专利名称：用于动物营养的速溶酶制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种新的速溶酶(Enzyme-Instantformulierung)制剂，它们的制备过程以及这些酶制剂在动物营养中的使用。
多种酶类被广泛用于动物营养，其目的在于提高特定营养的生物利用或增强饲养的转化效率。由此，例如，肌醇六磷酸酶被用于释放结合于肌醇六磷酸之中的磷，并且这样保证了磷的生物利用。进一步已知，向饲料加入NSP(非淀粉多糖(polysaccarids))酶以特别降低饲料在消化道中的粘度，并且提高了该饲料的转化效率。
然而，含有一种添加酶制备物的饲料经常被压缩、延展或挤压成形，由于所产生的相对高温，结果导致该酶的活性减少或完全被破坏。为避免该缺点，液体制剂形式的酶被喷洒到已经压缩成形的饲料上。
但是，使用液体酶制剂也有缺点。由于较高的水含量或较高的水活性，这一类型的酶制剂很难保持稳定。在贮存期间经常可以观察到活性的大幅度降低、微生物含量的提高以及制剂表观的破坏。特别地，由于温度的波动，经常可以观察到该酶或其它存在的蛋白的沉淀。除质量缺乏维持外，进一步，每单位体积的低活性也是液体制剂的一个严重缺陷。
WO97/12958披露了可通过附聚获得的含酶微颗粒。这些颗粒含有一种酶制剂，该酶制剂应用于一种载体以及至少一种粘合剂或分解加速剂。另外，这些颗粒还经多聚体包埋，并且其颗粒大小低于0.4mm。用于一种典型的组合物的酶含量低于40％重量百分比。其中并没有描述特别速溶酶制剂的制备物，该制备物特别适用作为操作简便的饲料添加剂。
因此，本发明的一个目的是提供一种改良的酶制剂，该制剂避免了上述的液体制剂的缺陷。特别地，这些酶制剂经制备具有高酶含量并且特别具有每单位体积的高活性，并且这些酶制剂在贮藏中保持稳定并可以简单的方式被应用于饲料。
令人惊奇地，我们发现该目的已经通过提供固体速溶酶制剂而达到。
本发明的速溶酶粉末具有相当数量的优点由于其在水性介质中的高溶解度或可分散度可以迅速转换成水制剂而得以应用。出色的速溶特性保证其快速溶解而没有任何技术难度。溶于诸如水、水溶液或分散体这样的液体介质后，本发明的制备物可被方便地用于饲料。由于本发明的酶制剂以附聚形式存在，它们可特别容易地被使用。特别地，它们具有出色的自由流体性质，基本上不含杂质并且在溶解过程中不易凝块。然而，特别重要的是，与液体制备物相比，它们具有显著提高的保藏品质。另外，它们具有相对较高的单位体积酶活性，这将贮藏和运输的消耗降至最低。
本发明的速溶酶制剂以一种新的方式通过附聚而制备。
这样，本发明首先涉及到一个方法，该过程用于制备一种干燥颗粒化速溶酶制剂，该过程包括a)引入一种粉末物质，该物质含有i)一种无机或有机载体该载体是可溶或可分散于水性介质中的，在优选情况下是可溶的；ii)一种酶制剂，该酶制剂可溶于水；以及iii)i)或ii)的混合物；b)通过以一种或多种喷雾介质(Sprühmedien)进行同步或间隔交错(zeitlich uersetztes)喷洒附聚该粉末状物质以形成一种速溶粉末，该喷雾介质选自酶溶液、粘合剂溶液、粘合剂分散体以及含有粘合剂的酶溶液，但如果被引入的粉末物质不含有酶制剂该喷洒须至少采用一种含酶溶液，在优选的情况下该喷洒在流态床上进行。
本发明的该过程可以连续或分批进行。
本发明加工的过程的首选变动涉及到一种速溶粉末的分批制备。
附聚使用上文定义的粉末物质在流态床上分批进行。在该情况下，将该粉末，特别是可溶或可分散于水性介质中的粉末状的无机或有机载体引入一种流态床。该流态化通过加入预热的空气进行。将一种含酶的溶液喷洒入该流态床，其结果导致该粉末被这一溶液湿润并由于该溶液的附聚性质而不断附聚。该溶液可从顶部(顶喷加工)或从底部(底喷加工)喷入流态床。当获得所需的附聚大小或达到所需要的酶活性或量时，该产品从干燥器中取出并使用，例如筛子，进行分粒。
