WO2014135795A1 - Method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material in a mixture with another component, resulting products and uses thereof - Google Patents

Method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material in a mixture with another component, resulting products and uses thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2014135795A1
WO2014135795A1 PCT/FR2014/050494 FR2014050494W WO2014135795A1 WO 2014135795 A1 WO2014135795 A1 WO 2014135795A1 FR 2014050494 W FR2014050494 W FR 2014050494W WO 2014135795 A1 WO2014135795 A1 WO 2014135795A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
starch
extruder
crosslinking agent
manufacture
solvent
Prior art date
Application number
PCT/FR2014/050494
Other languages
French (fr)
Inventor
Julien Parcq
René SAINT-LOUP
Vincent Wiatz
Original Assignee
Roquette Freres
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roquette Freres filed Critical Roquette Freres
Publication of WO2014135795A1 publication Critical patent/WO2014135795A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/14Hemicellulose; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B31/00Preparation of derivatives of starch
    • C08B31/003Crosslinking of starch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/18Plasticising macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0016Plasticisers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02Cellulose; Modified cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/08Cellulose derivatives
    • C08L1/26Cellulose ethers
    • C08L1/28Alkyl ethers
    • C08L1/286Alkyl ethers substituted with acid radicals, e.g. carboxymethyl cellulose [CMC]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/04Starch derivatives, e.g. crosslinked derivatives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L3/00Compositions of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08L3/04Starch derivatives, e.g. crosslinked derivatives
    • C08L3/10Oxidised starch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L5/00Compositions of polysaccharides or of their derivatives not provided for in groups C08L1/00 or C08L3/00
    • C08L5/04Alginic acid; Derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L89/00Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L89/00Compositions of proteins; Compositions of derivatives thereof
    • C08L89/04Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair
    • C08L89/06Products derived from waste materials, e.g. horn, hoof or hair derived from leather or skin, e.g. gelatin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L91/00Compositions of oils, fats or waxes; Compositions of derivatives thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/005Lignin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L97/00Compositions of lignin-containing materials
    • C08L97/02Lignocellulosic material, e.g. wood, straw or bagasse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/365Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die using pumps, e.g. piston pumps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2303/00Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08J2303/02Starch; Degradation products thereof, e.g. dextrin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2303/00Characterised by the use of starch, amylose or amylopectin or of their derivatives or degradation products
    • C08J2303/04Starch derivatives

