MXPA01002551A - Oxidacion del almidon - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un proceso para oxidar almidón, caracterizado porque un almidón de raíz o tubérculo, que comprende por lo menos 95%en peso con base en sustancia seca del almidón de amilopectina, o un derivado de la misma, se trata con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador, el catalizador comprende iones de cobre divalente.

Description

/ OXIDACIÓN DEL ALMIDÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN 5 La invención se refiere a la oxidación de almidón. La oxidación del almidón usualmente se lleva a cabo con el fin de reducir la viscosidad del almidón en solución o dispersión. Durante la reacción de la oxidación las moléculas se fraccionan, produciendo moléculas con un peso 10 molecular disminuido. Dentro de la industria, se han encontrado muchas aplicaciones para los almidones oxidados. Los ejemplos de las aplicaciones más comunes incluyen el uso de almidón en la industria del papel, por ejemplo en acabados de 15 recubrimientos o superficies, en la industria de los adhesivos, la industria textil, y la industria de los alimentos . ^p La preparación de los almidones oxidados se lleva a cabo convencionalmente por la oxidación con un hipoclorito de metal alcalino que es un agente oxidante relativamente barato. La oxidación del almidón usando el hipoclorito de metal alcalino se describe en forma extensa en la literatura Ref: 127656 .._4.*, . . (consultar entre otros "Modify sstarches : Properties and Uses ", O.B. Wurzburg, CRC Press Inc., 1987). Aunque la oxidación del almidón con el uso de hipoclorito de metal alcalino es una reacción eficiente, que conduce a una alta producción del producto deseado en un tiempo de reacción relativamente corto, tiene algunas desventajas. Una desventaja es que se producen una gran cantidad de sales, en particular sales de cloruro durante la oxidación. Otra desventaja es el riesgo de la formación de cloro durante la reacción y de la presencia de niveles inaceptablemente altos de AOX. A fin de superar los problemas asociados con 'estas desventajas, se han tomado medidas para encontrar un agente oxidante alternativo. Un agente oxidante alternativo que ha captado mucha atención es el peróxido de hidrógeno. Ya desde 1933, en la Patente alemana 738909, se describe un proceso caracterizado porque el almidón se oxida usando solamente peróxido de hidrógeno como agente oxidante. La reacción se lleva a cabo bajo condiciones semi-secas a una temperatura por debajo de 60°C. El producto de almidón oxidado obtenido tuvo el propósito de ser utilizado en pudines. Mientras tanto se ha encontrado, sin embargo, que este proceso no llevaba a un límite considerable de fraccionamiento de las moléculas de almidón en un tiempo de reacción razonable. En otras palabras, el proceso expuesto era demasiado lento. Con el fin de mejorar la velocidad de reacción de la 5 oxidación del almidón usando peróxido de hidrógeno, se ha propuesto utilizar catalizadores metálicos en las reacciones de oxidación. En la solicitud de Patente Internacional WO-A- 97/35888, se ha propuesto utilizar complejos de coordinación con base en metal como catalizadores en una reacción de pasta • 10 alcalina del almidón con peróxido de hidrógeno. Los complejos de coordinación expuestos tienen su base en un metal de transición seleccionado de los grupos VIb, Vllb, VIIIb o las series lantánida de la tabla Periódica. Los complejos además comprenden un ligando orgánico que contiene por lo menos tres átomos de nitrógeno que coordinan con el metal y un grupo puente. • A partir de la Patente de Estados Unidos No. 3,655,644, se conoce el uso de cobre como un catalizador en la oxidación de almidón usando peróxido de hidrógeno. Aunque la patente menciona cantidades generales de cobre de 5 a 100 ppm, de conformidad con los ejemplos, por lo menos se necesita utilizar 50 ppm.

