BR112019014500A2 - Composição bioquímica probiótica, método de produção de couro, método de redução de sulfito de sódio na produção de produtos de couro e uso de uma composição bioquímica probiótica - Google Patents
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Abstract
trata-se do uso de tecnologia probiótica para apoiar produtores de couro curtido para reduzir resíduos e aumentar o valor de subprodutos reduzindo a necessidade de produtos químicos sintéticos, aprimorando a qualidade de efluentes e reduzindo a pegada de carbono para o ambiente. os micro-organismos probióticos ou benéficos são usados para obter produtos bioquímicos através de uma fermentação controlada de ingredientes naturais. o resultado do processo é uma associação de metabólitos incluindo micro-organismos probióticos viáveis com propriedades muito semelhantes aos auxiliares de couro tradicional extensivamente necessários durante a produção de couro, eliminando ou reduzindo a necessidade de uso de composições e produtos químicos tóxicos.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA PROBIÓTICA, MÉTODO DE PRODUÇÃO DE COURO, MÉTODO DE REDUÇÃO DE SULFITO DE SÓDIO NA PRODUÇÃO DE PRODUTOS DE COURO E USO DE UMA COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA PROBIÓTICA”
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [001] O presente pedido reivindica o benefício de prioridade do pedido de patente provisório n° U.S. 62/446.195, depositado em 13 de janeiro de 2017, intitulado BIODEGRADABLE BIOCIDE COMPOSITION AND/OR PROBIOTIC ADJUVANT METHOD OF USE IN LEATHER TANNING PROCESSES, incorporado a título de referência em sua totalidade ao presente documento.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
CAMPO DA INVENÇÃO [002] A presente invenção refere-se a composições de micro-organismo e métodos de uso. Em particular, a presente invenção refere-se a uma composição de associações de micro-organismos que inclui micro-organismos de ácido láctico, utilizadores de sulfito, probióticos e fototróficos cocultivados para produzir uma composição útil na indústria de curtimento de couro tratado como uma composição biodegradável e/ou a produtos bioquímicos probióticos em vários estágios de curtimento do couro, incluindo a preservação de couro tratado bruto, pré-imersão, imersão, calagem, decalagem, remoção de proteína, desengorduramento, curtimento, reidratação, recurtimento, engraxamento. Essas composições eliminam ou reduzem a necessidade de uso de produtos químicos tóxicos, tais como Bactericidas, Fungicidas, Sulfito de sódio, Cromo, Gorduras sintéticas, Enzimas, Tensoativos químicos e semelhantes.
DESCRIÇÃO DE TÉCNICA RELACIONADA [003] A conscientização ambiental, as restrições de recursos e opinião pública geral aumentam a demanda por tecnologias e produtos ecológicos eficientes. Tais tecnologias e produtos ecológicos são aqueles que promovem sustentabilidade e têm mínimo impacto no meio ambiente. Uma área que está sendo explorada para
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2/37 desenvolver tecnologia e produtos ecológicos é o uso de micro-organismos e suas propriedades especializadas. Micro-organismos foram têm sido usados na agricultura, saúde animal, saúde humana e gerenciamento de resíduos. Na agricultura, os microorganismos são usados para melhorar a compostagem e a adaptação do solo. Em animais e seres humanos, bactérias benéficas, conhecidas como probióticos, são usadas para prevenir enfermidades causadas por bactérias nocivas que invadem a flora natural. No gerenciamento de resíduos, os micro-organismos são usados para acelerar a decomposição de resíduos e degradar compostos odorosos.
[004] Embora o uso de micro-organismos esteja sendo explorado, tal uso é prejudicado por questões de estabilidade, armazenamento e eficiência. Consequentemente, há uma necessidade de desenvolver tecnologias e produtos à base de micro-organismos que sejam estáveis sob várias condições, tenham um tempo de armazenamento apreciável e possam ser facilmente usadas.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] É descrita no presente uma composição bioquímica probiótica (ou composições bioquímicas probióticas) que compreende um caldo de fermentação de micro-organismo com um perfil de impressão digital definido a partir da análise metagenômica e metabolômica. A composição bioquímica probiótica (ou composições bioquímicas probióticas) compreende contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre cerca de 1,0E+4 e cerca de 1,0E+6 CFU/ml, Bactérias sulfurosas púrpuras e é essencialmente livre de micro-organismos patogênicos ou putrefativos. O caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas. A composição bioquímica probiótica (produto final) tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12, percentual de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2 e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
[006] Métodos para produzir couro também são descritos no presente documento. Os métodos, em geral, compreendem colocar um couro tratado animal em contato com uma composição bioquímica probiótica de acordo com as várias
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3/37 modalidades da invenção.