为在速溶粉末中获得尽可能高的活性，在分批程序中该载体的引入必须保持尽可能的小并且在加工结束时该流态床的操作应尽可能地远离最大床高度而进行。流态床的操作的具体模式根据各自的床高而定。随着床高的增加，该空气流速和喷洒速度也进行增加。在加工的初始，优选情况下应保证引入最低量的物质，这是因为否则将出现问题，例如产物中的粘结和结块。在加工期间，必须针对流体化床中的各床高度而仔细地调适各加工参数。如果操作的模式过于干燥将产生过少的附聚，而如果操作过于湿润，产物将粘结在一起，这将导致结块的形成并粘住设备。
引入流态床的物质在替代情况下还可以为一种干燥的粉末状酶制备物。如果引入的为粉末状酶制备物，在优选情况下使用的为喷雾干燥所含有的粉末状酶制备物，该制备物在适当情况下可以在喷洒酶溶液之前经预附聚。
对液体酶制备物的喷雾干燥可在传统方式下进行。为此目的，该酶溶液被泵入喷雾塔中的雾化器。该雾化过程通过，例如，一个压力喷嘴(单组件喷嘴)、一个双组件喷嘴或一个离心雾化器来进行。液滴通过流入喷雾干燥器的热空气流进行干燥。当使用离心雾化器时，干燥在优选的情况下在并向流(Gleichstrom)中进行。在使用喷嘴时，干燥可以在反向流(Gegendstrom)中或者混合流中进行。该粉末可从塔中被排出或者被空气流带出并在一个旋流器和/或一个过滤器中被分离。根据产物和操作模式，后期干燥可能是必要的，该过程可在一个嵌入喷雾干燥器的内置流态床或一个外置流态床中进行。
本发明加工的过程的一个进一步的优选变动涉及到通过连续喷洒一种酶溶液而进行的连续流态床附聚，该附聚不使用无机或有机的载体。为此目的，在流态床干燥器中，在加工的开始引入了一种粉末状物质，如通过喷雾干燥获得的酶粉末。该粉末通过，例如，加入预热的空气而被流态化。将一种含酶的溶液喷入该流态床，其结果导致该被引入的粉末被该溶液湿润并由于该溶液的附聚性质而不断附聚。同时，部分附聚物从流态床连续地排出或半连续地，即有时间间隔地排出。排出的附聚物的量大致同通过喷雾嘴加入的酶的量相对应，该量通过在喷雾溶液中和附聚物中的的溶剂的不同含量而校正。因此，在该操作模式中，必须在方法的起始期间引入物质。该排出物通过，例如筛子(screen)，进行分粒。在该操作期间产生的粗粒物质可经碾磨并连续地重复循环入该流态床。精细级分，例如来自排气过滤装置的级分，也可被连续地重复循环。
根据一个进一步的方法的变体，本发明的附聚物被连续地制备，更准确地说是通过向流态床连续补入一种干燥的粉末状引入物质进行，例如一种有机或无机的载体或一种酶粉末。
用于此过程的适当的干燥器特别为流态床干燥器，该干燥器具有多重的喷雾区并在适当的情况下具有干燥区。载体或干燥的酶在第一种区域被加入并流态化并且喷入酶溶液和/或粘合剂。在该区域所形成的附聚物被转入下一个区域，相同或不同组合物的酶溶液和/或粘合剂溶液也可被喷入。通过向所有的区域补入相同的空气流或分隔补入经适当预热的空气流而从被喷入的酶溶液或粘合剂溶液中除去水份。在一个或多个最后的区域中可进一步进行后期干燥。产物排出也可在此处进行。该产物如上文所述而逐步产生。
一个进一步的方法的变体包括以酶溶液进行喷雾干燥，该过程与随后的喷雾干燥酶粉末的附聚相偶联。该过程可以分批或连续进行。连续过程是优选的。
这一类型的方法可以使用传统的喷雾干燥系统而进行。然而，在有利的情况下，该过程在被称为FSD(流态化喷雾干燥器)、SBD(喷雾床干燥器)或MSD(多级干燥器)的设备中进行。