Las desventajas de los procesos conocidos para la oxidación del almidón usando peróxido de hidrógeno y el catalizador con base en metal son que se requieren grandes cantidades no deseadas de catalizador (50 ppm) , con el fin de 5 tener la capacidad de degradar el almidón a un límite suficiente (viscosidad intrínseca 0,1 - 1,5 dL/g) dentro de un tiempo de reacción razonable (menor a 24 horas) . La presente invención está dirigida a proporcionar un proceso para la oxidación del almidón usando peróxido de • 10 hidrógeno, proceso que no presente las desventajas de la técnica previa. Más particularmente, un objetivo de la invención es proporcionar un proceso para oxidar almidón que utilice peróxido de hidrógeno, el cual conduzca a un producto de almidón degradado en un tiempo de reacción relativamente corto. De manera sorprendente, se ha encontrado que los • objetivos anteriores se pueden lograr al empezar por un tipo específico de almidón, el cual tiene un contenido muy bajo de amilosa. De este modo, la invención se relaciona con un proceso para la oxidación del almidón, caracterizado porque un almidón de tubérculo o raíz, el cual comprende por lo menos 95% en peso con base a la sustancia seca del almidón de amilopectma o un derivado de la misma, se trata con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador, el cual comprende iones de cobre divalente. En un proceso de conformidad con la invención, • cantidades muy pequeñas de catalizador son suficientes para 5 proporcionar un proceso que tenga una alta velocidad de reacción. El proceso de la invención lleva, en corto tiempo, a un almidón oxidado con una viscosidad baja y una alta estabilidad, ambas convenientes, cuando se encuentra en solución. • 10 Como ya se ha indicado, de conformidad con la invención, se oxida un almidón de raíz o tubérculo, el cual tiene un contenido muy alto de amilopectina. La mayoría de los 'tipos de almidón consisten de granulos en los cuales están presentes dos tipos de polímeros de glucosa. Estos son amilosa (15-35% en peso en sustancia seca) y amilopectina (65-86% en sustancia seca). La amilosa consiste de moléculas • no ramificadas o ligeramente ramificadas que tienen un grado promedio de polimerización de 1000 a 5000, dependiendo del tipo de almidón. La amilopectina consiste de moléculas altamente ramificadas, muy grandes que tienen un grado promedio de polimerización de 1,000,000 o más. Los tipos de almidón comercialmente más importantes (almidón de maíz, almidón de papa, almidón de trigo, y almidón de tapioca) contienen 15 a 30% en peso de amilosa. De ciertos tipos de cereal, como la cebada, maíz, mijo, trigo, milo, arroz y sorgo, existen variedades de las cuales 5 los granulos de almidón consisten casi completamente de amilopectina. Calculados en porcentaje en peso en sustancia seca, estos granulos de almidón contienen más del 95%, y usualmente más del 98% de amilopectina. El contenido de amilosa de estos granulos de almidón de cereal es por lo • 10 tanto, menor al 5%, y usualmente menor al 2%. Las variedades de cereal anteriores también son llamadas como granos de cereal ceráceo y los granulos de almidón de amilopectina aislados de los mismos como almidones de cereal ceráceo. Al contrario de la situación con los diferentes 15 cereales, las variedades de raíces y tubérculos de los cuales los granulos de almidón consisten casi exclusivamente de • amilopectina no son conocidos en su naturaleza. Por ejemplo, los granulos de almidón de papa asilados de los tubérculos de papa usualmente contienen aproximadamente 20% de amilosa y 20 80% de amilopectina (% en peso en sustancia seca) . Durante los 10 años pasados, sin embargo, se han tomado medidas exitosas para cultivar plantas de papa mediante modificación genética, las cuales forman granulos de almidón con un -tamirwHÉMMi contenido de más del 95% en peso (en sustancia seca) de amilopectina en los tubérculos de papa. También se ha encontrado factible producir tubérculos de papa que • comprenden esencialmente sólo de amilopectina. 5 En la formación de granulos de almidón, existen diferentes enzimas catalíticamente activas. De estas enzimas, la sintasa del almidón unido al granulo (GBSS) está involucrada en la formación de amilosa. La presencia de la enzima GBSS depende de la actividad de los genes que • 10 codifican para la enzima GBSS. La eliminación o inhibición de la expresión de estos genes específicos da como resultado que se evite o limite la producción de la enzima GBSS. La eliminación de estos genes puede llevarse a cabo mediante modificación genética del material de la planta de papa o por mutación recesiva. Un ejemplo de esto es el mutante libre de amilosa de la papa (amf) del cual sólo esencialmente el almidón contiene amilopectina a través de una mutación recesiva en el gene GBSS: Esta técnica de mutación se describe en, inter alia , J.H.M Hovenkamp-Hermelink et al., " Isolation of amylose-free starch mutant of the potato (Solanu tuberosum L . ) " , Theor. Appl. Gent . , (1987), 