用于动物饲料的酶团粒的制作方法

专利名称:用于动物饲料的酶团粒的制作方法
用于动物饲料的酶团粒[0001]本发明申请是基于申请日为2007年8月6日，申请号为“200780029264.8”(国际申请号为PCT/EP2007/058136)，发明名称为“用于动物饲料的酶团粒”的专利申请的分案申请。发明领域[0002]本发明涉及酶团粒(enzyme granules),尤其是用于动物饲料的酶团粒。本发明还涉及所述团粒的制造。[0003]发明背景[0004]在动物饲料的相关技术领域：
中，一个公知的事实是饲料的制粒(pelleting)是必需的，因为将饲料制粒能增加尤其是饲料的淀粉部分的可消化性。此外，已知将动物饲料制粒能减少粉尘问题。[0005]在制备饲料丸粒(pellets)的过程中，人们认为有必要对碎饲料(mash feed)进行蒸汽处理以杀灭可能存在的致病微生物并部分地糊化淀粉以改善饲料的物理性质，由此70-120°C左右的蒸汽处理是适当的。饲料中存在的活性化合物(如酶)在高的温度和湿度下不是非常稳定，因此，必须使用大大过量的酶，或者将不含酶的饲料组分制粒并加以蒸汽处理，然后将含酶的浆液或溶液包覆到经蒸汽处理的团粒上。然而，这种包覆过程繁琐费事(cumbersome),而且往往不适用于饲料粉碎机(feed mill)设备。[0006]W092/12645中记载了一项获得改进的饲料用酶团粒的尝试。W092/12645描述了T团粒(T-granules),其包覆有脂肪(fat)或腊(wax)。将所述T团粒与饲料组分混合,蒸汽处理，随后制粒。通过这项发明，有可能对包含酶的颗粒进行热处理，而避免在热处理后进行费事的酶包覆。蜡包覆的T颗粒的应用是本领域的一项显著进步，因为有可能在蒸汽制粒(steam pelleting)过程中维持可接受的酶活性。W02006034710描述了另一项改善酶团粒的制粒稳定性的尝试,其中发现用盐包层(salt coating)包覆酶团粒能改善制粒稳定性。[0007]某些饲料粉碎机是在非常激烈的条件下运行的，这些条件对于经过改进的酶颗粒而言非常严苛，因此仍然需要改善制粒稳定性。[0008]本发明为这个问题提供了 一种解决方案，其是通过将有机酸锌盐与酶一起掺入。[0009]利用锌和镁的无机盐使用于动物饲料的酶团粒稳定化是本领域已知的，参见W097/05245。已经令人惊讶地发现，使用有机酸锌盐不但能增加造粒后的酶稳定性，还能增加蒸汽制粒过程中的酶稳定性。[0010]发明概述[0011]本发明的一个目的是提供一种具有良好的制粒稳定性的酶团粒。本发明的另一个目的是提供一种用于获得具有良好制粒稳定性的酶团粒的简单方法。[0012]已经令人惊讶地发现，有机酸锌盐如果与酶一起配制，对制粒过程中的酶稳定性以及本身的稳定性(per se stability)有非常积极的作用。[0013]因此，本发明在第一个方面中提供一种适合用于动物饲料组合物的团粒，其包含饲料酶和有机酸锌盐。[0014]本发明还提供包含本发明的酶团粒的饲料组合物。[0015]具体地，本发明涉及如下各项:[0016]1.一种适用于饲料的团粒，其包含酶和有机酸锌盐。[0017]2.项I的团粒，其中所述团粒是经蒸汽处理的。[0018]3.项I或2的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐作为混合物存在于所述团粒中。[0019]4.任一项前述项的团粒，其中所述团粒包含核心和围绕核心的层。[0020]5.项4的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐存在于所述团粒的核心中。[0021]6.项4的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐存在于围绕所述核心的层中。[0022]7.项1-6的团粒，其中添加的有机酸锌盐的量为基于酶核心的0.01-15%w/w。[0023]8.项1-6的团粒，其中添加的有机酸锌盐的量为基于酶核心的0.05-10%w/w。[0024]9.前述项中任一项的团粒，其中所述有机酸锌盐选自下述锌盐:柠檬酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲硫氨酸盐、琥珀酸盐、乳酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丁酸盐、丙酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐、抗坏血酸盐、葡糖酸盐，以及锌螯合物和它们的组合。[0025]10.项9的团粒，其中所述锌螯合物选自下组:锌甲硫氨酸螯合物、锌赖氨酸螯合物和它们的组合。[0026]11.项9的团粒，其中所述有机酸锌盐选自下组:乙酸锌、柠檬酸锌和甲硫氨酸锌。[0027]12.前述项中任一项的团粒，其中所述酶选自下组:淀粉酶、磷酸酶、肌醇六磷酸酶、纤维素酶、β -葡聚糖酶、半纤维素酶、蛋白酶、肽酶、半乳糖苷酶、果胶酶、酯酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶和它们的混合物。[0028]13.项1-11中任一项的团粒，其中所述酶选自下组:淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶、肌醇六磷酸酶、木聚糖酶、磷脂酶、葡糖氧化酶和它们的混合物。[0029]14.任一项前述项的团粒，其中所述酶是食品级的。[0030]15.任一项前述项的团粒，其中所述有机酸锌盐是食品级的。[0031]16.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒的粒度在700 μ m以下。[0032]17.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒的粒度为210-390 μ m。[0033]18.前述项中任一项的团粒，其中所述酶是热不稳定的。[0034]19.