如果相对较大的颗粒通过喷雾干燥而产生(平均直径＞80μm)，这一方法变体是有优势的。如果精细级分，例如在旋流器或过滤器中分离之后，被重新循环入该干燥器的湿润区域，所产生的粉末精细级分可在喷雾干燥器中被重新引入该方法。附聚随后在流态床的一个进一步的阶段中进行。该阶段可合并于喷雾干燥器(内置流态床)或者可在一个分离的设备上进行(附加的流态床)。在干燥的同时该流态床注射入一种酶溶液、额外含有粘合剂的酶溶液或只注射入溶解形式或分散形式的粘合剂。通过喷雾干燥制备的粉末含有一种酶，该酶在优选的情况下与被喷洒的酶相同。该组合物和被注射入的液体的量决定于被喷洒入的溶液的粘着性质、需获得的附聚物的大小以及加工条件。根据被附聚的粉末，喷洒溶液的量，即，被注射液体的量可从10到200％。根据被喷洒的量，在进一步的分级上进行的后期干燥可能是必要的。该产物随后如上文所述的方式而逐步产生。
本发明的方法的进一步优选的加工参数由于所喷洒的酶一般在高温不稳定，在本发明的方法中控制产品的温度是特别重要的。温度经选择应尽可能的低，这是由于活性的损失随着温度和/或喷雾干燥和附聚的持续时间的增加而增加。在典型情况下，在喷雾干燥时的产品温度，即，经喷雾干燥的固体粉末在50到75℃之间，在特定情况下低于70℃，经常情况下低于60℃。在流态床的持续时间越长，所选择的温度应越低。
由于在设备中停留的时间相对较长，在流态床中的附聚和干燥期间的产物温度，即，流态床的附聚物温度必须是经选择的低温并且在约30到50℃之间，在特定情况下低于45℃，优选的情况下低于40℃。
为进一步降低残留的水分，进行后期干燥步骤是较为优选的。在后期干燥期间，该产品温度必须处于上文提及的范围内并且在特别情况下为50℃或更低。后期干燥将本发明的制备物中的残留水分降至低于15％质量百分比，在优选的情况下低于2至10％质量百分比。
附聚期间的干燥或后期干燥通过使用预热的补入空气来进行。该补入空气的温度根据所选择的预置产品物温度、空气流速度和喷洒速度而变化，在通常情况下在30到80℃之间。后期干燥在较低的温度下进行，这就是说在在35到55℃之间。
与此类似，附聚时间决定于所选择的批量的大小，大致在一个小时或更长时间的范围内。
为进一步提高产物质量，为所产生的附聚物提供具有水溶性包衣是有利的。这在很大程度上防止了磨损产物的形成并由此防止了粉尘的继续形成。由于某些酶的致敏能力，这样的方法有特别的益处。适当的包埋材料的例子为上述的粘合剂，例如羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮，或聚乙二醇以及聚氧乙烯(polyoxyethylene)和聚氧丙烯(polyoxypropylene)的嵌段共聚物。该包衣过程可在诸如流态床这样的地方进行，特别是在为进行包衣而涂敷了一种包埋材料的溶液或分散体的情况下，例如使用了上文提及的材料。所使用的溶液或分散体具有包衣介质成分，其质量分百分比在5到50％之间，该含量决定于该溶液或分散体的总重量。如果使用了熔体(melt)，例如PEG熔体(聚乙二醇)或聚氧乙烯(polyoxyethylene)和聚氧丙烯(polyoxypropylene)的嵌段共聚物，那么在流态床或混合器中进行该包埋步骤是有利的，混合器的例子如来自Ldige的铧头混合器(Pflugscharmischer)。
进行了包埋涂敷之后，重新进行干燥是必要的。在这种情况下产物温度也应当在30到50℃的范围内。
在终产物中的包埋材料的重量含量为5到20％，这取决于该速溶制剂的总重量。
