CZ200055A3 - Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití - Google Patents
Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití Download PDFInfo
- Publication number
- CZ200055A3 CZ200055A3 CZ200055A CZ200055A CZ200055A3 CZ 200055 A3 CZ200055 A3 CZ 200055A3 CZ 200055 A CZ200055 A CZ 200055A CZ 200055 A CZ200055 A CZ 200055A CZ 200055 A3 CZ200055 A3 CZ 200055A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- thermoplastic composition
- parts
- production
- composition according
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 69
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 19
- 108010033764 Amylosucrase Proteins 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 11
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 9
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 claims description 6
- 230000036983 biotransformation Effects 0.000 claims description 5
- 239000013543 active substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 3
- 108700023372 Glycosyltransferases Proteins 0.000 claims description 2
- 102000051366 Glycosyltransferases Human genes 0.000 claims description 2
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 claims description 2
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 claims description 2
- 108010073135 Phosphorylases Proteins 0.000 claims description 2
- 102000009097 Phosphorylases Human genes 0.000 claims description 2
- 238000013270 controlled release Methods 0.000 claims description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 2
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 abstract description 71
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 abstract description 71
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 abstract description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 abstract description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 abstract description 11
- 239000011888 foil Substances 0.000 abstract description 9
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 abstract description 8
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 abstract description 8
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 41
- 239000010408 film Substances 0.000 description 26
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 23
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 21
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 21
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 15
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 15
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 12
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 12
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 12
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 12
- 229920000856 Amylose Polymers 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 229920000945 Amylopectin Polymers 0.000 description 10
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 10
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N alpha-ketodiacetal Natural products O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 10
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 10
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 10
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 9
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 7
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 7
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 6
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 6
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 6
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 6
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 5
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 5
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 5
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 5
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 5
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 5
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 5
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 5
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 5
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 5
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 5
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 5
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 5
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 5
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 4
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 4
- 229910001413 alkali metal ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 4
- 125000005341 metaphosphate group Chemical group 0.000 description 4
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 4
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 4
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 4
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 4
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 235000019830 sodium polyphosphate Nutrition 0.000 description 4
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 4
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 3
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 3
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 3
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 3
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 3
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 3
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 3
- 229920008262 Thermoplastic starch Polymers 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 3
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000002210 biocatalytic effect Effects 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 3
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 3
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 3
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 3
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 3
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004628 starch-based polymer Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DBTMGCOVALSLOR-DEVYUCJPSA-N (2s,3r,4s,5r,6r)-4-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-4-[(2s,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](CO)O[C@H](O)[C@@H]2O)O)O[C@H](CO)[C@H]1O DBTMGCOVALSLOR-DEVYUCJPSA-N 0.000 description 2
- UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4-dimethylphenyl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1=CC=C(C)C=C1C UWFRVQVNYNPBEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000106483 Anogeissus latifolia Species 0.000 description 2
- 235000011514 Anogeissus latifolia Nutrition 0.000 description 2
- 241000416162 Astragalus gummifer Species 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000002322 Egg Proteins Human genes 0.000 description 2
- 108010000912 Egg Proteins Proteins 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 2
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001922 Gum ghatti Substances 0.000 description 2
- 229920001543 Laminarin Polymers 0.000 description 2
- 239000005717 Laminarin Substances 0.000 description 2
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010084695 Pea Proteins Proteins 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical class OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- 229920001218 Pullulan Polymers 0.000 description 2
- 239000004373 Pullulan Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 2
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 2
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 2
- 239000011942 biocatalyst Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 description 2
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 description 2
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 description 2
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 2
- CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N creatine Chemical compound NC(=[NH2+])N(C)CC([O-])=O CVSVTCORWBXHQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 239000003974 emollient agent Substances 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 2
- 125000002791 glucosyl group Chemical group C1([C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O1)CO)* 0.000 description 2
- 235000019314 gum ghatti Nutrition 0.000 description 2
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 2
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 235000019702 pea protein Nutrition 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 2
- 235000019423 pullulan Nutrition 0.000 description 2
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 2
- AQMNWCRSESPIJM-UHFFFAOYSA-M sodium metaphosphate Chemical compound [Na+].[O-]P(=O)=O AQMNWCRSESPIJM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000019983 sodium metaphosphate Nutrition 0.000 description 2
- UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K sodium trimetaphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UGTZMIPZNRIWHX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L zinc;1-(5-cyanopyridin-2-yl)-3-[(1s,2s)-2-(6-fluoro-2-hydroxy-3-propanoylphenyl)cyclopropyl]urea;diacetate Chemical compound [Zn+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CCC(=O)C1=CC=C(F)C([C@H]2[C@H](C2)NC(=O)NC=2N=CC(=CC=2)C#N)=C1O UHVMMEOXYDMDKI-JKYCWFKZSA-L 0.000 description 2
- PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N ε-Caprolactone Chemical compound O=C1CCCCCO1 PAPBSGBWRJIAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 1
- HBDJFVFTHLOSDW-DNDLZOGFSA-N (2r,3r,4r,5r)-2,3,5,6-tetrahydroxy-4-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxyhexanal;hydrate Chemical compound O.O=C[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O HBDJFVFTHLOSDW-DNDLZOGFSA-N 0.000 description 1
- WDQLRUYAYXDIFW-RWKIJVEZSA-N (2r,3r,4s,5r,6r)-4-[(2s,3r,4s,5r,6r)-3,5-dihydroxy-4-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-6-[[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxymethyl]oxan-2-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 WDQLRUYAYXDIFW-RWKIJVEZSA-N 0.000 description 1
- YBBLOADPFWKNGS-UHFFFAOYSA-N 1,1-dimethylurea Chemical compound CN(C)C(N)=O YBBLOADPFWKNGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 1,4-bis(2-ethylhexyl) sulfosuccinate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)CC(S(O)(=O)=O)C(=O)OCC(CC)CCCC HNSDLXPSAYFUHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 1-palmitoyl-2-arachidonoyl-sn-glycero-3-phosphocholine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OC[C@H](COP([O-])(=O)OCC[N+](C)(C)C)OC(=O)CCC\C=C/C\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCC IIZPXYDJLKNOIY-JXPKJXOSSA-N 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MOMKYJPSVWEWPM-UHFFFAOYSA-N 4-(chloromethyl)-2-(4-methylphenyl)-1,3-thiazole Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1C1=NC(CCl)=CS1 MOMKYJPSVWEWPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 4-[6-[(3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl)oxymethyl]-3,5-dihydroxy-4-methoxyoxan-2-yl]oxy-2-(hydroxymethyl)-6-methyloxane-3,5-diol Chemical compound OC1C(OC)C(O)COC1OCC1C(O)C(OC)C(O)C(OC2C(C(CO)OC(C)C2O)O)O1 SATHPVQTSSUFFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 1
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 1
- 240000008025 Alternanthera ficoidea Species 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 229920001685 Amylomaize Polymers 0.000 description 1
- 229920000189 Arabinogalactan Polymers 0.000 description 1
- 239000001904 Arabinogalactan Substances 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 102000004506 Blood Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010017384 Blood Proteins Proteins 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 235000000378 Caryota urens Nutrition 0.000 description 1
- 235000014036 Castanea Nutrition 0.000 description 1
- 241001070941 Castanea Species 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 102000008186 Collagen Human genes 0.000 description 1
- 108010035532 Collagen Proteins 0.000 description 1
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000163 Cycas revoluta Species 0.000 description 1
- 235000008601 Cycas revoluta Nutrition 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002307 Dextran Polymers 0.000 description 1
- 229920002085 Dialdehyde starch Polymers 0.000 description 1
- 102000016942 Elastin Human genes 0.000 description 1
- 108010014258 Elastin Proteins 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 1
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 1
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206672 Gelidium Species 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 244000020551 Helianthus annuus Species 0.000 description 1
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 1
- HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N Heparin Chemical compound OC1C(NC(=O)C)C(O)OC(COS(O)(=O)=O)C1OC1C(OS(O)(=O)=O)C(O)C(OC2C(C(OS(O)(=O)=O)C(OC3C(C(O)C(O)C(O3)C(O)=O)OS(O)(=O)=O)C(CO)O2)NS(O)(=O)=O)C(C(O)=O)O1 HTTJABKRGRZYRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 229920001202 Inulin Polymers 0.000 description 1
- 229920001491 Lentinan Polymers 0.000 description 1
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 description 1
- 235000019759 Maize starch Nutrition 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 244000151018 Maranta arundinacea Species 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 235000010103 Metroxylon rumphii Nutrition 0.000 description 1
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N N-methylacetamide Chemical compound CNC(C)=O OHLUUHNLEMFGTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 108010064851 Plant Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002305 Schizophyllan Polymers 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 108010073771 Soybean Proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- FTNIPWXXIGNQQF-UHFFFAOYSA-N UNPD130147 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(OC3C(OC(OC4C(OC(O)C(O)C4O)CO)C(O)C3O)CO)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FTNIPWXXIGNQQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LUEWUZLMQUOBSB-UHFFFAOYSA-N UNPD55895 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(OC3C(OC(O)C(O)C3O)CO)C(O)C2O)CO)C(O)C1O LUEWUZLMQUOBSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010057362 Underdose Diseases 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 229920002494 Zein Polymers 0.000 description 1
- LOPKSUUTTFZXSY-UHFFFAOYSA-N [Na].CCCCC Chemical compound [Na].CCCCC LOPKSUUTTFZXSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000000783 alginic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229960001126 alginic acid Drugs 0.000 description 1
- 150000004781 alginic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005376 alkyl siloxane group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000010539 anionic addition polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229940053200 antiepileptics fatty acid derivative Drugs 0.000 description 1
- 235000019312 arabinogalactan Nutrition 0.000 description 1
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000015895 biscuits Nutrition 0.000 description 1
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 description 1
