Un gránulo de enzimas en capas múltiples para ser usado en detergentes líquidos,

que comprende: (i) una partícula inerte de siembra o vehículo, (ii) una capa de carga de baja densidad aplicada como recubrimiento sobre dicha partícula inerte de siembra o vehículo, (iii) una capa de enzimas que consiste exclusivamente en enzima, aplicada directamente como recubrimiento sobre dicha capa de carga de baja densidad, y (iv) un recubrimiento externo que rodea dicha partícula inerte de siembra o vehículo, dicha capa de carga de baja densidad y dicha capa de enzimas, en el que la carga de baja densidad está presente en una cantidad de 20 a 50% en peso relativa al peso total del gránulo de enzimas en capas múltiples final, y se elige entre el grupo que consiste en perlita, sílice de pirólisis, almidón, fibras de celulosa, DE, partículas de plumas, zeolitas, harina, fragmentos de materiales derivados de plantas molidas, y mezclas de los mismos, y en el que el gránulo en capas múltiples tiene una densidad real de menos de 1,4 g/cm3, una cifra de polvo total de menos de 50 mg/pad, determinada por medio de la prueba de Heubach, y una retención de la actividad en el almacenamiento de al menos 50% en detergente líquido durante 3 semanas a 35ºC

Gránulo de baja densidad en lecho fluidizado.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a gránulos de enzimas para detergentes y agentes de limpieza. Más en particular, la presente invención proporciona gránulos de baja densidad portadores de enzimas, adecuados para su uso en detergentes y agentes de limpieza líquidos.

Fundamento de la invención

El uso de proteínas tales como proteínas de importancia farmacéutica, p. ej. hormonas, y proteínas de importancia industrial, p. ej. enzimas, ha aumentado rápidamente en los últimos años. Hoy en día, por ejemplo, las enzimas encuentran un uso frecuente en las industrias del almidón, lácteas y de los detergentes, entre otras.

En la industria de los detergentes, en particular, las enzimas se configuran con frecuencia en forma granular con miras a la consecución de una o más características deseables de almacenamiento y/o rendimiento, dependiendo de la aplicación en concreto que se tenga prevista. En este aspecto, la industria ha ofrecido numerosos desarrollos en la granulación y el recubrimiento de enzimas, algunos de los cuales se ejemplifican en las siguientes patentes y publicaciones.

La patente de EE.UU. nº 4.106.991 describe una formulación mejorada de gránulos de enzimas que incluye, dentro de la composición que se somete a granulación, fibras de celulosa finamente divididas en una cantidad de 2 a 40% p/p basado en el peso seco de la composición total. Además, esta patente describe que pueden usarse sustancias céreas para recubrir las partículas del granulado.

La patente de EE.UU. nº 4.689.297 describe partículas que contienen enzimas, que comprenden un núcleo en partículas dispersable en agua que es de 150 a 2.000 micrómetros en su dimensión más larga, una capa uniforme de enzima alrededor de la partícula del núcleo que alcanza del 10% al 35% en peso del peso de la partícula del núcleo, y una capa de agente de recubrimiento macromolecular, con capacidad para formación de película, soluble o dispersable en agua, que rodea uniformemente la capa de enzima, en donde la combinación de enzima y agente de recubrimiento es del 25 al 55% del peso de la partícula del núcleo. El material del núcleo descrito en esta patente incluye arcilla, un cristal de azúcar encerrado en capas de almidón de maíz que está recubierto con una capa de dextrina, almidón de patata aglomerado, sal en partículas, citrato trisódico aglomerado, escamas de NaCl cristalizado por evaporación en artesa, gránulos o pepitas de bentonita, gránulos que contienen bentonita, caolín y tierra de diatomeas o cristales de citrato sódico. El material formador de película puede ser un éster de ácido graso, un alcohol alcoxilado, un poli(alcohol vinílico) o un alquilfenol etoxilado.

La patente de EE.UU. nº 4.740.469 describe una composición granular con enzimas que consiste esencialmente en una cantidad entre 1 y 35% en peso de una enzima y de 0,5 a 30% en peso de un material fibroso sintético que tiene una longitud media de 100 a 500 micrómetros y una finura que se encuentra en el intervalo de 0,05 a 0,7 denier, siendo el resto un diluyente o una carga. La composición granular puede comprender además un material céreo fundido, tal como polietilenglicol, y opcionalmente un colorante tal como dióxido de titanio.

La patente de EE.UU. nº 5.324.649 describe gránulos que contienen enzimas, que tienen un núcleo, una capa de enzimas y una capa de recubrimiento exterior. La capa de enzimas, y opcionalmente el núcleo y la capa de recubrimiento exterior, contienen un polímero de vinilo.

El documento WO 91/09941 describe un preparado que contiene enzimas en el que al menos el 50% de la actividad enzimática está presente en el preparado en forma de cristales de enzima. El preparado puede ser una suspensión o bien un granulado.

El documento WO 97/12958 describe una composición enzimática microgranular. Los gránulos se preparan por medio de una aglomeración en lecho fluidificado, lo que tiene por resultado gránulos con numerosas partículas vehículo o de siembra, recubiertas con enzima y unidas entre sí mediante un aglutinante.

A pesar de tales desarrollos, sigue existiendo la necesidad de gránulos enzimáticos que tengan unas características beneficiosas o mejoradas adicionales. Por ejemplo, aunque los gránulos de enzimas para formulaciones detergentes secas (p. ej. en polvo) se han hecho muy conocidas y se han desarrollado ampliamente (como se puso como ejemplo anteriormente), se dispone de pocas formulaciones de gránulos (si es que se dispone de alguna) que sean adecuadas para su incorporación a detergentes líquidos.