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒包含盐包层。[0035]20.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒包含聚合物包层。[0036]21.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒包含蜡包层。[0037]22.前述项中任一项的团粒，其中所述团粒包含乳酸源。[0038]23.一种制备项1-22的团粒的方法，包括下列步骤:[0039]a)制备包含有机酸锌盐和酶的核心[0040]b)用包层材料包覆所述核心。[0041]24.项23的方法，其中所述团粒是在混合器、流化床、流化喷雾干燥器、喷雾流化器、喷雾干燥器或挤出机中制备的。[0042]25.项23-24的方法，其中所述有机酸锌盐作为液体添加到过程中。[0043]26.项23-24的方法，其中所述有机酸锌盐作为粉末添加到过程中。[0044]27.项23-26的方法，其中所述核心包含惰性颗粒。[0045]28.一种饲料组合物，包含饲料组分和项1-22中任一项的团粒。[0046]29.项28的饲料组合物，其中所述饲料组分选自下组:植物蛋白、脂溶性维生素、水溶性维生素、痕量矿物、常量矿物和它们的组合。[0047]30.一种制粒饲料组合物，其包含项1-22任一项的团粒。[0048]31.一种经蒸汽处理的饲料组合物，其包含项1-22任一项的团粒。[0049]32.一种用于饲喂动物的方法，其包括对动物施用项28-31的饲料组合物。[0050]33.一种用于制造饲料组合物的方法，其包括下列步骤:[0051]1.将饲料组分与项1-22中任一项的团粒混合，[0052]i1.对所述组合物(i)进行蒸汽处理，和[0053]iii对所述组合物(ii)进行制粒。[0054]34.项1-22中任一项的团粒用于经蒸汽处理的制粒饲料组合物的用途。[0055]发明详述[0056]介绍[0057]我们令人惊讶地发现，通过添加有机酸锌盐，有可能增加团粒中所含的酶在蒸汽制粒过程中的稳定性。[0058]定义[0059]术语“溶液”(solution)意指两种或更多种物质的均匀的混合物。[0060]术语“悬液”(suspension)意指悬浮于液体中的微细颗粒。[0061]术语“粒度”(particle size)意指团粒的质量平均直径。[0062]术语“酶核心”(enzyme core)意指包含酶的粗团粒(raw granule),例如(thus)施加任何包层之前的团粒。[0063]除非另有定义，本申请中使用的所有技术和科学术语的含义与本发明相关领域的普通技术人员通常理解的含义相同。说明书和权利要求
书中使用的单数“一个”、“一种”和“该”包含复数的指称，除非上下文明显地另有所指。例如，术语“团粒”可能包括多个团粒。[0064]“有机锌盐”(organic zinc salt)是指有机酸的锌盐。[0065]团粒[0066]当述及本发明的团粒时，它可以是单个团粒或数个团粒。[0067]本发明的团粒可具有基质结构(matrix structure),其中组分被均勻地混合,或者可为分层的(layered)团粒,其包含核心和围绕核心的一个或多个层。[0068]特别良好地适于蒸汽制粒，并且作为蒸汽处理的制粒饲料组合物的一部分的本发明的团粒，包括含酶区域(enzyme comprising region),其中存在有机酸锌盐以使酶稳定化。在本发明的具体实施方案中，所述酶和有机酸锌盐存在于均匀的基质中。包含酶和有机酸锌盐的所述基质可以包含其它辅助组分。[0069]发现本发明的团粒的合适粒度为0-2000 μ m，更具体为50-1000 μ m。更进一步为75-700 μ m。本发明的团粒在一个具体的实施方案中可具有700 μ m以下的粒度。在本发明的另一个具体的实施方案中，成品团粒的粒度是100-800m。在本发明的更具体的实施方案中，成品团粒的粒度是300-600 μ m。在本发明的最具体的实施方案中，成品团粒的粒度是450-550 μ m。在本发明的另一个具体的实施方案中，成品团粒的粒度在400 μ m以下。在本发明的另一个最具体的实施方案中，本发明的团粒的粒度在250 μ m以上，350 μ m以下。[0070]在本发明的具体实施方案中，本发明的团粒的粒度为210-390 μ m。[0071]含酶基质(enzymecomprising matrix)[0072]所述团粒的含酶基质或区域可以是团粒的核心，围绕核心的层，或者，如果整个团粒的结构是均匀的话，可以是团粒本身。酶层和核心之间可以存在有层，或者酶层可以紧邻着核心。核心可以是惰性的颗粒(particle)。[0073]含酶区域可以是包含酶和有机酸锌盐的均匀掺混物(blend)。所述掺混物可以构成核心,或者其可以构成围绕惰性核心颗粒的基质层(matrix layer)。酶基质可以包含其它造粒剂。[0074]由包含酶和有机酸锌盐的均匀掺混物构成，或者由其上施加有包含酶有机酸锌盐的层的惰性核心构成的核心颗粒，在一个具体实施方案中具有20-800 μ m的粒度。在本发明的更具体的实施方案中，核心粒度为50-500μπι。在本发明的一个进而更具体的实施方案中，核心粒度为100-300 μ m。在本发明的最具体的实施方案中，核心粒度为150-250 μ m。在本发明的另一个具体的实施方案中，核心粒度为400-500 μ m。[0075]所述含酶核心颗粒在一个具体实施方案中具有20-800 μ m的粒度。在本发明的更具体的实施方案中，核心粒度为50-500 μ m。在本发明的一个进而更具体的实施方案中，核心粒度为100-300μπι。在本发明的一个最具体的实施方案中核心粒度为150-250 μ m。在本发明的另一个具体的实施方案中，核心粒度为400-500 μ m。[0076]惰性核心颗粒(inertcore particles):[0077]惰性核心颗粒，诸如安慰剂颗粒(placebo particles)、载体颗粒(carrierparticles)、无活性核(inactive nuclei)、无活性颗粒(inactive particles)、丸核心用糖丸颗粒(non-pareil particles)、非活性颗粒或种子(non active particles orseeds)，是不含酶或者仅含少量酶的颗粒，在其上可以用含有所述酶的包覆混合物形成层。