- 235000012970 cakes Nutrition 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001436 collagen Polymers 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229960003624 creatine Drugs 0.000 description 1
- 239000006046 creatine Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N divinyl sulfone Chemical class C=CS(=O)(=O)C=C AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008298 dragée Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000009447 edible packaging Methods 0.000 description 1
- 239000007938 effervescent tablet Substances 0.000 description 1
- 210000002969 egg yolk Anatomy 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 229920002549 elastin Polymers 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 1
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 1
- QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-2-enoic acid Chemical class C=C.OC(=O)C=C QHZOMAXECYYXGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N ethenylcyclopentane Chemical compound C=CC1CCCC1 BEFDCLMNVWHSGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 235000012438 extruded product Nutrition 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 description 1
- 239000002778 food additive Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 108700014210 glycosyltransferase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 159000000011 group IA salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 229920000669 heparin Polymers 0.000 description 1
- 229960002897 heparin Drugs 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 1
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N inulin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)OC[C@]1(OC[C@]2(OC[C@]3(OC[C@]4(OC[C@]5(OC[C@]6(OC[C@]7(OC[C@]8(OC[C@]9(OC[C@]%10(OC[C@]%11(OC[C@]%12(OC[C@]%13(OC[C@]%14(OC[C@]%15(OC[C@]%16(OC[C@]%17(OC[C@]%18(OC[C@]%19(OC[C@]%20(OC[C@]%21(OC[C@]%22(OC[C@]%23(OC[C@]%24(OC[C@]%25(OC[C@]%26(OC[C@]%27(OC[C@]%28(OC[C@]%29(OC[C@]%30(OC[C@]%31(OC[C@]%32(OC[C@]%33(OC[C@]%34(OC[C@]%35(OC[C@]%36(O[C@@H]%37[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O%37)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%36)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%35)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%34)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%33)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%32)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%31)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%30)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%29)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%28)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%27)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%26)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%25)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%24)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%23)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%22)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%21)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%20)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%19)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%18)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%17)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%16)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%15)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%14)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%13)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%12)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%11)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O%10)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O9)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O8)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O7)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O6)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O5)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O4)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 JYJIGFIDKWBXDU-MNNPPOADSA-N 0.000 description 1
- 229940029339 inulin Drugs 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 235000010445 lecithin Nutrition 0.000 description 1
- 239000000787 lecithin Substances 0.000 description 1
- 229940067606 lecithin Drugs 0.000 description 1
- 235000021374 legumes Nutrition 0.000 description 1
- 229940115286 lentinan Drugs 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- FJCUPROCOFFUSR-UHFFFAOYSA-N malto-pentaose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(OC3C(C(O)C(O)C(CO)O3)O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 FJCUPROCOFFUSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYQJCPNSAVWAFU-UHFFFAOYSA-N malto-tetraose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(OC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)C(CO)O1 UYQJCPNSAVWAFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FJCUPROCOFFUSR-GMMZZHHDSA-N maltopentaose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O[C@H]([C@H](O)CO)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O[C@@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O3)O)[C@@H](CO)O2)O)[C@@H](CO)O1 FJCUPROCOFFUSR-GMMZZHHDSA-N 0.000 description 1
- LUEWUZLMQUOBSB-OUBHKODOSA-N maltotetraose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O[C@@H]3[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-OUBHKODOSA-N 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006082 mold release agent Substances 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- VZORGPCQYCYZLZ-UHFFFAOYSA-E nonasodium;2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O VZORGPCQYCYZLZ-UHFFFAOYSA-E 0.000 description 1
- 230000009965 odorless effect Effects 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000012860 organic pigment Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 235000013808 oxidized starch Nutrition 0.000 description 1
- 125000004043 oxo group Chemical group O=* 0.000 description 1
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 description 1
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 description 1
- 150000003017 phosphorus Chemical class 0.000 description 1
- 230000010399 physical interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 230000000485 pigmenting effect Effects 0.000 description 1
- 235000021118 plant-derived protein Nutrition 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000019828 potassium polyphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- KZJPVUDYAMEDRM-UHFFFAOYSA-M silver;2,2,2-trifluoroacetate Chemical compound [Ag+].[O-]C(=O)C(F)(F)F KZJPVUDYAMEDRM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H sodium hexametaphosphate Chemical compound [Na]OP1(=O)OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])OP(=O)(O[Na])O1 GCLGEJMYGQKIIW-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 235000019982 sodium hexametaphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004334 sorbic acid Substances 0.000 description 1
- 235000010199 sorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940075582 sorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 229940001941 soy protein Drugs 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 description 1
- UDEJEOLNSNYQSX-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2,4,6,8-tetraoxido-1,3,5,7,2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5},8$l^{5}-tetraoxatetraphosphocane 2,4,6,8-tetraoxide Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P1(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)OP([O-])(=O)O1 UDEJEOLNSNYQSX-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000009757 thermoplastic moulding Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N triacetic acid Chemical compound CC(=O)CC(=O)CC(O)=O ILJSQTXMGCGYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 description 1
- 235000019871 vegetable fat Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 239000012991 xanthate Substances 0.000 description 1
- 239000005019 zein Substances 0.000 description 1
- 229940093612 zein Drugs 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Termoplastická směs na bázi biopolymerů, připravitelná
smícháním (A) 100 hmotnostních dílů biokataliticky
vyrobeného 1,4-a-polyglukanu, (B) až do 400 hmotnostních
dílů termoplasticky zpracovatelného polymemího materiálu
např. škrobů, proteinů, polysacharidů, rozdílného od (A), (C)
vody v množství, které postačí k plastifikaci směsi, (D)
nejméně jednoho změkčovadla např. glycerinu,
dimethylacetamidu v množství od 10 hmotnostních dílů do
poloviny součtu hmotnostních dílů (A) a (B), a (E) případně
až do ((A) + (B)) hmotnostních dílů dalších obvyklých přísad.
Při způsobu výroby termoplastické směsi se jednotlivé složky
směsi smíchají, a za vnášení tepelné a mechanické energie se
směs plastifikuje. Použití této směsi k výrobě v podstatě
biologicky odbouratelných tvarových těles a folií,.
Description
Termoplastická směs na bázi 1,4-a-D-polyglukanu, způsob její výroby a její použití
Oblast techniky
Vynález se týká termoplastických směsí na bázi
1,4-a-D-polyglukanu, výroby takových směsí a rovněž jejich použití k výrobě biologicky odbouratelných tvarových těles, jako tvarových dílů nebo folií. Obzvláště se předložený vynález vztahuje na termoplastické směsi toho druhu, kde použitý 1,4-a-D-polyglukan je vyroben biokatalyticky.
Dosavadní stav techniky
V posledních letech získalo používání materiálů na bázi dorůstajících surovin na významu i na objemu. Takové biopolymery, jako příkladně škroby nebo protein jsou na rozdíl od polymerů na bázi ropy, jako příkladně polyethylen, polypropylen nebo polystyren a tak dále, biologicky odbouratelné. Navíc jsou biopolymery dostupné bez omezení, zatímco polymery na bázi ropy j sou vzhledem k omezenému výskytu ropy k dispozici pouze v konečném množství.
Často vznikají biopolymery jako vedlejší nebo odpadní produkty při výrobě jiných produktů, příkladně v rostlině oblasti jako stavební podpůrné látky u rostlin a při získávání potravin.
Navíc jsou biopolymery neutrální z hlediska oxidu uhličitého, to znamená, že při jejich odbourávání nevznikají žádné škodlivé vedlejší produkty, které by přispívaly ke
• · · · · · · skleníkovému efektu.
V rámci rozšířeného používání biopolymerů pro mnmohostranné oblasti užití, obzvláště škrobu jako přirozeného a tím fyziologicky snášeného a odbouratelného materiálu, byly vyvinuty postupy, které umožňují zpracovávat škrob pomocí známých technik pro zpracování plastů, jako příkladně vstřikové lití a extruze.
Tak se příkladně popisuje v EP 0 599 535, VO 90/05161 a ve VO 92/04408 způsob výroby termoplastického škrobu z nativního, to znamená přirozeně se vyskytujícího škrobu a jeho derivátů za přídavku vody, změkčovadel a případně dalších aditiv za spolupůsobení tepla a mechanické energie a rovněž jeho použití k výrobě tvarových těles.
Mezi jiným je známé používání termoplastického škrobu k výrobě střívek na uzeniny (EP 0 709 030) a obalových folií pro zpracování masa (USP 2 729 565). Také zde je využíván přirozený škrob.
Přes tyto značné výhody biopolymerů oproti obvyklým syntetickým polymerům se jejich používání nemohlo neomezeně rozšířit. Podstatným důvodem pro to je, že biopolymery jako všechny přirozeně se vyskytující látky vykazují značné kolísání ve stavbě i struktuře a tím není zaručena potřebná reprodukovatelnost a tím rovnoměrná kvalita produktu.
Škrob vykazuje jako jeden z mnohaslibných zástupců dorůstajících surovin vysloveně nehomogenní stavbu a složení. Podle původu (přirozený původ) škrobu výrazně kolísá obsah jeho součástí amylosy a amylopektinu.
Navíc může amylosa, lineární, 1,4-vázaný poly-a-Dglukan, který má molekulovou hmotnost asi 50 000 až 150 000 Daltonů, a amylopektin, vysoce rozvětvený 1,4- a 1,6-vázaný polyglukan s molekulovou hmotností asi 300 000 až 2 000 000 Daltonů, vykazovat široké rozdělení molekulových hmotností.
Přechody od vysoce rozvětvených k lineárním strukturám jsou proměnlivé a proto může jedna rostlina vykazovat široké spektrum různě rozvětvených škrobů, což těměř znemožňuje ostré oddělení.
Podle rostlinného původu kolísá poměr amylosy k amylopektinu. Příkladně škrob z brambor obsahuje 20 % hmotnostních amylosy a asi 80 % hmotnostních amylopektinu, oproti tomu škrob z kukuřice asi 50 % hmotnostních amylosy a 50 % hmotnostních amylopektinu. Navíc kolísá poměr v jedné rostlině podle vlastností půdy, příjmu hnojiv, sezoních klimatických rozdílů a tak podobně.
Vedle této vysloveně strukturní nejednotnosti, která se, jak bylo popsáno, může projevovat v širokém rozdělení molekulových hmotností nebo směsí z polymerů rozdílného prostorového uspořádání, obsahují biopolymery další součásti jako nízkomolekulární sloučeniny, příkladně tuky a oleje, které se od biopolymerů jen těžko oddělují a při dalším zpracování působí nevýhodně.
Byly proto činěny pokusy vyrobit biopolymery, příkladně polysacharidy a škroby fermentačně za použití mikroorganismů (VO 95/31553). Takto získané biopolymery však rovněž vykazují široký rozptyl molekulových hmotností a nemohou se definitivně reprodukovat.
• ·
Navíc se tímto způsobem získají biopolymery ve směsi s použitými mikroorganismy případně jejich zbytky a rovněž se zbytky živného media, nutného k fermentaci. Dělení, obzvláště když produkt vzniká intracelulárně a organismus se nejprve musí desintegrovat, je velmi nákladné, přičemž nečistoty zčásti nelze úplně eliminovat.
Navíc je možné fermentačním způsobem vyrobit jen omezená množství biopolymerů, což je způsobeno mezi jiným velmi malým výtěžkem v prostoru a čase.
Rovněž byly podnikány pokusy optimalizovat škrob nebo jiné biopolymery tak, že se rostliny, z nichž se získávají biopolymery, upravují genovými technikami. Tak příkladně popisuje VO 94/03049 výrobu a použití škrobu s vysokým obsahem amylosy, který se může získat z kukuřice upravené genovými technikami. Přetrvávají popsané nevýhody z hlediska jednotnosti přirozených polymerů a rovněž z hlediska znečištění jinými přirozenými složkami.
Z oblasti zpracování polymerů obvyklými plastikářskými zpracovatelskými technikami je však známo, že reprodukovatelnost a kvalita výrazně závisí na jednotnosti a čistotě výchozí látky. K zaručení produktů vysoké kvality musí být tyto výchozí látky jasně definovatelné a charakterizovatelné.
Úkolem předloženého vynálezu je proto dát k dispozici termoplastickou směs na bázi biopolymerů, která by nevykazovala výše uvedené nevýhody a se kterou se mohou vyrábět reprodukovatelná tvarová tělesa s rovnoměrnou kvalitou.
Obzvláště maj í takto vyrobitelná tvarová tělesa vykazovat zlepšené vlastnosti, jako vynikající mechanické vlastnosti a dobré vlastnosti jako bariéra pro plyny a kapaliny.
Podstata vynálezu
Tento úkol je řešen přípravou termoplastické směsí na bázi biopolymerů, získatelné smícháním (A) 100 hmotnostních dílů biokatalyticky vyrobeného
1,4-a-polyglukanu, (B) až do 400 hmotnostních dílů termoplasticky zpracovatelného polymerního materiálu rozdílného od (A), (C) vody v množství, které postačí k plastifikaci směsi, (D) nejméně jednoho změkčovadla v množství od 10 hmotnostních dílů až do poloviny součtu hmotnostních dílů (A) a (B) a (E) případně až do ((A) + (B)) hmotnostních dílů dalších obvyklých přísad, přičemž obsah vody složek (A) a (B) se matematicky koriguje na nulu.
