ES2939179T3 - Recubrimientos de polisacáridos para papel - Google Patents
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Abstract
Se describen composiciones de revestimiento que pueden proporcionar un revestimiento resistente a grasas y aceites para sustratos, especialmente sustratos textiles y de papel. Las composiciones de revestimiento comprenden polímero de α-(1,3→glucano) insoluble en agua y/o polímero de dextrano y opcionalmente otros aditivos. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Recubrimientos de polisacáridos para papel
CAMPO DE LA DIVULGACIÓN
La presente divulgación se refiere a composiciones de recubrimiento que pueden proporcionar recubrimientos resistentes a la grasa y al aceite para sustratos, especialmente sustratos de celulosa, textiles y poliméricos. Las composiciones de recubrimiento comprenden A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua y opcionalmente B) polímero de a-(1,6^-glucano) soluble en agua que pueden formar una capa continua sobre el sustrato. Los sustratos pueden ser útiles para aplicaciones de envasado de alimentos y, de manera importante, pueden reciclarse fácilmente.
ANTECEDENTES DE LA DIVULGACIÓN
La industria del papel y del envasado utiliza muchos tipos de composiciones de recubrimiento para diversos sustratos celulósicos, dependiendo de su uso final. Con el fin de producir papel resistente al aceite y a la grasa, puede producirse un papel mediante densificación, lo que implica batir la pulpa durante largos periodos de tiempo antes de la formación de papel. En otros métodos, la superficie del papel puede recubrirse con un polímero, por ejemplo, polietileno, o tratarse con acabados tales como polímeros fluorocarbonados. El papel recubierto con polímeros sintéticos tiende a ser difícil de reciclar. Hay una necesidad continua de producir papel que tenga una resistencia a la grasa y al aceite adecuada y pueda reciclarse. El documento WO 2015/094402 da a conocer compuestos de éster de poli-a-1,3-glucano con un grado de sustitución de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 3,0 y métodos de producción de tales compuestos.
SUMARIO DE LA DIVULGACIÓN
La divulgación se refiere a un sustrato en el que al menos una porción del sustrato está recubierta con una capa continua de una composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de recubrimiento A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 1% en peso de puntos de ramificación alfa-1,3,6-glicosídica y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000 y opcionalmente B) dextrano que comprende:
(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;
(ii) el 0,1 -1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;
(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;
(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y
(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;
siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons y siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm.
La divulgación se refiere también a un método que comprende:
1) proporcionar una composición de recubrimiento que comprende A) polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 1% en peso de puntos de ramificación alfa-1,3,6-glicosídica y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000 en hidróxido de metal alcalino acuoso y opcionalmente B) dextrano en agua,
comprendiendo el dextrano:
(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;
(ii) el 0,1 -1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;
(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;
(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y
(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;
siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons y siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm;
2) aplicar una capa de la disolución de composición de recubrimiento acuosa a un sustrato; y
3) eliminar al menos una porción del agua de la capa aplicada;
formando la capa secada de composición de recubrimiento una capa continua sobre el sustrato.
Además, la divulgación se refiere a un sustrato en el que al menos una porción del sustrato está recubierta con una capa continua de una composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de recubrimiento poli-alfa-1,3-glucano de amonio cuaternario.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA DIVULGACIÓN
Tal como se usa en el presente documento, el término “realización” o “divulgación” no pretende ser limitativo, sino que es aplicable en general a cualquiera de las realizaciones definidas en las reivindicaciones o descritas en el presente documento. Estos términos se usan de manera intercambiable en el presente documento.
A menos que se dé a conocer lo contrario, los términos “un” y “una” tal como se usan en el presente documento pretenden abarcar uno/a o más (es decir, al menos un/una) de una característica a la que se hace referencia.
Las características y ventajas de la presente divulgación se entenderán más fácilmente por parte de los expertos habituales en la técnica a partir de la lectura de la siguiente descripción detallada. Debe apreciarse que ciertas características de la divulgación, que, por claridad, se describen anteriormente y más adelante en el contexto de realizaciones independientes, pueden proporcionarse también en combinación en un único elemento. A la inversa, diversas características de la divulgación que, por brevedad, se describen en el contexto de una única realización, pueden proporcionarse también por separado o en cualquier subcombinación. Además, las referencias al singular pueden incluir también el plural (por ejemplo, “un” y “una” pueden hacer referencia a uno/a o más) a menos que el contexto establezca específicamente lo contrario.
El uso de valores numéricos en los diversos intervalos especificados en esta solicitud, a menos que se indique expresamente lo contrario, se establece como aproximaciones como si los valores mínimo y máximo dentro de los intervalos establecidos estuviesen ambos precedidos por la palabra “aproximadamente”. De esta manera, pueden usarse ligeras variaciones por encima y por debajo de los intervalos establecidos para conseguir sustancialmente los mismos resultados que los valores dentro de los intervalos. Además, la divulgación de estos intervalos está prevista como un intervalo continuo que incluye cada valor entre los valores mínimo y máximo.
Tal como se usa en el presente documento:
El término “almidón” significa un carbohidrato polimérico que consiste en amilosa y amilopectina.
El término “hidroxialquilalmidón” significa un éter derivado de almidones naturales parcialmente hidrolizados, en los que grupos hidroxilo en el almidón están hidroxilalquilados.
La frase “insoluble en agua” significa que menos de 5 gramos de la sustancia, por ejemplo, el polímero de a-(1,3^-glucano), se disuelven en 100 mililitros de agua a 23°C. En otras realizaciones, insoluble en agua significa que menos de 4 gramos o 3 gramos o 2 gramos o 1 gramo de la sustancia se disuelven en agua a 23°C.
La frase “polímero de a-(1,3^glucano)” significa un polisacárido que comprende unidades monoméricas de glucosa enlazadas entre sí mediante enlaces glicosídicos, siendo al menos el 50% de los enlaces glicosídicos enlaces a-1,3-glicosídicos. En otras realizaciones, el porcentaje de enlaces a-1,3-glicosídicos puede ser mayor del o igual al 90%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% o 100% (o cualquier valor de número entero entre el 50% y el 100%). Por consiguiente, el polímero de a-(1,3^glucano) comprende menos del o igual al 10%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1% o 0% de enlaces glicosídicos que no son enlaces a-1,3-glicosídicos. El polímero de a-(1,3^glucano) tiene también un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000.
Los términos “dextrano”, “polímero de dextrano” y “compuesto de dextrano” se usan de manera intercambiable en el presente documento y hacen referencia a alfa-glucanos ramificados, complejos, que comprenden generalmente cadenas de sustancialmente (en su mayor parte) monómeros de glucosa enlazados en alfa-1,6, con cadenas laterales (ramificaciones) enlazadas principalmente mediante enlace alfa-1,3. El término “dextrano gelificante” en el presente documento se refiere a la capacidad de uno o más dextranos dados a conocer en el presente documento de formar una disolución viscosa o composición de tipo gel (i) durante la síntesis enzimática de dextrano y, opcionalmente, (ii) cuando tal dextrano sintetizado se aísla (por ejemplo, puro a >90%) y entonces se pone en una composición acuosa.
Las “cadenas largas” de dextrano en el presente documento pueden comprender “sustancialmente [o en su mayor parte] enlaces alfa-1,6-glicosídicos”, lo que significa que pueden tener al menos aproximadamente el 98,0% de enlaces alfa-1,6-glicosídicos en algunos aspectos. El dextrano en el presente documento puede comprender una “estructura de ramificación” (estructura ramificada) en algunos aspectos. Se contempla que en esta estructura, las cadenas largas se ramifiquen de otras cadenas largas, probablemente de una manera iterativa (por ejemplo, una cadena larga puede ser una ramificación de otra cadena larga, que a su vez puede ser en sí mismas una ramificación de otra cadena larga, etcétera). Se contempla que las cadenas largas en esta estructura pueden ser “de longitud similar”, lo que significa que la longitud (DP [grado de polimerización]) de al menos el 70% de todas las cadenas largas en una estructura de ramificación está dentro de más/menos el 30% de la longitud media de todas las cadenas largas de la estructura de ramificación.
El dextrano en algunas realizaciones puede comprender también “cadenas cortas” que se ramifican de las cadenas largas, teniendo normalmente de uno a tres monómeros de glucosa de longitud, y comprendiendo menos de aproximadamente el 10% de todos los monómeros de glucosa de un polímero de dextrano. Tales cadenas cortas comprenden normalmente enlaces alfa-1,2-, alfa-1,3- y/o alfa-1,4-glicosídicos (se cree que también puede haber un pequeño porcentaje de tales enlaces no alfa-1,6 en cadenas largas en algunos aspectos).
Los términos “enlace glicosídico” se refiere al tipo de enlace covalente que une una molécula de carbohidrato (azúcar) a otro grupo tal como otro carbohidrato. El término “enlace alfa-1,3-glicosídico” tal como se usa en el presente documento se refiere al tipo de enlace covalente que une moléculas de alfa-D-glucosa entre sí a través de los carbonos 1 y 3 en anillos de alfa-D-glucosa adyacentes. El término “enlace alfa-1,6-glicosídico” tal como se usa en el presente documento se refiere al enlace covalente que une moléculas de alfa-D-glucosa entre sí a través de los carbonos 1 y 6 en anillos de alfa-D-glucosa adyacentes. En el presente documento, “alfa-D-glucosa” se denominará “glucosa”.
