Предложенное изобретение относится к новым твердым композициям ферментов, включающим смеси из, по меньшей мере, одного стабилизированного солью ферментного состава, по меньшей мере, одного носителя в форме частиц и, по меньшей мере, одной гидрофобной жидкости. Кроме того, изобретение относится к способу получения таких твердых композиций ферментов, а также кормов для животных, продуктов питания и пищевых добавок, которые содержат такие композиции ферментов.
Из уровня техники известны многочисленные твердые композиции ферментов, которые получают, например, путем распылительной сушки жидких растворов ферментов. Кроме того, известно, что стабильность ферментов при таких процессах распылительной сушки можно существенно повышать путем добавления стабилизирующих солей, таких как, например, сульфат магния. Поэтому таким способом получают твердые ферментные составы, которые также после распылительной сушки обладают высокой процентной активностью ферментов. В европейской заявке на патент ЕР 0758018 описывают, например, стабильные при хранении и стабильные при переработке твердые ферментные составы, которые получают путем сушки раствора, содержащего, по меньшей мере, один фермент и водорастворимую неорганическую соль. Описанные там ферментные составы предпочтительно находят применение в качестве добавки для твердых составов кормов для животных.
Для получения таких составов кормов для животных, аддитированных ферментами, желательно, что фермент присутствует в готовом кормовом препарате по возможности равномерно распределенным. Так как сухие ферментные препараты содержат фермент в высокой концентрации, так как добавка очевидно меньше чем 1 мас.%, в расчете на общую массу кормового состава в большинстве случаев полностью достаточно, чтобы обеспечить желаемую ферментную активность. Чем ниже необходимое количество добавляемого фермента, тем, однако, труднее достигать равномерное распределение ферментной активности в готовом препарате кормового средства. Подобное затруднение наблюдают конечно также при получении продуктов питания и пищевых добавок, к которым добавляют высококонцентрированные твердые ферментные составы по возможности равномерно распределенными.
Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы найти путь, который способствует приведению высококонцентрированных твердых ферментных составов, которые содержат в основном только фермент и стабилизирующий носитель, в форму, которая обеспечивает равномерное и репродуцируемое дозирование к продуктам питания и кормам. Одновременно также должно быть обеспечено, чтобы применяемые для этого композиции обладали хорошими характеристиками обрабатываемости, такими как сниженная склонность к пыли, текучесть и узкое распределение размеров частиц.
Решением вышеуказанной задачи неожиданно может является приготовление твердой композиции ферментов, которую получают перемешиванием стабилизированного солью ферментного состава в форме частиц, носителя в форме частиц, а также гидрофобной жидкости. В частности, неожиданно оказалось, что полученные согласно изобретению твердые композиции особенно хорошо удобны для применения, так как они показывают высокую стабильность расслоения, крайне низкую склонность к пыли и, несмотря на добавление гидрофобной жидкости, отличную текучесть.
Описание фигур
На Фиг.1 с помощью технологической схемы наглядно представляют предпочтительный вариант осуществления предложенного изобретения, в частности получение твердой композиции ксиланазы. Для этого жидкий концентрат, содержащий ксиланазу, перемешивают с сульфатом магния, сушат в распылительном устройстве до получения содержащего ксиланазу стабилизированного порошка и одновременно агломерируют, причем можно получить, например, частицы с размерами в области от 50 до 250 мкм. На следующей стадии содержащий ксиланазу сухой порошок перемешивают с твердым органическим носителем и одновременно или затем опрыскивают соевым маслом. Таким способом получают содержащую ксиланазу композицию с низкой склонностью к пыли и высокой стабильностью расслоения.
На Фиг.2 наглядно представляют получение других согласно изобретению предпочтительных твердых композиций ферментов, которые в различных разработках содержат смесь из ксиланазы и глюканазы. Согласно варианту способа (а) исходят из жидкого смешенного концентрата из глюканазы и ксиланазы, в то время как в варианте способа (b) вначале исходят из жидкого концентрата глюканазы. Согласно варианту способа (а) смешенный концентрат из глюканазы и ксиланазы, как описано выше для Фиг.1, сушат и перемешивают с органическим носителем и опрыскивают соей. Согласно варианту способа (b), напротив, вначале жидкий концентрат глюканазы в аналогичном способе, как описано выше для концентрата ксиланазы, перерабатывают до получения порошка, содержащего глюканазу. Данный порошок перемешивают с порошком ксиланазы, полученным согласно Фиг.1. Одновременно происходит перемешивание с органическим носителем и опрыскивание соевым маслом, причем также получают композицию фермента, содержащего ксиланазу и глюканазу. Также полученные при этом содержащие глюканазу и ксиланазу твердые композиции ферментов отличаются низкой склонностью к пыли и высокой стабильность расслаивания.
Подробное описание изобретения
а) предпочтительные варианты осуществления изобретения
Объектом изобретения являются твердые композиции ферментов, включающие смесь а) по меньшей мере, один гранулированный ферментный состав в форме частиц, по меньшей мере, одного фермента и, по меньшей мере, одной органической или неорганической соли одноатомного или двухатомного катиона металла с b) по меньшей мере, одним неорганическим или органическим физиологически приемлемым носителем в форме частиц и с) по меньшей мере, гидрофобной жидкостью с клеящими свойствами и, в частности, гидрофобной жидкостью с температурой плавления в области от -60°С до 30°С, в частности от +50 до 0°С, как, например, от -40 до -5°С или от -30 до -10°С.
Объектом изобретения, в частности, являются композиции ферментов, включающие
a) ферментный состав в форме частиц, содержащий фермент в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона; или
b) ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга фермента в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона; или
c) по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, причем оба состава отличаются тем, что они содержат, по меньшей мере, один различный фермент, причем ферменты присутствуют в каждом составе в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона.
В частности, изобретение относится к композициям ферментов, причем соотношение среднего диаметра частиц носителя к ферментному составу находится в области от примерно 0,125 до 8, в частности от 0,25 до 4, или от 0,5 до 2, или от 1 до 1,5. Причем средний размер частиц применяемого ферментного состава и применяемого носителя должен находиться в области от примерно 50 до 500 мкм или от 150 до 350 мкм. Целесообразно массовое соотношение ферментного состава и носителя устанавливают в области от примерно 1:1000 до 1:5 мас.% или от 1:500 до 1:10 или от 1:100 до 1:20.
Часть гидрофобной жидкости составляет от 0,1 до 5, от 0,2 до 2, от 0,3 до 1,5 или от 0,3 до 0,7 мас.%, в расчете на общую массу композиции ферментов.
В применяемых согласно изобретению ферментных составах часть кислот находится в области от 1 до 30 мас.%, от 5 до 25 мас.% или от 10 до 20 мас.%, в расчете на общую массу ферментного состава.
Процентная часть ферментного протеина в ферментном составе составляет примерно от 0,01 до 99 мас.%, как, например, от 0,01 до 80 мас.%, от 10 до 80 мас.%, от 20 до 75 мас.% или от 30 до 60 мас.%.
Наряду с, по меньшей мере, одним ферментом и, по меньшей мере, одной солью ферментный состав, более того, может содержать другие компоненты. Они могут служить в качестве связующего средства (например, полимеры или сахар), в качестве наполнителя (например, известь, глина, углевод, сахар, крахмалы), в качестве красителя или другого стабилизатора. Такие другие компоненты известны из уровня техники и общеприняты специалистами в данной области.
Остаточная влажность ферментной смеси согласно изобретению находится в области от 5 до 30 мас.%, как, например, от 5 до 20 мас.%, или от 7 до 16 мас.%.
