BRPI0714002B1 - Uso de pelo menos um anidrido de ácido carboxílico, como aditivo de bebidas para proteção contra ataques e/ou destruição por microorganismos - Google Patents

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Abstract

uso de pelo menos um anidrido de ácido carbônico, mistura, uso da mesma, meio microbiocida, materiais técnicos anidridos de ácido carbônico são perfeitamente adequados como aditivos para materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos, em especial- bebidas, para a proteção dos mesmos contra infestação e/ou deterioração por microrganismos.

Description

[001] A presente Invenção diz respeito ao uso de anidridos de ácido carboxílico para a conservação de materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos.
[002] Há muito a literatura apresenta uma série de anidridos de ácido carboxílico bem como métodos para a produção dos mesmos. Um uso de anidridos de ácido carboxílico para a conservação direta de materiais técnicos ou alimentos não havia sido descrito até o momento. A patente WO 2004/056214 descreve um método para a produção de materiais para embalagem contendo substâncias antimicrobianas imobilizadas, dentre as quais anidridos de ácido, que devem desenvolver um efeito biológico enquanto a substância ativa migra indiretamente, mais precisamente do material para embalagem sobre o material embalado, que é, assim, conservado.
[003] Além disso, são descritas películas para embalagem feitas em polietileno, nas quais foi incorporado anidrido de ácido sórbico. Esses produtos devem desenvolver um determinado antifúngico (Weng, Yih-Ming; Chen, Min-Jane; Food Science and Technology, 1997, 30(5), 485-487).
[004] O estado da técnica também já informa uma série de processos para a conservação de materiais técnicos, cosméticos ou alimentos, nos quais a substância biocida é aplicada diretamente sobre o produto a ser conservado. Aqui, no entanto, ocorre ainda a necessidade de aprimoramento.
[005] Os resíduos biocidas incorporados por tratamento biocida ao produto a ser protegido são vistos como cada vez mais problemáticos, sobretudo nos dias atuais, devendo ser evitados o máximo possível.
[006] Por esta razão, alguns biocidas já foram realmente desenvolvidos no passado, os quais se dissolvem efetivamente no alvo, no qual os mesmos se decompõem diversas vezes, por exemplo, no caso mais vantajoso, em produtos menos ativos há muito já conhecidos e especialmente bastante pesquisados. A título de exemplo, podem ser citadas substâncias como peróxido de hidrogênio, peroxiácidos, cloro, bicarbonato de dietila ou bicarbonato de dimetila. No entanto, há ainda uma grande necessidade de novas substâncias biocidas' que podem se decompor no meio em substâncias relativamente inofensivas e, ao mesmo tempo, apresentam um espectro de ação ainda melhor do que as substâncias utilizadas até o momento. Especialmente para o uso em cosméticos, fármacos ou alimentos, são consideradas apenas algumas substâncias disponíveis segundo o estado da técnica.
[007] Por conseguinte, constituiu tarefa da presente invenção a preparação de substâncias biocidas efetivas que possam ser incluídas diretamente no produto a ser conservado e aí se decompor em substâncias menos ativas consideradas inofensivas quanto ao uso em cosméticos, fármacos e alimentos.
[008] Surpreendentemente, descobriu-se há pouco que anidridos de ácido carboxílico são preferencialmente indicados para o tratamento antimicrobiano de materiais técnicos, cosméticos, fármacos, alimentos e, em especial, bebidas.
[009] Assim, constitui objeto da presente invenção o uso de pelo menos um anidrido de ácido carboxílico como aditivo para materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos para a proteção dos mesmos contra infestação e/ou deterioração por microrganismos.
[010] De preferência, os anidridos de ácido carboxílico são introduzidos diretamente no produto a ser protegido.