Výhodné formy provedení jsou předmětem závislých patentových nároků.
Přípravou této termoplastické směsi se podařilo vhodným způsobem vytvořit termoplasticky zpracovatelnou směs
na bázi biopolymerů, která má vynikající termoplastickou zpracovatelnost, reprodukovatelnost a kterou je možné získat v rovnoměrné kvalitě a tak ji moci zpracovávat na tvarové díly s rovněž rovnoměrnou kvalitou.
Úkolem vynálezu je také způsob výroby termoplastické směsi pro extrudáty nebo granuláty a rovněž použití termoplastické směsi.
1.4- a-D-polyglukan použitý podle vynálezu jako složka (A) se vyrábí biokatalyticky.
1.4- a-polyglukan je jako amylosa vybudován z 1,4-aglykosidicky spojených glukosových jednotek a je lineární.
V protikladu k amylose, která je i ve vysokomolekulárním stavu velmi dobře rozpustná ve vodě, je odpovídajícím způsobem biokatalyticky vyrobený 1,4-a-D-polyglukan ve vodě nerozpustný.
Na rozdíl od škrobu, případně amylosy z přírodního škrobu, který vzniká podle druhu rostliny, místa původu, podmínek pěstování a tak dále ve velmi rozdílné kvalitě, má biokatalyticky vyrobený 1,4-a-polyglukan rovnoměrnou, jednotnou kvalitu.
Další výhodou proti přírodnímu škrobu je, že biokatalyticky vyrobený 1,4-a-polyglukan na rozdíl od škrobu nevzniká ve formě zrn, která při termoplastickém zpracování ztěžují rovnoměrné rozpuštění, případně při nedostatečném rozpuštění mohou vést k produktům nižší kvality.
Na základě velmi malé rozpustnosti ve vodě je 1,4-apolyglukan ideálním přírodním materiálem pro použití, kde
představuje botnatelnost nebo přijímání vody kritický parametr, příkladně u obalů pro potraviny.
Souhrne lze konstatovat, že biotechnicky vyrobený
1.4- a-polyglukan vzniká na rozdíl od škrobu v homogení kvalitě, je lépe zpracovatelný a tím vede k produktům vysoké a rovnoměrné jakosti.
Biokatalyzou, zvanou také biotransformací, vyrobený
1.4- a-D-polyglukan znamená v rámci vynálezu, že 1,4-a-D-polyglukan se vyrábí katalytickou reakcí monomerních stavebních jednotek jako jsou oligomerní sacharidy, příkladně mono- a disacharidy, přičemž se tak zvaný biokatalyzátor, obvykle enzym, použije za vhodných podmínek.
Biokatalytickým způsobem získaný polyglukan se vyznačuje velmi úzkým rozdělením molekulových hmotností.
Mírou pro rozdělení molekulových hmotností je nejednotnost U kde U = (Mw/Mn)-1, přičemž Mw/Mn se také označuje jako polydisperzita.
Vyskytují-li se v jednom polymeru pouze polymerní řetězce s jednotnou délkou, pak je Mw a Mn identické a Mw/Mn je rovno 1. Pro nejednotnost U vyplývá v tomto případě hodnota 0. To znamená, že čím více se hodnota U vzdaluje od 0, tím nejednotnější je polymer.
1,4-a-D-polyglukany používané podle vynálezu vykazují obvykle hodnotu U asi 0,1 až 2,0, s výhodou asi 0,2 až 1 a obzvláště výhodně asi 0,2 až 0,8. To odpovídá polydisperzitě asi 1,1 až 3,0, 1,2 až 2 a 1,2 až 1,8.
• ·
Ve srovnání s tím se při radikálové polymeraci získá polydisperzita v hodnotě 2 až 10, při tak zvané živé anionické polymeraci 1,1 až 1,8 a při polykondenzaci 2 až 10.
1,4-a-D-polyglukany používané podle vynálezu tak vykazují rozdělení molekulových hmotností, které je srovnatelné s molekulovým rozdělením synteticky vyrobených polymerů.
Podle toho se mohou podle potřeby vyrábět polyglukany s rozdílnými molekulovými hmotnostmi definovaným způsobem, které navíc nevykazují žádná rozvětvení a zesíťování a jsou jednotně lineární.
Znečištěniny, jako oleje a tuky a rovněž zbytky mikroorganismů a tak dále, jejichž vzniku se u přírodních škrobů nebo fermentační výrobě nedá zabránit, jsou na základě reakčních podmínek vyloučeny.
Pro výrobu polyglukanu použitého podle vynálezu se může v zásadě použít každý enzym, který z vhodných stavebních prvků tvoří 1,4-a-polyglukan. Vhodné jsou příkladně glykosyltransferázy jako amylocukroza a fosforyláza.
Způsob biokatalytické výroby 1,4-a-polyglukanu se příkladně popisuje ve VO 95/31553.
Podle tohoto způsobu se smíchá roztok sacharozy s amylosukrázou, přičemž se za štěpení cukerné vazby tvoří přímo
1,4-a-polyglukan a fruktoza. Fruktoza tvořená jako vedlejší produkt se může snadno oddělit a používat dále.
Termoplastická směs obsahuje podle vynálezu 20 až 100 hmotnostních dílů. s výhodou 40 až 80 hmotnostních dílů • · · · · ·
1,4-α-polyglukanu.
Molekulové hmotnosti Mw polyglukanů používaných podle vynálezu mohou podle účelu použití kolísat v širokých mezích .
S výhodou se použijí 1,4-a-polyglukany s molekulovou hmotností M,, v rozmezí 1 x 10^ až 5 x 10^ a zcela obzvláště w výhodně 1 x 10^ až 5 x 10^.
Jako složka (B) použitý, termoplasticky zpracovatelný polymerní materiál rozdílný od složky (A) je volitelnou složkou.
Jedná se přitom s výhodou o v podstatě biologicky odbouratelný polymerní materiál, který může být ve směsi obsažen v množství až 400 hmotnostních dílů, vztaženo na složku A. Jako složka (B) přicházejí v úvahu také dvě nebo více takových sloučenin.
Pro případ, kdy se má termoplastická směs používat k výrobě obalů na potraviny a tak dále, zvolí se s výhodou jako složka (B) fyziologicky snášený polymerní materiál.
Jako složka (B) se může obzvláště používat jeden nebo několik škrobů, jeden nebo několik jejich derivátů nebo směsí škrobů a derivátů škrobů. Může se přitom jednat o přírodní, chemicky modifikované, fermentační nebo rekombinantní škroby a/nebo deriváty jmenovaných škrobů.
Důležitá skupina škrobů zahrnuje škroby získané z rostlinných surovin. K nim patří mezi jiným škroby z hlíz, jako brambory, maniok, maranta, batata, ze semen jako pšenice, • ·
• ·· ··· · · 9 9 kukuřice, žito, rýže, ječmen, proso, oves, sorghum, z plodů jako kaštany, žaludy, fazole, hrách, jiné luštěniny, banány a rovněž z rostlinné dřeně, příkladně palmy ságo.
Škroby používané v rámci vynálezu sestávaj í v podstatě z amylázy a amylopektinu v proměnlivých množstevních poměrech.
Obzvláště dobré výsledky se docilují mezi jiným se škroby z brambor (příkladně Toffena firmy Sudstárke) a kukuřice (příkladně Maize Starch firmy National Starch).
Molekulové hmotnosti škrobů použitých podle vynálezu se mohou měnit v širokém rozmezí. Pro termoplastické směsi podle vynálezu jsou použitelné příkladně takové škroby, které v podstatě sestávají ze směsi amylozy a amylopektinu, s výhodou s molekulovou hmotností Mw v rozmězí mezi 5 x 10^ a 1 χ 107. Výhodné jsou obzvláště polymery s dlouhým řetězcem s molekulovou hmotností M,, mezi 1 x 10^ a 5 x 10^.
w
Vedle škrobů přírodního přirozeného původu se mohou používat také takové škroby, které jsou chemicky modifikovány, získány fermentačně nebo jsou rekombinantního původu.
Jako chemicky modifikované škroby se ve vynálezu rozumí takové škroby, u nichž byly chemickou cestou změněny vlastnosti ve srovnání s přirozenými vlastnostmi. Toho se v podstatě dosahuje reakcemi analogickými polymeraci, při nichž se škrob zpracovává s mono-, bi- nebo polyfunkčními reagenciemi případně oxidačními prostředky. Přitom s výhodou reagují hydroxyskupiny polyglukanu škrobu etherifikaci, esterifikaci nebo selektivní oxidací. Další možnost spočívá v modifikaci, která spočívá v radikálově iniciované roubová• · · · · · • · · né kopolymerací kopolymerovatelných nenasycených monomerů na škrobový řetězec.
Ke zvláštním chemicky modifikovaným škrobům patří mezi jiným estery škrobu jako xantogenáty, acetáty, fosfáty, sulfáty, nitráty, ethery škrobu jako příkladně neionické, anionické nebo kationické ethery škrobu, oxidované škroby jako příkladně dialdehydškrob, karboxyškrob, škroby odbourané persulfátem a obdobné látky. Dále škroby, které byly modifikovány anionickými skupinami nebo kationickými skupinami nebo také neionickými skupinami.
Fermentační škroby jsou ve významu tohoto slova v rámci vynálezu škroby, které se získávají fermentačními procesy za použití organismů vyskytujících se v přírodě jako houby, řasy nebo bakterie nebo se získávají za zapojení a spoluúčasti fermentačních procesů. Příklady škrobů z fermentačních procesů zahrnují kromě dalších arabskou gumu a příbuzné polysacharidy (Gellan Gum, Gum Ghatti, Gum Karaya, Gum Tragacanth) , xanthan, emulsan, rhamsan, wellan, schizophyllan, polygalakturonáty, laminarin, amylosa, amylopektin a pektiny.
Škroby rekombinantního původu nebo rekombinantními škroby jsou míněny škroby, které se získávají fermentačními procesy za použití organismů nevyskytujících se v přírodě, ale za pomoci přirozených organismů modifikovaných genovýmitechnikami, jako houby, řasy nebo bakterie nebo se získávají za zapojení a spoluúčasti fermentačních procesů. Příklady škrobů z fermentačních, genovými technikami modifikovaných procesů jsou mimo jiné amyloza, amylopektin další polyglukany .
Konečně je možné za použití derivátů jednotlivých jmenovaných škrobů získat výhodné termoplastické směsi. Přitom znamenají výrazy deriváty škrobů nebo škrobové deriváty zcela obecně modifikované škroby, to znamená takové škroby, u kterých byl ke změně jejich vlastností změněn přirozený poměr amylosa/amylopektin, bylo provedeno předběžné mazovatění, byly podrobeny parciálnímu hydrolytickému odbourání nebo byly chemicky připraveny jejich deriváty.
Obzvláště příznivé termoplastické směsi se také získají, jestliže se jako složka (B) použijí škroby (příkladně obzvláště bramborový škrob), které obsahuj i pokud možno nepatrný podíl jiných sloučenin, které se nepočítají k sacharidům (příkladně proteiny, tuky, oleje) a/nebo se použijí ionické škroby.