Изобретение не ограничено никакими определенными ферментами. В частности, применяемые ферменты, однако, выбирают из гидролазы (ЕС 3), в частности гликозидазы (ЕС.2.1), пептидазы (ЕС 3.4) и прежде всего ксиланазы, глюканазы (гемицеллюлазы), целлюлазы, протеазы, кератиназы, амилазы, пептидазы и их смесей.
В предпочтительных композициях ферментов фермент выбирают из эндо-1,4-β-ксиланазы (ЕС 3.2.1.8), эндо-1,4-β-глюканазы (ЕС 3.2.1.4) и их смесей.
Объектом изобретения также являются композиции ферментов, которые имеют, по меньшей мере, одно из следующих свойств:
a) гравиметрическое значение пыльности (определяют методом, описанным в одном из примеров) в области от 0 до 0,5,или от 0,001 до 0,3, или от 0,01 до 0,2 мас.%;
b) насыпная плотность в области от 200 до 700, от 300 до 500 или от 350 до 450 г/л (определяют согласно DIN EN ISO 60)
c) текучесть (определяют согласно испытанию Schulze-Ringscher) со значением ffc в области от 3 до 30, от 5 до 15 или от 6 до 10.
Объектом изобретения являются, в частности, композиции ферментов, причем композиция включает смесь из
a) по меньшей мере, одного ферментного состава, ферментные компоненты которого выбирают из ксиланазы, глюканазы и их смесей согласно вышеуказанному определению, в смеси с сульфатом магния, причем часть сульфата магния составляет примерно от 5 до 25 или от 15 до 20 мас.%, в расчете на общую массу сухого ферментного состава;
b) по меньшей мере, один носитель на основе пшеничных отрубей шлифовочно-размольных систем, причем соотношение смеси ферментного состава к носителю находится в области от 1:5 до 1:500 или от 1:10 до 1:100;
c) растительное масло в части от примерно 0,1 до 1, или от 0,3 до 0,6 мас.%, в расчете на конечную массу композиции ферментов,
причем средний размер частиц ферментного состава и носителя находится в области от примерно 100 до 500 или от 150 до 350 мкм, и часть ксиланазы при примерно 3000-30000, или от 5200 до 18000, или от 5400 до 9000 TXU/г композиции, и часть глюканазы при примерно от 2000 до 20000 или от 2200 до 10000 TGU/г композиции. Процентная часть ксиланазы находится при примерно от 1 до 20 мас.%, предпочтительно от 2 до 10 мас.% и, в частности, от 2,5 до 5 мас.% и глюканазы при примерно от 0,01 до 10 мас.%, предпочтительно от 0,1 до 6 мас.% и, в частности, от 0,2 до 2 мас.%.
Особенно предпочтительными являются композиции, содержащие ферментный состав вышеописанного типа, ферментным компонентом которого является ксиланаза.
Особенно предпочтительными являются композиции, содержащие ферментный состав вышеописанного типа, чьим ферментным компонентом является глюканаза.
Особенно предпочтительными являются композиции, содержащие ферментный состав вышеописанного типа, ферментным компонентом которого является смесь из ксиланазы и глюканазы.
Особенно предпочтительными являются композиции, включающие два ферментных состава различных ферментов, причем одним компонентом является глюканаза и другим ксиланаза.
Объектом изобретения также является способ получения твердых ферментных композиций по вышеназванному определению, причем, по меньшей мере, один ферментный состав в форме частиц, включающий, по меньшей мере, один фермент и, по меньшей мере, одну органическую или неорганическую соль одноатомного или двухатомного катиона металла, перемешивают с неорганическим или органическим физиологически приемлемым носителем в форме частиц и смесь смачивают гидрофобной жидкостью (с температурой плавления в области от -60 до 30°С согласно вышеуказанному определению).
В частности, объектом изобретения является способ, причем
a) подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий фермент, в частности ксиланазу или глюканазу, в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона; или
b) подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга фермента в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона; или
c) по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, причем оба состава отличаются тем, что они содержат, по меньшей мере, один различный фермент, причем ферменты существуют в каждом составе в смеси с, по меньшей мере, одной органической или неорганической солью одноатомного или двухатомного катиона.
Предпочтительными способами являются такие, в которых ферментный состав получают распылительной сушкой или распылительной сушкой и агломерацией содержащей ферменты жидкости, в которой поглощена, по меньшей мере, одна органическая или неорганическая соль одноатомного или двухатомного катиона.
Кроме того, предпочтительными способами являются такие, в которых, по меньшей мере, два ферментных состава отличающихся друг от друга ферментов получают распылительной сушкой или распылительной сушкой и агломерацией, по меньшей мере, двух различных, содержащих ферменты жидкостей, в которых поглощена, по меньшей мере, одна органическая или неорганическая соль одноатомного или двухатомного катиона, и причем
a) каждый из, по меньшей мере, двух ферментных составов перемешивают с неорганическим или органическим носителем в форме частиц, или
b) неорганический или органический носитель в форме частиц перемешивают с, по меньшей мере, двумя ферментными составами; и
смесь, образованную согласно варианту а) или варианту b), смачивают гидрофобной жидкостью.
Применяемая жидкость, содержащая ферменты, включает при этом, по меньшей мере, одну ксиланазу, по меньшей мере, одну глюканазу или их смесь.
Причем, в частности, часть солей в применяемом ферментном составе находится в области от 1 до 30 мас.% или примерно от 10 до 25 или от 15 до 20 мас.%, в расчете на общую массу ферментного состава.
Кроме того, применяют, в частности, носитель и ферментный состав, чье соотношение среднего диаметра частиц находится в области от примерно 0,125 до 8, предпочтительно от 0,25 до 4, или от 0,5 до 2, или от 1 до 1,5.
Средний размер частиц применяемого ферментного состава и применяемого носителя находится в области от примерно 50 до 500 мкм или от 150 до 350 мкм. Соотношение смеси ферментного состава и носителя находится в области от примерно 1:1000 до 1:5, или от 1 500 до 1:10, или от 1:100 до 1:20.
Средний размер частиц можно определять по размеру частиц или с помощью ситового анализа (например, машина с виброситом - тип Vibro VS 1000 - фирма Retsch), или с помощью лазерной дифракции (например, с помощью Mastersizers фирмы Malvern).
Часть гидрофобной жидкости составляет от 0,1 до 5 мас.% или от 0,2 до 2, от 0,3 до 1,5 или от 0,3 до 0,7 мас.%, в расчете на общую массу ферментной композиции.
Объектом изобретения является, в частности, способ получения твердой ферментной композиции, включающий, по меньшей мере, один фермент, выбираемый из ксиланазы, глюканазы и их смеси, в котором
a) по меньшей мере, одну жидкость, содержащую ферменты, к, по меньшей мере, одному ферментному составу, сушат распылением и агломерируют, причем ее ферментные компоненты выбирают из ксиланазы, глюканазы и их смесей, и данные ферментные компоненты в смеси с сульфатом магния содержатся в жидкости, причем часть сульфата магния составляет примерно от 10 до 25 мас.%, в расчете на общую массу сухого ферментного состава;
b) полученный таким образом ферментный состав перемешивают с неорганическим или органическим носителем в форме частиц; и
c) смесь фермент/носитель смачивают гидрофобной жидкостью с температурой плавления между -60 и 30°С.
Предпочтительные варианты способа отличаются тем, что
a) подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну ксиланазу в смеси с сульфатом магния; или
b) подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну глюканазу в смеси с сульфатом магния; или
c) подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну ксиланазу и, по меньшей мере, одну глюканазу в смеси с сульфатом магния; или
d) по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, причем один из составов содержит, по меньшей мере, одну ксиланазу и другой состав, по меньшей мере, одну глюканазу, причем ферменты в каждом составе существуют в смеси с сульфатом магния.
