PL233231B1

PL233231B1 - Aromatic potato starch based film and method for obtaining the aromatic potato starch based film

Info

Publication number: PL233231B1
Application number: PL416460A
Authority: PL
Inventors: Agnieszka Wróblewska; Ewa Drewnowska; Zbigniew Czech; Adrian Krzysztof Antosik; Katarzyna Wilpiszewska
Original assignee: Zachodniopomorski Univ Technologiczny W Szczecinie; Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny W Szczecinie
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2019-09-30
Also published as: PL416460A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zapachowa folia na bazie skrobi ziemniaczanej oraz sposób otrzymywania zapachowej folii na bazie skrobi ziemniaczanej.The subject of the invention is a potato starch-based aromatic film and a method of obtaining a potato starch-based aromatic film.

Polisacharydy to grupa biopolimerów, jego przedstawicielem jest skrobia, biopolimer ten jest pochodzenia roślinnego i składa się z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, które pełnią w roślinach rolę magazynu energii. Skrobia jest wykorzystywana przede wszystkim jako matryca, spoiwo lub napełniacz w przemyśle spożywczym, ale również znalazła zastosowanie w przemyśle farmaceutycznym, kosmetycznym i papierniczym.Polysaccharides are a group of biopolymers, its representative is starch, this biopolymer is of plant origin and consists of glucose units linked by α-glycosidic bonds, which act as an energy store in plants. Starch is primarily used as a matrix, binder or filler in the food industry, but has also found applications in the pharmaceutical, cosmetic and paper industries.

W publikacjach patentowych W02004087857A1, EP0729709, US6635275 i W02006002565A1 przedstawiono odpowiednio użycie folii skrobiowych z m.in. związkami zapachowymi jako rozpadalne w wodzie nośniki zapachu wykorzystywane w paskach folii używanych do prania, otrzymywanie folii ze skrobi eteryfikowanej (mogące mieć zastosowanie, jako kapsułki do sproszkowanego leku, zastępujące twarde kapsułki żelatynowe), otrzymywanie i metodę stosowania jadalnej powłoki nakładanej na mięso kurczaka mającej po upieczeniu symulować wyglądem i teksturą prawdziwą skórę kurczaka oraz przedstawiono otrzymywanie folii zapachowych na bazie odpowiednio skrobi i celulozy stosowanych jako środki dezynfekcji i czystości. W drugim przypadku do otrzymywania folii stosowano pochodną hydroksyetylową lub hydroksypropylową stosując plastyfikator wielowodorotlenowy (w ilości 10-20% do otrzymywania twardych kapsuł i 20-30% dla miękkich) oraz by poprawić właściwości mechaniczne produktu dodawano do 10% hydrokoloidu (np. alginiany, guma guar, agar, karagenian), ewentualnie mieszaninę hydrokoloidów wobec maksymalnie 5% kationów jedno- lub dwuwartościowych (K⁺, Na⁺, Li⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, NH4⁺) oraz maksymalnie 3% kwasu (np. wersenowego, octowego, borowego, cytrynowego). Natomiast w trzecim przypadku folie składały się z 25-50 części maltodekstryny, 6-20 części skrobi o wysokiej zawartości amylozy, 0,5-4 części CMC (stopień podstawienia wynosił co najmniej 0,7), 5-15 części sproszkowanego tłuszczu i 6-20 części wstępnie żelowanej skrobi. Z polskiego zgłoszenia patentowego P.408232 znana jest zapachowa folia biodegradowalna na bazie skrobi, która charakteryzuje się tym, że stanowi produkt otrzymany metodą wylewania wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej z limonenem w ilości od 15 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi. Korzystnie zapachowa folia biodegradowalna zawiera plastyfikator wielowodorotlenowy w postaci gliceryny, w ilości od 0 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej. Korzystnie zapachowa folia biodegradowalna zawiera od 1 do 15 części wagowych napełniacza mineralnego na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej. Napełniaczem mineralnym jest montmorylonit lub kaolin. Znany jest także sposób otrzymywania zapachowej biodegradowalnej folii na bazie skrobi metodą wylewania, polegający na tym, że do wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej dodaje się limonen w ilości od 15 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi. Korzystnie dodaje się plastyfikator wielowodorotlenowy w postaci gliceryny, w ilości od 0 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej. Korzystnie dodaje się napełniacz mineralny w ilości od 1 do 15 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej. Jako napełniacz mineralny stosuje się montmorylonit lub kaolin.In the patent publications WO2004087857A1, EP0729709, US6635275 and WO2006002565A1, the use of starch films with e.g. aromatic compounds as water-disintegrating aroma carriers used in strips of films used for washing, obtaining foil from etherified starch (which may be used as capsules for powdered medicine, replacing hard gelatin capsules), preparation and method of using an edible coating applied to chicken meat having The baking process simulates the appearance and texture of the real chicken skin and presents the preparation of aroma films based on starch and cellulose, respectively, used as disinfectants and cleaners. In the second case, a hydroxyethyl or hydroxypropyl derivative was used for the preparation of the film using a polyhydric plasticizer (in an amount of 10-20% for the preparation of hard capsules and 20-30% for soft capsules) and to improve the mechanical properties of the product, up to 10% of the hydrocolloid (e.g. alginates, rubber) was added. guar, agar, carrageenan), possibly a mixture of hydrocolloids against a maximum of 5% of monovalent or divalent cations (K ⁺ , Na ⁺ , Li ⁺ , Ca ²⁺ , Mg ²⁺ , NH4 ⁺ ) and a maximum of 3% acid (e.g. edetic, acetic, boric, lemon). Whereas in the third case, the films consisted of 25-50 parts of maltodextrin, 6-20 parts of high amylose starch, 0.5-4 parts of CMC (the degree of substitution was at least 0.7), 5-15 parts of powdered fat and 6 -20 parts of pregelatinized starch. From the Polish patent application P.408232, a starch-based fragrance is known, which is characterized by the fact that it is a product obtained by pouring an aqueous solution of potato starch with limonene in an amount of 15 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry starch. Preferably, the fragrance biodegradable film comprises a polyhydric plasticizer in the form of glycerin in an amount from 0 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch. Preferably, the fragrance biodegradable film comprises from 1 to 15 parts by weight of mineral filler per 100 parts by weight of dry potato starch. The mineral filler is montmorillonite or kaolin. There is also a known process for the production of a scented biodegradable starch-based film by the pouring method, wherein limonene is added to an aqueous potato starch solution in an amount of 15 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry starch. Preferably, the polyhydric plasticizer glycerin is added in an amount of 0 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch. Preferably, the mineral filler is added in an amount of 1 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch. Montmorillonite or kaolin are used as the mineral filler.

