Microprocesamiento en mezclas de reacción heterogéneas.

Un procedimiento para preparar un polisacárido químicamente modificado y dicho procedimiento comprende lassiguientes etapas:

a) Tomar una suspensión que comprende polisacárido

b) Ajustar el pH para permitir que un reactivo químico reaccione con el polisacárido en la suspensión de laetapa a)

,

c) Inyectar la suspensión a través de un microdispositivo

d) Añadir a través del microdispositivo un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en unagente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y unamezcla de dos o más de los mismos, para que reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a)

e) Recoger el polisacárido químicamente modificado.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/005090.

Solicitante: CARGILL INCORPORATED.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 15407 MCGINTY ROAD WEST WAYZATA, MN 55391 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BERCKMANS, MARC CHARLES FLORENT, DELRUE, RITA MARIA, STENGEL,BRUNO FRÉDÉRIC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > C08B31/00 (Preparación de derivados químicos del almidón (derivados químicos de amilosa C08B 33/00; derivados químicos de amilopectina C08B 35/00))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > APARATOS DE LABORATORIO PARA LA QUIMICA O LA FISICA,... > B01L3/00 (Recipientes o utensilios para laboratorios, p. ej. cristalería de laboratorio (botellas B65D; equipos para enzimología o microbiología C12M 1/00 ); Cuentagotas (recipientes para volumetría G01F))
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL > PROCEDIMIENTOS QUIMICOS O FISICOS, p. ej. CATALISIS,... > B01J19/00 (Procedimientos químicos, físicos o físico-químicos en general (tratamiento físico de las fibras, hilos, hilados, tejidos, plumas o artículos fibrosos hechos de estas materias, ver los lugares apropiados para dicho tratamiento, p. ej. D06M 10/00 ); Aparatos apropiados (accesorios, cargas o rejillas especialmente adaptadas para el tratamiento biológico del agua, agua residual o de alcantarilla C02F 3/10; placas o rejillas de chapoteo especialmente adaptadas para los enfriadores por chorreo F28F 25/08))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > Preparación de derivados químicos del almidón... > C08B31/12 (que tienen radicales alquilo o cicloalquilo sustituidos por heteroátomos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > Preparación de derivados químicos del almidón... > C08B31/08 (Eteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > Preparación de derivados químicos del almidón... > C08B31/04 (de ácidos orgánicos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > Preparación de derivados químicos del almidón... > C08B31/18 (Almidón oxidado)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > POLISACARIDOS; SUS DERIVADOS (polisacáridos que... > Preparación de derivados químicos del almidón... > C08B31/02 (Esteres)

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Fragmento de la descripción:

Microprocesamiento en mezclas de reacción heterogéneas Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un polisacárido químicamente modificado, preferiblemente almidón, usando un microdispositivo.

Antecedentes de la invención Con el fin de mejorar continuamente los estándares físicos de vida para un mayor número de personas, es necesario lograr más resultados con menos recursos. Por lo tanto, hay una tendencia hacia la construcción y fabricación de productos a escala más pequeña debido al deseo de la eficacia del tamaño. Más recientemente, los científicos han aprendido que no solo se pueden miniaturizar y fabricar en lotes dispositivos electrónicos, sino también dispositivos mecánicos, prometiendo los mismos beneficios al mundo mecánico que los que ha dado al mundo electrónico la tecnología de circuitos integrados.

En general, se han reconocido los beneficios de los sistemas miniaturizados, pero sigue siendo necesario desarrollar el uso de estos sistemas en reacciones químicas de mezclas heterogéneas Resumen de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un polisacárido químicamente modificado y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: a) Tomar una suspensión que comprende polisacárido b) Ajustar el pH para permitir que un reactivo químico reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a) ,

c) Inyectar la suspensión a través de un microdispositivo d) Añadir a través del microdispositivo un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en un agente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y una mezcla de dos o más de los mismos, para que reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a)

e) Recoger el polisacárido químicamente modificado. Además, la presente invención se refiere específicamente a un procedimiento en donde el polisacárido es almidón. La presente invención se refiere además al uso del microdispositivo para la reacción química de polisacáridos con

un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en un agente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y una mezcla de dos o más de los mismos, en un medio heterogéneo.

Descripción detallada La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar un polisacárido químicamente modificado y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: a) Tomar una suspensión que comprende polisacárido b) Ajustar el pH para permitir que un reactivo químico reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a) ,

c) Inyectar la suspensión a través de un microdispositivo d) Añadir a través del microdispositivo un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en un agente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y una mezcla de dos o más de los mismos, para que reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a)

e) Recoger el polisacárido químicamente modificado. El polisacárido se selecciona del grupo que consiste en hidrocoloides, celulosa, derivados de celulosa, almidón,

derivados de almidón, mano-oligosacáridos, xilo-oligosacáridos, polidextrosa, fibras parcialmente despolimerizadas tales como fibra de coco soluble, fibra soluble de goma de guar, beta-glucano y mezclas de dos o más. Los hidrocoloides se seleccionan del grupo que consiste en alginato, pectina, goma de xantano, goma de guar,

goma de algarrobilla, carragenano, derivados y mezclas de dos o más. Los alginatos son producidos por algas marinas y son polímeros lineales no ramificados que contienen restos de ácido D-manurónico unido por ß- (1-4) y de ácido L-gulurónico unido por a- (1-4) . Los alginatos consisten en bloques

de restos similares que alternan estrictamente.