本发明所使用的用于附聚的引入物质在优选的情况下选自惰性无机水溶性或水可分散性粉末、粉末状水溶性或水可分散性有机聚合物或较为优选的粉末状水溶性酶制备物。“惰性”载体或“惰性”引入物质对速溶制剂中的酶必须不表现出任何不良作用，例如导致不可逆的酶活性抑制，并且它们作为饲料添加剂的加工辅助物必须是安全的。另外，该物质必须具有适于流态床颗粒化的颗粒大小范围。平均颗粒大小(平均直径)为30到300μm，在优选的情况下为50到200μm。原则上附聚化也可使用较大的颗粒而进行；但是这会导致较大的附聚物的形成，该附聚物的附聚时间较长。
适当的低分子无机载体或引入物质(Vorlage)的例子为氯化钠、碳酸钙、硫酸钠和硫酸镁。特别地，适当的有机粉末的例子为糖，例如葡萄糖、果糖、蔗糖和糊精以及淀粉降解产物。特别地，有机聚合物载体的例子为淀粉和纤维素制备物，特别是玉米淀粉。
本发明所使用的用于喷雾干燥或附聚的酶溶液包括至少一种酶，该酶溶于诸如消毒脱矿质水这样的水相中可作为一种饲料添加剂使用。该溶液的蛋白含量范围为1到50％重量百分比，在优选的情况下10到35％重量百分比，以溶液总重量计。其pH通常为4到9。该溶液可含有其它习用添加剂。例子有缓冲液，例如磷酸缓冲液；酶稳定剂，例如碱金属盐或碱土金属盐，如硫酸钠或硫酸镁；增溶剂，如乙醇或表面活性剂及类似物。
如果喷洒的酶溶液和引入的粉末载体的粘着性质不足以保证颗粒在喷雾后稳定地粘着在一起，粘合剂的额外使用是有利的。这样避免了附聚物在干燥时重新解体。在这样的情况下向液态化床喷洒入一种粘合剂是优选的，该粘合剂可溶于或分散于一种水性介质。该粘合剂可通过溶于待喷洒的酶溶液酶溶液而被喷洒入，或者在与该酶溶液分开的情况下同时或在时间上间隔着进行喷洒。适当的粘合剂的例子为碳水化合物溶液，例如葡萄糖、蔗糖、糊精等等，这样的例子还有糖醇类，如甘露醇，或者多聚物溶液，例如羟丙基甲基纤维素(HPMC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、乙氧基化纤维素(EC)、乙基纤维素或丙基纤维素。通过对喷洒入的粘合剂的量和粘着特性的具体选择形成了不同大小和强度的附聚物。
如果该粘合剂与酶相混合而被喷洒，该粘合剂的含量通常是在重量百分比0.5到20％之间，在优选的情况下为重量百分比1到10％，以该溶液的总重量计。
如果该粘合剂作为一种分离的溶液被喷洒入，该粘合剂的含量在重量百分比1到30％之间，以该溶液的总重量计。在这种情况下该粘合剂也被溶于一种含水的介质，在优选的情况下是无菌的脱矿质水。常用的添加剂也可以存在，例如缓冲液或增溶剂。
根据本发明，终产物中的粘合剂含量为重量百分比0到20％，例如重量百分比1到6％。最佳的量还决定于所选择的粘合剂的类型。必须注意小心避免对产物的不良作用，例如溶解该速溶粉末后的溶液特性、溶液澄清度。
本发明还涉及到可通过上述过程获得的速溶酶制剂。
本发明特别涉及到一些速溶酶制剂，这些制剂含有一种附聚的粉末材料，该材料选自i)一种无机或有机载体，该载体是可溶或可分散于水性介质中的，在优选情况下是可溶的；ii)一种酶制剂，该酶制剂可溶于含水性介质；以及iii)i)或ii)的混合物；这一粉末状材料已经使用附聚化介质进行了附聚，在优选情况下该介质为一种酶、一种粘合剂或一种酶-粘合剂混合物。
在优选的情况下，这些速溶的酶制剂经过制备其附聚物颗粒的平均大小大于0.45mm，在特定情况下达8mm。在优选的情况下，该颗粒大小的范围为0.5到6mm在特定的情况下为0.8到3mm。
本发明的制剂在优选的情况下还由于其相对较高的蛋白含量而更为可取，该含量以该制剂的总重量计。例如，该含量的范围为约重量百分比50到95％，以终产物的总重量计。另外，本发明的制剂具有较高含量的酶活性蛋白。