Ke složkám (B) s úspěchem použitelným v rámci vynálezu patří také proteiny. Příklady jsou mezi jiným želatina, rostlinné proteiny, jako slunečnicový protein, sojový protein, pšeničný protein, protein ze semen bavlny, protein z hrášku, protein z burských oříšků, protein ze semen řepky, proteiny z plasmy, bílek, žloutek a podobně.
Příznivé směsi poskytují také přídavky zeinu, glutenu (kukuřice, brambory), albuminu, kaseinu, kreatinu, kolagenu, elastinu, fibrinu a/nebo mléčného proteinu.
Zajímavé jako složka (B) jsou také polysacharidy. S výhodou se použijí ve vodě rozpustné polysacharidy jako kyselina alginová a její soli, Carrageenane, Furcellaran, Guar Gum, Agar-Agar, Gum Arabicum a příbuzné polysacharidy (Gum Ghatti, Gum Karaya, Gum Tragacanth), Tamarind Gum, Xanthan Gum, Aralia Gum, Johannesbrot Gum, (locust beán gum), • · arabinogalaktan, pullulan, chitosan, dextrin, celulóza.
Příznivě se může projevit také přísada lentinanu, laminarinu, chitinu, heparinu, inulinu, agarozy, galaktanu, kyseliny hyaluronové, dextranů, dextrinů, poly-e-kaprolaktonu a/nebo glykogenu.
Termoplastická směs podle vynálezu se výpočtem koriguje z hlediska obsahu složek (A) a (B) na obsah vody 0 %. To znamená, že se stanoví obsah vody složek (A) a (B) a při odměřování použitých hmotnostních dílů se přiměřeně odečte, ale zohlední se při odměřování složky (C).
Složka (C), voda, je ve směsi podle vynálezu podstatnou složkou.
Množství vody, které je nutné pro plastifikaci, může podle druhu použité směsi kolísat v širokých mezích.
Pokud je množství přidané vody příliš malé, pak je destrukturace a homogenizace směsi nedostatečná. Pokud je obsah vody příliš vysoký, vzniká nebezpečí, že viskozita směsi bude příliš nízká. Obvykle je ve směsi podle vynálezu dostatečné množství vody 1 hmotnostního dílu až do tří čtvrtin, obzvláště až do poloviny součtu hmotnostních dílů (A) a (B). S výhodou činí obsah vody mezi 5 a ((A) + (B))/1,3 hmotnostních dílů, obzvláště výhodně je podíl vody mezi 10 a ((A) + (B))/1,3 hmotnostních dílů.
V těchto výhodných oblastech dochází k optimální plastif ikaci směsi, to znamená destrukturaci škrobu, homogenizaci směsi a rovněž její termoplastifikaci.
··· ··· ··· ·· · «· · · · · ·
Množství vody (C) zahrnuje vedle skutečně dodané vody také výpočtem zohledněné obsahy vody ostatních složek, obzvláště množství vody ve vázané nebo obsažené ve složkách (A) a (B) .
Původ složky (C) již v podstatě není kritický. Může se použít VE-voda, deionizovaná voda nebo stejně tak dobrá voda vodovodní nebo voda jiného původu, pokud je obsah solí nebo jiných cizích látek ve vodě se zřetelem na zamýšlené použití tolerovatelný.
Složka (D) je obsažena ve směsi podle vynálezu jako podstatná složka.
Jedno nebo více změkčovadel je ve směsi podle vynálezu obsaženo v množství v rozmezí 10 hmotnostních dílů až k polovině hmotnostních dílů (A) a (B). Pokud je obsah změkčujících sloučenin pod 10 hmotnostními díly, pak není plastifikace dostatečná, dokonce ani při vynaložení většího množství mechanické a/nebo tepelné energie. Pokud překročí obsah rozpouštědla množství odpovídající polovině součtu hmotnostních dílů (A) a (B), nepozoruje se žádné významné zlepšení plastifikace směsi.
Příznivá jsou množství změkčovadel v rozmezí 12,5 až ((A) + (B))/2 hmotnostních dílů, obzvláště výhodný je obsah změkčovadel v rozmezí 15 až ((A) + (B))/4 hmotnostních dílů.
Optimální obsah změkčovadel pro každý jednotlivý případ se řídí podle ostatních složek a měl by se účelným způsobem stanovit pro každou formulaci zvlášť.
Použitelné jsou všechny indiferentní, s výhodou orga15
nické substance obecně s nízkým tlakem par, které vstupují ve vzájemné fyzikální působení se složkami (A) a případně (B) a tvoří s nimi homogenní systém, a to bez chemické reakce, s výhodou pomocí jejich schopnosti rozpouštění a botnání, ale také i bez nich.
Složka (D) použitá podle vynálezu propůjčuje směsi s výhodou sníženou teplotu tuhnutí, zvýšenou schopnost tvarování , zvýšené elastické vlastnosti, sníženou tvrdost a případně zvýšenou soudržnost.
Výhodná změkčovadla podle vynálezu jsou bez zápachu, bez barvy, odolná vůči světlu, chladu i teplu, pouze málo nebo vůbec hygroskopická, odolná proti vodě, nepoškozující zdraví, těžko hořlavá a pokud možno málo těkavá, s neutrální reakcí, mísitelná s polymery a pomocnými látkami a vykazují dobré chování při gelování. Obzvláště mají vykazovat vůči složkám (A) a případně (B) snášenlivost, schopnost gelování a změkčuj ící účinnost.
Dále mají sloučeniny použité podle vynálezu jako složka (D) vykazovat malou migraci, což je významné obzvláště pro použití tvarových těles podle vynálezu v potravinářské oblasti.
K obzvláště výhodným změkčujícím složkám (D) patří mezi jiným dimethylsulfoxid, 1,3-butandiol, glycerin, ethylengylkol, propylenglykol, diglycerid, diglykolether, formamid,
N,N-dimethylformammid, N-methylformamid, dimethylacetamid, N-methylacetamid a/nebo N,N -dimethylmočovina.
Obzvláště výhodné jsou také polyalkylenoxidy, glycerin16 mono-, di- nebo triacetát, sorbitol nebo jiné cukerné alkoholy, jako erythrit, cukerné kyseliny, sacharidy, jako glukóza, fruktoza nebo sacharoza, rovněž kyselina citrónová a její deriváty.
Složka (E) směsi podle vynálezu je volitelná. Může se jednat o jednu nebo více látek, které se celkem jako složka (E) mohou použít v množství až do ((A) + (B)) hmotnostních dílů, s výhodou ne více než ((A) + (B))/2 hmotnostních dílů.
K obvyklým přídavným látkám nebo aditivům patří mezi jiným plniva, kluzné prostředky, které se odlišují od změkčovadel uvedených ad (D), flexibilizační prostředky, pigmentační prostředky, barviva, prostředky k odformování a jiné.
Jako plniva jsou příkladně vhodné syntetické polymery, které jsou ve směsi téměř rozpustné, jako příkladně polymery η n založené na kyselině mléčné, jako Lacea firmy Mitsui, Resomer firmy Boehringer Ingelheim, a další polymery založené na kyselině mléčné a druhově příbuzné polymery kyseliny mléčné firem Vako Pure Chemical Industries Ltd., Medisorb Co., Birmingham Polymers lne., Polysciences lne., Purac Biochem BV, Ethicon, Cargill nebo Chronopol přičemž je třeba mít na zřeteli, že tento přehled nemusí absolutně odpovídat úplné nabídce, nebo směsi syntetických polymerů s přirozenými polymery příkladně Mater-Bi firmy Novamont.
Dále se navrhuje přidat nejméně jedno anorganické plnivo, jako příkladně oxid hořečnatý, oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxid titaničitý a tak dále.
Ke zbarvování směsi jsou vhodné oblváště organické nebo anorganické pigmenty, obzvláště také pigmenty s perlovým
leskem, které jsou převážně založeny na bázi silikátů a proto jsou biokompatibilní, jsou tedy zařazeny jako nezávadné pro živé organismy a v zásadě také jako jedlé a mohou se používat v množství mezi 0,001 a 1 hmotnostních dílů.
Ke zlepšení vlastnosti tečení jsou vhodné obzvláště živočišné nebo rostlinné tuky a/nebo lecitin, které se používají s výhodou v hydrogenované formě, přičemž tyto tuky a j iné deriváty mastných kyselin vykazuj i s výhodou tepolotu tání vyšší než 50 °C.
Ke zlepšení odolnosti termoplasticky zpracovatelné směsi proti vodě během zpracování a po něm se může ke směsi přidat zesífuící prostředek v malém množství k chemické modifikaci škrobu. S výhodou se k tomu použijí alkylsiloxany v množství až do 5 hmotnostních dílů.
Jako zesíťující prostředky jsou vhodné mezi jiným také dvou- nebo vícesytné karboxylové kyseliny a rovněž jejich anhydridy, kyselé halogenidy dvou- nebo vícesytných karboxylových kyselin, kyselé amidy dvou- nebo vícesytných karboxylových kyselin, deriváty dvou- nebo vícesytných anorganických kyselin, dialdehydy, obzvláště glyoxal a glutardialdehyd, epoxidy, diepoxidy, ethylenglykoldiglycidylether, formaldehyd a/nebo deriváty močoviny, divinylsulfony, diisokyanáty, isokyanáty, oxosloučeniny a kyanamid, přičemž jsou tyto sloučeniny vhodné také obzvláště k chemické modifikaci v návaznosti na termoplastické zpracování a tím mohou přispět k dalšímu zlepšení obzvláště mechanických vlastností.
Hmotnostní díly uvedené pro jednotlivé složky (E) se mohou podle potřeby měnit.
·· ··· ·· ···· ·· ··
Podle další formy provedení se k termoplastickým hmotám podle vynálezu přidává fosfát. Tvarové díly získané ze hmot tohoto druhu se vyznačují vynikajícími mechanickými vlastnostmi. Navíc se může zlepšit odolnost proti plameni a teplotní odolnost.
Fosfáty se obecně přidávaj í v množství 0,01 hmotnostních dílů až ((A) + (B))/10 hmotnostních dílů, obzvláště 0,1 hmotnostních dílů až ((A) + (B))/20 hmotnostních dílů.
Pod pojmem fosfáty se v rámci vynálezu rozumí soli a estery různých kyselin fosforu. Nejvýhodnější jsou pro vynálezu ovšem soli různých kyselin fosforu. Podle vynálezu se mohou použít také směsi jedné nebo několika solí a/nebo esterů různých kyslein fosforu.
Příklady vhodných fosfátů jsou mezi jiným ortofosforeč nany obecného vzorce M^H2PO4 (příkladně NaH2P04) a mH(H2PO4)2 (příkladně Ca(H2P04)2), sekundární ortof osf orečnany obecného vzorce M^2HPO4 nebo M^^HPO4 (příkladně K2HPO4, CaHP04) nebo terciární ortofosforečnany obecného vzorce M^jPO4 nebo M^^3(PO4)2 (příkladně NajPO4,
Ca3(P04)2), kde znamená jednosytný kation jako příkladně +NRR’R’’R’’’, kde R, R’, R’’ aR’’’ nezávisle na sobě mohou být stejné nebo rozdílné a znamenají vodík, alkyl s 1 až 8 uhlíkovými atomy, lineární nebo rozvětvený, aryl se 4 až 8 uhlíkovými atomy, s výhodou fenyl, ion alkalického kovu, s výhodou Na+ nebo K+, dvojmocný kation, s výhodou ion kovů alkalických zemin, obzvláště výhodně Ca . Obzvláště zajímavé jsou dále skupiny kondenzovaných fosfátů vznikající při zahřívání odštěpením vody, odvozené od kyselých solí kyseliny ortofosforečné, které se dále nechají rozdělit na metafosfáty (systematické označení - cyklo-polyfosfáty) a po19 • 9 9 99 99 99 • · · ··· ···· ·· 999 ·· ·««· «· ·· lyfosfáty (systematické označení - catena-polyfosfáty).
