專利名稱：基于碳水化合物的酶?；锏闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及把酶(優(yōu)選是飼料酶)配成含碳水化合物(例如淀粉)的?；?，并且涉及制備這類含酶粒化物的方法。這些(食用)?；锞涂杀挥糜趧游镲暳现?。
各種酶在動物(例如牲畜)飼料中的應用已幾乎變成普遍現(xiàn)象。這些酶通常是通過在由工業(yè)酶生產(chǎn)者操作的大規(guī)模發(fā)酵罐內(nèi)培養(yǎng)微生物而生產(chǎn)的。在發(fā)酵結(jié)束時，生成的“發(fā)酵液”通常經(jīng)歷一系列過濾步驟從而分離生物質(zhì)(微生物)與所需的酶(在溶液中)。然后該酶溶液或者以液體形式(常常在添加了各種穩(wěn)定劑之后)出售或者被加工成干制品。
酶液體和干制品在商業(yè)規(guī)模上被用于飼料工業(yè)。液體制劑可在飼料壓丸后被添加到飼料中以便避免壓丸過程中會產(chǎn)生的酶的熱滅活。但是最終飼料制品中酶的量通常很少，這使它難于實現(xiàn)該酶在飼料中的均勻分布，并且液體是有名的比干組分更難于均勻地混合。此外，在壓丸后需要專門的(昂貴的)設(shè)備將液體加到飼料中，這在大多數(shù)飼料加工廠中通常是達不到的(由于額外的成本)。
另一方面，干酶制品具有在壓丸過程中酶的熱滅活缺點。飼料工業(yè)中優(yōu)選的生產(chǎn)方案包括蒸汽壓丸，其中飼料在壓丸前經(jīng)歷蒸汽噴射。在后續(xù)的壓丸步驟中，飼料受壓通過模型或模子，形成的條形物被切割成各種長度的合適的丸粒。就在壓丸前的水分含量通常在18％和19％之間。在該過程中溫度可能升到60～95℃。高水分含量和高溫的組合效果對大多數(shù)酶是有害的。在其它類的熱機械處理(例如擠出和膨脹)中也遇到這些缺點。
為了試圖克服這些問題，EP-A-0,257,996(Cultor Ltd)建議飼料加工中的酶穩(wěn)定性可通過制備酶“預混合物”而增大，其中含酶溶液被吸附在由谷粉構(gòu)成的、基于谷物的載體上，隨后將該預混合物壓丸和干燥。但是，這些基于谷粉的預混合物不適合加工(面團狀預混合物)成?；锏母鼫睾头椒?例如低壓擠出或高剪切粒化)，這是由于基于谷粉的預混合物的膠粘性質(zhì)。
多家酶生產(chǎn)商已開發(fā)了備選的加工方法，試圖改善干酶產(chǎn)品在壓丸和貯存過程中的穩(wěn)定性。
EP-A-0,569,468(Novo Nordisk)涉及一種由含酶的“T-?；铩睒?gòu)成的制品，所述粒化物涂有據(jù)說可改善對壓丸條件的抗性的高熔點蠟或脂肪。該粒化物是通過將干的無機填料(例如硫酸鈉)與酶溶液在高剪切制粒機中混合而制備的。EP-A-0,569,468啟示了所述涂層對于壓丸穩(wěn)定性的任何有益效果都是涂覆的該類?；?在該情況下基于硫酸鈉填料)所特有的。然而，這些(硫酸鈉)填料的吸附能力遠遠小于例如谷粉這樣的載體，如果想要生產(chǎn)更為濃縮的含酶?；铮@些填料是不合要求的。
此外，該?；锞哂袑捔椒植?，這使得難于獲得完全均勻的酶濃度。而且，動物對酶的生物利用率隨著蠟或脂肪涂覆而減小了。
WO-A-97/16076(Novo Nordisk)也涉及蠟和其它水不溶性物質(zhì)在粒化物中的應用，但在這里它們被用作基料。