Definitions

  • the present invention relates to a process for the reactive extrusion of a composition containing at least one starchy material and another method for the reactive extrusion of a composition containing at least one amylaceous material and another method for the reactive extrusion of a composition containing at least one starchy material and another component selected from an exhaustive list, said extrusion taking place in the presence of a crosslinking agent and a solvent and / or plasticizer.
  • the method according to the invention makes it possible to control the competition between the destructuring and the crosslinking of the starch mixed with one or more other components. This method therefore makes it possible to obtain compositions based on crosslinked starches with adaptable residual crystalline phase levels in order to ideally meet the specific needs of the different end applications.
  • Reactive extrusion is a well-known technique for forming starchy materials in the form of nano-sized particles, which can then be dispersed in water or in a hydroalcoholic solvent.
  • This technology is based on a first step of extruding the starchy material in the presence of a crosslinking agent, followed by possible granulation and grinding steps.
  • water or a hydroalcoholic solvent By adding water or a hydroalcoholic solvent, it is finally possible to achieve dispersions with a dry matter content of at least 20% by dry weight of starchy material, stable over time, and having a size of particles between 100 and 500 nm as determined by laser particle size.
  • the other component is here chosen from cellulose, lignin, carboxymethylcellulose (CMC), hemicellulose, gluten, proteins and especially pea proteins, guar, xanthan, carrageenan, alginates, chitosan , cassia, tamarind, gelatin, lipids, triglycerides, unsaturated fatty acids or not, algae and micro-algae.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • a first object of the present invention consists in a process for producing particles consisting of at least one starchy material, said process comprising: a) at least one step of extruding at least one starchy material and from at least one other component, in the presence of at least one crosslinking agent and at least one solvent and / or plasticizer,
  • a grinding stage optionally a grinding stage, d) optionally a dispersing step in a solvent, the other component being chosen from cellulose, lignin, carboxymethylcellulose (CMC), hemicellulose, gluten, proteins and in particular pea proteins, guar , xanthan, carrageenan, alginates, chitosan, cassia, tamarind, gelatin, lipids, triglycerides, unsaturated fatty acids or not, algae and microalgae.
  • CMC carboxymethylcellulose
  • the Applicant has managed, by identifying and regulating certain parameters of his process, to obtain particularly advantageous products in their application. This is in particular achieved through the fine control of the phenomenon of destructuring of the starchy material and its content in the crystalline phase.
  • control is obtained when the solvent and / or plasticizer is present in a proportion of at least 35%, preferably at least 40%, very preferably at least 45%, and so the more preferably at least 50% by weight in the extrudate at the time the crosslinking agent is introduced into the extruder. It is specified that the extrudate designates all of the material present in the extruder.
  • the competition between the aforementioned mechanisms is managed by the introduction of an alkaline catalyst, which participates in the destructuration.
  • the extrusion step is performed by introducing into the extruder an alkaline catalyst. It will then be preferred to introduce the crosslinking agent before said alkaline catalyst into the reaction medium: this effectively disperses the crosslinking agent in the material.
  • the alkaline catalyst is then chosen from alkali and alkaline earth oxides and hydroxides.
  • the extrusion step a) is carried out in an extruder: this device is the site of important shearing forces that apply to the starch.
  • this step is carried out at a temperature of at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C, very preferably at least 80 ° C, but in all cases at a temperature below the degradation temperature of the material starchy; choosing this temperature is a skill normal to those skilled in the art, with regard to the physico-chemical characteristics of the materials used.
  • the process generates a pressure of between 5 bar and 150 bar.
  • the extrusion step a) is carried out by introducing into the extruder the starchy material, the other component, the crosslinking agent and a solvent and / or plasticizer.
  • the starchy material is generally introduced at the bottom of the extruder (i.e. in zone 1 as indicated in the experimental section), but may also be introduced into any zone other than the latter. This introduction can be achieved by gravimetric insertion from above the extruder or by the use of specific introduction systems known to those skilled in the art such as "side-feeder" for example.
  • the starchy material may be introduced in admixture with another starchy material and / or in admixture with the other component. This mixture is therefore generally introduced in zone 1, but can be introduced in any zone other than the latter. As such, the mixture can be obtained by homogenization in a device of the "dry-blend" type.
  • the starchy material may finally be introduced in combination with another starchy material and with the other component, but not in the form of a mixture. This means that the ingredients are either introduced in the same zone (but not in a mixture) except for the last zone, or in separate zones.
  • the extrusion step a) is carried out by introducing into the extruder a solvent and / or plasticizer chosen from water and hydroalcoholic solvents. Preferentially it is water.
  • This solvent is used to destructure the starch fraction and can be introduced into any zone of the extruder. The more it is added towards the end of the extruder, the more the duration and thus the rate of destructuring will be limited. It is also possible to envisage systems where the solvent is injected before the introduction of the starchy material in the extruder. In another variant of the process, the solvent, the starchy material and the other component are introduced simultaneously in the form of an aqueous dispersion of starchy material of the "slurry" type.
  • the extrusion step a) is also carried out by introduction into the extruder of a crosslinking agent chosen from sodium trimetaphosphate, glyoxal, diepoxides and water-soluble diisocyanates, and is preferably sodium trimetaphosphate.
  • the crosslinking agent represents from 0.1% to 10% by dry weight relative to the dry weight of starch material used.
  • the zone of introduction of said agent and in particular its relative position with respect to the zone of introduction of the solvent (in particular the water) is a critical parameter in the optics of the control of the competition between the destructuration of the amylaceous material and the crosslinking reaction between the nucleophilic functions carried by the starchy material and at least one of the other components.
  • the starchy material may be chosen from “granular starches”.
  • granular starch is used herein to mean a starch which is native or physically modified, chemically or enzymatically, and which has retained, within the starch granules, a semicrystalline structure similar to that evidenced in starch grains. naturally occurring in reserve organs and tissues of higher plants, particularly in cereal grains, legume seeds, potato or cassava tubers, roots, bulbs, stems and fruits. This semi-crystalline state is essentially due to macromolecules of amylopectin, one of the two main constituents of starch.
  • the starch grains In the native state, the starch grains have a degree of crystallinity which varies from 15% to 45%, and which essentially depends on the botanical origin of the starch and the possible treatment that it has undergone.
  • the granular starch can come from all botanical origins, including a granular starch rich in amylose or conversely, rich in amylopectin (waxy). It may be native cereal starch such as wheat, maize, barley, amaranth, triticale, sorghum or rice, tubers such as potatoes or cassava, or legumes such as peas, mango beans and soybeans, and mixtures of such starches. According to one variant, the granular starch is an acid hydrolyzed, oxidizing or enzymatic starch, or an oxidized starch. It can be a starch commonly called fluidized starch, or a white dextrin.
  • it may also be a starch modified physico-chemically but having essentially retained the structure of the native starch starting, such as in particular esterified and / or etherified starches, in particular modified by acetylation , hydroxypropylation, cationization, crosslinking, phosphatation, or succinylation, or starches treated in aqueous medium at low temperature (in English "annealing").
  • the granular starch is a native, hydrolysed, oxidized or modified starch, in particular corn, wheat, peas or potato.
  • Granular starch generally has a solubility level of 20% in demineralized water, less than 5% by weight. It is preferably almost insoluble in cold water.
  • the starchy material may be a water-soluble starch, which may also come from all botanical origins, including a water-soluble starch rich in amylose or, conversely, rich in amylopectin (waxy).
  • This water-soluble starch can be introduced as a partial or total replacement of the granular starch.
  • Such water-soluble starches can be obtained by pregelatinization on a drum, by pregelatinization on an extruder, by spraying a suspension or a starch solution, by precipitation with a non-solvent, by hydrothermal cooking, by chemical functionalization or the like. It is in particular a pregelatinized, extruded or atomized starch, a highly converted dextrin (also called yellow dextrin), a maltodextrin, a functionalized starch or any mixture of these products.
  • the pregelatinized starches may be obtained by hydrothermal treatment of gelatinization of native starches or modified starches, in particular by steam cooking, jet-cooker cooking, drum cooking, cooking in kneader / extruder systems, then drying for example. in an oven, by hot air on a fluidized bed, on a rotating drum, by atomization, by extrusion or by lyophilization.
  • Such starches generally have a solubility in demineralized water at 20 ° C. of greater than 5% by weight and more generally of between 10% and 100%, and a starch crystallinity level of less than 15% (in X-ray diffraction intensity). ), generally less than 5%, and most often less than 1%, or even zero.
  • PREGEFLO® the products manufactured and marketed by the Applicant under the brand name PREGEFLO®.
  • the highly converted dextrins are also part of the starchy materials that can be used in the context of the invention. They can be prepared from native or modified starches, by dextrinification in acid medium with little hydration. It may be in particular soluble white dextrins or yellow dextrins. By way of example, mention may be made of STABILYS® A 053 or TACKIDEX® C 072 products, manufactured and marketed by the Applicant. Such dextrins have, in demineralized water at 20 q C, a solubility comprised generally between 10% and 95% by weight and a starch crystallinity 15%, generally less than 5%.
  • Maltodextrins and dehydrated glucose syrups are also suitable for the present invention. They can be obtained by acid, oxidative or enzymatic hydrolysis of starches in an aqueous medium. They may have in particular an equivalent dextrose (DE) of between 0.5 and 40, preferably between 0.5 and 20 and better still between 0.5 and 12.
  • DE dextrose
  • Such maltodextrins or glucose syrups dehydrated are for example manufactured and marketed by the Applicant under the trade name GLUCIDEX® and have a solubility in demineralized water at 20 ° C generally greater than 90% or even close to 100%, and a crystallinity in starch generally less than 5% and usually almost zero.
  • the functionalized starches can be obtained from a native or modified starch.
  • the functionalization can for example be carried out by esterification or etherification at a sufficiently high level to confer a solubility in water.
  • Such functionalized starches have a soluble fraction, as defined above, greater than 5%, preferably greater than 10%, more preferably greater than 50%.
  • the functionalization can be obtained in particular by acetylation in aqueous phase with acetic anhydride, by reaction with mixed anhydrides, by hydroxypropylation in the glue phase, by cationization in dry phase or glue phase, by anionization in dry phase or glue phase. by phosphatation or succinylation.
  • the water-soluble high functionalized starches obtained may have a degree of substitution of between 0.01 and 3, and more preferably between 0.05 and 1.
  • the reagents for modifying or functionalizing the starch are of renewable origin.
  • the water-soluble starch is a water-soluble starch of corn, wheat or peas, or a water-soluble derivative thereof.
  • it advantageously has a low water content, generally less than 10%, preferably less than 5%, in particular less than 2.5% by weight, and ideally less than 0.5%, or even less than 0%, 2% by weight.
  • the amylaceous component selected for the preparation of the composition is an organomodified starch, preferably organosoluble, which may also come from all botanical origins, including an organomodified starch, preferably organosoluble, rich in amylose or, conversely, rich in amylopectin (waxy).
  • organosoluble starch may be introduced as partial or total replacement of the granular starch or of the water-soluble starch.
  • organomodified starch means any starchy component other than a granular starch or a water-soluble starch according to the definitions given above.
  • this organomodified starch is almost amorphous, that is to say having a starch crystallinity level of less than 5%, generally less than 1% and especially zero. It is also preferably "organosoluble", that is to say having at 20 ° C, a fraction soluble in a solvent selected from ethanol, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate , diethyl carbonate, propylene carbonate, dimethyl glutarate, triethyl citrate, dibasic esters, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl isosorbide, glycerol triacetate, isosorbide diacetate, isosorbide dioleate and methyl esters of vegetable oils, at least equal to 5% by weight.
  • This soluble fraction is preferably greater than 20% by weight and in particular greater than 50% by weight.
  • the organomodified starch may be used according to the invention in solid form, including having a low water content, ie less than 10% by weight. It may especially be less than 5%, in particular less than 2.5% by weight and ideally less than 0.5%, or even less than 0.2% by weight.
  • the organomodified starch that can be used in the composition according to the invention can be prepared by functionalization of the native or modified starches such as those presented above.
  • This functionalization can for example be carried out by esterification or etherification at a sufficiently high level to make it essentially amorphous and to confer on it an insolubility in water and preferably a solubility in one of the organic solvents above.
  • Such functionalized starches have a soluble fraction, as defined above, greater than 5%, preferably greater than 10%, more preferably greater than 50%.
  • the functionalization can be obtained in particular by acetylation in the solvent phase with acetic anhydride, grafting, for example in the solvent phase or by reactive extrusion of acid anhydrides, mixed anhydrides, fatty acid chlorides, oligomers of caprolactones or lactides, hydroxypropylation and crosslinking in glue phase, cationization and crosslinking in the dry phase or in the glue phase, anionization by phosphatation or succinylation, and crosslinking in the dry phase or in the glue phase, silylation, butadiene telomerization.
  • organomodified, preferably organosoluble, highly functionalized starches can be, in particular, starch acetates, dextrins, maltodextrins of dehydrated glucose syrups or fatty esters of these starchy materials (starches, dextrins, maltodextrins of dehydrated glucose syrups). with fatty chains of 4 to 22 carbons, all of these products preferably having a degree of substitution (DS) of between 0.5 and 3.0, preferably of between 0.8 and 2.8, and in particular of between 1, 0 and 2.7.
  • DS degree of substitution
  • the organomodified starch is an organomodified starch of corn, wheat or peas or an organomodified derivative thereof.
  • the dry matter content of starchy material in the extruder is at least 40%, preferably at least 50%, very preferably at least 60% by dry weight of the extruder contents.
  • Optional step b) of the process according to the invention comprises granulating the extrudate at the extruder outlet. This operation is performed by all available means for granulating.
  • step c) grinding, in particular a step of mechanical grinding on a solid, mechanical grinding after dispersion in a water or aqueous-alcoholic solvent, followed by a step of extraction of the solid (by example by lyophilization), or cryogenic grinding, the objective of this treatment being to make a decrease in the particle sizes of the granules from the previous step.
  • step b) or the ground particles from step c) can be dispersed in water or a hydroalcoholic solvent, preferably in water.
  • Another subject of the present invention relates to tablets, pellets, or products obtained by shaping the ground particles described above, said particles optionally being additive of an active ingredient before forming.
  • a final subject of the present invention relates to the use of the ground particles and dispersions mentioned above, as well as tablets, tablets and products indicated above, in the manufacture of wet films, in the manufacture of paper and in the manufacture of coating sauces, in the field of drugs as a carrier of active principle, in cosmetology, in agriculture and horticulture, in human and animal nutrition, in the manufacture of mixtures with synthetic polymers.
  • thermomechanical energy transmitted to the material can be used to control the specific thermomechanical energy transmitted to the material and thus control the competition between destructure of the starch and crosslinking reactions.
  • a screw profile is defined through the different zones that constitute said screw.
  • Each zone (Z) consists of a particular element (P) ensuring in particular the transport or the shearing at a certain angle of the material passing through it.
  • Each zone is also associated with a particular temperature (T).
  • C includes all elements with a high shear component, ie all shear elements at 30 45 60 and 90 0 in direct steps, and also 45 45 60 0 in reverse order and transport elements or reverse mixing.
  • a mixture of native pea starch with a water content of 13% (starch) and waxy corn starch with a moisture content of 12% (compound B) is introduced into an extruder using a volumetric power supply.
  • the mixture can be introduced into zone 1 of the extruder which has 15 zones.
  • the screw speed is set at 500 rpm.
  • the water and the crosslinking agent (in this case sodium trimetaphosphate) are then added at zone 2 by means of a piston pump.
  • a solution of sodium hydroxide is introduced.
  • Such a process is called “method 1", making it possible to obtain homogeneous mixtures (see FIG. 1/3).
  • This mixture can also be carried out by dissociated introduction without crosslinking of compound B, allowing incorporation of compound B into the mixture: “process 2" (see FIG. 2/3).

Abstract

The present invention relates to a method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material and another component selected from a comprehensive list, said extrusion taking place in the presence of at least one cross-linking agent and at least one solvent and/or plasticizer. Advantageously, the method according to the invention makes it possible to control the competition between the destructuring and the cross-linking of the starch. Said method therefore makes it possible to obtain compositions made of cross-linked starches with residual crystalline phase levels that can be adjusted in order to ideally meet the specific needs of the different end applications.