[007] As modalidades da invenção também se referem a métodos para reduzir sulfito de sódio na produção de produtos de couro. Os métodos, em geral, compreendem a remoção de pelos de um couro tratado animal, colocando-se o couro tratado em contato com cal, uma composição bioquímica probiótica e uma quantidade de sulfito de sódio por um período de tempo eficaz para liberar o pelo do couro tratado, em que a quantidade de sulfito de sódio usada na remoção de pelos é reduzida em pelo menos 30%. A composição bioquímica probiótica compreende contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre cerca de 1,0E+4 e cerca de 1,0E+6 CFU/ml, Bactérias sulfurosas púrpuras e é essencialmente livre de micro-organismos patogênicos ou putrefativos. O caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas. A composição bioquímica probiótica (produto final) tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12, percentual de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2 e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
[008] O uso de uma composição bioquímica probiótica na produção de produtos de couro também é descrito no presente documento, em que a composição bioquímica probiótica compreende contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre cerca de 1,0E+4 e cerca de 1,0E+6 CFU/ml, Bactérias sulfurosas púrpuras e é essencialmente livre de micro-organismos patogênicos ou putrefativos. O caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas. A composição bioquímica probiótica (produto final) tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12, percentual de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2 e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
[009] A presente invenção descreve o uso de tecnologia probiótica para apoiar produtores de couro curtido para reduzir resíduos e aumentar o valor de subprodutos reduzindo a necessidade de produtos químicos sintéticos, aprimorando a qualidade
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4/37 de efluentes e reduzindo o impacto no ambiente. Os micro-organismos probióticos ou benéficos são usados para obter produtos bioquímicos através de uma fermentação controlada de ingredientes naturais. O resultado do processo é uma associação de metabolites com micro-organismos probióticos viáveis e propriedades muito semelhantes aos auxiliares de couro tradicionais extensivamente usados durante o processo de produção de couro.
[010] Os metabólitos produzidos pelas associações probióticas são caracterizados por grupos polares fortes, principalmente aniônicos, e radicais funcionais ativos que possibilitam que os mesmos sejam combinados com outras moléculas orgânicas.
[011] As propriedades dos metabólitos para aplicações industriais são fornecidas pelas associações de produtos bioquímicos presentes na preparação, incluindo, sem limitação: alta reatividade para combinar outras moléculas através de seus múltiplos radicais funcionais e fortes, com propriedades poderosas até mesmo em concentração muito baixa; pequenas moléculas que podem ser disseminadas para os minúsculos espaços existentes entre fibrilas de colágeno de couro; propriedades semelhantes a bactericidas devido à presença de ácidos carboxílicos; e propriedades hidrotrópicas que fornecem hidratação e aumentam a solubilidade das substâncias com as quais se combinam.
[012] É um objetivo da invenção fornecer uma composição biodegradável e/ou produtos bioquímicos probióticos de uma associação de micro-organismo, em que o produto de fermentação (ou produtos de fermentação) da associação de microorganismo é misturado com proporções adequadas de um desodorizador extraído de óleos essenciais e aditivos para manter toda a formulação estável ao longo de um período de um ano ou mais.
[013] E m um aspecto, a associação de micro-organismo é inicialmente fermentada para produzir um produto de fermentação. A composição pode ser fermentada por cerca de 1,2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25 ou mais dias. De preferência, a composição é fermentada por
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5/37 pelo menos cerca de 15 a cerca de 23 dias. Com mais preferência, a composição é fermentada por pelo menos 21 dias. Em algumas modalidades, o produto de fermentação é combinado com ingredientes adicionais, tais como desodorizadores, estabilizadores, aditivos, etc. para renderizar o produto final.
[014] A composição é caracterizada por um caldo de fermentação de uma associação de micro-organismo, em que a associação de micro-organismo compreende micro-organismos probióticos e, mais especificamente, pelo menos 3 micro-organismos diferentes. Em um outro aspecto, pelo menos um micro-organismo é um micro-organismo utilizador de sulfito. Micro-organismos adicionais incluem um ou mais dentre micro-organismos de ácido láctico, probióticos e/ou fototróficos, bem como misturas dos mesmos. Os micro-organismos podem incluir espécies de bactérias, levedura, fungos, mofo ou misturas dos mesmos.
[015] E m uma ou mais modalidades, a composição inclui pelo menos uma espécie de micro-organismo de espécies de bactérias de ácido láctico, probióticas, fototróficas e não sulfurosas púrpuras.
[016] O caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de microorganismos selecionados em um meio selecionado que contém uma fonte de carbono (por exemplo, sucos de frutas, cana-de-açúcar não refinada, açúcar de beterraba, melaço e/ou fontes de açúcar naturais), sob condições de fermentação definidas. Associações iniciais de micro-organismo e processos de fermentação exemplificativos são descritos com detalhes na patente n° U.S. 9.096.836, depositada em 14 de março de 2013, incorporada a título de referência ao presente documento em sua totalidade. [017] E m um aspecto, a composição probiótica resultante (com ou sem aditivos) inclui um número total de micro-organismos de cerca de 1 a cerca de 1 milhão de unidades formadoras de colônia (CFU) por mililitro. De preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 100.000 a cerca de 800.000 CFU por mililitro. Com mais preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 250.000 a cerca de 600.000 CFU por mililitro. Com a máxima preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de
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6/37 cerca de 300.000 CFU por mililitro.