因此，需要基于載體的穩(wěn)定的酶制品，該載體適合除壓丸以外的粒化方法并且可具有高吸附能力。
本發(fā)明的第一個方面提供了制備適用于動物飼料的含酶?；锏姆椒ǎ摲椒ò▽⒁环N酶、一種包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物的固體載體和水按適當?shù)南鄬α考庸ざ煤噶Ｗ樱又稍镌摿Ｗ??？捎稍摲椒ㄉa(chǎn)的含酶?；?它構(gòu)成本發(fā)明的第二個方面，它還涉及一種包括干粒子的?；?，所述干粒子是從酶和包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物的固體載體形成的)試圖解決或者至少減輕現(xiàn)有技術(shù)中遇到的問題。
因此，本發(fā)明可提供制備呈?；?它應用碳水化合物作載體)形式的酶制品的方法。所述載體可以呈粒化物或粉末形式。酶和水優(yōu)選以含酶的(優(yōu)選含水的)液體(例如作為溶液或漿狀物)提供，它可與固體載體混合并能被吸附到該載體上。在混合過程中或混合后，所述含酶液體和載體被加工成?；?，隨后就可將它干燥。碳水化合物載體的應用使吸附大量的含酶液體(因而吸附大量的酶)成為可能。所述混合物可被用于形成能被容易加工成粒子(例如它可被擠壓)的彈性膏或非彈性糊狀體。合適的載體是非纖維物質(zhì)，它使得更容易?；w維物質(zhì)能阻止通過擠出?；?。
一些現(xiàn)有技術(shù)文獻涉及含各種酶的丸粒，但這些丸粒通常在洗滌組合物中被用作洗滌劑。反之，本申請是用于動物飼料，為此，本發(fā)明的粒化物是(動物)可食用的并且優(yōu)選還是可消化的。因此，毫不意外，本發(fā)明的?；?、粒子和組合物不含皂、去污劑和漂白劑或漂白化合物、沸石、粘結(jié)劑、填料(TiO2、高嶺土、硅酸鹽、滑石粉等)，僅舉幾種為例。
應選擇食用碳水化合物聚合物，這樣它可被用飼料喂養(yǎng)的動物食用并且優(yōu)選還是可消化的。該聚合物優(yōu)選包括葡萄糖(例如含葡萄糖的聚合物)，或(C6H10O5)n單元。優(yōu)選地，所述碳水化合物聚合物包括α-D-吡喃葡萄糖單元、直鏈淀粉(線型(1→4)α-D-葡聚糖聚合物)和/或支鏈淀粉(具有α-D-(1→4)鍵和α-D-(1→6)鍵的支化D-葡聚糖)。淀粉是優(yōu)選的碳水化合物聚合物。可用來代替淀粉或者除淀粉之外的其它合適的含葡萄糖聚合物包括α-葡聚糖、β-葡聚糖、果膠(例如原果膠)和糖原。這些碳水化合物聚合物的衍生物(例如它們的醚和/或酯)也是預期的，不過最好避免應用糊化淀粉，所以它可能不存在。合適的碳水化合物聚合物是水不溶性的。
在本文描述的實施例中，應用了玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和大米淀粉。不過，同樣可應用得自其它(例如植物，諸如蔬菜或作物)來源的淀粉，其它來源例如木薯、小麥、玉米、西米、黑麥、燕麥、大麥、甘薯、高梁或竹芋。類似地，在本發(fā)明中可應用天然淀粉或改性淀粉(例如糊精)。優(yōu)選地，所述碳水化合物(例如淀粉)含少量或者不含蛋白質(zhì)，例如少于5％(w/w)，諸如少于2％(w/w)，優(yōu)選少于1％(w/w)。不管淀粉(或其它碳水化合物聚合物)的類別如何，它應呈能被用于動物飼料的形式，換言之，呈可食用的或可消化的形式。