Description

PROCEDE D'EXTRUSION REACTIVE DE COMPOSITIONS CONTENANT AU MOINS UNE MATIERE AMYLACEE EN MELANGE AVEC UN AUTRE COMPOSANT, PRODUITS OBTENUS ET LEURS UTILISATIONS La présente invention se rapporte à un procédé d'extrusion réactive d'une composition contenant au moins une matière amylacée et un autre composant choisi dans une liste exhaustive, ladite extrusion ayant lieu en présence d'un agent réticulant et d'un solvant et/ou plastifiant. De manière avantageuse, le procédé selon l'invention permet de contrôler la compétition entre la déstructuration et la réticulation de l'amidon en mélange avec un ou plusieurs autres composants. Ce procédé permet donc d'obtenir des compositions à base d'amidons réticulés avec des taux de phases cristallines résiduelles adaptables afin de répondre idéalement aux besoins spécifiques des différentes applications finales. L'extrusion réactive est une technique bien connue pour mettre en forme des matières amylacées sous forme de particules de taille nanométrique, qui peuvent ensuite être dispersées dans l'eau ou dans un solvant hydroalcoolique. Cette technologie repose sur une première étape d'extrusion de la matière amylacée en présence d'un agent réticulant, suivie d'éventuelles étapes de granulation et de broyage. Par adjonction d'eau ou d'un solvant hydroalcoolique, on parvient au final à réaliser des dispersions d'une teneur en matière sèche au moins égale à 20 % en poids sec de matière amylacée, stables dans le temps, et présentant une taille de particules comprise entre 100 et 500 nm telle que déterminée par granulométrie laser.  The present invention relates to a process for the reactive extrusion of a composition containing at least one starchy material and another method for the reactive extrusion of a composition containing at least one amylaceous material and another method for the reactive extrusion of a composition containing at least one starchy material and another component selected from an exhaustive list, said extrusion taking place in the presence of a crosslinking agent and a solvent and / or plasticizer. Advantageously, the method according to the invention makes it possible to control the competition between the destructuring and the crosslinking of the starch mixed with one or more other components. This method therefore makes it possible to obtain compositions based on crosslinked starches with adaptable residual crystalline phase levels in order to ideally meet the specific needs of the different end applications. Reactive extrusion is a well-known technique for forming starchy materials in the form of nano-sized particles, which can then be dispersed in water or in a hydroalcoholic solvent. This technology is based on a first step of extruding the starchy material in the presence of a crosslinking agent, followed by possible granulation and grinding steps. By adding water or a hydroalcoholic solvent, it is finally possible to achieve dispersions with a dry matter content of at least 20% by dry weight of starchy material, stable over time, and having a size of particles between 100 and 500 nm as determined by laser particle size.
Cette technologie a été relatée dans les documents EP 1 159 301 , puis reprise et affinée dans les documents EP 1 303 667, EP 1 303 670 et EP 2 251 484, ces 3 documents visant pour les produits obtenus des applications dans la fabrication du papier. Plus précisément, ces derniers documents sont orientés vers la fabrication des compositions destinées à recouvrir la feuille de papier pour lui conférer notamment des propriétés optiques améliorées, lesdites compositions étant connues par l'homme du métier sous l'expression « sauces de couchage ». This technology has been reported in documents EP 1 159 301 and then incorporated and refined in documents EP 1 303 667, EP 1 303 670 and EP 2 251 484, these 3 documents aimed at products obtained from applications in the manufacture of paper. . More specifically, the latter documents are directed towards the manufacture of compositions intended to cover the paper sheet to confer in particular improved optical properties, said compositions being known by those skilled in the art under the term "coating colors".
Comme le montrent les 3 derniers documents cités, la mise en œuvre des particules fabriquées par extrusion réactive dans des sauces de couchage papetières, permet de substituer en partie les liants synthétiques couramment utilisés dans de telles applications et ce, tout en maintenant un niveau de propriétés équivalent : à la fois dans la sauce de couchage proprement dite, en terme de viscosité à haut et bas gradient de cisaillement (viscosité Brookfield et Haake), mais aussi au niveau de la feuille de papier en termes de rétention d'eau et d'imprimabilité. As shown by the last 3 cited documents, the implementation of particles made by reactive extrusion in paper coating coatings, allows to substitute in part the synthetic binders commonly used in such applications and this, while maintaining an equivalent level of properties: both in the actual coating color, in terms of high and low shear rate viscosity (Brookfield viscosity and Haake), but also at the paper sheet in terms of water retention and printability.
En outre, l'ensemble des documents précités se focalise sur l'amidon comme unique matière subissant l'opération d'extrusion réactive. Or, du point de vue de l'application finale où l'amidon est la plupart du temps destiné à être mélangé à d'autres composants, il est intéressant d'envisager l'extrusion réactive d'une composition contenant au moins une matière amylacée et au moins un autre composant. On entend par là que la matière amylacée est introduite dans l'extrudeuse en mélange avec au moins un autre composant et / ou qu'il y a introduction de manière distincte dans l'extrudeuse d'au moins une matière amylacée et d'au moins un autre composant. In addition, all the aforementioned documents focuses on starch as the sole material undergoing the reactive extrusion operation. However, from the point of view of the final application where the starch is mostly intended to be mixed with other components, it is interesting to consider the reactive extrusion of a composition containing at least one starchy material. and at least one other component. By this is meant that the starchy material is introduced into the extruder in admixture with at least one other component and / or that there is distinctly introduced in the extruder at least one starchy material and at least one another component.
L'autre composant est ici choisi parmi la cellulose, la lignine, la carboxyméthylcellulose (CMC), l'hémicellulose, le gluten, les protéines et notamment les protéines de pois, le guar, le xanthane, la carraghénane, les alginates, le chitosane, le cassia, la tamarin, la gélatine, les lipides, les triglycérides, les acides gras insaturés ou non, les algues et les micro-algues. The other component is here chosen from cellulose, lignin, carboxymethylcellulose (CMC), hemicellulose, gluten, proteins and especially pea proteins, guar, xanthan, carrageenan, alginates, chitosan , cassia, tamarind, gelatin, lipids, triglycerides, unsaturated fatty acids or not, algae and micro-algae.
Un des mérites de la Demanderesse est d'avoir su démontrer que l'extrusion réactive d'au moins une matière amylacée avec au moins un autre composant choisi dans la liste précitée était réalisable du point de vue industriel. One of the merits of the Applicant is to have demonstrated that the reactive extrusion of at least one starchy material with at least one other component selected from the aforementioned list was feasible from an industrial point of view.
Aussi, un premier objet de la présente invention consiste en un procédé de fabrication de particules constituées d'au moins une matière amylacée, ledit procédé comprenant : a) au moins une étape d'extrusion d'au moins une matière amylacée et d'au moins un autre composant, en présence d'au moins un agent réticulant et d'au moins un solvant et/ou plastifiant, Also, a first object of the present invention consists in a process for producing particles consisting of at least one starchy material, said process comprising: a) at least one step of extruding at least one starchy material and from at least one other component, in the presence of at least one crosslinking agent and at least one solvent and / or plasticizer,
b) éventuellement une étape de granulation,  b) optionally a granulation step,
c) éventuellement une étape de broyage, d) éventuellement une étape de mise en dispersion dans un solvant, l'autre composant étant choisi parmi la cellulose, la lignine, la carboxyméthylcellulose (CMC), l'hémicellulose, le gluten, les protéines et notamment les protéines de pois, le guar, le xanthane, la carraghénane, les alginates, le chitosane, le cassia, la tamarin, la gélatine, les lipides, les triglycérides, les acides gras insaturés ou non, les algues et les micro-algues. c) optionally a grinding stage, d) optionally a dispersing step in a solvent, the other component being chosen from cellulose, lignin, carboxymethylcellulose (CMC), hemicellulose, gluten, proteins and in particular pea proteins, guar , xanthan, carrageenan, alginates, chitosan, cassia, tamarind, gelatin, lipids, triglycerides, unsaturated fatty acids or not, algae and microalgae.
De plus, la Demanderesse est parvenue, en identifiant et en régulant certains paramètres de son procédé, à obtenir des produits particulièrement avantageux au niveau de leur application. Ceci est notamment réalisé à travers le contrôle fin du phénomène de déstructuration de la matière amylacée et de sa teneur en phase cristalline. Selon une première variante, on parvient à un tel contrôle lorsque le solvant et/ou plastifiant est présent à raison d'au moins 35 %, préférentiellement d'au moins 40 %, très préférentiellement d'au moins 45 %, et de manière la plus préférée d'au moins 50 % en poids dans l'extrudat au moment où est introduit l'agent réticulant dans l'extrudeuse. On précise que l'extrudat désigne la totalité de la matière présente dans l'extrudeuse. In addition, the Applicant has managed, by identifying and regulating certain parameters of his process, to obtain particularly advantageous products in their application. This is in particular achieved through the fine control of the phenomenon of destructuring of the starchy material and its content in the crystalline phase. According to a first variant, such control is obtained when the solvent and / or plasticizer is present in a proportion of at least 35%, preferably at least 40%, very preferably at least 45%, and so the more preferably at least 50% by weight in the extrudate at the time the crosslinking agent is introduced into the extruder. It is specified that the extrudate designates all of the material present in the extruder.
Dans une autre version de l'invention, la compétition entre les mécanismes précités est gérée par l'introduction d'un catalyseur alcalin, qui participe à la déstructuration. Dans ce cas de figure, l'étape d'extrusion est réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un catalyseur alcalin. On préférera alors introduire l'agent réticulant avant ledit catalyseur alcalin dans le milieu réactionnel : ceci permet de disperser efficacement l'agent réticulant dans la matière. Le catalyseur alcalin est alors choisi parmi les oxydes et hydroxydes alcalins et alcalino-terreux. De manière générale, l'étape a) d'extrusion est réalisée dans une extrudeuse : ce dispositif est le lieu de forces de cisaillement importantes qui s'appliquent à l'amidon. En outre, cette étape est réalisée à une température au moins égale à 60 'C, préférentiellement au moins 70 °C, très préférentiellement au moins 80 °C, mais dans tous les cas à une température inférieure à la température de dégradation de la matière amylacée ; le choix de cette température relève des compétences normales de l'homme du métier, au regard des caractéristiques physico-chimique des matières mises en œuvre. Le procédé génère une pression comprise entre 5 bars et 150 bars. L'étape a) d'extrusion est réalisée par introduction dans l'extrudeuse de la matière amylacée, de l'autre composant, de l'agent réticulant et d'un solvant et/ou plastifiant. In another version of the invention, the competition between the aforementioned mechanisms is managed by the introduction of an alkaline catalyst, which participates in the destructuration. In this case, the extrusion step is performed by introducing into the extruder an alkaline catalyst. It will then be preferred to introduce the crosslinking agent before said alkaline catalyst into the reaction medium: this effectively disperses the crosslinking agent in the material. The alkaline catalyst is then chosen from alkali and alkaline earth oxides and hydroxides. In general, the extrusion step a) is carried out in an extruder: this device is the site of important shearing forces that apply to the starch. In addition, this step is carried out at a temperature of at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C, very preferably at least 80 ° C, but in all cases at a temperature below the degradation temperature of the material starchy; choosing this temperature is a skill normal to those skilled in the art, with regard to the physico-chemical characteristics of the materials used. The process generates a pressure of between 5 bar and 150 bar. The extrusion step a) is carried out by introducing into the extruder the starchy material, the other component, the crosslinking agent and a solvent and / or plasticizer.
