Quelle wurde auf Guarkernmehl aus Indien zurückgeführt, das mit Pentachlorphenol, einem nicht mehr verwendeten Pestizid, kontaminiert war. PCP enthält als Verunreinigung Dioxine. Dioxine schädigen das menschliche Immunsystem. ⓘ

Chemischer Aufbau

Guaran besteht aus D-Mannopyranoseeinheiten, die über β-1,4-glycosidische Bindungen kettenartig miteinander verknüpft sind. Außerdem trägt jede zweite Mannopyranoseeinheit über eine 1,6-Bindung α-D-Galactopyranosyl-Reste. ⓘ

Herstellung

Guarbohne (Cyamopsis tetragonoloba) ⓘ

Guarkernmehl wird aus den Samen der Guarbohne (wissenschaftlich Cyamopsis tetragonoloba) durch Entfernung von äußeren Schichten und Keimling und anschließendes Zermahlen der übrigen Teile gewonnen. Neben dem Guaran sind 10 bis 15 % Wasser, 5 % Protein, 2,5 % Rohfaser und unter 1 % Asche im Guarkernmehl enthalten. ⓘ

Einen funktionell ähnlichen Lebensmittelzusatzstoff der Klasse der Galactomannane liefert der Johannisbrotbaum. ⓘ

Verwendung

Guaran wird in der Arzneimittel-, Kosmetik-, Papier- und Lebensmittelindustrie und auch als Tabakzusatzstoff benutzt. So dient es z. B. als Emulgator (beispielsweise in Speiseeis) oder natürliches Verdickungsmittel und ist auch etwa häufiger Bestandteil von Haargel. In der EU ist Guaran als Lebensmittelzusatzstoff (Nummer E 412) für Lebensmittel allgemein (auch für „Bio“-Produkte) begrenzt zugelassen. ⓘ

Daneben kommt Guaran in der Erdölindustrie im Fracking-Verfahren als scherbelastungsabhängige hochviskose Lösung zum Einsatz. ⓘ

Gesundheitliche Aspekte

Die Inaktivierung der schädlichen Stoffe (z. B. Saponine, Fluoressigsäure oder allergene Eiweiße) gelingt durch Erhitzen und Extrahieren nur teilweise, sodass das Verdickungsmittel Guarkernmehl (E 412) die Entstehung von Allergien begünstigen oder selbst allergische Reaktionen fördern kann. ⓘ

Guaran wird vom Menschen praktisch nicht verdaut und auch nicht im Magen-Darm-System resorbiert. Bakterien des Dickdarms bauen den Mehrfachzucker allerdings ab, wobei Gase entstehen. Daher kann Guaran bei häufigem Verzehr die Darmflora beeinflussen und Bauchkrämpfe sowie Blähungen auslösen. ⓘ

Wenn größere Mengen von Guaran oder Guarkernmehl in Form von Pulver, Tabletten oder Kapseln ohne eine ausreichende Menge an Flüssigkeit eingenommen werden, kann es durch das hohe Quellvermögen zur Schädigung (Blockade) von Speiseröhre, Magen und Darm kommen. 1991 wurde es daher von der amerikanischen FDA als riskantes Schlankheitsmittel eingestuft. ⓘ

Eine Neu-Evaluierung der EFSA im Jahr 2016 kam zum Schluss, dass der Einsatz von Guarkernmehl in Lebensmitteln kein Sicherheitsrisiko für die Bevölkerung darstellt. Die Festlegung einer erlaubten Tageshöchstdosis wurde für nicht erforderlich angesehen. Das mögliche Auftreten von Verdauungsstörungen bei Säuglingen und Kleinkindern sollte jedoch weiteren Untersuchungen unterzogen werden. ⓘ