ग्वार गम: Difference between revisions

ग्वार फली मुख्य रूप से [[भारत]], [[पाकिस्तान]], [[संयुक्त राज्य अमेरिका]], [[ऑस्ट्रेलिया]] और [[अफ्रीका]] में उगाई जाती है। भारत सबसे बड़ा उत्पादक है, जो विश्व उत्पादन का लगभग 80% भाग है।<ref>{{cite web |title=GUAR MARKET - GROWTH, TRENDS, COVID-19 IMPACT, AND FORECASTS (2022 - 2027) |url=https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/guar-market |access-date=20 October 2022 |website=www.mordorintelligence.com/}}</ref> भारत में, [[ राजस्थान Rajasthan |राजस्थान]] , [[गुजरात]] और [[ हरयाणा |हरयाणा]] मुख्य उत्पादक क्षेत्र हैं। अमेरिका ने पुर्व 5 वर्षों में 4,600 से 14,000 टन ग्वार का उत्पादन किया है।<ref>Guar in West Texas http://lubbock.tamu.edu/files/2013/06/Guar-Production-Industry-Texas-May2013-Trostle.pdf</ref>{{when|last five years before 2013?|date=June 2021}} 1999 से टेक्सास का रकबा लगभग 7,000 से 50,000 एकड़ तक घटता-बढ़ता रहा है।<ref>{{cite web|last1=Trostle|first1=Calvin|title=ग्वार अपडेट, वेस्ट टेक्सास|url=http://lubbock.tamu.edu/files/2012/05/Guar-Production-Industry-Prospects-18May2012-Texas.pdf |archive-url=https://ghostarchive.org/archive/20221009/http://lubbock.tamu.edu/files/2012/05/Guar-Production-Industry-Prospects-18May2012-Texas.pdf |archive-date=9 October 2022 |url-status=live|publisher=Texas AgriLife Research & Extension Center|access-date=5 February 2017|date=18 May 2012}}</ref> ग्वार गम और इसके व्युत्पन्न का विश्व उत्पादन लगभग 1.0 मिलियन टन है। गैर-खाद्य ग्वार गम कुल खपत का लगभग 40% है।<ref>{{Cite web |date=2021-06-03 |title=ग्वार गम के औद्योगिक उपयोग के लिए अंतिम गाइड|url=https://www.guarresources.com/uses-of-guar-gum/ |url-status=live |archive-url=https://web.archive.org/web/20221222174549/https://www.guarresources.com/uses-of-guar-gum/ |archive-date=2022-12-22 |access-date=2022-12-22 |website=www.guarresources.com |language=en-US}}</ref>

[[File:Guaran.svg|thumb|upright=1.2|ग्वार गम एक गैलेक्टोमैनन पॉलीसेकेराइड है जिसकी रीढ़ की संरचना में [[गैलेक्टोज]] की छोटी पार्श्व-शाखाओं के साथ [[ manose |manose]] की एक रैखिक श्रृंखला होती है।]]रासायनिक रूप से, ग्वार गम एक एक्सो-पॉलीसेकेराइड है जो शर्करा गैलेक्टोज और मैनोज से बना है।<ref>{{cite web|title=मुंबई, भारत में गठबंधन|url=https://www.allianceingredients.in/|access-date=4 February 2022|website=www.allianceingredients.in}}</ref> रीढ़ की हड्डी β 1,4-बद्ध मैनोज अवशेषों की एक रैखिक श्रृंखला है, जिसमें गैलेक्टोज के अवशेष हर दूसरे मैनोज पर 1,6-लिंक्ड होते हैं, जो लघु पक्ष-शाखाएं बनाते हैं। ग्वार गम में पांच मिनट के लिए 80°C (176°F) के तापमान का सामना करने की क्षमता है।<ref>{{cite web|title=Guar Gum Powder {{!}} INDIAN HYDROCOLLOIDS|url=https://www.inhyco.com/guar-gum-powder.html|access-date=4 February 2022|website=www.inhyco.com}}</ref>