本发明的速溶制剂含有至少一种酶，该酶选自氧化还原酶、转移酶、裂解酶、异构酶、连接酶和水解酶。水解酶，即，水化裂解化学键的酶，的例子为酯酶、糖苷酶、醚水解酶、蛋白酶、酰胺酶、氨基酶(aminidase)、腈水解酶和磷酸酶。糖苷酶包括切割α-和β-糖苷键的内糖苷酶和外糖苷酶。这些酶的典型的例子有淀粉酶、麦芽糖酶、纤维素酶、木聚糖内切酶、β-葡聚糖酶、甘露糖酶、溶菌酶、半乳糖苷酶、β-葡糖醛酸酶及类似物。非淀粉多聚糖类切割酶特别地优选，如淀粉酶、葡聚糖酶和木聚糖酶，磷酸酶也是特别优选的，特别是肌醇六磷酸酶。特别优选的速溶酶制剂每克制剂含有1×104到1×105U肌醇六磷酸酶。1U的肌醇六磷酸酶被定义为每分钟从过量的肌醇六磷酸中释放1微摩尔无机磷酸。
根据本发明的制备过程的模式，该速溶制剂的制造是不同的。一些典型的结构可能作为例子被提及-一种无机或有机载体的颗粒的附聚物，该载体附聚有至少一种酶，该附聚物具有或不具有包衣-一种无机或有机载体的颗粒的附聚物，该载体附聚有至少一种酶/粘合剂混合物，该附聚物具有或不具有包衣-一种干燥的酶制备物的颗粒的附聚物，该酶附聚有至少一种与其相同或不同的酶，该附聚物具有或不具有包衣-一种干燥的酶制备物的颗粒的附聚物，该酶附聚有一种混合物，该混合物含有至少一种粘合剂和至少一种与其相同或不同的酶，该附聚物具有或不具有包衣-一种干燥的酶制备物的颗粒的附聚物，该酶附聚有至少一种粘合剂，该附聚物具有或不具有包衣如果需要，本发明的干燥产品中可以存在其它成分，例如营养相关的添加剂，如维生素、氨基酸、微量元素或防腐剂。
本发明还涉及到上述类型的速溶酶制剂，该制剂成份包装于可溶的胶囊中。每份的大小基本上可自由选择，但一般在100g到2000g的范围内。可用于分装的水溶性胶膜在先前的工艺中是已知的并可商购。在优选的情况下，所使用的为聚乙烯醇胶膜，不同质量级别的该胶膜均可从市场上获得，如商标名Hydrosol或Solublon。这一类型的胶膜的溶解时间在约3分钟的数量级内。该胶膜的厚度取决于每份的大小。例如，30μm的胶膜可用于包装500g的一份。在便利情况下可以向一个或多个胶囊提供一个铝箔(Folie)外包装以防止胶膜潮湿。
本发明进一步涉及到饲料组合物，该组合物除传统的饲料成分外还含有至少一种本发明的速溶酶制剂作为混合物。本发明还涉及到一种饲料组合物，至少一种上述的速溶酶制剂在溶解或分散于一种水相后涂敷(aufbringen)于该组合物。
本发明还涉及到本发明的速溶酶制剂作为饲料添加剂的应用。
本发明在此参考以下的非限制性实施例和附上的图表进行更详细的描述。
图1图解显示了一个流态床干燥器系统，该系统用于带有载体的速溶酶粉末的分批制备。在加热器中经过预加热的空气L被从底部使用风扇5引入流态床干燥器1，该干燥器具有内置过滤器2和穿孔板3。一批载体T在加工的起始通过产物填充4，被引入流态床干燥器1并通过预热的空气进行流态化。通过喷雾设备7使用压缩空气D将所形成的含有或不含混合的粘合剂的酶溶液E在该流态床的上方喷洒入流态床。一旦已经喷洒入了所需的量就停止酶的补入，如果需要，该粗附聚物在该流态床上进行预加热并经过产物出料口9从流态床干燥器1流出并进入过滤器设备10，在其中该粗附聚物被分成粗粒物质G和产物P，产物P具有所需的颗粒大小。加工废气A在通过内置过滤器2后通过废气管道A进入废空气过滤器11，在此除去非常精细的颗粒并通过风扇13从该系统中除去，该精细颗粒收集在容器12中。
图2所示为
图1流态床系统的修改方案，该系统设计用于连续操作。与
图1的设备相比，载体V在连续制备过程的起始被引入流态床干燥器1。在此该物质优选地为一种经预先干燥过的酶粉末，该粉末随后如
图1所描述通过吹入预热的空气而被流态化，并经酶溶液E喷洒且与之附聚。与