[018] E m um aspecto, a composição inclui micro-organismos vivos ou microorganismos não vivos. Em um outro aspecto, a composição inclui micro-organismos tanto vivos quanto não vivos. Composições que contêm micro-organismos não vivos também podem conter extratos dos micro-organismos. Tais extratos podem ser considerados um produto de fermentação líquido dos micro-organismos vivos. Os extratos de micro-organismos incluem, a título de exemplo, ácidos orgânicos, tais como ácido acético, ácido láctico e/ou ácidos graxos, bem como peptídeos de cadeia pequena, biopolímeros e outros compostos, tais como vitaminas e polióis que são produzidos por micro-organismos. Os extratos têm capacidade para elicitar um efeito em um ambiente independentemente da situação de vida do micro-organismo na composição final.
[019] Em ainda um outro aspecto, a presente invenção fornece composições misturas, em proporções adequadas, com um desodorizador extraído de óleos essenciais (por exemplo, óleo de lavanda, óleo de limão, óleo de capim limão e semelhantes, ou combinações dos mesmos). Em um outro aspecto, a composição compreende aditivos, tais como estabilizadores (por exemplo, tensoativos não iônicos, emulsificantes e semelhantes) para aumentar a estabilidade da formulação ao longo de um período de um ano ou mais.
[020] É ainda um outro objetivo da invenção ter um perfil metagenômico caracterizado pela quantidade relativa (isto é, Riqueza Relativa) de micro-organismos na composição, sendo que tais micro-organismos incluem, por exemplo, Actinomycetales, Acetobactor, Bacillales, Bacteroidales, Clostridiales, Cyanobacteria, Lactobacillales e Proteobacteria. De preferência, a Riqueza Relativa, que é expressa como uma porcentagem (%), compreende faixas de Actinomycetales (nível de ordem), Acetobacter (nível de gênero), Bacillales (nível de espécie), Bacteroidales (nível de ordem), Clostridiales (nível de ordem) e Lactobacillales (nível de gênero) de cerca de 1 a cerca de 98%. Com mais preferência, a faixa é de cerca de 20% a cerca de 40%. [021] É ainda um outro objetivo da invenção ter um perfil metabolômico
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7/37 caracterizado por espectroscopia por ressonância magnética de prótons (1HMRS) com rotação de ângulo mágico de alta resolução (HRMAS) do caldo de fermentação. Em algumas modalidades, os metabolômicos incluem, por exemplo, um ou mais dentre ácido acético, glicolipídios, ácido láctico, ácido málico, ácido micólico, fosfolipídios, complexos de polissacarídeo-lipídio, polimixinas, polióis, ácidos graxos de cadeia reta e surfactina. De preferência, o espectro de 1HMRS com HRMAS do caldo de fermentação indica a presença de ácido acético, ácido láctico, ácido málico, polióis e ácidos graxos de cadeia reta e, com mais preferências, ácido acético, ácido láctico, ácido málico, polióis e ácidos graxos de cadeia reta na faixa de cerca de 0,5% a cerca de 10,0%. Com a máxima preferência, o ácido acético e o ácido láctico estão presentes em uma faixa de cerca de 0,5% a cerca de 4,0%.
[022] Em uma modalidade, a composição contém contagens de Bactérias de Ácido Láctico de cerca de 1,0E+1 a cerca de 1,0E+6. De preferência, a composição inclui contagens de Bactérias de Ácido Láctico de cerca de 1,0E+5 a cerca de 8,0E+5 CFU por mililitro. Com mais preferência, a composição inclui contagens de Bactérias de Ácido Láctico de cerca de 2,50E+5 a cerca de 6,0E+5 CFU por mililitro. Com a máxima preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 3,0E+5 CFU por mililitro. O produto final tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12 e um percentual de acidez total (por exemplo, meq de Ácido Láctico) entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2. Os valores de índice de Emulsificação da composição estão, de preferência, entre cerca de 40% e cerca de 75%. Em algumas modalidades, o percentual de acidez total significa o percentual de ácido láctico (p/v) determinado de acordo com a equação 1:
[023] Eq. 1: % de ácido láctico = (ml de NaOH x N NaOH x peso miliequivalente de ácido láctico) x 100/ volume total em ml [024] Em uma modalidade, a composição é essencialmente livre de bactérias sulfurosas púrpuras. Em uma outra modalidade preferencial, a composição contém bactérias sulfurosas púrpuras. Em uma modalidade, a composição contém bactérias sulfurosas púrpuras em um nível de cerca de 1,0E+1 a cerca de 1,0E+5 e, de
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8/37 preferência, de cerca de entre 1,0E+1 a 1 ,ΟΕ+4.
