BRPI0613298A2 - mÉtodo para a produÇço de uma formulaÇço contendo celulose bacteriana e formulaÇço contendo celulose bacteriana - Google Patents
mÉtodo para a produÇço de uma formulaÇço contendo celulose bacteriana e formulaÇço contendo celulose bacteriana Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI0613298A2 BRPI0613298A2 BRPI0613298-7A BRPI0613298A BRPI0613298A2 BR PI0613298 A2 BRPI0613298 A2 BR PI0613298A2 BR PI0613298 A BRPI0613298 A BR PI0613298A BR PI0613298 A2 BRPI0613298 A2 BR PI0613298A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- gum
- cellulose
- bacterial cellulose
- precipitating agent
- product
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 142
- 229920002749 Bacterial cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 106
- 239000005016 bacterial cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000009472 formulation Methods 0.000 title claims abstract description 71
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 44
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920000591 gum Polymers 0.000 claims description 60
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 38
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 claims description 36
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 26
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims description 25
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 25
- GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 9H-xanthene Chemical compound C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3OC2=C1 GJCOSYZMQJWQCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 claims description 20
- 239000001814 pectin Substances 0.000 claims description 20
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 claims description 20
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 18
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 14
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 229920002907 Guar gum Polymers 0.000 claims description 9
- 235000010417 guar gum Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000665 guar gum Substances 0.000 claims description 9
- 229960002154 guar gum Drugs 0.000 claims description 9
- 229920000161 Locust bean gum Polymers 0.000 claims description 8
- 235000004298 Tamarindus indica Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920001615 Tragacanth Polymers 0.000 claims description 8
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 claims description 8
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims description 8
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000305 astragalus gummifer gum Substances 0.000 claims description 8
- 235000010418 carrageenan Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000679 carrageenan Substances 0.000 claims description 8
- 229920001525 carrageenan Polymers 0.000 claims description 8
- 229940113118 carrageenan Drugs 0.000 claims description 8
- 235000010420 locust bean gum Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000000711 locust bean gum Substances 0.000 claims description 8
- 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 claims description 8
- 239000001785 acacia senegal l. willd gum Substances 0.000 claims description 7
- 229920002148 Gellan gum Polymers 0.000 claims description 6
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 claims description 6
- 235000010492 gellan gum Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000000216 gellan gum Substances 0.000 claims description 6
- 229920000663 Hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004354 Hydroxyethyl cellulose Substances 0.000 claims description 5
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical group [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 235000019447 hydroxyethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 5
- 229940071826 hydroxyethyl cellulose Drugs 0.000 claims description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- -1 pettin Polymers 0.000 claims description 2
- 241000596504 Tamarindus Species 0.000 claims 6
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims 4
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 20
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 9
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 6
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 54
- WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N hypochlorite Chemical compound Cl[O-] WQYVRQLZKVEZGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 39
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 36
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 34
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 33
- 229940105329 carboxymethylcellulose Drugs 0.000 description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 21
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 19
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 19
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 19
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 19
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 19
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 19
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 19
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 19
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 19
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 12
- 235000011148 calcium chloride Nutrition 0.000 description 12
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 12
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 12
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 12
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 12
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 10
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 9
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 8
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 8
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 7
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 6
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 6
- 241000589220 Acetobacter Species 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 4
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 4
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 3
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000004584 Tamarindus indica Species 0.000 description 2
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 2
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 2
- 229940023476 agar Drugs 0.000 description 2
- 235000010419 agar Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 235000019219 chocolate Nutrition 0.000 description 2
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 2
- 239000000416 hydrocolloid Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- NWYRNCMKWHKPAI-UHFFFAOYSA-N C(=O)=O.[Na] Chemical compound C(=O)=O.[Na] NWYRNCMKWHKPAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 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 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 229920000569 Gum karaya Polymers 0.000 description 1
- 235000019901 KELTROL® Nutrition 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000005913 Maltodextrin Substances 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004368 Modified starch Substances 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 241000934878 Sterculia Species 0.000 description 1
- 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 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- 239000000205 acacia gum Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 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 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229920003090 carboxymethyl hydroxyethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 1
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002979 fabric softener Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 235000010494 karaya gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000000231 karaya gum Substances 0.000 description 1
- 229940039371 karaya gum Drugs 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229940035034 maltodextrin Drugs 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 230000000051 modifying effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 229940124531 pharmaceutical excipient Drugs 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000007420 reactivation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 230000002040 relaxant effect Effects 0.000 description 1
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 1
- 239000006254 rheological additive Substances 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 235000013618 yogurt Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/10—Dispersions; Emulsions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/04—Polysaccharides, i.e. compounds containing more than five saccharide radicals attached to each other by glycosidic bonds
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
- A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
- A61K47/38—Cellulose; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
- C08L5/14—Hemicellulose; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/08—Cellulose derivatives
- C08L1/26—Cellulose ethers
- C08L1/28—Alkyl ethers
- C08L1/284—Alkyl ethers with hydroxylated hydrocarbon radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L5/00—Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Zoology (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Jellies, Jams, And Syrups (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Cosmetics (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
MÉTODO PARA A PRODUÇçO DE UMA FORMULAÇçO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA E FORMULAÇçO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA. Trata-se de novas formulações contendo celulose bacteriana e um novo método para produzir formulações contendo celulose bacteriana que exibem propriedades de modificação da viscosidade incrementadas, particularmente com energia baixa aplicada para efetuar mudanças na viscosidade com as mesmas. Tal método inclui a nova co-precipitação com um co-agente solúvel em água que permite a precipitação na presença de álcool em excesso para formar uma fibra insolúvel que pode então ser utilizada como um espessante ou auxiliar de suspensão sem a necessidade de introduzir uma misturação de energia elevada. Tais propriedades da celulose bacteriana eram disponíveis no passado, mas apenas através de processos altamente trabalhosos e consumidores de muita energia. Tal método da invenção tal como proposto agora forma desse modo uma formulação contendo celulose bacteriana que exibe não somente as propriedades que são tão eficazes quanto aquelas para as celuloses bacterianas precedentes, mas, em algumas maneiras, aperfeiçoamentos em tais tipos precedentes. Determinadas composições de uso final e aplicações incluindo essas novas formulações contendo celuloses bacterianas também são englobadas dentro da presente invenção.
Description
MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA E FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se de maneira geral a um novo método para a produção de formulações de. celulose bacteriana que exibem propriedades modificadoras de viscosidade melhoradas particularmente com baixa energia aplicada para efetuar mudanças da viscosidade com as mesmas. Tal método inclui a nova coprecipitação com um co-agente solúvel em água que permite a precipitação na presença de álcool em excesso para formar uma fibra insolúvel que pode então ser utilizada como um espessante ou um auxiliar de suspensão sem a necessidade de introduzir misturação de energia elevada. Tais propriedades da celulose bacteriana eram disponíveis no passado mas apenas através de processos altamente laboriosos e com muito dispêndio de energia. Um método inventivo tal como proposto agora fornece desse modo uma formulação que contém celulose bacteriana que exibe não somente propriedades tão eficazes quanto aquelas para as celulose bacteriana precedentes, mas, em algumas maneiras, melhorias para tais tipos precedentes. Determinadas composições e aplicações de uso final incluindo essas novas formulações que contêm celulose bacteriana também são englobadas dentro da presente invenção.