[011] Os anidridos de ácido carboxílico são preferencialmente compostos de fórmula geral (I) Onde R1 e R2, independentemente um do outro, são alquila de C1 a C8 de cadeia reta ou ramificada, cicloalquila de C3 a C8, alquenila de C2 a C8 mono ou poliinsaturada, cicloalquenila de C5 a C8, alquinila de C2 a C8, fenila, benzila ou fenetila, sendo cada um substituído, conforme o caso, de maneira simples ou múltipla, igual ou diferente, por metila, hidroxila, carboxila, acila, alcóxi, acilóxi ou oxo, ou R1 e R2, juntos, são um elemento de ponte -(CH2)n- sendo n = 1 a 6, ou um elemento de ponte -CH2-0-CH2-, -CH2-CH2-O- CH2—, -CH2-CH2-O- CH2-CH2- ou -CH=CH-, onde os referidos elementos de ponte são, respectivamente e conforme o caso, substituídos de maneira simples ou múltipla, igual ou diferente por metila, hidroxila, carboxila, acila, alcóxi, acilóxi ou oxo.
[012] No lugar dos compostos de fórmula (I) também podem ser utilizados oligômeros ou anidridos de polímeros de ácidos dicarboxílicos derivados dos anidridos de ácido carboxílico de fórmula (I) ligados em ponte.
[013] Conta com preferência especial o uso de anidridos de ácido carboxílico de fórmula (I), onde R1 e R2, independentemente um do outro, são arila de Cl a C8 de cadeia reta ou ramificada, alquenila de C2 a C8 mono ou poliinsaturada, fenila ou benzila, sendo cada um substituído, conforme o caso, de maneira simples ou múltipla, igual ou diferente, por metila, hidroxila, carboxila, acila, alcóxi ou acilóxi.
[014] Tem preferência ainda mais especial o uso de anidridos de ácido carboxílico de fórmula (I), onde R1 e R2, independentemente um do outro, são metila, etila, propila, isopropila, pent-1,3-dienila ou fenila.
[015] O uso de anidrido de ácido acético, anidrido de ácido benzóico, anidrido de ácido propiônico e/ou anidrido de ácido sórbico é especialmente preferido.
[016] Por materiais técnicos entendem-se, no presente contexto, materiais inanimados, que tenham sido preparados para o uso na técnica. Esses materiais técnicos compreendem adesivos, colas, papel e papelão, tecidos, couro, madeira, derivados de madeira, compósitos de madeira, revestimentos, fluidos refrigerantes e outros materiais que possam ser afetados ou decompostos por microrganismos. Além disso, também são considerados materiais técnicos no âmbito da presente invenção peças de unidades' de produção como, por exemplo, circuitos de água de resfriamento, que podem ser afetados pela proliferação de microrganismos.
[017] Preferencialmente, os materiais técnicos a serem protegidos são adesivos, colas, papéis e papelões, couro, madeira, derivados de madeira, compósitos de madeira, revestimentos, fluidos refrigerantes e líquidos trocadores de calor.
[018] Os cosméticos são, por exemplo, cremes ou loções para o cuidado da pele, tais como cremes para o rosto ou para as mãos, ou ainda produtos para maquiagem, como batons ou máscaras faciais.
[019] Os fármacos são, por exemplo, preparados medicinais como xaropes, colírios, sprays, unguentos, pastilhas e soluções de infusão de administração intravenosa.
[020] Para a proteção de materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos são utilizados os anidridos de ácido carboxílico direta e devidamente no meio a ser conservado. Uma adição uniforme é em geral vantajosa e necessária. Isto pode ocorrer, por exemplo, por meio de bombas dosadoras apropriadas. Outro uso pode ser realizado, por exemplo, por meio de agitadores ou misturadores.
[021] Os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção podem ainda ser adicionados como matérias-primas ou sob a forma de formulações ao produto a ser protegido. Essas formulações contêm ainda, além dos anidridos de ácido carboxílico, um ou mais solventes e/ou adjuvantes de formulação. Dependendo da solubilidade dos anidridos de ácido carboxílico, são considerados solventes água, etanol e solventes orgânicos apropriados.
[022] São considerados adjuvantes de formulação, por exemplo, tensoativos, agentes antiespuma, antioxidantes, estabilizadores ou agentes adjuvantes orgânicos ou inorgânicos inertes como, por exemplo, fibras de celulose. Os anidridos de ácido carboxílico podem também ser aplicados sobre meios adsortivos e utilizados dessa forma. São exemplos de meios adsortivos fibras de celulose ou carvão ativado.
[023] Desta forma, os anidridos’ de ácido carboxílico estão contidos geralmente de 1 a 90% em peso nessas formulações.