K výhodným zástupcům patří vedle jiných Grahamschova sůl, Kurrolská sůl a Maddrellská sůl a rovněž tavené a žíhané fosfáty.
Obzvláště výhodné jsou mezi jiným metafosfáty obecného vzorce M^n[PnO3n], kde znamená jednomocný kation, s výhodou kovový ion, účelně alkalický kovový ion, s výhodou Na+ nebo K+, nebo +NRR’R”R’”, kde R, R’ , R’ ’ a R’ ’ ’ mohou být stejné nebo rozdílné a znamenat nezávisle na sobě vodík, alkyl s 1 až 8 uhlíkovými atomy, lineární nebo rozvětvený, aryl se 4 až 8 uhlíkovými atomy, s výhodou fenyl a n znamená celé přirozené kladné číslo, s výhodou v rozmezí mezi 3 a 10. Z nich lze upřednostnit takové metafosfáty, kde n je 3, 4 nebo 5 a M1 je sodík nebo draslík. Nejvýhodnější jsou natriumtrimetafosfát, natriumtetrametafosfát a natriumpentametafosfát.
Výhodné směsi se tvoří také z polyfosfátů obecného vzorce ΜΣη+2[pn°3n+l1 nebo H2nPn°3n+l1’ kde mI znamena jednomocný kation, s výhodou kovový ion, účelně alkalický kovový ion, s výhodou Na+ nebo K+, nebo +NRR’R’’R’’’, kde R, R’, R’’ a R’’’ mohou být stejné nebo rozdílné a znamenat nezávisle na sobě vodík, alkyl s 1 až 8 uhlíkovými atomy, lineární nebo rozvětvený, aryl se 4 až 8 uhlíkovými atomy, s výhodou fenyl a n znamená celé přirozené kladné číslo větší než 2. Výhodné z nich jsou natrium- a kaliumpolyfosfáty, u kterých je n > 10.
Směsi s příznivými vlastnostmi se mohou získat také, jestliže polyfosfáty obecného vzorce M^n+2[Pn03n+1], kde znamená jednomocný kation, s výhodou kovový ion, účelně • t r ♦· ·· ·· ·· • · · · · · · · · t · · • · · ·· · · * · · « » · · · · « · ♦ · «· · ·» r · · ♦ · · · ♦ · · alkalický kovový ion, s výhodou Na+ nebo K+, nebo +NRR’R’’R’’’, kde R, R’, R’’ aR’’’ mohou být stejné nebo rozdílné a znamenat nezávisle na sobě vodík, alkyl s 1 až 8 uhlíkovými atomy, lineární nebo rozvětvený, aryl se 4 až 8 uhlíkovými atomy, s výhodou fenyl a n znamená celé přirozené kladné číslo v rozmezí mezi 3 a 10. Mezi jinými je zde výhodný pentanatriumtripolyfosfát.
Dále se termoplastická směs podle vynálezu ve zvláštní formě provedení vyznačuje tím, že fosfát je alkalická sůl metafosfátu nebo polyfosfátu.
Další vhodná obměna termoplastické směsi podle vynálezu se vyznačuje tím, že jako fosfát se přidá natriumtrimetafosfát, natriummetafosfát, natriumpolyfosfát a/nebo natriumhexametaf osf át , s výhodou natriumpolyfosfát.
Jmenované fosfáty mohou vykazovat rozdílný stupeň hydratizace. Vzhledem k poměrově nepatrným podílům fosfátové složky v termoplastické směsi je tento obsah vody při stanovení hmotnostních dílů fosfátové složky zpravidla zanedbatelný a vzhledem k podstatné složce (C) není na závadu.
Složky (A) až (E) směsi podle vynálezu se smíchají případně za vnášení tepelné a/nebo mechanické energie a za vnášení tepelné a/nebo mechanické energie se zpracují na termoplastickou směs.
S výhodou se provádí vnášení mechanické a termické energie současně, příkladně prací za zvýšené teploty a současným působením střižných sil na plastifikovanou termoplastickou směs na bázi škrobu.
Obecně platí, že při vyšších teplotách se získá směs s lepší homogenitou. Teploty však nesmí být příliš vysoké, aby se zabránilo nežádoucímu zbarvení nebo rozkladu formovací hmoty. V této souvislosti se termoplastická směs podle vynálezu ve výhodné obměně získá mícháním při teplotě v rozmezí > 60 °C až 220 °C, s výhodou 80 °C až 180 °C a obzvláště výhodně 100 °C až 160 °C.
V zásadě stoupá homogenita směsi s přivedeným výkonem.
To znamená, že čím vyšší je uvedený výkon do míchacího agregátu, tím lépe probíhá homogenizace termoplastické směsi škrobu.
Je však třeba dbát toho, aby mechanická energie dodaná míchacím agregátem nebyla v příliš velké míře přeměněna na tepelnou energii, což by mohlo vést k nežádoucímu zvýšení teploty. K zamezení je možné použít vhodné chladicí termostaty.
Další modifikace vynálezu předpokládá termoplastickou směs získanou mícháním s použitím míchacích agregátů se silným střižným účinkem, přičemž se energie uvedená do směsi odvozuje obzvláště od výkonu použitého zpracovatelského stroje. Tak je možné zpracování především na aparátech, jejichž plastifikační prvek je vybaven točivým momentem, který jev oblasti 5 až 300 Nm (1 Newtonmetr). Jako výhodné se ukázalo zpracování při točivém momentu v rozmezí 10 až 100 Nm. Obzvláště výhodné je zpracování v oblasti točivého momentu 20 až 40 Nm.
Obzvláště příznivého příjmu tepelné a/nebo mechanické energie směsí se dosáhne, jestliže se součásti směsi podle vynálezu míchaj í a homogenizuj í ve stroj i na zpracování plastů, jako příkladně extruderu, hnětiči nebo podobných agregátech.
Způsob se může s výhodou provádět na jedno- nebo dvoušnekových extruderech. Tyto extrudery jsou s výhodou složeny z jednotlivých skříní, které jsou vybaveny temperovatelnými plášti. Podoba šneků nepodléhá žádným omezením, mohou to být dopravní prvky se suvnými hranami nebo bez nich, hnětači prvky a/nebo mísící prvky. Navíc je možné a často výhodné použít v extruderu nejméně částečné, to znamená v úsecích, tlumící nebo vratné prvky k ovlivnění a řízení doby prodlení a vlastností směsi.
Obecně nemá pořadí míchání ingrediencí (A) až (F) žádný vliv na vlastnostni získané termoplastické směsi. Pokud se však spolu se škrobovou složkou (B) přidá fosfátová složka, ukázalo se jako výhodné provádět nejméně míchání fosfátové složky se složkami (A) a (B) za použití tepelné a mechanické energie.
Tento způsob se z hlediska druhu a účinku výrazně odlišuje od známého stavu techniky. Pokud se doposud se při výrobě termoplastických směsí na bázi škrobu používaly fosforečné kyseliny nebo jejich soli nebo estery jako modifikační prostředek bylo výhradně a vždy modifikováno jádro škrobu. Jinými slovy, modifikace se prováděla před rozkladem, případně destrukturaci jádra v důsledku plastifikace.
V protikladu k tomuto způsobu zaručuje popsaný způsob, že se může modifikovat nejenom povrch zrna škrobu, nýbrž škrob v celé jeho molekule s výhodou na řetězci škrobu. To vede k produktům s výhodnými vlastnostmi.
• ·
Předpokládá se, že přídavkem fosfátové složky během zpracování v homogenizačním nebo míchacím agregátu, jako třeba v hnětiči nebo extruderu, za alkalických až kyselých podmínek může zabránit reakci se škrobem, škrobovými deriváty, ale také přimíšenými proteiny, takže k reakci dochází jen v malé míře k zesítění, to znamená, že především dochází k modifikaci polymerního řetězce.
Přídavkem změkčovadel, které samy o sobě obsahují vysoký poměr hydroxylových skupin nebo jiných skupin tvořících vodíkové můstky k uhlíkovým atomům, může se za vhodného vedení reakce před reakcí fosfátu dosáhnout také napojení změkčovadla na škrobový řetězec. To ve svých důsledcích vede, zvláště během zpracování, ke snížení migrace změkčovadla ze směsi a zároveň to nevylučuje plastifikační efekt změkčovadla, kterým je teprve umožněno destrukturování škrobu (rozpad zrn škrobu). Tato možnost interpretace probíhajících reakcí, které vedou k překvapivým nalezeným výsledkům, však nevylučuje ani jiné možnosti interpretace.
Termoplastické formovací hmoty podle vynálezu je možno zpracovávat známými zpracovatelskými způsoby na výrobky. Tak mohou být příkladně v prvním kroku granulovány nebo peletizovány.
Předmětem vynálezu je tedy také granulát, který se získá extruzi a peletizací termoplastických směsí podle vynálezu .
Kromě toho se mohou získat buď přímo nebo také opakovaným termoplastickým zpracováním granulátu s termoplastickým chováním biologicky dobře odbouratelné tvarové díly nebo fo• · 9 · · · • · lie se zlepšenými mechanickými vlastnostmi.
Konečně patří k vynálezu obzvláště také použití termoplastických směsí k výrobě tvarových dílů nebo folií.
Celkem pokrývají výrobky podle vynálezu množství uživatelských možností. K nim patří mezi jiným lepicí adheziva pro papír a lepenku, tvarová tělesa, která se vyrábějí vstřikovým litím, především tyče, trubky, lahve, kapsle, granuláty, přídavné látky pro potraviny, filmy, jako potahy nebo jako samostatné filmy, také lamináty, především folie, obalové materiály, sáčky, retardační materiály ke kontrolovanému uvolňování účinných látek obecně, obzvláště farmaka, pesticidy nebo jiné účinné látky používané v zemědělství, hnojivá, vonné látky a tak dále. Přitom může docházet k uvolňování aktivní látky z filmů, folií, výlisků, částic, mikročástic, tyčinek nebo jiných extrudátů nebo jiných tvarových těles.
Výrobky získané z termoplastických směsí podle vynálezu, jako tvarová tělesa nebo folie jsou v zásadě biokompatibilní a případně jedlé, což otevírá cestu k jedlým obalům, tedy obzvláště obalům potravin.
Jako obaly pro potraviny se přitom rozumí jak přebaly, které maj í s potravinami pouze dočasný kontakt, tak i obaly jako hadice, slupky nebo povlaky, které mají svým vnitřním povrchem trvalý kontakt s potravinou, a proto se také mohou požívat při konzumaci potravin. Obaly jsou proto vhodné kromě jiného pro ovoce, vejce, sýry, bonbony, koláče, keksy, nebo šumivé tablety, nápoje, maso, uzeniny a pečeně.
Použití tvarových těles získaných z termoplastických • r e
··#♦ formovacích hmot podle vynálezu se přitom neomezuje na použití v kombinaci s dočasnými produkty, nýbrž se mohou používat také pro ochranu předmětů spotřebního charakteru a investičního zboží při transportu nebo skladování.