75:217- 221, y E. Jacobsen et al., " Instroduction of an amylose-free (amf) mutant into breeding of cul tivated potato" , Solanum tuberosum L . , Euphytica, (1991), 53:247-253. La eliminación o inhibición de la expresión del gene • GBSS en la papa, también es posible al usar la llamada 5 inhibición antisensorial. Esta modificación genética de la papa se describe en R.G.F. Visser et al., " Inhibi ción de la expresión del gene para la sintasa de almidón unido al granulo en papa mediante las construcciones antisensoriales " , Mol. Gen. Genet., (1991) 225:289-296. • 10 Al utilizar la modificación genética, se ha encontrado posible cultivar y criar raíces y tubérculos, por ejemplo de papa, ñame o cazabe (Patente de Sudáfrica 97/4383) , de los cuales los granulos de almidón no contienen o contienen poca fracciones. Como será referido dentro de la presente, el almidón de papa de amilopectina son granulos de almidón de papa asilados de los tubérculos de papa y que tienen un contenido de amilopectina de por lo menos 95% en peso con base en sustancia seca. Con respecto a las posibilidades de producción y a las propiedades, existen grandes diferencias entre el almidón de papa de amilopectina, por una parte y los almidones de cereal ceráceo, por otra parte. Esto particularmente aplica para el almidón de maíz ceráceo, que está comercialmente a la venta por ser el almidón de cereal ceráceo más importante. El cultivo de maíz ceráceo, apropiado para la producción de almidón de maíz ceráceo no es comercialmente factible en países que tienen climas fríos o templado, como Holanda, Bélgica, Inglaterra, Alemania, Polonia, Suecia y Dinamarca. Sin embargo, el clima en estos países, es adecuado para el cultivo de papas. El almidón de tapioca que se obtiene de cazabe, se puede producir en países que tiene un clima cálido, como en las regiones de Sudeste de Asia y Sudamérica. La composición y propiedades del almidón de raíz y tubérculos, como el almidón de papa de amilopectina y el almidón de tapioca de amilopectina, son diferentes a aquéllas de los almidones de cereal ceráceo. El almidón de papa de amilopectina tiene un contenido mucho menor de lípidos y proteínas que los almidones de cereal ceráceo. Los problemas con respecto al olor y a la espuma, que se pueden presentar debido a los lípidos y proteínas cuando se usan productos de almidón de cereal ceráceo (natural o modificado) , no se presentan o se presentan a un menor grado cuando se usan productos de almidón de papa de amilopectma. Al contrario de los almidones de cereal ceráceo, el almidón de papa de amilopectina contiene grupos de fosfato unidos químicamente. Como resultado, los productos de almidón de papa de amilopectina en un estado disuelto tienen un carácter polielectrólito diferente. De conformidad con la invención, se oxidan los almidones • de raíz y tubérculos. De manera sorprendente, bajo las 5 condiciones del presente proceso, los almidones de frutas y cereales no se degradaron a un límite suficiente para obtener un producto con las características deseadas. Se ha encontrado que la oxidación del almidón de papa de amilopectina y del almidón de tapioca de amilopectina conduce • 10 a almidones oxidados particularmente ventajosos. Los derivados adecuados del almidón específico anterior para ser usado en el proceso de oxidación de conformidad con la invención, se pueden obtener mediante reticulación, eterificacion o esterificación del almidón o una combinación 15 de dos o más de las modificaciones mencionadas. Estas modificaciones se pueden llevar a cabo en la manera ya conocida. Los ejemplos de las maneras adecuadas para obtener los derivados deseados se describen, por ejemplo en "Modifi ed Starches : Properti es and Uses ", 0. B. Wurzburg, CRC Press 20 Inc., 1987. Dentro de estas clases de derivados, particularmente los derivados preferidos a ser oxidados son almidones catiónicos, aniónicos y anfotéricos. Para la introducción de un grupo catiónico, de preferencia el grupo de amonio 2- hidroxipropiltrialquilo se introduce en el almidón. Las cadenas alquilo de este compuesto de amonio cuaternario • pueden variar de 1 a 20 átomos de carbón. Por ejemplo, sal 5 de amonio l-cloro-2-hidroxipropiltrimetilo, sal de amonio glicidiltrimetilo, sal de amonio l-cloro-2- hidroxipropildimetilalilo o sal de amonio l-cloro-2- hidroxipropilmetildialilo se pueden aplicar como agente de cationización. Los sustitutos aniónicos se pueden unir al almidón a través de un enlace de éter. Esto se puede lograr por la reacción de por ejemplo un ácido cloroacético de sales de ácido cloroacético. Los derivados anfotéricos pueden comprender cualquier combinación de los grupos aniónicos y catiónicos anteriores. 15 De conformidad con la invención, el almidón se oxida usando el peróxido de hidrógeno. La cantidad de peróxido de • hidrógeno utilizada es de aproximadamente 0.01 a 5.0% en peso, de preferencia de aproximadamente 0.05 a 2.5% en peso, peróxido de hidrógeno anhidro en sustancia seca del almidón.