它们可以与有机或无机材料如无机盐、糖、糖醇、小有机分子如有机酸或盐、淀粉、粉(flour)、经处理的粉、纤维素、多糖、矿物质如粘土或硅酸盐、或上述两种或更多种物质的组合一起配制。[0078]在本发明的具体实施方案中，要包覆的颗粒是无活性颗粒。在本发明的更具体的实施方案中，核心颗粒的材料选自下组:无机盐、糖醇、小有机分子、淀粉、粉、纤维素和矿物质。[0079]惰性颗粒可以用多种造粒(granulation)工艺来制备，其包括:结晶、沉淀、锅包衣(pan-coating)、流化床包衣(fluid bed coating)、流化床团聚(fluid bedagglomeration)、方定转雾化(rotary atomization)、挤出(extrusion)、喷身寸造粒(prilling)、滚圆(spheronization)、粉碎方法(size reduction methods)、转鼓造粒(drum granulation)、和 / 或高剪切造粒(high shear granulation)。[0080]酶[0081]本发明的语境中的饲料酶可以是任何酶或者不同酶的组合，其适于给予动物，意思是食用该酶将以某种方式对动物带来营养上的好处。因此，当提及“酶”时，一般应理解其包括一种饲料酶或多种饲料酶的组合。在具体的实施方案中，其不被解释为包括具有医学意义上的治疗功能的酶。[0082]饲料酶应当为饲料/食品级，从而意味着它们不得对动物有害，并且饲料/食品级意味着它应该符合食品级酶的推荐纯度规格。在具体的实施方案中，这意味着所述酶符合联合国粮农组织/世界卫生组织食品添加剂联合专家委员会(Joint FAO/WHO ExpertCommittee on Food Additives, JECFA)和美国食品化学法典(Food Chemical Codex,FCC)给出的食品级酶的推荐纯度规格。[0083]在一个具体的实施方案中，所述酶应包含少于每克30个大肠杆菌类细菌(coli幻rm bacteria)，并且包含少于 50000/g 的活菌数(viable count)。[0084]本发明的团粒以干重为基础包含约0.0005至约50%的团粒酶组分。例如，在本发明的实施方案中酶的重量百分比在团粒中占至少0.0005到约25%、至少0.001到约15%、至少0.01到约10%、至少0.1到约10%、至少1.0到约10%、至少1.0到约8%、至少1.0到约5%、以及至少2.0到至少5%。每吨饲料25到400克稳定酶团粒的典型剂量将递送约0.0001至约80g的活性酶蛋白每吨饲料，酶团粒的剂量可高达每吨5000克每吨饲料。[0085]应该理解，酶变体(例如，通过重组技术制备的)包含在术语“酶”的意义中。这样的酶变体的例子在例如 EP251, 446 (Genencor)、W091/00345 (Novo Nordisk)、EP525, 610 (Solvay)和 TO94/02618 (Gist-Brocades NV)中公开。[0086]可以根据NC-1UBMB, 1992 的酶命名法手册(handbook Enzyme Nomenclature)对酶加以分类，另参见互联网上的ENZYME站点http://www.expasy.ch/enzyme/。ENZYME是一个酶命名相关信息库。它主要基于国际生物化学与分子生物学联合会(IUB-MB)的推荐命名,Academic Press, Inc., 1992,它还对每一类已被表征并已获得EC(酶学委员会)编号的酶进行了描述(Bairoch A.The ENZYME database, 2000, Nucleic Acids Res 28:304-305)。这种IUB-MB酶命名法基于它们的底物特异性，有时基于它们的分子机制；这样的分类并不反映这些酶的结构特征。[0087]几年前，已提出另一种基于氨基酸序列相似性将某些糖苷水解酶，例如内切葡聚糖酶、木聚糖酶、半乳聚糖酶、甘露聚糖酶、葡聚糖酶和α-半乳糖苷酶分为家族的分类法。它们目前分为90个不同的家族:参见CAZy (ModO)因特网站点(Coutinho，P.M.&Henrissat, B.(1999) Carbohydrate-Active Enzymes 服务器，在 U RL:http: //afmb.cnrs-mrs.fr/ cazy/CAZY/index html (相应的文章:Coutinho, P.M.&Henrissat, B.(1999)Carbohydrate-active enzymes: an integrated database approach.在“Recent Advances in Carbohydrate Bioengineering，，中，H.J.Gilbert, G.Davies, B.Henrissat 和 B.Svensson 编,The Royal Society of Chemistry, Cambridge, pp.3-12 ；Coutinho, P.M.&Henrissat,B.(1999) The modular structure of cellulasesand other carbohydrate-active enzymes: an integrated database approach.在 “Genetics, Biochemistry and Ecology of Cellulose Degradation，， 中.，K.0hmiya, K.Hayashi, K.Sakka, Y.Kobayashi, S.Karita 和 T.Kimura 编,Uni PublishersC0., Tokyo, pp.15-23)。[0088]可掺入本发明的团粒中的酶类包括氧化还原酶(EC1.转移酶(EC2._)、水解酶(EC3.-.