अतिरिक्त गैलेक्टोज शाखा बिंदुओं के कारण ग्वार गम लोकस्ट बीन गम की तुलना में अधिक घुलनशील है। लोकस्ट बीन गम के विपरीत, यह स्वयं-जैलन नहीं है।<ref name="LSBU">Martin Chaplin "Water Structure and Behavior: Guar Gum". April 2012. London South Bank University</ref> या तो [[ बोरेक्रस |बोरेक्रस]] या [[कैल्शियम]] ग्वार गम को [[ पार लिंक |अनुप्रस्थ बंधता]] कर सकते हैं, जिससे यह [[जेल]] हो सकता है। जल में, यह [[nonionic|अनायनिक]] और [[hydrocolloid|हाइड्रोकोलाइडी]] है। यह आयनिक शक्ति या [[पीएच]] से प्रभावित नहीं होता है, परन्तु अत्यधिक पीएच और तापमान (जैसे पीएच 3 पर 50°C) पर गिरावट होगी।<ref name="LSBU" /> यह पीएच रेंज 5-7 पर विलयन में स्थिर रहता है। प्रबल [[अम्ल]] [[हाइड्रोलिसिस]] का कारण बनते हैं और श्यानता की हानि होती है और प्रबल सांद्रता में क्षार भी श्यानता को कम करते हैं। यह अधिकांश हाइड्रोकार्बन विलायक में अघुलनशील है। प्राप्त श्यानता समय, तापमान, एकाग्रता, पीएच, विक्षोभ की दर और पाउडर गोंद के कण आकार पर निर्भर है। तापमान जितना कम होगा, श्यानता की दर उतनी ही कम होगी और अंतिम श्यानता कम होगी। 80°से ऊपर, अंतिम श्यानता थोड़ा कम हो जाता है। सूक्ष्मतर ग्वार पाउडर बड़े कण आकार के मोटे पाउडर गोंद की तुलना में अधिक तीव्रता से फूलता है।<ref>https://apeda.gov.in/apedawebsite/six_head_product/Guargum_final_Profile.pdf {{Bare URL PDF|date=March 2022}}</ref>

ग्वार गम प्रवाह वक्र पर एक स्पष्ट कम कतरनी पठार दिखाता है और दृढ़ता से कतरनी-पतली है। ग्वार गम की रियोलॉजी एक यादृच्छिक कुंडल बहुलक के लिए विशिष्ट है। यह बहुत उच्च निम्न नहीं दिखाता है [[जिंक गम]] जैसे अधिक कठोर बहुलक श्रृंखलाओं के साथ कतरनी पठार की श्यानता। यह 1% एकाग्रता से ऊपर बहुत [[थिक्सोट्रोपिक]] है, परन्तु 0.3% से नीचे, थिक्सोट्रॉपी मामूली है। ग्वार गम ज़ैंथन गम के साथ श्यानता तालमेल दिखाता है। ग्वार गम और माइक्रेलर कैसिइन मिश्रण थोड़ा थिक्सोट्रोपिक हो सकता है यदि द्विचरण प्रणाली बनती है।<ref name="LSBU" /><ref>Lynn A. Kuntz. "Special Effects With Gums". December 1999. Food Product Design</ref>

=== मोटा होना ===

ग्वार गम का एक उपयोग मनुष्यों और जानवरों के लिए खाद्य पदार्थों और दवाओं में गाढ़ा करने वाला एजेंट है। क्योंकि यह लस मुक्त है, इसे पके हुए माल में गेहूं के आटे को बदलने के लिए एक योज्य के रूप में उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite book|last=Fenster|first=Carol|url=https://books.google.com/books?id=XrCZAgAAQBAJ&pg=PA41|title=Gluten-Free 101: The Essential Beginner's Guide to Easy Gluten-Free Cooking|date=8 January 2014|publisher=Houghton Mifflin Harcourt|isbn=978-1-118-53912-5}}</ref>^:41 यह सीरम कोलेस्ट्रॉल को कम करने और रक्त शर्करा के स्तर को कम करने के लिए दिखाया गया है।<ref>{{cite news|url=https://www.drugs.com/npp/guar-gum.html|title=ग्वार गम उपयोग, लाभ और खुराक - Drugs.com Herbal Database|work=Drugs.com|access-date=3 May 2018}}</ref>