[025] E m uma modalidade, a composição é essencialmente livre de microorganismos patogênicos ou putrefativos. De preferência, a composição é essencialmente livre de mofo patogênico e bactérias de coliforme total. Com a máxima preferência, o mofo patogênico e coliforme total são indetectáveis na composição.
[026] Em algumas modalidades da presente invenção, as composições são hidrótropos e possuem a capacidade para aumentar a solubilidade de moléculas pouco solúveis em água. As mesmas podem incluir algumas frações hidrofílicas e lipofílicas, como tensoativos típicos, mas contêm uma fração hidrofóbica muito pequena que não permite a formação de agregados, tais como micelas. Sendo assim, essas são formulações aprimoradas em comparação com as formulações anteriores. A composição biodegradável final usada em vez dos produtos químicos e das composições de produção de couro convencionais, ou além dos mesmos, compreende não só caldo de fermentação de produto bioquímico/metabólito, mas também micro-organismos probióticos viáveis com um perfil definido com base na análise metagenômica e metabolômica (isto é, “impressão digital”).
[027] E m ainda um outro objetivo da invenção, a composição probiótica é usada em vários estágios de produção de couro, incluindo preservação de couro tratado bruto, pré-imersão, imersão, remoção de pelos/calagem, decalagem, remoção de proteína, desengorduramento, curtimento, reidratação, recurtimento e/ou engraxamento. O uso da composição probiótica em um ou mais desses estágios elimina ou reduz a necessidade de uso de produtos químicos tóxicos, tais como bactericidas, fungicidas, enzimas, tensoativos, sulfito de sódio, cromo e/ou gorduras sintéticas. Aplicações exemplificativas incluem operações de residência em feixe e aplicações de extremidade úmida.
[028] Em alguns aspectos, produtos químicos biocidas, tais como dimetilditiocarbamato de potássio e tetra-hidro-3,5-dimetil-2H-1,3,5-tiadiazina-2-tiona, tipicamente usados no processo de curtimento não são necessários quando qualquer um dos produtos finais preparados de acordo com a invenção for aplicado durante
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9/37 qualquer estágio do processo de curtimento do couro, tal como pré-imersão e/ou imersão. Dessa forma, os métodos de acordo com as modalidades da invenção excluem, de preferência, tais produtos químicos.
[029] Em uma modalidade da invenção, o sulfito de sódio para remoção do pelo durante remoção de pelos/calagem é substancialmente reduzido e/ou eliminado. De modo semelhante, o cromo 3 para curtimento/recurtimento e/ou gorduras poliméricas sintéticas para engraxamento, que são tipicamente usados nos processos de curtimento, não são necessários e são, de preferência, excluídos ou reduzidos, quando a composição da invenção for aplicada no processo de produção de couro.
[030] Nas modalidades da invenção, a composição probiótica biodegradável é eficaz em uma razão entre 0,1 parte a 6 partes em peso dissolvidas em 100 litros de água.
[031] E m ainda uma outra modalidade da invenção, o excesso de quantidade de cromo 6 no artigo de couro resultante pode ser reduzido para cromo 3 antes e/ou depois o tingimento.
[032] Em ainda uma outra modalidade da invenção, a composição probiótica reduz a pegada de carbono para o ambiente, visto que tem melhor análise de ciclo de vida (LCA) que produtos químicos tradicionais com base em três categorias: consumo de material, consumo de energia e emissão de substâncias tóxicas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [033] Os desenhos fazem parte do presente relatório descritivo e estão incluídos para demonstrar adicionalmente certos aspectos da presente invenção. A invenção pode ser mais bem compreendida por referência a um ou mais desses desenhos em combinação com a descrição detalhada das modalidades específicas apresentadas no presente documento.