-._)、裂合酶(EC4._._)、异构酶(EC5._._)和连接酶(EC6.' ' ―)。[0089]本发明上下文中优选的氧化还原酶是过氧化物酶(EC1.11.1)、漆酶(EC1.10.3.2)和匍糖氧化酶(EC1.1.3.4)]。商业上可得到的氧化还原酶(EC1.-)的实例是Gluzyme (该酶可从Novozyme A/S获得)。更多的氧化还原酶可从其它供应商获得。优选的转移酶是以下任何亚类的转移酶:[0090]a转移一碳基团的转移酶(EC2.1)；[0091]b转移醛或酮残基的转移酶(EC2.2);酰基转移酶(EC2.3)；[0092]c糖基转移酶(EC2.4)；[0093]d转移脂族烃基(alkyl)或芳基，不包括甲基的转移酶(EC2.5);和[0094]e转移含氮基团的转移酶(EC2.6)。[0095]本发明上下文中最优选的转移酶类型是转谷氨酰胺酶(蛋白质-谷氨酰胺Y-谷氨酰基转移酶；EC2.3.2.13)。[0096]合适的谷氨酰胺转移酶的其它例子在W096/06931 (Novo Nordisk A/S)中描述。[0097]本发明上下文中优选的水解酶是:羧酸酯水解酶(EC3.1.1.-)如脂肪酶(EC3.1.1.3);肌醇六磷酸酶(phytase) (EC3.1.3.-)，例如 3-肌醇六磷酸酶(EC3.1.3.8)和6-肌醇六磷酸酶(EC3.1.3.26);糖苷酶(EC3.2，它落入本文“糖酶”表示的组中)，如α -淀粉酶(EC3.2.1.1);肽酶(EC3.4，也称作蛋白酶)；以及其它羰基水解酶。商业上可得到的肌醇六憐酸酶的例子包括Bio-Feed Phytase (Novozymes)、Ronozyme 产品系列(DSMNutritional Products)、Natuphos (BASF)、Finase (AB Enzymes)以及 Phyzyme产品系列(Danisco)。其它优选的肌醇六磷酸酶包括W098/28408、W000/43503和W003/066847中描述的那些。[0098]在本上下文中，术语“糖酶”不仅用来表示能够打断糖链(例如淀粉或纤维素)，特别是五元或六元环结构的糖链的酶(即糖苷酶，EC3.2)，还表示能够使糖异构化的酶，例如将六元环结构如D-葡萄糖异构化为五元环结构如D-果糖。[0099]相关的糖酶包括下列物质(圆括号内为EC号):[0100]α -淀粉酶(EC3.2.1.1)、β -淀粉酶(EC3.2.1.2)、葡聚糖 1，4_ α -糖苷酶(EC3.2.1.3)、内-1, 4_ β -匍聚糖酶(纤维素酶，EC3.2.1.4)、内-1，3 (4)可用于保护性包层的简单、复合和衍生的(simple, compound and derived)脂质有腊(例如植物腊、矿物腊和合成腊，如巴西棕榈腊、小烛树腊、蜂腊、取貯(cerumen)、carnuba、虫胶(shellac)、石腊和微晶腊)；卵磷脂(例如单-和二甘油酯)；脂肪酸(例如硬脂酸、棕榈酸、亚油酸、油酸、丁酸和花生四烯酸脂肪酸)和它们的钠、钾、钙和锌盐)；以及油脂(例如氢化或部分氢化的油脂，如大豆油、玉米油、棉籽油、动物脂油、油菜油和亚麻子油)。用于保护性包层的优选脂质是卵磷脂。
用于保护性包层的无机盐包括钠、铵、钾、钙、镁和锌的硫酸盐、柠檬酸盐、氯化物盐、碳酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、膦酸盐和碳酸氢盐。优选的盐是镁、钠和铵的硫酸盐。
可用于保护性包层的胶质包括阿拉伯胶、瓜尔胶、琼脂、黄蓍胶、karya胶、槐豆胶(locust bean gum)、鹿角菜胶(carageenan)、黄原胶(xanthan gum)、和藻酸盐(alginates)。
本发明的保护性包层还可以包括增塑剂、润滑剂、色素和粉末，如滑石、膨润土、高岭土、玉米淀粉、硅酸镁、碳酸钙和壳聚糖。
本发明的某些实施方案通常具有单层湿分水化材料，其约为团粒的至少55%w/w。由于湿分水化包层摄取和封锁水分的能力有限，所以施加的单层包层的水平相对较高。或者，可在两层中施加湿分水化材料。本发明的其它实施方案具有利用湿分水化材料和湿分隔离材料两者的保护性包层。在这些实施方案中，湿分水化材料的量可以较低，为团粒的至少约25%w/w，而湿分隔离材料为团粒的约2%到25%w/w。同时使用湿分水化材料和湿分隔离材料将二者的保护机制组合，并通常降低了成本，尤其是湿分隔离材料的成本。
湿分隔离材料，尤其是成膜材料，可能受到机械损伤，如果单独用这些材料作为薄包层，可导致丧失对酶的保护。上述组合使两种材料的用量都可以比它们单独使用时所需用量少。考虑到湿分水化材料的存在，所述组合容许对湿分隔离层的一定损伤。
可以应用任何具有期望性质的常规包层，常规包层材料和包层方法的例子在特别是下列文献中有描述:US4, 106, 991、EP170360、EP304332、EP304331、EP458849、EP458845、W097/39116、TO92/12645、TO89/08695、TO89/08694、TO87/07292、TO91/06638、TO92/13030、W093/07260、W093/07263、W096/38527、W096/16151、W097/23606、US5, 324，649、US4, 689，297、EP206417、EP193829、DE4344215、DE4322229A、DD263790、JP61162185A、JP58179492 或 PCT/DK/O1/00628。
在本发明的具体实施方案中，附加包层是根据US4，106，991或ΕΡ0，569，468 (在此通过引用并入)的蜡包层。有关合适的蜡参见上文“蜡” 一节。在本发明的具体实施方案中，附加包层可包含PVA、PEG、牛脂和/或棕榈油。任选地，可以用包层混合物包覆团粒。
在本发明的具体实施方案中，用盐包层包覆团粒。
所述盐可以从“盐”一节选择。
附加包层材料
所述包层可包含附加包层材料，如在上述“附加的造粒剂”的节中提及的粘合剂、填充剂、纤维材料、酶稳定剂、盐、增溶剂、悬浮剂、粘度调节剂、轻球体、增塑剂、盐、润滑剂和香料。另外的包层成分可以是色素。
色素