Antecedentes da Invenção
A celulose bacteriana é uma ampla categoria de polissacarídeos que exibem propriedades altamente desejáveis, muito embora tais compostos sejam essencialmente da mesma estrutura química que as celuloses derivadas de materiais de plantas. Tal como o nome implica, no entanto, a fonte desses polissacarídeos de natureza bacteriana (produzida geralmente por microorganismos do gênero Acetobacter) como o resultado da fermentação, da purificação e da recuperação dos mesmos. Tais compostos de celulose bacteriana compreendem fibras celulósicas muito finas que têm dimensões muito singulares e relações de aspecto (diâmetros de aproximadamente 40 a 100 nm cada uma e comprimentos de 0,1 a 15 micra) na forma de feixe (com um diâmetro de 0,1 a 0,2 micron em média) . Tal estrutura de feixe entrelaçada forma uma estrutura de rede reticulada que facilita o intumescimento quando em uma solução aquosa, formando desse modo em excelentes redes tridimensionais. As estruturas tridimensionais efetuam uma modificação apropriada e desejável da viscosidade, bem como capacidades de suspensão através da formação de um sistema de limite de escoamento dentro de um liquido alvo, bem como uma excelente viscosidade em volume. Tal resultado permite desse modo a suspensão altamente eficaz de materiais (tais como gêneros alimentícios, como um exemplo) que têm uma propensão para sedimentar com o passar do tempo da solução, particularmente soluções aquosas. Adicionalmente, tais formulações de celulose bacteriana auxiliam na prevenção contra a sedimentação e a separação de gêneros alimentícios líquidos de preparo rápido (isto é, sopas, bebidas de chocolate, iogurtes, sucos, produtos de laticínio, chocolates, e outros ainda), embora com a necessidade de gastar quantidades relativamente elevadas de energia através da misturação ou do aquecimento para alcançar inicialmente o nível desejado da suspensão para tais gêneros alimentícios.
As fibras resultantes (e desse modo os feixes) são insolúveis em água e, com as capacidades observadas acima, exibem propriedades de espessamento de água e poliol. Um tipo particular de celulose bacteriana, a celulose microfibrilada, é normalmente provida em um estado não-carregado e exibe a capacidade de se associar sem nenhuma influência adicionada.
No entanto, sem nenhum desses aditivos extras para efetuar o espessamento ou outro tipo de modificação da viscosidade, foi concluído que os próprios sistemas resultantes irão exibir um grau elevado de instabilidade, particularmente nos períodos de tempo associados com os requisitos típicos da vida útil dos gêneros alimentícios. Em conseqüência disto, determinados coagentes, tal como a carbóxi metil celulose (CMG), também conhecida como goma de celulose, foram introduzidos em produtos de celulose bacteriana através da adsorção às suas fibras, seguido pela secagem por aspersão (sem nenhuma etapa de co-precipitação) a fim de obter melhorias na estabilização e na dispersão, muito provavelmente através da presença de cargas negativas na CMC transferido às próprias fibras de celulose bacteriana. Tais cargas parecem desse modo conferir capacidades de repulsão para impedir que os feixes de fibras relaxem a rede formada. Mesmo com tal possibilidade, é sabido que a seleção de uma CMC apropriada afeta bastante as propriedades reológicas resultantes da celulose bacteriana alvo devido às sensibilidades a sais e a ácidos de determinados produtos de CMC. Dessa maneira, embora as melhorias na utilização da celulose bacteriana fossem obtidas com tais inclusões de CMC no passado, deve ser tomado muito cuidado para assegurar que o nível apropriado do pH e as condições de sal sejam apropriados para a formulação total. Por esta razão, outras melhorias para permitir mais confiabilidade do uso da celulose bacteriano em miríades de aplicações são de grande interesse para as indústrias alvo.
Adicionalmente, embora tais celuloses bacterianas sejam de grande interesse e importância na obtenção de modificações reológicas eficazes dentro dos gêneros alimentícios à base de líquidos, pelas razões mencionadas acima, os custos associados com a produção de tais materiais celulósicos provaram ser muito elevados, particularmente em termos de problemas de mão de obra e resíduos necessários que resultam dos mesmos. A fermentação de tais materiais resulta inicialmente em quantidades muito baixas. Geralmente, o método de produção de purificação e de recuperação de tais materiais de celulose bacteriana envolve uma série incômoda de etapas depois que a fermentação é completada a fim de produzir uma torta úmida com uma quantidade suficiente de produto de celulose bacteriana em termos da eficiência de fermentação inicial. Uma secagem por aspersão adicional também pode afetar o rendimento final da recuperação da celulose bacteriana durante a produção de pó.
Tais etapas excessivas desperdiçam não somente mão de obra e energia, mas também resultam em grandes quantidades de água residual e de materiais residuais que requerem eliminação e manipulação. Dessa maneira, os custos para a produção da celulose bacteriana (particularmente a celulose microfibrilada) provaram ser excessivamente altos em relação a outras gomas, restringindo desse modo a utilização de tal produto dentro de determinados usos finais desejáveis. Até a presente data, não há nenhum método eficaz desenvolvido que tenha remediado esses problemas, para não mencionar um método que resulta finalmente em um material de celulose bacteriana que exibe determinadas propriedades melhoradas dentro das aplicações alvo em comparação aos materiais produzidos através do método de produção tradicional acima mencionado.