图1所示的程序相比，此处所形成的附聚物并不经废物管道9分批排出，而是连续地与喷洒入的酶的量相应地排出并如上文所述在过滤器10中制成(work up)。
图3所示为一种多级流态床系统，该系统用于本发明的速溶粉末的连续制备。流态床干燥器21装备有穿孔板23，该干燥器的底座区(base area)被使用竖直的隔板22分成区域a、b、c、d和e，该隔板凸起于该底座顶面。三个相同的喷雾设备27被安置在喷雾区域a、b和c，该喷雾设备从顶部伸入流化床干燥器，通过该喷雾设备，含相同或不同成分的酶溶液E使用压缩空气D被喷洒。该喷雾区域之后为干燥区域d和e。区域a、b、c、d和e被设计成顶部开放，在穿孔板23上伸出的隔板限定出流态床的各个区域。这些隔板被设计作为上溢或下溢堰(ber-lauf-oder Unterlaufwehre)。载体T既可以是无机也可以是有机粉末或经喷雾干燥的酶粉末，该载体经进料管道24补入区域a并在该处进行流态化。该物质使用空气L进行流态化，该空气通过风扇25获取，在加热器26中进行预热并从底部进入区域a。以酶溶液E进行喷雾的结果导致附聚在区域a中进行。与之类似，酶溶液E被喷洒入区域b和c。流态化在这些区域中使用经过适当预热的空气进行，进一步的附聚化也在此进行。如在区域a中一样，一部分水分被热空气除去。区域d和e被设计为纯干燥区域。完工的附聚物经排料管道29而从区域e中排出并使用筛210分离成为粗粒物质G和产物P，产物P具有所需的颗粒大小。废气A通过管道28从干燥器21中排出，在废空气过滤器211中除去非常精细的颗粒并通过风扇213从方法中除去。被分离出的精细颗粒收集在容器212中。
图4所示为一个流态化喷雾干燥器(FSD)干燥系统的图解，该系统用于连续制备本发明的一种速溶酶粉末。在这一情况下酶溶液E经进料管道31被引入该FSD干燥器30的顶部并使用雾化器32进行雾化。经过管道系统33引入并向流的空气而进行干燥。该空气在该情况下经加热器34进行预热。经喷雾干燥的酶粉末收集在整合在该FSD干燥器30的底部的流态床38a中，并在此处使用喷雾设备35以酶溶液E和/或粘合剂B对其进行喷雾，该喷雾使用压缩空气D进行，并且以所引入的空气对上述酶粉末进行流态化。用于此目的的空气使用加热器37进行预热，并且经过进料管道36补入，该管道位于整合的流态床38a的气体分配器板(integrierten Wirbelbettes)之下。所产生的预附聚物VA随后通入一个下游内置流态床38b。通过进料管道39从底部向该流态床38b引入空气，该空气在此之前已经通过加热器40进行了预热。被引入流态床的预附聚物VA使用喷雾设备41再次以酶溶液E和/或粘合剂B对其进行喷雾，该喷雾使用压缩空气D进行，并且该预附聚物附聚形成最终产物。完工的附聚物从流态床中排出并可如上文所述被进一步制成(work up)(未显示)。来自流态床38b和FSD干燥器30的废空气被通过管道系统42、43、44排至旋流器45并在此同精细颗粒物质分离，该物质经管道46重新循环入干燥器30。该预纯化的废空气在通过过滤器48后通过管道47从加工过程中排出。
在一个进一步的加工步骤中，可对使用
图1至4的设备制备的本发明的速溶产品提供一种额外的外层包衣。可用于该步骤的设备实际上与
图1所示的分批系统相同。为此目的，酶附聚物代替载体材料T被引入流态床干燥器1，使用预热的空气对其进行流态化并同时进行加热。一种包衣溶液代替酶溶液E经喷雾设备7被喷洒。由此而被包埋的附聚物从流态床中除去并在过滤器10中除净粗粒物质G，该附聚物可经过或不经后期干燥和冷却加工废料空气如
图1进行处理。