合适的色素包括，但不限于，精细磨碎的增白剂(finely divided whiteners),如二氧化钛或高岭土，有色色素、水溶性着色剂、以及一种或多种色素和水溶性着色剂的组
口 ο
酶核心的制备
酶核心包含酶和有机酸锌盐。
用于制备酶核心的方法可见于Handbook of Powder Technology; Particle sizeenlargement,作者为C.E.Capes; Volumel; 1980;Elsevier。制备方法包括已知的饲料和团粒配制技术，即:
a)喷雾干燥产物，其中在喷雾干燥塔中雾化液体含酶溶液以形成小液滴，在它们在沿干燥塔下降的过程中干燥形成含有酶的颗粒状物质。该方法可产生非常小的颗粒(Michael S.Showell (编)；Powdered detergents;Surfactant Science Series;1998;vol.71;pagel40-142;Marcel Dekker)。
b)成层(layered)产物，其中酶作为层涂覆在预成型的惰性核心颗粒周围，其中将含有酶的溶液雾化，通常在其中预成型的核心颗粒被流化的流化床装置中，含有酶的溶液附着于核心颗粒并干燥，在核心颗粒的表面上留下干酶的层。如果能找到期望尺寸的有用的核心颗粒，则该方法能获得具有期望尺寸的颗粒。这种类型的产品描述于例如W097/23606 中。
c)吸收的(absorbed)核心颗粒,其中不是将酶涂覆为核心周围的层,而是使酶被吸收到核心的表面上和/或表面中。这样的方法描述于W097/39116中。
d)挤出或制粒的产品，其中含有酶的糊剂被压成丸粒(pellets)或在压力下通过小的开口挤出并切割为颗粒，随后颗粒被干燥。这样的颗粒通常具有相当大的尺寸，因为制有挤出开口的材料(通常是具有钻孔的板)对整个挤出口的容许压降设定了限制。此夕卜，当使用小的开口时，非常高的挤出压力可增加酶糊剂的产热，这对酶是有害的(Michael
S.Showell (编辑)；Powdered detergents; Surfactant Science Series; 1998; vol.71; pagel40_142;Marcel Dekker)。[0236]e)喷射造粒产物，其中将酶粉末悬浮于熔化的蜡中，并将悬浮液喷射(例如通过转盘喷雾器)到冷却室中，在此冷却室中液滴快速地固化(Michael S.Showell(编辑);Powdered detergents;Surfactant Science Series;1998;vol.71;pagel40-142;Marcel Dekker)。所获产物中酶均匀分布于惰性材料中而不是集中在其表面上。同样地，US4, 016, 040和US4，713，245是涉及此技术的文献。
f)混合器造粒产物，其中将酶液体添加于常规造粒组分的干燥粉末组合物。将液体和粉末以合适的比例混合，液体的水分为干燥粉末所吸收，干燥粉末的组分开始粘着并团聚，构成颗粒，形成包含酶的团粒(granulates)。这样的方法描述于US4, 106, 991 (N0V0NORDISK)和有关的文献 EP170360B1 (NOVO NORDISK)、EP304332B1 (NOVO NORDISK)、EP30433 KNOVO NORDISK) ,W090/09440 (NOVO NORDISK)和 W090/09428 (NOVO NORDISK)中。在该方法的一种具体产品中，其中不同的高剪切混合器可用作造粒机，将由酶、填充剂和粘合剂等组成的团粒与纤维素纤维混合以增强颗粒得到了所谓的T-团粒(T-granulate)。增强的团粒更加坚固，释放较少的酶粉尘。
g)粉碎(size reduction),其中通过磨碎或压碎含有酶的较大的团粒、丸粒、片体(tablet)、还块(briquettes)等产生核心。通过将磨碎或压碎的产物过筛来获得所需要的核心颗粒级分。尺寸过大和尺寸过小的团粒可重复利用。粉碎描述于(Martin Rhodes (编辑)；Principles of Powder Technology;1990;ChapterlO;John ffiley&Sons)中。
h)流化床造粒。流化床造粒包括将颗粒悬浮于空气流中并经喷嘴喷射液体到流态化的颗粒上。被喷射的液滴击中的颗粒湿润并发粘。粘性的颗粒与其它颗粒碰撞并粘附于其上而形成团粒。
i)可对核心进行干燥，如在流化床干燥器中干燥。本领域技术人员可以使用饲料或酶工业中其它已知的用于干燥团粒的方法。所述干燥优选在25-90° C的产品温度进行。对于某些酶，重要的是包含酶的核心在用盐涂覆之前含有少量的水。如果在除去过量水之前用盐涂覆水敏感性酶，则水分会被截留在核心中并可能给酶的活性造成不利的影响。在干燥之后，所述核心优选含有0.l-10%w/w的水。
团粒的包层
可合适地使用本领域已知的常用包层和方法，如描述于丹麦PA200200473、W089/08694、W089/08695、270608B1和/或W000/01793中的包层。常用包层物质的其它例子可见于 US4，106，991、EP170360、EP304332、EP304331、EP458849、EP458845、W097/39116、W092/12645A、W089/08695、W089/08694、W087/07292、W091/06638、W092/13030、TO93/07260、TO93/07263、TO96/38527、TO96/16151、TO97/23606、TO01/25412、W002/20746、W002/28369、US5879920、US5, 324，649、US4, 689，297、US6, 348，442、EP206417、EP193829、DE4344215、DE4322229A、DE263790、JP61162185A 和 / 或 JP58179492。
可通过与上述“酶核心的制备” 一节中相同的方法制备所述包层。
所获得的团粒可进行滚圆(如球状化)，如在Marumeriser 中，或压实。
所述团粒可加以干燥，例如在流化床干燥器中。本领域技术人员可以使用饲料或酶工业中用于干燥团粒的其它已知的方法。所述干燥优选在25-90° C的产品温度进行。