α-Pinen jest cennym związkiem organicznym należącym do grupy cyklicznych monoterpenów. Jest on pozyskiwany z terpentyny otrzymywanej z żywicy sosnowej, której jest głównym składnikiem. α-Pinen stosowany jest w kosmetyce jako składnik perfum oraz jako surowiec do otrzymywania innych środków zapachowych, np. α-terpinolu, limonenu, kamfenu lub bergaptolu. α-Pinen ma dwa enancjomery, (+)-(1 R,5R)-a-pinen oraz (-)-(1 S,5S)-a-pinen, obydwa występują w naturze w olejkach eterycznych wielu roślin, głównie iglastych.α-Pinene is a valuable organic compound belonging to the group of cyclic monoterpenes. It is obtained from turpentine obtained from pine resin, of which it is the main ingredient. α-Pinene is used in cosmetics as a perfume ingredient and as a raw material for the preparation of other fragrances, e.g. α-terpinol, limonene, camphene or bergaptol. α-Pinene has two enantiomers, (+) - (1 R, 5R) -a-pinene and (-) - (1S, 5S) -a-pinene, both of which are found naturally in the essential oils of many plants, mainly conifers.

Terpentyna, której głównym składnikiem jest α-pinen, znalazła zastosowanie jako rozpuszczalnik do farb, żywic, lakierów, wosków, środków polerujących i czyszczących. Inne zastosowania terpentynyTurpentine, the main ingredient of which is α-pinene, has been used as a solvent for paints, resins, varnishes, waxes, polishing and cleaning agents. Other uses of turpentine