在该实验中使用了来自Nitro-Aeromatic，type MP-1的实验室流态床以及一个具有16％自由面的穿孔板，该流态床具有一个大型有机玻璃核心(气体分配器板直径170mm)。
使用一个1.2mm双组件喷嘴开始喷雾，该喷嘴在一开始被安装于该核心的底部位置，并且随后对于一个较高的流态床该喷嘴被安装于该核心的一个较高的位置(顶喷程序)。该溶液使用购自ProMinent的隔膜泵被加入。
喷雾继续进行大约4小时，随后进行约1小时的后期干燥。补入的空气温度被控制为产物温度的一个函数，在起始该温度为45℃而在约l小时后为40℃。该补入空气的温度作为与预置的产物温度、空气流速和喷洒速度的函数而变化，在第一个小时在52到56℃之间，随后为50℃，到喷雾的结束时缓慢增加至65℃。在后期干燥期间，该补入空气的温度降至42℃。在起始时空气流速为40m3/h，随后到喷雾结束前逐步增至120m3/h。在后期干燥期间使用的流速为80m3/h。在起始时的喷洒速度为约230g/h，随后到喷雾结束前逐步增至约3500g/h。在起始时的喷洒压力为1.2bar，随后在2小时的喷雾期间逐步增加至1.8bar。
附聚在约1.5h后进行，并且该附聚随着进一步喷雾时间逐渐变强。产物排出物较为粗糙，附聚相对均一并且不含精细颗粒级分。共排出了3700g具有10％的残留水分的产物。
获得的为具有下列特征的速溶粉末残留水分6到12％活性22,000到25,000U/g(使用高活性酶溶液则该活性更高(肌醇六磷酸酶)粉尘状况肉眼实际上看不到粉尘流态状况肉眼观察下自由流动外观粗糙、均一并且褐色的附聚物，偶尔具有可筛除的小结块平均颗粒直径1900μm
在该实验中使用了来自Nitro-Aeromatic，type MP-1的实验室流态床以及一个具有12％自由面的穿孔板，该流态床具有一个大型有机玻璃核心(气体分配器板直径170mm)。使用一个1.0mm双组件喷嘴进行喷雾，该喷嘴在被安装于该核心较低位置(顶喷程序)。该溶液使用来自ProMinent的隔膜泵被加入。
以含酶的喷洒溶液喷洒30分钟(喷洒速度约1500g/h)并以含粘合剂的溶液喷洒26分钟(喷洒速度约1700g/h)。随后进行30分钟的后期干燥并冷却26分钟。根据产物温度控制补入的空气温度，其预设为40℃。该补入空气的温度随空气流速和喷洒速度而变化，在喷洒期间在80到85℃之间。在后期干燥期间，该补入空气的温度降至41℃。在起始时空气流速为25m3/h，随后随着颗粒大小相应增加，到喷雾结束前至70m3/h，并且在后期干燥和冷却期间流速为25m3/h。喷洒压力为2.5bar。
在以酶溶液进行的喷洒结束时酶粉末轻微地附聚并随后通过粘合剂的喷洒而进一步附聚。该粘合剂另外还使附聚物稳定，以使其在干燥后保持。在显微镜下，该附聚物表现得紧密结合在一起并且十分均一。共排出了840g具有9％的残留水分的产物。
在该方法中，获得的为具有下列特征的速溶粉末残留水分6到13％活性30,000到35,000U/g(使用高活性酶溶液则该活性更高(肌醇六磷酸酶)粉尘状况肉眼实际上看不到粉尘流态状况肉眼观察下自由流动外观粗糙、均一并且褐色的附聚物，具有可筛除的小结块平均颗粒直径700μm
产物具有粗糙并且均一的外观，通过喷雾可稍微进一步再次附聚并且几乎不含有结块。共排出了1544g具有8％的残留水分的产物。
为此目的，将1960g水加入一个3升的玻璃烧杯并使用一个强力搅拌器在约220到240rpm下进行振荡。随后迅速混入40g的速溶粉末(约1到2秒)。当使用具有20,000到30,000的活性的速溶粉末时，这批粉末对应于2％浓度的溶液，并且对应于肌醇六磷酸酶为400到600U/g的活性。如果该速溶粉末的活性在常用限制之外，该批次必须进行相对应活性的计算。(对于肌醇六磷酸酶，该溶液的预设活性-500U/g)。当加入粉末的同时开始一个停表。