[024] Essas formulações podem ser armazenadas por um período de diversos meses.
[025] Os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção são em geral empregados em uma quantidade de 1 a 100 000 ppm, preferencialmente em uma quantidade de 10 a 10 000 ppm, com especial preferência em uma quantidade de 50 a 5000 ppm, com preferência ainda mais especial em uma quantidade de 100 a 2000 ppm quanto ao meio a ser conservado.
[026] Através do uso dos anidridos de ácido carboxílico de acordo com a invenção, é possível estabilizar materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos contra reações de degradação biológica. Estas reações ocorrem, por exemplo, BA infestação com microrganismos.
[027] Como microrganismos que podem causar uma degradação ou alteração dos materiais técnicos podem ser citados, por exemplo, bactérias, fungos, leveduras, algas e organismos de muco. De preferência, os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção atuam contra leveduras, bactérias e fungos.
[028] A título de exemplo são citados microrganismos do gênero a seguir: Acetobacter pasteurianus, Aspergillus, como Aspergillus niger, Candida krusei Chaetomium, como Chaetomium globosum, Escherichia, como Escherichia coli, Penicillium, como Penicillium glaucum, Pseudomonas, como Pseudomonas aeruginosa, Rhodotorula, como Rhodotorula rubra Saccharomyces, como Saccharomyces cervisiae Staphylococcus, como Staphylococcus aureus.
[029] Os materiais técnicos, cosméticos, fármacos e alimentos estabilizados de acordo com a invenção se caracterizam por uma grande durabilidade.
[030] Desta forma, mostra-se especialmente vantajoso que os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção possam se hidrolisar nos correspondentes ácidos carboxílicos. Os ácidos carboxílicos formados por hidrólise com o tempo pela decomposição dos anidridos de ácido carboxílico são em parte amplamente conhecidos como conservantes, bem pesquisados quanto à sua toxicidade e contribuem ainda para uma prolongação do efeito conservante. Para uma eliminação temporária rápida de germes, convém o uso de um componente de conservação prolongada.
[031] Conta com especial preferência o uso de pelo menos um anidrido de ácido carboxílico de fórmula (I) segundo a invenção para a proteção de bebidas contra infestação e/ou deterioração por microrganismos.
[032] Em especial, bebidas afetadas por uma degradação microbiológica são conservadas e estabilizadas efetivamente pelos anidridos de ácido carboxílico. Desta forma, as bebidas assim conservadas são armazenadas por vários meses à temperatura ambiente depois da correspondente vedação sem que se verifique qualquer infestação microbiológica.
[033] Um método de esterilização a frio dessa natureza possui, por exemplo, uma série de vantagens em relação a uma pasteurização de túnel, tais como economia de energia ou vantagens de caráter técnico. A eficácia da conservação segundo a invenção é, portanto, melhor do que os processos de esterilização a frio existentes.
[034] Os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção são perfeitamente indicados, por exemplo, como agentes de esterilização a frio para bebidas com ou sem gás, tais como refrigerantes, bebidas vitaminadas, sucos de fruta, bebidas à base de chá, bebidas alcoólicas ou não- alcoólicas à base de vinho, bebidas gaseificadas à base de frutas ("Schorle") ou cervejas. Preferencialmente, os anidridos de ácido carboxílico são adicionados às bebidas em quantidades entre 10 e 200 ppm para o enchimento. A mistura às bebidas ocorre, portanto, com bombas dosadoras especiais.
[035] No uso em bebidas, os anidridos de ácido carboxílico atuam controladamente sobre uma série de microrganismos, como leveduras fermentativas, bolores ou bactérias fermentativas. Constituem exemplos dos mesmos Saccharomyces globosum, Saccharomyces diastaticus, Saccharomyces cervisiae, Zygosaccharomyces bailii, Candida crusei, Endomyces lactis, Penicillium glaucum, Acetobacter pasteurianus, Brettanomyces spp, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri e muitos outros.
[036] Os anidridos de ácido carboxílico a serem utilizados segundo a invenção podem ser combinados vantajosamente com outras substâncias antimicrobianas.