La matière amylacée est introduite en général en pied d'extrudeuse (i.e. en zone 1 comme indiqué dans la partie expérimentale), mais peut également être introduite dans n'importe quelle zone à l'exclusion de la dernière. Cette introduction peut être réalisée par insertion gravimétrique par le dessus de l'extrudeuse ou via l'emploi de systèmes d'introduction spécifiques connus de l'homme de l'art comme des « side- feeder » par exemple. La matière amylacée peut être introduite en mélange avec une autre matière amylacée et / ou en mélange avec l'autre composant. Ce mélange est donc introduit en général en zone 1 , mais peut l'être également dans toute zone à l'exclusion de la dernière. A ce titre, le mélange peut être obtenu par homogénéisation dans un dispositif du type « dry-blend ». The starchy material is generally introduced at the bottom of the extruder (i.e. in zone 1 as indicated in the experimental section), but may also be introduced into any zone other than the latter. This introduction can be achieved by gravimetric insertion from above the extruder or by the use of specific introduction systems known to those skilled in the art such as "side-feeder" for example. The starchy material may be introduced in admixture with another starchy material and / or in admixture with the other component. This mixture is therefore generally introduced in zone 1, but can be introduced in any zone other than the latter. As such, the mixture can be obtained by homogenization in a device of the "dry-blend" type.
La matière amylacée peut enfin être introduite en combinaison avec une autre matière amylacée et avec l'autre constituant, mais pas sous la forme d'un mélange. Ceci signifie que les ingrédients sont soit introduits dans la même zone (mais pas en mélange) à l'exception de la dernière zone, soit dans des zones distinctes. The starchy material may finally be introduced in combination with another starchy material and with the other component, but not in the form of a mixture. This means that the ingredients are either introduced in the same zone (but not in a mixture) except for the last zone, or in separate zones.
Dans tous les cas, lorsque les ingrédients sont introduits de manière séparée, ils le sont à partir de systèmes de dosages classiques bien connus de l'homme du métier. In all cases, when the ingredients are introduced separately, they are introduced from conventional dosing systems well known to those skilled in the art.
L'étape a) d'extrusion est réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un solvant et/ou plastifiant choisi parmi l'eau et les solvants hydroalcooliques. Préférentiellement il s'agit de l'eau. Ce solvant est employé pour déstructurer la fraction amylacée et peut être introduit dans n'importe quelle zone de l'extrudeuse. Plus il est ajouté vers la fin de l'extrudeuse, plus la durée et donc le taux de déstructuration seront limités. Il est également possible d'envisager des systèmes où le solvant est injecté avant l'introduction de la matière amylacée dans l'extrudeuse. Dans une autre variante du procédé, le solvant, la matière amylacée et l'autre composant sont introduits simultanément sous forme de dispersion aqueuse de matière amylacée de type « slurry ». L'étape a) d'extrusion est aussi réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un agent réticulant choisi parmi le trimétaphosphate de sodium, le glyoxal, les diépoxydes, les diisocyanates hydrosolubles, et est préférentiellement le trimétaphosphate de sodium. L'agent réticulant représente de 0,1 % à 10 % en poids sec par rapport au poids sec de matière amylacée mise en œuvre. La zone d'introduction dudit agent et en particulier sa position relative par rapport à la zone d'introduction du solvant (notamment l'eau) est un paramètre critique dans l'optique de la maîtrise de la compétition entre la déstructuration de la matière amylacée et de la réaction de réticulation entre les fonctions nucléophiles portées éventuellement par la matière amylacée et au moins un des autres composants. The extrusion step a) is carried out by introducing into the extruder a solvent and / or plasticizer chosen from water and hydroalcoholic solvents. Preferentially it is water. This solvent is used to destructure the starch fraction and can be introduced into any zone of the extruder. The more it is added towards the end of the extruder, the more the duration and thus the rate of destructuring will be limited. It is also possible to envisage systems where the solvent is injected before the introduction of the starchy material in the extruder. In another variant of the process, the solvent, the starchy material and the other component are introduced simultaneously in the form of an aqueous dispersion of starchy material of the "slurry" type. The extrusion step a) is also carried out by introduction into the extruder of a crosslinking agent chosen from sodium trimetaphosphate, glyoxal, diepoxides and water-soluble diisocyanates, and is preferably sodium trimetaphosphate. The crosslinking agent represents from 0.1% to 10% by dry weight relative to the dry weight of starch material used. The zone of introduction of said agent and in particular its relative position with respect to the zone of introduction of the solvent (in particular the water) is a critical parameter in the optics of the control of the competition between the destructuration of the amylaceous material and the crosslinking reaction between the nucleophilic functions carried by the starchy material and at least one of the other components.
La matière amylacée peut être choisie parmi les « amidons granulaires ». On entend ici par « amidon granulaire », un amidon natif ou modifié physiquement, chimiquement ou par voie enzymatique, ayant conservé, au sein des granules d'amidon, une structure semi-cristalline similaire à celle mise en évidence dans les grains d'amidon présents naturellement dans les organes et tissus de réserve des végétaux supérieurs, en particulier dans les graines de céréales, les graines de légumineuses, les tubercules de pomme de terre ou de manioc, les racines, les bulbes, les tiges et les fruits. Cet état semi-cristallin est essentiellement dû aux macromolécules d'amylopectine, l'un des deux constituants principaux de l'amidon. A l'état natif, les grains d'amidon présentent un taux de cristallinité qui varie de 15 % à 45 %, et qui dépend essentiellement de l'origine botanique de l'amidon et du traitement éventuel qu'il a subi. L'amidon granulaire, placé sous lumière polarisée, présente une croix noire caractéristique, dite croix de Malte, typique de l'état granulaire. The starchy material may be chosen from "granular starches". The term "granular starch" is used herein to mean a starch which is native or physically modified, chemically or enzymatically, and which has retained, within the starch granules, a semicrystalline structure similar to that evidenced in starch grains. naturally occurring in reserve organs and tissues of higher plants, particularly in cereal grains, legume seeds, potato or cassava tubers, roots, bulbs, stems and fruits. This semi-crystalline state is essentially due to macromolecules of amylopectin, one of the two main constituents of starch. In the native state, the starch grains have a degree of crystallinity which varies from 15% to 45%, and which essentially depends on the botanical origin of the starch and the possible treatment that it has undergone. Granular starch, placed under polarized light, has a characteristic black cross, so-called Maltese cross, typical of the granular state.
Selon l'invention, l'amidon granulaire peut provenir de toutes origines botaniques, y compris un amidon granulaire riche en amylose ou, inversement, riche en amylopectine (waxy). Il peut s'agir d'amidon natif de céréales telles que le blé, le maïs, l'orge, l'amarante, le triticale, le sorgo ou le riz, de tubercules tels que la pomme de terre ou le manioc, ou de légumineuses telles que le pois, le haricot mango et le soja, et de mélanges de tels amidons. Selon une variante, l'amidon granulaire est un amidon hydrolysé par voie acide, oxydante ou enzymatique, ou un amidon oxydé. Il peut s'agir d'un amidon communément appelé amidon fluidifié, ou d'une dextrine blanche. According to the invention, the granular starch can come from all botanical origins, including a granular starch rich in amylose or conversely, rich in amylopectin (waxy). It may be native cereal starch such as wheat, maize, barley, amaranth, triticale, sorghum or rice, tubers such as potatoes or cassava, or legumes such as peas, mango beans and soybeans, and mixtures of such starches. According to one variant, the granular starch is an acid hydrolyzed, oxidizing or enzymatic starch, or an oxidized starch. It can be a starch commonly called fluidized starch, or a white dextrin.
Selon une autre variante, il peut s'agir également d'un amidon modifié par voie physico-chimique mais ayant essentiellement conservé la structure de l'amidon natif de départ, comme notamment les amidons estérifiés et/ou éthérifiés, en particulier modifiés par acétylation, hydroxypropylation, cationisation, réticulation, phosphatation, ou succinylation, ou les amidons traités en milieu aqueux à basse température (en anglais « annealing »). De préférence, l'amidon granulaire est un amidon natif, hydrolysé, oxydé ou modifié, en particulier de maïs, de blé, de pois ou de pomme de terre. According to another variant, it may also be a starch modified physico-chemically but having essentially retained the structure of the native starch starting, such as in particular esterified and / or etherified starches, in particular modified by acetylation , hydroxypropylation, cationization, crosslinking, phosphatation, or succinylation, or starches treated in aqueous medium at low temperature (in English "annealing"). Preferably, the granular starch is a native, hydrolysed, oxidized or modified starch, in particular corn, wheat, peas or potato.
L'amidon granulaire présente généralement un taux de solubles à 20^ dans l'eau déminéralisée, inférieur à 5 % en masse. Il est de préférence quasiment insoluble dans l'eau froide. Granular starch generally has a solubility level of 20% in demineralized water, less than 5% by weight. It is preferably almost insoluble in cold water.
Selon une seconde variante, la matière amylacée peut être un amidon hydrosoluble, pouvant provenir aussi de toutes origines botaniques, y compris un amidon hydrosoluble riche en amylose ou, inversement, riche en amylopectine (waxy). Cet amidon hydrosoluble peut être introduit en remplacement partiel ou total de l'amidon granulaire. According to a second variant, the starchy material may be a water-soluble starch, which may also come from all botanical origins, including a water-soluble starch rich in amylose or, conversely, rich in amylopectin (waxy). This water-soluble starch can be introduced as a partial or total replacement of the granular starch.
On entend au sens de l'invention par « amidon hydrosoluble», tout composant amylacé présentant à 20 ^ et sous agitation mécanique pendant 24 heures, une fraction soluble dans de l'eau déminéralisée au moins égale à 5 % en poids. Cette fraction soluble est de préférence supérieure à 20 % en poids, et en particulier supérieure à 50 % en poids. Bien entendu, l'amidon hydrosoluble peut être totalement soluble dans l'eau déminéralisée (fraction soluble = 100 %). De tels amidons hydrosolubles peuvent être obtenus par prégélatinisation sur tambour, par prégélatinisation sur extrudeuse, par atomisation d'une suspension ou d'une solution amylacée, par précipitation par un non-solvant, par cuisson hydrothermique, par fonctionnalisation chimique ou autre. Il s'agit en particulier d'un amidon prégélatinisé, extrudé ou atomisé, d'une dextrine hautement transformée (appelée aussi dextrine jaune), d'une maltodextrine, d'un amidon fonctionnalisé ou d'un mélange quelconque de ces produits. For the purposes of the invention, the term "water-soluble starch" means any starchy component having at 20 ° and under mechanical stirring for 24 hours, a fraction soluble in demineralised water at least equal to 5% by weight. This soluble fraction is preferably greater than 20% by weight, and in particular greater than 50% by weight. Of course, the water-soluble starch can be totally soluble in demineralized water (soluble fraction = 100%). Such water-soluble starches can be obtained by pregelatinization on a drum, by pregelatinization on an extruder, by spraying a suspension or a starch solution, by precipitation with a non-solvent, by hydrothermal cooking, by chemical functionalization or the like. It is in particular a pregelatinized, extruded or atomized starch, a highly converted dextrin (also called yellow dextrin), a maltodextrin, a functionalized starch or any mixture of these products.
Les amidons prégélatinisés peuvent être obtenus par traitement hydro-thermique de gélatinisation d'amidons natifs ou d'amidons modifiés, en particulier par cuisson vapeur, cuisson jet-cooker, cuisson sur tambour, cuisson dans des systèmes de malaxeur / extrudeur puis séchage par exemple en étuve, par air chaud sur lit fluidisé, sur tambour rotatif, par atomisation, par extrusion ou par lyophilisation. De tels amidons présentent généralement une solubilité dans l'eau déminéralisée à 20 °C supérieure à 5 % en poids et plus généralement comprise entre 10 % et 100 %, et un taux de cristallinité en amidon inférieur à 15 % (en intensité de diffraction RX), généralement inférieur à 5 %, et le plus souvent inférieur à 1 %, voire nul. A titre d'exemple, on peut citer les produits fabriqués et commercialisés par la Demanderesse sous le nom de marque PREGEFLO®. The pregelatinized starches may be obtained by hydrothermal treatment of gelatinization of native starches or modified starches, in particular by steam cooking, jet-cooker cooking, drum cooking, cooking in kneader / extruder systems, then drying for example. in an oven, by hot air on a fluidized bed, on a rotating drum, by atomization, by extrusion or by lyophilization. Such starches generally have a solubility in demineralized water at 20 ° C. of greater than 5% by weight and more generally of between 10% and 100%, and a starch crystallinity level of less than 15% (in X-ray diffraction intensity). ), generally less than 5%, and most often less than 1%, or even zero. By way of example, mention may be made of the products manufactured and marketed by the Applicant under the brand name PREGEFLO®.