饲料丸粒的制造
在饲料丸粒的制造中，优选在制粒之前引入蒸汽处理，该工序称作调理(conditioning)。在接下来的制粒步骤中，施力使饲料通过模具，将所得的条状物(strand)切成不同长度的合适丸粒。在所述调理步骤中，加工温度可上升到60-100° C。
通过将包含饲料酶的团粒与期望的饲料组分混合来制备饲料混合物(碎饲料(mash feed))。将混合物导入调理器(conditioner),例如带有蒸汽喷射的阶式混合器(cascade mixer)。在调理器中通过喷射蒸汽将饲料加热到指定的温度60-100 ° C,例如60° C、70° C、80° C、90° C或100° C，所述温度在调理器的出口测量。停留时间可从数秒变化至数分钟，甚至数小时。如5秒、10秒、15秒、30秒、I分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、30分钟和I小时。在本发明的具体实施方案中，温度是100° C，停留时间是60秒。
在本发明的具体实施方案中，蒸汽处理过程中的加工温度是至少60° C。在本发明的更具体的实施方案中，蒸汽处理过程中的加工温度是至少70° C。在本发明的还更具体的实施方案中，蒸汽处理过程中的加工温度是至少80° C。在本发明的最具体的实施方案中，蒸汽处理过程中的加工温度是至少90° C。
将饲料从调理器引入压力机例如Simon Heesen压力机,并挤压成具有不同长度例如15_的丸粒。在挤压之后，将丸粒置于空气冷却器中并冷却指定的时间，例如15分钟。
本发明一个具体的实施方案是一种制造饲料组合物的方法，包括步骤:
1.将饲料组分与本发明的团粒混合，
i1.蒸汽处理所述组合物(i)，和
ii1.将所述组合物(ii)制粒。
在本发明的具体实施方案中，对本发明的团粒进行蒸汽处理和/或制粒。
动物饲料
本发明的团粒适用于动物饲料组合物。将团粒与饲料组分混合。这样的饲料组合物称为碎饲料(mash feed)。团粒的特性使其可以用作完全适合作为动物饲料的组合物的组分，所述组合物是被蒸汽处理且随后被制粒的。本发明的一个具体实施方案是一种经过蒸汽处理的制粒的包含团粒的饲料组合物，所述团粒包含饲料酶和有机酸锌盐。
术语“动物”包括所有的动物。动物的例子是非反刍和反刍动物，如牛、绵羊和马。在一个具体的实施方案中，所述动物是非反刍动物。非反刍动物包括单胃动物，如猪(pigs)或猪(swines)(包括但不限于小猪、饲育猪(growing pigs)和母猪(sows));家禽例如火鸡和家鸡(包括但不限于肉用仔鸡(broiler chickens)、蛋鸡(layers));小牛(youngcalves)，和鱼类(包括但不限于鲑鱼)。
本发明的饲料可包含植物蛋白质。本申请中使用的术语“植物蛋白质”指如下所述的任何化合物、组合物、制备物或混合物:其包括至少一种来自或源于植物的蛋白质，包括修饰的蛋白质和蛋白质衍生物。在具体的实施方案中，所述植物蛋白质的蛋白含量是至少 10、20、30、40、50 或 60%(w/w)。
植物蛋白质可来自植物蛋白质源，如豆类(legumes)和谷类(cereals),例如来自丑科(Fabaceae)(丑科(Leguminosae))、十字花科(Cruciferaceae)、黎科(chenopodiaceae)和禾本科(Poaceae)植物的物质，如大豆粉(soy bean meal)、羽扇豆粉(lupin meal)和油菜杆粉(rapeseed meal)。
在一个具体的实施方案中，所述植物蛋白质源是来自一种或多种豆科植物如大豆、羽扇豆、豌豆(pea)或菜豆(bean)的材料。[0262]在另一个具体的实施方案中，所述植物蛋白质源是来自一种或多种藜科植物如甜菜(beet)、糖用甜菜(sugar beet)、菠菜(spinach)或昆诺阿藜(quinoa)的材料。
植物蛋白质源的其它例子是油菜籽和甘蓝(cabbage)。
大豆是优选的植物蛋白质源。
植物蛋白质源的其它例子是谷类如大麦、小麦、黑麦、燕麦、玉米(玉蜀黍)、稻和高粱。
合适的动物饲料添加剂是酶抑制剂、脂溶性维生素、水溶性维生素、痕量矿质和常量矿质(macro minerals)。
此外，任选的饲料添加剂组分是着色剂、芳香族化合物、稳定剂、抗微生物肽、和/或至少一种选自下组的其它酶:肌醇六磷酸酶EC3.1.3.8或3.1.3.26 ;木聚糖酶EC3.2.1.8 ;半乳聚糖酶 EC3.2.1.89 ;和 / 或 β -葡聚糖酶 EC3.2.1.4。
抗微生物肽(AMP)的例子是CAP18、LeucocinA、Tritrpticin、内源性抗微生物多月太(Protegrin-1)、Thanatin、防卫素、Ovispirin 如 Novispirin (Robert Lehrer, 2000)、及其保留抗微生物活性的变体或片段。
抗真菌多肽(AFP)的例子是巨大曲霉(Aspergillus giganteus)和黑曲霉肽类，及其保留抗真菌活性的变体和片段，如W094/01459和PCT/DK02/00289中所公开的。
通常，脂溶性和水溶性维生素以及痕量矿质形成意欲添加于饲料中的所谓预混合料的部分，而常量矿质则通常单独添加到饲料中。
以下是这些组分的例子的非排他性列表:
脂溶性维生素的例子是维生素A、维生素D3、维生素E和维生素K，例如维生素K3。
水溶性维生素的例子是维生素B12、生物素和胆碱、维生素B1、维生素B2、维生素B6、烟酸、叶酸和泛酸(盐)(panthothenate),如Ca-D-泛酸。
痕量矿质的例子是锰、锌、铁、铜、碘、硒和钴。
常量矿质的例子是钙、磷和钠。
在更进一步的具体实施方案中，本发明的动物饲料组合物含有0-80%玉米；和/或0-80%高粱；和/或0-70%小麦；和/或0-70%大麦；和/或0-30%燕麦；和/或0-40%大豆粉；和/或0-10%鱼粉；和/或0-20%乳清。
通过以下实施例更进一步地描述本发明，所述实施例不应视为对本发明范围的限制。
材料和方法
蒸汽测试
开发了实验室规模的蒸汽处理测试系统来模拟大规模蒸汽制粒后发现的残余活性。