El “peso molecular” de dextrano en el presente documento puede representarse como peso molecular promedio en número (Mn) o como peso molecular promedio en peso (Mw), cuyas unidades son en Daltons o gramos/mol. Alternativamente, el peso molecular puede representarse como DPw (grado de polimerización promedio en peso) o DPn (grado de polimerización promedio en número). Se conocen diversos medios en la técnica para calcular estas mediciones de peso molecular, tal como con cromatografía de líquidos de alta presión (HPLC), cromatografía por exclusión de tamaño (SEC) o cromatografía de permeación en gel (GPC).
El término “radio de giro” (Rg) en el presente documento se refiere al radio medio de dextrano y se calcula como la distancia cuadrática media de los componentes (átomos) de una molécula de dextrano con respecto al centro de gravedad de la molécula. Rg puede proporcionarse en unidades de Angstrom o nanómetro (nm), por ejemplo. El “radio de giro promedio z” de dextrano en el presente documento se refiere al Rg de dextrano medido usando dispersión de luz (por ejemplo, MALS). Por consiguiente, se conocen métodos para medir el Rg promedio z y pueden usarse en el presente documento. Por ejemplo, el Rg promedio z puede medirse tal como se da a conocer en la patente estadounidense n.° 7531073, las publicaciones de solicitud de patente estadounidense n.os 2010/0003515 y 2009/0046274, Wyatt (Anal. Chim. Acta 272:1-40), y Mori y Barth (Size Exclusion Chromatography, Springer-Verlag, Berlín, 1999).
La frase “capa continua” significa una capa de una composición aplicada a al menos una porción de un sustrato, cubriendo una capa secada de la composición más del o igual al 99% de la superficie a la que se ha aplicado y teniendo menos del 1% de huecos en la capa que expongan la superficie del sustrato. El más del o igual al 99% de la superficie al que se ha aplicado la capa excluye cualquier área del sustrato a la que no se ha aplicado la capa. Por ejemplo, una capa continua puede aplicarse a solo una porción de un sustrato y todavía se considerará una capa continua con respecto al área a la que se ha aplicado la capa. Una capa de la composición de recubrimiento secada forma una capa continua de macromoléculas poliméricas individuales. Se cree que las macromoléculas individuales están interconectadas mediante entrelazamiento de cadenas. Por tanto, una capa continua de la composición de recubrimiento también puede caracterizarse como continua al formar una capa autónoma y estirar la muestra. La capa continua tendrá un alargamiento de rotura de más del 5%.
La frase “composición de recubrimiento” se refiere a todos los componentes sólidos que forman la capa sobre el sustrato, por ejemplo, el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua y/o el polímero de dextrano, así como pigmento, tensioactivo, agentes dispersante, aglutinante, agente de reticulación y/u otros aditivos opcionales. El término sólida se usa aunque algunos de los componentes puedan ser líquidos a o por debajo de la temperatura ambiente.
La frase “composición de recubrimiento acuosa” se refiere a la composición de recubrimiento que comprende además un portador acuoso. En algunas realizaciones, el portador acuoso es agua. En otras realizaciones, el portador acuoso puede ser agua que tiene un pH superior a 7,0 debido a la adición de una base. La base puede ser hidróxido de sodio o hidróxido de potasio, por ejemplo. Tras aplicarse a un sustrato, al menos una porción del agua se elimina para formar la capa de la composición de recubrimiento sobre el sustrato. Eliminar al menos una porción del portador acuoso significa eliminar más del o igual al 50% en peso del portador acuoso. En otras
realizaciones se elimina más del o igual al 90% o 95% o 99% en peso del portador acuoso. El contenido de agua puede evaluarse mediante la valoración de Karl Fischer.
La frase “consiste esencialmente en” significa que la composición contiene todos los componentes citados y menos del 5% en peso, basado en el peso total de la composición, de cualquier otro componente o combinación de componentes. Por ejemplo, una composición que consiste esencialmente en A y B tiene que contener al menos el 95% en peso de A y B y no más del 5% en peso de cualquier otro componente o combinación de componentes, basándose el porcentaje en peso en el peso total de la composición. En otras realizaciones, la frase que consiste esencialmente en significa que la composición contiene menos del 4% o del 3% o del 2% o del 1% o menos del 0,5% en peso de los componentes que no se citan, basado en el peso total de la composición.
En algunas realizaciones, el sustrato está recubierto con una capa continua de una composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de recubrimiento polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000. En otras realizaciones, la composición de recubrimiento consiste esencialmente en el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 95% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 5% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000. En realizaciones todavía adicionales, la composición de recubrimiento consiste esencialmente en el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 99% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 1% de enlaces glicosídicos que no son enlaces a-1,3 y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000.
En otras realizaciones, el sustrato está recubierto con una capa continua de una composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de recubrimiento adicionalmente dextrano, comprendiendo el dextrano:
(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;
(ii) el 0,1 -1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;
(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;
(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos;
(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos; siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons y siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm. En otras realizaciones, la composición de recubrimiento comprende adicionalmente el polímero de dextrano que tiene (i) aproximadamente el 89,5-90,5% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 6; (ii) aproximadamente el 0,4-0,9% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 3; (iii) aproximadamente el 0,3-0,5% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 4; (iv) aproximadamente el 8,0-8,3% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1,3 y 6; y (v) aproximadamente el 0,7-1,4% en peso de glucosa ligada en: (a) las posiciones 1,2 y 6, o (b) las posiciones 1,4 y 6.
La presente divulgación se refiere también a un método de formación de una capa de una composición de recubrimiento sobre un sustrato que comprende:
1) proporcionar una composición de recubrimiento acuosa;
comprendiendo la composición de recubrimiento acuosa i) polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000; y ii) hidróxido de sodio acuoso o hidróxido de potasio acuoso;
2) aplicar una capa de la composición de recubrimiento acuosa a al menos una porción del sustrato; y
3) eliminar al menos una porción del agua de la capa aplicada; formando la capa secada de composición de recubrimiento una capa continua sobre el sustrato.
En otras realizaciones, la divulgación se refiere también a un método de formación de una capa de una composición de recubrimiento sobre un sustrato que comprende: 1
1) proporcionar una composición de recubrimiento acuosa; comprendiendo la composición de recubrimiento acuosa adicionalmente dextrano en agua y comprendiendo el dextrano:
(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;
(ii) el 0,1-1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;
(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;
(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos;
(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;
siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons y siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm;
2) aplicar una capa de la composición de recubrimiento acuosa a al menos una porción del sustrato; y
3) eliminar al menos una porción del agua de la capa aplicada; formando la capa secada de composición de recubrimiento una capa continua sobre el sustrato.
Se ha encontrado que cuando una capa de composición de recubrimiento que comprende el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua y opcionalmente el polímero de dextrano se aplica a un sustrato, la capa aplicada de composición de recubrimiento resiste a la grasa y/o al aceite. Esto significa que la capa aplicada de composición de recubrimiento proporciona protección al sustrato de modo que grasa y/o aceite no penetre en el sustrato.
El polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua puede producirse usando un método enzimático, por ejemplo, un método que usa enzimas glucosiltransferasa tal como se proporciona por los documentos US 7.000.000 o US 8.871.474. En algunas realizaciones, el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua se produce mediante una enzima glucosiltransferasa que tiene el 90% o más de identidad de secuencia con Gtf J. Una producción enzimática del polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua puede dar como resultado un grado de polimerización promedio en número (DPn) en el intervalo de desde 55 hasta 10.000. En otras realizaciones, el DPn puede estar en el intervalo de desde 75 hasta 1.000 y, en realizaciones todavía adicionales, en el intervalo de desde 100 hasta 800. El grado de polimerización promedio en número puede determinarse mediante cromatografía por exclusión de tamaño.
Las enzimas dadas a conocer en las referencias anteriores son también particularmente útiles para producir fibra insoluble en agua que tiene más del o igual al 90% de enlaces a-1,3-glicosídicos. El polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua que comprende más del o igual al 90% de enlaces a-1,3-glicosídicos debe considerarse en el presente documento un polímero lineal que tiene una estructura homogénea. Con estructura homogénea quiere decirse que el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua tiene menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos, por ejemplo, enlaces a-1,6-glicosídicos, enlaces a-1,4-glicosídicos o puntos de ramificación a-1,3,6-glicosídica. En otras realizaciones, el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua comprende menos del 9% o del 8% o del 7% o del 6% o del 5% o del 4% o del 3% o del 2% o del 1% de enlaces glicosídicos que no son enlaces a-1,3. En realizaciones todavía adicionales, el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua es un polímero lineal que tiene más del o igual al 95% o 96% o 97% o 98% o 99% de enlaces a-1,3-glicosídicos y menos del 1% de puntos de ramificación a-1,3,6-glicosídica. Tal como se usa en el presente documento, el porcentaje de enlaces a-1,3-glicosídicos se refiere al número promedio de unidades monoméricas que están enlazadas por medio de enlaces a-1,3 dividido entre el número total de unidades monoméricas en la composición polimérica (x100). El porcentaje de enlaces a-1,3-glicosídicos se determina por medio de la integración de los picos en un espectro de 1H RMN, estando una muestra del polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua solvatada en d6-sulfóxido de dimetilo (DMSO) que contiene el 3 por ciento en peso de LiCI y 0,1 mililitros de ácido trifluoroacético en d6-DMSO. Los porcentajes de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos pueden determinarse de la misma manera y usando la misma fórmula general.