A Figura 1 é um diagrama de fluxo das etapas de processamento geralmente seguidas durante um processo de curtimento de cromo tradicional;
A Figura 2 é uma fotografia da aparência física de um couro tratado azul úmido;
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A Figura 3 é uma fotografia da aparência física do couro tratado após a remoção de pelos/calagem com a composição probiótica;
A Figura 4A ilustra a análise de perfil de impressão digital metagenômico proporção de Riqueza Relativa das amostras de caldo de fermentação (6 amostras exclusivas);
A Figura 4B contém uma lista codificada por cores da comunidade microbiana encontrada a partir da análise das amostras de caldo de fermentação (6 amostras exclusivas);
A Figura 5 é uma fotografia que compara a aparência física de couros semiacabados a partir do recurtimento com o uso de produto químico padrão e produtos bioquímicos probióticos;
A Figura 6 é uma fotografia que compara couros semiacabados a partir do tingimento com o uso de produtos químicos padrão e produtos bioquímicos probióticos;
A Figura 7 é uma fotografia que compara a cor da observação do corte transversal de couros semiacabados após o tingimento com o uso de produtos químicos padrão e produtos bioquímicos probióticos;
A Figura 8 é uma fotografia que compara couros finalizados após o tingimento com o uso de produtos químicos padrão e produtos bioquímicos probióticos;
A Figura 9 é uma fotografia que mostra couros tratados brutos contaminados com bactérias vermelhas;
A Figura 10 é uma fotografia que mostra couros tratados brutos após a imersão com produtos bioquímicos probióticos;
A Figura 11 é uma fotografia que mostra o azul úmido processado a partir do couro tratado bruto de bactérias contaminadas com produtos bioquímicos probióticos sem bactericidas;
A Figura 12 é um perfil de MALDI-TOF de composição de agente umectante probiótica conforme analisado por sistema Voyager DE STR MALDI-TOF MS, Applied
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Biosystems, com o uso de software Data Acquisition, Voyager Versão 5.10.3;
A Figura 13 é um perfil de MALDI-TOF de composição de agente dispersante probiótica conforme analisado por sistema Voyager DE STR MALDI-TOF MS, Applied Biosystems, com o uso de software Data Acquisition, Voyager Versão 5.10.3; e
A Figura 14 é um perfil de MALDI-TOF de composição de agente solubilizante probiótica conforme analisado por sistema Voyager DE STR MALDI-TOF MS, Applied Biosystems, com o uso de software Data Acquisition, Voyager Versão 5.10.3.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS [034] São descritas, no presente documento, composições probióticas que podem ser usadas para aprimorar o desempenho, reduzir ou substituir produtos químicos tradicionais usados na produção de couro. As composições compreendem produtos de fermentação de uma associação de micro-organismo e podem ser opcionalmente misturadas em proporções adequadas com um desodorizador extraído de óleos essenciais e/ou outros aditivos para manter toda a formulação estável ao longo de um período de um ano ou mais. A associação de micro-organismo compreende, de preferência, pelo menos 3 micro-organismos. Em algumas modalidades, pelo menos um micro-organismo é um micro-organismo utilizador de sulfito. Em algumas modalidades, pelo menos um micro-organismo trata-se de bactérias não sulfurosas púrpuras. Micro-organismos adicionais incluem microorganismos de ácido láctico, probióticos e fototróficos, bem como misturas dos mesmos. Os micro-organismos podem ser espécies de bactérias, levedura, fungos e/ou mofo, ou misturas das mesmas. De preferência, a composição inclui pelo menos uma espécie de micro-organismo proveniente de espécies de micro-organismo de ácido láctico, probiótico, fototrópico e/ou utilizador de sulfito. Em uma outra modalidade, o micro-organismo utilizador de sulfito incluído é uma espécie de bactérias não sulfurosas púrpuras.
[035] As composições da presente invenção são hidrótropos e possuem a
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12/37 capacidade para aumentar a solubilidade de moléculas pouco solúveis em água. As mesmas podem incluir algumas frações hidrofílicas e lipofílicas, como tensoativos típicos, mas contêm uma fração hidrofóbica muito pequena, de modo que agregados, tais como micelas, não se formem. A composição biodegradável final pode ser usada como um agente umectante, agente dispersante e/ou agente solubilizante. A composição pode ser usada como um agente auxiliar ou adjuvante de couro e, em algumas modalidades, contém não só o caldo de produto bioquímico/metabólito, mas também inclui micro-organismos probióticos viáveis com um perfil de impressão digital definido com base na análise metagenômica e metabolômica.
[036] As composições úteis nesta invenção incluem micro-organismos e aditivos. Os micro-organismos podem incluir espécies de bactérias e fungos, incluindo espécies de levedura e mofo. Micro-organismos adequados incluem aqueles comumente conhecidos na técnica como micro-organismos fototróficos, de ácido láctico, probióticos e utilizadores de sulfito. Produtos de fermentação exemplificativos das várias associações de micro-organismo são mostrados nas Figuras 12 a 14.