श्यानता पर ग्वार गम के प्रभाव के अलावा, प्रवाहित होने या विकृत होने की इसकी उच्च क्षमता, इसे अनुकूल [[रियोलॉजी]] देती है गुण। यह भंगुर बनता है जैल जब बोरॉन के साथ क्रॉस-लिंक होता है. यह हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग के लिए विभिन्न बहु-चरण योगों में उपयोग किया जाता है, कुछ में पायसीकारी के रूप में क्योंकि यह तेल की बूंदों को एक साथ जमने से रोकने में मदद करता है, और दूसरों में ठोस कणों को जमने और/या अलग होने से रोकने में मदद करने के लिए स्टेबलाइज़र (रसायन विज्ञान) के रूप में.

फ्रैकिंग उच्च दबाव और प्रवाह दर पर एक तेल या प्राकृतिक गैस जलाशय में रेत से लदे तरल पदार्थ को पंप करने पर जोर देता है। यह जलाशय की चट्टान को तोड़ देता है और फिर दरारों को खोल देता है। [[फ्रैकिंग प्रॉपर]] रेत को ले जाने में अकेले जल बहुत पतला होता है, इसलिए घोल मिश्रण को गाढ़ा करने के लिए ग्वार गम मिलाई जाने वाली सामग्री में से एक है और प्रॉपेंट को ले जाने की क्षमता में सुधार करती है। ऐसे कई गुण हैं जो महत्वपूर्ण हैं 1. [[थिक्सोट्रॉपी]]: द्रव थिक्सोट्रोपिक होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि यह कुछ घंटों के भीतर जेल जाना चाहिए। 2. गेलिंग और डी-गेलिंग: वांछित श्यानता कुछ घंटों के दौरान बदल जाती है। जब फ्रैकिंग घोल मिलाया जाता है, तो इसे पंप करने में आसान बनाने के लिए पर्याप्त पतला होना चाहिए। फिर जैसे ही यह पाइप से नीचे बहता है, द्रव को प्रॉपेंट को सहारा देने के लिए जेल की जरूरत होती है और इसे फ्रैक्चर में गहराई तक प्रवाहित करना पड़ता है। उस प्रक्रिया के बाद, जेल को तोड़ना पड़ता है ताकि फ्रैकिंग तरल पदार्थ को पुनर्प्राप्त करना संभव हो परन्तु प्रॉपेंट को पीछे छोड़ दें। इसके लिए एक रासायनिक प्रक्रिया की आवश्यकता होती है जो जेल क्रॉस-लिंकिंग को पूर्वानुमानित दर पर उत्पन्न करती है। ग्वार+बोरॉन+मालिकाना रसायन इन दोनों लक्ष्यों को एक साथ पूरा कर सकते हैं।

ग्वार गम ठोस/तरल इंटरफेस में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को धीमा करके बर्फ के क्रिस्टल विकास को रोकता है। यह फ्रीज-पिघलना चक्रों के दौरान अच्छी स्थिरता दिखाता है। इस प्रकार, यह अंडा मुक्त आइसक्रीम में प्रयोग किया जाता है। ग्वार गम में लोकस्ट बीन गम और [[सोडियम alginate]] के साथ सहक्रियात्मक प्रभाव होता है। ज़ैंथन के साथ तालमेल हो सकता है: ज़ैंथन गम के साथ मिलकर, यह एक मोटा उत्पाद (0.5% ग्वार गम / 0.35% ज़ैंथन गम) पैदा करता है, जिसका उपयोग सूप जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसके लिए स्पष्ट परिणामों की आवश्यकता नहीं होती है।<ref>{{Cite journal |last1=Campo-Quintero |first1=Valentina |last2=Rojas-Gaitán |first2=Juan José |last3=Ramírez-Navas |first3=Juan Sebastián |date=2022-05-08 |title=Efecto de la adición de carragenina, goma guar y metilcelulosa en los parámetros de calidad de un helado con licor |url=https://revistacta.agrosavia.co/index.php/revista/article/view/2209 |journal=Ciencia & Tecnología Agropecuaria |volume=23 |issue=2 |doi=10.21930/rcta.vol23_num2_art:2209 |s2cid=248686988 |issn=2500-5308|doi-access=free }}</ref>