实验室规模蒸汽处理测试系统包括配有夹套的5升Lddige混合器(L Lodigemixer) 0该混合器还在底部具有开口，可用于热电偶或用来通过管道导入蒸汽。通过使蒸汽以1.5巴通过2.0mm孔来控制用于处理团粒(granulates)的蒸汽流。通过混合器夹套用蒸汽将混合器预热以达到100°C的温度。为了防止蒸汽接头(steam connections)和待插入混合器的管道中发生冷凝，在导入团粒之前进行蒸汽冲洗(steam f lush)。测试条件包括一系列精确控制时序的动作，以保证良好的重现性。在零时间，在全速旋转混合器具的同时将Ikg酶团粒添加到混合器中。之后马上将蒸汽管插入混合器中使团粒达到100°C，精确经过30秒后关闭蒸汽。将混合物在100°C再维持30秒，然后将大约200克倾倒于75微米筛网上。为了立即冷却热团粒，在样品网上部置放一网，利用连接于通风装置的筛盖(Iid)在60秒时间内将样品冷却。在蒸汽处理之前和之后取参考样品，并送至FYT活性测量以计算残余活性。
制粒稳定性的测暈
实施例5、8和11的实验设置:
将大约50g酶团粒和IOkg饲料在小型水平混合器中预混合10分钟。将该预混物在较大的水平混合器中与90kg饲料混合10分钟。将饲料从混合器中以大约300kg/小时的速率导入调理器(带有蒸汽喷射的阶式混合器)。调理器通过喷射蒸汽将饲料加热到100°C (在出口测得)。在调理器内的停留时间为60-70秒。将饲料从调理器导入到装有3.0x35mm水平模具的SimonHeesen压力机(Simon Heesen press)中并压制成长度大约15_的丸粒。压制后将丸粒置于空气冷却器中并冷却15分钟。
饲料配方:
74.0% 粉碎玉米(Grind corn)
20.7% 烤制大豆粗磨粉(Toasted soy grits)
5,0% 大豆油(soy oil)
0.3% 矿物 质和维生素的Soiivit Mikro 106预混料
12% 水含量
肌醇六磷酸酶活性分析
方法:肌醇六磷酸酶将肌醇六磷酸分解为磷酸盐，释放的磷酸盐与钒和钥(molydenium)氧化物反应,生成有色(黄色)复合物。在415nm处测定吸光度。
单位:1FTU=在标 准条件下(如下所给出的)，每分钟释放相当于I μ M磷酸盐的磷酸盐(phosphate)的酶量。
缓冲液:
提取缓冲液:0.01%Tween20(聚氧乙烯去水山梨糖醇单月桂酸酯(polyoxyethyIene sorbitan monolaurate))
底物:5mM肌醇六磷酸、0.22M乙酸盐(乙酸钠/乙酸)，pH5.5。
试剂:5mMf凡酸铵、20mM 四水合七钥酸铵(ammonium heptamolybdatetetrahydrate) >40mM 氨水、2.4Μ 硝酸。
步骤:
饲料提取:在500ml提取缓冲液中将50g饲料提取I小时。如果活性高于2.5FTU/g饲料，则最后进一步在提取缓冲液中稀释。(检测水平是0.lFTU/g饲料)。将样品离心(在4000rpml5分钟)。将300 μ I上清液与3ml底物混合并在37° C反应60分钟。添加2ml试剂。将样品离心(在4000rpml0分钟)。在415nm处测定吸光度。相对于使用KH2PO4制备的标准曲线确定活性。
参考W02003/66847。实施例
实施例1
将由下列组成的粉末:
1.5 kg 纤维状纤维素，Arbocel BC200
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
11.362 kg磨细的硫酸钠
在Uidigir混合器FM50中使用如下组成的造粒液造粒:
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
0.3 kg小麦淀粉
1.7 kg肌醇六磷酸酶浓縮物
1.275 kg水
按照如美国专利号4，106, 991实施例1中描述的方式进行造粒。
将所得的团粒在流化床中干燥到含水量低于1%并过筛，得到粒度范围为250 μ m到850 μ m的产物。最后，按照如美国专利号4，106,991实施例22中描述的方式用11.5%棕榈油和22%碳酸钙将产物包覆。
实施例2
将由下列组成的粉末:
1.5 kg 纤维状纤维素，Arbocel BC200
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
11.287 kg磨细的硫酸钠
在I力dige混合器FM50中使用如下组成的造粒液造粒:
0.75 kg碳水化合物#合刺,Avedex胃80
0.3 kg小麦淀粉
0.075 kg Zn-乙酸盐 x 2H/)
1.7kg肌醇六磷酸酶浓缩物
0.215 kg 10% H2SO4
0.975 kg 水
按照如美国专利号4，106, 991实施例1中描述的方式进行造粒。
将所得的团粒在流化床中干燥到含水量低于1%并过筛，得到粒度范围为250 μ m到850 μ m的产物。最后，按照如美国专利号4，106，991实施例22中描述的方式用11%棕榈油和22%碳酸钙将产物包覆。
实施例3
将由下列组成的粉末:[0318]1.5 kg 纤维状纤维素，Arbocel BC200
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
11.122 kg磨细的硫酸钠
在LiidigC混合器FM50中使用如下组成的造粒液造粒:
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
0,3 kg小麦淀粉
0.240 kg Zn-乙酸盐 x IH2O
1.7kg肌醇六鱗:酸酶來缩物
0.419 kg 10% H2SO4
0.75 kg 7jc
按照如美国专利号4，106, 991实施例1中描述的方式进行造粒。
将所得的团粒在流化床中干燥到含水量低于1%并过筛，得到粒度范围为250 μ m到850 μ m的产物。最后，按照如美国专利号4，106,991实施例22中描述的方式用11.0%棕榈油和22%碳酸钙将产物包覆。
实施例4
将由下列组成的粉末:
1.5 kg 纤维状纤维素，Arbocel BC200
0.75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W80
10.957 kg磨细的硫酸钠
在LOdigU混合器FM50中使用如下组成的造粒液造粒:
0,75 kg碳水化合物粘合剂，Avedex W勝
0,3 kg小麦淀粉
0,405 kg Zn-乙酸盐 x 2H20
1.7kg肌醇六鱗酸尊浓缩物
0.438 kg 2M H2SO4
0.75 kg 水
按照如美国专利号4，106, 991实施例1中描述的方式进行造粒。
将所得的团粒在流化床中干燥到含水量低于1%并过筛，得到粒度范围为250 μ m到850 μ m的产物。最后，按照如美国专利号4，106，991实施例22中描述的方式用11%棕榈油和22%碳酸钙将产物包覆。
实施例5
在100°C，调理器的出口在制粒试验中测试实施例1至实施例4中生产的样品。使用分析法EB-SM0559.02版本01 (可从Novozymes索取得到)在制粒前和制粒后饲料丸粒中测量肌醇六磷酸酶含量。发现的肌醇六磷酸酶残余活性如下:[0336]
权利要求
1.一种适用于饲料的团粒，其包含酶和有机酸锌盐。
2.权利要求
1的团粒，其中所述团粒是经蒸汽处理的。
3.权利要求
1或2的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐作为混合物存在于所述团粒中。
4.任一项前述权利要求
的团粒，其中所述团粒包含核心和围绕核心的层。
5.权利要求
4的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐存在于所述团粒的核心中。
6.权利要求
4的团粒，其中所述酶和有机酸锌盐存在于围绕所述核心的层中。
7.权利要求
1-6的团粒，其中添加的有机酸锌盐的量为基于酶核心的0.01-15%w/w。
8.权利要求
1-6的团粒，其中添加的有机酸锌盐的量为基于酶核心的0.05-10%w/w。
9.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述有机酸锌盐选自下述锌盐:柠檬酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲硫氨酸盐、琥珀酸盐、乳酸盐、甲酸盐、乙酸盐、丁酸盐、丙酸盐、苯甲酸盐、酒石酸盐 、抗坏血酸盐、葡糖酸盐，以及锌螯合物和它们的组合。
10.权利要求
9的团粒，其中所述锌螯合物选自下组:锌甲硫氨酸螯合物、锌赖氨酸螯合物和它们的组合。
11.权利要求
9的团粒，其中所述有机酸锌盐选自下组:乙酸锌、柠檬酸锌和甲硫氨酸锌。
12.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述酶选自下组:淀粉酶、磷酸酶、肌醇六磷酸酶、纤维素酶、葡聚糖酶、半纤维素酶、蛋白酶、肽酶、半乳糖苷酶、果胶酶、酯酶、脂肪酶、葡萄糖氧化酶和它们的混合物。
13.权利要求
1-11中任一项的团粒，其中所述酶选自下组:淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶、肌醇六磷酸酶、木聚糖酶、磷脂酶、葡糖氧化酶和它们的混合物。
14.任一项前述权利要求
的团粒，其中所述酶是食品级的。
15.任一项前述权利要求
的团粒，其中所述有机酸锌盐是食品级的。
16.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒的粒度在700μ m以下。
17.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒的粒度为210-390μ m。
18.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述酶是热不稳定的。
19.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒包含盐包层。
20.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒包含聚合物包层。
21.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒包含蜡包层。
22.前述权利要求
中任一项的团粒，其中所述团粒包含乳酸源。
23.一种制备权利要求
1-22的团粒的方法，包括下列步骤:a)制备包含有机酸锌盐和酶的核心b)用包层材料包覆所述核心。
24.权利要求
23的方法，其中所述团粒是在混合器、流化床、流化喷雾干燥器、喷雾流化器、喷雾干燥器或挤出机中制备的。
25.权利要求
23-24的方法，其中所述有机酸锌盐作为液体添加到过程中。
26.权利要求
23-24的方法，其中所述有机酸锌盐作为粉末添加到过程中。
27.权利要求
23-26的方法，其中所述核心包含惰性颗粒。
28.一种饲料组合物，包含饲料组分和权利要求
1-22中任一项的团粒。
29.权利要求
28的饲料组合物，其中所述饲料组分选自下组:植物蛋白、脂溶性维生素、水溶性维生素、痕量矿物、常量矿物和它们的组合。
30.一种制粒饲料组合物，其包含权利要求
1-22任一项的团粒。
31.一种经蒸汽处理的饲料组合物，其包含权利要求
1-22任一项的团粒。
32.一种用于饲喂动物的方法，其包括对动物施用权利要求
28-31的饲料组合物。
33.一种用于制造饲料组合物的方法，其包括下列步骤:1.将饲料组分与权利要求
1-22中任一项的团粒混合， .对所述组合物(i)进行蒸汽处理，和iii对所述组合物(ii)进行制粒。
34.权利要 求1-22中任一项的团粒用于经蒸汽处理的制粒饲料组合物的用途。
专利摘要
本发明涉及用于动物饲料的酶团粒，具体地涉及包含饲料酶和有机酸锌盐的饲料团粒。
文档编号A23K1/16GKCN103168928SQ201310054349
公开日2013年6月26日 申请日期2007年8月6日
发明者埃里克.马库森, 波尔.E.詹森 申请人:诺维信公司