[037] Exemplos de micro-organismos fototróficos, de ácido láctico, probióticos e utilizadores de sulfito úteis são encontrados, por exemplo, em Manual of Determinative Bacteriology de Bergey e Manual of Systematic Bacteriology de Bergey. Por exemplo, micro-organismos utilizadores de sulfito incluem espécies de Bactérias não Sulfurosas Púrpuras, Chromatianeae, Bactérias Sulfurosas Verdes, Bactérias Sulfurosas Incolores e Bactérias Verdes Filamentosas. Micro-organismos probióticos podem incluir o gênero Lactobacillus, gênero Enterococcus, gênero Bifidiobacterium, gênero Bacillus, gênero Pseudomonas, gênero Sporolactobacillus, gênero Micromonospora, gênero Micrococcus, gênero Rhodococcus e E.coli. Micro-organismos fototróficos podem incluir espécies Rhodopseudomonas, espécies Rodobactor e combinações das mesmas. Por exemplo, os micro-organismos fototróficos podem incluir Rhodopseudomonas palustris, R. sphaeroides, Rhodospirillum centenum, R. photometricum, R. rubrum, Rhodopila globiformis, Rhodobacter sphaeroides e combinações dos mesmos. Micro-organismos de ácido láctico podem incluir
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Lactobacillus, Lactococcus e combinações dos mesmos. Por exemplo, os microorganismos de ácido láctico podem incluir Lactobacillus casei, L. plantarum, L. acidophilus, L. fermentum, L. brevis, L. lactis, L. reuteri, L. bulgaricus, L. cellobiosus, L. curvatus, L. delbrukil, L. helbeticus, L. euterii, L. salivarius, L. rhamnosus, L. gaserli, L.jensenii, L. sporogenes, Lactococcus lactis, Streptococcus (Enterococcus) faecium,
S. faecalis, S. cremoris, S. diacetylactis, S. intermedius, S. lactis, S. thermophilus, Pediococuss acidilactici, P. cerevisiae (damnosus), P. pentosaceus, P. acidilacticii, Leuconostoc mesenteroides e combinações dos mesmos. Os micro-organismos de Bacilli pode incluir o gênero Bacillus e combinações do mesmo. Por exemplo, os micro-organismos de Bacilli podem incluir Bacillus licheniformis, B. subtilus, B. toyoi, B. amyloliquefaciens, B. megateriu, B. pumilus, B. coagulans, B. lentus, B. thermophilus, B. laterosporus, B. cereus, B. circulanse combinações dos mesmos. Os micro-organismos de Bifidobacterium podem incluir o gênero Bifidobacterium e combinações do mesmo. Por exemplo, os micro-organismos de Bifidobacterium podem incluir Bifidobacterium bifidum, B. pseudoIongum, B. thermophilus, B. adolescentis, B. animalis, B. infantis, B. longum e combinações dos mesmos. Os micro-organismo de Pseudomonas podem incluir Pseudomonas aeruginosa, P. putida, P. cepacia, P. fluorescens e combinações dos mesmos. Os micro-organismos de levedura podem incluir o gênero Saccharomyces e combinações do mesmo.
[038] Em uma modalidade preferencial, a composição contém pelo menos um micro-organismo. Com mais preferência, a composição inclui uma associação de dois ou mais micro-organismos. Contempla-se que, quando dois ou mais microorganismos formam a composição, os micro-organismos sejam cocultivado. Os microorganismos podem ser propagados por métodos conhecidos na técnica. Por exemplo, os micro-organismos podem ser propagados em um meio líquido sob condições anaeróbicas ou aeróbicas. Meios líquidos adequados usados para cultivar microorganismo incluem aqueles conhecidos na técnica.
[039] Em um aspecto, a composição (com ou sem aditivos) inclui um número total de micro-organismos de cerca de 1 a cerca de 1 milhão de unidades formadores de
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14/37 colônia (CFU) por mililitro. De preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 100.000 a cerca de 800.000 CFU por mililitro. Com mais preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 250.000 a cerca de 600.000 CFU por mililitro. Com a máxima preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 300.000 CFU por mililitro.
[040] Em um aspecto, os micro-organismos presentes na composição podem ser vivos ou não vivos. Em um outro aspecto, a composição inclui micro-organismos tanto vivos quanto não vivos. As composições que contêm micro-organismos não vivos podem conter extratos dos micro-organismos em vez do próprio micro-organismo ou além do mesmo. Tais extratos podem ser considerados um produto de fermentação líquido dos micro-organismos vivos. Os extratos de micro-organismos incluem, a título de exemplo, ácidos orgânicos, tais como ácido acético, ácido láctico e/ou ácidos graxos, peptídeos de cadeia pequena, biopolímeros e outros compostos, tais como vitaminas e polióis que são produzidos por micro-organismos e têm capacidade para elicitar um efeito em um ambiente independentemente da situação de vida do microorganismo.
[041] E m algumas modalidades, as composições também podem incluir aditivos.
Aditivos adequados incluem substâncias conhecidas na técnica que podem suportar o crescimento, a produção de metabólitos específicos pelo micro-organismo, alterar o pH, enriquecer para metabólitos-alvo e combinações dos mesmos. Aditivos exemplificativos incluem fontes de carbono (por exemplo, açúcares, melaço, rum, amido, etc.), fontes de nitrogênio, sal inorgânico, ácido orgânico, meios de crescimento, vitaminas, minerais, ácido acético, aminoácidos e semelhantes.
[042] Em ainda um outro aspecto, a presente invenção fornece uma ou mais composições misturadas, em proporções adequadas, com um desodorizador extraído de óleos essenciais e/ou outros aditivos para manter toda a formulação estável ao longo de um período de um ano ou mais. Em uma ou mais modalidades, um desodorizador extraído de óleos essenciais e outros aditivos estão incluídos em uma
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15/37 faixa de cerca de 0,5 a cerca de 3% em peso do volume total (p/v) de caldo de fermentação para renderizar o produto final.