En algunos casos, los formuladores de gránulos de enzimas para detergentes líquidos han de tener en cuenta problemas muy similares a los encontrados con las formulaciones de detergentes secas. Sin embargo, ha de apreciarse que un entorno de detergente líquido presenta una diversidad de retos por sí mismo. Algunas de estas consideraciones se discuten a continuación.

En las dos formulaciones detergentes, líquidas y secas, los gránulos enzimáticos deben ser capaces de proporcionar suficiente actividad enzimática en el lavado. Así, la carga de enzima para cada gránulo necesita ser protegida frente a los diversos componentes agresivos de la formulación líquida (p. ej. lejías peroxigenadas tales como perborato sódico o percarbonato sódico, y similares).

Otro tema que es común a la mayoría de los gránulos enzimáticos, se refiere a la resistencia al desgaste. En el estado actual de la problemática medioambiental, constantemente en aumento, y de la concienciación, cada día mayor, en cuestiones de higiene industrial, es importante mantener el polvo de enzimas dentro de niveles aceptables. Debe apreciarse que el contacto humano con el polvo de enzimas transportado por el aire puede provocar reacciones alérgicas severas. Por estas razones, los responsables de la formulación de gránulos de enzimas prosiguen con sus esfuerzos para controlar (reducir) la susceptibilidad de los gránulos de enzima a la rotura por fricción.

Con referencia particular a las formulaciones detergentes líquidas, un problema con el uso de partículas (que incluirían gránulos de enzimas) en líquidos es que hay una tendencia a que tales productos se separen en fases, ya que el material en partículas sólidas insolubles dispersadas se separan de la suspensión y sedimentan en el fondo del recipiente que contiene el producto detergente líquido. Pueden añadirse a tales productos agentes estabilizantes de fase, tales como espesantes o agentes de control de la viscosidad, para potenciar la estabilidad física de los mismos. Sin embargo, tales materiales pueden aumentar el coste del producto y su volumen, sin contribuir al rendimiento de lavado/limpieza de tales composiciones detergentes. Además, se ha de observar que los gránulos de enzimas conocidos son generalmente inadecuados para su uso en los detergentes líquidos típicos, ya que tales gránulos tienen generalmente una densidad inaceptable (p. ej. 1,45 g/cm³ o mayor) que haría que se separasen de la suspensión en un periodo de tiempo relativamente breve (es decir, mucho menor que el tiempo de caducidad típico del producto.

Otro problema asociado con partículas en líquidos es que se ha observado que las partículas pueden inducir discontinuidades visuales en el producto final. Esto supone un problema por cuanto la estética de la composición es un elemento clave en términos de la aceptación por el consumidor.

En vista de lo que antecede, es necesario el desarrollo de un gránulo de baja densidad que contenga enzimas, con el fin de proporcionar una ventaja limpiadora a los detergentes líquidos. La densidad baja es de desear para que las partículas queden suspendidas en el detergente a lo largo del ciclo de vida que se pretende dar al producto. Adicionalmente, se desea que las enzimas estén protegidas frente al entorno agresivo del detergente, de forma que se mantengan activas a lo largo de la vida útil del producto.

Por tanto, una ventaja de la presente invención es proporcionar gránulos de enzimas de baja densidad adecuados para ser usados en composiciones de detergentes líquidos o de limpieza. Los gránulos de la presente invención preferidos se caracterizan por una o más de las siguientes características deseables: tienen una densidad real inferior a 1,4 g/cm³; muestran una actividad enzimática suficiente en el lavado; tienen una susceptibilidad...

1. Un gránulo de enzimas en capas múltiples para ser usado en detergentes líquidos, que comprende:

(i) una partícula inerte de siembra o vehículo,

(ii) una capa de carga de baja densidad aplicada como recubrimiento sobre dicha partícula inerte de siembra o vehículo,

(iii) una capa de enzimas que consiste exclusivamente en enzima, aplicada directamente como recubrimiento sobre dicha capa de carga de baja densidad, y

(iv) un recubrimiento externo que rodea dicha partícula inerte de siembra o vehículo, dicha capa de carga de baja densidad y dicha capa de enzimas,

en el que la carga de baja densidad está presente en una cantidad de 20 a 50% en peso relativa al peso total del gránulo de enzimas en capas múltiples final, y se elige entre el grupo que consiste en perlita, sílice de pirólisis, almidón, fibras de celulosa, DE, partículas de plumas, zeolitas, harina, fragmentos de materiales derivados de plantas molidas, y mezclas de los mismos, y

en el que el gránulo en capas múltiples tiene una densidad real de menos de 1,4 g/cm³, una cifra de polvo total de menos de 50 mg/pad, determinada por medio de la prueba de Heubach, y una retención de la actividad en el almacenamiento de al menos 50% en detergente líquido durante 3 semanas a 35ºC.

2. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que la partícula inerte de siembra o vehículo es un cristal de sacarosa.

3. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que la enzima se elige entre el grupo que consiste en proteasas, lipasas, amilasas y celulasas.

4. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que la carga de baja densidad se elige entre el grupo que consiste en almidón y perlita, y mezclas de las mismas.

5. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que la densidad real está en un intervalo entre 1 y 1,35 g/cm³.

6. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que la actividad retenida en el almacenamiento es al menos el 70%.

7. El gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, en el que el diámetro de dicho gránulo de enzimas en capas múltiples no es mayor que aproximadamente 700 μm.

8. Un método para preparar el gránulo de enzimas en capas múltiples según la reivindicación 1ª, que comprende:

a) elegir la partícula inerte de semilla o vehículo;

b) recubrir dicha partícula de la etapa a) con la capa de carga de baja densidad;

c) recubrir la capa de carga con la capa de enzima; y

d) aplicar el recubrimiento exterior.