El polímero de dextrano puede producirse por medio de un proceso enzimático que usa enzima glucosiltransferasa que comprende una secuencia de aminoácidos que se describe en la solicitud provisional estadounidense n° 62/075.460 (presentada el 5 de noviembre de 2014) y en la publicación de solicitud de patente estadounidense correspondiente 2016/0122445 A1. En algunas realizaciones, el dextrano no es un producto de la enzima glucosiltransferasa de Leuconostoc mesenteroides. En otras realizaciones, el dextrano puede comprender (i) aproximadamente el 87-93% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 6; (ii) aproximadamente el 0,1-1,2% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 3; (iii) aproximadamente el 0,1-0,7% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 4; (iv) aproximadamente el 7,7-8,6% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1, 3 y 6; y (v) aproximadamente el 0,4-1,7% en peso de glucosa enlazada solo en: (a) las posiciones 1,2 y 6, o (b) las posiciones 1,4 y 6. En ciertas realizaciones, un dextrano puede comprender (i) aproximadamente el 89,5-90,5% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 6; (ii) aproximadamente el 0,4-0,9% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 3; (iii) aproximadamente el 0,3-0,5% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 4; (iv) aproximadamente el 8,0-8,3% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1,3 y 6; y (v) aproximadamente el 0,7-1,4% en peso de glucosa enlazada solo en: (a) las posiciones 1, 2 y 6, o (b) las posiciones 1, 4 y 6.
En otras realizaciones, el polímero de dextrano puede comprender aproximadamente el 87, el 87,5, el 88, el 88,5, el 89, el 89,5, el 90, el 90,5, el 91, el 91,5, el 92, el 92,5 o el 93% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1
y 6. Puede haber aproximadamente un 87-92,5, un 87-92, un 87-91,5, un 87-91, un 87-90,5, un 87-90, un 87,5-92,5, un 87,5-92, un 87,5-91,5, un 87,5-91, un 87,5-90,5, un 87,5-90, un 88-92,5, un 88-92, un 88-91,5, un 88-91, un 88 90,5, un 88-90, un 88,5-92,5, un 88,5-92, un 88,5-91,5, un 88,5-91, un 88,5-90,5, un 88,5-90, un 89-92,5, un 89-92, un 89-91,5, un 89-91, un 89-90,5, un 89-90, un 89,5-92,5, un 89,5-92, un 89,5-91,5, un 89,5-91 o un 89,5-90,5% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 6, en algunos casos.
En otras realizaciones, el polímero de dextrano puede comprender aproximadamente el 0,1, el 0,2, el 0,3, el 0,4, el 0,5, el 0,6, el 0,7, el 0,8, el 0,9, el 1,0, el 1,1 o el 1,2% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 3. Puede haber aproximadamente un 0,1-1,2, un 0,1 -1,0, un 0,1-0,8, un 0,3-1,2, un 0,3-1,0, un 0,3-0,8, un 0,4-1,2, un 0,4-1,0, un 0,4-0,8, un 0,5-1,2, un 0,5-1,0, un 0,5-0,8, un 0,6-1,2, un 0,6-1,0 o un 0,6-0,8% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 3, en algunos casos.
En otras realizaciones, el polímero de dextrano puede comprender aproximadamente el 0,1, el 0,2, el 0,3, el 0,4, el 0,5, el 0,6 o el 0,7% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 4. Puede haber aproximadamente un 0,1 0,7, un 0,1-0,6, un 0,1-0,5, un 0,1-0,4, un 0,2-0,7, un 0,2-0,6, un 0,2-0,5, un 0,2-0,4, un 0,3-0,7, un 0,3-0,6, un 0,3-0,5 o un 0,3-0,4% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1 y 4, en algunos casos.
En otras realizaciones, el polímero de dextrano puede comprender aproximadamente el 7,7, el 7,8, el 7,9, el 8,0, el 8,1, el 8,2, el 8,3, el 8,4, el 8,5 o el 8,6% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1, 3 y 6. Puede haber aproximadamente un 7,7-8,6, un 7,7-8,5, un 7,7-8,4, un 7,7-8,3, un 7,7-8,2, un 7,8-8,6, un 7,8-8,5, un 7,8-8,4, un 7,8 8,3, un 7,8-8,2, un 7,9-8,6, un 7,9-8,5, un 7,9-8,4, un 7,9-8,3, un 7,9-8,2, un 8,0-8,6, un 8,0-8,5, un 8,0-8,4, un 8,0-8,3, un 8,0-8,2, un 8,1 -8,6, un 8,1 -8,5, un 8,1 -8,1, un 8,1 -8,3 o un 8,1 -8,2% en peso de glucosa enlazada solo en las posiciones 1, 3 y 6, en algunos casos.
En otras realizaciones, el polímero de dextrano puede comprender aproximadamente el 0,4, el 0,5, el 0,6, el 0,7, el 0,8, el 0,9, el 1,0, el 1,1, el 1,2, el 1,3, el 1,4, el 1,5, el 1,6 o el 1,7% en peso de glucosa enlazada solo en (a) las posiciones 1,2 y 6, o (b) las posiciones 1,4 y 6. Puede haber aproximadamente un 0,4-1,7, un 0,4-1,6, un 0,4-1,5, un 0,4-1,4, un 0,4-1,3, un 0,5-1,7, un 0,5-1,6, un 0,5-1,5, un 0,5-1,4, un 0,5-1,3, un 0,6-1,7, un 0,6-1,6, un 0,6-1,5, un 0,6 1,4, un 0,6-1,3, un 0,7-1,7, un 0,7-1,6, un 0,7-1,5, un 0,7-1,4, un 0,7-1,3, un 0,8-1,7, un 0,8-1,6, un 0,8-1,5, un 0,8-1,4, un 0,8-1,3% en peso de glucosa enlazada solo en (a) las posiciones 1,2 y 6, o (b) las posiciones 1,4 y 6, en algunos casos.
Se cree que el dextrano en el presente documento puede ser una estructura ramificada en la que hay cadenas largas (que contienen en su mayor parte o en su totalidad enlaces alfa-1,6) que se ramifican de manera iterativa unas de otras (por ejemplo, una cadena larga puede ser una ramificación de otra cadena larga, que a su vez puede ser en sí misma una ramificación de otra cadena larga, etcétera). La estructura ramificada puede comprender también ramificaciones cortas de las cadenas largas; se cree que estas cadenas cortas comprenden en su mayor parte enlaces alfa-1,3 y -1,4, por ejemplo. Los puntos de ramificación en el dextrano, ya sean de una cadena larga que se ramifica de otra cadena larga, o una cadena corta que se ramifica de una cadena larga, parecen comprender enlaces alfa-1,3, -1,4 o -1,2 fuera de una glucosa implicada en un enlace alfa-1,6. En promedio, aproximadamente el 20%, el 21%, el 22%, el 23%, el 24%, el 25%, el 26%, el 27%, el 28%, el 29%, el 30%, el 15-35%, el 15-30%, el 15-25%, el 15-20%, el 20-35%, el 20-30%, el 20-25%, el 25-35% o el 25-30% de todos los puntos de ramificación de dextrano en algunas realizaciones se ramifican a cadenas largas. La mayoría de (>98% o el 99%) o todos los demás puntos de ramificación se ramifican a cadenas cortas.
Las cadenas largas de una estructura de ramificación de dextrano pueden ser de longitud similar en algunos aspectos. Con de longitud similar quiere decirse que la longitud (DP) de al menos el 70%, el 75%, el 80%, el 85% o el 90% de todas las cadenas largas en una estructura de ramificación está dentro de más/menos el 15% (o el 10%, el 5%) de la longitud media de todas las cadenas largas de la estructura de ramificación. En algunos aspectos, la longitud media (longitud promedio) de las cadenas largas es de aproximadamente 10-50 unidades monoméricas (es decir, 10-50 monómeros de glucosa). Por ejemplo, la longitud individual media de las cadenas largas puede ser de aproximadamente 10, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21,22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 10-50, 10-40, 10-30, 10-25, 10-20, 15-50, 15-40, 15-30, 15-25, 15-20, 20-50, 20-40, 20-30 o 20-25 DP.