В особенной разработке способа один ферментный состав смешивают с, по меньшей мере, одним носителем на основе отрубей шлифовочно-размольных систем, причем соотношение смеси ферментного состава к носителю находится в области от 1:5 до 1:500 или от 1:10 до 1:100.
Во время перемешивания добавляют, в частности, растительное масло в части от примерно 0,1 до 1 мас.% или от 0,3 до 0,6 мас.%, в расчете на конечную массу композиции ферментов. Причем средний размер частиц применяемого ферментного состава и применяемого ферментного носителя находятся, в частности, в области от примерно 100 до 500 мкм или от 150 до 40 мкм, и часть ксиланазы при примерно 3000-30000, или от 5200 до 18000, или от 5400 до 9000 TXU/г композиции и часть глюканазы при примерно от 2000 до 10000 или от 2200 до 6000 TGU/г композиции.
Объектом изобретения также является применение сухой композиции фермента согласно вышеуказанному определению для получения продуктов питания, пищевых добавок или кормов для животных.
Объектом изобретения также являются корма для животных, продукты питания или пищевые добавки, содержащие сухую композицию ферментов согласно вышеуказанному определению; в частности, корм для животных, содержащий предложенную согласно изобретению композицию ферментов в части от примерно 0,001 до 1 мас.%
b) Ферменты
Применяемые согласно изобретению ферменты не подлежат никаким ограничениям и могут быть как природного, так и рекомбинантного происхождения. Ферменты могут быть из растений, грибков, из бактерий или дрожжей. Предпочтительными являются ферменты из микробиологических источников, таких как бактерии, дрожжи или грибки. Фермент можно получить из соответствующих микроорганизмов известными методами, которые типично включают ферментацию производимого ферментом микроорганизма в пригодной питательной среде и последующее получение фермента или концентрата фермента из ферментационной среды согласно стандартным методам.
В случае необходимости, для установления значения рН ферментного раствора или концентрата фермента к композициям можно добавлять обычные вещества, такие как порошки, основания, кислоты; предпочтительные значения рН от 3,5 до 7, особенно предпочтительно от 3,5 до 5 и, в частности, от 4 до 4,5.
Кроме того, можно применять мутанты ферментов или ферменты, которые обладают повышенной термостабильностью, как, например, предлагают в международных заявках WO 95/2997, WO 97/00020, WO 97/20920, WO 97/22691, WO 98/28410 или WO 03/062409.
Однако согласно изобретению предпочтительно применяют в качестве ферментов полипептиды с активностью ксиланазы, полипептиды с активностью глюканазы и их смеси.
b1) Полипептиды с активностью ксиланазы
При этом здесь речь идет о ферментах класса ЕС 3.2 1.8 с официальным обозначением эндо-1,4-бета-ксиланаза. Систематическим названием является 1,4-бета-D-ксиланксиланогидролаза. Используют также другие названия: эндо-(1-4)-бета-ксиланаза; (1-4)-бета-ксилан 4-ксиланогидролаза; эндо-1,4-ксиланаза; ксиланаза; бета-1,4-ксиланаза; эндо-1,4-ксиланаза; эндо-бета-1,4-ксиланаза; эндо-1,4-бета-D-ксиланаза; 1,4-бета-ксилан ксиланогидролаза; бета-ксиланаза; бета-1,4-ксилан ксиланогидролаза; эндо-1,4-бета-ксиланаза; бета-D-ксиланаза. Фермент катализирует эндогидролиз 1,4-бета-D-ксилозидных связей в ксиланах.
Ксиланазы могут быть отведены, например, от бактерий, таких как, например, от семейства Clostridium, Streptomyces, Paenibacillus, Pseudomonas, Theroascus, Thermotoga, Bacillus, и, например, ксиланазы из следующих штаммов Bacillus halodurans, Bacillus pumilus, Bacillus agaradhaerens, Bacillus circulans, Bacillus polymyxa, Bacillus sp., Bacillus stearothermophilus или Bacillus suntilis.
Ксиланазы грибков отводят, например, из дрожжей и нитевидных грибков, таких как, например, из семейств: Aspergillus, Aureobasidium, Emercella, Fusarium, Gaeumannomyces, Humicola, Lentinula, Magnaporthe, Neocallimastix, Nocardiopsis, Orpinomyces, Paecilomyces, Penicillium, Pichia, Saccaromyces, Schizophyllum, Talaromyces, Thermomyces, Trichoderma, такие как, например, Talaromyces emersonii.
Определение активности ксиланазы осуществлояют известным способом и, например, как описывают Engelen et al., Journal of AOAC International Vol.79, №5, 1019 (1996). В противопоставление описанным там методам вместо субстрата ксилана из овсяной лузги (Serva Feinbiochemia GmbH u. Co., Хайдельберг) применяют арабиноксилан из пшеницы (мегазим, артикул Р-WAXY, Ирландия). Получение раствора субстрата осуществляют соответственно сырым путем бескомочного растворения 1,000 г арабинозы в 100,00 мл воды в течение времени, по меньшей мере, 12 часов.
b2) Полипептиды с активностью глюканазы
Эндоглюканазы классифицируют в виде ЕС 3.2.1.4 и часто обозначают как целлюлазы. Другими обозначениями являются эндоглюканазы, эндо-1,4-бета-глюканазы, целлюлаза А или карбоксиметилцеллюлаза. Ферменты катализируют эндогидролиз 1,4-бета-D-глюкозидных связей в целлюлозе, а также 1,4-соединения в бета-D-глюканах, которые к тому же содержат 1,3-соединения.
Глюканазы можно отводить, например, от бактерий, как, например, от таких семейств: Bacillus, Clostridium, Paenibacillus, Pseudomonas, Streptomyces, Thermoascus, Thermotoga. Глюканазы грибков отводят, например, из дрожжей и нитевидных грибков, таких как, например, из семейств: Aspergillus, Aureobasidium, Emercella, Fusarium, Gaeumannomyces, Humicola, Lentinula, Magnaporthe, Neocallimastix, Nocardiopsis, Orpinomyces, Paecilomyces, Penicillium, Pichia, Saccaromyces, Schizophyllum, Talaromyces, Thermomyces, Trichoderma, такие как, например, Talaromyces emersonii.
Определение активности глюканазы проводят известным способом и, например, как описывают Engelen et al., Journal of AOAC International Vol.79, №5, 1019 (1996). В противопоставление описанным там методам вместо субстрата бета-глюкана из ячменя (Sigma Chemical Co., St. Louis, МО: №G-6513) применяют бета-глюкан из ячменя (мегазим, артикул P-BGBM, Ирландия). Получение раствора субстрата осуществляют соответственно сырым вначале путем суспендирования 0,750 г глюкана в 20 мл воды и последующего растворения путем добавления 20 мл раствора гидроксида натрия (2 моль/л) при перемешивании в течение 15 минут. Затем к смеси добавляют 42,5 мл раствора лимонной кислоты, устанавливают значение рН с помощью раствора гидроксида натрия (2 моль/л) или раствора лимонной кислоты (1 моль/л) на 3,50±0,03 при температуре 40,0°С±0,1°С. После охлаждения до комнатной температуры доливают водой до 100,00 мл.
с) Стабилизирующие соли
В качестве примеров подходящих стабилизирующих добавок называют неорганические или органические соли.