所述固體載體的至少15％(w/w)可能包括碳水化合物聚合物(例如淀粉)。不過，優(yōu)選地，該固體載體的至少30％(w/w)包括碳水化合物，最宜至少40％(w/w)。有利的是，所述固體載體的主要組分是碳水化合物(例如淀粉)，例如多于50％(w/w)，優(yōu)選至少60％(w/w)，合適地至少70％(w/w)，并且最宜至少80％(w/w)。這些重量百分數(shù)都基于最終的干粒化物中非酶組分的總重量。
在本發(fā)明的方法中，所述酶和水可以在與所述固體載體接觸之前存在于相同的組合物中。在這方面，可提供含酶水成液。該液體可以是得自發(fā)酵過程的溶液或漿狀物。該發(fā)酵過程通常是一種生產(chǎn)酶的過程。該發(fā)酵過程可能導致一種發(fā)酵液，發(fā)酵液中含微生物(它生產(chǎn)所需的酶)和水溶液。該水溶液一旦與微生物分離(例如，通過過濾)，就可成為用于本發(fā)明中的含酶水成液。于是，在優(yōu)選的實施方案中，含酶水成液是濾液。
可被吸附在載體上的含酶液體的量(酶的量也一樣)通常受可被吸附的水的量限制。就天然粒狀淀粉來說，該量可在25～30％(w/w)之間變動，未應用高溫(否則會引起淀粉溶脹)。在實施時，待添加到碳水化合物中的酶液體百分數(shù)通常將比該范圍大得多，因為含酶液體通常將含有較大量的固體。酶溶液可能含約25％(w/w)固體，正因為如此，碳水化合物(例如淀粉)和酶溶液可以在碳水化合物∶酶溶液＝0.5∶1～2∶1(例如1.2∶1～1.6∶1)的比率下混合，例如以分別約60％(w/w)∶40％(w/w)的比率。優(yōu)選地，添加到固體載體中的液體量應使所述(含水)液體中的(基本上)全部水被固體載體中存在的碳水化合物吸附。
在高溫下，淀粉和其它碳水化合物聚合物在溶脹時能吸附更大量的水。為此，希望碳水化合物聚合物能吸附水(或含酶水成液)。例如，玉米淀粉在60℃下能吸附其重量的三倍的水，在70℃下達十倍。所以，本發(fā)明期望應用更高的溫度以便吸附更大量的含酶液體，尤其當涉及熱穩(wěn)定的酶時確實是優(yōu)選的。因此對這些酶來說，固體載體和液體(或者酶和水)的混合可在高溫(例如高于室溫)下進行，例如高于30℃，優(yōu)選高于40℃，最宜高于50℃。備選地，或者另外，所述液體可在該溫度下提供。
但是，一般說來，在更低溫度(例如室溫)下的非溶脹條件是優(yōu)選的。這可將在更高溫度下由于(熱敏感性的)酶的不穩(wěn)定性所引起的活性損失減至最小。在所述酶與水的混合過程中合適的溫度是20～25℃。
用于本發(fā)明中將酶、水(例如含酶液體)和固體載體制成粒子(換句話說是造粒)的機械加工可采用食品、飼料和酶制劑加工中常用的已知技術(shù)。這可包括膨脹、擠出、球化處理、壓丸、高剪切?；?、轉(zhuǎn)鼓?；?、流化床團聚或其組合。這些方法通常的特征在于機械能的輸入，例如螺桿的驅(qū)動、混合機械的轉(zhuǎn)動、壓丸裝置滾動機械的壓力、通過流化床團聚機的轉(zhuǎn)動底板使粒子的運動或者通過氣流使粒子的運動或其組合。這些方法能使固體載體(例如呈粉末形式)與酶和水〔例如含酶液體(水溶液或漿狀物)〕混合，隨后就被?；?。
也可將固體載體與酶(例如呈粉末形式)混合，再往其中添加水，例如液體(或漿料)(它可起?；后w的作用)。