Las cadenas largas de dextrano en ciertas realizaciones pueden comprender sustancialmente enlaces alfa-1,6-glicosídicos y una pequeña cantidad (menos del 2,0%) de enlaces alfa-1,3- y/o alfa-1,4-glicosídicos. Por ejemplo, las cadenas largas de dextrano pueden comprender aproximadamente, o al menos aproximadamente, el 98%, el 98,25%, el 98,5%, el 98,75%, el 99%, el 99,25%, el 99,5%, el 99,75% o el 99,9% de enlaces alfa-1,6-glicosídicos. Una cadena larga de dextrano en ciertas realizaciones no comprende enlaces alfa-1,4-glicosídicos (es decir, una cadena larga de este tipo tiene en su mayor parte enlaces alfa-1,6 y una pequeña cantidad de enlaces alfa-1,3). A la inversa, una cadena larga de dextrano en algunas realizaciones no comprende enlaces alfa-1,3-glicosídicos (es decir, una cadena larga de este tipo tiene en su mayor parte enlaces alfa-1,6 y una pequeña cantidad de enlaces alfa-1,4). Cualquier cadena larga de dextrano de las realizaciones anteriores puede además no comprender enlaces alfa-1,2-glicosídicos, por ejemplo. Todavía en algunos aspectos, una cadena larga de dextrano puede comprender el 100% de enlaces alfa-1,6-glicosídicos (exceptuando el enlace usado por tal cadena larga para ramificarse de otra cadena).
Las cadenas cortas de una molécula de dextrano en algunos aspectos tienen de uno a tres monómeros de glucosa de longitud y comprenden menos de aproximadamente el 5-10% de todos los monómeros de glucosa del polímero de dextrano. Al menos aproximadamente el 90%, el 91%, el 92%, el 93%, el 94%, el 95%, el 96%, el 97%, el 98%, el 99% de, o todas, las cadenas cortas en el presente documento tienen 1-3 monómeros de glucosa de longitud. Las cadenas cortas de una molécula de dextrano pueden comprender menos de aproximadamente el 10%, el 9%, el 8%, el 7%, el 6%, el 5%, el 4%, el 3%, el 2% o el 1% de todos los monómeros de glucosa de la molécula de dextrano, por ejemplo.
Las cadenas cortas de una molécula de dextrano en algunos aspectos pueden comprender enlaces alfa-1,2-, alfa-1,3-y/o alfa-1,4-glicosídicos. Las cadenas cortas, cuando se consideran todas juntas (no individualmente) pueden comprender (i) los tres de estos enlaces, o (ii) enlaces alfa-1,3- y alfa-1,4-glicosídicos, por ejemplo. Se cree que las cadenas cortas de una molécula de dextrano en el presente documento pueden ser heterogéneas (es decir, mostrando alguna variación en el perfil de enlaces) u homogéneas (es decir, compartiendo un perfil de enlaces similar o igual) con respecto a las otras cadenas cortas del dextrano.
El dextrano en ciertas realizaciones puede tener un peso molecular promedio en peso (Mw) de aproximadamente, o al menos aproximadamente, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140, 145, 150, 155, 160, 165, 170, 175, 180, 185, 190, 195 o 200 millones (o cualquier número entero entre 50 y 200 millones) (o cualquier intervalo entre dos de estos valores). El Mw de dextrano puede ser de aproximadamente 50-200, 60-200, 70-200, 80-200, 90-200, 100-200, 110-200, 120-200, 50-180, 60-180, 70-180, 80-180, 90-180, 100-180, 110-180, 120 180, 50-160, 60-160, 70-160, 80-160, 90-160, 100-160, 110-160, 120-160, 50-140, 60-140, 70-140, 80-140, 90-140, 100-140, 110-140, 120-140, 50-120, 60-120, 70-120, 80-120, 90-120, 100-120, 110-120, 50-110, 60-110, 70-110, 80 110, 90-110, 100-110, 50-100, 60-100, 70-100, 80-100, 90-100 o 95-105 millones, por ejemplo. Cualquiera de estos Mw puede representarse en grado de polimerización promedio en peso (DPw), si se desea, dividiendo Mw entre 162,14.
El radio de giro promedio z de un dextrano en el presente documento puede ser de aproximadamente 200-280 nm. Por ejemplo, el Rg promedio z puede ser de aproximadamente 200, 205, 210, 215, 220, 225, 230, 235, 240, 245, 250, 255, 260, 265, 270, 275 o 280 nm (o cualquier número entero entre 200-280 nm). Como otros ejemplos, el Rg promedio z puede ser de aproximadamente 200-280, 200-270, 200-260, 200-250, 200-240, 200-230, 220-280, 220-270, 220 260, 220-250, 220-240, 220-230, 230-280, 230-270, 230-260, 230-250, 230-240, 240-280, 240-270, 240-260, 240 250, 250-280, 250-270 o 250-260 nm.
El Mw y/o Rg promedio z de dextrano en algunos aspectos puede medirse siguiendo un protocolo similar a, o el mismo que, el protocolo dado a conocer en los ejemplos. Por ejemplo, un Mw y/o Rg promedio z en el presente documento puede medirse disolviendo en primer lugar dextrano producido por una gtf 0768 a 0,4-0,6 mg/ml (por ejemplo, ~0,5 mg/ml) en tampón T ris(hidroximetil)aminometano 0,05-1,0 M (por ejemplo, ~0,075 M) con 150-250 ppm (por ejemplo, ~200 ppm) de NaN3. La solvatación de dextrano seco puede conseguirse agitando durante 12-18 horas a 45-55°C (por ejemplo, ~50°C). La disolución de dextrano resultante puede introducirse en un aparato cromatográfico con inyección de flujo adecuado que comprende un módulo de separación (por ejemplo, módulo de separación ALLIANCE™ 2695 de Waters Corporation, Milford, MA) acoplado con tres detectores en línea: un refractómetro diferencial (por ejemplo, detector de índice de refracción Waters 2414), un fotómetro de dispersión de luz multiangular (MALS) (por ejemplo, fotómetro MALS multiangular de 18 ángulos Heleos™-2) equipado con un detector de dispersión de luz cuasielástica (QELS) (por ejemplo, detector QELS de Wyatt Technologies, Santa Barbara, CA) y un viscosímetro capilar diferencial (por ejemplo, viscosímetro capilar diferencial VlSCOSTAR™ de Wyatt). Pueden usarse dos columnas de exclusión por tamaño adecuadas (por ejemplo, columnas AQUAGEL-OH GUARd de Agilent Technologies, Santa Clara, CA) para separar el pico de polímero de dextrano del pico de inyección, donde la fase móvil puede ser la misma que el disolvente de la muestra (anteriormente), la tasa de flujo puede ser de aproximadamente 0,2 ml/min, los volúmenes de inyección pueden ser de aproximadamente 0,1 ml y la temperatura de la columna puede ser de aproximadamente 30°C. Puede usarse software adecuado para la obtención de datos (por ejemplo, software EMPOWER™ versión 3 de Waters) y para la reducción de datos de múltiples detectores (software ASTAR™ versión 6 de Wyatt). Los datos de MALS pueden proporcionar el peso molecular promedio en peso (Mw) y el radio de giro promedio z (Rg), y los datos de QELS pueden proporcionar el radio hidrodinámico promedio z, por ejemplo.
El polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua forma una dispersión en agua. Con el fin de formar la composición de recubrimiento acuosa requerida, el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua se dispersa y/o disuelve en una base acuosa, por ejemplo, hidróxido de metal alcalino acuoso, hidróxido de sodio acuoso o hidróxido de potasio acuoso. En algunas realizaciones, el hidróxido de metal alcalino es hidróxido de sodio, mientras que en otras realizaciones el hidróxido de metal alcalino es hidróxido de potasio. También pueden usarse combinaciones de hidróxido tanto de sodio como de potasio. La concentración del hidróxido de metal alcalino en agua puede estar en el intervalo de desde el 2 hasta el 10% en peso, basado en el peso total del agua y el hidróxido de metal alcalino. En otras realizaciones, la concentración del hidróxido de metal alcalino puede estar en el intervalo de desde el 3 hasta el 9% en peso o desde el 4 hasta el 8% en peso, basándose los porcentajes en peso en el peso total de agua y el hidróxido de metal alcalino.
La composición de recubrimiento acuosa puede prepararse añadiendo el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua a una disolución de hidróxido de metal acuosa y agitando hasta que se forme una disolución. El polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua puede estar presente en el intervalo de desde el 0,1 hasta el 50% en peso, basado en el peso total de la composición de recubrimiento acuosa. En una realización, el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua puede estar presente en el intervalo de desde el 5 hasta el 30% en peso, basado en el peso total de la composición de recubrimiento acuosa. Cuando el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua está presente a menos del 5% en peso, la capacidad de formación de película continua de la composición de recubrimiento está disminuida, y cuando la concentración está por encima del 30% en peso, entonces la viscosidad de la composición de recubrimiento acuosa aumenta hasta el punto de que se vuelve difícil formar una capa uniforme del sustrato. En otras realizaciones, el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua puede estar presente en la composición de recubrimiento acuosa en el intervalo de desde 1 hasta el 30% o del 2 al 25% o del 2 al 20% en peso, basándose el porcentaje en peso en el peso total de la composición de recubrimiento acuosa.