Les dextrines hautement transformées font également partie des matières amylacées qui peuvent être mises en œuvre dans le cadre de l'invention. Elles peuvent être préparées à partir d'amidons natifs ou modifiés, par dextrinification en milieu acide peu hydraté. Il peut s'agir en particulier de dextrines blanches solubles ou de dextrines jaunes. A titre d'exemple, on peut citer les produits STABILYS® A 053 ou TACKIDEX® C 072, fabriqués et commercialisés par la Demanderesse. De telles dextrines présentent dans l'eau déminéralisée à 20 qC, une solubilité comprise généralement entre 10 % et 95 % en poids et une cristallinité en amidon inférieure à 15 %, généralement inférieure à 5 %. The highly converted dextrins are also part of the starchy materials that can be used in the context of the invention. They can be prepared from native or modified starches, by dextrinification in acid medium with little hydration. It may be in particular soluble white dextrins or yellow dextrins. By way of example, mention may be made of STABILYS® A 053 or TACKIDEX® C 072 products, manufactured and marketed by the Applicant. Such dextrins have, in demineralized water at 20 q C, a solubility comprised generally between 10% and 95% by weight and a starch crystallinity 15%, generally less than 5%.
Les maltodextrines et sirops de glucose déshydratés conviennent aussi à la présente invention. Ils peuvent être obtenus par hydrolyse acide, oxydante ou enzymatique d'amidons en milieu aqueux. Ils peuvent présenter en particulier un dextrose équivalent (DE) compris entre 0,5 et 40, de préférence entre 0,5 et 20 et mieux encore entre 0,5 et 12. De telles maltodextrines ou sirops de glucose déshydratés sont par exemple fabriqués et commercialisés par la Demanderesse sous l'appellation commerciale GLUCIDEX® et présentent une solubilité dans l'eau déminéralisée à 20°C généralement supérieure à 90 %, voire proche de 100 %, et une cristallinité en amidon généralement inférieure à 5 % et d'ordinaire quasiment nulle. Maltodextrins and dehydrated glucose syrups are also suitable for the present invention. They can be obtained by acid, oxidative or enzymatic hydrolysis of starches in an aqueous medium. They may have in particular an equivalent dextrose (DE) of between 0.5 and 40, preferably between 0.5 and 20 and better still between 0.5 and 12. Such maltodextrins or glucose syrups dehydrated are for example manufactured and marketed by the Applicant under the trade name GLUCIDEX® and have a solubility in demineralized water at 20 ° C generally greater than 90% or even close to 100%, and a crystallinity in starch generally less than 5% and usually almost zero.
Les amidons fonctionnalisés peuvent être obtenus à partir d'un amidon natif ou modifié. La fonctionnalisation peut par exemple être réalisée par estérification ou éthérification à un niveau suffisamment élevé pour leur conférer une solubilité dans l'eau. De tels amidons fonctionnalisés présentent une fraction soluble, telle que définie ci-dessus, supérieure à 5 %, de préférence supérieure à 10 %, mieux encore supérieure à 50%. The functionalized starches can be obtained from a native or modified starch. The functionalization can for example be carried out by esterification or etherification at a sufficiently high level to confer a solubility in water. Such functionalized starches have a soluble fraction, as defined above, greater than 5%, preferably greater than 10%, more preferably greater than 50%.
La fonctionnalisation peut s'obtenir en particulier par acétylation en phase aqueuse avec de l'anhydride acétique, par réaction avec des anhydrides mixtes, par hydroxypropylation en phase colle, par cationisation en phase sèche ou phase colle, par anionisation en phase sèche ou phase colle par phosphatation ou succinylation. Les amidons hautement fonctionnalisés hydrosolubles obtenus peuvent présenter un degré de substitution compris entre 0,01 et 3, et mieux encore compris entre 0,05 et 1 . De préférence, les réactifs de modification ou de fonctionnalisation de l'amidon sont d'origine renouvelable. The functionalization can be obtained in particular by acetylation in aqueous phase with acetic anhydride, by reaction with mixed anhydrides, by hydroxypropylation in the glue phase, by cationization in dry phase or glue phase, by anionization in dry phase or glue phase. by phosphatation or succinylation. The water-soluble high functionalized starches obtained may have a degree of substitution of between 0.01 and 3, and more preferably between 0.05 and 1. Preferably, the reagents for modifying or functionalizing the starch are of renewable origin.
Selon une autre variante avantageuse, l'amidon hydrosoluble est un amidon hydrosoluble de maïs, de blé ou de pois, ou un dérivé hydrosoluble de ceux-ci. De plus, il présente avantageusement une faible teneur en eau, généralement inférieure à 10 %, de préférence inférieure à 5 %, en particulier inférieure à 2,5 % en poids, et idéalement inférieure à 0,5 %, voire inférieure à 0,2 % en poids. According to another advantageous variant, the water-soluble starch is a water-soluble starch of corn, wheat or peas, or a water-soluble derivative thereof. In addition, it advantageously has a low water content, generally less than 10%, preferably less than 5%, in particular less than 2.5% by weight, and ideally less than 0.5%, or even less than 0%, 2% by weight.
Selon une troisième variante, le composant amylacé sélectionné pour la préparation de la composition est un amidon organomodifié, de préférence organosoluble, pouvant provenir aussi de toutes origines botaniques, y compris un amidon organomodifié, de préférence organosoluble, riche en amylose ou, inversement, riche en amylopectine (waxy). Cet amidon organosoluble peut être introduit en remplacement partiel ou total de l'amidon granulaire ou de l'amidon hydrosoluble. On entend au sens de l'invention par « amidon organomodifié», tout composant amylacé autre qu'un amidon granulaire ou un amidon hydrosoluble selon les définitions données ci-avant. De préférence, cet amidon organomodifié est quasiment amorphe, c'est à dire présentant un taux de cristallinité en amidon inférieur à 5 %, généralement inférieur à 1 % et notamment nul. Il est aussi de préférence « organosoluble », c'est à dire présentant à 20 °C, une fraction soluble dans un solvant choisi parmi l'éthanol, l'acétate d'éthyle, l'acétate de propyle, l'acétate de butyle, le carbonate de diéthyle, le carbonate de propylène, le glutarate de diméthyle, le citrate de triéthyle, les esters dibasiques, le diméthylsulfoxide (DMSO), le diméthylisosorbide, le triacétate de glycérol, le diacétate d'isosorbide, le dioléate d'isosorbide et les esters méthyliques d'huiles végétales, au moins égale à 5 % en poids. Cette fraction soluble est de préférence supérieure à 20 % en poids et en particulier supérieure à 50 % en poids. Bien entendu, l'amidon organosoluble peut être totalement soluble dans l'un ou plusieurs des solvants indiqués ci-dessus (fraction soluble = 100%). According to a third variant, the amylaceous component selected for the preparation of the composition is an organomodified starch, preferably organosoluble, which may also come from all botanical origins, including an organomodified starch, preferably organosoluble, rich in amylose or, conversely, rich in amylopectin (waxy). This organosoluble starch may be introduced as partial or total replacement of the granular starch or of the water-soluble starch. For the purposes of the invention, the term "organomodified starch" means any starchy component other than a granular starch or a water-soluble starch according to the definitions given above. Preferably, this organomodified starch is almost amorphous, that is to say having a starch crystallinity level of less than 5%, generally less than 1% and especially zero. It is also preferably "organosoluble", that is to say having at 20 ° C, a fraction soluble in a solvent selected from ethanol, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate , diethyl carbonate, propylene carbonate, dimethyl glutarate, triethyl citrate, dibasic esters, dimethyl sulfoxide (DMSO), dimethyl isosorbide, glycerol triacetate, isosorbide diacetate, isosorbide dioleate and methyl esters of vegetable oils, at least equal to 5% by weight. This soluble fraction is preferably greater than 20% by weight and in particular greater than 50% by weight. Of course, the organosoluble starch may be totally soluble in one or more of the solvents indicated above (soluble fraction = 100%).
L'amidon organomodifié peut être utilisé selon l'invention sous forme solide, y compris présentant une teneur en eau peu élevée, à savoir inférieure à 10 % en poids. Elle peut notamment être inférieure à 5 %, en particulier inférieure à 2,5 % en poids et idéalement inférieure à 0,5 %, voire inférieure à 0,2 % en poids. The organomodified starch may be used according to the invention in solid form, including having a low water content, ie less than 10% by weight. It may especially be less than 5%, in particular less than 2.5% by weight and ideally less than 0.5%, or even less than 0.2% by weight.
L'amidon organomodifié utilisable dans la composition selon l'invention peut être préparé par une fonctionnalisation des amidons natifs ou modifiés tels que ceux présentés ci-avant. Cette fonctionnalisation peut par exemple être réalisée par estérification ou éthérification à un niveau suffisamment élevé pour le rendre essentiellement amorphe et pour lui conférer une insolubilité dans l'eau et de préférence une solubilité dans l'un des solvants organiques ci-dessus. De tels amidons fonctionnalisés présentent une fraction soluble, telle que définie ci-dessus, supérieure à 5 %, de préférence supérieure à 10 %, mieux encore supérieure à 50 %. The organomodified starch that can be used in the composition according to the invention can be prepared by functionalization of the native or modified starches such as those presented above. This functionalization can for example be carried out by esterification or etherification at a sufficiently high level to make it essentially amorphous and to confer on it an insolubility in water and preferably a solubility in one of the organic solvents above. Such functionalized starches have a soluble fraction, as defined above, greater than 5%, preferably greater than 10%, more preferably greater than 50%.
La fonctionnalisation peut s'obtenir en particulier par acétylation en phase solvant par l'anhydride acétique, greffage, par exemple en phase solvant ou par extrusion réactive d'anhydrides d'acides, d'anhydrides mixtes, de chlorures d'acides gras, d'oligomères de caprolactones ou de lactides, hydroxypropylation et réticulation en phase colle, cationisation et réticulation en phase sèche ou en phase colle, anionisation par phosphatation ou succinylation, et réticulation en phase sèche ou en phase colle, silylation, télomérisation au butadiène. Ces amidons hautement fonctionnalisés organomodifiés, de préférence organosolubles, peuvent être en particulier des acétates d'amidons, des dextrines, des maltodextrines des sirops de glucose déshydratés ou des esters gras de ces matières amylacées (amidons, dextrines, maltodextrines des sirops de glucose déshydratés) avec des chaînes grasses de 4 à 22 carbones, l'ensemble de ces produits présentant de préférence un degré de substitution (DS) compris entre 0,5 et 3,0, de préférence compris entre 0,8 et 2,8 et notamment compris entre 1 ,0 et 2,7. The functionalization can be obtained in particular by acetylation in the solvent phase with acetic anhydride, grafting, for example in the solvent phase or by reactive extrusion of acid anhydrides, mixed anhydrides, fatty acid chlorides, oligomers of caprolactones or lactides, hydroxypropylation and crosslinking in glue phase, cationization and crosslinking in the dry phase or in the glue phase, anionization by phosphatation or succinylation, and crosslinking in the dry phase or in the glue phase, silylation, butadiene telomerization. These organomodified, preferably organosoluble, highly functionalized starches can be, in particular, starch acetates, dextrins, maltodextrins of dehydrated glucose syrups or fatty esters of these starchy materials (starches, dextrins, maltodextrins of dehydrated glucose syrups). with fatty chains of 4 to 22 carbons, all of these products preferably having a degree of substitution (DS) of between 0.5 and 3.0, preferably of between 0.8 and 2.8, and in particular of between 1, 0 and 2.7.
Il peut s'agir, par exemple, d'hexanoates, d'octanoates, de décanoates, de laurates, de palmitates, d'oléates et de stéarates d'amidon, de dextrines, de maltodextrines, de sirops de glucose déshydratés, en particulier présentant un DS compris entre 0,8 et 2,8. Selon une autre variante avantageuse, l'amidon organomodifié est un amidon organomodifié de maïs, de blé ou de pois ou un dérivé organomodifié de ceux-ci. Dans tous les cas, la teneur en matière sèche de matière amylacée dans l'extrudeuse est au moins égale à 40 %, préférentiellement au moins 50 %, très préférentiellement au moins 60 % en poids sec du contenu de l'extrudeuse. It may be, for example, hexanoates, octanoates, decanoates, laurates, palmitates, oleates and stearates of starch, dextrins, maltodextrins, dehydrated glucose syrups, in particular having a DS between 0.8 and 2.8. According to another advantageous variant, the organomodified starch is an organomodified starch of corn, wheat or peas or an organomodified derivative thereof. In all cases, the dry matter content of starchy material in the extruder is at least 40%, preferably at least 50%, very preferably at least 60% by dry weight of the extruder contents.
L'étape facultative b) du procédé selon l'invention consiste à granuler l'extrudat en sortie d'extrudeuse. Cette opération est réalisée par tous les moyens disponibles permettant de granuler. Optional step b) of the process according to the invention comprises granulating the extrudate at the extruder outlet. This operation is performed by all available means for granulating.