Breve Descrição da Invenção
Conseqüentemente, a presente invenção engloba um método para a produção de uma formulação contendo celulose bacteriana, o qual compreende as etapas de a) provisão de um produto de celulose bacteriana através de fermentação; b) opcionalmente, a Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana resultante; c) a misturação do dito produto de celulose bacteriana da etapa "a" ou da etapa "b" com um espessante polimérico selecionado do grupo que consiste em pelo menos um éter de celulose carregado, pelo menos um agente de precipitação, e qualquer combinação destes; e d) a co-precipitação da mistura da etapa "c" com um líquido não-aquoso miscível em água (tal como, como um exemplo não-limitativo, um álcool). 0 éter de celulose carregado possível da etapa "c" é um composto utilizado para dispersar e estabilizar a rede reticulada nas composições finais do uso final às quais é adicionada tal formulação contendo celulose bacteriana. Os compostos carregados facilitam, tal como aludido acima, a capacidade de formar a rede necessária de fibras através da repulsão de fibras individuais. 0 possível agente de precipitação da etapa "c" é um composto utilizado para preservar a funcionalidade da fibra de celulose bacteriana reticulada durante a secagem e a trituração. Os exemplos de tais éteres de celulose carregados incluem tais compostos baseados em celulose que exibem um total positivo ou negativo e incluem, sem limitação, qualquer carbóxi metil celulose sódica (CMC), hidróxi etil celulose catiônica, e outras ainda. 0 agente de precipitação (secagem) é selecionado do grupo de produtos naturais e/ou sintéticos que incluem, sem limitação, produtos de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ramsana, carragenina, goma de guar, ágar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alf arroba, e outros ainda. De preferência, embora não necessariamente, pelas razões associadas com a capacidade de reativação da celulose bacteriana depois da secagem por aspersão e antes da incorporação dentro de um líquido alvo a ser modificado reologicamente com o mesmo, um agente de precipitação (secagem) é incluído. Desse modo, um método mais específico englobado dentro da presente invenção compreende as etapas de a) provisão de um produto de celulose bacteriana através da fermentação; b) opcionalmente, a Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana; c) a misturação do dito produto de celulose bacteriana resultante da etapa "a" ou da etapa "b" com uma biogoma (a qual, se for incorporada como um caldo de fermentação, terá as células bacterianas de preferência lisadas do mesmo); e d) a co-precipitação da mistura da etapa "c" com um líquido não-aquoso misclvel em água. Alternativamente, tal método específico pode compreender as etapas de a) provisão de um produto de celulose bacteriana através da fermentação; b) a misturação do dito produto de celulose bacteriana com uma biogoma; c) a co-Iise da mistura da etapa "b" para remover as células bacterianas da mesma; e d) a co-precipitação da mistura da etapa "c" com um líquido não-aquoso miscível em água. O produto coprecipitado resultante vai estar na forma de uma torta prensada, a qual pode então ser secada, e as partículas obtidas desse modo podem então ser trituradas até um tamanho desejado de partícula. Além disso, para determinadas aplicações, as partículas podem então ser misturadas com um outro hidrocolóide, tal como a carbóxi metil celulose (CMC), para conferir determinadas propriedades. Adicionalmente, um produto inventivo deste desenvolvimento deve ser definido como uma formulação contendo celulose bacteriana que compreende pelo menos um material de celulose bacteriana e pelo menos um espessante polimérico selecionado do grupo que consiste em pelo menos um éter de celulose carregado, pelo menos um agente de precipitação selecionado do grupo que consiste em produtos de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de rhamsana, carragenina, goma de guar, ágar, goma arábica, goma de gati, goma de karaya, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e outros ainda, e as todas as misturas destes, sendo que a dita formulação exibe uma capacidade de viscosidade de pelo menos 300 cps e uma medida do limite de escoamento de 1,0 dina/cm2 quando introduzida em uma quantidade de no máximo 0,36% em peso de uma amostra de 500 ml de água e após a aplicação de no máximo dois passes a 1.500 libras por polegada quadrada em um homogeneizador extensional.
Como uma realização potencialmente preferida, a formulação de celulose bacteriana e xantana produzida desse modo tem a vantagem distinta de facilitar a ativação sem a necessidade de nenhuma ativação trabalhosa ou que dispende muita energia. Uma outra vantagem distinta desse método global é a capacidade de coleta da formulação contendo celulose bacteriana resultante através da precipitação com álcool isopropilico, quer um éter de celulose carregado ou um agente da precipitação (secagem) esteja presente ou não na mesma. Desse modo, uma vez que a celulose bacteriana é co- precipitada na maneira descrita acima, aparece o espessante polimérico insolúvel em álcool (tal como a xantana ou a CMC sódica), sem pretender ficar limitado a qualquer teoria científica específica, para conferir proteção à celulose bacteriana ao formar um revestimento sobre pelo menos uma parte das fibras formadas resultantes da mesma. De tal maneira, parece que o espessante polimérico ajuda realmente a associar e a desidratar as fibras celulósicas com a adição de um líquido não-aquoso (tal como de preferência um álcool de alquila inferior), desse modo resultando na coleta de quantidades substanciais de polissacarídeo de baixo rendimento durante tal estágio de co-precipitação. A ausência de quantidades substanciais de água durante as etapas de purificação e recuperação permite desse modo que quantidades maiores da celulose bacteriana sejam finalmente coletadas. Com esse novo processo, a mais alta quantidade de celulose bacteriana fermentada pode ser coletada, desse modo propiciando uma alta eficiência na produção desejada, assim como a ausência, conforme observado acima, de água residual e passes múltiplos de desidratação e reformação de pasta requeridas tipicamente para a obtenção de tal produto resultante. Além disso, conforme observado previamente, a presença de um agente de secagem, em particular, como um exemplo não-limitativo um produto de xantana, como um revestimento sobre pelo menos uma parte do feixe de fibras de celulose bacteriana, parece propiciar uma melhoria nos requisitos de ativação quando introduzida dentro de uma composição de uso final alvo. Surpreendentemente, há uma redução visível na energia necessária para obter os benefícios de modificação reológica desejados concordados por esta formulação contendo celulose bacteriana da invenção em comparação com os produtos previamente praticados de tipos similares. Alem disso, uma vez que a celulose bacteriana (isto é, a celulose microfibrilada, indicada daqui por diante como "MFC") confere uma funcionalidade e uma reologia singulares em comparação a um espessante polimérico solúvel sozinho, o produto resultante produzido através desse método inventivo permite uma alternativa de um custo mais baixo aos processos típicos com melhorias nos requisitos de reativação, resistência a mudanças na viscosidade durante o processamento de alimentos a altas temperaturas, e propriedades melhoradas de suspensão durante a armazenagem em prateleira de longa duração.
Descrição Detalhada da Invenção
Para as finalidades da presente invenção, o termo "formulação contendo celulose bacteriana" presta-se a englobar um produto de celulose bacteriana tal como produzido pelo método inventivo e desse modo incluindo um produto de xantana que reveste pelo menos uma parte dos feixes de fibras de celulose bacteriana resultantes. O termo "formulação" presta-se desse modo a indicar que o produto produzido a partir da mesma é uma combinação de celulose bacteriana e xantana produzida de uma maneira tal e exibindo tal estrutura e configuração resultantes. 0 termo "celulose bacteriana" presta-se a englobar qualquer tipo de celulose produzida através da fermentação das bactérias do gênero Acetobacter e inclui os materiais popularmente conhecidos como celulose microfibrilada, celulose bacteriana reticulada, e outros ainda.
Conforme observado acima, a celulose bacteriana pode ser utilizada como um modificador reológico eficaz em várias composições. Tais materiais, quando dispersos em fluidos, produzem misturas tixotrópicas altamente viscosas, que possuem um elevado limite de escoamento. O limite de escoamento é uma medida da força requerida para iniciar o fluxo em um sistema parecido com gel. Ele é indicativo da capacidade de suspensão de um fluido, bem como é indicativo da capacidade do fluido de permanecer no local após a aplicação a uma superfície vertical.