PL 233 231 B1 to np. medycyna, przemysł perfumeryjny oraz weterynaria - jako środek wykrztuśny oraz antyseptyczny. Ponadto mieszanina α-pinenu, limonenu i 1,8-cyneolu wykazuje aktywność terapeutyczną zbliżoną do powszechnie stosowanych antybiotyków oraz leków mukolitycznych stosowanych w leczeniu ostrego zapalenia oskrzeli. α-Pinen stosowany jest również jako substancja zapachowa i smakowa. Wykorzystuje się go przy produkcji gum do żucia, napojów, past do zębów, kompozycji zapachowych, różnych aromatów spożywczych oraz środków czystości. Najnowsze badania wykazują przeciwnowotworowe działanie α-pinenu w obecności innych leków w walce z rakiem wątroby.These include, for example, medicine, the perfume industry and veterinary medicine as an expectorant and as an antiseptic. Moreover, the mixture of α-pinene, limonene and 1,8-cineol exhibits therapeutic activity similar to the commonly used antibiotics and mucolytic drugs used in the treatment of acute bronchitis. α-Pinene is also used as a fragrance and flavor. It is used in the production of chewing gums, drinks, toothpastes, fragrances, various food flavors and cleaning agents. Recent studies show the anti-cancer effect of α-pinene in the presence of other drugs in the fight against liver cancer.

W literaturze patentowej brak doniesień na temat zapachowych filmów skrobiowych otrzymywanych z mieszaniny skrobi i α-pinenu oraz jego pochodnych.There are no reports in the patent literature on scented starch films obtained from a mixture of starch and α-pinene and its derivatives.

Zapachowa folia na bazie skrobi, według wynalazku, stanowiąca produkt otrzymany metodą wylewania wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej, zawierająca plastyfikator wielowodorotlenowy w postaci gliceryny, charakteryzuje się tym, że stanowi produkt otrzymany metodą wylewania wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej z α-pinenem w ilości od 20 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi. Folia zawiera plastyfikator wielowodorotlenowy w postaci gliceryny, w ilości od 30 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej.The scented starch-based film according to the invention, which is a product obtained by pouring an aqueous solution of potato starch, containing a polyhydric plasticizer in the form of glycerin, is characterized in that it is a product obtained by pouring an aqueous solution of potato starch with α-pinene in an amount from 20 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry starch. The film contains a polyhydric plasticizer in the form of glycerin in an amount of 30 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch.

Sposób otrzymywania zapachowej folii na bazie skrobi, według wynalazku, metodą wylewania wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej, w obecności plastyfikatora wielowodorotlenowy w postaci gliceryny, charakteryzuje się tym, że do wodnego roztworu skrobi ziemniaczanej dodaje się α-pinen w ilości od 20 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi, zaś glicerynę w ilości od 30 do 70 części wagowych na 100 części wagowych suchej skrobi ziemniaczanej.The method of obtaining a starch-based scent film according to the invention, by pouring an aqueous potato starch solution, in the presence of a polyhydric plasticizer in the form of glycerin, is characterized in that α-pinene is added to the aqueous potato starch solution in an amount of 20 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry starch, and glycerin in an amount of 30 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch.

Folie otrzymane sposobem według wynalazku cechują się dobrymi właściwościami mechanicznymi, są biodegradowalne oraz nietoksyczne. Mogą one znaleźć zastosowanie przy produkcji maseczek kosmetycznych do skóry z problemami (leczenie atopowego zapalenia skóry, egzem, zakażenia skóry, czy trądziku) ze względu na antyseptyczne działanie α-pinenu.The films obtained by the method according to the invention are characterized by good mechanical properties, they are biodegradable and non-toxic. They can be used in the production of cosmetic masks for skin with problems (treatment of atopic dermatitis, eczema, skin infection or acne) due to the antiseptic effect of α-pinene.

Folie z α-pinenem mogą również znaleźć zastosowanie jako nośniki zapachu w odświeżaczach powietrza długo uwalniających zapach, które jednocześnie będą działać odkażająco na pomieszczenia, w których się znajdą. Powolne uwalnianie α-pinenu do powietrza może również chronić nas przed różnego rodzaju infekcjami, gdyż α-pinen ma działanie antyseptyczne. Ponadto jego powolne uwalnianie z preparatów typu odświeżacze powietrza może pomóc w leczeniu chorób zatok, oskrzeli i płuc.Foils with α-pinene can also be used as fragrance carriers in air fresheners that release long fragrance, which will also disinfect the rooms in which they will be located. The slow release of α-pinene into the air can also protect us from various types of infections, as α-pinene has an antiseptic effect. In addition, its slow release from air fresheners can help treat sinus, bronchial, and lung diseases.