La granulation est ensuite suivie d'une étape facultative c) de broyage, notamment une étape de broyage mécanique sur un solide, de broyage mécanique après dispersion dans un solvant eau ou hydroalcoolique, suivi alors d'une étape d'extraction du solide (par exemple par lyophilisation), ou de broyage cryogénique, l'objectif de ce traitement étant d'opérer une diminution des tailles de particules des granulés issus de l'étape précédente. Enfin, et de manière optionnelle, les granulés issus de l'étape b) ou les particules broyées issues de l'étape c) peuvent être dispersés dans l'eau ou un solvant hydroalcoolique, préférentiellement dans l'eau. D'autres objets de la présente invention sont constitués par : The granulation is then followed by an optional step c) grinding, in particular a step of mechanical grinding on a solid, mechanical grinding after dispersion in a water or aqueous-alcoholic solvent, followed by a step of extraction of the solid (by example by lyophilization), or cryogenic grinding, the objective of this treatment being to make a decrease in the particle sizes of the granules from the previous step. Finally, and optionally, the granules from step b) or the ground particles from step c) can be dispersed in water or a hydroalcoholic solvent, preferably in water. Other objects of the present invention are constituted by:
- l'extrudat obtenu par le procédé selon l'invention où on n'a mis en œuvre que l'étape a), the extrudate obtained by the process according to the invention in which only step a) has been used,
- les granulés obtenus par le procédé selon l'invention dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et b),  the granules obtained by the process according to the invention in which only steps a) and b) have been implemented,
- les particules broyées obtenues par le procédé selon l'invention dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et c), et éventuellement l'étape b) intermédiaire,  the crushed particles obtained by the process according to the invention in which only steps a) and c) have been implemented, and optionally step b) intermediate,
- les dispersions obtenues par le procédé selon l'invention dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et d), et éventuellement les étapes intermédiaires b) et c).  the dispersions obtained by the process according to the invention in which only steps a) and d) have been implemented, and possibly intermediate steps b) and c).
Un autre objet de la présente invention porte sur les comprimés, pastilles, ou produits obtenus par mise en forme des particules broyées décrites plus haut, lesdites particules étant éventuellement additivées d'un principe actif avant la mise en forme. Another subject of the present invention relates to tablets, pellets, or products obtained by shaping the ground particles described above, said particles optionally being additive of an active ingredient before forming.
Un dernier objet de la présente invention concerne l'utilisation des particules broyées et des dispersions évoquées plus haut, ainsi que des comprimés, pastilles et produits indiqués ci-dessus, dans la fabrication de films humides, dans la fabrication du papier et dans la fabrication de sauces de couchage, dans le domaine des médicaments comme vecteur de principe actif, dans la cosmétologie, dans l'agriculture et l'horticulture, dans la nutrition humaine et animale, dans la fabrication de mélanges avec des polymères synthétiques. A final subject of the present invention relates to the use of the ground particles and dispersions mentioned above, as well as tablets, tablets and products indicated above, in the manufacture of wet films, in the manufacture of paper and in the manufacture of coating sauces, in the field of drugs as a carrier of active principle, in cosmetology, in agriculture and horticulture, in human and animal nutrition, in the manufacture of mixtures with synthetic polymers.
Les exemples qui suivent permettent de mieux appréhender la présente invention, sans pour autant en limiter la portée. EXEMPLES The following examples make it possible to better understand the present invention without limiting its scope. EXAMPLES
Concrètement, différents profils de vis peuvent être employés pour maîtriser l'énergie thermomécanique spécifique transmise à la matière et ainsi contrôler la compétition entre déstructuration de l'amidon et réactions de réticulation. Concretely, different screw profiles can be used to control the specific thermomechanical energy transmitted to the material and thus control the competition between destructure of the starch and crosslinking reactions.
Un profil de vis est défini à travers les différentes zones qui constituent ladite vis. Chaque zone (Z) est constituée d'un élément particulier (P) assurant notamment le transport ou le cisaillement selon un certain angle de la matière qui y transite. Chaque zone est également associée à une température particulière (T). A screw profile is defined through the different zones that constitute said screw. Each zone (Z) consists of a particular element (P) ensuring in particular the transport or the shearing at a certain angle of the material passing through it. Each zone is also associated with a particular temperature (T).
Pour les éléments, on utilise les notations suivantes : For elements, we use the following notations:
T : éléments de convoyage à différents pas de vis T: conveying elements with different screw threads
M : éléments de mélange très dispersifs avec une très faible composante de cisaillement  M: highly dispersive mixing elements with a very low shear component
C : inclut tous les éléments dont la composante de cisaillement est élevée, c'est-à- dire tous les éléments de cisaillement à 30 45 60 et 90 0 en pas direct, et aussi 30 45 60 0 en pas inverse et éléments de transport ou mélange à pas inverse. Exemple de mélange d'amidon de pois et amidon de maïs waxy réticulé au trimétaphosphate de sodium pour une application de type relarqaqe, diffusion maîtrisée de principes actifs ou diqestibilité contrôlée C: includes all elements with a high shear component, ie all shear elements at 30 45 60 and 90 0 in direct steps, and also 45 45 60 0 in reverse order and transport elements or reverse mixing. Example of a mixture of pea starch and waxy corn starch crosslinked with sodium trimetaphosphate for a relarqaqe type application, controlled diffusion of active ingredients or controlled diquisibility
Un mélange d'amidon natif de pois dont la teneur en eau est égale à 13 % (amidon) et d'amidon de maïs waxy dont la teneur en eau est égale à 12 % (composé B) est introduit dans une extrudeuse au moyen d'une alimentation volumétrique. Le mélange peut être introduit dans la zone 1 de l'extrudeuse qui dispose de 15 zones. La vitesse de vis est fixée à 500 tours / minute. A mixture of native pea starch with a water content of 13% (starch) and waxy corn starch with a moisture content of 12% (compound B) is introduced into an extruder using a volumetric power supply. The mixture can be introduced into zone 1 of the extruder which has 15 zones. The screw speed is set at 500 rpm.
L'eau ainsi que le réticulant (dans ce cas le trimétaphosphate de sodium) sont alors ajoutés au niveau de la zone 2, au moyen d'une pompe piston. Au niveau de la zone 9, on introduit une solution d'hydroxyde de sodium.  The water and the crosslinking agent (in this case sodium trimetaphosphate) are then added at zone 2 by means of a piston pump. At zone 9, a solution of sodium hydroxide is introduced.
Un tel procédé est appelé « procédé 1 », permettant d'obtenir des mélanges homogènes (voir figure 1/3). Ce mélange peut également être réalisé par introduction dissociée sans réticulation du composé B, permettant l'incorporation du composé B dans le mélange : « procédé 2 » (voir figure 2/3). Such a process is called "method 1", making it possible to obtain homogeneous mixtures (see FIG. 1/3). This mixture can also be carried out by dissociated introduction without crosslinking of compound B, allowing incorporation of compound B into the mixture: "process 2" (see FIG. 2/3).
Ce mélange peut enfin être réalisé avec des réticulations en cascade : « procédé 3 » (voir figure 3/3).  This mixture can finally be produced with cascade crosslinks: "process 3" (see FIG. 3/3).
La Demanderesse recommande plus particulièrement de mettre en œuvre les mélanges suivants : The Applicant recommends more particularly to implement the following mixtures:
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs et digestibilité contrôlée » : amidon de pois et amidon de maïs waxy, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 , 2 et 3 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients and controlled digestibility": pea starch and waxy corn starch, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1, 2 and 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs et digestibilité contrôlée » : amidon de pois et fécule de pomme de terre, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 , 2 et 3  Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients and controlled digestibility": pea starch and potato starch, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1, 2 and 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et β-cyclodextrine, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3  Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active principles": pea starch and β-cyclodextrin, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et cellulose micro-cristalline, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3  Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active principles": pea starch and microcrystalline cellulose, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et cellulose, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3  Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active principles": pea starch and cellulose, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et gluten, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3  Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": pea starch and gluten, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et protéines de pois, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": pea starch and pea protein, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de pois et pectine, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon le procédé 3 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active principles": pea starch and pectin, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to the method 3
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : fécule de pomme de terre et amidon de maïs waxy, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": potato starch and waxy corn starch, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : fécule de pomme de terre et amidon de pois, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 , 2 et 3 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": potato starch and pea starch, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1, 2 and 3
Fabrication d'un produit pour application « revêtements » : amidon de maïs waxy et fécule de pomme de terre, avec du glyoxal comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "coatings": waxy corn starch and potato starch, with glyoxal as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et amidon de pois, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 , 2 et 3 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy corn starch and pea starch, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1, 2 and 3
Fabrication d'un produit pour application « revêtements, résines et peintures » : amidon de maïs waxy et amidon de pois fluidifié et hydroxypropylé, avec du diisocyanate hydrosoluble comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for "Coatings, resins and paints" application: waxy corn starch and fluidized pea and hydroxypropyl starch with water-soluble diisocyanate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « couchage papetier » : amidon de maïs waxy et nano whiskers de cellulose, avec des diépoxydes comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for "paper coating" application: waxy corn starch and cellulose nano whiskers, with diepoxides as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « liant ou composé aux propriétés de type matière plastique injectable, biosourcée et biodégradable » : amidon de maïs waxy et microfibrille de cellulose, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et gluten, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for "binder or compound application with properties of plastic injectable, biobased and biodegradable" type: waxy corn starch and cellulose microfibrillate, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy corn starch and gluten, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et protéines de pois, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy corn starch and pea protein, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et gomme de guar, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy corn starch and guar gum, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et xanthate, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy maize starch and xanthate, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2
Fabrication d'un produit pour application « relargage, diffusion maîtrisée de principes actifs » : amidon de maïs waxy et carraghénane, avec du trimétaphosphate de sodium comme réticulant ; les composés pouvant être mis en œuvre selon les procédés 1 et 2 Manufacture of a product for application "release, controlled diffusion of active ingredients": waxy corn starch and carrageenan, with sodium trimetaphosphate as crosslinking agent; the compounds that can be used according to processes 1 and 2