El peróxido de hidrógeno será usado normalmente en la forma de solución acuosa, como es abastecido comúnmente en el comercio .

De preferencia, la reacción de oxidación se lleva a cabo en solución, dispersión o suspensión del almidón en agua, a la cual se añade el peróxido de hidrógeno o una solución • acuosa del mismo. De preferencia, el peróxido de hidrógeno se añade en forma de mezcla o en forma de gotas. Las concentraciones apropiadas del almidón en la solución, dispersión o suspensión se encuentran entre 10 y 50, de preferencia entre 20 y 40% en peso, con base en el peso de la solución, dispersión o suspensión. El pH durante • 10 la reacción de oxidación estará de preferencia aproximadamente neutro y se encuentra entre el pH de 6.5 y 9.0. La temperatura durante la reacción de oxidación en una suspensión está de preferencia, por debajo de 60°C, con mayor preferencia entre 20 y 50°C. Cuando la reacción se lleva a cabo en una solución o una dispersión, la temperatura usualmente será seleccionada entre 60 y 200°C, de preferencia • entre 100 y 160°C. Con el fin de llevar a cabo la reacción a una temperatura superior a 100°C, de preferencia se hace uso en un horno de chorro. 20 De conformidad con la presente invención, la oxidación del almidón específico descrito anteriormente se lleva a cabo en presencia de un catalizador, el catalizador comprende iones de cobre divalente. De preferencia, el catalizador será utilizado en forma de una sal. En principio, se puede utilizar cualquier sal de cobre (II) que sea soluble en agua. De manera adecuada, el anión de la sal se puede seleccionar • del grupo de cloruro, sulfato, fosfato, nitrato, acetato, 5 bromuro y las combinaciones de los mismos. Una de las mayores ventajas de la presente invención, es que la reacción de oxidación procede muy rápidamente a un límite deseado de degradación del almidón, mientras que ^^ solamente se utilizan cantidades menores del catalizador. 10 Particularmente, se ha encontrado que las pequeñas cantidades del catalizador son suficientes, que la cantidad de iones metálicos que termina en el agua del proceso (licor madre) es aceptablemente bajo. El agua del proceso puede estar dispuesta convenientemente junto con el desecho normal de 15 cieno sin correr el riesgo de que se exterminen los microorganismos presentes en el cieno. • De preferencia, la cantidad de cobre usado varía de aproximadamente 5 ppb a 5000 ppb, con mayor preferencia de aproximadamente 100 a 1000 ppb, en sustancia seca del 20 almidón. Cuando se lleva a cabo la reacción de oxidación en una solución o una dispersión, la cantidad de cobre puede ser menor (por ejemplo, entre 5 y 1000 ppb), que cuando la reacción se lleva a cabo en una suspensión.