En cualquier realización dada, el límite de solubilidad del polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua en el portador acuoso, por ejemplo, el hidróxido de metal alcalino acuoso, es una función del peso molecular del polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua, la concentración de la base acuosa, la duración del mezclado, la viscosidad de la disolución a medida que está formándose, las fuerzas de cizallamiento a las que se somete la disolución y la temperatura a la que tiene lugar el mezclado. En general, un polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua de menor peso molecular será más soluble que uno de mayor peso molecular, siendo otras cosas iguales. Generalmente, un mezclado de mayor cizallamiento, un tiempo de mezclado más largo y una temperatura más alta estarán asociados con una mayor solubilidad. La temperatura máxima para el mezclado está limitada por el punto de ebullición de la base acuosa. La concentración óptima del hidróxido de metal alcalino puede cambiar dependiendo de los otros parámetros en el proceso de mezclado.
El polímero de dextrano puede formar una disolución en el portador acuoso, por ejemplo, agua. Agitar una mezcla del polímero de dextrano y el portador acuoso forma la composición de recubrimiento acuosa. El dextrano puede estar presente en la composición de recubrimiento acuosa en el intervalo de desde el 0,1 hasta el 50% en peso, basado en el peso total de la composición de recubrimiento acuosa. En otras realizaciones, el dextrano puede estar presente en el intervalo de desde el 5 hasta el 30% o del 1 al 30% o del 2 al 25% o del 2 al 20% en peso, basándose el porcentaje en peso en el peso total de la composición de recubrimiento acuosa. En algunas realizaciones, la composición de recubrimiento consiste esencialmente en el polímero de dextrano, el polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua o una combinación de los mismos.
La composición de recubrimiento, además del polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua y opcionalmente el polímero de dextrano, puede comprender además uno o más aditivos. Los aditivos adecuados pueden incluir, por ejemplo, aglutinantes, dispersantes, sales de amonio cuaternario, cloruro de calcio, silicato de calcio; tensioactivos, por ejemplo, tensioactivos catiónicos, tensioactivos aniónicos, tensioactivos no iónicos, tensioactivos anfóteros, tensioactivos fluorados; endurecedores, por ejemplo, compuestos de halógeno activos, compuestos de vinilsulfona, compuestos de epoxi; agentes dispersantes, por ejemplo, poliacrilatos, polifosfatos, policarboxilatos; mejoradores de la fluidez; lubricantes, por ejemplo, estearato de calcio, amonio y/o cinc, cera o emulsiones de cera, dímero de alquilceteno, glicoles; agente antiespumante, por ejemplo, alcohol octílico, agentes antiespumantes a base de silicona; agentes de desmoldeo; agentes espumantes; penetrantes, por ejemplo, 1,2-propanodiol, butil éter de trietilenglicol, 2-pirrolidona; abrillantadores ópticos, por ejemplo, blanqueantes fluorescentes; conservantes, por ejemplo, compuestos de benzoisotiazolona y de isotiazolona; biocidas, por ejemplo, metaborato, tiocianato, benzoato de sodio, bencisotiaolin-3-ona; inhibidores del amarilleamiento, por ejemplo, hidroximetilsulfonato de sodio, p-toluenosulfonato de sodio; absorbedores de ultravioleta, por ejemplo, compuestos de benzotriazol; antioxidantes, por ejemplo, compuestos de fenol estéricamente impedidos; insolubilizantes; agentes antiestáticos; reguladores del pH, por ejemplo, bases débiles, aminas primarias, secundarias o terciarias, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico; agentes de resistencia al agua, por ejemplo, resina de cetona, látex aniónico, glioxal; agentes de refuerzo húmedo y/o seco, por ejemplo, resinas a base de glioxal, polietilenos oxidados, resinas de melamina, urea-formaldehído; agentes de reticulación; aditivos de duración de brillo-tinta; aditivos de resistencia a la grasa y al aceite; adyuvantes de equilibrado, por ejemplo, emulsiones de polietileno, alcohol/óxido de etileno o combinaciones de los mismos. La composición de recubrimiento puede contener uno cualquiera o más de los aditivos listados en una cantidad en el intervalo de desde el 0 hasta el 5% en peso, basada en la cantidad total de la composición de recubrimiento. En otras realizaciones, los aditivos pueden estar presentes en una cantidad en el intervalo de desde el 0,1 hasta el 4% en peso o del 0,5 al 3,5% en peso o del 0,5 al 3% en peso. Todos los porcentajes en peso se basan en la cantidad total de la composición de recubrimiento.
Los aglutinantes adecuados pueden incluir, por ejemplo, poli(alcohol vinílico), poli(acetato de vinilo), poli(acetato de vinilo) parcialmente saponificado, poli(alcohol vinílico) modificado con silanol, poliuretano, almidón, dextrina de maíz, carboximetilcelulosa, éteres de celulosa, hidroxietilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, etilhidroxietilcelulosa, metilcelulosa, alginatos, alginato de sodio, xantano, carragenano, caseína, proteína de soja, gomas guar, polímeros sintéticos, látex de estireno-butadieno, látex de acrilato de estireno o una combinación de los mismos. En algunas realizaciones, el aglutinante es poli(alcohol vinílico). En otras realizaciones, el aglutinante es una combinación de dos o más de poli(alcohol vinílico), un poli(alcohol vinílico) modificado con silanol y poli(acetato de vinilo). En algunas realizaciones, la composición de recubrimiento está libre del aglutinante. En otras realizaciones, la composición de recubrimiento
está libre de almidón y/o hidroxialquilalmidón. En otras realizaciones, la composición de recubrimiento está libre de polisacáridos solubles en agua. Tal como se usa en el presente documento, la frase libre de significa que la composición de recubrimiento contiene menos del 1% en peso del componente, o menos del 0,5% en peso o menos del 0,1% en peso o menos del 0,01% en peso del componente. En realizaciones todavía adicionales, libre de significa que el componente particular es indetectable mediante 1H RMN.
Si están presentes, los aditivos pueden añadirse en cualquier punto si el proceso de formación de la composición de recubrimiento acuosa. Los aditivos pueden dispersarse y/o disolverse en el hidróxido de metal alcalino acuoso, antes de que se añada el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua, durante la adición del polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua o tras la adición del polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua. En otras realizaciones, los aditivos pueden dispersarse y/o disolverse en agua, antes de que se añada el polímero de dextrano, durante la adición del polímero de dextrano o tras la adición del polímero de dextrano.
El sustrato puede ser cualquier sustrato para el que se desee resistencia a la grasa y/o al aceite. Esto se desea especialmente en la industria de los alimentos, en la que se necesita resistencia a la grasa y al aceite. En algunas realizaciones, el sustrato puede ser un sustrato poroso tal como papel y materiales textiles, o sobre sustratos duros tales como madera, metal o albañilería. En algunas realizaciones, el sustrato puede ser, por ejemplo, un sustrato de celulosa, un polímero, papel, un material textil, cartulina, cartón o cartón corrugado.
La presente divulgación se refiere también a un método que comprende:
1) proporcionar una composición de recubrimiento acuosa que comprende A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glucosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000 en hidróxido de metal alcalino acuoso y opcionalmente B) dextrano, comprendiendo el dextrano:
(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;
(ii) el 0,1 -1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;
(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;
(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y
(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;
siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons y siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm;
2) aplicar una capa de la composición de recubrimiento acuosa a al menos una porción de un sustrato; y
3) eliminar al menos una porción del agua de la capa aplicada; formando la capa secada de composición de recubrimiento una capa continua sobre el sustrato.
La capa de composición de recubrimiento acuosa puede aplicarse a al menos una porción del sustrato. En algunas realizaciones, la capa puede aplicarse por medio de cualquier método conocido en la técnica, por ejemplo, recubrimiento por cuchilla de aire, recubrimiento por varilla, recubrimiento por barra, recubrimiento por barra de alambre, recubrimiento por pulverización, recubrimiento por cepillo, recubrimiento por colada, recubrimiento por hoja flexible, recubrimiento por grabado, recubrimiento por aplicador de chorro, recubrimiento con parada corta, recubrimiento por tolva deslizante, recubrimiento por cortina, recubrimiento flexográfico, recubrimiento por prensa encoladora, recubrimiento por rodillos invertidos y recubrimiento por rodillos de transferencia. La composición de recubrimiento acuosa puede aplicarse sobre al menos una porción del sustrato, por ejemplo, sobre un único lado o ambos lados del sustrato, una porción de un único lado o una porción de ambos lados de una superficie lisa. El recubrimiento acuoso puede aplicarse una vez al sustrato o múltiples veces al sustrato.
T ras la aplicación de la capa de la composición de recubrimiento acuosa a al menos una porción del sustrato, al menos una porción del agua puede eliminarse de la capa aplicada de composición de recubrimiento acuosa para producir la capa continua de composición de recubrimiento. El agua puede eliminarse mediante evaporación, calentamiento o una combinación de los mismos. Por ejemplo, pueden usarse secado por aire o convección, secado en túnel lineal, secado en arco, secado en bucle de aire, secado por contacto o conducción, secado por energía radiante, secado infrarrojo, secado por microondas o una combinación de los mismos. El sustrato recubierto puede opcionalmente calandrarse tras el secado con el fin de mejorar la suavidad y el brillo de la superficie. El calandrado puede llevarse a cabo haciendo pasar el sustrato recubierto a través de líneas de contacto y rodillos una o más veces.