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de fabrication de particules constituées d'au moins une matière amylacée, ledit procédé comprenant : a) au moins une étape d'extrusion d'au moins une matière amylacée et d'au moins un autre composant, en présence d'au moins un agent réticulant et d'au moins un solvant et/ou plastifiant, 1 - Process for producing particles consisting of at least one starchy material, said process comprising: a) at least one step of extruding at least one starchy material and at least one other component, in the presence of at least one at least one crosslinking agent and at least one solvent and / or plasticizer,
b) éventuellement une étape de granulation,  b) optionally a granulation step,
c) éventuellement une étape de broyage,  c) optionally a grinding stage,
d) éventuellement une étape de mise en dispersion dans un solvant, l'autre composant étant choisi parmi la cellulose, la lignine, la carboxyméthylcellulose (CMC), l'hémicellulose, le gluten, les protéines et notamment les protéines de pois, le guar, le xanthane, la carraghénane, les alginates, le chitosane, le cassia, la tamarin, la gélatine, les lipides, les triglycérides, les acides gras insaturés ou non, les algues et les micro-algues. 2 - Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le solvant et/ou plastifiant est présent à raison d'au moins 35 %, préférentiellement d'au moins 40 %, très préférentiellement d'au moins 45 %, et de manière la plus préférée d'au moins 50 % en poids dans l'extrudat au moment où est introduit l'agent réticulant dans l'extrudeuse.  d) optionally a dispersing step in a solvent, the other component being chosen from cellulose, lignin, carboxymethylcellulose (CMC), hemicellulose, gluten, proteins and in particular pea proteins, guar , xanthan, carrageenan, alginates, chitosan, cassia, tamarind, gelatin, lipids, triglycerides, unsaturated fatty acids or not, algae and microalgae. 2 - Process according to claim 1, characterized in that the solvent and / or plasticizer is present in a proportion of at least 35%, preferably at least 40%, very preferably at least 45%, and so the more preferably at least 50% by weight in the extrudate at the time the crosslinking agent is introduced into the extruder.
3 - Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée à une température au moins égale à 60 'C, préférentiellement au moins 70 °C, très préférentiellement au moins 80 °C. 4 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un solvant et/ou plastifiant choisi parmi l'eau et les solvants hydroalcooliques, préférentiellement l'eau. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un agent réticulant choisi parmi le trimétaphosphate de sodium, le glyoxal, les diépoxydes, les diisocyanates hydrosolubles, et préférentiellement le trimétaphosphate de sodium. 3 - Process according to any one of claims 1 to 2, characterized in that step a) is carried out at a temperature of at least 60 ° C, preferably at least 70 ° C, very preferably at least 80 ° C. 4 - Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that step a) is carried out by introduction into the extruder of a solvent and / or plasticizer selected from water and hydroalcoholic solvents, preferentially the water. 5 - Process according to any one of claims 1 to 4, characterized in that step a) is carried out by introduction into the extruder of a crosslinking agent selected from sodium trimetaphosphate, glyoxal, diepoxides, water-soluble diisocyanates, and preferentially sodium trimetaphosphate.
6 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'étape a) est réalisée par introduction dans l'extrudeuse d'un catalyseur alcalin, ledit catalyseur alcalin étant alors choisi parmi les oxydes et hydroxydes alcalins et alcalino-terreux, et étant préférentiellement introduit dans l'extrudeuse après l'agent réticulant. 6 - Process according to any one of claims 1 to 5, characterized in that step a) is carried out by introduction into the extruder of an alkaline catalyst, said alkaline catalyst then being selected from alkaline oxides and hydroxides and alkaline earth, and being preferentially introduced into the extruder after the crosslinking agent.
7 - Extrudat obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 où on n'a mis en œuvre que l'étape a). 8 - Granulés obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et b). 7 - extrudate obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 wherein it has implemented that step a). 8 - Granules obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 wherein it has implemented that steps a) and b).
9 - Particules broyées obtenues par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et c), et éventuellement l'étape b) intermédiaire. 9 - Crushed particles obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 wherein it has implemented that steps a) and c), and optionally step b) intermediate.
10 - Dispersions obtenues par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 dans lequel on n'a mis en œuvre que les étapes a) et d), et éventuellement les étapes intermédiaires b) et c). 10 - Dispersions obtained by the method according to any one of claims 1 to 6 wherein it has implemented that steps a) and d), and optionally intermediate steps b) and c).
1 1 - Comprimés, pastilles, ou produits obtenus par mise en forme des particules broyées selon la revendication 9, lesdites particules étant éventuellement additivées d'un principe actif avant la mise en forme. 12 - Utilisation des particules broyées selon la revendication 9, des dispersions selon la revendication 10, des comprimés, pastilles et produits selon la revendication 1 1 , dans la fabrication de films humides, dans la fabrication du papier et dans la fabrication de sauces de couchage, dans le domaine des médicaments comme vecteur de principe actif, dans la cosmétologie, dans l'agriculture et l'horticulture, dans la nutrition humaine et animale, dans la fabrication de mélanges avec des polymères synthétiques. 1 1 - Tablets, pellets, or products obtained by shaping the ground particles according to claim 9, said particles possibly being additive of an active ingredient before shaping. 12 - Use of the crushed particles according to claim 9, dispersions according to claim 10, tablets, pellets and products according to claim 1 1, in the manufacture of wet films, in the manufacture of paper and in the manufacture of coating coatings , in the field of medicines as a vector of active principle, in cosmetology, in agriculture and horticulture, in human and animal nutrition, in the manufacture of mixtures with synthetic polymers.
PCT/FR2014/050494 2013-03-08 2014-03-05 Method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material in a mixture with another component, resulting products and uses thereof WO2014135795A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1352126 2013-03-08
FR1352126A FR3002938B1 (en) 2013-03-08 2013-03-08 PROCESS FOR THE REACTIVE EXTRUSION OF COMPOSITIONS CONTAINING AT LEAST ONE AMYLACEOUS MATERIAL MIXED WITH ANOTHER COMPONENT, PRODUCTS OBTAINED AND USES THEREOF