-. - • ' ..¿MÍ^AÉ»—¿ En una modalidad preferida, la acción de los iones de cobre divalente se mejora por iones de calcio, vanadio, manganeso, hierro y/o tungsteno. Los contraiones para estos iones pueden ser del mismo tipo que aquéllos del catalizador de cobre. Estas sales adicionales de preferencia serán usadas en una cantidad entre aproximadamente 100 y 200 ppm, en sustancia seca del almidón. La invención también se relaciona con un almidón oxidado que se puede obtener por un proceso como se describe antes, y al uso del almidón oxidado en papel, adhesivos, textiles e industrias de los alimentos. En la industria del papel, los almidones oxidados han sido usados como aglutinantes de recubrimientos desde 1903. El propósito principal de un papel de recubrimiento es mejorar su capacidad de impresión. Los componentes más importantes de un recubrimiento (también llamado como color de recubrimiento) son pigmentos como el óxido de titanio, carbonato de calcio, arcillas y sus semejantes, aglutinantes, como los latices, almidones, PVOH, proteínas y sus semejantes y el agua. Se ha encontrado que los presentes almidones oxidados tienen excelentes propiedades, como una buena estabilidad de viscosidad cuando se encuentran en solución o dispersión. Esto los hace altamente adecuados para usarse como un aglutinante en los recubrimientos de papel . En otra aplicación, el presente almidón oxidado, • particularmente cuando se prepara a partir de un derivado de 5 almidón catiónico, se puede utilizar como un agente emulsificante para o durante la producción de dímeros de cetena de alquilo, anhidro succinico de alquilo o isocianatos de alquilo (análogo a los que se ha descrito en, por ejemplo el documento WO-A-96/31650, EP-A-0 824 161 y EP-A-0 369 328) . • 10 Además, se ha encontrado que el presente almidón oxidado es altamente para reemplazar los hidrocoloides viscosos, como el alcohol polivinílico, guar, alginato, carboximetilcelulosa o hidroxietilcelulosa. Aun otra aplicación en donde se ha encontrado que el presente almidón oxidado es altamente adecuado es en adhesivos. El presente almidón oxidado se puede usar para adherir dos o más capas de papel juntas para formar un papel de capas múltiples o cartón. También se puede adherir hojas de aluminio sobre el papel con el uso de un almidón oxidado de conformidad con la invención. También, el presente almidón oxidado se puede usar como un componente en los adhesivos de sacos de papel y adhesivos de papel tapiz, lo que lleva a un adhesivo que proporciona una resistencia de unión mejorada. Además el papel y la cinta se pueden engomar con el presente almidón oxidado para producir estampas o sobres. En papel abrasivo o tela abrasiva, el presente • almidón oxidado se puede usar para adherir las partículas 5 abrasivas, como arena sobre el papel o la tela. Además, el presente almidón oxidado se puede utilizar como un adhesivo para semillas o fertilizantes. Aun otra aplicación se relaciona con la estabilización de las emulsiones, en particular de emulsiones usadas en la • 10 industria de los adhesivos como las emulsiones de polivinilacetato . Un almidón oxidado de conformidad con la invención se puede usar como un coloide protector para proporcionar la estabilidad deseada. En la industria textil, el presente almidón oxidado se puede usar para mejorar la operación de tejido o la eficiencia del tejido por el tamaño de la torcedura de la • hebra. Esto da como resultado una resistencia mejorada a la abrasión de las hebras torcidas durante el proceso de tejido y menos rompimientos de los extremos de la torcedura. El presente almidón oxidado también se puede aplicar como un agente de acabado para proporcionar una sensación suave y firme a las telas. También se puede usar para el recubrimiento de fibras de vidrio (telas y no tejidos) .

También, se puede usar como un adhesivo de manto en la industria de la impresión textil. Dentro de la industria de los alimentos, la goma arábiga puede ser reemplazada en por ejemplo, confitería, por un almidón oxidado de conformidad con la invención. También, se ha encontrado que el presente producto es altamente adecuado como engrosador en varios productos alimenticios, como las salsas. La excelente estabilidad del presente almidón oxidado lleva en estas aplicaciones a un producto alimenticio más claro. Las personas experimentadas en la técnica apreciarán que la lista anterior de aplicaciones no tiene la intención de ser extensiva y que se pueden lograr muchas más aplicaciones para los presentes almidones oxidados. En la práctica, el presente producto puede ser usado en cualquier aplicación en las cuales los almidones oxidados han sido usados en forma convencional . La invención será ahora ilustrada por los siguientes ejemplos no restrictivos.

EJEMPLOS VISCOSIDAD Brookfield La viscosidad Brookfield (en almidón de papa de amilopectina) se mide en una solución (dispersión) de 25 peso/% en peso del producto en agua a 50°C con un viscómetro Brookfield (modelo RV-II+; 20 rpm) . La estabilidad de la solución del almidón se determinó al medir la viscosidad después de 24 horas de almacenamiento a 50°C.

Viscosidad intrínseca La viscosidad intrínseca, expresada en dL/g, se determina en una manera conocida, por ejemplo como se describe en H.W. Leach en Cereal Chemistry, vol. 40, página 595 (1963), con el uso de un medidor de viscosidad Ubbeiohde y 1M de hidróxido de sodio en agua como el solvente.