В частности, ими являются соли металлов, в частности соли щелочных и щелочноземельных металлов на основе органических кислот, таких как, например, магниевые, кальциевые, цинковые, натриевые, калиевые соли на основе одноатомных или многоатомных карбоновых кислот, имеющих от 1 до 8 атомов углерода, таких как цитраты, ацетаты, формиаты и гидроформиаты, кроме того, неорганические соли, такие как, например, сульфаты магния, кальция, цинка, натрия, калия, карбонаты магния, кальция, цинка, натрия, калия, силикаты магния, кальция, цинка, натрия, калия или фосфаты магния, кальция, цинка, натрия, калия, оксиды щелочноземельных металлов, такие как СаО и MgO; неорганические буферные агенты, такие как гидрофосфаты щелочных металлов, в частности гидрофосфаты натрия и калия, такие как, например, K2HPO4, КН2РО4 и Na2HPO4. Особенно предпочтительно применяют следующие соли в указанных массовых частях, в расчете на ферментный состав:
Сульфат цинка (от 0,5 до 10 или от 3 до 8 мас.%)
Сульфат кальция (от 1 до 30 или от 10 до 25 мас.%)
Сульфат магния (от 5 до 30 или от 10 до 25 мас.%)
Сульфат натрия (от 1 до 30 или от 10 до 20 мас.%)
d) Пригодный носитель
Примерами материалов носителей являются углеводы, в частности сахар, а также крахмалы, например, из кукурузы, риса, картофеля, пшеницы и кассавы; модифицированные крахмалы, например октенилсукцинатангидрид; целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза; неорганические минералы или глина, например чистая глина, уголь, диатомовая земля, кремниевая кислота, тальк и каолин; крупка, например пшеничная крупка, отруби, например пшеничные отруби или отруби шлифовочно-размольных систем, мука; соли, такие как соли металлов, в частности соли щелочных и щелочноземельных металлов на основе органических кислот, например цитат магния, кальция, цинка, натрия, калия, ацетат магния, кальция, цинка, натрия, калия, формиат магния, кальция, цинка, натрия, калия и гидроформиат магния, кальция, цинка, натрия, калия, неорганические соли, например сульфаты магния, кальция, цинка, натрия, калия, карбонаты магния, кальция, цинка, натрия, калия, силикаты магния, кальция, цинка, натрия, калия или фосфаты магния, кальция, цинка, натрия, калия; оксиды щелочноземельных металлов, такие как СаО и MgO; неорганические буферные агенты, такие как гидрофосфаты щелочных металлов, в частности гидрофосфаты натрия и калия, такие как, например, K2HPO4, KH2PO4 и Na2HPO4.
е) Подходящие гидрофобные жидкости
В качестве примеров подходящих гидрофобных жидкостей называют:
в принципе применяют все гидрофобные жидкости (с температурой плавления в области от -60 до 30°С, которые имеют гидрофобную часть молекулы), пока они пригодны в качестве пищевых добавок или добавок к кормам. Предпочтительными являются растительные или животные жидкости природного происхождения, такие как фосфолипиды и моноацилглицериды, диацилглицериды и триацилглицериды и их смеси.
В качестве неограничивающих примеров называют соевый лецитин, растительные масла, такие как, например, подсолнечное масло, масло из ростков кукурузы, соевое масло, пальмовое масло, рапсовое масло, пальмоядровое масло, хлопковое масло, арахисовое масло, масло бабассу, масло чертополоха, а также животные масла, такие как, например, рыбий жир.
f) Получение композиции
Получение предложенных согласно изобретению композиций ферментов проводят при применении известных способов уровня техники, такие как, например, описывают в Mollet et al., Formulierungstechnik, 2000, издательство Wiley-VCH, Вайнхайм или Хайнц, Handbuch der Agglomerationstechnik, 2000, издательство Wiley-VCH, Вайнхайм.
f1) Сушка
Для получения стабилизированных солью, предпочтительно агломерированных ферментных составов путем сушки применяют различные методы, такие как, в частности,
- распылительная сушка
- гранулирование в кипящем слое
- агломерация в кипящем слое
- метод FSD
- метод Procell от Glatt (международная заявка WO 2004/108911)
Причем сушку можно проводить непрерывно или периодически (порциями). При необходимости, сухой продукт после сушки можно просеивать, измельчать или агломерировать. Также возможны комбинации из названных стадий.
Ферментный раствор, применяемый согласно изобретению для распылительной сушки или агломерации, содержит, по меньшей мере, один фермент, применяемый в качестве пищевой добавки или добавки к кормам, растворяют или суспендируют в водной фазе, такой как, например, ферментный концентрат, который можно получать из процесса получения, состоящего из ферментации и переработки. Раствор имеет часть протеина в области от примерно 1 до 50 мас.%, предпочтительно примерно от 10 до 35 мас.%, в расчете на общую массу раствора. Значение рН находится, в общем, в области от примерно 3 до 9 наряду с вышеназванными солеобразными ферментными стабилизаторами, такими как, например, соли щелочных или щелочноземельных металлов, такие как сульфат натрия или магния, раствор может содержать, при необходимости, другие обычные добавки. В качестве примеров называют: буферные растворы, такие как, например, фосфатный буфер; вещество, способствующее растворению, такое как, например, этанол или поверхностно-активные вещества и т.п.
Для тех случаев, когда ферментному раствору недостаточно клеящих свойств, чтобы обеспечить после распыления стабильное склеивание частиц, является предпочтительным применение связующего средства. Вследствие этого избегают того, что при сушке агломераты снова распадаются. В таких случаях предпочтительно, связующее средство, растворенное или диспергированное в водной среде, впрыскивают в кипящий слой. Связующее средство или может быть растворено во впрыскиваемом ферментном растворе, или может впрыскиваться отдельно от него, одновременно или временно смешанным. В качестве примеров для подходящих связующих средств называют: растворы углеводов, такие как, например, глюкоза, сахароза, декстрины и т.д., сахарные спирты, такие как, например, манит, или полимерные растворы, такие как, например, растворы гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ), поливиниловый спирт (ПВС), этоксилированная целлюлоза (ЭЦ), этилцеллюлоза или пропилцеллюлоза. Благодаря целенаправленному выбору количества и клеящих свойств впрыскиваемого связующего средства можно получить агломераты различных размеров и твердости.
Если связующее средство распыляют в смеси с ферментом, то часть связующего средства обычно находится в области от примерно 0,5 до 20 мас.%, предпочтительно примерно от 1 до 10 мас.%, в расчете на общую массу раствора.
Если связующее средство распыляют в виде отдельного раствора, то часть связующего средства находится в области от примерно 1 до 30 мас.%, в расчете на общую массу раствора. При этом связующее средство присутствует также в растворенном виде в водной среде, предпочтительно стерильной обессоленной воде. Также могут присутствовать обычные добавки, такие как, например, буфер или вещество, способствующее растворению.
Часть связующего средства в конечном продукте (т.е. ферментном составе) согласно изобретению составляет от 0 до примерно 20 мас.%, например, примерно от 1 до 6 мас.%. Оптимальное количество зависит от вида выбираемого связующего средства.
Распылительную сушку жидких ферментных препаратов можно проводить обычным способом. Для этого ферментный раствор перекачивают к пульверизатору в распылительной башне. Пульверизацию осуществляют, например, с помощью распыляющего сопла (однокомпонентного сопла), двухкомпонентного сопла или центробежного пульверизатора. Сушка капель происходит благодаря потоку горячего воздуха в распылительной сушилке. При применении центробежного пульверизатора сушка происходит предпочтительно в прямотоке. В соплах также может проводиться сушка в противотоке или пульсирующем токе. Порошок может выноситься в башню или подводиться с потоком воздуха и разделяться в циклоне и/или фильтре. В зависимости от продукта и способа действия может быть необходима дополнительная сушка, которая может происходить в инертном присоединенном в распылительной сушилке или внешнем кипящем слое.