El método puede comprender la etapa adicional de 4) lavar la capa aplicada de composición de recubrimiento con agua. La etapa de lavar la capa aplicada de composición de recubrimiento puede hacerse antes de la etapa 3) o
después de la etapa 3). Lavar la capa aplicada de composición de recubrimiento puede ayudar a eliminar al menos una porción del hidróxido de metal alcalino. En algunas realizaciones, el agua puede sustituirse por un ácido o un ácido acuoso. Por ejemplo, pueden usarse ácido acético, ácido acético acuoso, ácido clorhídrico acuoso, ácido sulfúrico acuoso, ácido cítrico acuoso u otros ácidos acuosos.
La composición de recubrimiento acuosa puede aplicarse al sustrato a una tasa tal como para aplicar un peso de recubrimiento seco en el intervalo de desde 0,1 hasta 30 gramos/metro2 (g/m2). En otras realizaciones, el peso de recubrimiento seco puede estar en el intervalo de desde 0,5 hasta 25 g/m2 o de 1 a 20 g/m2. La capa secada de composición de recubrimiento puede tener un grosor en el intervalo de desde 0,1 hasta 50 micrómetros (pm). En otras realizaciones, el grosor puede estar en el intervalo de desde 0,5 hasta 40 pm o de 1 a 30 pm o de 1 a 20 pm.
EJEMPLOS
A menos que se establezca lo contrario, todos los componentes están disponibles de Sigma-Aldrich, St. Louis, Misuri. El almidón PENFORD® Gum 270 está disponible de Ingredion, Inc., Westchester, Illinois.
El polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua se produjo según un método del documento US 8.871.474. El polímero tenía un grado de polimerización promedio en número de aproximadamente 300 y >98% de enlaces a-1,3-glicosídicos.
Preparación de la composición de recubrimiento n.° 1
Se mezclaron 14,99 gramos de polímero de glucano n ° 1 con 40,01 gramos de agua y se agitó usando un estátor con rotor hasta que se obtuvo una dispersión homogénea. Entonces se añadieron 5,02 gramos de disolución de hidróxido de sodio al 40% a la dispersión y se continuó con la agitación hasta que se formó una disolución.
Preparación de la composición de recubrimiento comparativa A
Se mezclaron 19,98 gramos de PENFORD® gum 270 con 80,04 gramos de agua y se agitó hasta que se formó una suspensión uniforme. La mezcla se calentó mientras se mezclada hasta que se espesó la mezcla. Se retiró la fuente de calor y se agitó la mezcla a mano hasta que estuvo suficientemente fría como para recubrirla sobre el sustrato. Pruebas de resistencia a la grasa y al aceite
Todas las pruebas se realizaron usando el método de prueba T-559 de la Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI).
Se aplicaron las composiciones recubrimiento a papel de calidad para envoltorio de alimento usando una barra Myer con el hueco fijado a 0,127 milímetros (mm) o 0,203 mm. Los papeles recubiertos se secaron entonces en un horno de convección. Cuando se sometió a prueba usando la prueba de la TAPPI, la composición de recubrimiento comparativa A no pasó la prueba n.° 1, mientras que la composición de recubrimiento n.° 1 pasó las pruebas n.° 1 y n.o 5.
Preparación de la composición de recubrimiento n_o 2
Se produjo una disolución al 12% en peso del polímero de a-(1,3^glucano) insoluble en agua en disolución al 4,5% en peso de NaOH acuoso agitando hasta que se formó una disolución.
Se usó papel Kraft no blanqueado de tipo NK-40 como sustrato.
Siguiendo procedimientos comunes en la industria del papel, se recubrió a mano la disolución de glucano sobre un sustrato de papel kraft no blanqueado de tipo NK-40. La diferencia de peso entre el papel recién recubierto y el papel no recubierto se multiplicó por el % de sólidos (en este caso el 16,5%) y se dividió entre el área del papel recubierto para proporcionar una medida del peso de recubrimiento. Los recubrimientos se hicieron usando una varilla Mayer “0”, una “10” y una “20” para el recubrimiento a mano del papel. Los recubrimientos se hicieron por triplicado. El error estándar promedio y relativo del peso de recubrimiento se muestra en la tabla 1 a continuación. El papel recubierto se secó a 105°C durante 5 min. Entonces se permitió que el papel reposase a temperatura ambiente durante al menos 24 horas.
TABLA 1
La resistencia a la grasa se midió usando la prueba de tipo “kit” estándar (norma TAPPI T559). El recubrimiento de glucano confirió una mejora drástica en la resistencia a la grasa del papel Kraft para todos los pesos de recubrimiento. La porosidad “Gurley” y la rugosidad “Sheffield” del papel recubierto se midieron usando un “aparato de prueba de rugosidad y porosidad PROFILE Plus” fabricado por la Technidyne Corporation, New Albany, Indiana, siguiendo las normas TAPPI T-460 y TAPPI T536-88. Los resultados de estas mediciones se muestran también en la tabla anterior. La porosidad del papel recubierto disminuyó drásticamente tal como se indica mediante los números Gurley superiores. Al mayor peso de recubrimiento, el valor de porosidad Gurley era demasiado alto para medirlo de manera precisa. El recubrimiento confirió una superficie más suave al papel tal como se indica mediante el parámetro de rugosidad Sheffield.
Preparación de polímero de dextrano
Expresión de una glucosiltransferasa (0768) en E. coli y producción de lisado de enzima bruto activo
Este ejemplo describe la expresión de una enzima glucosiltransferasa (gtf) madura en E. coli. Se produjo lisado celular bruto de una cepa de expresión de E. coli y mostró actividad de formación de producto en gel en presencia de sacarosa.
Se identificó una hidrolasa que contiene repeticiones YG putativa (categorizada en GENBANK bajo el número GI 339480768, pero que ahora tiene el número GI 497964659) con 1484 aminoácidos de la cepa de Leuconostoc pseudomesenteroides KCTC3652 mediante secuenciación de escopeta de genoma completo. Esta glucosiltransferasa putativa (designada en el presente documento como gtf 0768) pertenece a la familia GH70 de glicosilhidrolasas que contienen un dominio de unión a glucano. El segmento de 37 aminoácidos N-terminal de gtf 0768 se dedujo como el péptido seña de la enzima mediante el programa SIGNALP 4.0 (Petersen etal., Nature Methods 8:785-786).
Para construir un plásmido para la expresión bacteriana de gtf 0768, se sintetizó una secuencia de ADN que codifica una forma madura de la gtf sin el péptido señal mediante GenScript USA Inc. (Piscataway, NJ). La secuencia sintetizada se subclonó en los sitios Nhel y Hindlll del vector pET23D+ (NOVAGEN®; Merck KGaA, Darmstadt, Alemania). La gtf 0768 (SEQ ID NO:2) codificada por este constructo incluía una metionina de inicio y 3 aminoácidos adicionales (Ala-Ser-Ala) en el extremo N-terminal, y 6 residuos histidina en el extremo C-terminal, en comparación con la forma madura (predicha) de tipo silvestre de gtf 0768. Se confirmó la secuencia del constructo de plásmido y se transformó en células huésped BL21 DE3 de E. coli con selección de ampicilina, dando como resultado la expresión de la cepa EC0052.
Se hicieron crecer células de EC0052 y una cepa control que contenía solo vector pET23D+ vacío en medio LB con 100 pg/ml de ampicilina hasta DO600 ~0,5 y entonces se indujeron con IPTG 1 mM a 37°C durante 3 horas o se indujeron alternativamente a 23°C durante la noche. T ras este periodo de inducción, las células se recogieron mediante centrifugación a 4000xg durante 10 min y se resuspendieron en tampón PBS pH 6,8. Las células se lisaron entonces haciéndolas pasar a través de una prensa francesa a 14.000 psi (~96,53 MPa) dos veces, tras lo cual se sedimentó el residuo celular mediante centrifugación a 15.000xg durante 20 min. Se hicieron alícuotas de los sobrenadantes de cada lisado celular bruto y se congelaron a -80°C.
La actividad del lisado celular bruto de células EC0052 se comprobó mediante reacción con sacarosa. Se configuró una reacción de control de manera similar usando lisado celular preparado a partir de células que contenían el vector vacío. Se configuró cada reacción de sacarosa usando un 10% (v/v) de lisado celular con 100 g/l de sacarosa, citrato de sodio 10 mM pH 5 y CaCl21 mM. Tras la incubación de las reacciones a 37°C durante unas pocas horas, se formó un producto de tipo gel, que se creía que era un dextrano, en el tubo al que se había añadido lisado celular EC0052. No se formó ningún producto de tipo gel en la reacción de control. El análisis de HPLC confirmó que se consumió sacarosa en la reacción que contenía lisado celular EC0052 y no en la reacción de control. Este resultado sugería que el lisado celular bruto EC0052 expresaba enzima gtf 0768 activa y que esta gtf producía un producto de dextrano que tenía alta viscosidad.