ग्वार गम एक हाइड्रोकार्बन है, इसलिए बिना जेल बनाए गाढ़ा पेस्ट बनाने और सॉस या इमल्शन में जल को बांधे रखने के लिए उपयोगी है। ग्वार गम का उपयोग ठंडे और गर्म तरल पदार्थों को गाढ़ा करने, गर्म जैल बनाने, हल्के झाग बनाने और इमल्शन स्टेबलाइजर के रूप में किया जा सकता है। ग्वार गम का उपयोग पनीर, दही, दही, सॉस, सूप और जमे हुए डेसर्ट के लिए किया जा सकता है। सूखे वजन के आधार पर 80% घुलनशील आहार फाइबर के साथ ग्वार गम फाइबर का भी एक अच्छा स्रोत है।<ref name="LSBU" />

{{See also|Food grading}}

ग्वार गम का विश्लेषण किया जाता है

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| Colour || TP/09 || Acid-insoluble residue || TP/115

| Viscosity || TP/10/04 || Fat content || TP/18

| Granulation (mesh) || TP/21 || Ash content || TP/12

| Moisture, pH || TP/1 and TP/29 || Gum content || TP/03

| Protein || TP/05 || Heavy metals || TP/13

| Insolubles Ash || TP/11 || Filterability || TP/20A

ग्वार गम पाउडर मानक हैं:

अंतिम उत्पाद की आवश्यकता के आधार पर, विभिन्न प्रसंस्करण तकनीकों का उपयोग किया जाता है। ग्वार गम के व्यावसायिक उत्पादन में सामान्यतः रोस्टिंग, डिफरेंशियल एट्रिशन, सिविंग और पॉलिशिंग का उपयोग किया जाता है। खाद्य ग्रेड ग्वार गम चरणों में निर्मित होता है। इस प्रक्रिया में ग्वार स्प्लिट का चयन महत्वपूर्ण है। स्प्लिट को साफ करने के लिए इसकी जांच की जाती है और फिर इसे डबल-कोन मिक्सर में प्री-हाइड्रेट करने के लिए भिगोया जाता है। प्रीहाइड्रेटिंग चरण बहुत महत्वपूर्ण है क्योंकि यह अंतिम उत्पाद के हाइड्रेशन की दर निर्धारित करता है। लथपथ टुकड़े, जिनमें पर्याप्त रूप से उच्च नमी की मात्रा होती है, एक फ्लेकर के माध्यम से पारित किए जाते हैं। फ्लेक्ड ग्वार स्प्लिट को पीसा जाता है और फिर सुखाया जाता है। आवश्यक कण आकार देने के लिए पाउडर को रोटरी स्क्रीन के माध्यम से जांचा जाता है। श्यानता की आवश्यकता के अनुसार, ओवरसाइज़ कणों को या तो मुख्य अल्ट्रा फाइन में रीसायकल किया जाता है या एक अलग रिग्रिंड प्लांट में फिर से जमाया जाता है।{{citation needed|date=February 2021}}