[043] Uma ou mais modalidades dos produtos finais da invenção têm um perfil metagenômico caracterizado por % de Riqueza Relativa de micro-organismos, tais como Actinomycetales, Acetobactor, Bacillales, Bacteroidales, Clostridiales, Cyanobacteria, Lactobacillales e Proteobacteria. De preferência, a porcentagem de Riqueza Relativa compreende Actinomycetales (nível de ordem), Acetobacter (nível de gênero), Bacillales (nível de espécie), Bacteroidales (nível de ordem), Clostridiales (nível de ordem) e Lactobacillales (nível de gênero) em uma faixa de cerca de 1 a cerca de 98%. Com mais preferência, a faixa é de cerca de 20% a cerca de 40%.
[044] Algumas modalidades da invenção têm um perfil metabolômico caracterizado por espectro de 1HMRS com HRMAS do caldo de fermentação que indica a presença de metabolites, tais como ácido acético, glicolipídios, ácido láctico, ácido málico, ácido micólico, fosfolipídios, complexos de polissacarídeo-lipídio, polimixinas, polióis, ácidos graxos de cadeia reta e/ou surfactina. De preferência, o espectro de 1HMRS com HRMAS do caldo de fermentação indica a presença de ácido acético, ácido láctico, ácido málico, polióis, ácidos graxos de cadeia reta. Com mais preferência, ácido acético, ácido láctico, ácido málico, polióis, e/ou ácidos graxos de cadeia reta estão presentes em uma faixa de cerca de 0,5% a cerca de 10,0%. Com a máxima preferência, ácido acético e ácido láctico estão presentes em uma faixa de cerca de 0,5% a cerca de 4,0%.
[045] Em uma modalidade, a composição contém contagens de Bactérias de Ácido Láctico entre cerca de 1,0E+1 a cerca de 1,0E+6. De preferência, a composição inclui contagens de Bactérias de Ácido Láctico de cerca de 1,0E+5 a cerca de 8,0E+5 CFU por mililitro. Com mais preferência, a composição inclui contagens de Bactérias de Ácido Láctico de cerca de 2,50E+5 a cerca de 6,0E+5 CFU por mililitro. Com a máxima preferência, a composição inclui um número total de micro-organismos de cerca de 3,0E+5 CFU por mililitro.
[046] Em uma modalidade, a composição é essencialmente livre de bactérias
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35/37 avaliado com resultados comparáveis como produção padrão (Figura 11)
EXEMPLO 6:
DESENGORDURAMENTO DE PELES DE OVELHA ENTREFINO SEM REDUÇÃO DE PH [0102] Material: 2 x 50 peles de peles de ovelha Entrefino (50 kg de peso descalcinado), sem lã e descalcinadas.
[0103] Desengorduramento: 5% de composto probiótico e 4% emulsificante (tensoativo de baixo HLB com base em um álcool graxo etoxilado).
[0104] 2 lavagens: com emulsificante a 0,2%.
[0105] Remoção de proteína: agente de remoção de proteína enzimática tradicional e emulsificante a 0,3%.
[0106] Curtimento: 0,1% de composto probiótico antes do agente de curtimento. [0107] 50 peles foram processas para azul úmido e 50 peles para branco úmido (curtimento orgânico).
[0108] Em ambos os casos, 2 reduções de pH e 1 elevação de pH não foram necessárias, evitando entre 10% e 15% de NaCI, ácidos fortes como ácido sulfúrico ou fórmico em carbonato de sódio.
[0109] Testes analíticos (ISO 4048) mostraram ~1% de matéria solúvel em diclorometano (dentro das especificações).
EXEMPLO 7:
CURTA PRESERVAÇÃO DE COUROS TRATADOS BOVINOS FRESCOS SEM BACTERICIDAS [0110] Material: 23 peças de couros tratados bovinos frescos (raça europeia).
[0111] Processo: Após o desbaste (puxar a pele, arrancar) no matadouro, os couros tratados foram aparados e enviados para o curtume e descarnados imediatamente na chegada. Os tambores foram carregados com 700 kg de couros tratados descarnados frescos e verdes e lavados com 150% (em peso descarnado) com água a 23 °C durante 10 minutos a 2 rpm. Drenados e foram novamente lavados com água a 100% a 23 °C e 0,05% de produto bioquímico probiótico a sangue, durante
Claims (18)
1. Composição bioquímica probiótica que compreende um caldo de fermentação de micro-organismo com um perfil de impressão digital definido a partir da análise metagenômica e metabolômica, sendo que a dita composição bioquímica probiótica é caracterizada por compreender:
contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre 1,0E+4 e 1,0E+6 CFU/ml;
Bactérias sulfurosas púrpuras; e que são essencialmente livres de micro-organismos patogênicos ou putrefativos, em que o dito caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas;
em que a dita composição bioquímica probiótica tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12 por cento de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2, e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o dito caldo de fermentação compreender adicionalmente pelo menos um dentre ácido acético, ácido láctico, ácido graxo e/ou peptídeos de cadeia pequena.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada por compreender pelo menos três micro-organismos, em que os microorganismos são cocultivados, e em que pelo menos um micro-organismo é selecionado a partir do grupo que consiste em bactérias não sulfurosas púrpuras, chromatianeae, bactérias sulfurosas verdes, bactérias sulfurosas incolores, bactérias verdes filamentosas e combinações das mesmas, e em que pelo menos dois micro-organismos são selecionados a partir do grupo que consiste em espécies Bacillus, espécies Bifidobacterium, espécies Bifidobacterium, espécies Enterococcus, espécies Lactobacillus, espécies Rhodopseudomonas, espécies Saccharomyces e combinações das mesmas.