Prueba del peróxido La prueba del peróxido se llevo a cabo con tiras de prueba analítica para prueba del peróxido Merckoquant 1.10081.0001. En caso de que la prueba resulte positiva, indica que aún hay cierto peróxido de hidrógeno en la mezcla de reacción, o negativa, lo cual indica que el peróxido de hidrógeno se ha consumido. fc< t ^ j^Ü^^ Ejemplo 1 Una fracción de 2.5 de almidón de papa de amilopectina • se suspendió en 633 g de agua desmineralizada. La 5 temperatura de la suspensión se aumentó a 40°C y se añadieron 2.7 ml de una solución de 550 mg de CuS?4.5H20 en 1 L de agua desmineralizada. Durante la oxidación el pH se mantuvo a 7.0 por la adición de un 4.4% de solución de hidróxido de sodio en agua desmineralizada. Después de 24 horas de la mezcla de • 10 reacción, se llevó a cabo la prueba del peróxido. Subsecuentemente, la mezcla se neutralizó a un pH de 5.0 por la adición de 10 N H2S04, a lo cual el producto fue desaguado y lavado antes de secarse. En lugar del almidón de papa de amilopectina, el almidón de papa, almidón de maíz ceráceo o almidón de tapioca se utilizó como un material de arranque. Además, 5.4 ml de una • solución de 550 mg de CuS04.5H20 en 1 1 de agua desmineralizada se añadió en lugar de 2.7 ml . Los resultados se muestran en la Tabla 1. 20 Tabla 1 - La oxidación del peróxido de hidrógeno de diferentes almidones a (8.0 g de peróxido de hidrógeno por fracción de almidón, 40°C, pH 7.0, durante 24 horas) catalizado por varias cantidades de iones de cobre. • • t.^in «, 1 n.a. = no está disponible debido a una alta viscosidad del 25 peso/% en peso de la suspensión del producto. 2 viscosidad intrínseca del material de arranque 5 cantidad del catalizador calculado en almidón seco.

La comparación de los resultados presentados en la Tabla 1, muestra que la degradación del peróxido de hidrógeno del almidón catalizado por pequeñas cantidades de iones de cobre es más eficiente dentro del orden: almidón de maíz ceráceo < almidón de tapioca < almidón de papa < almidón de papa de amilopectina. Sin la adición de los iones de cobre el peróxido de hidrógeno del almidón de papa es insignificante. Bajo las mismas condiciones de reacción el almidón de amilopectina de papa reacciona muy lentamente. Además, se puede observar que la viscosidad de la solución del almidón de papa de amilopectina degradado durante el almacenamiento a 50 °C es muy estable. Una solución del almidón de papa degradado es muy inestable y se 0 forma un gel. ÉMlill ll líí["lllf% > ,I » .. l l ?i i- 1 Ejemplo 2 Se repitió la reacción del Ejemplo 1 con almidón de papa de amilopectina y 0.0125 fracción de iones de calcio en lugar de CuS04.5H20. Los resultados se presentan en la Tabla 2.

Ejemplo 3 Se repitió el Ejemplo 1 con almidón de papa amilopectina de y 0.0125 fracción de iones de calcio y 0.36 ml de una solución de 550 mg de CuS0.5H20 en 1 L de agua desmineralizada en lugar de 2.7 ml de una solución de 550 mg de CuS04.5H20 en 1 L de agua desmineralizada. Los resultados se presentan en la Tabla 2.

Tabla 2 - La oxidación del peróxido de hidrógeno del almidón de papa de amilopectina a (8.0 peróxido de hidrógeno por fracción de almidón, 40°C, pH de 7.0 durante 24 horas) catalizado por 1240 ppm de iones de calcio y una combinación de 1240 ppm iones de calcio y 110 ppb de iones de cobre. 1 Cantidad de catalizador calculado en el almidón seco La oxidación del peróxido de hidrógeno del almidón de papa de amilopectina se cataliza por los iones de calcio. Los iones de calcio son menos efectivos que los iones de cobre. La combinación de iones de calcio y iones de hierro conduce a una degradación más efectiva del almidón de papa amilopectina.