Tipicamente, tal comportamento de modificação reológica é provido através de algum grau de processamento de uma mistura de celulose bacteriana em um solvente hidrofílico, tal como a água, polióis (por exemplo, etileno glicol, glicerina, polietileno glicol, etc.), ou as misturas destes. Esse processamento é denominado "ativação" e compreende, geralmente, a homogeneização a alta pressão e/ou a misturação de elevado cisalhamento. No entanto, foi verificado que as formulações contendo celulose bacteriana inventivas da invenção são ativadas a uma misturação a baixa energia. A ativação é um processo em que a estrutura tridimensional da celulose é modificada de uma maneira tal que a celulose confere funcionalidade ao solvente base ou à mistura de solvente em que a ativação ocorre, ou uma composição à qual a celulose ativada é adicionada. A funcionalidade inclui a provisão de propriedades tais como espessamento, a obtenção de limite de escoamento, a estabilidade a quente, propriedades de suspensão, a estabilidade de congelamento-descongelamento, o controle de fluxo, a estabilização da espuma, o revestimento e formação de película, e outras ainda. O processamento que é seguido durante o processo de ativação faz significativamente mais do que apenas dispersar a celulose no solvente base. Tal processamento "separa" as fibras de celulose para expandir as fibras de celulose. A formulação contendo celulose bacteriana pode ser utilizada na forma de uma pasta úmida (dispersão) ou como um produto seco, produzido através da secagem da dispersão empregando técnicas de secagem bem conhecidas, tais como a secagem por aspersão ou a secagem por congelamento, para conferir os benefícios reológicos desejados a uma composição fluida alvo. A ativação da celulose bacteriana (tal como a MFC ou a celulose bacteriana reticulada) expande a parte da celulose para criar uma rede reticulada de fibras altamente intercaladas com uma área de superfície muito grande. A celulose bacteriana reticulada ativada possui uma área de superfície extremamente grande que se acredita seja pelo menos 200 vezes maior do que a celulose microcristalina convencional (isto é, a celulose fornecida por fontes de plantas).
A celulose bacteriana aqui utilizada pode ser de qualquer tipo associado com o produto da fermentação do gênero de microorganismos Acetobacter, e era previamente disponível, como um exemplo, junto à CPKelco U.S. sob o nome comercial CELLUL0N®.Tais produtos cultivados aeróbicos são caracterizados por uma rede interconectada de ramificação altamente reticulada de fibras que são insolúveis em água.
A preparação de tais produtos de celulose bacteriana é bem conhecida. Por exemplo, a Patente U.S. n° . 5.079.162 e a Patente U.S. n° . 5.144.021, ambos as quais são aqui incorporadas a título de referência, descrevem um método e um meio para produzir a celulose bacteriana reticulada aerobicamente, sob condições de cultura agitada, utilizando uma cepa bacteriana de Acetobacter aceti var. xylinum. O uso de condições de cultura agitada resulta na produção sustentada, por uma média de 70 horas, de pelo menos 0,1 g/litro por hora da celulose desejada. A celulose reticulada da torta úmida, contendo aproximadamente 80-85% de água, pode ser produzida ao empregar os métodos e as condições indicados nas patentes acima mencionadas. A celulose bacteriana reticulada seca pode ser produzida ao empregar técnicas de secagem, tais como a secagem por aspersão ou a secagem por congelamento, que são bem conhecidas.
O Acetobacter é caracteristicamente uma bactéria em forma de bastonete gram-negativa de 0,6-0,8 micron por 1,0-4 micra. É um organismo estritamente aeróbico; isto é, o metabolismo é respiratório, e não fermentativo. Essa bactéria é ainda distinguida pela capacidade de produzir múltiplas cadeias de poli-beta-1,4-glucano, quimicamente idêntica à celulose. As cadeia de microcelulose, ou microfibrilas, da celulose bacteriana reticulada são sintetizadas na superfície bacteriana, em sítios externos à membrana da célula. Essas microfibrilas têm geralmente dimensões em seção transversal de aproximadamente 1,6 nm por 5,8 nm. Por outro lado, sob condições de cultura estática ou parada, as microfibrilas na superfície bacteriana combinam para formar uma fibrila que tem geralmente dimensões em seção transversal de aproximadamente 3,2 nm por 13 3 nm. 0 pequeno tamanho em seção transversal dessas fibrilas produzidas por Acetobacter, juntamente com a superfície concomitantemente grande e a capacidade hidrofílica inerente da celulose, resulta em um produto de celulose que tem uma capacidade raramente elevada de absorver soluções aquosas. Aditivos são freqüentemente utilizados em combinação com a celulose bacteriana reticulada para ajudar na formação de dispersões viscosas estáveis.
Os problemas acima mencionados inerentes com a purificação e a coleta de tal celulose bacteriana conduziram à determinação que o método aqui empregado proporciona excelentes resultados até a extensão desejada. A primeira etapa no processo total é a provisão de qualquer quantidade de celulose bacteriana alvo na forma fermentada. 0 método de produção para esta etapa é descrito acima. 0 rendimento para tal produto provou ser muito difícil de gerar a níveis consistentemente elevados, e desse modo é imperativo que a retenção do produto alvo seja realizada a fim de obter finalmente um produto coletado ao mais baixo custo.
A purificação é bem conhecida para tais materiais.
A Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana é realizada através da introdução de um componente cáustico, tal como o hidróxido de sódio, ou qualquer aditivo parecido de elevado pH (acima do pH de aproximadamente 12,5, de preferência) em uma quantidade para remover apropriadamente tantas células bacterianas expiradas quanto possível do produto celulósico. Isto pode ser seguido em mais de uma etapa caso desejado. A neutralização com um ácido é então seguida tipicamente. Qualquer ácido apropriado de um pH suficientemente baixo e de molaridade para combater (e desse modo para neutralizar ou reduzir eficazmente o nível do pH do produto tão perto de 7,0 quanto possível) pode ser utilizado.
O ácido sulfúrico, ácido clorídrico e o ácido nítrico são todos exemplos apropriados para tal etapa. Um elemento versado na técnica deve determinar facilmente a seleção e a quantidade apropriada de tal reagente para tal finalidade. Alternativamente, as células podem ser lisadas e digeridas através de métodos enzimáticos (tratamento com lisozima e protease ao pH apropriado).