[037] Assim, constitui outro objeto da presente invenção misturas de pelo menos um anidrido de ácido carboxílico de fórmula (I) com pelo menos outra substância antimicrobiana, preferencialmente da série de bicarbonato de dimetila, bicarbonato de dietila, ácido sórbico e seus sais, ácido benzóico e seus sais, dióxido de enxofre e compostos que podem separar dióxido de enxofre, bem como ortofenilfenol e ácido propiônico.
[038] Têm especial preferência as misturas com bicarbonato de dimetila, ácido sórbico e seus sais ou ácido benzóico e seus sais.
[039] Também constitui objeto da invenção o uso das misturas segundo a invenção para a proteção de materiais técnicos, cosméticos, fármacos, alimentos e em especial bebidas contra infestação e/ou deterioração por microrganismos.
[040] Os anidridos de ácido carboxílico de fórmula (I), bem como as misturas segundo a invenção são indicados também, de preferência, para a conservação de pão. Desta forma, o pão é injetado, depois do processo de cozimento, com os anidridos de ácido carboxílico de fórmula (I) ou uma mistura segundo a invenção sob a forma de uma formulação apropriada, preferencialmente uma solução aquosa ou alcoólica.
[041] As misturas segundo a invenção contêm em geral pelo menos um anidrido de ácido carboxílico de fórmula (I) e pelo menos outra substância antimicrobiana na proporção de 1 : 100 a 100 : 1, de preferência de 1 : 10 a 10 : 1 e, com especial preferência, de 1 : 1.
[042] As misturas segundo a invenção são geralmente utilizadas em uma quantidade de 1 a 100 000 ppm, preferencialmente em uma quantidade de 10 a 10 000 ppm, com especial preferência em uma quantidade de 50 a 5000 ppm, com preferência ainda mais especial em uma quantidade de 100 a 2000 ppm quanto ao meio a ser conservado.
[043] As misturas segundo a invenção, por exemplo, são misturadas diretamente nos meios a serem conservados ou acrescentados por bombas dosadoras. As misturas segundo a invenção podem, assim, ser adicionadas diretamente ou sob a forma de formulações ao produto a ser protegido. Essas formulações contêm, além dos componentes da mistura, um ou mais solventes e/ou adjuvantes de formulação. Como solventes e adjuvantes de formulação empregam-se os compostos supracitados. Os solventes e adjuvantes de formulação são utilizados nas quantidades habituais para esses materiais.
[044] Os exemplos a seguir têm por fim esclarecer o objeto da invenção sem, todavia, restringi-lo.
Exemplo 1
[045] Refrigerantes foram contaminados com os microrganismos indicados em cada caso. A concentração de substância necessária para a esterilização das bebidas foi obtida por ensaios de desinfecção.
[046] Meios de cultura: leveduras ágar soro laranja (empresa Oxoid CM 657)
[047] Substâncias: as substâncias utilizadas foram empregadas sem diluição ou como soluções etanólicas ou butanólicas (por exemplo, 2,0% V/V) ou suspensões. Bicarbonato de dimetila, benzoato de sódio, sorbato de potássio, anidrido de ácido sórbico e anidrido de ácido benzóico foram sintetizados pelos métodos habituais ou estavam disponíveis no mercado.
[048] Cada solução correspondente foi aplicada fresca (alcoólise).
[049] Aparelhos: frascos de cultura celular de 50 ml da empresa Greiner, compressas de gaze da empresa Holthans, câmara de contagem de Thoma da empresa Brand.
[050] Foram utilizados basicamente reagentes e aparelhos estéreis. Além dos artigos estéreis descartáveis os aparelhos e reagentes necessários foram esterilizados antes do uso por meio de medidas adequadas, tais como tratamento a quente em estufa (mín. 8 horas a aprox. 120°C) ou autoclave (min. 15 minutos a aprox. 120°C).
Execução: Enchimento das bebidas:
[051] Os substratos de bebida foram cheios antes da realização do ensaio em frascos para cultura de tecido. A quantidade de bebida foi em geral de 40 ml. O enchimento foi realizado sob condições estéreis. Nesse ponto, os conservantes os conservantes persistentes já podiam ser acrescentados.