Ejemplo 4 2.5 fracción de almidón de papa amilopectina catiónico (MSin = 0.035) se suspendió en 633 g de agua desmineralizada. La temperatura de la suspensión se aumentó a 40°C y se añadieron 2.7 ml de una solución de 550 mg de CuS04.5H20 en ÍL de agua desmineralizada. Se añadieron 1.25 ml de una solución a 30% en peso de peróxido de hidrógeno. Durante la oxidación, el pH se mantuvo a 7.0 por la adición de una . . a ,,j fc solución al 4.4% de hidróxido de sodio en agua desmineralizada. Después de 24 h de la mezcla de reacción se llevó a cabo la prueba del peróxido. Subsecuentemente, la • mezcla se neutralizó a un pH de 5.0 por la adición de 5 H2SO410N, después de lo cual el producto fue desaguado y lavado antes del secado. En lugar del almidón de papa amilopectina catiónico, se utilizó almidón de papa catiónico (MSin = 0.035) como material de arranque. Además, se añadieron 2.5, 5.0 ó 7.5 ml • 10 de una solución de peróxido de hidrógeno en agua en lugar de 1.25 ml . Los resultados se muestran en la Tabla 3.

Tabla 3 — La concentración del peróxido de hidrógeno de los almidones de papa catiónicos (932 ppb Cu2+, 40°C, pH 7,0, 15 durante 24 horas) • • Ejemplo 5 • 2000 gramos de almidón se suspendieron en 2L de agua. A esta suspensión, se añadieron 120 gramos de 25% de una solución de NaOH. La suspensión fue agitada durante 30 minutos a 90 °C. Subsecuentemente, se añadieron 75 gramos de un 30% de una solución acuosa de peróxido de hidrógeno y se continuó con la agitación a la misma temperatura. Las * ,A>** ±i-?-á te?fré *?.~. condiciones empleadas son ilustrativas de un proceso de conversión termoquímica. El procedimiento anterior se llevó a cabo dos veces.

• Una vez, el almidón era almidón regular de papa (PS) y la 5 otra vez el almidón fue almidón de papa amilopectina (APS) . En el caso del APS, la reacción se completó después de 30 minutos, lo cual se determinó al establecer que no había peróxido de hidrógeno presente. El producto obtenido fue estable. En el caso de PS, la reacción se completó después • 10 de 60 minutos, lo cual se determinó al establecer que no había peróxido de hidrógeno presente. El producto obtenido fue muy inestable, aun a 90°C se observó un efecto engrosador . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente • descripción de la invención.

Claims (10)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes Reivindicaciones : 5 1. Un proceso para oxidar almidón caracterizado porque un almidón de raíz o tubérculo con un contenido de por lo menos 95% en peso con base en sustancia seca del almidón de amilopectina, o un derivado del mismo, se trata con peróxido de hidrógeno en presencia de un catalizador, el catalizador 10 comprende iones de cobre divalente.
2. 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el catalizador es un cloruro de cobre (II), sulfato de cobre (II), fosfato de cobre (II), sal de 15 nitrato de cobre (II), sal de acetato de cobre (II), sal de bromuro de cobre (II) o las combinaciones de los mismos. •
3. 3. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el 20 catalizador está presente en una cantidad dentro del intervalo de aproximadamente 5 ppb a 5000 ppb, de preferencia de 100 a aproximadamente 1000 ppb, en sustancia seca del almidón. *°*^~í*?í**Mt fa?ttr
4. 4. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la acción • de los iones de cobre divalente se mejora por uno o más iones 5 de calcio, vanadio, manganeso, hierro o tungsteno.
5. 5. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el almidón es almidón de papa o almidón de tapioca. • 10
6. 6. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el peróxido de hidrógeno se utiliza en una cantidad que está dentro del intervalo de 0.01 a 5.0% en peso, de preferencia de 15 aproximadamente 0.05 a 2.5% en peso de la sustancia seca del almidón. •
7. 7. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el derivado 20 del almidón es un almidón catiónico, aniónico o anfotérico. Xk&
8. 8. Un almidón oxidado que se puede obtener mediante un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores. • 5
9. 9. El uso de un almidón oxidado de conformidad con la reivindicación 8, como un aglutinante en recubrimientos de papel o acabados de superficie, como un adhesivo, en el tamaño de torcedura de hebras, como un recubrimiento de fibras de vidrio, como un adhesivo de manto, y en un papel • 10 abrasivo o en productos alimenticios.
10. 10. El uso de un almidón oxidado de conformidad con la reivindicación 8 como un agente emulsificante para un anhidro succinico de alquilo, un dímero de cetena de alquilo o un 15 isocianato de alquilo. •