O produto lisado é então sujeitado a uma misturação com um espessante polimérico a fim de revestir eficazmente as fibras alvo e os feixes de celulose bacteriana. O espessante polimérico deve ser insolúvel em (em particular, o álcool isopropílico) . Tal espessante é um auxiliar para a dispersão da celulose bacteriana dentro de uma composição de fluido alvo, ou então um auxiliar na secagem da celulose bacteriana para remover mais facilmente a água da mesma, assim como um auxiliar potencial na dispersão ou na suspensão das fibras dentro de uma composição de fluido alvo. Os auxiliares de dispersão apropriados (agentes) incluem, sem limitação, CMC (de vários tipos), HEC catiônico, etc., essencialmente qualquer composto que seja de natureza polimérica e exiba as capacidades necessárias de dispersão para as fibras de celulose bacterianas quando introduzido dentro de uma solução de líquido alvo. De preferência, tal auxiliar de dispersão é a CMC, tal como CEKOL®, disponível junto à CP Kelco. Os auxiliares de precipitação (agentes) apropriados, conforme observado acima, incluem qualquer número de biogomas, incluindo produtos de xantana (tais como KELTROL®, KELTROL T®, e outros ainda da CP Kelco) , goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de rhamsana, goma de guar, goma de alfarroba, e outros ainda, e outros tipos de espessantes poliméricos naturais, tal como a pectina, como um exemplo não-limitativo. De preferência, o espessante polimérico é um produto de xantana e é introduzido e misturado com a celulose bacteriana em uma forma de caldo. Basicamente, a misturação dos dois produtos na forma de caldo, põ ou pó reidratado permite a geração desejada de um revestimento de xantana em pelo menos uma parte das fibras e/ou dos feixes de celulose bacteriana. Em uma realização, os caldos de celulose bacteriana e xantana são misturados subseqüentemente à purificação (Iise) de ambos a fim de remover as células bacterianas residuais. Em uma outra realização, os caldos podem ser misturados entre si sem uma Iise inicialmente, mas são co-lisados durante a misturação para que tal purificação ocorra.
As quantidades de cada componente dentro do método podem variar bastante. Por exemplo, a celulose bacteriana estará tipicamente presente em uma quantidade de aproximadamente 0,1% a aproximadamente 5% em peso do espessante polimérico adicionado, de preferência de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 3,0%, ao passo que o espessante polimérico pode estar presente em uma quantidade de 10 a aproximadamente 900% em peso da celulose bacteriana.
Após a misturação e o revestimento da celulose bacteriana pelo espessante polimérico, o produto resultante é então coletado através da co-precipitação em um líquido não- aquoso miscível em água. De preferência, por razões de toxicidade, disponibilidade e de custo, tal líquido é um álcool, tal como, e mais altamente preferido, o álcool isopropílico. Outros tipos de álcoois, tais como o etanol, o metanol, o butanol e outros ainda, também podem ser utilizados, para não mencionar outros líquidos não-aquosos miscíveis em água, tais como a acetona, o acetato de etila, e quaisquer misturas destes. Quaisquer misturas de tais líquidos não-aquosos também podem ser utilizadas para tal etapa de co-precipitação. Geralmente, o produto co- precipitado é processado através de um aparelho da separação de sólido-líquido, permitindo que os componentes solúveis em álcool sejam removidos, deixando a formulação contendo celulose bacteriana no mesmo.
Dali, um produto na forma de uma torta úmida é coletado e transferido então a um aparelho de secagem e subseqüentemente triturado para a produção apropriada do tamanho de partícula. Outros co-agentes podem ser adicionados à torta úmida ou aos materiais secados, a fim de conferir mais propriedades e/ou benefícios. Tais co-agentes incluem polissacarídeos de plantas, algas e bacterianos e seus derivados junto com carboidratos de peso molecular mais baixo, tais como a sacarose, a glicose, a maltodextrina, e outros ainda. Outros aditivos que podem estar presentes dentro da formulação contendo celulose bacteriana incluem, sem limitação, um hidrocolóide, poliacrilamidas (e homólogos) , ácidos poliacrílicos (e homólogos), polietileno glicol, poli(óxido de etileno), álcool polivinílico, polivinil pirrolidonas, amido (e moléculas baseadas em açúcar similares), amido modificado, gelatina derivada de animal, e éteres de celulose não-carregados (tais como a carbóxi metil celulose, a hidróxi etil celulose, e outros ainda).
As formulações contendo celulose bacteriana da presente invenção podem então ser introduzidas em uma plétora de composições de alimentos possíveis, incluindo bebidas, produtos congelados, produtos de laticínio cultivados, e outros ainda; composições que não de alimentos, tais como líquidos para a limpeza da casa, condicionadores de tecidos, condicionadores de cabelos, produtos para pentear os cabelos, ou como estabilizantes ou agentes de formulação para emulsões de asfalto, pesticidas, inibidores da corrosão na usinagem de metal, manufatura de látex, bem como nas aplicações de papel e não-tecidos, aplicações biomédicas, excipientes farmacêuticos, e fluidos para prospecção de petróleo, etc. As composições de fluidos que incluem essa formulação inventiva, preparada tal como descrito acima, podem incluir tais formulações contendo celulose bacteriana em uma quantidade de aproximadamente 0,01% a aproximadamente 1% em peso, e de preferência de aproximadamente 0,03% a aproximadamente 0,5% em peso do peso total da composição de fluido. A formulação contendo celulose bacteriana finalmente produzida deve conferir uma modificação da viscosidade a uma amostra de água de 500 ml (quando adicionada em uma quantidade de no máximo 0,36% em peso da mesma) de pelo menos 300 cps, bem como uma medida do limite de escoamento dentro da mesma amostra de teste de pelo menos 1,0 dina/cm2.
Realizações Preferidas da Invenção Os seguintes exemplos não-limitativos fornecem os preceitos de vários métodos que são abrangidos dentro da presente invenção.
Exemplo 1
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.2 00 galões com um rendimento final de 1,49% em peso. 0 caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 2/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com álcool isopropílico (85%) para formar uma torta prensada. Uma parcela da torta prensada foi então secada em um forno a 70oC por duas horas e triturada em um moinho Brinkmann até malha 60. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de água de torneira padrão (STW, 2,7 82 g de CaCl2. 2H20 e 18,927 g de NaCl são dissolvidos em 5 galões de água deionizada) (500 ml) em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% em peso de carbóxi metil celulose (CMC) adicionada simultaneamente (resultando em quantidades de 0,288% de MFC/Xantana e 0,072% de CMC), e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por dez minutos. A viscosidade do produto (medida através de um viscômetro Brookfield, 61 Spindle a 5 rpm por um minuto) e o limite de escoamento eram de 1176 cP e 4,91 dinas/cm2, respectivamente. Subseqüentemente, 210 ml da solução de MFC ativada resultante (0,36%) foram então misturados com 15,5 gramas de areia graduada (através de malha 60 mas em malha 80) em um béquer e misturados por um minuto. Em um béquer separado, uma outra amostra de 210 ml da solução de MFC ativada resultante também foi misturada então com 15,5 gramas de CaCO3 fino e misturados por um minuto. O conteúdo de cada béquer foi então despejado em cilindros graduados de 100 ml separados e diluídos até a marca de 10 0 ml em cada cilindro. Em cada caso, as soluções exibiram propriedades excelentes de suspensão e os sólidos (tanto a areia quanto o carbonato de cálcio) não exibiram nenhuma precipitação da solução alvo. Cada um dos cilindros graduados foi então armazenado à temperatura ambiente (22-250C) por 24 horas para determinar se a precipitação ocorria durante esse período de tempo. Em cada amostra, após as 24 horas terem sido transcorridas, as separações das fases para as amostras do alto ou do fundo eram de menos de 10% (através de estimativa visual) , desse modo indicando excelentes propriedades de suspensão a longo prazo.