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014135795A1 true WO2014135795A1 (en) 2014-09-12

Family

ID=48407722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2014/050494 WO2014135795A1 (en) 2013-03-08 2014-03-05 Method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material in a mixture with another component, resulting products and uses thereof

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3002938B1 (en)
WO (1) WO2014135795A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106740A (en) * 2019-05-29 2019-08-09 福建中烟工业有限责任公司 A kind of composition, tobacco lining paper and its application

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076846A (en) * 1974-11-22 1978-02-28 Sumitomo Bakelite Company Limited Protein-starch binary molding composition and shaped articles obtained therefor
US5523293A (en) * 1994-05-25 1996-06-04 Iowa State University Research Foundation, Inc. Soy protein-based thermoplastic composition for preparing molded articles
WO1997019988A1 (en) * 1995-11-29 1997-06-05 Midwest Grain Products, Inc. Biodegradable, grain protein-based solid articles and forming methods
US5922379A (en) * 1998-05-05 1999-07-13 Natural Polymer International Corporation Biodegradable protein/starch-based thermoplastic composition
US6001408A (en) * 1995-10-13 1999-12-14 Corn Products International, Inc. Starch products having hot or cold water dispersibility and hot or cold swelling viscosity
WO2000069916A1 (en) * 1999-01-25 2000-11-23 Ato B.V. Biopolymer nanoparticles
EP1176255A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
EP1176254A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of dispersions of crosslinked cationic starch in papermaking
EP1254939A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-06 Ecosynthetix Inc. Method for production of corrugated board and product obtained thereof
EP2108677A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-14 Swiss Caps Rechte und Lizenzen AG Thermoplastic starch-containing materials
US20100143738A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Ecosynthetix Inc. Process for Producing Biopolymer Nanoparticle Biolatex Compositions Having Enhanced Performance and Compositions Based Thereon
WO2010125490A2 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Algae-blended compositions for thermoplastic articles

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076846A (en) * 1974-11-22 1978-02-28 Sumitomo Bakelite Company Limited Protein-starch binary molding composition and shaped articles obtained therefor
US5523293A (en) * 1994-05-25 1996-06-04 Iowa State University Research Foundation, Inc. Soy protein-based thermoplastic composition for preparing molded articles
US6001408A (en) * 1995-10-13 1999-12-14 Corn Products International, Inc. Starch products having hot or cold water dispersibility and hot or cold swelling viscosity
WO1997019988A1 (en) * 1995-11-29 1997-06-05 Midwest Grain Products, Inc. Biodegradable, grain protein-based solid articles and forming methods
US5922379A (en) * 1998-05-05 1999-07-13 Natural Polymer International Corporation Biodegradable protein/starch-based thermoplastic composition
WO2000069916A1 (en) * 1999-01-25 2000-11-23 Ato B.V. Biopolymer nanoparticles
EP1159301A1 (en) 1999-01-25 2001-12-05 Ato B.V. Biopolymer nanoparticles
EP1176254A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of dispersions of crosslinked cationic starch in papermaking
EP1176255A1 (en) * 2000-07-24 2002-01-30 The Dow Chemical Company Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
EP1303670A1 (en) 2000-07-24 2003-04-23 Ato B.V. Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
EP1303667A1 (en) 2000-07-24 2003-04-23 Ato B.V. Use of dispersions of crosslinked cationic starch in papermaking
EP2251484A1 (en) 2000-07-24 2010-11-17 Ecosynthetix Inc. Use of starch dispersions as binder in coating compositions and process for preparing the starch dispersions
EP1254939A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-06 Ecosynthetix Inc. Method for production of corrugated board and product obtained thereof
EP2108677A1 (en) * 2008-04-10 2009-10-14 Swiss Caps Rechte und Lizenzen AG Thermoplastic starch-containing materials
US20100143738A1 (en) * 2008-12-03 2010-06-10 Ecosynthetix Inc. Process for Producing Biopolymer Nanoparticle Biolatex Compositions Having Enhanced Performance and Compositions Based Thereon
WO2010125490A2 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Algae-blended compositions for thermoplastic articles

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110106740A (en) * 2019-05-29 2019-08-09 福建中烟工业有限责任公司 A kind of composition, tobacco lining paper and its application

Also Published As

Publication number Publication date
FR3002938A1 (en) 2014-09-12
FR3002938B1 (en) 2017-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2994186A1 (en) PROCESS FOR REACTIVE EXTRUSION OF AMYLACEOUS MATERIAL IN THE PRESENCE OF POLYPHOSPHATE AS CROSSLINKING AGENT, PRODUCTS OBTAINED AND USES THEREOF
KR100451527B1 (en) Biopolymer nanoparticles
KR101152167B1 (en) Functional nano starch complexes and their preparation methods
FR2934272A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF COMPOSITIONS BASED ON AMYLACEOUS MATERIAL AND SYNTHETIC POLYMER
EP0902037B1 (en) Process for modifying amylaceous materials
Song et al. Microparticle prepared by chitosan coating on the extruded mixture of corn starch, resveratrol, and α-amylase controlled the resveratrol release
WO2014135795A1 (en) Method for the reactive extrusion of compositions containing at least one amylaceous material in a mixture with another component, resulting products and uses thereof
EP1112319A1 (en) Biodegradable material based on polymer and cereal flour, method for making same and uses
EP2486064B1 (en) Method for preparing acetylated derivatives of an amylaceous material
EP1094082B1 (en) Process for modifying amylaceous materials in dry phase
Kendre et al. Potential Technologies to Develop Cellulose Beads and Microspheres
FR2958937A1 (en) PROCESS FOR MODIFICATION OF PLASTIFIED FLOUR AND COMPOSITIONS COMPRISING SAID FLOUR
Azeh et al. Studies on Isolation, Modification, Characterization and Evaluation of Some Physicochemical Parameters of Potato Starch
WO2022258934A1 (en) Method for manufacturing gelatinised blends of thermally modified starches
EP3952665A1 (en) Instant cream for use in pastries, containing atomised pea starch
Milotskyi et al. Starch Extrudates as Sustainable Ingredients in Food and Non-Food Applications
Ulyarti et al. IMPROVING EDIBLE FILM QUALITY USING MODIFIED WATER YAM (DIOSCOREA ALATA L) STARCH
FR2993274A1 (en) STARCH-BASED THERMOPLASTIC COMPOSITION COMPRISING A FUNCTIONALIZED POLYPROPYLENE OF SELECTED FLUIDITY

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14713530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14713530

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1