Produção da suspensão de germes:
[052] As culturas crescidas de maneira ótima (em frascos de cultura de tecido Greiner; 50 mL, 25 cm2 ou em tubos de ágar inclinados) foram umedecidas com até 30 ml (dependendo do germe do ensaio) de solução de NaCl (eventualmente com adição de cerca de 3 gotas de Tween 80), flutuadas ou giradas intensamente por meio de pérolas de vidro (dependendo do germe) e filtradas conforme a necessidade. Alternativamente, também puderam ser utilizadas culturas liquidas. Uma contagem de germes orientada foi possível com ajuda de um microscópio e uma câmara Thoma. Após a técnica de diluição realizou-se uma determinação precisa do número de germes da solução de germes adicionada.
Adição da suspensão de germes:
[053] Dependendo da semeadura de germes pretendida (por exemplo, 50 - 500 germes / mL de substrato), os volumes de solução de germes correspondentes (original ou diluição) foram adicionados e a amostra foi agitada intensamente.
Adição das substâncias:
[054] Posteriormente ocorreu a adição das dosagens de substância, acrescentadas como substância pura ou como solução ou suspensão alcoólica correspondente no caso do bicarbonato de dimetila e dos anidridos de ácido carboxílico. As amostras foram agitadas imediata e intensamente por um período de aproximadamente 20 segundos.
Armazenagem
[055] As amostras de bebida foram armazenadas a uma temperatura de crescimento de 26°C ± 2°C.
Avaliação
[056] Uma opacidade nas bebidas que antes se mostravam nítidas indica contaminação. Nas bebidas opacas, contendo polpa de frutas, só foi possível uma avaliação visual parcial. Desta forma, foi realizada aqui uma contagem dos germes para fins de avaliação.
Tabela 1 Eficácia do anidrido de ácido benzóico em suco de maçã contra Saccharomyces cerevisiae
[057] Substâncias: anidrido de ácido benzóico 100, 150, 250 mg/L; bicarbonato de dimetila 250 mg/L; benzoato de sódio 177 mg/L
[058] Germe testado: Sacharomyces cerevisiae
[059] Substrato: suco de maçã, pH: 3,5 e 6,0
[060] Influência das substâncias de teste sobre a eficácia após 24 horas de contato a 20°C
[061] Disseminação de germes por mL de substrato: 56.000 cfu/mL
Exemplo 2
[062] Para a realização dos ensaios, procedeu-se da mesma forma que no Exemplo 1.
Tabela 2 Eficácia de anidrido de ácido sórbico em suco de maçã contra Saccharomyces cerevisiae
[063] Substâncias: anidrido de ácido sórbico 50, 100, 250 mg/L; bicarbonato de dimetila 250 mg/L; benzoato de sódio 177 mg/L
[064] Germe testado: Sacharomyces cerevisiae
[065] Substrato: Suco de maçã
[066] Influência das substâncias de teste sobre a eficácia após 24 horas de contato a 20°C
[067] Disseminação de germes por mL de substrato: 56.000 cfu/mL
Exemplo 3
[068] Para a realização dos ensaios, procedeu-se da mesma forma que no Exemplo 1.
Tabela 3 Eficácia de anidrido de ácido sórbico em suco de maçã contra mix de leveduras
[069] Substâncias: anidrido de ácido sórbico 50, 100, 250 mg/L; bicarbonato de dimetila 250 mg/L; benzoato de sódio 177 mg/L
[070] Germe testado: mistura de diferentes leveduras
[071] problemáticas de esteira de envase de bebidas Substrato: suco de maçã
[072] Influência das substâncias de teste sobre a eficácia após 24 horas de contato a 20°C
[073] Disseminação de germes por mL de substrato: 56.000 cfu/mL

Claims (2)

1. USO DE PELO MENOS UM ANIDRIDO DE ÁCIDO CARBOXÍLICO, COMO ADITIVO DE BEBIDAS PARA PROTEÇÃO CONTRA ATAQUES E/OU DESTRUIÇÃO POR MICRORGANISMOS, caracterizado pelo fato de que o anidrido de ácido carboxílico é selecionado do grupo consistindo de anidrido sórbico, em que o anidrido sórbico é empregado em uma quantidade de 10 ppm a 25 0 ppm, baseado nas bebidas a serem protegidas.
2. USO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a proteção é contra o ataque e/ou destruição por Saccharomyces cerevisae.
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