MENAGALLI FLORENCIA CECILIA (BR)
US4076846A | 1978-02-28 | |||
US5827553A | 1998-10-27 | |||
US3607370A | 1971-09-21 |
REIVINDICAÇÕES 1. Adesivo laminado sensível á pressão caracterizado por compreender um material de suporte e um PSA comestível biodegradável compreendendo glúten ou glutenina ou gliadina, um plastificante selecionado dentre glicerol ou sorbitp.l e, água. 2« Adesivo laminado sensível à pressão, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo material de suporte ser preferencialmente selecionado dentre filmes a base de bíopolímeros reticulados. 3. Adesivo laminado sensível á pressão caracterizado por ser comestível e biodegradável, compreendendo um material de suporte incluindo 23 a 43% m/m de pectina., 35 a 57% m/m de glicerol, e 15 a 30% m/m de água; e um PSA comestível biodegradável compreendendo 10 a 55% m/m de glúten ou glutenina ou gliadina, 15 a 25% m/m de um plastificante selecionado do grupo compreendido por glicerol ou sorbitol e, 25 a 75% m/m de água. 4. Adesivo laminado sensível à pressão comestível e biodegradável caracterizado por compreender um material de suporte compreendendo preferencialmente 30% m/m de pectina, preferencialmente 45% m/m de glicerol e preferencialmente 25%. m/m de água; e um PSA comestível biodegradável compreendendo preferencialmente 25% m/m de glúten, preferencialmente 25% m/m de glicerol e preferencialmente 50% m/m de água. 5. Adesivo, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado por compreender antioxidantes, preferencialmente hidrossolúveis, na concentração de 0,1 a 5%, preferencialmente 1%. 6. Adesivo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela proporção do glúten ou glutenina ou gliadina em relação ao plastificante ser de 1:0,, 4 a 1:1,4, preferencialmente 1:1. 7.. Método de preparação do adesivo laminado sensível a pressão comestível caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) misturar glúten ou glutenina ou gliadina e ura plastificante em etanol hidratado; b) aquecer sob agitação a mistura obtida em (a); c) aplicar a solução adesiva obtida na etapa (b) ainda aquecida sobre um material de suporte sendo através da sub etapa cl ou c> 2: cl) preferencialmente atomizar a solução adesiva obtida em (b) sobre um material de suporte em um regime selecionado dentre batelada., continuo e, semi-continuo; c.2) preferencialmente laminar com a solução adesiva obtida em (b) sobre um material de suporte em um regime de batelada, continuo e, semi-contínuo; d) secar o produto obtido em (c) , obtendo-se o adesivo laminado comestível sensível á pressão. 8. Método, de acordo com a. reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa (a), a proteína selecionada dentre glúten, glutenina e, gliadina, ser entre 2% a 20% m/m, preferencialmente 7% m/m. 9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa (a) o etanol hidratado ser entre 52% a 97, 2$ m/m, preferencialmente.86% m/m. 10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado peio fato de que na etapa (a) o etanol hidratado ter a concentração de 50 a 70% m/m, 11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa (a) o plastificante ser preferencialmente glicerol entre 0,8% a 28% m/m, preferencialmente 7% m/m. 12. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender, entre as etapas (a) e (b) , uma etapa de ajuste de ph para 5,0 com solução de ácido acético 0,1 M quando a proteína utilizada for a glutenina.. 13. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que na etapa (b) a temperatura ser preferencialmente 70°C. 14. Método,, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato da etapa (d) ser preferencialmente a 40*C e 40¾ UR. 15.. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de poder comprêehder uma etapa de impressão no material de suporte entre as etapas (b) e (c) . 