Высушенный распылением продукт сразу вслед за этим можно агломерировать в кипящем слое. Для этого порошкообразный материал помещают в сушилку с кипящим слоем, например ферментный порошок, полученный вышеуказанной распылительной сушкой. Турбулизация происходит, например, путем подачи предварительно нагретого воздуха. На кипящий слой распыляют, например, раствор, содержащий ферменты или раствор связующего средства, вследствие этого помещенный порошок смачивают данным раствором и их все больше накапливают его клеящими свойствами. Впрыскивание в кипящий слой может происходить сверху (способ распыления сверху) или снизу (способ распыления внизу). Одновременно непрерывно или полунепрерывно, то есть передают на следующую стадию поинтервально, выводят частичное количество агломерата из кипящего слоя. Вывод отсеивают, например, с помощью сита. Причем образованный крупнозернистый продукт можно измельчать и снова непрерывно возвращать в кипящий слой. Доли мелких фракций, такие как, например, из системы фильтрации вытяжного воздуха, также можно непрерывно возвращать.
Согласно следующему варианту способа получение предложенных согласно изобретению ферментных агломератов может происходить непрерывно, а именно при непрерывной подаче сухого порошкообразного сборника, такого как, например, сухой ферментный порошок, в сушилке с кипящим слоем. Для этого подходит сушилка с кипящим слоем с несколькими зонами распыления и, при необходимости, зонами сушки. В первую зону отправляют сухой ферментный порошок, турбулизируют и впрыскивают ферментный раствор и/или связующее средство. Агломерат, образованный в данной зоне, переводят на следующую зону. В данной и, при необходимости, в одной или нескольких следующих зонах можно также впрыснуть ферментный и/или связующий раствор одинакового или различного состава. Благодаря одинаковому для всех зон потоку приточного воздуха или отдельным потокам приточного воздуха, которые соответственно являются нагретыми, воду извлекают из распыляемого ферментного или связующего раствора. В одной или нескольких последних зонах можно еще провести дополнительную сушку. Здесь также находится вывод продукта. Переработку продукта проводят, как описывают выше.
Следующий предпочтительный вариант способа включает распылительную сушку ферментного раствора, сочетаемую с последующей агломерацией ферментного порошка, высушенного распылительной сушкой. Это можно проводить периодически или непрерывно. Предпочтительным является непрерывный способ действия.
Такие способы можно проводить при применении обычных установок для распылительной сушки. Однако предпочтительно проведение также происходит в устройствах, которые известны в качестве FSD (распылительной сушилки с кипящим слоем), SBD (Spray Bed Dryer) или MSD (многоступенчатой сушилки).
Образованную долю мелких фракций порошка при этом можно снова присоединять к процессу уже в распылительной сушилке, если их снова возвращают во влажную зону сушилки, например, после отделения в циклоне или фильтре. Затем непосредственная агломерация осуществляется на следующей стадии в кипящем слое. Данная стадия может быть интегрирована (внутренний кипящий слой) или она может происходить в отдельной аппаратуре (дополнительный кипящий слой). В кипящем слое, в случае необходимости, при одновременной сушке подавать через насадки следующий ферментный раствор, ферментный раствор, который, кроме того, содержит связующее средство или только связующее средство в растворенной или диспергированной форме, чтобы поддерживать агломерацию. Подходящими связующими средствами для агломерации являются, например, гидроксипропилметилцеллюлоза, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль и блоксополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена. Но предпочтительно параметры способа устанавливают таким образом, что не требуется никакого дозирования для получения агломератов. Состав и количество подаваемых через насадки жидкостей устанавливаются в зависимости от клеящих свойств впрыскиваемого раствора, полученных размеров агломератов и условий процесса. В зависимости от распыляемого количества может требоваться дополнительная сушка на следующей стадии. Затем переработку продукта проводят вышеописанным способом.
В случае высокой температурной стабильности высушенного распылением фермента во время предложенного согласно изобретению способа имеет особенное значение система регулирования температуры продукта.
Температуры по возможности надо выбирать низкими, так как с нарастающей температурой и/или продолжительностью способа распылительной сушки и агломерации растет потеря активности. Типично температура продукта при распылительной сушке, то есть температура твердого высушенного распылением порошка, находится при примерно от 40 до 75°С, в частности при меньше, чем примерно 70°С, часто меньше чем 60°С. Чем длиннее время обработки в кипящем слое, тем ниже нужно выбрать температуру.
Температуру продукта во время агломерации и сушки в кипящем слое, то есть температуру агломерата, находящегося в кипящем слое, из-за более продолжительного времени обработки в устройстве выбирают низкой и она находится при значениях от примерно 30 до 70°С, в частности меньше чем 60°С и предпочтительно меньше чем 50°С.
Чтобы далее уменьшить содержание остаточной влажности, может потребоваться проведение дополнительной стадии сушки. Также в течение дополнительной сушки температура продукта должна находиться в вышеназванной области и, в частности, в пределах 50°С или меньше. Благодаря дополнительной сушке сокращается содержание остаточной влажности в предложенных согласно изобретению препаратах до значений меньше чем примерно 20 мас.%, предпочтительно примерно от 5 до 17 мас.%.
Сушку во время агломерации или дополнительную сушку достигают благодаря применению предварительно нагретого приточного воздуха. Температура приточного воздуха в зависимости от выбранной температуры заданного продукта, количества воздуха и скорости распыления находится, в общем, в области между 30 и 180°С. Дополнительную сушку проводят при более низкой температуре, а именно в области от примерно 35 до 55°С.
Продолжительность агломерации, также зависимая от размеров выбранной исходной смеси, находится, однако, примерно в области от 30 минут до нескольких часов.
f2) Получение ферментной композиции
При применении известных методов смешивания высушенный распылением, при необходимости, агломерированный сухой ферментный состав перемешивают с вышеописанным материалом носителя. Для этого добавляют, например, порциями ферментный препарат к носителю и перемешивают, при необходимости, некоторое время, например от 1 до 5 минут, до достижения равномерного распределения. Затем добавляют гидрофобную жидкость. Во время процесса перемешивания это можно распылять, капать или лить на смесь или в смесь. После окончательного добавления процесс перемешивания продолжают, например, от 5 до 45 минут до равномерного распределения масла. Образованный при этом продукт обладает очень незначительной долей пыли. Следующие стадии обработки обычно не требуются.
Различные типы смесителей подходят для смешивания, такие как, например, конический шнековый смеситель (например, фирмы Nauter), плужный смеситель (например, фирмы Lödige), двухвальная мешалка. Время смешивания зависит от выбранного типа смешивания и может отличаться.
g) Составы продуктов и кормов
Согласно изобретению полученные композиции ферментов подходят, в частности, для добавления добавок к продуктам питания и кормам.
Особенно пригодными являются композиции в качестве добавок к кормам в смеси с отдельными кормами растительного или животного происхождения FMV (инструкция к кормам), такими как, например, продукты переработки зерновых культур, кормовая пшеничная мука, пшеничные отруби шрот после экстрагирования, жмых, мелассовый жом, рыбная мука, мясо-костная мука; и/или минеральные корма из сырья одного вида согласно FMV, такие как, например, карбонаты, фосфаты, сульфаты, пропионаты. Также пригодными являются зерновые культуры, такие как пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза, просо или тритикале; продукты переработки зерновых культур (побочные продукты мукомольного производства), такие как отруби, отруби шлифовочно-размольных систем, пшеничные отруби шлифовочно-размольных систем, кормовая мука или пшеничная мука; побочные продукты при получении масла (шрот после экстрагирования, экспеллер, фильтрационные осадки); побочные продукты при получении сахара (меласса, сухой жом, кормовой сахар, пульпа, картофельный крахмал, кукурузный глютен, пшеничный глютен); субпродукты ферментационной деятельности, пивная дробина, дрожжи, солодовые ростки, барда; а также животные и прочие корма, такие как, кровяная мука, рыбная мука, отжатый сок, картофельный белок.
