用于制备酶母料的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和低熔点聚合物的母料的方法。此母料特别用于生产可生物降解塑料制品。特别用于生产可生物降解塑料制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备酶母料的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和低熔点聚合物的母料的方法。此母料特别用于生产可生物降解塑料制品。

技术介绍

[0002]为了应对生态挑战，已经开发出基于可生物降解且生物源的聚酯制备塑料的方法。这些由淀粉或淀粉衍生物和聚酯合成的塑料产品用于制造具有短寿命的制品，诸如塑料袋、食品包装、瓶、包装膜等。
[0003]这些塑料组合物通常含有聚酯和源自各种谷类的粉(US 5,739,244；US 6,176,915；US 2004/0167247；WO 2004/113433；FR 2 903 042；FR 2 856 405)。
[0004]为了控制这些塑料产品的降解，已经提出添加一种或多种添加剂，诸如矿物填料(WO 2010/041063)和/或具有聚酯降解活性的生物实体(WO 2013/093355；WO 2016/198652；WO 2016/198650；WO 2016/146540；WO 2016/062695)。
[0005]因此，包含生物实体(更具体地，分散在聚合物中的酶)的可生物降解塑料制品具有比不含这些酶的塑料产品更好的可生物降解性。
[0006]先前已经描述了制备这些酶塑料的方法，然而与均匀性和粗糙度有关的问题可能出现并且影响产品的物理特性。例如，酶聚集体的存在引起更大的粗糙度，降低产品的美观性并且改变物理和机械特性。
[0007]已通过向载体聚合物中提供呈液体形式的酶而首先得到改善(WO 2019/043145、WO 2019/043134)。
[0008]本专利技术描述了一种用于制备母料的方法，当用于制造包含分散在聚合物中的酶的塑料产品时，所述方法使得有可能改善酶在最终配混物中的分散性以及塑料的生物降解性水平，而不改变产品的机械特性。