La pectina es un agrupamiento heterogéneo de polisacáridos estructurales ácidos encontrados en frutas y verduras y preparada principalmente a partir corteza de cítricos y pulpa de manzana. La pectina tiene una estructura compleja, y una gran parte de la estructura consiste en restos de ácido poli-alfa (1-4) -D-galacturónico parcialmente metilado homopoliméricos con zonas sustancialmente peludas no gelificantes de secciones que alternan de alfa- (12) L-ramnosil-alfa- (1-4) -D-galacturonosilo que contienen puntos de ramificación con cadenas laterales mayoritariamente neutras (1-20 restos) de L-arabinosa y D-galactosa principalmente. Las propiedades de las pectinas dependen del grado de esterificación, que normalmente es aproximadamente 70%. Las pectinas de bajo contenido de metoxi están esterificadas <40%, mientras que las pectinas de alto contenido de metoxi están esterificadas >43%, normalmente 67%. La pectina amidada también es un candidato adecuado.

La goma de xantano es un polímero microbiano resistente a la desecación preparada en el comercio por fermentación sumergida aerobia. Es producida de forma natural para pegar las bacterias a las hojas de las plantas de tipo repollo. La goma de xantano es un polielectrolito aniónico con una cadena principal de glucano de beta- (1-4) D-glucopiranosa con cadenas de D-manopiranosa (2-1) -beta-D-ácido glucurónico- (4-1) -ß-D-manopiranosa unidas por (3-1) -alfa en restos alternantes. Poco menos de la mitad de los restos de manosa terminales tienen 4, 6-piruvatos y la manosa interna está mayoritariamente 6-acilada. Cada molécula consiste en aproximadamente 7000 pentámeros y la goma está menos polidispersa que la mayoría de los hidrocoloides.

La goma de guar es un galactomanano que consiste en una cadena principal de beta-D-manopiranosa unida por (14) con puntos de ramificación a partir de sus posiciones 6 unidas a a-D-galactosa. Hay entre 1, 5 y 2 restos de manosa por cada resto de galactosa. La goma de guar está hecha de polímeros en forma de varilla, polidispersos, no iónicos, que consisten en moléculas compuestas de hasta aproximadamente 10.000 restos. La goma de guar es muy soluble en agua y, por ejemplo, más soluble que la goma de algarrobilla.

La goma de algarrobilla es un galactomanano similar a la goma de guar. Es polidisperso y consiste en moléculas no iónicas compuestas de hasta aproximadamente 2000 restos. La goma de algarrobilla es menos soluble y tienen una viscosidad menor que la goma de guar ya que tiene menos puntos de ramificación de galactosa. Es necesario calentarla para disolverla, pero es soluble en agua caliente.

Carragenano es un término colectivo para los polisacáridos preparados por extracción alcalina a partir de algas rojas. La estructura básica del carragenano consiste en unidades que alternan de beta-D-galactopiranosa unidas por la posición 3 y de alfa-D-galactopiranosa unidas por la posición 4. La estructura regular de la cadena principal de la estructura básica del carragenano está alterada por una distribución más o menos ordenada de grupos éster sulfato. El carragenano también puede contener algunos grupos metoxi y piruvato. Los carragenanos son polímeros lineales de aproximadamente 25.000 derivados de galactosa.

La celulosa es un agregado de polímeros lineales de restos de D-glucopiranosilo en forma de cadena, que están unidos entre sí totalmente en la configuración beta-1, 4. La celulosa y los derivados de celulosa incluyen celulosa microcristalina, celulosa microfibrilada, éteres de celulosa tales como carboximetilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, metilcelulosa, etilmetilcelulosa, hidroxipropilcelulosa y similares.

Los beta-glucanos se encuentran en el salvado de granos tales como cebada, avena, centeno y trigo. Los betaglucanos típicamente consisten en polisacáridos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para preparar un polisacárido químicamente modificado y dicho procedimiento comprende las siguientes etapas: a) Tomar una suspensión que comprende polisacárido 5 b) Ajustar el pH para permitir que un reactivo químico reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a) ,

c) Inyectar la suspensión a través de un microdispositivo d) Añadir a través del microdispositivo un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en un agente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y una mezcla de dos o más de los mismos, para que reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a)

e) Recoger el polisacárido químicamente modificado.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en donde el polisacárido es almidón.

3. Un procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en donde entre la etapa d) y e) el polisacárido químicamente modificado se neutraliza en un microdispositivo.

4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la etapa b) tiene lugar en un microdispositivo.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente de eterificación es un agente de hidroxipropilación, agente de etilación o agente de cationización, preferiblemente agente de hidroxipropilación. 2.

6. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente de esterificación es un agente de acetilación. 7. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente de oxidación es hipoclorito.

8. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el agente de reticulación se 25 selecciona del grupo que consiste en dicloropropileno, agente de fosforilación, ácido adípico, ácido fumárico, ácido maleico, anhídrido fumárico, anhídrido maleico y anhídrido adípico. 9. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el procedimiento comprende las siguientes etapas:

a) Tomar una suspensión que comprende polisacárido b) Ajustar el pH para permitir que un reactivo químico reaccione con el polisacárido en la suspensión de la etapa a) , c) Añadir un agente de eterificación y un agente de reticulación, para que reaccionen con el polisacárido en la suspensión de la etapa a) d) Neutralizar con ácido, 35 e) Recoger el polisacárido químicamente modificado caracterizado porque las etapas del procedimiento tienen lugar en un microdispositivo.

10. Uso de un microdispositivo para la reacción química de polisacáridos con un reactivo químico seleccionado del grupo que consiste en un agente de reticulación, un agente de esterificación, agente de eterificación, agente de oxidación y una mezcla de dos o más de los mismos, en un medio heterogéneo. 4.

11. Uso según la reivindicación 10, en donde el medio heterogéneo se selecciona de una dispersión o una suspensión.