Пример получения V1: композиция ксиланазы
a) В водном концентрате ксиланазы с содержанием сухой массы примерно от 20 до 35 мас.%, при значении рН в области от 3,5 до 5,0 и активности от 60000 до 100000 TXU/г и температуре от 4 до 10°С растворяют 10-20 мас.% гептагидрата сульфата магния, в расчете на концентрат.
b) Для распылительной сушки и агломерации полученный под а) ферментный состав распыляют в лабораторный кипящий слой Aeromat тип МР-1 фирмы Niro-Aeromatic через 2-компонентную насадку способом распыления сверху. Пластмассовый конус кипящего слоя имеет диаметр обтекаемой тарелки 110 мм и перфорированное днище с 12% свободной площади. Кипящий слой загружают количеством воздуха 50 м3/ч при температуре приточного воздуха от 40 до 100°С. Температуру приточного воздуха устанавливают таким образом, что продукт в кипящем слое сохраняет температуру около 45°С. Затем продукт охлаждают при турбулизации 50 м3/ч приточного воздуха до 30°С.
с) Полученный под b) ферментный состав отфильтровывают. Тонкоизмельченный материал и крупнозернистую фракцию просеивают, так что получают полезную фракцию с распределением размеров частиц от 100 мкм до 400 мкм.
Получают продукт со следующими характеристиками.
Состав:
а) Для получения композиции ферментов пшеничные отруби шлифовочно-размольных систем (675,5 г) помещают в лабораторный смеситель (фирма Lödige) и гомогенизируют при комнатной температуре и 170 оборотах в минуту. При данных условиях в смеситель добавляют 21 г полученного под с) ферментного состава и перемешивают в течение 5 минут. Затем медленно через пипетку по каплям добавляют 3,5 г соевого масла и затем дополнительно перемешивают в течение 30 минут.
Получают продукт со следующими характеристиками:
Состав:
Пример получения V2: композиция глюканазы
а) В водном концентрате β-глюканазы с содержанием сухой массы примерно от 20 до 35 мас.%, значением рН в области от 3,5 до 5,0 и активностью от 150000 до 400000 TGU/г при температуре от 4 до 10°С растворяют 10-20 мас.% гептагидрата сульфата магния, в расчете на концентрат.
b) Для распылительной сушки и агломерации полученный под а) ферментный состав распыляют в лабораторный кипящий слой Aeromat тип МР-1 фирмы Niro-Aeromatic через 2-компонентную насадку способом распыления сверху. Пластмассовый конус кипящего слоя имеет диаметр обтекаемой тарелки 110 мм и перфорированное днище с 12% свободной площади. Кипящий слой загружают количеством воздуха 50 м3/ч при температуре приточного воздуха от 40 до 100°С. Температуру приточного воздуха устанавливают таким образом, что продукт в кипящем слое сохраняет температуру около 45°С. Продолжительность распыления составляет 240 минут. Затем продукт охлаждают при турбулизации 50 м3/ч приточного воздуха до 30°С.
с) Полученный под b) ферментный состав отфильтровывают. Тонкоизмельченный материал и крупнозернистую фракцию просеивают, так что получают полезную фракцию с распределением размеров частиц от 100 мкм до 400 мкм.
Получают продукт со следующими характеристиками:
Состав:
е) Для получения композиции ферментов пшеничные отруби шлифовочно-размольных систем (693 г) помещают в лабораторный смеситель (фирма Lödige) и гомогенизируют при комнатной температуре и 170 оборотах в минуту. При данных условиях в смеситель добавляют 3,5 г полученного под с) ферментного состава и перемешивают в течение 5 минут. Затем медленно через пипетку по каплям добавляют 3,5 г соевого масла и затем дополнительно перемешивают в течение 30 минут.
Получают продукт со следующими характеристиками:
Состав:
Пример получения V3: композиция ксиланазы/глюканазы
Для получения композиции ферментов пшеничные отруби шлифовочно-размольных систем (672 г) помещают в лабораторный смеситель (фирма Lödige) и гомогенизируют при комнатной температуре и 170 оборотах в минуту. При данных условиях в смеситель добавляют 21 г полученного в примере получения V1 с) ферментного состава и 3,5 г полученного в примере получения V2 с) ферментного состава и перемешивают в течение 5 минут. Затем медленно через пипетку по каплям добавляют 3,5 г соевого масла и затем дополнительно перемешивают в течение 30 минут.
Получают продукт со следующими характеристиками:
Состав:
Пример получения V4: композиция ксиланазы/глюканазы
а) водный концентрат β-глюканазы с содержанием сухой массы примерно от 20 до 35 мас.%, значением рН в области от 3,5 до 5,0 и активностью от 150000 до 400000 TGU/г перемешивают с водным концентратом ксиланазы с содержанием сухой массы примерно от 20 до 35 мас.%, значение рН в области от 3,5 до 5,0 и активностью от 60000 до 100000 TXU/г в соотношении 1:8. В смеси при температуре от 4 до 10°С растворяют 10-30% мас. гептагидрата сульфата магния, в расчете на концентрат.
Затем полученный под а) концентрат ферментов перерабатывают дальше, как описывают в примере получения V1 на стадиях b)-d).
Получают продукт со следующими характеристиками:
Состав:
Испытательный пример 1: определение значения запыленности
Значение запыленности (% в расчете на общее количество продукта) предложенных согласно изобретению смесей определяют с добавкой и без добавки масла.
Определение происходит согласно следующим методам.
По три пробы по 10±0,03 испытуемого твердого вещества засыпают через спускную трубу (длина = 60 см, диаметр = 3 см) медленно (около от 2 до 3 секунд) в контейнер (20,2 см высота, 19,5 см ширина, 19,5 см длина; переносной отсос на гибком шланге находится на боковой стенке на высоте около 13 см и установлен в правом углу (90°) к спускной трубе. С помощью масляного насоса, соединенного с контейнером через переносной отсос на гибком шланге, из контейнера откачивают возникшую из-за этого пыль с постоянной скоростью (15±0,5 л/мин) в течение 1 минуты и перехватывают на фильтре. Для этого применяют стеклянный нутч-фильтр (диаметр 35 мм, Д2, 50 мл), снабженный подходящим фильтром (например, стекловолоконный префильтр Sartorius, 13-400-37-S; диаметр 35 мм). Откаченное количество пыли определяют с помощью аналитических весов, приводят в соотношении к применяемой массе пробы и выражают в виде процентного среднего значения. В зависимости от рассчитанного процентного значения запыленности параметры запыленности проб описывают, как указано ниже:
Исходное сырье:
Порошок ксиланазы (ХЕА): активность: 229300 TXU/г, средний диаметр частиц = 171; (20 мас.% гептагидрата сульфата магния), высушенный аналогично примеру получения V1
Пшеничные отруби шлифовочно-размольных систем (WGK) (Hildebrandmühlen); средний диаметр частиц = 370
Соевое масло
Смешивание проб:
WGK помещают в смеситель Lödig, добавляют порошок SD и перемешивают при комнатной температуре в течение 5 минут при 170 об/мин. Соевое масло нагревают до температуры около 80°С, медленно по каплям добавляют чистой пипеткой и перемешивают в течение 30 минут. Получают соответственно 1000 г смески. Полученные значения пыльности для различных смесок, а также для чистой ХЕА и чистой WGK обобщают в следующей таблице:
Наблюдают неожиданно значительное снижение склонности к пыли предложенных согласно изобретению маслосодержащих смесей.
Кроме того, после визуального дополнительного испытания, а также исследования при помощи оптического микроскопа при испытываемых пакетах не установлено никаких различий в характеристиках расслоения (результаты не показаны).
Испытательный пример 2: определение текучести
Определение текучести предложенных согласно изобретению композиций ферментов происходит известными способами. В уровне техники описывают различные, в принципе, подходящие методы (смотри Schmitt et al., Part. Part. Syst. Chatact 21 (2004) 403-410).