Exemplo 2
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,49% em peso. 0 caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 3/1, base seca) sob cisalhamento elevado, e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi então introduzida em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 2 0% em peso de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi então misturada com um misturador Silverson a 8.000 rpm por dez minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 709 cP e 1,96 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 3
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,4 9% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 4/1, base seca) sob cisalhamento elevado, e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% em peso de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por dez minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 63 5 cP e 1,54 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 4
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,49% em peso. O caldo foi tratado com 3 50 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 3/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi então secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 10% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por dez minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 1.242 cP e 4,5 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 5
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,49% em peso. 0 caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 3/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi então secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por dez minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 1.242 cP e 4,5 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 6
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,4 9% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 3/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA 20 (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi então secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% em peso de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. As medições da viscosidade e do limite de escoamento do produto eram de 1.010 cP e 1,76 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 7
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,93% em peso. O caldo foi tratado com 3 50 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 3/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi então secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por cinco minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 690 cP e 2,19 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 8
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,93% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana e CMC a solução (MFC/XG/CMC = 3/1/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi então secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,3 6% em peso da mesma, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por cinco minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 1.057 cP e 3,65 dinas/cm2, respectivamente.
Exemplo 9
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,93% em peso. 0 caldo foi tratado com 35 0 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de solução de pectina (MFC/Pectina = 6/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, com 20% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por cinco minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 377 cP e 1,06 dina/cm2, respectivamente.
Exemplo 10
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,93% em peso. 0 caldo foi tratado com 3 50 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de solução de CMC (MFC/CMC = 3/1, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por cinco minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 432 cP e 1,39 dina/cm2, respectivamente.
Exemplo 11
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,93% em peso. 0 caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 194 ppm de protease. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de soluções de pectina e CMC (MFC/Pectina/CMC = 6/1/2, base seca) e a mistura resultante foi então precipitada com IPA (85%) para formar uma torta prensada. A torta prensada foi secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,36% em peso da mesma, e a composição foi misturada então com um misturador Silverson a 8.000 rpm por cinco minutos. A viscosidade e o limite de escoamento do produto eram de 552 cP e 1,74 dina/cm2, respectivamente.
Exemplo 12
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,51% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 2/1, base seca), foi então precipitada com IPA (85%) , e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de STW em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, com 10% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. A viscosidade do produto a 6 rpm era de 3 77 cP. Exemplo 13
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,6% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 2/1, base seca), foi então precipitada com IPA (85%) , e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de água deionizada, uma solução de STW e uma solução a 0,25% de CaCl2, respectivamente, em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, com 10% em peso de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. As viscosidades do produto eram de 512 cP, 372 cP e 358 cP em água deionizada, STW e solução a 0,25% de CaCl2, respectivamente.
Analogamente ao teste realizado no Exemplo 1 com esta amostra, aproximadamente 20 grânulos de nylon de 3,2 mm de diâmetro (cada qual exibindo uma densidade de aproximadamente 1,14 g/ml) foram deixados cair em cada uma das soluções (em água deionizada, STW ou solução a 0,25% de CaCl2) e as soluções foram deixadas à temperatura ambiente por 24 horas. Nenhum dos grânulos sedimentou no fundo dos béquers após o período de tempo ter expirado, desse modo indicando excelentes propriedades de suspensão a longo prazo.
Exemplo 14
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,51% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 7 0 ppm de lisozima e 35 0 ppm de protease seguidos por outras 35 0 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana (MFC/XG = 2/1, base seca) , foi então precipitada com IPA (85%) , e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma amostra de água deionizada em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, com 10% em peso de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi ativada então com um misturador de hélices a 2.500 rpm por dez minutos. A viscosidade do produto era de 185 cP.
Exemplo 15
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,4% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de goma de xantana e solução de CMC pré-hidratada (MFC/XG/CMC = 6/3/1, base seca) , foi então precipitada com IPA (85%) , e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de STW e uma solução a 0,25% de CaCl2 em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, respectivamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. As viscosidades do produto a 6 rpm eram de 343 cP e 334 cP em STW e em solução a 0,25% de CaCl2, respectivamente. Aproximadamente 20 grânulos de nylon de 3,2 mm de diâmetro (1,14 g/ml) foram deixados cair em cada uma das soluções (em STW ou em solução a 0,25% de CaCl2) e as soluções foram deixadas à temperatura ambiente por 24 horas. Nenhum dos grânulos sedimentou no fundo dos béquers após o período de tempo de 24 horas.
Exemplo 16
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,6% em peso. 0 caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de soluções de pectina pré-hidratada e CMC (MFC/Pectina/CMC = 6/3/1, base seca), foi então precipitada com IPA (85%), e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de STW e uma solução a 0,25% de CaCl2 em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, respectivamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. As viscosidades do produto a 6 rpm eram de 306 cP e 293 cP em STW e solução a 15 0,25% de CaCl2, respectivamente. Aproximadamente 20 grânulos de nylon de 3,2 mm de diâmetro (1,14 g/ml) foram deixados cair em cada uma das soluções (em STW ou em solução a 0,25% de CaCl2) e as soluções foram deixadas à temperatura ambiente por 24 horas. Nenhum dos grânulos sedimentou no fundo dos 20 béquers após o período de tempo de 24 horas.
Exemplo 17
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,6% em peso. 0 caldo foi tratado com 3 50 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de solução de CMC pré-hidratada (MFC/CMC = 3/1, base seca) , foi então precipitada com IPA (85%) , e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de STW e uma solução a 0,25% de CaCl2 em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, respectivamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. As viscosidades do produto a 6 rpm eram de 206 cP e 202 cP em STW e solução a 0,25% de CaCl2, respectivamente. Aproximadamente vinte grânulos de nylon de 3,2 mm de diâmetro (1,14 g/ml) foram deixados cair em cada uma das soluções (em STW ou solução a 0,25% de CaCl2) e as soluções foram deixadas à temperatura ambiente por 24 horas. Nenhum dos grânulos sedimentou no fundo dos béquers após o período de tempo de 24 horas.
Exemplo 18
A MFC foi produzida em um fermentador de 1.200 galões com um rendimento final de 1,54% em peso. O caldo foi tratado com 350 ppm de hipoclorito e tratado subseqüentemente com 70 ppm de lisozima e 350 ppm de protease seguidos por outras 350 ppm de hipoclorito. Uma parcela do caldo de MFC tratado foi misturada com uma determinada quantidade de caldo de Diutan (MFC/Diutan = 2/1, base seca), a seguir precipitada com IPA (85%), e secada e triturada tal como no Exemplo 1. A formulação em pó foi introduzida então em uma solução de água deionizada em uma quantidade de aproximadamente 0,2% em peso da mesma, com 10% de CMC adicionado simultaneamente, e a composição foi ativada então com um homogeneizador extensional a 1.500 libras por polegada quadrada para dois passes. A viscosidade do produto a 6 rpm era de 214 cP.