技术实现思路

[0009]本专利技术涉及一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和载体聚合物的母料的方法，所述方法包括以下步骤：
[0010]a)单独地引入在溶液中的酶和所述多糖，并且在低于所述载体聚合物的熔融温度的温度下将其混合；
[0011]b)将所述载体聚合物引入在a)中预先制备的混合物中；
[0012]c)将所述组分混合；以及
[0013]d)回收所述母料。
[0014]本专利技术还涉及以这种方式获得的母料以及通过将所述母料与能够被所述母料的酶降解的聚合物或包含能够被所述母料的酶降解的聚合物的聚合物混合物混合而获得的塑料制品。
[0015]特别地，本专利技术涉及一种用于制备由塑料制成的制品的方法，所述塑料包含能够
被酶降解的聚合物和能够降解所述聚合物的酶，所述方法包括以下步骤：将根据本专利技术的母料与单独的或在混合物中的所述聚合物混合。
具体实施方式
[0016]本专利技术涉及一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和载体聚合物的母料的方法，所述方法包括至少以下步骤：
[0017]a)单独地引入在溶液中的酶和所述多糖，并且在低于所述载体聚合物的熔融温度的温度下将其混合；
[0018]b)将所述载体聚合物引入在a)中预先制备的混合物中；
[0019]c)将所述组分混合；以及
[0020]d)回收所述母料。
[0021]本专利技术还涉及一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和载体聚合物的母料的方法，所述方法包括以下步骤：a)单独地向混合器、特别是双螺杆挤出机中引入在溶液中的酶和多糖，在低于载体聚合物的熔融温度的温度下将其混合；然后，b)将载体聚合物添加到在溶液中的酶和多糖的混合物中；以及c)将其混合，然后d)回收母料。
[0022]除非另有说明，否则百分比是相对于它们所涉及的组合物的总重量按重量计给出的。
[0023]如本文所用，术语“多糖”是指由通过糖苷键连接在一起的单糖单元的长链构成的分子。多糖的结构可以是直链到强支化的。例子包括储存多糖，诸如淀粉和糖原；以及结构多糖，诸如纤维素和甲壳素。多糖包括天然多糖或通过交联、氧化、乙酰化、部分水解等化学修饰的多糖。
[0024]碳水化合物聚合物可以根据其来源(海洋、植物、微生物或动物)、结构(直链、支化)和/或物理行为(诸如称为树胶或水胶体，其是指这些多糖在热水或冷水中在低浓度的树胶或水胶体下水合形成粘性溶液或分散体的特性)进行分类。
[0025]在本专利技术的上下文中，多糖可以根据“Encapsulation Technologies for Active Food Ingredients and Food Processing
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第3章
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Materials for Encapsulation
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Christine Wandrey,Artur Bartkowiak and Stephen E.Harding”中所述的分类进行分类：
[0026]‑
淀粉和衍生物，诸如直链淀粉、支链淀粉、麦芽糊精、葡萄糖糖浆、糊精和环糊精
[0027]‑
纤维素和衍生物，诸如甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素等
[0028]‑
植物渗出物和提取物，也称为植物树胶或天然树胶，包括但不限于阿拉伯树胶(gum arabic)(或阿拉伯树胶(gum acacia))、黄蓍胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、刺梧桐树胶、牧豆树胶、半乳甘露聚糖、果胶、可溶性大豆多糖
[0029]‑
海洋提取物，诸如角叉菜胶和海藻酸盐
[0030]‑
微生物和动物多糖，诸如结冷胶、右旋糖酐、黄原胶和壳聚糖。
[0031]多糖可以基于其在水中的溶解度进行分类。特别地，纤维素不溶于水。根据本专利技术，多糖具有可溶于水的能力
[0032]在塑料组合物的配制品中使用的多糖是本领域技术人员熟知的。它们特别地选自淀粉衍生物，诸如直链淀粉、支链淀粉、麦芽糊精、葡萄糖浆、糊精和环糊精；天然树胶，诸如
阿拉伯树胶、黄蓍胶、瓜尔豆胶、刺槐豆胶、刺梧桐树胶、牧豆树胶、半乳甘露聚糖、果胶或可溶性大豆多糖；海洋提取物，诸如角叉菜胶和海藻酸盐；以及微生物或动物多糖，诸如结冷胶、右旋糖酐、黄原胶或壳聚糖；以及其混合物。
[0033]多糖也可以是上述几种多糖的混合物。
[0034]在一个优选的实施方案中，所使用的多糖是天然树胶，并且更具体地是阿拉伯树胶。
[0035]所使用的酶是具有聚酯降解活性的酶或产生一种或多种具有聚酯降解活性的酶的微生物。因此，将它们掺入由可生物降解的基于聚酯的塑料制成的产品中改善了后者的生物降解性。
[0036]具有聚酯降解活性的酶的例子是本领域技术人员熟知的，特别是解聚酶、酯酶、脂肪酶、角质酶、羧酸酯酶、蛋白酶或聚酯酶。
[0037]特别地，包括能够以改善用根据本专利技术的母料制备的制品的生物降解性的方式降解聚酯的酶。在本专利技术的一个具体实施方案中，所述酶能够降解PLA。此类酶及其掺入热塑性制品中的方法是技术人员已知的，特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在混合器中制备包含多糖、酶和载体聚合物的母料的方法。其特征在于，所述方法包括以下步骤：a)单独地引入在溶液中的酶和所述多糖，并且在低于所述载体聚合物的熔融温度的温度下将其混合；b)引入所述载体聚合物；c)将所述组分混合；d)回收所述母料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述在溶液中的酶和所述多糖同时引入所述混合器中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述多糖选自淀粉衍生物、天然树胶、可溶性大豆多糖、海洋提取物以及微生物和动物多糖，或其任意比例的混合物。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述多糖是阿拉伯树胶。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述酶以水溶液的形式添加。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述多糖/酶/水混合物包含：相对于所述混合物的总重量按重量计，
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0.01％至35％的酶，
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15％至95％的水，和
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3％至80％的多糖。7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述多糖/酶/水混合物包含：相对于所述混合物的总重量按重量计，
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0.3％至30％的酶，
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19％至85％的水，和
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4％至80％的多糖。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述多糖/酶/水混合物包含：相对于所述混合物的总重量按重量计，
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0.3％至30％的酶，
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19％至60％的水，和
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15％至70％的多糖。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)的温度在25℃与80℃之间。10.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)的温度在25℃与50℃之间。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述多糖与所述酶溶液的混合在少于30秒内进行。12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，步骤a)中所述多糖与所述酶溶液的混合在少于25秒内进行。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中以部分或完全熔融状态引入所述载体聚合物。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，所述载体聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：卡比奥利司公司，
类型：发明
国别省市：