在对速溶性质的估测中应特别注意以下几点—当加入速溶粉末时的结块形成—附聚物解体的时间点—该粉末几乎完全溶解的时间点(仅有少许大颗粒可能仍旧存在)—该粉末完全溶解的时间点—溶解期间泡沫的形成—溶液的澄清度—其它观察如果根据实施例l制备的速溶粉末被用于该测试，所产生的结果特征如下—当加入速溶粉末时或溶解过程期间无结块形成；—附聚物在约30秒后解体；—除少许小颗粒外，该粉末在约1.5分钟后溶解；—总计2.5分钟后，即使最后的颗粒也被溶解—无泡沫出现
—完全溶解后溶液无混浊
权利要求
1.一种方法，该方法用于制备一种速溶酶制剂，该制剂含有a)引入一种粉末物质，该物质含有i)一种无机或有机载体，该载体是可溶或可分散于水性介质中的；ii)一种酶制剂，该酶制剂可溶于水性介质；以及iii)i)或ii)的混合物；b)通过以一种或多种喷雾介质进行同步或间隔交错喷洒附聚该粉末状物质以形成一种速溶粉末，该喷雾介质选自酶溶液、粘合剂溶液、粘合剂分散体以及含有粘合剂的酶溶液，但如果被引入的粉末物质不含有酶制剂该喷洒须至少应用一种含酶溶液。
2.权利要求1的方法，其中的附聚过程在一种流态床中连续或分批进行。
3.前述权利要求之一的方法，其中附聚过程进行直至平均颗粒大小大于0.45mm。
4.前述权利要求之一的方法，其引入的酶制备物ii)通过对一种含酶的溶液进行喷雾干燥而制备。
5.权利要求4的方法，其中经喷雾干燥的酶的附聚过程使用一种流态床进行，该流态床内置于喷雾干燥器之中，或者该过程使用一种外部流态床进行。
6.权利要求1至3其中之一的方法，其中的可溶或分散于水性介质的载体i)为一种惰性的无机或有机低分子量粉末或一种粉末状有机聚合物。
7.前述权利要求之一的方法，其中该附聚物经过干燥直至残留水分低于重量百分比15％。
8.前述权利要求之一的方法，其中对该附聚物颗粒提供一种水溶性包衣并且如果需要可随后再次干燥。
9.一种速溶酶制剂，该制剂含有一种经附聚的粉末状物质，该物质选自i)一种无机或有机载体，该载体是可溶或可分散于水性介质中的；ii)一种酶制剂，该酶制剂可溶于水性介质；以及iii)i)或ii)的混合物；
10.权利要求9的速溶酶制剂，其中该制剂的附聚物颗粒的平均颗粒大小大于0.45mm。
11.权利要求9或10的速溶酶制剂，其中该酶为氧化还原酶、转移酶、裂解酶、异构酶、连接酶、磷酸酶和水解酶。
12.权利要求11的速溶酶制剂，其中该水解酶为非淀粉多糖切割酶。
13.权利要求11的速溶酶制剂，其中该磷酸酶为肌醇六磷酸酶。
14.权利要求13的速溶酶制剂，其中该制剂每克总重量含有1×104到1×105U的肌醇六磷酸酶。
15.权利要求9至14其中之一的速溶酶制剂，其中对该附聚物颗粒额外提供一种水溶性包衣。
16.权利要求9至15其中之一的速溶酶制剂，该制剂分份包装于可溶的胶囊之中。
17.一种饲料组合物，该组合物除含有传统组分外还含有至少一种权利要求9至15其中之一的速溶酶制剂而作为混合物，或者，该组合物被涂敷了至少一种溶于或分散于水性介质的权利要求9至16其中之一的速溶酶制剂。
18.权利要求9至16其中之一的速溶酶制剂作为饲料添加剂的应用。
全文摘要
本发明涉及到一种用于制备一种速溶酶制剂的方法;可通过该过程获得的速溶酶制剂以及适用本发明的速溶酶制剂而制备的饲料组合物。
文档编号C12N11/02GK1361821SQ00810585
公开日2002年7月31日 申请日期2000年5月17日 优先权日1999年5月18日
发明者H·－P·哈茨, R·贝茨, W·海恩茨尔, G·高斯 申请人:Basf公司