यह चरण ग्राइंडर पर लोड को कम करने में मदद करता है। भीगे हुए टुकड़ों को पीसना मुश्किल होता है। उनको सीधे पीसने से ग्राइंडर में अधिक गर्मी उत्पन्न होती है, जो प्रक्रिया में वांछित नहीं है, क्योंकि यह उत्पाद के जलयोजन को कम करता है। हीटिंग, ग्राइंडिंग और पॉलिशिंग प्रक्रिया के माध्यम से, भूसी को एंडोस्पर्म के भागों से अलग किया जाता है और परिष्कृत ग्वार स्प्लिट प्राप्त किया जाता है। आगे पीसने की प्रक्रिया के माध्यम से, रिफाइंड ग्वार स्प्लिट का उपचार किया जाता है और पाउडर में परिवर्तित किया जाता है। स्प्लिट मैन्युफैक्चरिंग प्रोसेस से भूसी और कीटाणु पैदा होते हैं जिन्हें "ग्वार मील" कहा जाता है, जो अंतरराष्ट्रीय बाजार में मवेशियों के चारे के रूप में व्यापक रूप से बेचे जाते हैं। यह प्रोटीन में उच्च है और इसमें तेल और एल्बमिनोइड्स होते हैं, लगभग 50% रोगाणु और लगभग 25% भूसी में होते हैं। खाद्य-ग्रेड ग्वार गम पाउडर की गुणवत्ता को इसके कण आकार, जलयोजन की दर और माइक्रोबियल सामग्री से परिभाषित किया जाता है।{{citation needed|date=February 2021}}

निर्माता ग्वार गम के विभिन्न ग्रेड और गुणों को कण आकार, दी गई एकाग्रता के साथ उत्पन्न श्यानता, और उस श्यानता की दर से परिभाषित करते हैं जिस पर श्यानता विकसित होता है। मोटे-जाली वाले ग्वार गम सामान्यतः, परन्तु हमेशा नहीं, अधिक धीरे-धीरे श्यानता विकसित करते हैं। वे यथोचित उच्च श्यानता प्राप्त कर सकते हैं, परन्तु इसे प्राप्त करने में अधिक समय लगेगा। दूसरी ओर, सभी स्थितियाँ समान होने पर, वे फ़ाइन-मेश से बेहतर बिखरेंगे। एक बेहतर मेश, जैसे मेश (स्केल) सीव साइज़िंग और कनवर्ज़न चार्ट, को घुलने के लिए अधिक प्रयास की आवश्यकता होती है।{{citation needed|date=March 2019}} ग्वार गम के संशोधित रूप व्यावसायिक रूप से उपलब्ध हैं, जिनमें एंजाइम-संशोधित, धनायनित और हाइड्रोप्रोपाइल ग्वार शामिल हैं।<ref>Ashford's Dictionary of Industrial Chemicals, Third edition, 2011, page 4770</ref>

* [[कपड़ा]] उद्योग - [[ आकार |आकार]] , फिनिशिंग (कपड़ा) और [[कपड़ा छपाई]]

* [[विस्फोटक]] उद्योग - [[अमोनियम नाइट्रेट]], [[नाइट्रोग्लिसरीन]], आदि के साथ मिश्रित वॉटरप्रूफिंग एजेंट के रूप में।

फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थ में सामान्यतः कई योजक होते हैं जो दो मुख्य उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं, सबसे पहले फ्रैक्चर निर्माण और प्रॉपेंट ले जाने की क्षमता को बढ़ाने के लिए और दूसरा गठन क्षति को कम करने के लिए। विस्कोसिफायर, जैसे पॉलिमर और क्रॉसलिंकिंग एजेंट, तापमान स्टेबलाइजर्स, पीएच नियंत्रण एजेंट, और द्रव हानि नियंत्रण सामग्री ऐसे योजक हैं जो फ्रैक्चर निर्माण में सहायता करते हैं। ब्रेकर्स, बायोकाइड्स और सर्फैक्टेंट्स को शामिल करके गठन की क्षति को कम किया जाता है। अधिक उपयुक्त गेलिंग एजेंट रैखिक पॉलीसेकेराइड हैं, जैसे ग्वार गम, सेलूलोज़ और उनके व्युत्पन्न।