16.. Método de preparação do adesivo laminado sensível à pressão comestível caracterizado por compreender as seguintes etapas: a) misturar, glúten em etanol absoluto; b). solubilizar um plastificante em água; c) misturar as duas frações obtidas nas etapas (a) e (b) ; d) aquecer sob agitação, a mistura obtida na etapa (c); e) aplicar a solução adesiva obtida na etapa (d) ainda aquecida sobre um material de suporte sendo através da sub etapa e.l ou e.2: e.l) preferencialmente atomizar a solução adesiva obtida em (d) sobre um material de suporte em um regime selecionado dentre batelada, continuo e, semi-contínuo; e.2) preferencialmente laminar com a. solução adesiva obtida na etapa (d) sobre um material de suporte em um regime de batelada, continuo e, semi-continuo; f) secar o produto obtido em (e) , obtendo-se o adesivo laminado comestivel sensível à pressão.. 17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de poder compreender uma etapa, de impressão no material de suporte entre as etapas (d) e (e) . 18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de quê na etapa (a) o glúten ser entre 4% a 44% m/m, preferencialmente 14% m/m. 19.. Método., de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na etapa \&) o etanol absoluto ser entre 56% a 96% m/m, preferencialmente 86% .m/ca. 20. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na etapa (b). o plastificante ser preferencialmente glicerol entre 2% a 52% m/m, preferencialmente 14% m/m e, a â.gua ser entre 48 % a. 98¾ m/m, preferencialmente 86% m/m. 21. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na etapa, (c) as frações das etapas (a.) e (b) serem misturadas na. proporção, de 1;0,8 a 1:1,2, preferencialmente 1:1. 22. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que na etapa (c) a proporção entre água e etanol ser de 1:1. 23. Método, de acordo com a reivindicação l.€, caracterizado pelo fato de que na etapa (d) a temperatura ser preferencialmente 70°C. 24. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato da etapa (f) ser preferencialmente a 40°C e 40% UB. 25. Uso do adesivo, conforme descrito nas reivindicações 2 a 3,. caracterizado pelo fato de ser preferencialmente aplicado em alimentos. |
[1]. A presente invenção se insere no campo da Engenharia, mais precisamente na área da engenharia de alimentos., e descreve um adesivo sensível à pressão laminado comestível, o método de obtenção do mencionado adesivo e o uso do mesmo.
Fundamentos da invenção:
[2] A utilização de colas e adesivos é amplamente difundida em diversas áreas, tanto em atividades cotidianas quanto industrialmente .
[3] Os adesivos podem ser classificados em função, das suas propriedades físicas, químicas e em função das suas condições de uso. Dentre os diversos tipos de adesivos encontram-se os adesivos hot-melt, os adesivos à base de solventes (cola branca) , os adesivos emulsionados, os adesivos sensíveis á pressão, os adesivos multicomponentes (necessitam de reaçâo química para aderirem) e os adesivos unicomponente (necessitam de energia externa para aderirem) .
[4] Os adesivos sensíveis à pressão, comumente conhecidos como PSA, sigla, para o termo, em inglês Pressure Sensitive Adhesive, são materiais auto-adesivos que podem aderir instantaneamente aos substratos a que são aplicados a partir de uma leve pressão (com o dedo, por exemplo) . São compostos majoritariamente. por um elastômero e uma resina, responsáveis por conferirem características adequadas de adesividade aos PSAs. A principal vantagem deste tipo de adesivo è a sua habilidade de aderir a materiais â temperatura ambiente sem a necessidade de ativação com água, solventes, calor ou radiação, distinguindo-se assim das outras formas adesivas existentes. [5] Os PSAs devem apresentar uma flexibilidade adequada a fim de. se adaptarem a superfícies rugosas; uma capacidade de espainabilidade suficiente sobre as superfícies (substratos) aos quais serão aplicados, provendo assim, uma adesão adequada; e ainda, devem apresentar uma força interna suficiente para. não deixar resíduos sobre os substratos, no descolamento. Desta forma, a obtenção deste tipo de adesivo torna-se desaf.iante devido às suas características contraditórias e à dificuldade em estabelecer relações quantitativas entre a sua composição e as suas propriedades reológicas e adesivas.
[6] Adesivos produzidos a partir de materiais comestíveis surgem como uma nova tendência no desenvolvimento de diversas tecnologias, na área de alimentos. Devido às características dos compostos comestíveis e da complexidade apresentada pelos adesivos., poucos produtos e pesquisas nesta área são encontrados .
[7] 0 documento PI0709683-6 descreve revestimentos adesivos comestíveis para produtos alimentícios com múltiplos componentes. Estes revestimentos são considerados adesivos, pois apresentam capacidade, de unir um núcleo a sistemas particulados . Assim, em realidade,, consiste em uma cobertura comestível aquecida, revestindo um núcleo. Então, o núcleo coberto é posto em contato com partículas, as quais âderem a ele. 0 conjunto necessita ser resfriado para que haja adesão permanente. A invenção proposta difere do mencionado documento, principalmente pelo fato de que o adesivo proposto consiste em um Adesivo Sensível à Pressão (PSA) comestível, o qual não necessita de etapas adicionais para adesão. Além disso, a invenção proposta não compreende gordura, dispensando a aplicação a quente do material . [8] A tecnologia descrita em US3607370 diz respeito ao desenvolvimento de uma fita adesiva sensível á pressão, compqsta por glúten hidrolisado como um plastificânte interno, óxido de etileno, hidroxietil metacrilato e tert-butil peróxido. Assim difere-se da invenção proposta, principalmente porque o adesivo descrito no citado documento se trata de um adesivo químico com baixa biodegradabilidade e não comestível, visto que os componentes da fórmula apresentam alta toxicidade e propriedades carcinogênicas.. As vantagens da invenção proposta são a alta biode.gradabili.dade, o fato de ser comestível e a facilidade de obtenção. Além disso,, o método de obtenção da invenção proposta é muito mais simples, pois não utiliza materiais tóxicos e o tempo de obtenção do produto final é muito menor do que o apresentado no documento patentário indicado..
[9] 0 documento US5827553 refere-se a uma cobertura adesiva comestível, a qual pode conter temperos e é aplicada aos alimentos em. estado líquido, por meio de aspersão. A. formulação é composta por amido hidrolisado, álcool, glicol polimerizado e água. Como a tecnologia diz respeito a uma cobertura adesiva, há dificuldade em sua utilização para aderir materiais uns aos outros. Ademais, a cobertura adesiva necessita de secagem após a aplicação, o que é uma desvantagem, visto que necessita de um processo adicional para adesão o que pôde inviabilizar algumas aplicações instantâneas. A invenção proposta, por outro lado, diz respeito a um adesivo sensível à pressão com o qual è possível aderir materiais uns aos outros, não sendo necessária uma etapa adicional para adesão,
[10] O documento US2014105958 descreve a forma estrutural geral de uma fita adesiva comestível que poderia carrear nutrientes. O dito documento não especifica o processo a empregar nem a formulação dos componentes. A invenção proposta se difere uma vez que foi desenvolvida e definida uma formulação do adesivo sensível á pressão comestível.
[11] Desta forma, o desenvolvimento de adesivos sensíveis à pressão é muito complexo e estes ainda não são encontrados com caráter alimentar, devido à dificuldade em encontrar materiais de grau alimentício com propriedades específicas de adesão e coesão, ou de formular materiais com estas características. Neste contexto, foi desenvolvido um adesivo sensível â pressão comestível.
Breve descrição da invenção:
[12] A presente invenção diz respeito a um adesivo sensível à pressão laminado que compreende um material de suporte e um PSA comestível biodegradável compreendendo glúteo, glutenina ou gliadina, plastificante e água.
[13] Além disso, descreve-se o método de preparação do PSA comestível laminado que compreende as etapas de misturar glúten ou glutenina ou gliadina. e um plastificante em etanol hidratado; aquecer sob agitação a mistura obtida; aplicar a solução adesiva obtida ainda aquecida sobre um material de suporte; secar o produto obtido; obtendo-se o adêsivo laminado comestível sensível à pressão. Quando a proteína utilizada for o glúten, o método de preparação do PSA comestível laminado compreende as etapas de misturar glúten em. etanol absoluto; solubilizar um plastificante, preferencialmente glicerol, em água; misturar as duas frações obtidas nas etapas anteriores; aquecer sob agitação a mistura obtida; aplicar a solução adesiva obtida na ainda aquecida sobre um material de suporte; secar o produto obtido, obtendo-se o adesivo laminado comestível sensível à pressão. Breve descrição da figura:
[14] Para obter uma total e completa visualização do objeto desta invenção, é apresentada uma figura, à qual se faz referências, conforme se segue.
[15] A Figura 1 representa o adesivo sensível a pressão comestível (1) aplicado sobre o material de suporte, também comestível (2) .
Descrição detalhada da invenção:
[16J A presente invenção descreve um adesivo sensível à pressão laminado que compreende um PSA comestível biodegradável e um material cie suporte..
[17] 0 PSA comestível biodegradável compreende 1.0 a 55% de glúten ou glutenina ou gliadina, preferencialmente 25% de glúten; 15 a 25% de um plastificante, preferencialmente 25$; e 25 a 75% de água, preferencialmente 50%.
[18] 0 plastificante é selecionado do grupo compreendido por glicerol ou sorbitol, preferencialmente glicerol. A proporção do glúten ou glutenina ou gliadina em relação ao plastificante se . í de 1:0,4 a 1:1,4, preferencialmente 1:1.
[19] O adesivo compreende materiais comestíveis e biodegradáveis, portanto apresenta alta biodegradabilidade, além de não apresentar derivados de petróleo em sua composição.
[20] 0 PSA proposto pode ser laminado sobre um material de suporte á base de biopolímeros, tais como proteínas e polissacarídeos, devidamente reticulado, formando os PSAs laminados (figura 1) . Os filmes, podem ser de polissacarídeos ou proteínas, os quais devera ser devidamente reticulados e adicionados de plastificante . A concentração dc>. piasjt if ' i «antípode variar, mas preferencialmente deverá ser acima de 100% em. relação ao biopolímero. [21] O material de suporte preferencial compreende 23 a 43% m/m de pectina, preferencialmente 30% m/m,. 35 a 57$ m/m de glicerol, preferencialmente 45% m/m, 15 a 30% m/m de água, preferencialmente 25% m/m, e é comestível e biodegradável.
[22] As etapas do método de preparação do PSA comestível laminado dependem da proteína selecionada.
[23] O método de preparação do PSA comestível laminado aplicável ao glúten, glutenina ou gliadiana compreende as seguintes etapas:
a.) misturar 2% a 20% m/m, preferencialmente. 7% m/m, de glúten ou glutenina ou gliadina e 0,9% a 2S% m/m, preferencialmente 7% m/m., de um plastificante em 52% a 97,2% m/m, preferencialmente 86%. m/m, de etanol hidratado na concentração de 50 a.70% m/m;
b) aquecer sob agitação a mistura obtida em (a) em temperatura preferencial de 70°C;
c) aplicar a solução adesiva obtida na etapa (b) ainda aquecida sobre um material de suporte, sendo através da sub etapa cl ou c.2:
cl.) preferencialmente atomizar a solução adesiva obtida em (b) sobre um material de suporte em um regime selecionado dentre batelada, continuo e, semi-contínuo;
c.2) preferencialmente laminar com a solução adesiva obtida em (b) sobre um material de suporte em. um regime de batelada, contínuo e, semi-contínuo;
d) secar o produto obtido em (c) a preferencialmente 40 °C e 40% UR, obtendo-se o adesivo laminado comestível sensível á pressão.
1.24] O método compreende, entre as etapas (a) e (b) , uma etapa de ajuste de ph para 5,0 com solução de ácido acético 0,1 M quando a proteína utilizada for a glutenina.
[25] O método pode compreender, ainda,, uma etapa de impressão no. material de suporte entre as etapas (b) e {c} .
[26] Quando a proteina selecionada for o glúten, outro método poderá ser utilizado. Esse outro método de preparação do adesivo laminado sensível à pressão comestível compreende as seguintes etapas:
a), misturar. 4% a 44% m/m, preferencialmente 14% m/m» de glúten em 56% a 96% m/m, preferencialmente 86% m/m, de etanol absoluto;
b) solubilizar 2% a 52% m/m, preferencialmente 14% m/m, de um plastificante, preferencialmente glicerol, em 48% a 98% m/m, preferencialmente 86% fli/m, de água;
c) misturar as duas frações obtidas nas etapas (a) e (b) na proporção de 1:0,8 a 1:1,2, preferencialmente 1:1;
d) aquecer sob agitação a mistura obtida na etapa (c) em temperatura preferencial de 70°C;
e) aplicar a solução adesiva obtida na etapa (d) ainda, aquecida sobre um. material de suporte sendo através da sub etapa e.l ou e.2;
e.l) preferencialmente atomizar a solução adesiva obtida em (d) sobre um material de suporte em um regime selecionado dentre batelada, contínuo e, semi-contínuo;
e.2) preferencialmente laminar com a solução adesiva obtida na etapa (d) sobre um material de suporte em um regime de batelada, continuo e, semi-continuo;
f) secar o produto obtido em (e) a preferencialmente AQ°C e 40% UR, obtendo-se o adesivo laminado comestível sensível a pressão.
[27] O método pode compreender, ainda, uma etapa de impressão no material de suporte entre as etapas (d) e (e) .
[28] O PSA laminado proposto pode ser adicionado de antioxidantes, preferencialmente antioxidantes hidrossolúveis, como o ácido ascórbico, a fim de aumentar sua vida útil, A concentração de antioxidante pode ser de .0,1 a 5%, mas preferencialmente 1%.
[29] O PSA laminado proposto dispensa processo adicional para aderir aos mais diversos substratos e pode ser ingerido juntamente com os alimentos, sendo útil na aplicação de figuras adesivas decorativas, aplicação de código de barras e data de validade diretamente no alimento., dentre outras aplicações em alimentos .
Exemplos de concretização:
[30] Os exemplos a.qui mostrados têm o intuito somente ds exemplificar as maneiras de se realizar a invenção sem, contudo, limitar a mesma. Assim sendo, várias modificações, adaptações, variações., substituições, combinações e equivalentes podem ser praticadas, sem que se desvie do escopo da invenção, conforme estabelecido nas reivindicações..
Exemplo 1: Glúten
[31] Adesivo comestível sensível à pressão laminado que compreende um PSA comestível biodegradável a base de glúten composto por 25% de glúten, 25% de giicerol, como plastificante, e 50% de água, em base má.ssica, e um material de suporte a base de pectina composto por 30% de pectina, 45% de giicerol e 25% de água, em base mássica.
[32] O. adesivo laminado obtido foi submetido a testes de adesividade em analisador de textura, obtendo-se dados de força de adesão, trabalho de adesão e coesividade. Este teste consiste de um probe que é movido até entrar em contato com a superfície do adesivo,, com uma determinada força por um curto período de tempo e, em seguida retorna a uma certa velocidade, gerando resultados de força eia função da distância. Assim, o adesivo laminado obtido possui as seguintes propriedades, conforme apresentado na Tabela 1: Força de adesão de 5 N e trabalho de adesão de 0, 3 N/mm. A distância até a. separação entre o probe e o adesivo é. relativa à coesividade, e quanto maior a distância, menor a coesividade. Um PSA adesivo deve apresentar alta coesividade. A distância de separação foi de 0,1 mm, ou seja, boa coesividade.
Exemplo 2: Glutenina
[33] Adesivo comestível sensível à pressão laminado que compreende um P.SA comestível biodegradável a base de glutenina composto por 20% de glutenina, 20% de glicerol, como plastíficante, e 60% de água, em base mássíca, e um material de suporte a base de pectina composto por 30%. de. pectina, 45% de glicerol e 25% de água, em base mássica.
[341 O adesivo laminado obtido foi submetido a testes de adesivídade em analisador de textura, obtendo-se dados de força de adesão, trabalho de adesão e coesividade. Este teste consiste de um probe que é movido até entrar em contato com a superfície do adesivo, com uma determinada força, por um curto período de tempo e, em seguida retorna a uma certa velocidade, gerando resultados de força em função da distância.. Assim, o adesivo laminado obtido : possui as seguintes propriedades, conforme apresentado na Tabela 1: Força de adesão de 12 N e trabalho de adesão de 1,8 N/mm. A distância até. a separação entre o probe e o adesivo é relativa à coesividade, e quanto maior a distância, menor a coesividade. Um PSA adesivo deve apresentar alta coesividade. A distância de separação foi de 0,4 mm, ou seja, boa coesividade.
Exemplo 3: Gliadina
[35J Adesivo comestível sensível à pressão laminado que compreende um PSA comestível biodegradável a base de gliadina composto por. 22,5% de gliadina, 22,5% de glicerol, como plastificante, e 55% de água, em base mássica, e um material de suporte a base de pectina composto por 30% de pectina, 45% de glicerol e 25% de água, em base mássica.
[36] O adesivo laminado obtido foi submetido a testes de adesividade em analisador de textura, obtendo-se dados de força de adesão, trabalho de adesão e coesividade. Este teste consiste de: um probe que é movido até entrar em contato com a superfície do adesivo, com uma determinada força por um curto período de tempo e, em seguida retorna a uma certa velocidade, gerando resultados de força em função da distância. Assim, o adesivo laminado obtido possui as seguintes propriedades, conforme apresentado na Tabela 1: Força de adesão de 9 N e trabalho de adesão de 1,7 M/mm. A distância até a separação entre o probe e o adesivo é relativa â coesividade, e quanto maior a distância, menor a coesividade. Um PSA adesivo deve apresentar alta coesividade. A distância de separação foi de 1,2 mm, ou seja, boa coesividade.
Tabela 1 - Força de adesão, trabalho de adesão e distância de separação dos PSAs laminados compreendendo um adesivo a base de glúten, glutenina ou gliadina, e um material de suporte a base de pectina Exemplo 4 : Método
[37] 0 método de preparação do PSA comestível compreendendo as seguintes etapas:
a) misturar 7% m/m de gliadina e 7% m/m de glícerol em 86% m/m de etanol, hidratado na concentração de 70% m/m;
b) aquecer sob agitação a mistura obtida em (a) em temperatura de 70°C;
c) aplicar a solução adesiva obtida na. etapa (b) ainda aquecida sobre um material de suporte atomizando a solução adesiva obtida em (b) sobre um material de suporte,- d) secar o produto obtido : em (c) a 40°C e 40$ UR, obtendo- se o adesivo laminado comestível sensível â pressão.
Exemplo 5: Método
[38] Método de preparação do adesivo laminado sensível à pressão comestível compreendendo as seguintes etapas:
a) misturar 14% m/m de glúten em 86% m/m de etanol, absoluto; b). solubilizar 14% m/m de glicerol em 86% m/m, de água;
c) misturar as duas frações obtidas nas etapas (a) e (b) na proporção de 1:1;
d) aquecer sob agitação a mistura obtida na etapa (c) em temperatura de 70°C;
e) aplicar a solução adesiva obtida na etapa (d) ainda aquecida sobre um material de suporte laminando com a solução adesiva obtida na etapa (d) sobre um material de suporte;
f). secar o produto obtido em (e) a 40°C e. 40% UR, obtendo- se o adesivo laminado comestível sensível à pressão.