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4. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, sendo que a composição bioquímica probiótica é caracterizada por ter um valor de HLB de cerca de 7 a cerca de 10.
5. Composição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, sendo que a composição bioquímica probiótica é caracterizada por ter um valor de HLB de cerca de 13 a cerca de 18.
6. Método de produção de couro caracterizado por compreender colocar um couro tratado animal em contato com uma composição bioquímica probiótica, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender colocar o dito couro tratado em contato com a dita composição durante pelo menos um estágio do curtimento do couro selecionado a partir do grupo que consiste em preservação de couro tratado bruto, pré-imersão, imersão, remoção de pelos, decalagem, remoção de proteína, desengorduramento, curtimento, reidratação, recurtimento e/ou engraxamento.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica ser usada para substituir e/ou reduzir pelo menos um biocida químico, enzima, tensoativo, sulfito de sódio, cromo trivalente e/ou agente de engraxamento usado durante pelo menos um dos ditos estágios.
9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica ser usada para aprimorar o desempenho de pelo menos um biocida químico, enzima, tensoativo, sulfito de sódio, cromo trivalente e/ou agente de engraxamento usado durante pelo menos um dos ditos estágios.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado por uma quantidade de sulfito de sódio usada na remoção de pelos ser reduzida em pelo menos 30%.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado por o engraxante sintético e/ou os tensoativos químicos à base de petróleo serem reduzidos em pelo menos 10%, reduzindo, desse modo, uma
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3/4 pegada de carbono do dito processo.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado por o escape de uma quantidade de cromo trivalente usada no dito estágio de curtimento ser aprimorado, reduzindo ou eliminando, desse modo, contaminantes de cromo hexavalente de um efluente durante o dito estágio de curtimento.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica não ser um biocida, e em que as cargas microbianas elevadas são observadas durante o dito estágio de imersão sem danos ao couro tratado.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 13, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica ser eficaz em uma razão entre 0,1 parte a 6 partes em peso dissolvidas em 100 litros de água durante o dito contato.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica compreender adicionalmente pelo menos um dentre um desodorizador extraído de óleos essenciais e/ou um agente estabilizante.
16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 15, caracterizado por a dita composição bioquímica probiótica aumentar a solubilidade de moléculas pouco solúveis em água.
17. Método de redução de sulfito de sódio na produção de produtos de couro, sendo que o dito método é caracterizado por compreender remoção de pelos de um couro tratado animal ao colocar o couro tratado em contato com cal, uma composição bioquímica probiótica e uma quantidade de sulfito de sódio por um período de tempo eficaz para liberar o pelo do dito couro tratado, em que a quantidade de sulfito de sódio usada no dito contato é reduzida em pelo menos 30%, sendo que a dita composição bioquímica probiótica compreende:
um caldo de fermentação de micro-organismo com um perfil de impressão digital definido a partir da análise metagenômica e metabolômica;
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4/4 contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre 1,0E+4 e 1,0E+6 CFU/ml;
Bactérias sulfurosas púrpuras; e que são essencialmente livres de micro-organismos patogênicos ou putrefativos, em que o dito caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas;
em que a dita composição bioquímica probiótica tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12 por cento de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2, e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
18. Uso de uma composição bioquímica probiótica na produção de produtos de couro, sendo que a dita composição bioquímica probiótica é caracterizada por compreender:
um caldo de fermentação de micro-organismo com um perfil de impressão digital definido a partir da análise metagenômica e metabolômica;
contagens de Bactérias de Ácido Láctico Totais entre 1,0E+4 e 1,0E+6 CFU/ml;
Bactérias sulfurosas púrpuras; e que são essencialmente livres de micro-organismos patogênicos ou putrefativos, em que o dito caldo de fermentação é obtido por meio de fermentação de micro-organismos probióticos em um meio sob condições de fermentação definidas;
em que a dita composição bioquímica probiótica tem um valor de pH de <4,0 com atividade na faixa de pH de 2 a 12 por cento de acidez total entre cerca de 0,6 e cerca de 3,2, e um valor de índice de Emulsificação entre cerca de 40% e cerca de 75%.
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