Preparación del polímero de dextrano n.° 1
Se preparó una reacción de 12 litros que contenía tampón fosfato de sodio 20 mM (el tampón se diluyó 50 veces con ddH2O de reserva 1 M, pH 6,5), 100 g/l de sacarosa y 25 unidades (2 mililitros/litro) de la disolución de enzima gtf 0768, producida anteriormente. La reacción se agitó a 100 rpm en un agitador con incubador (Innova, modelo 4000) a 25°C durante 27 horas.
La enzima gtf se desactivó calentando la reacción a 85°C durante 10 minutos. La reacción viscosa desactivada se mezcló entonces con metanol para hacer precipitar el producto viscoso. Se formó un precipitado blanco. T ras decantar cuidadosamente el sobrenadante, el precipitado blanco se lavó dos veces con metanol. El producto sólido se secó a 45°C a vacío en un horno durante 48 horas.
Se tomaron muestras (1 ml) de la reacción a 0, 0,5, 1, 2 y 24 horas, respectivamente. La enzima gtf se desactivó en cada muestra calentando a 80°C durante 10 minutos. Cada muestra se diluyó entonces 10 veces con agua estéril. Se transfirieron 500 pl de muestra diluida a un filtro de tubo de centrífuga (tubo SPIN-X, 0,45 pm de nailon, 2,0 ml de polipropileno, Costar n ° 8170) y se centrifugaron a 12.000 rpm en una centrífuga de mesa durante 60 minutos, tras lo cual se usaron 200 pl de flujo a través para el análisis de HPLC para medir el consumo de sacarosa durante la reacción. Se aplicaron las siguientes condiciones de HPLC para analizar cada muestra: columna (columna de carbohidrato AMINEX HPX-87C, 300 x 7,8 mm, Bio-Rad, n ° 125-0095), eluyente (agua), tasa de flujo (0,6 ml/min), temperatura (85°C), detector de índice de refracción. El análisis de HPLC de las muestras indicó un consumo de sacarosa sustancial durante la reacción de gtf 0768.
También se usó HPLC para analizar otros productos de la reacción. Se calculó de manera inversa el rendimiento de polímero restando la cantidad de todos los demás sacáridos que quedaban en la reacción de la cantidad de la sacarosa de partida. El número calculado de manera inversa era consistente con el análisis de peso seco de producto viscoso. Se cuantificaron la sacarosa, leucrosa, glucosa y fructosa mediante HPLC con una columna HPX-87C (condiciones HPLC tal como se describieron anteriormente). Se cuantificaron los oligosacáridos DP2-7 mediante HPLC con las siguientes condiciones: columna (columna de carbohidrato AMINEX HPX-42A, 300 x 7,8 mm, Bio-Rad, n ° 125-0097), eluyente (agua), tasa de flujo (0,6 ml/min), temperatura (85°C), detector de índice de refracción. Estos análisis de HPLC indicaron que los productos de sacáridos que contienen glucosilo de la reacción de gtf 0768 consistían en el 92,3% de producto polimérico, el 1,3% de glucosa, el 5,0% de leucrosa y el 1,4% del oligosacáridos DP2-7.
Se usó una muestra de producto de polvo de dextrano seco (~0,2 g) de la reacción anterior para el análisis del peso molecular. El peso molecular se determinó mediante un método cromatográfico con inyección de flujo usando un módulo de separación ALLIANCE™ 2695 de Waters Corporation (Milford, MA) acoplado con tres detectores en línea: un refractómetro diferencial 2414 de Waters, un fotómetro de dispersión de luz multiangular (MALS) de 18 ángulos HELEOS™-2 con detector de dispersión de luz cuasielástica (QELS) de Wyatt Technologies (Santa Barbara, CA), y un viscosímetro capilar diferencial VISCO STAR™ de Wyatt. El polvo de dextrano seco se disolvió a 0,5 mg/ml en tampón Tris (Tris[hidroximetil]aminometano) acuoso (0,075 M) que contenía 200 ppm de NaN3. La disolución de dextrano se consiguió agitando durante la noche a 50°C. Se usaron dos columnas AQUAGEL-OH GUARD de Agilent Technologies (Santa Clara, CA) para separar el pico de polímero de dextrano del pico de inyección. La base móvil para este procedimiento era la misma que el disolvente de dextrano, la tasa de flujo era de 0,2 ml/min, el volumen de inyección era de 0,1 ml y la temperatura de la columna era de 30°C. Se usó el software EMPOWER™ versión 3 de Waters para la obtención de datos y se usó el software ASTRA™ versión 6 de Wyatt para la reducción de datos de múltiples detectores. Se determinó que el producto de polímero de dextrano tenía un peso molecular promedio en peso (Mw) de 78,6 x 106 g/mol (es decir, aproximadamente 78 millones de Daltons) (a partir del análisis MALS), un radio de giro promedio z de 213 nm (a partir del análisis MALS) y un radio hidrodinámico promedio z de 187 nm (a partir del análisis QELS).
Recubrimiento de papel que comprende el polímero de dextrano n.° 1
Se prepararon disoluciones acuosas al 12 y 15 por ciento en peso de polímero de dextrano n.° 1 usando agua desionizada. Se agitaron las mezclas hasta que se formó una disolución. La composición de recubrimiento acuosa se recubrió sobre papel Kraft no blanqueado de tipo NK-40 usando una o más varillas Mayer. El papel recubierto se secó durante 5 minutos a 105°C y entonces se permitió que reposase a temperatura ambiente durante la noche. El peso de recubrimiento promedio para las tres réplicas era de 6,4 gramos/metro2 con un error estándar relativo del 2,5%.
TABLA 2
La resistencia a la grasa se midió usando la prueba de tipo “kit” estándar (norma TAPPI T559), con tres réplicas por prueba. Usando el papel recubierto con dextrano anterior y el mismo tipo de papel sin recubrimiento como control. El papel de control falló al valor de kit 0, mientras que el papel recubierto con dextrano falló a hasta los kits 3-4, 7-8 o 10 11, dependiendo del grosor del recubrimiento, lo que indica una resistencia a la grasa muy mejorada en comparación con el control sin tratar. La porosidad “Gurley” mide las cantidades de segundos que se tarda para que 100 mililitros de aire pasen a través del papel recubierto. Tanto la porosidad Gurley como la rugosidad Sheffield del papel recubierto se midieron usando un “aparato de prueba de rugosidad y porosidad PROFILE Plus” fabricado por Technidyne siguiendo las normas TApPi T-460 y TAPPI T536-88.
Se usaron varios polisacáridos, incluyendo modificados químicamente, para evaluar las propiedades de barrera a la grasa de composiciones de recubrimiento que comprenden los polisacáridos sobre el papel. Todas las composiciones de recubrimiento eran a base de agua. Cada composición de recubrimiento se preparó con la concentración de sólidos deseada mostrada en la tabla 3. Las disoluciones de polímero se disolvieron directamente en agua con mezclado, tal como se describe más adelante.
Preparación de la composición de recubrimiento n.° 3
Esta composición de recubrimiento comprendía polímero de dextrano n ° 2. El dextrano se preparó tal como se da a conocer en la publicación de solicitud de patente estadounidense 2016/0122445 A1. Se preparó una disolución acuosa al 10 por ciento en peso de polímero de dextrano n° 2.
Preparación de la composición de recubrimiento comparativa B
Se preparó una composición de recubrimiento comparativa que contenía el 10 por ciento en peso de poli(alcohol vinílico) (Elvanol 80-18) en agua. Esta composición comparativa no contenía polisacárido.
Preparación de la composición de recubrimiento n_o 4
Esta composición de recubrimiento comprendía el 75% de poli(alcohol vinílico) y el 25% polímero de a-(1,3^-glucano). El polímero de glucano se dispersión en una disolución de PVOH de modo que la composición final tuviese 75 partes en peso de PVOH y 25 partes en peso de glucano. El poli(alcohol vinílico) (PVOH) se calentó hasta 70-90°C para solubilizarlo.
Preparación de la composición de recubrimiento n_o 5
Esta composición de recubrimiento comprendía poli-alfa-1,3-glucano de amonio cuaternario, específicamente polialfa-1,3-glucano de hidroxipropiltrimetilamonio. Los poli-alfa-1,3-glucanos de amonio cuaternario y su preparación se describen en la solicitud de patente publicada WO 2015/195960. Se añadieron 10 g de poli-alfa-1,3-glucano (Mw [peso molecular promedio en peso] = 168.000) a 100 ml de isopropanol en un matriz de fondo redondo de 500 ml de capacidad equipado con un termopar para la monitorización de la temperatura y un condensador conectado a un baño de recirculación, y una barra de agitación magnética. Se añadieron gota a gota 30 ml de hidróxido de sodio (disolución al 17,5%) a esta preparación, que entonces se calentó hasta 25°C sobre una placa calefactora. La preparación se agitó durante 1 hora antes de aumentar la temperatura hasta 55°C. Entonces se añadió cloruro de 3-cloro-2-hidroxipropiltrimetilamonio (31,25 g) para proporcionar una reacción, que se mantuvo a 55°C durante 1,5 horas antes de neutralizarse con ácido acético al 90%. El sólido así formado (poli-alfa-1,3-glucano de hidroxipropiltrimetilamonio) se recogió mediante filtración a vacío y se lavó con etanol (95%) cuatro veces, se secó a vacío a 20-25°C y se analizó mediante RMN y SEC para determinar el peso molecular y el DoS. El DoS era de 0,8.