Cada amostra exibiu resultados de modificação da viscosidade e limite de escoamento excelentes e altamente desejáveis. Em termos de produtos de celulose bacteriana, tais resultados não foram obtidos até o presente com materiais de celulose bacteriana sozinhos e/ou com os métodos de baixa complexidade aqui seguidos.
Embora a invenção seja descrita e apresentada em relação a determinadas realizações e práticas preferidas, ela não se presta de nenhuma maneira a limitar a invenção a essas realizações específicas, pelo contrário, presta-se a cobrir estruturas equivalentes e todas as realizações e modificações alternativas conforme pode ser definido pelo âmbito das reivindicações anexas e da equivalência às mesmas.
Claims (30)
1. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) provisão de um produto de celulose bacteriana; b) opcionalmente, a Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana; c) a misturação do dito produto de celulose bacteriana da etapa "a" ou da etapa "b" com um espessante polimérico selecionado do grupo que consiste em pelo menos um éter de celulose carregado, pelo menos um agente de precipitação, e qualquer combinação destes; e d) co-precipitação da mistura da etapa "c" com um líquido não-aquoso miscível em água.
2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito espessante polimérico da etapa "c" é um éter de celulose carregado.
3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dito éter de celulose carregado é selecionado do grupo que consiste em carbóxi meti] celulose sódica, hidróxi etil celulose catiônica, e quaisquer misturas destes.
4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito espessante polimérico da etapa "c" é um agente de precipitação.
5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pe.ctina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas. 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito produto de celulose bacteriana é uma celulose microfibrilada.
6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito espessante polimérico da etapa "c" é um éter de celulose carregado.
7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito éter de celulose carregado é selecionado do grupo que consiste em carbóxi metil celulose sódica, hidróxi etil celulose catiônica, e quaisquer misturas destes.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito espessante polimérico da etapa "c" é um agente de precipitação.
9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em xantana, pectina, goma de diutana, e quaisquer misturas destas.
11. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) provisão de um produto de celulose bacteriana; b) opcionalmente, a Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana; c) misturação da dita celulose bacteriana resultante de etapa "a" ou da etapa "b" com pelo menos um agente de precipitação selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas; e d) co-precipitação da mistura da etapa "c" com um liquido não-aquoso miscivel em água.
12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em xantana, pectina, goma de diutana, e quaisquer misturas destas.
13. MÉTODO PARA A PRODUÇÃO DE UMA FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERI ANA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a) provisão de um produto de celulose bacteriana; b) opcionalmente, a Iise das células bacterianas do produto de celulose bacteriana; c) misturação do dito produto de celulose bacteriana resultante de etapa "a" ou da etapa "b" com pelo menos um agente de precipitação selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas; e d) co-precipitação da mistura da etapa "c" com um líquido não-aquoso miscivel em água.
14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em xantana, pectina, goma de diutana, e quaisquer misturas destas.
15. FORMULAÇÃO CONTENDO CELULOSE BACTERIANA, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos um material de celulose bacteriana e pelo menos um espessante polimérico selecionado do grupo que consiste em pelo menos um éter de celulose carregado, pelo menos um agente de precipitação, e quaisquer misturas destes, sendo que a dita formulação exibe uma capacidade de viscosidade de pelo menos 3 00 cps e uma medição do limite de escoamento de 1,0 din a/cm2 quando introduzida em uma quantidade de no máximo 0,36% em peso de uma amostra de 500 ml de água e depois da aplicação de no máximo dois passes a 1.500 psi em um homogeneizador extensional.
16. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dito espessante polimérico é pelo menos um éter de celulose carregado.
17. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que o dito éter de celulose carregado é selecionado do grupo que consiste em pelo menos uma carbóxi metil celulose sódica, pelo menos uma hidróxi etil celulose catiônica, e quaisquer misturas destes.
18. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dito espessante polimérico é um agente de precipitação.
19. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas.
20. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que o dito produto de celulose bacteriana é celulose microfibrilada.
21. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 20, caracterizada pelo fato de incluir ao dito éter de celulose carregado e o dito agente de precipitação.
22. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em um produto de xantana, pectina, alginatos, goma de gelana, goma de welana, goma de diutana, goma de ransana, carragenina, goma de guar, goma arábica, goma de gati, goma de caraia, goma de tragacanto, goma de tamarindo, goma de alfarroba, e quaisquer misturas destas.
23. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizada pelo fato de que o dito éter de celulose carregado é a carbóxi metil celulose sódica.
24. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 23, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é selecionado do grupo que consiste em xantana, pectina, goma de diutana, e quaisquer misturas destas.
25. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a xantana.
26. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a pectina.
27. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a goma de diutana.
28. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a xantana.
29. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a pectina.