Wynalazek przedstawiony jest w przykładach wykonania, w których podano skład ilościowy oraz warunki otrzymywania.The invention is illustrated in the working examples in which the quantitative composition and the preparation conditions are given.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Do reaktora wprowadzano 100 g wody destylowanej, 2 g gliceryny, 2 g α-pinenu i 3 g skrobi ziemniaczanej. Układ mieszano w łaźni wodnej utrzymując temperaturę 90°C aż do całkowitego rozklejenia skrobi i uzyskania homogenicznego roztworu, po czym wylewano na szalkę Petriego. Formę wstawiano do suszarki na 48 godzin w temperaturze 60°C. Tak otrzymaną folię (grubość 200-300 μm) zdejmowano z formy i moczono przez 24 godziny. Wyniki badań wytrzymałościowych uzyskanej folii przedstawiono w tabeli 1.100 g of distilled water, 2 g of glycerin, 2 g of α-pinene and 3 g of potato starch were introduced into the reactor. The system was stirred in a water bath, maintaining the temperature of 90 ° C until the starch was completely decoupled and a homogeneous solution was obtained, and then poured into a petri dish. The mold was placed in an oven for 48 hours at 60 ° C. The thus obtained film (thickness 200-300 µm) was removed from the mold and soaked for 24 hours. The results of the strength tests of the obtained film are presented in Table 1.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Do reaktora wprowadzano 100 g wody destylowanej, 1 g gliceryny, 2 g α-pinenu i 3 g skrobi ziemniaczanej. Układ mieszano w łaźni wodnej utrzymując temperaturę 90°C aż do całkowitego rozklejenia skrobi i uzyskania homogenicznego roztworu, po czym wylewano na szalkę Petriego. Formę wstawiano do suszarki na 48 godzin w temperaturze 60°C. Tak otrzymaną folię (grubość 200-300 μm) zdejmowano z formy i moczono przez 24 godziny. Wyniki badań wytrzymałościowych uzyskanej folii przedstawiono w tabeli 1.100 g of distilled water, 1 g of glycerin, 2 g of α-pinene and 3 g of potato starch were introduced into the reactor. The system was stirred in a water bath, maintaining the temperature of 90 ° C until the starch was completely decoupled and a homogeneous solution was obtained, and then poured into a petri dish. The mold was placed in an oven for 48 hours at 60 ° C. The thus obtained film (thickness 200-300 µm) was removed from the mold and soaked for 24 hours. The results of the strength tests of the obtained film are presented in Table 1.

P r z y k ł a d 3P r z k ł a d 3

Do reaktora wprowadzano 100 g wody destylowanej, 2 g gliceryny 1 g α-pinenu i 5 g skrobi ziemniaczanej. Układ mieszano w łaźni wodnej utrzymując temperaturę 90°C aż do całkowitego rozklejenia skrobi i uzyskania homogenicznego roztworu, po czym wylewano na szalkę Petriego. Formę wstawiano do suszarki na 48 godzin w temperaturze 60°C. Tak otrzymaną folię (grubość 200-300 μm) zdejmowano z formy i moczono przez 24 godziny. Wyniki badań rozpuszczalności uzyskanej folii przedstawiono w tabeli 1.100 g of distilled water, 2 g of glycerin, 1 g of α-pinene and 5 g of potato starch were introduced into the reactor. The system was stirred in a water bath, maintaining the temperature of 90 ° C until the starch was completely decoupled and a homogeneous solution was obtained, and then poured into a petri dish. The mold was placed in an oven for 48 hours at 60 ° C. The thus obtained film (thickness 200-300 µm) was removed from the mold and soaked for 24 hours. The results of the dissolution tests of the obtained film are presented in Table 1.

PL 233 231 Β1PL 233 231 Β1

Tabela 1Table 1

Przykład Example Rozpuszczalność w wodzie [%] Water solubility [%] Ilość wypłukiwanego α-pinenu (badania metodą chromatografii gazowej) Amount of α-pinene leached (gas chromatographic tests) 1 1 48 48 O.OOOOSg O.OOOOSg 2 2 44 44 0,00008g 0.00008g 3 3 47 47 0,00008g 0.00008g

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims

Scent film based on potato starch, which is a product obtained by pouring an aqueous solution of potato starch, containing a polyhydric plasticizer in the form of glycerin, characterized in that it is a product obtained by pouring an aqueous solution of potato starch with α-pinene in an amount from 20 to 70 parts by weight based on 100 parts by weight of dry starch and contains glycerin in an amount of 30 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch.

2. A method of obtaining a scented biodegradable starch-based film by pouring in the presence of a polyhydric plasticizer in the form of glycerin, characterized in that α-pinene is added to the aqueous potato starch solution in an amount of 20 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch and glycerin in an amount of 30 to 70 parts by weight per 100 parts by weight of dry potato starch.