酶顆粒的制作方法
【專利說明】酶顆粒
[0001] 本發(fā)明是基于申請日為2005年9月27日,申請?zhí)枮?200580038839. 3"(國際申 請?zhí)枮镻CT/DK2005/000610),發(fā)明名稱為"酶顆粒"的專利申請的分案申請。 發(fā)明領(lǐng)域 陽002] 本發(fā)明設(shè)及含有鹽涂敷顆粒(saltcoatedgranules)的蒸汽處理的粒狀飼料組 合物(pelletizedfeedcompositions)。本發(fā)明進一步設(shè)及鹽涂敷顆粒用于蒸汽處理的粒 狀飼料組合物的應(yīng)用。 陽00引發(fā)明背景
[0004] 在設(shè)及動物飼料的領(lǐng)域中,飼料造粒的迫切需要是眾所周知的事實,因為飼料造 粒增加了尤其是飼料淀粉級分(starch化action)的可消化性。此外,飼料造粒減少了粉 塵(化St)問題。使得飼料更易于為鳥類所攝食,并且可W在飼料中滲入少量成分并"鎖住" 飼料混合物。在生產(chǎn)飼料顆粒的過程中,被認(rèn)為是需要蒸汽處理飼料顆粒W便殺死沙口氏 菌(Salomonella),如果存在的話,在此約80°C的蒸汽處理是合適的。在該高溫下,存在于 飼料顆粒中的活性物質(zhì)例如酶是不穩(wěn)定的,因此,不得不使用過量的酶,或者在含有酶的渺 漿或溶液涂敷在蒸汽處理的顆粒上之后,造粒并蒸汽處理無酶飼料組分。然而,該涂敷十分 麻煩且常常不適合于現(xiàn)有設(shè)備。試圖獲得用于飼料的改良的酶顆粒的努力見W0 92/12645。 W0 92/12645描述了T-顆粒,其涂敷有脂肪或蠟,飼料組分蒸汽處理并隨后造粒。依據(jù)該發(fā) 明,可W加熱處理包含酶的顆粒并避免在熱處理后用酶涂敷的麻煩。使用涂敷有蠟的T-顆 粒在該領(lǐng)域中是一種顯著的進步,因為可W在蒸汽造粒過程中保持可接受的酶活性。但是 工業(yè)上在蒸汽造粒后仍然需要改良的酶活性。此外,對于肉用仔雞化rollerchickens)飼 料生產(chǎn),需要在造粒后也包含有效量(significant)的活性酶的小的酶顆粒。如果使用小 的酶顆粒,就更易于控制飼料顆粒中酶的量。肉用仔雞每天只食用很少的顆粒,并且相信如 果在飼料顆粒生產(chǎn)中使用小的酶顆粒,就能得到更多的均質(zhì)酶的攝入。與使用現(xiàn)今市售的 已知酶顆粒相比,使用本發(fā)明的顆粒更易于解決該需要。 陽0化]通過在蒸汽造粒前用鹽涂敷含有酶的顆粒,本發(fā)明解決了所述需要。已顯示可W蒸汽處理鹽涂敷的包含活性物質(zhì)的顆粒,并保持有效量的活性。
[0006] 在酶造粒中使用鹽涂層知曉于W0 00/01793,發(fā)現(xiàn)鹽涂層改善了用于洗涂劑 (detergent)的酶顆粒的儲藏穩(wěn)定性。
[0007] 發(fā)明概述
[0008] 本發(fā)明的一個目的是提供帶有有效量(significant)的活性的蒸汽處理的粒狀 飼料組合物。本發(fā)明的另一個目的是提供即使蒸汽造粒也包含保持有效量的活性的活性物 質(zhì)的顆粒。
[0009] 業(yè)已令人驚奇地發(fā)現(xiàn)包含如酶的活性物質(zhì)的顆粒,當(dāng)用鹽涂敷時,在蒸汽處理的 粒狀飼料生產(chǎn)中是特別令人滿意的,因為即使蒸汽處理它們也保持有效量的活性。已進一 步顯示甚至小的顆粒尺寸,也可W保持可接受量的活性。
[0010] 因此,在第一方面,本發(fā)明提供了一種包含含有忍(core)和涂層的顆粒的蒸汽處 理的粒狀飼料組合物,其中忍包含活性物質(zhì),涂層包含鹽。
[0011] 在第二方面,本發(fā)明提供了包括包含活性物質(zhì)(compound)的忍和包含鹽的涂層 的顆粒用于蒸汽處理的粒狀飼料組合物的應(yīng)用。
[0012] 在第=方面,本發(fā)明提供了一種包含忍和涂層的顆粒,其中忍包含活性物質(zhì),涂層 包含鹽,并且其中顆粒包含在蒸汽造粒后具有保留活性的至少75%的活性物質(zhì),其中顆粒 特征在于進一步具有選自如下的一種或多種特性:
[0013] i.顆粒的粒度(particle size)低于400 y m,
[0014] ii.鹽涂層的厚度至少是8ym,
[0015] iii.活性物質(zhì)是不耐熱的,
[0016] iv.顆粒進一步包含蠟涂層,
[0017] V.顆粒進一步包含乳酸源,和
[0018] Vi.顆粒的忍中的活性物質(zhì)是酶。
[0019] 發(fā)明詳述 W20] 定義 陽〇2U 溶液:
[0022] 溶液規(guī)定為兩種或更多種物質(zhì)的均勻混合物。 陽〇2引懸浮液; 陽024] 懸浮液規(guī)定為懸浮在液體中的微粒(fineparticles)。
[00巧]粒度(particle size):
[00%] 顆粒的粒度意思是顆粒的顆粒平均直徑(massmeandiameter)。
[0027] %RH:
[0028] 在本發(fā)明上下文中,術(shù)語"%RH"應(yīng)理解為空氣的相對濕度。100%RH是在固定溫 度下空氣為水氣(watermois化re)所飽和,因此%RH反映了空氣的水氣飽和百分?jǐn)?shù)。
[0029] 恒定濕度:
[0030] 化合物(compound)或物質(zhì)的術(shù)語"恒定濕度"(在本發(fā)明上下文中有時縮寫為 CH)應(yīng)理解為與所述化合物飽和水溶液(aqueoussolution)相平衡的大氣的%RH,其中 所述化合物的飽和水溶液和所述化合物的固相接觸(incontactwith),在給定溫度下 全都限制在封閉空間的范圍內(nèi)。該定義與"Han化ookofchemistryand地ysics"CRC Press,Inc.,Cleveland,USA,第 58版,pE46,1977-1978 的一致。因此,對于化合物,CH20.C =50%意味著在20°C下具有50%濕度的空氣應(yīng)與化合物的飽和水溶液相平衡。因此,術(shù)語 恒定濕度是化合物吸濕性化ygroscopicp;rope;rties)的量度。
[0031] 引言
[0032] 我們已驚奇地發(fā)現(xiàn),在蒸汽造粒過程中,通過在蒸汽處理前將鹽涂層涂敷在顆粒 上可W增加包含在顆粒中的活性物質(zhì)的穩(wěn)定性。運意味著我們能改善包含在飼料組合物中 的活性物質(zhì)的穩(wěn)定性,所述飼料組合物在造粒過程中暴露于蒸汽處理。
[0033] 此外,我們還發(fā)現(xiàn)可W制備包含活性物質(zhì)的小的顆粒,通過用鹽涂敷即使蒸汽處 理其仍保留可接受的活性水平。 W34]除運些令人驚奇的優(yōu)點之外,業(yè)已顯示鹽涂層提供了良好的起塵值(化St values),與已知的蠟涂敷的顆粒相比還增加了飼料顆粒的儲藏穩(wěn)定性。此外,鹽涂層可作 為溶解度調(diào)節(jié)劑。 W對顆粒
[0036] 當(dāng)指本發(fā)明的顆粒時,其可W是單個顆粒或幾個顆粒。
[0037] 特別適合于蒸汽造粒并作為蒸汽處理的粒狀飼料組合物一部分的本發(fā)明的顆粒 包含忍和至少一涂層。忍包含活性物質(zhì),涂層包含鹽。
[0038] 要在粒狀飼料中使用的顆粒的粒度通常大于700ym,更特別的是700-1000ym。 本發(fā)明的顆粒合適的粒度被認(rèn)為是50-2000ym,更特別的是100-1000ym。我們發(fā)現(xiàn)對 于造粒,通過用鹽涂層涂敷顆粒可W制備特別小的飼料顆粒。在一個特定的實施方案中, 本發(fā)明的顆??删哂械陀?00ym的粒度。在本發(fā)明另一個特定的實施方案中,加工過的 顆粒的粒度是100-600ym。在本發(fā)明一個更特別的實施方案中,加工過的顆粒的粒度是 200-400ym。在本發(fā)明一個還特別的實施方案中,所述粒度是210-390ym。在本發(fā)明一個 最特別的實施方案中,加工過的顆粒的粒度低于400ym。在另一個最特別的實施方案中,本 發(fā)明的顆粒的粒度高于250ym,但低于350ym。
[0039] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,本發(fā)明顆粒的粒度低于400 ym。
[0040] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,蒸汽處理的粒狀飼料組合物的顆粒具有低于 400ym的粒度。
[0041] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,要被用于蒸汽處理的粒狀飼料組合物的顆粒具 有低于400ym的粒度。
[0042] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,本發(fā)明顆粒的粒度在210和390ym之間。
[0043] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,蒸汽處理的粒狀飼料組合物顆粒的粒度在210 和390ym之間。
[0044] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,要被用于蒸汽處理的粒狀飼料組合物的顆粒的 粒度在210和390ym之間。
[0045] 忍
[0046] 忍包含W濃縮的干物質(zhì)形式存在的活性物質(zhì)。
[0047] 忍可W是
[0048]1.活性物質(zhì)的均質(zhì)混合物化lend),
[0049]或
[0050] 2.活性物質(zhì)施用于上的惰性顆粒, W川 或
[0052] 3.活性物質(zhì)和任選的作為粘合劑的物質(zhì)的均質(zhì)混合物,所述粘合劑為活性物質(zhì)所 包被。
[0053] 在一個特定的實施方案中,本發(fā)明忍顆粒是20-800ym。在本發(fā)明一個更特別 的實施方案中,忍粒度是50-500ym。在本發(fā)明一個甚至更特別的實施方案中,忍粒度是 100-300ym。在本發(fā)明一個最特別的實施方案中,忍粒度是150-250ym。
[0054] 惰性顆粒:
[0055] 惰性顆??蒞是水溶性的或水不溶性的,如淀粉,如W木馨或小麥的形式存在的; 或糖(例如薦糖或乳糖),或鹽(例如氯化鋼或硫酸鋼)。適合的本發(fā)明的惰性顆粒物質(zhì)包 括無機鹽、糖、糖醇、諸如有機酸或鹽的小的有機分子、諸如粘±或娃酸鹽的礦物質(zhì)或運些 物質(zhì)兩種或更多種的組合。 陽056] 可使用多種造粒技術(shù)生產(chǎn)惰性顆粒,包括:結(jié)晶、沉淀、鍋包衣(pan-coating)、 流化床包衣、流化床附聚(agglomeration)、旋轉(zhuǎn)霧化、擠出、噴射造粒(prilling)、滾圓 (spheronization)、粉碎法(sizereduction)、牽專宣支造粒(drumgranulation)和 / 或高剪 切造粒。
[0057] 活性物質(zhì):
[0058] 存在于忍中的本發(fā)明的活性物質(zhì)(active compound)可W是任何活性物質(zhì)或活性 物質(zhì)的混合物,其得益于與顆粒周圍的環(huán)境所分離。術(shù)語"活性"意在包括在過程如消化中 剛一施用本發(fā)明的顆粒,就從顆粒上釋放,適合于改善該過程目的的所有化合物。所述活性 物質(zhì)可W是天然無機物或天然有機物。特別地,活性物質(zhì)是通常對周圍環(huán)境十分敏感的活 性生物化合物,例如可獲得自微生物的化合物。更特別地,活性物質(zhì)是膚或多膚或蛋白質(zhì)。 最特別地,活性物質(zhì)是諸如酶的蛋白質(zhì)。更多適合的活性物質(zhì)是生長促進劑、抗生素、要被 用作為疫苗的抗原決定簇、被工程化W具有增加的必需氨基酸含量的多膚、激素和其他治 療蛋白質(zhì)。
[0059] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,本發(fā)明的顆粒的忍中的活性物質(zhì)是酶。
[0060] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,蒸汽處理的粒狀飼料組合物顆粒的忍中的活性 物質(zhì)是酶。
[0061] 在本發(fā)明一個特定的實施方案中,要被用于蒸汽處理的粒狀飼料組合物的顆粒中 的活性物質(zhì)是酶。
[0062] 在本發(fā)明上下文中,酶可W是任何酶或不同酶的組合。因此,當(dāng)提及"酶"時,通常 應(yīng)理解為包括一種酶或酶的組合。
[0063] 應(yīng)當(dāng)理解的是酶變體(例如通過重組技術(shù)產(chǎn)生的)包括在術(shù)語"酶"的含義中。 運樣的酶變體的例子披露于如EP251, 446 (Genenco;r)、W0 91/00345(NovoNordisk)、EP 525, 610 (Solvay)和WO94/02618 (Gist-BrocadesNV)中。 W64] 酶可基于來自NC-IUBMB的酶命名手冊,1992進行分類,也參見在因特網(wǎng)上 的ENZYME站點:http://www.expasv.ch/enzvme/〇ENZYME是與酶命名有關(guān)的信息儲 存庫。其主要是W國際生物化學(xué)和分子生物學(xué)聯(lián)合會(IUB-MB)命名委員會的建議為 基礎(chǔ),描述了其EC(酶學(xué)委員會)號已提供的每種已鑒定的酶度airochA.化eENZYME dat油ase, 2000,NucleicAcidsRes28:304-305)。該lUB-MB酶命名法是W它們的底物特 異性W及偶爾W它們的分子機制為基礎(chǔ)的;運樣的分類不能反映運些酶的結(jié)構(gòu)特征。 陽0化]幾年前,已提出另一種基于氨基酸序列相似性W家族進行的某些糖巧水解酶, 例如內(nèi)切葡聚糖酶、木聚糖酶、半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶和a-半乳糖巧酶 的分類。它們目前分為90個不同的家族:參見CA巧(ModO)因特網(wǎng)站點(Coutinho,P. M. &Hen;rissat,B. (1999)Carbohy化ate-ActiveEnzymes服務(wù)器,在抓L:
[0066]http://afmb.cnrs-mrs.fr/ ~cazv/CAZY/index.html(相應(yīng) 的文件:Coutinho,P.M.feHenrissat,B. (1999)Carbohydrate-activeenzymes:anintegrated databaseapproach.在"RecentAdvancesinCarbohydrateBioengineering"中,比 J.Gi化ert'G.Davies,B.Henrissat和B.Svensson編輯,TheRoyalSocietyof Chemistry,Cambridge,pp. 3-12 ;Coutinho,P.M.feHenrissat,B. (1999)Themodular structureofcellulasesandothercarbohydrate-activeenzymes:anintegrated databaseapproach.在"Genetics,BiochemistryandEcologyofCellulose Degradation"中.,K.Ohmiya,K.Hayashi,K.Sakka,Y.Kobayashi,S.Karita和T.Kimura編 牽茸,UniPublishersCo.,Tokyo,pp. 15-23)。
[0067] 可慘入本發(fā)明顆粒中的酶的類型包括氧化還原酶巧C 1.轉(zhuǎn)移酶巧C 2. 水解酶巧C3.裂解酶巧C4.異構(gòu)酶巧C5.和連接酶巧C 6. -。
[0068] 在本發(fā)明上下文中優(yōu)選的氧化還原酶是過氧化物酶巧C1.11. 1)、漆酶巧C 1.10. 3. 2)和葡萄糖氧化酶巧C1.1. 3. 4)]。市售氧化還原酶巧C1.的例子是 Gluzyme? (可獲得自NovozymesA/S的酶)。更多的氧化還原酶可獲得自其他供應(yīng)商。優(yōu) 選的轉(zhuǎn)移酶是在任何如下亞類中的轉(zhuǎn)移酶:
[0069] a轉(zhuǎn)移一個碳基團的轉(zhuǎn)移酶巧C2. 1);
[0070] b轉(zhuǎn)移醒或酬殘基的轉(zhuǎn)移酶巧C2. 2);酷基轉(zhuǎn)移酶巧C2. 3);
[0071] C糖基轉(zhuǎn)移酶巧C2. 4);
[0072]d轉(zhuǎn)移非甲基的烷基或芳基的轉(zhuǎn)移酶巧C2.5);和
[0073]e轉(zhuǎn)移含氮基團(nitrogenous)的轉(zhuǎn)移酶巧C 2. 6)。
[0074] 在本發(fā)明上下文中,最優(yōu)選的轉(zhuǎn)移酶的類型是谷氨酷胺轉(zhuǎn)移酶(蛋白質(zhì)-谷氨酷 胺丫-谷氨酷轉(zhuǎn)移酶;EC2. 3. 2. 13).
[00"75] 更多的適合的谷氨酷胺轉(zhuǎn)移酶的例子描述于W0 96/06931(NovoNordiskA/S)。
[0076] 在本發(fā)明上下文中優(yōu)選的水解酶是:簇酸醋水解酶巧C3. 1. 1.-)例如脂肪酶巧C 3. 1. 1. 3);肌醇六憐酸酶巧C3. 1. 3.-),如3-肌醇六憐酸酶巧C3. 1. 3. 8)和6-肌醇六 憐酸酶巧C3. 1. 3. 26);糖巧酶巧C3. 2,其落入在此稱為"糖酶"的組中),例如,a-淀 粉酶巧C3.2. 1.1)