Obzvláště lze uvažovat s ochranou před klimatickými vlivy, jaké se vyskytují příkladně při transportu automobilů do zámoří.
Dalším výhodným použitím mohou být absorbery, pudry a podobně.
V jedné zvláštní formě provedení se používají termoplastické směsi podle vynálezu k výrobě tvarových těles ke kontrolovatelnému uvolňování účinných látek, jako případně tablety nebo dražé.
Další účelné a obzvlášť vhodné použití termoplastických směsí podle vynálezu se týká výroby tvarových těles, která jsou vhodná k výrobě tvarových těles, dutých těles nebo j ej ich kombinací.
Ještě jedno vynikající užití termoplastických směsí podle vynálezu spočívá ve výrobě folií pro použití v zemědělství .
Další významné užití vynálezu je používání termoplastických směsí k výrobě folií, používaných v oblasti potravin.
Zvláštní použití termoplastických směsí podle vynálezu spočívá ve výrobě folií k použití jako obaly potravin.
Další výhodné a příznivé použití termoplastických směsí * · podle vynálezu je při výrobě folií k použití jako obaly potravin s úplným plošným kontaktem s potravinou.
Konečně je také obzvláště výhodné použití termoplastické směsi podle vynálezu pro ploché nebo tubulámí folie k použití jako potravinářská střívka pro uzeniny a sýry.
Ke zvláštnímu přizpůsobení k danému účelu použití se mohou k termoplastickým směsím podle vynálezu nebo ke granulátu z nich vyrobenému při výrobě tvarových těles přidávat podle potřeby vhodné materiály.
Materiály takového druhu jsou samy o sobě známé. Jejich příklady jsou vlákna, zsífující prostředky, proteiny, hydrofobizační prostředky, kluzné prostředky, syntetické plasty a tak dále.
Množstevní údaje se vztahují na hmotnost použitého škrobu, to znamená hmotnost složky (A) a případně (B). Podle potřeby se však mohou tyto údaje měnit.
Příkladně se mohou ke zvýšení mechanické poevnosti přimísit vlákna v množství 5 až 70 % hmotnostních, s výhodou 20 až 45 % hmotnostních, jako bavlněná vlákna, konopná vlákna, celulóza a podobně.
Jako zesilující prostředky se mohou použít stejné prostředky, jejichž použití bylo popsáno výše v souvislosti s plastifikaci. Výhodné jsou příkladně dikarboxylové kyseliny, dialdehydy, obzvláště glyoxal a glutardialdehyd, diisokyanáty a diepoxidy, příkladně ethylenglykoldiglycidylether nebo také polyfosfáty.
• · ···«·· ·· * n • · · ···* ···« ··· · r · | · * · ··« ·«· • ·· ··· 4 - ··
Zesíťující prostředky přispívají ke zlepšení odolnosti proti vodě. Obecně se používají v množství 0,1 až 10 % hmotnostních, s výhodou 0,5 až 3 % hmotnostních.
Také proteiny, jaké jsou příkladně popsány výše, se mohou přidávat, obzvláště kasein, želatina, proteiny ze sóji, pšenice a hrášku. Přidané množství je obecně 2 až 40 % hmotnostních, s výhodu 3 až 10 % hmotnostních.
Jako další přídavné látky lze jmenovat obvyklé hydrofobizační prostředky a/nebo kluzné prostředky, které se obecně přidávají v množství 2 až 12 % hmotnostních, s výhodou 3 až 6 % hmotnostních.
Přídavkem příkladně kluzných prostředků se může zlepšit loupatelnost obalů pro potraviny, příkladně slupek z uzenin. Rovněž vyvolávají pozitivní efekt z hlediska odolnosti proti vodě.
Změkčovadla, jak jsou popisována výše, příkladně glycerin nebo kyselina citrónová se mohou přidávat v obvyklých množstvích, příkladně 5 až 40 % hmotnostních, s výhodou 5 až 20 % hmotnostních.
Přídavkem změkčovadel je možné příkladně zvýšit poddajnost balení, obzvláště příkladně pro uzeninová střívka.
Jako další možné přísady přicházejí v úvahu syntetické polymery. Vhodnými příklady jsou měkké i tuhé polyamidy, polyestery, polyolefiny, kopolymery ethylen/estery kyseliny akrylové/anhydrid kyseliny maleinové nebo polyvinylpyrrolidon .
• · · · · · · · « ·· · · • · · · · · · «··· »·· · * · ··«·
Výhodnými polyolefiny jsou vysokotlaký polyethylen nebo polypropylen. Podíl syntetických polymerů činí účelně 5 až 50 % hmotnostních, s výhodou 10 až 40 % hmotnostních.
Tvarová tělesa získaná z termoplastických směsí podle vynálezu se mohou zpracovávat nebo kombinovat postupy známými pro tvarová tělesa nebo folie vyrobená z biopolymerů. Příkladně jsou pro tvarová tělesa nebo folie vyrobené podle vynálezu použitelné impregnace nebo povlaky známé pro folie z hydrátu celulózy. To se obzvláště týká také použití jako folií pro potraviny.
Následující příklady přibližují předmět vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Výroba glukanů in vitro s částečně čištěnou amylosukrázou
Pro expresi extracelulární amylosukrázové aktivity byly standardními metodami transformovány buňky E. coli vektorem pNB2. Medium YT (100 gg/ml ampicilinu) se naočkuje s jednou kolonií transformovaného kmenu. Buňky se inkubuji přes noc při teplotě 37 °C za stálého pohybování (rotační třepačka, 150 až 200 ot/min). Následně se buňnky odstředí (30 minut, °C, 5500 ot/min, Beckmann-Rotor JA10). Zbytek se steriluje filtrací přes 0,2 gm filtr (Schleicher & Schuell).
Následně se zbytek 200 x zkoncentruje s použitím AmiconKammer (membrána ZM30 s propustnou velikostí 30 kDa, firma Amicon) za tlaku (p = 0,3 MPa). Tento koncentrovaný zbytek • » • ·
1*1« se přidá k 50 ml roztoku sacharozy (5% sacharoza v 50 mM natriumcitrátového pufru, pH 6,5). Celá násada se inkubuje při teplotě 37 °C. Dochází ke tvorbě bílého nerozpustného polysacharidu.
Příklad 2
Scale-up in vitro produkce 1,4-a-D-polyglukanu « Do 15 1 nádoby sterilované obvyklým způsobem (zde : sterilizace parou) se nasadí 10 1 20 % roztoku sacharozy.
* V jedné dávce se přidá enzymový extrakt, obsahující amylosukrázu. Aktivita enzymu činí v tomto pokusu 14,5 units, stanoveno metodou popsanou v příkladu 3. Aparatura se opatří rovněž sterilizovaným míchadlem KPG. Nádoba se uzavře a inkubuje se při teplotě 37 °C. Již po době několika málo hodin se tvoří bílé částice a vločky. Reakce se ukončí po době 216 hodin. Sraženina se odfiltruje a promyje se dvakrát vodou, aby se odstranily nízkomolekulární cukry a nezreagovaná sacharoza od 1,4-a-D-polyglukanu. Promývací voda se shromáždí a odpaří do sucha na rotační odparce.
Získá se 90 g (výtěžek 5 %, vztaženo na použitou sacharozu) pevné látky, která odpovídá podílu oligomerního 1,4-a-Dpolyglukanu. Zbytek na filtru se vysuší při teplotě 40 °C »
v sušárně za použití vakua. Hmotnost činí 786 g. To odpovídá 39% výtěžku 1,4-a-D-polyglukanu. Zbytek se vysuší popsaným způsobem. Tímto způsobem získaný 1,4-a-D-polyglukan se může použít přímo pro analytická šetření a k výrobě předsměsí.
I • · · ··«* ·«·
Příklad 3
Důkaz amylosukrázové aktivity ve zbytcích kultury transformovaných buněk E. coli, které byly kultivovány za nepřítomnosti sacharozy
Pro expresi extracelulární amylosukrázové aktivity byly standardními metodami transformovány buňky E. coli vektorem pNB2. Medium YT (100 gg/ml ampicilinu) se naočkuje s jednou kolonií transformovaného kmenu. Buňky se inkubují přes noc při teplotě 37 °C za stálého pohybování (rotační třepačka, 150 - 200 ot/min). Následně se buňnky odstředí (30 minut, °C, 5500 ot/min, Beckmann-Rotor JA10). Zbytek se steriluje filtrací přes 0,2 μπι filtr (Schleicher & Schuell) .
Důkaz amylosukrázové aktivity se provádí :
1) inkubací zbytku na agarové desce obsahující sacharozu. K tomu se vloží 40 μΐ zbytku do vyraženého otvoru v agarové desce (5% sacharoza v 5 mM natriumcitrátového pufru při pH 6,5) a inkubuje se nejméně jednu hodinu při teplotě 37 °C. Důkaz produktu reakce katalyzované amylosukrázou se provádí zabarvením pomocí par jodu. Reakční produkty vyvolají modré zabarvení ;
2) nebo gelovým elektroforetickým oddělením proteinu zbytku do nativního gelu a důkaz reakčního produktu v gelu po inkubaci se sacharozou. K tomu se gelovou elektrofořežou oddělí 40 až 80 μΐ zbytku na 8% nativním polyakrylamidovém gelu (0,375 M Tris při pH 8,8) při napětí 100 V. Gel se následně ekvilibruje dvakrát 15 minut s asi 100 ml 50 mM natriumcitrátového pufru • ·
(pH 6,5) a inkubuje se přes noc v natriumcitrátovém pufru pH 6,5/5 % sacharoza. Ke zviditelnění reakčních produktů reakce katalyzované amylosukrázou se gel roztřepe v Lugolschově rozotoku. Pásy s amylosukrázovou aktivitou vykazují intenzivní modré zabarvení.
Příklad 4
Charakterizace reakčních produktů syntetizovaných amylosukrázou z příkladu 1
Nerozpustné reakční produkty popsané v příkladu 3 jsou rozpustné v 1 M NaOH. Charakterizace reakčních produktů se provádí měřením absorpčního maxima. K tomu se asi 100 mg izolovaného reakčního produktu (hmotnost za vlhka) rozpustí ve 200 μΐ 1 M NaOH a zředí se v poměru 1 : 10 vodou. Ke 100 μΐ tohoto zředěného roztoku se přidá 900 μΐ 0,1 M NaOH a 1 ml Lugolschova roztoku. Měří se absorpční spektrum mezi 400 a 700 nm. Maximum je při 605 nm (absorpční maximum amylozy : asi 614 nm). Analýza reakční násady z příkladu 3 pomocí HPLC na sloupci Carbiopac PA 1 (Dionex) ukazuje, že vedle nerozpustných produktů vznikají také rozpustné produkty. Jedná se přitom o polysacharidy s krátkým řetězcem. Délka řetězce je v tomto případě mezi asi 5 a 50 glukozovými jednotkami. V minimální míře byly však prokazatelné také kratší a delší molekuly. S disponibilními analytickými metodami nebylo možné prokázat v produktech syntézy rozvětvení.
Příklad 5
Charakterizace ve vodě nerozpustných reakčních produktů syntetizovaných amylosukrázou z příkladu 2 mg polyglukanu z příkladu 2 se rozpustí při teplotě místnosti v dimethylsulfoxidu (DMSO). Roztok se filtruje přes 2 pm filtr a injikuje se na sloupec pro gelovou permeační chromatografii. Jako eluční prostředek se použije DMSO. Signální intezita se měří pomocí RI-detektoru a vyhodnocuje se proti standardu Pullulan (firma Polymer Standard Systems). Eluce činí 1,0 ml za minutu.