Cada una de las composiciones de recubrimiento anteriores se recubrió a mano sobre un sustrato de cartulina Kraft de 175 o 176 g/m2 (recolecciones, 65 lb/176 gsm) usando una varilla Mayer. La cartulina no recubierta se denomina “papel base” en la tabla a continuación y en la siguiente descripción del procedimiento de recubrimiento. El papel base para su uso para el recubrimiento por descenso a mano se puso sobre una superficie lisa y el borde se fijó con cinta adhesiva para sujetarlo a la superficie. La varilla (barra) de recubrimiento deseada encima del papel base, 3-5 cm
hasta la parte superior y la disolución de recubrimiento (2-5 ml) se aplica de manera uniforme por debajo de la varilla (barra) de recubrimiento en una línea. Dos manos sostuvieron cada lado de la varilla (barra) y la varilla se hizo descender desde la parte superior hasta el final del papel con una velocidad estacionaria constante, aplicando uniformemente presión en ambos lados. La varilla no debía hacerse rotar durante el proceso de descenso. El papel recubierto húmedo se puso sobre una superficie lisa con peso o cinta en los bordes para evitar el curvado durante el secado. Para acelerar el secado puede usarse un ventilador/pistola caliente para secar la superficie.
Los sustratos recubiertos se secaron durante 5 minutos a 105°C. El peso de recubrimiento se determinó mediante la diferencia en la masa entre el papel no recubierto y recubierto, normalizada por el área.
Las propiedades de barrera a la grasa de las composiciones de recubrimiento se evaluaron usando la prueba de tipo “KIT” estándar siguiendo la prueba TAPPI T559 cm-02. Los valores son de desde 1 hasta 12 (siendo 1 el pero rendimiento y siendo 12 el mejor). Los resultados se presentan en la tabla 3.
Se conoce que PVOH tiene propiedades de barrera a la grasa excelentes y muchas de las composiciones de recubrimiento a base de polisacáridos mostraron un rendimiento de barrera a la grasa comparable a pesos de recubrimiento similares (véase la tabla a continuación para detalles).
TABLA 3
La barrera frente a hidrocarburos saturados de aceite mineral (MOSH) e hidrocarburo aromático de aceite mineral (MOAH) está volviéndose cada vez más importante ya que está aumentando el uso de papel reciclado (con cantidades crecientes de contaminación por tinta). Por tanto, se requieren recubrimientos de barrera para evitar la migración de aceite mineral, particularmente en papeles usados para el envasado de alimentos. Cuanto menores sean los valores de MOSH y MOAH, mejor es el rendimiento del recubrimiento.
Se evaluaron tres composiciones de recubrimiento para la protección de barrera a MOSH y MOAH. Las composiciones de recubrimiento eran tal como se describió anteriormente en el presente documento. Los pesos de recubrimiento y los resultados se notifican en la tabla 4.
El análisis de barrera a MOSH y MOAH (10 días, 40°C) se llevó a cabo según el método detallado en “Barriers Against the Migration from Recycled Paper Board into Food: Measuring Efficiency by Surrogate Components” (Biedermann-Brem y Krob, Pack Techno. Sci, 02/2014). A un papel (donador) se le añade de manera conocida aceite mineral (Gravex 913) y se pone la barrera de prueba en una célula de migración. Se usa Tenax® (receptor) como absorbente para el mineral aceite migrado (sin contacto directo con la muestra). Las células de migración tapadas estrechamente se almacenaron a 40°C durante 10 días. Tras esto, el Tenax® se extrajo con un disolvente orgánico y el extracto se midió con HPLC-GC-FID en línea en aceite mineral. Además de duplicados de cada muestra, también se hicieron pasar un control positivo (en lugar del papel permeable) y un control negativo (lámina de aluminio usada como barrera). Todas las muestras de sustrato recubierto tenían una dimensiones de 10 cm x 10 cm.
Los resultados de MOSH y MOAH en la tabla 4 muestran que las composiciones de recubrimiento que contienen glucano catiónico soluble en agua como en la composición de recubrimiento n ° 5 muestran un rendimiento de barrera excepcional, comparable al de PVOH.
TABLA 4
Claims (19)
- REIVINDICACIONES1 Un sustrato en el que al menos una porción del sustrato está recubierta con una capa continua de una composición de recubrimiento, comprendiendo la composición de recubrimiento A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 1% en peso de puntos de ramificación alfa-1,3,6-glicosídica y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000 y opcionalmente B) dextrano que comprende:(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;(ii) el 0,1 -1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons, siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm.
- 2. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua más del o igual al 95% de enlaces a-1,3-glicosídicos.
- 3. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo además la composición de recubrimiento uno o más aditivos.
- 4. - El sustrato según la reivindicación 1, estando la composición de recubrimiento esencialmente libre de almidón o hidroxialquilalmidón.
- 5. - El sustrato según la reivindicación 1, siendo el polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua un polímero lineal que tiene más del o igual al 99% de enlaces a-1,3-glucosídicos y menos del 1% de enlaces glicosídicos que no son enlaces a-1,3.
- 6. - El sustrato según la reivindicación 1, resistiendo el sustrato a la grasa y/o al aceite.
- 7. - El sustrato según la reivindicación 1, formando la capa secada de polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua una capa que tiene un grosor en el intervalo de desde 0,1 micrómetros hasta 50 micrómetros.
- 8. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo la composición de recubrimiento A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000, y siendo el sustrato un sustrato de celulosa, un polímero, papel, un material textil, cartulina, cartón o cartón corrugado.
- 9. - Un método que comprende:1) proporcionar una composición de recubrimiento acuosa que comprende A) polímero de a-(1,3^-glucano) insoluble en agua que tiene el 90% o más de enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 10% de enlaces que no son enlaces a-1,3-glicosídicos, menos del 1% en peso de puntos de ramificación alfa-1,3,6-glicosídica y un grado de polimerización promedio en número en el intervalo de desde 55 hasta 10.000 en hidróxido de metal alcalino acuoso y opcionalmente B) dextrano en agua, comprendiendo el dextrano:(i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;(ii) el 0,1-1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons, siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm; y 22) aplicar una capa de la composición de recubrimiento acuosa a al menos una porción de un sustrato; y 3) eliminar al menos una porción del agua de la capa aplicada; formando la capa secada de composición de recubrimiento una capa continua sobre el sustrato.
- 10. - El método según la reivindicación 9, comprendiendo además el método lavar la capa aplicada con agua antes o después de la etapa 3) eliminar al menos una porción del agua.
- 11. - El método según la reivindicación 9, comprendiendo además el método lavar la capa aplicada con un ácido acuoso antes o después de la etapa 3) eliminar al menos una porción del agua.
- 12. - El método según la reivindicación 9, teniendo la capa secada un grosor en el intervalo de desde 0,1 micrómetros hasta 50 micrómetros.
- 13. - El método según la reivindicación 9, realizándose la etapa de eliminación de agua mediante evaporación, calentamiento o una combinación de los mismos.
- 14. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo el dextrano:(i) aproximadamente el 89,5-90,5% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 6;(ii) aproximadamente el 0,4-0,9% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 3;(iii) aproximadamente el 0,3-0,5% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1 y 4;(iv) aproximadamente el 8,0-8,3% en peso de glucosa enlazada en las posiciones 1,3 y 6; y(v) aproximadamente el 0,7-1,4% en peso de glucosa enlazada en:(a) las posiciones 1, 2 y 6, o(b) las posiciones 1, 4 y 6.
- 15. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo el dextrano cadenas enlazadas entre sí dentro de una estructura de ramificación, siendo dichas cadenas similares en longitud y comprendiendo sustancialmente enlaces alfa-1,6-glicosídicos.
- 16. - El sustrato según la reivindicación 15, siendo la longitud promedio de las cadenas de aproximadamente 10-50 unidades monoméricas.
- 17. - El sustrato según la reivindicación 1, siendo el peso molecular promedio en peso del dextrano de 80-120 millones de Daltons.
- 18. - El sustrato según la reivindicación 1, siendo el radio de giro promedio z del dextrano de 230-250 nm.
- 19. - El sustrato según la reivindicación 1, comprendiendo la composición de recubrimiento B) dextrano que comprende: (i) el 87-93% de enlaces a-1,6-glicosídicos;(ii) el 0,1-1,2% de enlaces a-1,3-glicosídicos;(iii) el 0,1-0,7% de enlaces a-1,4-glicosídicos;(iv) el 7,7-8,6% de enlaces a-1,3,6-glicosídicos; y(v) el 0,4-1,7% de enlaces a-1,2,6-glicosídicos o a-1,4,6-glicosídicos;siendo el peso molecular promedio en peso (Mw) del dextrano de aproximadamente 50-200 millones de Daltons, siendo el radio de giro promedio z del dextrano de aproximadamente 200-280 nm y siendo el sustrato un sustrato de celulosa, un polímero, cartulina, cartón o cartón corrugado.
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