Согласно изобретению определение происходит с помощью испытания Schulze-Ringscher RST.01-pc. Испытание происходит методом ASTM D6773 (Schuiz Ring Shear Tester 2002).
Применяют следующие параметры испытания:
Продолжительность хранения пробы в измерительной ячейке: 0 ч
Температура: 22°С
Относительная влажность: 70%
Напряжение упрочнения (нагрузка): σ1=11,18 кПа
Согласно методу ASTM D6773 можно достигнуть текучести ffc=8,8. Таким образом, продукт является хорошо текучим.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА И ФЕРМЕНТНЫЙ ПРЕПАРАТ | 1994 |
|
RU2057179C1 |
| СТАБИЛЬНАЯ ГРАНУЛА (ВАРИАНТЫ) С АКТИВНЫМИ АГЕНТАМИ ДЛЯ КОРМОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ | 2006 |
|
RU2415602C2 |
| Моющий состав | 2013 |
|
RU2612142C2 |
| ШТАММ ГРИБА PENICILLIUM VERRUCULOSUM ПРОДУЦЕНТ КОМПЛЕКСА ФИТАЗЫ А И ЭНДО-1,4-β-ГЛЮКАНАЗЫ II И ФЕРМЕНТНЫЙ ПРЕПАРАТ НА ЕГО ОСНОВЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ В КОРМАХ | 2022 |
|
RU2810538C2 |
| ШТАММ Penicillium funiculosum, ПРОДУЦИРУЮЩИИЙ КОМПЛЕКС ФЕРМЕНТОВ - ЦЕЛЛЮЛАЗУ, ЭНДО-1,4-β-КСИЛАНАЗУ, ЦЕЛЛОБИОГИДРОЛАЗУ, β-ГЛЮКОЗИДАЗУ, ЭНДО-1,3(4)- β-ГЛЮКАНАЗУ, ФЕРУЛОИЛ-ЭСТЕРАЗУ, ЖИДКАЯ КОРМОВАЯ ДОБАВКА И СУХОЙ КОРМ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ | 1999 |
|
RU2261910C2 |
| ТЕРМОСТАБИЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ, СОДЕРЖАЩАЯ СМЕСЬ ФЕРМЕНТОВ | 2008 |
|
RU2481000C2 |
| МОЮЩИЕ КОМПОЗИЦИИ | 2007 |
|
RU2430148C2 |
| ФЕРМЕНТСОДЕРЖАЩИЙ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ, ГРАНУЛИРОВАННЫЙ МАТЕРИАЛ, ПРИГОДНЫЙ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ КОРМА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ, И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРМА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА, КОМПОЗИЦИЯ НА ОСНОВЕ ГРАНУЛИРОВАННОГО МАТЕРИАЛА, ПРИГОДНАЯ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В КАЧЕСТВЕ КОРМА ДЛЯ ЖИВОТНЫХ | 1998 |
|
RU2251301C2 |
| МУЛЬТИЭНЗИМНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЖИВОТНОВОДСТВА | 2000 |
|
RU2170253C1 |
| ГРАНУЛЯТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ПИЩЕВЫЕ ФЕРМЕНТЫ | 2003 |
|
RU2346462C2 |
Изобретение относится к биотехнологии, а именно к новым твердым ферментным композициям, включающим смеси из, по меньшей мере, одного стабилизированного солью ферментного состава, по меньшей мере, одного носителя в форме частиц и, по меньшей мере, одной гидрофобной жидкости. Кроме того, изобретение относится к способу получения таких твердых ферментных композиций, а также кормов для животных, продуктов питания и пищевых добавок, которые содержат такие ферментные композиции. Изобретение позволяет обеспечить равномерное дозирование к продуктам питания и кормам, а также обеспечивает высокую стабильность расслоения, крайне низкую склонность к пыли и отличную текучесть данных композиций. 7 н. и 34 з.п. ф-лы, 2 ил, 2 пр.
1. Твердая ферментная композиция для введения в корм для животных, продукты питания или пищевые добавки, включающая смесь
a) по меньшей мере, одного ферментного состава в форме частиц, содержащего, по меньшей мере, один фермент и, по меньшей мере, одну неорганическую соль одно- или двухвалентного катиона, выбранную из сульфатов, карбонатов, силикатов или фосфатов магния, кальция, цинка, натрия, калия, с
b) по меньшей мере, одним физиологически приемлемым неорганическим или органическим носителем в форме частиц, выбранным из группы, включающей углеводы, такие как сахар, крахмалы, модифицированные крахмалы, целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза; неорганические минералы, глину, крупу, отруби, муку, соли органических кислот, неорганические соли, оксиды щелочноземельных металлов и неорганические буферные агенты, и
c) по меньшей мере, одной гидрофобной жидкостью, выбранной из группы, включающей пригодные в качестве пищевых или кормовых добавок природные жидкости растительного или животного происхождения или их смеси в количестве от 0,1 до 5 мас.%, в расчете на суммарный вес композиции;
причем соотношение среднего диаметра частиц носителя к ферментному составу находится в области от примерно 0,125 до 8, и причем соотношение ферментного состава и носителя находится в области от примерно 1:1000 до 1:5.
2. Ферментная композиция по п.1, включающая
a) ферментный состав в форме частиц, содержащий фермент в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона, выбранной из сульфатов, карбонатов, силикатов или фосфатов магния, кальция, цинка, натрия, калия; или
b) ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга фермента в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона; выбранной из сульфатов, карбонатов, силикатов или фосфатов магния, кальция, цинка, натрия, калия или
c) по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, причем оба состава отличаются друг от друга тем, что они содержат, по меньшей мере, один различный фермент, и ферменты присутствуют в каждом составе в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона, выбранной из сульфатов, карбонатов, силикатов или фосфатов магния, кальция, цинка, натрия, калия.
3. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем неорганическую соль одно- или двухвалентного катиона выбирают из сульфата цинка, сульфата кальция, сульфата магния и сульфата натрия.
4. Ферментная композиция по п.3, причем в качестве неорганической соли одно- или двухвалентного катиона используют сульфат магния.
5. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем соотношение среднего диаметра частиц носителя к ферментному составу находится в области от примерно 0,25 до 5.
6. Ферментная композиция по п.5, причем средние размеры частиц ферментного состава и носителя независимо друг от друга находятся в области от примерно 50 до 500 мкм.
7. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем соотношение ферментного состава и носителя находится в области от примерно 1:500 до 1:10.
8. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем содержание гидрофобной жидкости составляет от 0,1 до 5 мас.% в расчете на общую массу ферментной композиции.
9. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем содержание соли в ферментном составе находится в области от 1 до 30 мас.% в расчете на общую массу ферментного состава.
10. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем фермент (ферменты) выбирают из ксиланазы, глюканазы, целлюлазы, протеазы, кератиназы, амилазы и их смесей.
11. Ферментная композиция по п.10, причем фермент выбирают из эндо-1,4-β-ксиланазы (ЕС 3.2.1.8), эндо-1,4-β-глюканазы (ЕС 3.2.1.4) и их смесей.
12. Ферментная композиция по п.1 или 2, которая обладает, по меньшей мере, одной из следующих характеристик:
a) гравиметрическое значение пыльности в области от 0,001 до 0,2 мас.%;
b) насыпная плотность в области от 200 до 700 г/л;
c) текучесть ffc (определяют согласно испытанию Schulze-Ringscher) в области от 3 до 30.