Měření udává střední číslo 8 900 Dalton a střední hmotnost 24 000 Dalton. To odpovídá polydisperzitě 2,7.
Příklad 6
Charakterizace ve vodě rozpustných reakčních produktů syntetizovaných amylosukrázou z příkladu 2
Charakterizace ve vodě rozpustných podílů 1,4-a-D- polyglukanu vyrobeného biokatalytickou reakcí pomocí amylosukrázy se provádí pomocí Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Mass Spektroskopy (MALDI-MS). Použitý přístroj je Bruker Reflex II™ time-of-flight (TOF) . Přístroj pracuje s LSI dusíkovým laserem, který poskytuje pulsy v trvání 3 ns s energií asi 250 pj při vlnové délce 337 nm. Paprsek laseru se zaostří na vzorek rozměrů 50 pm x 100 pm. Výsledná energie tak činí asi 10 MV cra'·^. Desorbované ionty se urychlí na energii 35 keV. Vzorek se měří v reflektronovém modu, který umožňuje stanovení oligomerních složek.
• · «
4· · · · · ·*·«
Vzorek se preparuje následovně. 10 μΐ 10 molárního roztoku polymeru v tetrahydrofuranu (THF) se přidá k 10 μΐ 0,1 molárního roztoku matrice 1,8,9-trihydroxyantracenu (firma Aldrich) v tetrahydrofuranu. Přidá se 1 μΐ roztoku 5 g trifluoroctanu stříbrného jako ionizační agencie (firma Aldrich) v 1 ml THF. 1 μΐ konečného roztoku se umístí na měrné místo hmotového spektrometru a co možná nej rychleji se vysuší pomocí přívodu proudu vzduchu. Hmotové spektrum se stanoví jako střed součtu 200 laserovýých pulsů. Jako vnitřní standard se mohou použít nižší a oligomerní cukry.
V případě 1,4-a-D-polyglukanu se použijí glukóza, monohydrát D-(+)-maltozy, maltotrioza, maltotetraoza, maltopentaoza a maltohexoza (firma Fluka).
Měření udává rozdělení peaků v rozmezí až do 4000 m/z (hmota nabitím). Maxima leží jak v nízkomolekulární oblasti (monomer, dimer), tak i okolo 1500 m/z. Opakovači jednotka, která se získá z odstupu dvou sousedních peaků, činí 162 g/mol. Vysoké rozlišení v nízkomolekulární oblasti vykazuje nejintenzivnější peak při 203 g/mol. Po odjetí monomerní jednotky zůstává zbytek 41 g/mol. Protože se v 1,4-a-D-polyglukanu vyskytuje vodíkový atom a hydroxylová skupina jako koncové skupiny, dá se zbylý zbytek 23 g/mol (41 g/mol - 18 g/mol pro vodu) přičíst všudypřítomnému sodíku. Podle toho se pufr používaný při biotransformaci (natriumtricitrát) obohacuje při procesu promývání ve frakci ve vodě rozpustných polymerních podílů.
Vyhodnocení dat při dané nejistotě přítomnými nízkomolekulárními podíly udává pro Mn hodnotu asi 1800 g/mol a pro
M hodnotu 2400. w
Příklad Ί
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a póly-e-kaprolaktonu
Použije se běžně dodávaný hnětači agregát (hnětač Brabender). Hnětači agregát se vyhřeje na teplotu 100 °C. Do hněacího agregátu se za chodu dá 20 g 1,4-a-D-polyglukanu. Následně se přidá 20 g vody a homogenizuje se s předloženým polymerem. Po asi 5 minutách se přidá 20 g poly-e-kaprolaktonu (obchodně dodávaný Tone P 787 Polymer firmy Union Carbide Corporation) a hmota se hněte až do dosažení homogenity. K tomu dojde asi po 20 minutách. Hmota se vyjme, dokud je přístroj ještě ve vyhřátém stavu. Jedná se o bílý, neprůhledný produkt. Po ochlazení se může termoplastická hmota zpracovat dále, příkladně na granulát.
Příklad 8
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a xanthanu
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Směs sestává z 27 g 1,4-a-D-polyglukanu, 15 g vody, 15 g glycerinu a g xanthanu (Gum Xanthan firmy Aldrich).
Odběr se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu
7. Hmota je zbarvena lehce do béžová. Produkt se může použít přímo pro další zpracování.
• · ·
Příklad 9
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a polyvinylalkoholu
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Směs sestává z 30 g 1,4-a-D-polyglukanu, 12 g vody a 15 g polyvinylalkoholu (Mowiol 26-88 firmy Hoechst AG).
Odběr se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Hmota je bílá a není průhledná. Produkt se může použít přímo pro další zpracování. Protože tato směs může sloužit jako živná půda pro houby a podobně, osvědčilo se přidat ke směsi během procesu hnětení v nepatrné míře (asi 2 %) kyselinu sorbovou.
Příklad 10
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a Carrageenanu
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Směs sestává z 27 g 1,4-a-D-polyglukanu, 15 g vody, 15 g glycerinu a 3 g Carrageenanu (firma Sigma).
Odběr se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Hmota má šedivou barvu a je lepivá. Produkt se může použít přímo pro další zpracování.
Příklad 11
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a želatiny • * · ·»· · ♦ · · · ·· ♦ · ···« «··
Sloučeniny se vyrobí ve hnětacím agregátu jako se popisuje v příkladu 7. Hnětači agregát se vyhřeje na 100 °C.
Za chodu agregátu se přidá 6 g želatiny (typ II firmy Sigma). Následně se přidá 6 g vody a homogenizuje se s předloženým polymerem. Po asi 5 minutách se přidá 18 g
1.4- a-D-(polyglukanu. Doba hnětení až do homogenizace činí 10 minut. Směs má na základě želatiny světle hnědé zbarvení. Směs se vyjme dokud je agregát ve vyhřátém stavu. Po vychlazení se směs podrobí dalším zkouškám (příkladně odolnost proti vodě).
Příklad 12
Výroba folie pomocí lisovací techniky z termoplastické směsi
1.4- a-D-polyglukanu vyrobeného v příkladu 7
Hmota vyrobená v příkladu 7 se pomocí lisovací techniky zpracuje na folii. K tomu se použije běžný obchodně dodávaný lis firmy Schwabenthan (Polystat 300 S). Lis se předehřeje na teplotu 100 °C. Příprava vzorku se provádí sendvičovou technikou mezi dvěma foliemi z polytetrafluorethylenu 'TM (Teflon in) zesílenými tkaninou, mezi nimiž se pomocí asi 100 pm silného kovového rámku udržuje odstup. Asi 2 g hmoty vyrobené v hnětači při přípravě se umístí do středu spodní folie. Vzorek se temperuje po dobu 5 minut při teplotě 100 °C a tlaku 1 t. To odpovídá na základě geometrie použitého lisu tlaku 20 MPa. Lis se odtlakuje a vzorek se přenese na jiný lis k ochlazení. Zde se jedná o vodou chlazený lis firma Robert Fuchs Hydraulische Maschinen und Verkzeuge. Během chlazení po dobu asi 2 minuty se ustaví tlak 5 MPa. Následně se vzorek vyjme k použití pro další zkoušky.
Příklad 13
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a dalšího škrobu
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Směs sestává z 27 g 1,4-ot-D-polyglukanu, 15 g vody, 15 g glycerinu a 3 g kukuřičného škrobu (firma National Starch).
a Odběr se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7.
Produkt se může použít přímo pro další zpracování.
Příklad 14
Výroba termoplasticky zpracovatelné předsměsi z 1,4-a-D-polyglukanu a kompostovatelných bioodbouratelných sloučenin
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7. Směs sestává z 27 g 1,4-ct-D-polyglukanu, 15 g vody, 15 g glycerinu a 10 g Mater-Bi (firma Novamont), typ ZF02U.
Odběr se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu 7.
’ Hmota je zbarvena lehce do béžová. Produkt se může použít přímo pro další zpracování.
Příklad 15
Výroba směsi z 1,4-a-D-polyglukanu a aditiv k dalšímu zpracování pomocí dvoušnekového extruderu.
Smísí se spolu 1 kg bramborového škrobu (bramborová moučka příkladně značky Toffenain firmy Sudstárke) a 0,25 kg
1,4-a-D-polyglukanu a manuelně se homogenizuje. (Použití • ·
mixeru (příkladně normálního kuchyňského přístroje je pro popsané množství dostatečné) je možné, jestliže velikosti zrn použitých polymerů se od sebe značně liší). Potom se pomalu přidá směs 300 g glycerinu a 1 g glyoxalu (40 % vodný roztok). Během přidávání se směs manuelně hněte. Po ukončeném přidávání a zpočátku procesu hnětení je hmota silně lepivá a tvoří se větší aglomeráty. V průběhu homogenizace se hmota stále více stává sušší a jemnozrnější, což je důsledkem absorpce polárních rozpouštědel škrobem a amylozou. Tímto způsobem připravená směs se může použít přímo k dalšímu zpracování na extruderu.
Přirozený podíl vody ve škrobu je dostatečný pro pláštifikaci.
Příklad 16
Výroba extrudované folie z 1,4-a-D-polyglukanu s bramborovým škrobem, změkčovadly a zesífujícími prostředky pomocí dvoušnekového extruderu
Tento pokus se provádí s polymerní směsí vyrobenou podle příkladu 15. Pokus probíhá ve dvoušnekovém extruderu (Haake Rheomex PTV 25/28p). Použité šneky jsou šneky se standardním provedením konické varianty. Extruder je opatřen čtyřmi volitelně řiditelnými topnými elementy. Teplota zpracování činí ve všech případech 140 °C. Průběh teploty je zaznamenáván on-line pomocí běžně dodávaného software. Teplota hmoty v trysce je průměrně 10 °C nad teplotou topných prvků. Počet otáček je 25/minuta. Výstup extrudátu se děje tak zvanou širokoštěrbinovou tryskou s rozměry 100 mm šíře a 0,2 mm výšky (výškově regulovatelná mezi 0,2 mm a 1,0 mm) .
Extruder se provozuje silně předávkovaný, to znamená na vstupu je substance k dispozici v dostatečném množství. Navíc se trvalý přísun zajišťuje pomocí tlačného zařízení. Je třeba dbát toho, aby přísun látky probíhal pokud možno rovnoměrně. Tlačné zařízení je z plastu (případně dřeva) s vysokou odolností, aby se vyloučil otěr kovu odpovídajícího nástroje. Po době náběhu asi 10 minut vystupuje extrudát z trysky zprvu mléčně zakalený a zbarvený do béžová. Zpočátku je extrudovaný film velmi flexibilní. Po krátké době film na vzduchu ztuhne. Dále se pak dopravuje následně zai • řazeným transportním pásem. Při výskytu chybných míst může dojít k odlomení extrudovaného pásu. Extrudovaný film je v pevném stavu tažitelný, tato vlastnost však v průběhu chlazení zřetelně poklesá.
Tímto způsobem získané vzorky se mohou bez dalšího zpracování (čištění nebo zušlěchťování) podrobit další analytice, příkladně zjišťování odolnosti proti vodě, mechanických vlastností.