बढ़ी हुई तेल वसूली (ईओआर) के लिए ग्वार गम को मोटाई के रूप में पसंद किया जाता है। ग्वार गम और इसके व्युत्पन्न में अधिकांश जेल फ्रैक्चरिंग तरल पदार्थ होते हैं। ग्वार अन्य गोंदों की तुलना में अधिक जल में घुलनशील है, और यह एक बेहतर पायसीकारी भी है, क्योंकि इसमें अधिक गैलेक्टोज शाखा बिंदु हैं। ग्वार गम उच्च कम कतरनी श्यानता दिखाता है, परन्तु यह दृढ़ता से कतरनी-पतला है। गैर-आयनिक होने के कारण, यह आयनिक शक्ति या पीएच से प्रभावित नहीं होता है, परन्तु मध्यम तापमान (पीएच 3 पर 50°C) पर कम पीएच में गिरावट आती है। ग्वार के व्युत्पन्न उच्च तापमान और पीएच वातावरण में स्थिरता प्रदर्शित करते हैं। ग्वार का उपयोग असाधारण रूप से उच्च श्यानता प्राप्त करने की अनुमति देता है, जो प्रॉपेंट को परिवहन करने के लिए फ्रैक्चरिंग तरल की क्षमता में सुधार करता है। ग्वार ठंडे जल में काफी तीव्रता से हाइड्रेट करता है, सामान्यतः अन्य हाइड्रोक्लोइड्स की तुलना में अधिक चिपचिपा स्यूडोप्लास्टिक विलयन देता है। ग्वार में मौजूद कोलाइडल ठोस कम फिल्टर केक बनाकर तरल पदार्थ को अधिक कुशल बनाते हैं। प्रॉपेंट पैक कंडक्टिविटी एक तरल पदार्थ का उपयोग करके बनाए रखा जाता है जिसमें उत्कृष्ट द्रव हानि नियंत्रण होता है, जैसे कि ग्वार गम में मौजूद कोलाइडयन ठोस।

ग्वार में स्टार्च की मोटाई आठ गुना तक होती है। ग्वार गम के व्युत्पत्तिकरण से गुणों में सूक्ष्म परिवर्तन होता है, जैसे कि हाइड्रोजन बॉन्डिंग में कमी, जल-अल्कोहल मिश्रण में घुलनशीलता में वृद्धि, और इलेक्ट्रोलाइट अनुकूलता में सुधार। गुणों में इन परिवर्तनों के परिणामस्वरूप कपड़ा छपाई, विस्फोटक और तेल-जल फ्रैक्चरिंग अनुप्रयोगों जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग में वृद्धि हुई है।

ग्वार के अणुओं में हाइड्रोलिक फ्रैक्चरिंग प्रक्रिया के दौरान एकत्रित होने की प्रवृत्ति होती है, मुख्य रूप से इंटरमॉलिक्युलर हाइड्रोजन बॉन्डिंग के कारण। ये समुच्चय तेल की वसूली के लिए हानिकारक हैं क्योंकि वे फ्रैक्चर को रोकते हैं, तेल के प्रवाह को प्रतिबंधित करते हैं। क्रॉस-लिंकिंग ग्वार पॉलीमर चेन धातु - हाइड्रॉक्सिल कॉम्प्लेक्स बनाकर एकत्रीकरण को रोकता है। पहला क्रॉसलिंक्ड ग्वार जैल 60 के दशक के अंत में विकसित किया गया था। क्रॉसलिंकिंग के लिए कई धातु योजक का उपयोग किया गया है, उनमें क्रोमियम, एल्यूमीनियम, सुरमा, जिरकोनियम और अधिक सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला बोरॉन है। बोरॉन, बी (ओएच) 4 के रूप में, बहुलक पर हाइड्रॉक्सिल समूहों के साथ दो चरण की प्रक्रिया में दो बहुलक किस्में को एक साथ जोड़ने के लिए बिस-डायोल कॉम्प्लेक्स बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है।