BRPI0415484B1 - Processo para preparar um mastigador de animal de estimação - Google Patents
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Description
“PROCESSO PARA PREPARAR UM MASTIGADOR DE ANIMAL DE ESTIMAçãO.” A invenção relaciona-se a um processo para produzir um mastigador de animal de estimação e a um mastigador de animal de estimação obtenível por dito processo.
Artigos mastigáveis para animais de estimação tais como cães são bem conhecidos na arte. Estes artigos são de uma natureza flexível e servem como um brinquedo para o animal de estimação como também um meio de manter a dentaduras do animal de estimação em boa condição. Este tipo de artigo pode ser fabricado de materiais diferentes. Principalmente, eles podem ser divididos em duas classes: uma variante não comestível e uma variante comestível. A variante não comestível de um mastigador do animal de estimação pode ser feita de materiais plásticos sintéticos ou de pele crua. Eles têm boas qualidades de mastigação e. devido às suas propriedades mecânicas, eles têm um tempo de duração bastante longo. A maior desvantagem da maioria dos mastigadores não comestíveis é que eles são dificilmente biodegradáveis, se de algum modo.
Mastigadores comestíveis de animal de estimação são principalmente produzidos de matérias-primas tais como cereais, arroz, leite e produtos derivados deles tais como caseína. gelatina e amidos. Tipicamente, eles incluem numerosos aditivos tais como gomas, carne ou outros produtos de origem animal, óleos ou gorduras minerais, vitaminas, agentes colorantes, aromas ou intensificadores de gosto. O objetivo é, certamente, produzir um produto coerente tendo as propriedades mecânicas desejadas para durar por muito tempo.
Patente US 5.827.565 expõe um mastigador de cão baseado em um amido termoplástico, PARAGON IM 1010. Este amido termoplástico inclui uma quantidade bastante grande de carbonato de cálcio. O mastigador de cão tem um caráter frágil e é portanto menos adequados para cães.
Uma desvantagem da maioria de mastigadores comestíveis conhecidos é que suas propriedades mecânicas não são satisfatórias. Devido ao fato que eles incluem uma mistura de vários ingredientes, eles são freqüentemente frágeis e freqüentemente se quebram logo depois que um animal de estimação, tal como um grande cão, pôs seus dentes nele. A presente invenção visa prover um mastigador de animal de estimação preparado de materiais naturais de fontes renováveis, fazendo o mastigador ambos comestível e biodegradável. É especificamente desejado que o mastigador tenha propriedades mecânicas excelentes, isto é, uma boa flexibilidade, combinada com uma boa estabilidade dimensional e que estas propriedades sejam mantidas através de um período de tempo prolongado.
Assim, é desejado alcançar um produto com dimensões estáveis e uma flexibilidade substancialmente constante que significa um módulo de elasticidade que se mantém a um valor baixo através de um período de tempo longo.
Foi achado que um excelente mastigador de animal de estimação pode ser produzido de amido termoplástico incorporando quantidades relativamente grandes de plastificador e fibras. Por conseguinte, a invenção relaciona-se a um processo para preparar um mastigador de animal de estimação incluindo: preparar uma mistura de um derivado de amido, um plastificador e um material fibroso, e opcionalmente outros aditivos para aumentar as propriedades de produto ademais; converter dita mistura em uma massa termoplástica; e moldar a massa termoplástica no mastigador de animal de estimação desejado, em que o derivado de amido é um amido quimicamente modificado.
Devido à natureza da matéria-prima na qual um mastigador de animal de estimação de acordo com a invenção é baseado, amido, é um produto comestível biodegradável ao qual nenhum risco associado com por exemplo BSE ou Salmonela está associado. Além disso, a composição específica de materiais de partida e o método de produzir o mastigador fazem que tenha propriedades mecânicas excelentes. Foi achado que quando, em vez de um derivado de amido, um amido nativo com relações de amilopectina/amilose entre 50/50 e 85/15 é usada sem qualquer outro agente estabilizante, um produto é obtido que é flexível logo depois de produção, mas se toma mais rígido e mais frágil depois de algum tempo, tipicamente depois de cerca de dois meses, Um mastigador de animal de estimação de acordo com a invenção é ambos duro e flexível, e mantém estas características através de um tempo muito mais longo do que mastigadores conhecidos na arte. Além disso tem um tempo de duração longo. É um produto que, em suas propriedades mecânicas, se assemelha de perto a mastigadores conhecidos baseados em materiais sintéticos, enquanto não obstante é comestível e biodegradável. Devido às suas propriedades mecânicas vantajosas, um mastigador de acordo com a invenção tem um efeito benéfico sobre as dentaduras de um animal de estimação.
Como mencionado, um mastigador de animal de estimação de acordo com a invenção está baseado em amido. Em princípio, o amido pode ser de qualquer origem. Exemplos adequados são batata, trigo, milho, tapioca, arroz e amidos de ervilha. De acordo com a invenção, o derivado de amido é um amido quimicamente modificado, preferivelmente um amido oxidado, éster de amido {por exemplo, amido acetilado), éter de amido (por exemplo, amido hidroxialquilado ou amido carboximetilado), amidos hidrolisados ou parcialmente hidrolisados ou amido reticulado. Combinações e derivados destes produtos também podem ser usados. A preparação de amidos oxidados, ésteres de amido, éteres de amido, amidos hidrolisados ou parcialmente hidrolisados e amidos reticulados é conhecida per se e pode ser executada de qualquer maneira conhecida. Para uma descrição geral destas reações de derivação ou modificação de amido, referência é feita a Tegge, Gunther, "Stãrke and Stãrkederivate", Hamburgo: Behr, 1984. Para amido oxidado, ésteres de amido e éteres de amido, o grau de substituição pode ser usado para caracterizar o grau de modificação. O grau de substituição (DS) usado nesta invenção está preferivelmente entre 0,0005 e 0,5, mais preferivelmente entre 0,0007 e 0,4, ainda mais preferivelmente entre 0,005 e 0,3. Para amidos reticulados é preferido que o amido contenha uma reticulação por 10 a 30.000 unidades de glicose, mais preferivelmente por 25 a 25.000 unidades de glicose, até mesmo mais preferivelmente entre 50 e 22.000 unidades de glicose.
Oxidação de amido pode ser executada usando qualquer agente oxidante conhecido, tal como hipoclorito de metal alcalino ou peróxido de hidrogênio. Prefenvelmente, hipoclorito de sódio é usado como agente oxidante. Hipocloritos de metal alcalino são relativamente baratos e tem um poder oxidante relativamente grande, assim conduzindo a um processo de oxidação muito eficiente e rápido. A quantidade na qual o agente oxidante é adicionado pode variar entre 0,001 e 0,4 mol de hipoclorito de metal alcalino por mol de amido, preferivelmente entre 0,0025 e 0,15 mol de hipoclorito de metal alcalino por mol de amido. A pessoa qualificada estará ciente que o hipoclorito de metal alcalino deveria ser adicionado ao amido de uma maneira controlada.
Hidroxialquilação é preferivelmente executada usando um agente hidroxialquilante tendo uma cadeia alquila tendo de 1-20 átomos de carbono, preferivelmente de 1-12 átomos de carbono, mais preferivelmente de 1-4 átomos de carbono, Exemplos de agentes hidroxialquilantes adequados incluem óxido de etileno, óxido de propileno, óxido de butileno, éter de alila glicidila, éter de propila glicidila, éter de butila glicidila, e combinações deles.
Preferivelmente, óxido de etileno ou óxido de propileno é usado para hidroxialquilar o amido.
Carboximetilaçao de amido pode ser executada reagindo amido com ácido monocloroacético ou monocloroacetato de sódio na presença de hidróxido de sódio, Acetilaçao de amido é na realidade uma esterifícação do amido. Esterifícação de amido conduz à introdução de alquila e/ou substituintes aniônicos no amido. O grupo de alquila pode, por exemplo, ser um grupo de acetato ou propionato. Substituintes aniônicos presos ao amido por um acoplamento de éster podem ser obtidos através de reação do amido com anidridos (alquila) succínicos ou sais de fosfato, por exemplo tripolifosfato de sódio. De acordo com a invenção, a amido é preferivelmente esterificado usando anidrido acético, Em uma reação de reticulação, o amido é tratado como um reagente, um agente de reticulação, tendo dois ou mais grupos reativos. O agente de reticulação é preferivelmente preso ao amido por acoplamentos de éster e/ou éter. Exemplos de gmpos reativos adequados são grupos de anidrido, halogênio, halohidrina, epóxido ou glicidila, ou combinações deles.
Epiclorohidrina, trimetafosfato de sódio, oxiclorito fosforoso, sais de fosfato, ácido cloroacético, anidrido adípico, ácido dicloroacético, e combinações deles foram achados serem adequados para uso como agentes de reticulação.
Preferivelmente, reticulação é executada usando epiclorohidrina ou trimetafosfato de sódio.
Amidos hidrolisados ou parcialmente hidrolisados, às vezes referidos como amidos de baixa viscosidade, são produzidos através de degradação controlada de amidos nativos. Estes amidos são obtidos quando o amido é sujeito a um tratamento que resulta em ruptura de alguma das ligações glucosídicas na molécula de amido. A produção destes amidos pode ser executada por calor, ácidos, agentes oxidantes, enzimas ou combinações destes agentes. No caso de amido hidrolisado por ácido, o amido nativo é suspenso em uma solução ácida diluída (tal como ácido clorídrico ou sulfürico) e mantida a uma temperatura de temperatura ambiente logo abaixo da temperatura de formação de massa. A suspensão é mexida até que a viscosidade potencial do amido suspenso seja reduzida ao nível desejado. A suspensão é então neutralizada, lavada e secada. Estes amidos hidrolisados podem ser caracterizados por sua viscosidade.
No caso de duas ou mais das modificações descritas acima do amido serem executadas, estas reações podem ser executadas simultaneamente ou em qualquer ordem subseqüente. Preferivelmente, elas são executadas simultaneamente. A mistura que é para ser convertida em um amido termoplástico de acordo com a invenção preferivelmente inclui uma quantidade do amido derivado de 15 a 90 % em peso, preferivelmente de 51 a 80 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura.
Além do derivado de amido descrito acima, um segundo produto de amido pode ser usado. Este segundo produto de amido pode estar em forma nativa, mas também pode ser modificado fisicamente ou quimicamente. Certamente, também é possível usar combinações de amido nativo e amido modificado, ou combinações de amidos modificados diferentes, além do derivado de amido descrito acima. Amidos quimicamente modificados que podem ser usados são amidos oxidados. Amidos carboximetilados, amidos hidroxialquilados, amidos acetilados, amidos reticulados (parcialmente), amidos (parcialmente) hidrolisados, e outros amidos derivados. Um exemplo de um amido fisicamente modificado adequado é um amido que foi sujeito a troca de íons com, por exemplo, íons de sódio ou potássio. Este segundo produto de amido pode estar presente em quantidades entre 0 e 99,5 % em peso do conteúdo de polissacarídeo seco total.
Em uma concretização preferida, a mistura pode também adicionalmente incluir um polissacarídeo especial. Estes polissacarídeos especiais podem ser polissacarídeos ramificados tais como várias gomas (goma de xanteno mais específica e seus derivados), polissacarídeos lineares como alginatos e seus derivados ou malto-oligossacarídeos, tal como maltose.
Combinações e/ou derivados destes materiais também podem ser usados.
Estes materiais podem ser usados além do derivado de amido como publicado acima é preferivelmente empregado em uma quantidade de 1 a 30 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura. Se desejado, o derivado de amido pode ser misturado com outros polímeros naturais e biodegradáveis tais como celulose e derivados dela, proteínas tais como zeína ou proteínas de trigo, ou outro polissacarídeos tais como pectina ou 'dragant'. Também é possível usar uma mistura natural de amido e proteínas, tal como farinha, como um material de partida. É preferido particularmente que a quantidade total de proteína esteja abaixo de 20% em peso baseado em peso sólido seco da mistura. A fim de preparar um mastigador de animal de estimação de um material de amido de acordo com a invenção, a mistura incluindo o derivado de amido é primeiro convertida em uma massa termoplástica. Para esse propósito, a mistura do derivado de amido com aditivos adequados é preparada, e então sujeita à extrusão.
Um aspecto importante da invenção é que o derivado de amido é misturado com um plastifícador. Embora água também tenha qualidades plastificantes em um processo de produzir um mastigador de animal de estimação de acordo com a invenção, um plastifícador adicional é requerido.
Uma classe preferida de plastíficadores é a classe de polióis. Esta classe inclui, entre outros, glicol, glicol de dietileno, glicóis de alquileno, glicol de polialquileno, sorbitol, glicerol, mono-ésteres de glicerol, e similares. Outras classes adequadas de plastíficadores incluem ésteres de ácido cítrico e uréia. A quantidade de água que está presente preferivelmente na mistura de partida, isto é, antes de conversão a uma massa termoplástica, para preparar um mastigador de animal de estimação de acordo com a invenção é de 7 a 35 % em peso, baseado em peso total da mistura. Além disso, 5 a 35 % em peso, preferivelmente 15 a 35 % em peso, e mais preferivelmente 18 a 35 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura, do plastificador adicional é usado. Foi achado que estas quantidades de plastificador conduzem a um produto muito flexível, enquanto a estabilidade dimensional do produto final, o mastigador de animal de estimação, não é comprometida.
Outro componente útil do material de mastigador de animal de estimação pode ser um regulador para a quantidade de cristalinidade de amido. Por exemplo, um aumento de cristalinidade de amido induzida por processo resulta em um aumento de estabilidade dimensional substancialmente sem afetar a flexibilidade do material. Exemplos de reguladores de cristalinidade são mono-, di- ou trigliceretos saturados e insaturados, tal como monoestearato de glicerol e seus ácidos graxos tal como ácido palmítico, ácido esteárico. Um regulador de cristalinidade estará preferivelmente presente em uma quantidade entre 0 e 8 % em peso, mais preferivelmente entre 0,5 e 5 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura. A mistura pode ademais incluir outros aditivos tal como um emulsificador. Exemplos adequados de emulsificadores incluem lecitina e monogliceretos. Um emulsificador estará preferivelmente presente em uma quantidade de 0 a 5 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura.
Intensificadores/lubrificantes de propriedade de fluxo resultam em uma processabilidade aumentada (materiais com viscosidade mais baixa) da massa termoplástica. Exemplos de intensificadores de propriedade de fluxo são óleos animais e vegetais e gorduras, especialmente óleos e gorduras hidrogenadas, e ácidos graxos e derivados de ácido graxo tais como mono e digliceretos, amidas de ácido graxo, sais de metal e sorbitano ésters destes ácidos graxos. Também fosfátidos podem ser usados como intensificador de propriedade de fluxo. Óleo de rícino e lecitina são exemplos de intensificadores/lubrificantes de propriedade de fluxo com um desempenho particular bom. A quantidade de intensificador de propriedade de fluxo na mistura a ser convertida a uma massa termoplástica pode estar até 10%, mais preferivelmente entre 0 e 5 % em peso baseado em peso sólido seco.
Outro ingrediente importante na mistura é uma fibra.
Preferivelmente, um material fibroso de grau de alimento de animal de estimação de origem natural é usado. Exemplos preferidos incluem celulose, juta, coco, grama, linho, batata e outras fibras naturais. As fibras têm preferivelmente um comprimento entre 23 e 2000 pm, mais preferivelmente entre 60 e 300 pm. A quantidade na qual a fibra é preferivelmente usada é escolhida na faixa de 1 a 35 % em peso, mais preferivelmente de 1 a 25 % em peso, e até mesmo mais preferivelmente 2 a 20 % em peso baseado no peso de mistura sólida seca. É ademais possível incorporar um material de enchimento orgânico ou inorgânico, tal como giz, óxido de titânio ou uma argila tal como uma montmorilonita ou argila de bentonita. Um enchimento é preferivelmente adicionado em uma quantidade de 0 a 10 % em peso, baseado no peso de mistura sólida seca.
Outros aditivos, tais como reguladores de pH, ingredientes de saúde, adoçantes, agentes colorantes, enzimas, sais, aromas ou intensificadores de paladar também podem ser incorporados nesta fase. Por exemplo, como regulador de pH, bicarbonato de sódio ou uma solução de fosfato pode ser usada. Como ingredientes de saúde, vitaminas ou ácido linoléico conjugado (CLA) pode ser usado. Como intensificador de aroma ou paladar, aromas de galinha, came de boi, ou legume (por exemplo, hortelã ou baunilha) são freqüentemente empregados. Como agentes colorantes, corantes de vermelho, amarelo, laranja (óxido de férreo ou pimenta), verde (clorofila) ou branco (óxido de titânio) são freqüentemente empregados. Como sais, preferivelmente sais de ânions monovalentes e cátions (por exemplo, cloreto de sódio) são usados. Tipicamente, estes aditivos serão adicionados em uma quantidade na faixa de 0 a 10 % em peso, baseado em peso sólido seco da mistura. A fim de preparar uma massa termoplástica da mistura descrita acima, ela é sujeita a uma etapa de extrusão. Durante a extrusão, o derivado r de amido será transformado em gelatina. E preferido usar uma extrusora do tipo gêmea operada a uma temperatura de 95° a 180°C, mais preferivelmente de 100° a 150°C. Como a mistura sofrerá uma homogeneização completa durante extrusão, não é de importância crucial que todos os ingredientes da mistura estejam misturados tão rigorosamente assim para obter uma mistura homogênea antes de extrusão. Durante a extrusão, o derivado de amido será convertido de uma estrutura ordenada em uma estrutura menos ordenada, mais ou menos amorfa, que produz um material termoplástico bem processável. Durante a última fase de extrusão ou durante armazenamento do produto, alguma cristalinidade poderia ser formada.
Em uma concretização, o mastigador de animal de estimação é moldado em uma etapa de extmsão. Em princípio, é possível que isto seja feito na mesma etapa de extmsão como descrito acima para obter a massa termoplástica. Porém, é preferido que uma segunda etapa de extmsão seja executada. Nesse caso, a segunda etapa de extmsão é preferivelmente executada usando uma extrusora do tipo de parafuso único. Entre a primeira e segunda etapas de extmsão, o material termoplástico pode ser apertado por uma malha tendo um tamanho de poro de 1 a 5 mm e cortado para obter um material granulado. Este material granulado é preferivelmente condicionado a um conteúdo de umidade apropriado para a segunda etapa de extmsão. Este conteúdo de umidade será geralmente mais baixo do que aquele durante a primeira etapa de extmsão. É uma das vantagens da invenção que o material termoplástico que é formado na extrusora é suficientemente plástico (a temperaturas elevadas) em caráter a ser apertado por uma matriz. O material que sai da extrusora é tanto cortado diretamente na abertura de matriz ao tamanho e forma desejados, ou é primeiro esfriado usando ar forçado ou esfriamento por nitrogênio e então cortado ao tamanho e forma desejados. É preferido que o material não seja resfriado em água.
Em outra concretização, o mastigador de animal de estimação é moldado através de moldagem por injeção. De acordo com esta concretização, é preferido que a mistura de amido desestruturada seja apertada por uma malha tendo um tamanho de poro de 1 a 5 mm depois de extrusão, ou preferivelmente como uma última etapa do processo de extrusão.
Isto será feito tipicamente se o mastigador de animal de estimação for para ser moldado através de moldagem por injeção. O material fibroso obtido é preferivelmente cortado para obter um material granulado. Este material granulado é preferivelmente condicionado a um conteúdo de umidade de 5 a 20 % em peso, mais preferivelmente de 6 a 15 % em peso, até mesmo mais preferivelmente de 7 a 10 % em peso, baseado no peso total do material granulado. O conteúdo de umidade pode ser controlado usando uma zona de vácuo na extrusora ou secando o granulado com ar quente.
Durante moldagem por injeção, é preferido empregar uma temperatura de processamento variando de 80° a 200°C, mais preferivelmente de 110° a 170°C. Se não, ou nem todos os aditivos como vitaminas, agentes colorantes, aromas ou intensificadores de gosto foram adicionados antes de extrusão, eles também podem ser adicionados ao granulado de amido termoplástico diretamente antes de moldagem por injeção. A moldagem por injeção é preferivelmente executada usando uma pressão no cilindro do aparelho abaixo de 1500 bar. A taxa de injeção é preferivelmente mantida relativamente baixa e os canais de injeção são preferivelmente relativamente largos a fim de manter o cisalhamento ao que o material está exposto, baixo.
Modificação do processo de moldagem por injeção pode conduzir a uma estabilidade dimensional melhorada do produto final. A fim de alcançar isto, o processo deveria ser projetado de tal modo que a quantidade mais baixa de tensões seja congelada na matriz. Isto pode ser realizado aumentando a temperatura de processamento e altas temperaturas de molde, em combinação com uma baixa velocidade de injeção, Como resultado, tempos de ciclo aumentarão. Portanto, o uso de uma máquina de carrossel pode ser benéfico. O molde no qual o material granulado é moldado por injeção, ou a forma na qual o material é cortado depois de extrusão, preferivelmente tem a forma de um mastigador de cão, tal como a forma de uma barra, ou uma forma oca ou outra forma natural, por exemplo imitando a forma de um osso.
Outras formas que são contempladas são de um osso de medula, orelha de porco, escova de dentes, ou uma combinação de formas tal como um mastigador de cão que é formado como um osso em um lado e como uma escova de dentes no outro. O produto final é preferivelmente empacotado em um material de embalagem à prova de água, umidade e ar. É para ser notado que é contemplado que as duas concretizações descritas acima de moldagem por extmsão e injeção podem ser combinadas, por exemplo fazendo uso de uma extrusora de parafuso gêmeo montada em um dispositivo de moldagem por injeção. De acordo com tal concretização combinada, o produto extrudado é introduzido na câmara de moldagem por injeção sem produção intermediária de material granulado. A invenção será elucidada ademais agora pelos seguintes exemplos não restritivos.
Exemplo 1: Efeito de uso de amido hidroxipropilado sobre propriedades de mastigador de animal de estimação X partes por peso de amido (vários tipos, obtidos de AVEBE, Veendam, Holanda), 37,5 partes de glicerol (tipo 1,26 úmido, obtido de Chemproha, Enschede, Holanda), 3 partes por peso de lecitina (Topcitina 50 obtida de Lucas Meyer, Hamburgo, Alemanha) e 20 partes por peso de fibra de celulose (tipo Arbocell BWW 40; comprimento médio da fibra 200 pm; obtida de Rettenmaier & Sõhne GmbH & Co, Rosenberg, Alemanha) foram misturadas juntas. Neste exemplo, as fontes de amido eram derivado de amido de batata nativa (X = 120), amido de trigo nativo (X = 116) e um amido de hidroxipropila (DS = 0,12) baseado em amido de batata (X =119). A mistura foi extrusada em uma extrusora Clextral AC 45 (L/D = 23). O perfil de temperatura era; 20 (zona de alimentação)/l 15/120/115/85 (matriz)°C. O extradado foi granulado (dimensões de pelota eram cerca de 0 4 mm) e secado a um conteúdo de umidade de cerca de 10%. O granulado foi moldado por injeção usando um aparelho de moldagem por injeção Demag D60 NCIII-K, equipado com um parafuso PE padrão. Temperatura de processando era 120-130°C; a temperatura de molde era 20°C. Barras de amostra foram moldadas de acordo com DIN 23167.
As barras de amostra foram condicionadas por meio ano a 20°C e 50 % de umidade relativa. Durante este período, várias propriedades foram analisadas. Para determinação de propriedades mecânicas, um testador elástico Zwick Z 010 com transdutores de tensão foi usado. Propriedades elásticas foram determinadas de acordo com ISO 527-2. As propriedades de estabilidade dimensional das barras moldadas por injeção foram determinadas comparando o comprimento das barras antes e depois de condicionamento.
Uma visão geral das experiências e os resultados são apresentados na Tabela 1 (amostras 1, 2 e 3). Durante um período de meio ano, o material baseado em amido de batata nativa endurece muito. O material baseado em amido de trigo nativo fica mais flexível comparado a amido de batata nativa. O material baseado em amido de batata hidroxipropilado é mais flexível depois de meio ano de condicionamento. Usando este amido quimicamente modificado, a mudança em flexibilidade é bastante pequena comparada a uso de ambos os amidos nativos.
Exemplo 2: Efeito de uso de amidos hidrolisados por ácido sobre características de mastigador de animal de estimação X partes por peso de amido (vários tipos, obtidos de AVEBE, Veendam, Holanda), Y partes de glicerol (tipo 1.26 úmido, obtido de Chemproha, Enschede, Holanda), 3 partes por peso de lecitina (Topcitina 50 obtida de Lucas Meyer, Hamburgo, Alemanha) e 20 partes por peso de fibra de celulose (tipo Arbocell BWW 40; comprimento médio da fibra 200 pm; obtida de Rettenmaier & Sõhne GmbH & Co, Rosenberg, Alemanha) foram misturadas juntas. Neste exemplo, as fontes de amido eram amido de batata nativa (X = 120; Y = 37,5) e um derivado de amido hidrolisado por ácido baseado em amido de batata (X = 121; Y = 45). Este derivado pode ser caracterizado por sua viscosidade. A viscosidade de uma solução deste derivado de amido específico é 50mPa*s como determinado com um aparelho Brookfield LVF; fuso 1, n - 30 rpm. A solução a ser medida foi feita suspendendo 40 mg/grama de substância seca em água destilada (quantidade total é 260 grama). Então, 180 ml de 1 M de hidróxido de sódio é adicionado e a pasta é agitada a 450 rpm por 3 minutos com um agitador de lâmina de 8 furos. Daqui por diante, a solução é condicionada a 20°C por 27 minutos sem agitação, depois do que a viscosidade é medida. A mistura de mastigador de animal de estimação foi extrusada em uma extrusora Clextral BC 45 (L/D = 23). O perfil de temperatura era: 20 (zona de alimentação)/115/120/115/85 (matriz)°C. O extrudado foi granulado (dimensões de pelota eram cerca de 0 4 mm) e secado a um conteúdo de umidade de cerca de 10%. O granulado foi moldado por injeção usando um aparelho de moldagem por injeção Demag D60 NCIII-K, equipado com um parafuso PE padrão. Temperatura de processamento era 120-130°C; A temperatura de molde era 20°C. Barras de amostra foram moldadas de acordo com DIN 23167.
As barras de amostra foram condicionadas por meio ano a 20°C e 50 % de umidade relativa. Durante este período, várias propriedades foram analisadas. Para determinação de propriedades mecânicas, um testador elástico Zwick Z 010 com transdutores de tensão foi usado. Propriedades elásticas foram determinadas de acordo com ISO 527-2. As propriedades de estabilidade dimensional das barras moldadas por injeção foram determinadas comparando o comprimento das barras antes e depois de condicionamento.
Uma visão geral das experiências e os resultados são apresentados na Tabela 1 (amostras 1 e 4). Durante um período de meio ano o material baseado em amido de batata nativa endurece muito (módulo E está relacionado à dureza) e mostra encolhimentos bastante altos. Devido a altas quantidades de cristalinidade, este material especifico baseado em amido hidrolisado por ácido tem rigidez bastante alta comparada a amido de batata nativo. Pelo contrário, este material baseado em amido hidrolisado parcialmente é muito mais estável dimensionalmente do que o material baseado em amido nativo.
Exemplo 3: Efeito de uso de monoestearato de glicerol sobre características de mastigador de animal de estimação 84,7 partes por peso de amido de trigo nativo e 30,2 partes por peso de um derivado de amido hidroxipropilado (DS = 0,12) baseado em amido de batata (ambos obtidos de AVEBE, Veendam, Holanda), 37,5 partes de glicerol (tipo 1,26 úmido, obtido de Chemproha, Enschede, Holanda), 3 partes por peso de lecitina (Topcitina 50 obtida de Lucas Meyer, Hamburgo, Alemanha) e 20 partes por peso de fibra de celulose (tipo Arbocell BWW 40;
comprimento médio da fibra 200 pm; obtida de Rettenmaier & Sôhne GmbH & Co, Rosenberg, Alemanha) foram misturadas juntas. Em uma experiência específica, 1 parte por peso de monoestearato de glicerol (Monics PR95 de Food Basícs, Emmen, Holanda) foi adicionada à mistura. A mistura foi extrusada em uma extrusora Clextral BC 45 (L/D = 23). O perfil de temperatura era; 20 (zona de alimentação)/ 115/120/115/85 (matriz)°C. O extrudado foi granulado (dimensões de pelota eram cerca de 0 4 mm) e secado a um conteúdo de umidade de cerca de 10%. O granulado foi moldado por injeção usando um aparelho de moldagem por injeção Demag D60 NCIII-K, equipado com um parafuso PE padrão. A temperatura de processamento era 150-160°C; a temperatura de molde era 20°C. Barras de amostra foram moldadas de acordo com DIN 23167.
As banas de amostra foram condicionadas por meio ano a 20°C e 50 % de umidade relativa. Durante este período, várias propriedades foram analisadas. Para determinação de propriedades mecânicas, um testador elástico Zwick Z 010 com transdutores de tensão foi usado. Propriedades elásticas foram determinadas de acordo com ISO 527-2. As propriedades de estabilidade dimensional das barras moldadas por injeção foram determinadas comparando o comprimento das barras antes e depois de condicionamento.
Uma visão geral das experiências e dos resultados é apresentada na Tabela 1 (amostras 5 e 6). Durante um período de 26 semanas, ambos os materiais ficam bastante flexíveis (a mudança em flexibilidade durante este período está dentro da precisão da análise). A grande diferença entre ambos os materiais são suas propriedades de estabilidade dimensional.
Devido à cristalmidade induzida por processo adicional no material contendo monoestearato de glicerol, este material mostra porcentagens de encolhimento mais baixas.
Claims (18)
1. Processo para preparar um mastigador de animal de estimação, caracterizado pelo fato de compreender: preparar uma mistura de um derivado de amido, um plastificador e um material fibroso; converter dita mistura em um amido termoplástico; e moldar o amido termoplástico no mastigador de animal de estimação desejado, em que o derivado de amido é um amido quimicamente modificado, em que a quantidade de derivado de amido é de 15 a 90% em peso baseado em peso seco da mistura, o plastificador está presente na mistura em uma quantidade de 5 a 35% em peso, e o material fibroso está presente na mistura em uma quantidade de 1 a 35% em peso, em que a mistura opcional mente ainda compreende um polissacarídeo linear ou ramificado, opcionalmente ainda compreende um amido nativo ou um amido fisicamente modificado, ou um segundo amido quimicamente modificado, e opcionalmente ainda compreende um ou mais aditivos.
2. Processo de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o amido quimicamente modificado é um amido oxidado, éster de amido, éter de amido, amido hidrolisado ou parcialmente hidrolisado ou amido reticulado.
3. Processo de acordo com reivindicação 2. caracterizado pelo fato de que o amido quimicamente modificado é um amido hidroxialquilado, carboximetilado, acetilado ou amido hidrolisado por ácido.
4. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o derivado de amido é um derivado de amido de batata, trigo, milho, tapioca, arroz ou ervilha.
5. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações I a 4, caracterizado pelo fato de que a mistura ainda inclui um amido nativo ou um amido fisicamente modificado, ou um segundo amido quimicamente modificado.
6. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o plastificador é escolhido do grupo de polióis, ésteres de ácido cítrico e uréia.
7. Processo de acordo com reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o plastificador é glicerol.
8. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o plastificador está presente na mistura em uma quantidade de 5 a 35 % em peso, preferivelmente 18 a 35 % em peso, baseado no peso sólido seco da mistura.
9. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material fibroso é escolhido do grupo de fibras de celulose, juta, coco, grama, linho, batata e outras fibras naturais.
10. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o material fibroso está presente na mistura em uma quantidade de 1 a 35 % em peso, preferivelmente de 1 a 25, mais preferivelmente 2 a 20 % em peso, baseado no peso sólido seco da mistura.
11. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o material fibroso consiste em fibras tendo um comprimento entre 23 e 2000 micrômetros, preferivelmente entre 60 e 300 micrômetros.
12. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a mistura inclui água em uma quantidade de 7 a 35 % em peso, baseado no peso total da mistura.
13. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a mistura ainda inclui um polissacarídeo ramificado, tal como uma goma, um alginato ou derivado dele, um malto- oligossacarídeo, tal como maltose, ou uma combinação deles.
14. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a mistura ainda inclui um ou mais aditivos escolhidos do grupo de, mono-ou di-glicerídeos, lecitina, óleos, gorduras (preferivelmente óleo de rícino), ácidos graxos ou sais deles (tal como estearato de cálcio), materiais de enchimento, vitaminas, agentes colorantes, aromas, adoçantes e intensificadores de gosto.
15. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a mistura é convertida em um amido termoplástico através de extrusão a uma temperatura de 95 a 180°C, preferivelmente de 100 a 150°C.
16. Processo de acordo com reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a mistura é extrusada por uma malha tendo um tamanho de poro de 1 a 5 mm e cortada para produzir um material granulado.
17. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o conteúdo de umidade do amido termoplástico é condicionado a 5 a 20 % em peso, preferivelmente de 6 a 15 % em peso, mais preferivelmente de 7 a 10 % em peso, baseado no peso total do amido termoplástico.
18. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o amido termoplástico é moldado através de moldagem por injeção a uma temperatura variando de 80 a 200°C, preferivelmente de 110 a 170°C, em um molde de forma e tamanho adequados.
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