Příklad 17
Výroba extrudované folie z 1,4-a-D-polyglukanu s bramborovým l škrobem a změkčovadly pomocí dvoušnekového extruderu
Pokus se provádí stejně, jako se popisuje v příkladu
16. Použitá směs, která se vyrobí stejně jako v příkladu 15, sestává z 1 kg bramborového škrobu (bramborová moučka příkladně značky Toffena^ firmy Sudstárke), 0,5 kg
1,4-a-D-polyglukanu (amyloza) a 500 g glycerinu.
Extruder se provozuje poddávkován, to znamená, že směs • · •fe · ··<· ·
se na vstupu pomalu a rovnoměrně dávkuje pomocí dvoušnekového dávkovače (vhodného pro prášky a granulát, firma Haake).
U extrudovaného produktu se jedná o hladký, transparentní film. Film je v nepatrné míře zbarven do jantarova a vykazuje vyslovenou flexibilitu. Po průběhu délky asi 1 m na transportním pásu a s tím spojeným chlazením se film navine na odpovídajícím přídavném zařízení (válcový odtah s integrovaným navíjením, firma Haake). Navinutý film je možné bez lámání rozvinout na plochou folii. Další zkoušky se mohou provádět přímo na tomto materiálu.
Příklad 18
Výroba extrudovaného válcového provazce z 1,4-a-D-polyglukanu s hrachovým škrobem a směsí změkčovadel a zesífujících prostředků
Směs použitá v tomto pokusu se připraví v hnmětacím agregátu. Objem hnětiče činí asi 4 litry. Hnětači agregát se předehřeje na teplotu 120 °C (parní topení). Předloží se 0,8 kg hrachového škrobu a 0,2 kg 1,4-a-D-polyglukanu a po částech se přidává 500 g vody. Doba až k dosažení homogenní hmoty činí asi 20 minut. Následně se po částech přidá 500 g glycerinu. Doba až k dosažení homogenní hmoty činí rovněž asi 20 minut. Nakonec se najednou přidá 100 g glyoxalu (40 % vodný roztok). Hmota se hněte dalších 5 až 10 minut. V této době hmota náhle změní vzhled. Hmota se vyjme z hnětacího agregátu a mechanicky rozdrtí.
Provede se stejný pokus, jaký je popsaný v příkladu 16. Na rozdíl od něj se však místo trysky se širokou štěrbinou zařadí tryska s kruhovou štěrbinou. Přitom se jedná
• · · ·· · ··· • · · ·· ··· · · · · o kovový přípravek, který vykazuje válcový otvor a tím je vhodný k výrobě nekonečného provazce. Průměr otvoru činí 0,5 mm. Teplota na vstupu činí 90 °C. Další topné prvky se provozují jako v příkladu 12 s teplotou 140 °C. Extruder se provozuje v předávkovaném stavu.
Provazec vystupující po asi 5 minutách z kuželové trysky má jantarové až tmavě hnědé zabarvení. Povrch je zdrsněný a lehce zakalený. Na lomových místech řetězce je možné rozpoznat transparenci. Pomocí granulačního zařízení napojeného na transportní pás (sušení vzduchem) se může řetězec kondiciovat do formy vhodné pro další zpracování.
Příklad 19
Výroba vyfukované extrudované folie z předsměsi 1,4-a-Dpolyglukanu
Předsměs, která je ve formě granulátu se může zpracovat na vyfukovacím extrusním zařízení následujícím způsobem.
Je účelné najet nejdříve zařízení stacionárně s polypropylenem (PP) a nízkotlakým polyethylenem (LDPE) a potom nechat postupně poklesnout teplotu na maximálně 160 °C. Při běžícím stroji se nadávkuje směs 1,4-a-D-polyglukanu jako granulátu (příklad 7) nebo jako prášku (příklad 15). Toho se dosáhne objemovým dávkovacím zařízením. Přitom se účelně paralelně dávkuje reaktivní aditivum, jako příkladně reagencie k modifikaci povrchu nebo ke smáčení (příkladně natriumpolyfosfát, glyoxal atd.), aby se zabránilo možnému nevýhodnému ovlivnění termoplasticity. Předtok, který obsahuje ještě PP a LDPE se odstraní.
• ·
9 9
Termoplastický granulát se zpracovává známými způsoby (double bubble nebo injected bubble). Proces dloužení se vyvolá plynným tlakovým polštářem, s výhodou vzduchem, přičemž poměr dloužení v podélném a příčném směru leží v oblasti 2 až 4. Podélné dloužení se může cíleně ovlivňovat silou odtahovacího páru válců. Ke zlepšení rozměrové stability hadicové folie se za extruzí zařadí termofixační linka s horkých vzduchem jako teplonosičem. Navíjení biaxiálně dloužené folie se provádí vratnými navijáky.
Claims (20)
1. Termoplastická směs na bázi biopolymerů, připravitelná smícháním (A) 100 hmotnostních dílů biokatalyticky vyrobeného • 1,4-a-polyglukanu, (B) až do 400 hmotnostních dílů termoplasticky zpracovatelného polymemího materiálu, rozdílného od (A) , * (C) vody v množství, které postačí k plastifikaci směsi, (D) nejméně jednoho změkčovadla v množství od 10 hmotnostních dílů až do poloviny součtu hmotnostních dílů (A) a (B) a (E) případně až do ((A) + (B)) hmotnostních dílů dalších obvyklých přísad, přičemž obsah vody složek (A) a (B) se matematicky koriguje na nulu.
2. Termoplastická směs podle nároku 1, kde je biokatalyticky vyrobený 1,4-a-polyglukan získán biotransformací s glykosyltransferázou.
í
3. Termoplastická směs podle nároku 2, kde je biokatalyticky vyrobený 1,4-a-polyglukan získán biotransformací s amylosukrázou.
4. Termoplastická směs podle nároku 2, kde je biokatalyticky vyrobený 1,4-a-polyglukan získán biotransformací s fosforylázami.
• ·
5. Termoplastická směs podle jednoho nebo několika předcházejících nároků, získatelná mícháním při teplotách v rozmezí > 60 °C až 200 °C.
6. Termoplastická směs podle jednoho nebo několika předcházejících nároků, získatelná mícháním za působení míchacích agregátů obsahujících plastifikační prvky se silným střižným účinkem, přičemž s plastifikačními prvky jsou * dosažitelné točivé momenty v rozmezí 10 až 100 Nm, s výhodou * 20 až 40 Nm.
z >
i
7. Termoplastická směs podle některéhoho z předcházejících nároků, kde je přidána voda v množství od jednoho hmotnostního dílu až do třech čtvrtin součtu hmotnostních dílů (A) a (B).
8. Způsob výroby termoplastické směsi na bázi biopolymeo tu, vyznačující se tím, že se připraví a smíchá (A) 100 hmotnostních dílů biokatalyticky vyrobeného * 1,4-a-polyglukanu, j (B) až do 400 hmotnostních dílů termoplasticky zpracovatelného polymemího materiálu rozdílného od (A) , (C) vody v množství, které postačí k plastifikaci směsi, (D) nejméně jednoho změkčovadla v množství od 10 hmotnostních dílů až do poloviny součtu hmotnostních dílů (A) a (B) a (E) případně až do ((A) + (B)) hmotnostních dílů dalších obvyklých přísad, přičemž obsah vody složek (A) a (B) se matematicky koriguje • · • · ···· ·· · * · • · · ···· ··· * · · · · · · » ·
45 ;
·· · ·· ··· · · ·· na nulu, a za vnášení tepelné a mechanické energie, s výhodou při zvýšené teplotě a současném účinku střižných sil, se plastif ikuj e.
9. Granulát, získatelný z termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 extruzí a peletizací.
*
10. Biologicky odbouratelné tvarové těleso nebo folie ·’ obsahující termoplastickou směs podle nároků 1 až 7.
I
11. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě tvarových těles nebo folií.
12. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 * k výrobě tvarových těles k řízenému uvolňování účinných látek.
13. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě tvarových těles pro výrobu masivních tvarových těles, dutých těles nebo jejich kombinací.
*
14. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 i k výrobě folií pro využití v zemědělství.
15. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě folií pro využití v oblasti potravinářství.
16. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě folií pro využití jako obaly pro potraviny.
17. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 * k výrobě folií pro využití jako obaly pro potraviny s úplným plošným kontaktem s potravinou.
18. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě plochých nebo tubulárních folií pro využití jako potravinářská střívka pro uzeniny a sýry.
19. Použití termoplastické směsi podle nároků 1 až 7 k výrobě dočasných ochranných folií.
I
20. Použití biokatalyticky vyrobeného 1,4-a-polyglukanu k <4 výrobě termoplastické směsi podle některého z nároků 1 až 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200055A CZ200055A3 (cs) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ200055A CZ200055A3 (cs) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ200055A3 true CZ200055A3 (cs) | 2001-01-17 |
Family
ID=5469196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ200055A CZ200055A3 (cs) | 1998-06-29 | 1998-06-29 | Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ200055A3 (cs) |
-
1998
- 1998-06-29 CZ CZ200055A patent/CZ200055A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6323265B1 (en) | Thermoplastic mixture containing 1,4-α-D-polyglucane, method for making the same and use thereof | |
| Wongphan et al. | Characterization of starch, agar and maltodextrin blends for controlled dissolution of edible films | |
| US6406530B1 (en) | Biopolymer-based thermoplastic mixture for producing biodegradable shaped bodies | |
| US11168203B2 (en) | Thermoplastic starch | |
| US6565640B1 (en) | Compositions containing starch and/or modified starch and plasticisers | |
| JP4584146B2 (ja) | α−1,4−グルカンおよび/またはその修飾物を含む成型物およびその製造方法 | |
| US20040087669A1 (en) | Soft capsules comprising a starch mixture having a reduced degree of branching | |
| IE902429A1 (en) | Polymer base blend compositions containing destructurized¹starch | |
| HUT60308A (en) | Heat formable compositions, process for producing them and their application for preparing heat formed products | |
| US6313105B1 (en) | Thermoplastic mixtures containing dialdehyde starch and natural polymers | |
| JP2002534534A (ja) | 少なくとも一種のカチオン性デンプンおよび少なくとも一種のアニオン性デンプンを含むデンプンを主原料とした熱可塑性混合物、当該混合物の使用ならびに当該混合物の製法 | |
| JP2001509525A (ja) | 生分解性成形品を製造するためのデンプンを主原料とする熱可塑性混合物 | |
| Goswami et al. | Starch and its derivatives: properties and applications | |
| EP0551954B1 (en) | A method of preparing destructurized starch | |
| US20220356310A1 (en) | Thermoplastic starch | |
| CZ200055A3 (cs) | Termoplastická směs na bázi 1,4-alfa-Dpolyglukanu, způsob její výroby a její použití | |
| Fanta et al. | Recent Processing Methods for Preparing Starch‐based Bioproducts | |
| CZ200054A3 (cs) | Termoplastická směs na bázi škrobu, způsob její výroby a její použití | |
| CZ200053A3 (cs) | Termoplastická směs na basi škrobu, způsob její výroby a její použití | |
| CZ200051A3 (cs) | Termoplastická směs na basi škrobu, obsahující alespoň jeden kationický a alespoň jeden anionický škrob, způsob její výroby a její použití | |
| Siva Janika et al. | Functionalized Starch Polymers in Packaging: Advances in Bioengineering and Material Science | |
| CZ200050A3 (cs) | Termoplastická směs na basi biopolymerů, způsob její výroby a její použití | |
| CZ200052A3 (cs) | Směsi obsahující škrob a/nebo modifikovaný škrob a změkčovadla, způsob jejich výroby a jejich použití |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |