Грануляты, содержащие пищевые ферменты

Изобретение относится к переработке ферментов в грануляты, пригодные для кормления животных. Способ предусматривает получение сухого ферментсодержащего гранулята и покрытие гранулята дисперсией, содержащей частицы гидрофобного вещества, представляющего собой полиолефин, в котором олефиновые мономеры имеют длину цепи от 2 до 10 атомов углерода, диспергированного в походящем растворителе. Ферментсодержащий гранулят, покрытый дисперсией частиц, состоит в основном из гидрофобного вещества. Изобретение позволяет получить грануляты, проявляющие высокую ферментную стабильность в условиях гранулирования и в процессе хранения, а также повысить биодоступность фермента в организм животного за счет маленького времени растворения гранул. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 табл.

 

Настоящее изобретение относится к переработке ферментов, предпочтительно пищевых ферментов, в гранулят. Эти съедобные грануляты могут затем использоваться в кормах для животных.

Предшествующий уровень техники

Корм для животных представляет собой наибольшие затраты в расходах по содержанию скота и других животных. Использование различных ферментов в корме для животных, например домашнего скота, становится почти повсеместной практикой. Эти ферменты обычно получают путем культивирования микроорганизмов в крупномасштабных биореакторах, управляемых промышленными производителями ферментов. В конце ферментации полученный "бульон" обычно подвергают серии фильтраций для отделения биомассы (микроорганизмов) от целевого фермента (в растворе). Затем раствор фермента концентрируют и используют в виде жидкости (часто после прибавления различных стабилизаторов) или перерабатывают до сухой композиции.

Из экономических и практических соображений часто отдают предпочтение сухим ферментным композициям по сравнению с жидкими ферментными композициями. Тем не менее, даже когда отдают предпочтение сухой ферментной композиции, некоторые стадии процесса гранулирования корма, такие как кондиционирование, могут быть пагубными для ферментов. Различные производители ферментов разрабатывают альтернативные способы создания рецептур для улучшения стабильности сухих ферментных продуктов в процессе грануляции и хранения корма. Например, как вариант, гранулы, содержащие фермент, можно покрывать пригодным покрывающим средством.

ЕР 0569468 касается состава, представляющего собой содержащий фермент гранулят, который покрыт тугоплавким воском или жиром, который, как полагают, улучшает устойчивость в условиях грануляции. Недостатком такого покрытия является то, что время растворения гранулята является продолжительным (около одного часа). Поэтому биодоступность фермента в организме животного уменьшается. Кроме того, грануляты имеют широкое распределение размеров частиц, которое затрудняет получение равномерно распределенной концентрации фермента после покрытия, поскольку маленькие частички содержат относительно большое количество покрывающего агента по сравнению с частицами большого размера.

WO 00/47060 описывает использование полиэтиленгликоля (ПЭГ) в качестве покрывающего средства. Такие ПЭГ-покрытия имеют недостаток, проявляющийся в том, что они не повышают стабильность при гранулировании ферментного гранулята до требуемого уровня.

Таким образом, все еще существует необходимость в стабильных составах ферментов для использования в корме животных, которые бы являлись недорогими и легко получаемыми и которые сочетали бы удовлетворительную стабильность при гранулировании с хорошей биодоступностью фермента в организме животного.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение описывает способ получения содержащего фермент гранулята, пригодного для использования в корме животных, способ заключается в получении сухих гранул, содержащих фермент, и покрытии гранул дисперсией, содержащей частицы гидрофобного вещества, диспергированного в пригодном растворителе. Покрытие ферментного гранулята такой дисперсией обеспечивает низкое поглощение воды в процессе стадии кондиционирования способа получения корма и, неожиданным образом, чрезвычайно короткое время растворения гранул фермента.

Чтобы облегчить образование соответствующего слоя на подлежащих покрытию гранулах, дисперсия согласно изобретению предпочтительно имеет размер частиц, который указан ниже, и/или является гомогенной, и/или является физически стабильной. Более предпочтительно, частицы в дисперсии имеют размер, колеблющийся в пределах от 10 до 1000 нм (включая граничные размеры), еще более предпочтительно от 10 до 500 нм, наиболее предпочтительно от 10 до 200 нм.

Дисперсия согласно изобретению преимущественно способна к образованию гомогенного слоя при высушивании покрытых гранул.

Дисперсия согласно изобретению, кроме того, преимущественно способна к образованию водонерастворимого слоя при высушивании при относительно низкой температуре, обычно при температуре, которая существенно ниже точки плавления гидрофобного вещества.

Кроме того, дисперсия согласно изобретению преимущественно способна к образованию тонкого слоя, который не образует трещин при высушивании. Тонкий слой обычно имеет толщину около 50 мкм или менее, предпочтительно 20 мкм или менее, более предпочтительно 10 мкм или менее. Более низкий предел толщины слоя может быть 1-2 мкм. На толщину слоя может влиять содержание гидрофобного вещества в дисперсии.

Гидрофобное вещество, используемое в дисперсии для покрытия ферментного гранулята, согласно изобретению предпочтительно имеет точку плавления, достаточно высокую для того, чтобы предотвратить плавление покровного слоя из гидрофобного вещества в условиях получения кормовых гранул. Более предпочтительно, точка плавления гидрофобного вещества находится между 40 и 200°С, наиболее предпочтительно - между 50 и 180°С.

Растворителем, пригодным для диспергирования частиц гидрофобного вещества, является растворитель, в котором гидрофобное вещество нерастворимо, например гидрофильный растворитель, подобный воде или этанолу. Предпочтительно в качестве растворителя используют воду. Дисперсия обычно может содержать от 10 до 60% гидрофобного вещества в растворителе, предпочтительно от 20 до 40% гидрофобного вещества в растворителе.

Для того чтобы сохранить дисперсию стабильной, к дисперсии могут добавляться стабилизирующие агенты, такие как поверхностно-активные вещества.

Гидрофобное вещество предпочтительно является водонерастворимым. Это может быть гидрофобное жиро- или воскоподобное вещество, такое как триглицериловый, диглицериловый или моноглицериловый эфир высшей жирной кислоты, высший жирный спирт, высшая жирная кислота, или может быть гидрофобное полимерное соединение.

Гидрофобным полимерным соединением предпочтительно является полиолефин, более предпочтительно полиолефин, в котором олефиновые (углеводородные) мономеры имеют длину цепи от 2 до 10 атомов углерода, наиболее предпочтительно полиолефин, в котором олефиновые мономеры имеют длину цепи от 2 до 4 атомов углерода, где предусмотрено необязательное включение в процесс полимеризации мономеров с длиной цепи от 5 до 10 атомов углерода для получения полимера с короткоцепочечными разветвлениями. В предпочтительном варианте выполнения полиолефин, который используют в качестве гидрофобного полимера в дисперсии, согласно изобретению выбран из группы, которая включает полиэтилен, полипропилен, полибутилен и/или полибутадиен (согласно новой номенклатуре эти полимеры называются: полиэтен, полипропен, полибутен, полибутадиен). Более предпочтительно, полиолефином является полиэтилен и/или полипропилен.

Полиолефин может быть в основном линейным полимером, т.е. полимером, который не разветвлен или проявляет только низкую степень разветвленности. Таким образом, по существу линейный полимер может включать линейный полимер с короткими боковыми цепями, т.е. с длиной самое большее около 10 атомов углерода.

Предпочтительно, полиолефин имеет интервал плавления в области температур от 100 до 200°С (граничные значения включаются), еще более предпочтительно от 105 до 190°С, наиболее предпочтительно от 120 до 180°С.

Для полиэтилена молекулярный вес может иметь значения в интервале 3000-20000 Да. В предпочтительном варианте выполнения изобретения полиолефиновая дисперсия представляет собой дисперсию полиолефинов, содержащих кислотные группы, которые стабилизированы амином, предпочтительно летучим амином. Кислотными группами предпочтительно являются карбоксильные группы, а летучим амином предпочтительно является аммиак.

Карбоксильные группы могут быть легко введены в полиолефин, например, путем окисления. Количество кислотных групп, введенных в полиолефин, характеризуется так называемым кислотным числом. Кислотное число полиолефина может колебаться между 2 и 30 (граничные значения включаются), предпочтительно между 4 и 30, более предпочтительно между 12 и 18, в случае полиэтилена.

К дисперсии полиолефина могут прибавляться дополнительные соединения для придания дисперсии желаемых свойств. Например, частицы полиолефина могут быть физически стабилизированы специальными соединениями для предотвращения коагуляции и/или предотвращения седиментации. Дисперсия может также содержать соединения, которые способствуют образованию водонерастворимой пленки при высыхании. Примерами дополнительных соединений являются поверхностно-активные вещества или амины.

Покрытие из гидрофобного вещества предпочтительно применяют при содержании 0,1-20% (вес гидрофобного вещества к весу гранул), более предпочтительно при 0,2-10% и наиболее предпочтительно при 0,4-5% к весу гранул. Процентное содержание, используемое во всем данном описании, относится к весовому процентному содержанию в сухом виде и, если не указано иначе, основывается на весе сухого гранулята перед покрытием.

Для нанесения гидрофобного вещества и, необязательно, других(ого) покрывающих(ого) веществ(а) на гранулят пригоден ряд известных способов, которые включают использование псевдоожиженного слоя, гранулятора с высоким сдвигом, смешивающего гранулятора или смесителя типа Nauta. В предпочтительном способе нанесения гидрофобного вещества на гранулят гидрофобное вещество набрызгивают в виде дисперсии на псевдоожиженный слой гранул, которые подвергаются покрытию.

Подлежащие покрытию гранулы согласно настоящему изобретению содержат пищевой фермент, необязательно, твердый носитель и, необязательно, одну или несколько добавок.

Гранулы обычно могут содержать частицы, 90% из которых имеет размер около 300 мкм или более, с верхней границей размера около 3 мм. Альтернативно, гранулят может быть микрогранулятом, 90% частиц которого имеют размер около 300 мкм или менее, с нижней границей размера около 10-25 мкм.

Твердым носителем, который может быть использован при получении гранулята, является, например, порошок, который может быть спрессован в гранулы и который предпочтительно имеет средний размер частиц в интервале между 5 и 20 мкм.

Например, твердый носитель может в основном состоять из пригодного в пищу карбогидратного полимера. Многочисленные преимущества использования пригодного в пищу карбогидратного полимера приведены в патентной заявке WO 98/54980.

Пригодный в пищу карбогидратный полимер представляет собой карбогидратный полимер, который допущен для использования в качестве пищевой добавки. Пригодный в пищу карбогидратный полимер выбирают таким образом, чтобы он был пригодным в пищу животному, для которого он предназначен, а также был легко усваиваемым. Полимер предпочтительно содержит полимерные звенья гексозы, более предпочтительно полимерные звенья глюкозы. Наиболее предпочтительно карбогидратный полимер содержит звенья α-D-глюкопиранозы, амилозу (линейный (1→4) α-D-глюкановый полимер) и/или амилопектин (разветвленный D-глюкан с α-D-(1→4) и α-D-(1→6) связями). Предпочтительным карбогидратным полимером является крахмал. Другие пригодные, содержащие гексозу полимеры, которые могут использоваться вместо или в дополнение к крахмалу, включают α-глюканы, β-глюканы, пектин (такой как протопектин) и гликоген. Предусматриваются также производные этих карбогидратных полимеров, такие как их простые и/или сложные эфиры. Соответствующим образом карбогидратный полимер является водонерастворимым.

В других вариантах реализации изобретения в гранулят могут быть включены один или несколько дополнительных ингредиентов, например, в качестве технологических добавок и/или для дальнейшего улучшения стабильности при гранулировании и/или стабильности гранулята при хранении. Ряд таких добавок рассматривается ниже.

В одном из вариантов выполнения изобретения добавка содержит водорастворимую неорганическую соль (как предлагается в ЕР 0758018). Предпочтительно, гранулы содержат, по крайней мере, 0,1% водорастворимой неорганической соли, содержащей двухвалентный катион, более предпочтительно, цинк. Наиболее предпочтительно неорганической солью является сульфат цинка. Конечный продукт предпочтительно содержит от 500-1500 мг Zn/кг конечного продукта, более предпочтительно 700-1300 мг Zn/кг конечного продукта и наиболее предпочтительно 900-1100 мг Zn/кг конечного продукта. Предпочтение отдается двухвалентным катионам, поскольку они обеспечивают наилучшую сохранность и стабильность при переработке. В качестве аниона предпочтение отдается сульфату, поскольку он обеспечивает наилучший результат при сушке. Соли могут прибавляться (например, к смеси) в твердой форме. Альтернативно, соль(и) может(гут) быть растворена(ы) в воде или в ферментсодержащей жидкости, например, перед смешиванием с твердым носителем.

Дальнейшее улучшение стабильности при гранулировании может быть достигнуто путем включения в состав гидрофобных, гельобразующих и/или медленно растворяющихся соединений. Это может быть обеспечено путем прибавления, по крайней мере, 0,1% (вес./вес.), предпочтительно, по крайней мере, 0,5% и наиболее предпочтительно, по крайней мере, 1% требуемого соединения (от веса воды и, в случае наличия, твердого носителя) к смеси, которая должна быть переработана в гранулы. Пригодные вещества включают производные целлюлозы, такие как ГПМЦ (гидроксипропилметилцеллюлоза), КМЦ (карбоксиметилцеллюлоза), ГЭЦ (гидроксиэтилцеллюлоза), поливиниловые спирты (ПВС); и/или пищевые масла. Пищевые масла, такие как соевое масло или масло канолы, могут прибавляться (например, к смеси, которая должна подвергаться гранулированию) в качестве технологической добавки.

В способе получения гранулята фермент и воду предпочтительно подают в виде ферментсодержащей (предпочтительно, водной) жидкости, такой как раствор или суспензия, которую получают непосредственно или в качестве побочного продукта в процессе микробной ферментации. Как правило, такой процесс ферментации является процессом, в котором образуется фермент. Процесс ферментации может приводить в результате к получению бульона, который содержит микроорганизмы (которые вырабатывают необходимый фермент) и водный раствор. Такой водный раствор, отделенный от микроорганизмов (например, фильтрацией) может быть ферментсодержащей водной жидкостью, используемой в изобретении. Таким образом, в предпочтительном варианте выполнения ферментсодержащая водная жидкость представляет собой фильтрат. В большинстве случаев фермент присутствует в активной форме. Предпочтительно жидкость находится в концентрированной форме, такой как ультрафильтрат (УФ), которая дает возможность производить гранулят с желаемым уровнем активности.

Если используется твердый носитель, количество ферментсодержащей жидкости (и таким образом, фермента), которое может быть поглощено носителем, обычно ограничивается количеством воды, которая может поглощаться. Ферментный раствор может содержать около 25% (вес./вес.) сухого вещества. Количество воды, прибавляемой к твердому носителю, является таким, что (в основном) вся вода в водном растворе поглощается всеми компонентами, присутствующими в твердом носителе. Использование более высоких температур для поглощения больших количеств ферментсодержащей жидкости также предусматривается настоящим изобретением и в действительности является особенно предпочтительным, когда это касается термостабильных ферментов. Поэтому для этих ферментов смешивание твердого носителя и жидкости (или фермента и воды) осуществляют при температуре выше 30°С, предпочтительно выше 40°С и наиболее предпочтительно выше 50°С. Альтернативно или в дополнение, жидкость может поддерживаться при этой температуре. В общем предпочтение отдается условиям, при которых твердый носитель не набухает (при более низких температурах) для того, чтобы минимизировать потери, возникающие в результате нестабильности (термочувствительности) ферментов при более высоких температурах.

Вода или ферментсодержащая жидкость может содержать один или несколько ферментов. Пригодным(и) ферментом(ами) являются пищевые ферменты, предназначенные для включения в пищу животных (включая корм для домашних животных. Функция этих пищевых ферментов зачастую состоит в повышении скорости переваривания пищи, например, путем уменьшения вязкости или уменьшения антипищевого эффекта определенных пищевых составов. Пищевые ферменты (такие, как фитаза) могут также использоваться, например, для уменьшения количества соединений в навозе, которые являются опасными для окружающей среды.

В одном из вариантов выполнения получают гранулы, которые содержат пищевой фермент в высокой концентрации. Преимущества получения композиций на основе фитазы при высокой концентрации уже были описаны в WO 98/55599.

Пригодные ферменты включают: фосфатазы, такие как фитазы (как 3-фитазы, так и 6-фитазы) и/или кислые фосфатазы, карбогидразы, такие как амилолитические ферменты и/или ферменты, разрушающие стенки клеток растений, включая целлюлазы, такие как β-глюканазы и/или гемицеллюлазы, такие как ксиланазы или галактаназы и/или пектиназы, протеазы или пептидазы, такие как лизоцим, галактозидазы, эстеразы, липазы, фосфолипазы, такие как поджелудочные фосфолипазы А2 млекопитающих и глюкозооксидазы. Предпочтительно, пищевой фермент является, по крайней мере, ферментом, выбранным из группы, включающей фитазы, ксиланазы, β-глюканазы, протеазы, фосфолипазы и глюкозооксидазы. Более предпочтительно пищевой фермент является, по крайней мере, ферментом, выбранным из группы, включающей фитазы и ксиланазы.

Если фермент представляет собой фитазу, конечный гранулят может предпочтительно иметь ферментативную активность в интервале от 4000 до 20000 ФТЕ/г, более предпочтительно от 5000 до 20000 ФТЕ/г, наиболее предпочтительно от 5000 до 15000 ФТЕ/г. Одна фитазная единица (ФТЕ), таким образом, определяется как количество фермента, которое высвобождает 1 мкмоль неорганического фосфата за одну минуту из фитата натрия (0,0051 моль/л) при 37°С и при рН, равном 5,5, в условиях, в которых определяют активность фитазы согласно методике "ISL-метод 61696" (ручной молибдатванадатный анализ).

Если фермент представляет собой ксиланазу, конечный гранулят может предпочтительно иметь ферментативную активность в интервале от 5000 до 100000 EXU/г, более предпочтительно от 10000 до 100000 EXU/г и наиболее предпочтительно от 15000 до 100000 EXU/г. Одна эндоксиланазная единица (EXU) таким образом определяется как количество фермента, которое высвобождает 4,53 мкмоль восстанавливающих сахаров, измеренных в эквивалентах ксилозы, за одну минуту в условиях методики "ISL-метод 61731".

ISL-методы являются доступными по требованию из DSM, Food Specialties, Agri Ingredients, A.Fleminglaan 1, P.O.Box 1, 2600 MA, Delft, The Netherlands.

Кроме этих пищевых ферментов, изобретение в равной степени применимо к неферментным полипептидам с биологической активностью, таким как антигенные детерминанты, которые используются в качестве вакцин, и/или полипептиды, созданные для обеспечения повышенного содержания основных аминокислот, биологическая активность которых может быть чувствительна к температурной инактивации.

Гранулят, который покрывают согласно изобретению, может быть получен сушкой ферментсодержащего водного раствора, например ультрафильтрата, как описано выше, в частности, распылительной сушкой или многостадийной сушкой. Перед или в процессе сушки необязательно могут прибавляться добавки, например, в качестве технологических добавок или для улучшения стабильности при гранулировании. Кроме того, в процессе сушки может прибавляться инертное соединение или материал, например неорганическая соль, мальтодекстрины, гранулированный мелкий порошок, получаемый в результате так называемого совысушивания.

Альтернативно, гранулят, который подлежит покрытию, может быть получен механической переработкой смеси фермента, воды (например, ферментсодержащей жидкости), твердого носителя и, необязательно, добавок по известным технологиям, часто используемым в процессах получения пищевых, кормовых и ферментных составов. Эта механическая обработка, например, включает раскатку, экструзию, сферонизацию, таблетирование, высокосдвиговую грануляцию, ротационную грануляцию, псевдоожиженную агломерацию или их комбинации. Эти процессы обычно характеризуются расходом механической энергии, такой как вращение шнека или смешивающего механизма, воздействие вращающего механизма аппарата грануляции, движение частиц путем вращения плиты основания агломератора с псевдоожиженным слоем или движение частиц с помощью газового потока или их комбинация. Эти процессы позволяют твердому носителю (например, в форме порошка) смешиваться с ферментом и водой, например ферментсодержащей жидкостью (водным раствором или суспензией) и таким образом затем гранулироваться. Альтернативно, твердый носитель может быть смешан с ферментом (например, в форме порошка), к которому затем добавляют жидкость, например воду (или суспензию), которая может действовать как гранулирующая жидкость.

В дальнейшем варианте реализации изобретения гранулят (например, агломерат) образуется путем набрызгивания или нанесения ферментсодержащей жидкости на носитель, например, в агломераторе с псевдоожиженным слоем. При этом полученные гранулы могут включать агломерат в том виде, в каком он может быть получен в агломераторе с псевдоожиженным слоем. Предпочтительно смешивание ферментсодержащей жидкости и твердого носителя дополнительно включает перемешивание смеси перед экструзией. Это может улучшить пластичность смеси с тем, чтобы облегчить грануляцию.

Если гранулят получают путем экструзии, этот процесс предпочтительно осуществляют при низком давлении. Это приносит то преимущество, что температура смеси, которую экструдируют, не будет или будет только незначительно повышаться. Экструзия при низком давлении включает экструзию, например, в корзиноподобном или куполоподобном экструдере типа Fuji Paudal.

Получаемый экструдат может быть подвергнут закруглению (например, сферонизации), такому как в Marumeriser™, и/или прессованию. Экструдат перед сушкой может быть сферонизирован, поскольку это может уменьшить образование пыли в конечном грануляте и/или может облегчить покрытие гранулята.

Гранулы затем могут быть высушены, например, в сушильном аппарате с псевдоожиженным слоем или в случае агломерации с псевдоожиженным слоем, могут быть непосредственно высушены (в агломераторе) с получением (твердого сухого) гранулята. Специалистом могут быть использованы другие известные в пищевой, кормовой или ферментной промышленности способы высушивания гранул. Соответственно, гранулят является сыпучим. Высушивание предпочтительно происходит при температуре формования продукта от 25 до 60°С, предпочтительно от 30 до 50°С.

Полученный таким образом сухой гранулят затем подвергают согласно изобретению покрытию дисперсией. Настоящее изобретение в дальнейшем предусматривает то, что гранулят может быть покрыт покрывающим слоем, отличающимся от слоя гидрофобного вещества согласно изобретению, до применения дисперсии согласно изобретению.

Предпочтительно гранулы, получаемые после покрытия, имеют относительно узкое распределение по размерам (например, являются монодисперсными). Это может способствовать гомогенному распределению ферментного гранулята в кормовых гранулах. Способ согласно изобретению способствует получению гранулята с узким распределением по размерам. Гранулы могут быть неправильной (но предпочтительно, правильной) формы, например почти сферическими.

При необходимости в процесс дальнейшего сужения распределения гранул по размерам может быть включена дополнительная стадия, например просеивание. С помощью ферментсодержащего гранулята, получаемого способом согласно изобретению (который представляет другой аспект изобретения), стараются решить или, по крайней мере, уменьшить проблемы, встречающиеся в данной отрасли. Эти покрытые грануляты имеют высокую стабильность при грануляции и непродолжительное время растворения. Поэтому биодоступность фермента в организме животного улучшается по сравнению с классическими, покрытыми жиром гранулами.

Таким образом, изобретение предусматривает ферментсодержащий гранулят, получаемый вышеупомянутыми способами и имеющий следующие свойства. Гранулят состоит из гранул, содержащих пищевой фермент, необязательно, твердый носитель и, необязательно, одну или несколько добавок, покрытых слоем гидрофобного вещества.

Гранулят в соответствии с изобретением пригоден для использования в приготовлении корма для животных. В этих процессах гранулят смешивают с кормовой массой, по существу, как часть предварительной кормовой смеси или как полупродукт животного корма. Свойства гранулята согласно изобретению позволяют его использование в качестве компонента смеси, которая полностью соответствует требованиям к животному корму, особенно, если смесь обрабатывается паром с последующим гранулированием и, необязательно, высушиванием.

Таким образом, дальнейший аспект настоящего изобретения касается способа приготовления животного корма или предварительной кормовой смеси или полупродукта животного корма, способ заключается в смешивании гранулята, предусмотренного настоящим изобретением, с одним или несколькими веществами животного корма или его ингредиентами.

Данное изобретение также относится к способу стимулирования роста животного, который заключается в скармливании животному корма, который содержит гранулят, предусмотренный изобретением. При этом животный корм может включать как сам гранулят, так и гранулят, присутствующий в корме. Соответствующие животные включают сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, свиньи и домашняя птица, а также рыба.

Таким образом, другой аспект изобретения касается композиции, содержащей гранулят согласно изобретению, при этом композиция предпочтительно представляет собой съедобную кормовую композицию, например животный корм.

Еще один аспект настоящего изобретения относится к применению гранулята согласно изобретению в животном корме или в качестве его компонента или к применению его в питании животных.

Предпочтительные признаки и свойства одного из аспектов изобретения в равной степени применимы к другим с соответствующими изменениями.

Следующие примеры представлены только с целью иллюстрации изобретения и ни в коей мере не предназначены или не должны толковаться как ограничивающие его объем.

ПРИМЕРЫ

Общие методы

Получение гранул, содержащих фитазу

Гранулы, содержащие фитазу, получают согласно способу, описанному в WO 98/54980.

Стадия кондиционирования/гранулирования:

50 граммов гранул смешивают с 10 кг корма выбранной предварительной кормовой смеси и перемешивают непосредственно перед испытанием с 240 кг того же средства. Эту 250 кг смесь дозируют в миксер/кондиционер с помощью дозировочного шнека со скоростью вращения около 600 кг/час, где ее нагревают непосредственно паром с температурой около 80°С. Время нахождения в паре составляет около 30-40 секунд, после чего горячую смесь проталкивают в пресс грануляции. Гранулы, выходящие из металлической формы, имеют температуру от 80 до 82°С и падают на охлаждающую ленту конвейера. С этой ленты образцы берут для исследований на стабильность.

Корм для домашней птицы, использованный для анализа стабильности при гранулировании:

Кукуруза (50%), горох (5%), соевая мука (28%), тапиока (1,98%), рыбная мука (2,5%), перьевая мука (1,5%), соевое масло (1,75%), животный жир (3,5%), Mervit (Premervo, Utrecht, The Netherlands) 100 (1%), известняк (1,1%), монокальциевый фосфат (1,22%), соль (0,3%), Mervit 394 (0,65%), Mervit 393 (1,5%), до общей массы 100%.

Анализ активности фитазы в кормовых гранулах:

Активность фитазы определяют согласно методике "ISL-метод 61696" (ручной молибдат-ванадатный анализ).

Пример 1

300 г непокрытых гранул (партия NPHG 498) помещают в аппарат с псевдоожиженным слоем STREA фирмы NIRO-AEROMATIC. При помощи устройства с верхним разбрызгиванием (двухфазная форсунка) на гранулы наносят различные покрытия, приведенные в Таблице 1. Такие покрытые гранулы испытывают в гранулировании, как описано в Общих методах.

HS-гранулы представляют собой гранулы, покрытые жиром + покрытием против слипания (>30%) (получены от фирмы Novo Nordisk, партия №HF 98011450).

Таблица 1 Остаточная фитазная активность в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/81°С
№образца с покрытием	Время растворения (мин)	Остаточная активность (%)
А. непокрытый, партия NPGH-498	1	27
В. 10% раствор ПЭГ 6000	2	30
С.10% дисперсия карнаубского воска	1	36
D. 10% дисперсия ПЭ Stamylan® LD1965	1	32
Е. 10% дисперсия ПЭ EXACT® 8210	20	48
F. 8% дисперсия ПЭ 1205	5	57
G. HS-гранулы	>60	55

Неожиданно оказалось, что время растворения гранулята не коррелирует со стабильностью при гранулировании. Наиболее важным параметром для оптимизации является время растворения, поскольку оно определяет биодоступность фермента в организме животного.

Покрытия образцов С и F были приобретены на фирме Paramelt B.V. (Heerhugowaard, The Netherlands), а образцов D и Е на фирме DSM Research (DSM N.V., Geleen, The Netherlands).

Пример 2

Влияние покрытия дисперсией ПЭ 1205 на стабильность при гранулировании гранулятов, содержащих фитазу, исследуют в крупномасштабном производстве.

В аппарате GPCG 300 с псевдоожиженным слоем фирмы Glatt 300 кг непокрытого гранулята, полученного, как описано в Общих методах, покрывают 120 кг дисперсии ПЭ 1205 с содержанием сухого вещества 19,5% (образец L) и другую партию - 60 кг раствора ПЭГ 6000 с содержанием сухого вещества 50% (образец К).

Такие покрытые гранулы испытывают в гранулировании вместе с непокрытым продуктом (образец Н) и HS-гранулами конкурирующего продукта (образец М), как описано в Общих методах.

Результаты представлены в Таблице 2.

Таблица 2 Остаточная активность фитазы в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/80°С
№образца с покрытием	Время растворения (мин)	Остаточная активность (%)
Н. Непокрытый, партия S4893	1	33
К. Покрытый ПЭГ 6000	2	36
L. Покрытый дисперсией ПЭ 1205	10	74
М. HS-гранулы	>60	76

Пример 3

В установке для нанесения покрытий GPCG 1.1 с псевдоожиженным слоем фирмы Glatt 1 кг непокрытого гранулята, полученного, как описано в Общих методах, покрывают различными покрытиями, как указано в Таблице 3.

Образцы О покрывают расплавом при температуре около 80°С. Образец Р покрывают дисперсией казеината натрия и гидрированного кокосового масла собственного приготовления.

Таблица 3 Остаточная активность фитазы в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/80°С
№образца с покрытием	Время растворения (мин)	Остаточная активность (%)
N. Непокрытый, партия 5193	1	20
О. Покрытый 10% жиром Waretta	4	22
Р. Покрытый 10% жировой дисперсией	10	25
М. HS-гранулы	>60	53

Различные типы иссследованых жировых покрытий (за исключением одного для HS-гранул, образец М) обуславливают короткое время растворения для гранул, но стабильность при гранулировании покрытых гранул улучшается незначительно по сравнению с непокрытым гранулятом (образец N).

Пример 4

Исследовалось влияние различных концентраций дисперсии ПЭ 1205 (2 до 24%, образцы S-V) на стабильность при гранулировании и на время растворения гранулята. Непокрытый гранулят получают, как описано в Общих методах. Гранулы покрывают, как указано в Таблице 4, и испытывают в гранулировании, как описано в Общих методах.

Результаты представлены в Таблице 4.

Таблица 4 Остаточная активность фитазы в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/80°С
№образца с покрытием	Время растворения (мин)	Остаточная активность(%)
R. Непокрытый, партия 5193	1	22
S. Покрытый 2% дисперсией ПЭ 1205	2	31
Т. Покрытый 4% дисперсией ПЭ 1205	2	49
U. Покрытый 8% дисперсией ПЭ 1205	2	58
V. Покрытый 24% дисперсией ПЭ 1205	60	75
М. HS-гранулы	>60	64

Было установлено, что концентрация полиэтилена, которая применяется для покрытия гранул, непосредственно коррелирует со временем растворения гранул.

Пример 5

В этом примере исследуют влияние дисперсий полипропилена (ПП) и дисперсий полиэтилена (ПЭ) от различных поставщиков. Непокрытые гранулы получают, как описано в Общих методах. Гранулы потом покрывают, как указано в Таблице 5, и испытывают в гранулировании, как описано в Общих методах.

Результаты представлены в Таблице 5.

Таблица 5 Остаточная активность фитазы в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/80°С
№ образца с покрытием	Время растворения (мин)	Остаточная активность (%)
W. Непокрытый, партия 5193	1	21
X. Покрытый 4% Permanol Z (ПЭ)	1	38
Y. Покрытый 4% Permanol 601 (ПП)	1	43
Z. Покрытый дисперсией ПЭ 1205 (ПЭ)	1	39

Все три покрытых образца, образцы (X+Y) с покрытием Permanol фирмы Clariant GmbH, Франкфурт-на-Майне) и образец, покрытый дисперсией ПЭ 1205 фирмы Paramelt BV, показали почти вдвое высшую остаточную активность по сравнению с непокрытым образцом и, кроме того, обеспечивали почти одинаковое время растворения.

Permanol 601 представляет собой ПП-покрытие с более высокой точкой плавления (на 30°С выше), чем ПЭ, но также с большим размером частиц в дисперсии (в 10 раз больше), чем дисперсия ПЭ 1205.

Пример 6

В этом примере проводят другое сравнение влияния полипропиленовых (ПП) дисперсий и полиэтиленовых (ПЭ) дисперсий от разных поставщиков. Непокрытые гранулы получают, как описано в Общих методах. Гранулы потом покрывают, как указано в Таблице 6, и испытывают в гранулировании, как описано в Общих методах.

Результаты представлены в Таблице 6.

Таблица 6 Остаточная активность фитазы в корме для домашней птицы в % после кондиционирования/гранулирования при 80/80°С
№образца с покрытием	Время растворения (мин.)	Остаточная активность (%)
А. Непокрытый, партия R2236/R3305	1	31
В. Покрытый 4% ПЭ дисперсией 1286	1	42
С.Покрытый 4% Permanol Z (ПЭ)	1	44
D. Покрытый 4% Permanol AAP5 (ПП)	1	41
Е. Покрытый 4% Permanol AAP5 с аммиаком (ПП)	1	46
F. Покрытый 4% Polygen WE6 (BASF)	1	40
G. Покрытый 4% Polygen WE7 (BASF)	1	39

Все три покрытия, образцы (С, D, Е) с покрытием Permanol фирмы Clariant GmbH, Франкфурт-на-Майне, с покрытием дисперсией 1286 фирмы Paramelt BV (В) и покрытием Polygen WE6 и WE7 (F, G) фирмы BASF AG, Ludwigshafen, показали более высокую остаточную активность, чем непокрытый образец, и обеспечивали при этом такое же время растворения.

1. Способ получения ферментсодержащего гранулята, пригодного для использования в корме животных, который заключается в получении сухого ферментсодержащего гранулята и покрытии гранулята дисперсией, содержащей частицы гидрофобного вещества, представляющего собой полиофелин, в котором олефиновые мономеры имеют длину цепи от 2 до 10 атомов углерода, диспергированного в подходящем растворителе.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частицы имеют размер в интервале от 10 до 1000 нм (граничные значения включены), предпочтительно от 10 до 500 нм, более предпочтительно от 10 до 200 нм.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что гидрофобное вещество имеет точку плавления между 40 и 200°С, предпочтительно между 50 и 180°С.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что гидрофобное вещество применяют в количестве 0,1-20% (вес гидрофобного вещества на вес гранул), предпочтительно 0,2-10%, более предпочтительно 0,4-5%.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что растворителем является вода.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что дисперсия гидрофобного вещества содержит от 10 до 60% (вес./вес.) гидрофобного вещества, предпочтительно от 20 до 40% гидрофобного вещества.

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что гидрофобное вещество представляет собой гидрофобное жиро- или воскоподобное вещество и/или гидрофобный полимер.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что гидрофобным полимером является полиолефин.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что полиолефин представляет собой полиэтилен и/или полипропилен.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что полиолефин представляет собой дисперсию полиолефинов, содержащих кислотные группы, которые стабилизированы амином.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что кислотными группами являются карбоксильные группы.

12. Способ по п.10, отличающийся тем, что амин представляет собой аммиак.

13. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ферментом является фитаза, ксиланаза, β-глюканаза, протеаза, фосфолипаза и/или глюкозооксидаза.

14. Ферментсодержащий гранулят, покрытый дисперсией частиц, состоящий, в основном, из гидрофобного вещества, получаемый способом согласно любому из пп.1-13.