13. Ферментная композиция по п.1 или 2, причем композиция включает смесь из
a) по меньшей мере, одного ферментного состава, ферментные компоненты которого выбирают из ксиланазы, глюканазы и их смесей, в смеси с сульфатом магния, причем содержание сульфата магния составляет примерно от 5 до 25 мас.% в расчете на общую массу сухого ферментного состава;
b) по меньшей мере, одного носителя на основе пшеничных отрубей шлифовочно-размольных систем, причем соотношение ферментного состава к носителю находится в области от 1:5 до 1:500 и
с) растительного масла в количестве от примерно 0,1 до 1 мас.% в расчете на суммарный вес ферментной композиции,
причем средний размер частиц ферментного состава и носителя находятся в области от примерно 150 до 500 мкм, и содержание ксиланазы при примерно 3000-30000 TXU/г композиции и содержание глюканазы при примерно от 2000 до 20000 TGU/г композиции.
14. Ферментная композиция по п.13, включающая ферментный состав, ферментным компонентом которого является ксиланаза.
15. Ферментная композиция по п.13, включающая ферментный состав, ферментным компонентом которого является глюканаза.
16. Ферментная композиция по п.13, включающая ферментный состав, ферментным компонентом которого является смесь из ксиланазы и глюканазы.
17. Ферментная композиция по п.13, включающая два ферментных состава различных ферментов, причем одним ферментным компонентом является глюканаза и другим ксиланаза.
18. Способ получения твердой ферментной композиции по одному из пп.1-17, причем, по меньшей мере, один ферментный состав в форме частиц, включающий, по меньшей мере, один фермент и, по меньшей мере, одну неорганическую соль одно- или двухвалентного катиона, выбранную из сульфатов, карбонатов, силикатов или фосфатов магния, кальция, цинка, натрия, калия, смешивают с, по меньшей мере, одним неорганическим или органическим носителем, в форме частиц выбранным из группы, включающей углеводы, такие как сахар, крахмалы, модифицированные крахмалы, целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза; неорганические минералы, глину, крупу, отруби, муку, соли органических кислот, неорганические соли, оксиды щелочноземельных металлов и неорганические буферные агенты и смесь смачивают гидрофобной жидкостью, выбранной из группы, включающей пригодные в качестве пищевых или кормовых добавок природные жидкости растительного или животного происхождения или их смеси в колличестве от 0,1 до 5 мас.% в расчете на суммарный вес ферментной композиции.
19. Способ по п.18, причем подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий фермент, в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона.
20. Способ по п.18, причем подготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга фермента в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона.
21. Способ по п.18, причем подготавливают, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, при этом оба состава отличаются друг от друга тем, что они содержат, по меньшей мере, один различный фермент, и ферменты находятся в каждом составе в смеси с, по меньшей мере, одной неорганической солью одно- или двухвалентного катиона.
22. Способ по одному из пп.18-20, причем используют ферментный состав, полученный распылительной сушкой или распылительной сушкой и агломерацией содержащей ферменты жидкости, в которой содержится, по меньшей мере, одна неорганическая соль одно- или двухвалентного катиона.
23. Способ по п.18 или 21, причем используют, по меньшей мере, два ферментных состава отличающихся друг от друга ферментов, полученных распылительной сушкой или распылительной сушкой и агломерацией, по меньшей мере, двух различных, содержащих ферменты жидкостей, в которых содержится, по меньшей мере, одна неорганическая соль одно- или двухвалентного катиона, и причем
а) каждый из, по меньшей мере, двух ферментных составов смешивают с неорганическим или органическим носителем в форме частиц, или
b) неорганический или органический носитель в форме частиц смешивают с, по меньшей мере, двумя ферментными составами; и смесь, полученную согласно варианту а) или варианту b), смачивают гидрофобной жидкостью.
24. Способ по одному из пп.18-21, причем содержащая ферменты жидкость включает, по меньшей мере, одну ксиланазу, по меньшей мере, одну глюканазу или их смесь.
25. Способ по одному из пп.18-21, причем содержание соли в применяемых ферментных составах находится в области от 1 до 30 мас.% в расчете на общую массу ферментного состава.
26. Способ по одному из пп.18-21, причем используют носитель и ферментный состав, и соотношение среднего диаметра частиц носителя к ферментному составу составляет от примерно 0,125 до 8.
27. Способ по п.26, причем средний размер частиц ферментного состава и носителя независимо друг от друга составляет от примерно 50 до 500 мкм.
28. Способ по одному из пп.18-21, причем соотношение ферментного состава и носителя устанавливают в области от примерно 1:1000 до 1:5.
29. Способ по одному из пп.18-21, причем содержание гидрофобной жидкости составляет от 0,1 до 5 мас.% в расчете на общую массу ферментной композиции.
30. Способ получения твердой ферментной композиции по п.1, включающей, по меньшей мере, один фермент, выбираемый из ксиланазы, глюканазы и их смеси, причем
а) по меньшей мере, одну жидкость, содержащую ферменты, сушат распылением или сушат распылением и агломерируют с получением, по меньшей мере, одного ферментного состава, причем ферменты выбирают из ксиланазы, глюканазы и их смесей, и данные ферменты содержатся в жидкости в смеси с сульфатом магния, причем содержание сульфата магния составляет примерно от 5 до 25 мас.% в расчете на общую массу сухого ферментного состава;
b) полученный таким образом ферментный состав смешивают с неорганическим или органическим носителем в форме частиц; и
c) смесь фермент/носитель смачивают гидрофобной жидкостью.
31. Способ по п.30, причем
a) приготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну ксиланазу в смеси с сульфатом магния; или
b) приготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну глюканазу в смеси с сульфатом магния; или
c) приготавливают ферментный состав в форме частиц, содержащий, по меньшей мере, одну ксиланазу и, по меньшей мере, одну глюканазу в смеси с сульфатом магния; или
а) приготавливают, по меньшей мере, два отличающихся друг от друга ферментных состава в форме частиц, причем один из составов содержит, по меньшей мере, одну ксиланазу и другой состав, по меньшей мере, одну глюканазу, причем ферменты в каждом составе находятся в смеси с сульфатом магния.
32. Способ по п.30 или 31, причем ферментный состав перемешивают с, по меньшей мере, одним носителем на основе пшеничных отрубей шлифовочно-размольных систем, причем соотношение ферментного состава к носителю находится в области от 1:5 до 1:1000.
33. Способ по п.30 или 31, причем два разных ферментных состава смешивают с, по меньшей мере, одним носителем на основе пшеничных отрубей шлифовочно-размольных систем, причем соотношение ферментного состава к носителю находится в области от 1:5 до 1:1000.
34. Способ по п.30 или 31, причем во время перемешивания добавляют растительное масло в количестве от примерно 0,1 до 1 мас.% в расчете на суммарный вес ферментной композиции.
35. Способ по п.30 или 31, причем средний размер частиц ферментного состава и носителя независимо друг от друга составляет от примерно 150 до 500 мкм.
36. Способ по п.30 или 31, причем содержание ксиланазы находится при примерно 3000-30000 TXU/г композиции и/или содержание глюканазы при примерно от 2000 до 20000 TGU/г композиции.
37. Применение ферментной композиции по одному из пп.1-17 или полученной по одному из пп.18-36 для получения продуктов питания, пищевых добавок или кормов для животных.
38. Продукты питания, содержащие ферментную композицию по одному из пп.1-17 или полученную по одному из пп.18-36.
39. Пищевые добавки, содержащие ферментную композицию по одному из пп.1-17 или полученную по одному из пп.18-36.
40. Корм для животных, содержащий ферментную композицию по одному из пп.1-17 или полученную по одному из пп.18-36.
41. Корм для животных по п.40, содержащий ферментную композицию в количестве от примерно 0,001 до 1 мас.%.
| US 5972669 А, 26.10.1999 | |||
| US 6610519 B1, 26.08.2003 | |||
| EP 0758018 A1, 12.02.1997 | |||
| RU 97107462 A, 20.04.1999. |