30. FORMULAÇÃO, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que o dito agente de precipitação é a goma de diutana.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/135,065 | 2005-05-23 | ||
US11/135,077 US8053216B2 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Bacterial cellulose-containing formulations |
US11/135,065 US20070027108A1 (en) | 2005-05-23 | 2005-05-23 | Method of producing effective bacterial cellulose-containing formulations |
US11/135,077 | 2005-05-23 | ||
PCT/US2006/020080 WO2006127810A2 (en) | 2005-05-23 | 2006-05-23 | Bacterial cellulose-containing formulations and method of producing effective bacterial cellulose-containing formulations |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BRPI0613298A2 true BRPI0613298A2 (pt) | 2012-01-03 |
BRPI0613298B1 BRPI0613298B1 (pt) | 2018-01-09 |
Family
ID=37452785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BRPI0613298-7A BRPI0613298B1 (pt) | 2005-05-23 | 2006-05-23 | Método para a produção de uma formulação contendo celulose bacteriana e formulação contendo celulose bacteriana |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP2008541728A (pt) |
KR (1) | KR101234471B1 (pt) |
AU (1) | AU2006250004B2 (pt) |
BR (1) | BRPI0613298B1 (pt) |
CA (1) | CA2609677A1 (pt) |
MX (1) | MX2007014697A (pt) |
NO (1) | NO20076536L (pt) |
PL (1) | PL214692B1 (pt) |
RU (1) | RU2428482C2 (pt) |
WO (1) | WO2006127810A2 (pt) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7888308B2 (en) * | 2006-12-19 | 2011-02-15 | Cp Kelco U.S., Inc. | Cationic surfactant systems comprising microfibrous cellulose |
MX2009011516A (es) | 2007-04-24 | 2010-01-18 | Fmc Corp | Composiciones co-precipitadas de carragenano/goma de xantana y procedimientos para su preparacion. |
CN101487033A (zh) * | 2009-02-23 | 2009-07-22 | 天津科技大学 | 微生物发酵直接生物合成细菌纤维素异型产品 |
NZ599220A (en) | 2009-11-04 | 2013-06-28 | Colgate Palmolive Co | microfibrous cellulose:xanthan gum:carboxymethyl cellulose AND ALKALINE EARTH METAL ION STRUCTURED SURFACTANT COMPOSITION |
KR101300625B1 (ko) * | 2013-02-26 | 2013-08-27 | 농업회사법인 주식회사 자담 | 미생물 셀룰로오스 겔 제조방법 |
JP5616479B1 (ja) * | 2013-04-19 | 2014-10-29 | 大江生醫股▲ふん▼有限公司TCICo.Ltd | バイオセルロース膜の製造方法 |
EP3098306A4 (en) * | 2014-01-23 | 2017-07-26 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Undifferentiated maintenance culture material |
KR102336328B1 (ko) * | 2017-04-25 | 2021-12-08 | (주)아모레퍼시픽 | 고체 원물이 포함된 바이오셀룰로오스, 이를 제조하기 위한 배지 조성물 및 이의 제조방법 |
RU2695665C1 (ru) * | 2018-11-09 | 2019-07-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) | Способ получения целлюлозного загустителя для пластичной смазки |
JP7267583B2 (ja) * | 2019-03-27 | 2023-05-02 | 国立大学法人高知大学 | イオン性ポリマーの製造方法 |
KR102192110B1 (ko) * | 2019-07-23 | 2020-12-16 | 숙명여자대학교산학협력단 | 박테리아 셀룰로오스 섬유를 포함하는 바이오 가죽 소재 및 이의 제조방법 |
RU2754368C1 (ru) * | 2021-03-10 | 2021-09-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Способ очистки бактериальной целлюлозы |
CN114410709B (zh) * | 2022-01-20 | 2024-04-26 | 上海即索实业有限公司 | 一种高强度细菌纤维素复合材料及其制备方法 |
WO2024121315A1 (en) | 2022-12-07 | 2024-06-13 | Cellugy Aps | A re-dispersible bacterial cellulose powder |
WO2025040798A1 (en) | 2023-08-24 | 2025-02-27 | Cellugy Aps | Stable bacterial cellulose suspensions |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6017740A (en) * | 1995-09-29 | 2000-01-25 | Bio-Polymer Research Co., Ltd. | Process for the production of bacterial cellulose |
TW408153B (en) * | 1998-01-09 | 2000-10-11 | Asahi Chemical Ind | Cellulose-containing composite, process for its preparation and use thereof |
US6241812B1 (en) | 1998-02-06 | 2001-06-05 | Pharmacia Corporation | Acid-stable and cationic-compatible cellulose compositions and methods of preparation |
CN1159384C (zh) * | 1998-05-12 | 2004-07-28 | 赫尔克里士公司 | 含有离子聚合物和粘度改进剂的水性体系及其制法和用途 |
WO2003040189A1 (fr) * | 2001-11-08 | 2003-05-15 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Nouveau materiau cellulosique |
-
2006
- 2006-05-23 BR BRPI0613298-7A patent/BRPI0613298B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2006-05-23 AU AU2006250004A patent/AU2006250004B2/en not_active Ceased
- 2006-05-23 KR KR1020077029842A patent/KR101234471B1/ko active IP Right Grant
- 2006-05-23 RU RU2007146111/10A patent/RU2428482C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-05-23 PL PL384682A patent/PL214692B1/pl unknown
- 2006-05-23 CA CA002609677A patent/CA2609677A1/en not_active Abandoned
- 2006-05-23 JP JP2008513669A patent/JP2008541728A/ja active Pending
- 2006-05-23 WO PCT/US2006/020080 patent/WO2006127810A2/en active Application Filing
- 2006-05-23 MX MX2007014697A patent/MX2007014697A/es active IP Right Grant
-
2007
- 2007-12-18 NO NO20076536A patent/NO20076536L/no not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-11-26 JP JP2012257382A patent/JP5808309B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2006250004B2 (en) | 2011-08-18 |
KR101234471B1 (ko) | 2013-02-18 |
KR20080018900A (ko) | 2008-02-28 |
WO2006127810A8 (en) | 2008-05-08 |
BRPI0613298B1 (pt) | 2018-01-09 |
WO2006127810A3 (en) | 2007-07-26 |
JP2013078326A (ja) | 2013-05-02 |
PL214692B1 (pl) | 2013-09-30 |
MX2007014697A (es) | 2008-10-20 |
NO20076536L (no) | 2008-02-21 |
WO2006127810A2 (en) | 2006-11-30 |
JP2008541728A (ja) | 2008-11-27 |
RU2007146111A (ru) | 2009-06-27 |
CA2609677A1 (en) | 2006-11-30 |
RU2428482C2 (ru) | 2011-09-10 |
JP5808309B2 (ja) | 2015-11-10 |
AU2006250004A1 (en) | 2006-11-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BRPI0613298A2 (pt) | mÉtodo para a produÇço de uma formulaÇço contendo celulose bacteriana e formulaÇço contendo celulose bacteriana | |
US20070027108A1 (en) | Method of producing effective bacterial cellulose-containing formulations | |
US8053216B2 (en) | Bacterial cellulose-containing formulations | |
US20100016575A1 (en) | Bacterial cellulose-containing formulations lacking a carboxymethyl cellulose component | |
Wu et al. | Structural characterization and properties of konjac glucomannan/curdlan blend films | |
JP5364377B2 (ja) | 高粘度ジウタンガムおよび生成法 | |
US8278438B2 (en) | High viscosity diutan gums | |
More et al. | Isolation and purification of microbial exopolysaccharides and their industrial application | |
CN110964496B (zh) | 一种压裂液稠化增粘剂 | |
Nishinari et al. | Rheological and related study of gelation of xyloglucan in the presence of small molecules and other polysaccharides | |
Eiroboyi et al. | Thermal Stability of Bio-Polymers and their Blends | |
ES2397094T3 (es) | Gomas diutan de alta viscosidad y métodos para producirlas | |
AU2017200093B2 (en) | High viscosity diutan gums and methods of producing | |
AU2013201377B2 (en) | High viscosity diutan gums and methods of producing | |
CN115651629A (zh) | 一种压裂用瓜尔胶类增黏剂及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B25A | Requested transfer of rights approved |
Owner name: CP KELCO U.S., INC. (US) |
|
B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: CP KELCO U.S., INC. (US) |
|
B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
B06G | Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette] | ||
B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
B15K | Others concerning applications: alteration of classification |
Ipc: C12P 19/04 (2006.01), C07H 3/06 (2006.01), C08B 15 |
|
B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] | ||
B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 14A ANUIDADE. |
|
B24J | Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12) |
Free format text: REFERENTE AO DESPACHO 21.6 PUBLICADO NA RPI 2568 DE 2020-03-24 |