然而在本發(fā)明的又一個實施方案中，?；?例如團聚物)是通過將含酶液體噴到或涂到載體上(例如在流化床團聚機中)而形成的。這里，形成的粒子可包括團聚物(例如可在流化床團聚機中生產(chǎn))。
優(yōu)選地，含酶液體和固體載體的混合另外還包括混合物的捏和。這可改善混合物的塑性從而便于?；?例如擠出)。
如果所述粒化物是通過擠出形成的，則擠出優(yōu)選在低壓下進行。這樣做的優(yōu)點在于，被擠出時混合物的溫度將不會升高或者只是稍微升高。低壓擠出包括例如在Fuji Paudal籃式擠出機或拱頂形擠出機中的擠出。優(yōu)選地，擠出不導致被擠出物料的溫度升高到高于40℃。擠出可以自然地產(chǎn)生粒子(該粒子可能在通過模子后脫落)或者可采用切割機。
合適地，粒子將具有30～40％(例如33～37％)的水含量。酶含量優(yōu)選是3～15％，例如5～12％(例如至少50,000ppm)。
得到的粒子可經(jīng)歷修整(例如球化處理)，例如在團球機(諸如MARUMERISERTM機)和/或壓實。粒子可在干燥前被球化處理，因為這樣可減少最終?；镏蟹蹓m的形成和/或可以便于?；锏娜魏瓮糠?。
然后就可以干燥(例如在流化床干燥機中)該粒子，或者在流化床團聚的情況下，可被直接干燥(在團聚機中)而獲得(干固體)?；铩＜夹g(shù)人員可應用食品、飼料或酶工業(yè)中干燥粒子的其它已知方法。合適地，該?；锸强闪鲃拥?。
干燥優(yōu)選在25～60℃(例如30～50℃)的溫度下進行。這里的干燥可能持續(xù)10分鐘至數(shù)小時(例如15～30分鐘)。所需時間的長度當然將取決于待干燥的粒子量，但總體原則是每kg粒子1～2秒。
當粒子干燥后，形成的?；飪?yōu)選具有3～10％(例如5～9％)的水含量。
可以給該?；锿可弦粚油繉佣o出另外的(例如有利的)特性或性能，例如低粉塵含量、顏色、保護酶以防受周圍環(huán)境的影響、一種?；镏胁煌拿富钚曰蚱浣M合。該粒子可被涂上脂肪、蠟、聚合物、鹽、軟膏和/或油膏或者含(第二種)酶的涂層(例如液體)或其組合。應明白，如果需要的話，可以涂布數(shù)層(不同的)涂層。要在?；锉砻嫱可贤繉?，可利用一些已知方法，包括流化床、高剪切制粒機、混合制粒機或諾塔混合器的應用。
在其它實施方案中，可將另外的組分摻入該?；?例如作為加工助劑)，為的是進一步改善?；锏膲和璺€(wěn)定性和/或貯存穩(wěn)定性。下面討論一些這類優(yōu)選的添加劑。
鹽可被包括于該?；镏?，(例如含于所述固體載體或水中)。優(yōu)選地可添加無機鹽(如EP-A-0,758,018中建議的那樣)，它們可以改善干酶制品的加工和貯存穩(wěn)定性。優(yōu)選的無機鹽是水溶性的。它們可以包括二價陽離子，例如鋅(尤其優(yōu)選)、鎂和鈣。硫酸根是最優(yōu)選的陰離子，不過也可應用導致水溶性的其它陰離子。該鹽可以固體形式添加(例如添加到混合物中)。不過，該鹽可以在與固體載體混合之前被溶于水或含酶液體中。合適地，該鹽被提供的量至少是15％(w/w，基于酶)，例如至少是30％。然而，它可能高達至少60％或者甚至70％(也是w/w，基于酶)。這些量可應用于所述粒子或?；?。因而，所述?；锟赡馨ㄉ儆?2％(w/w)的鹽，例如2.5～7.5％，諸如4～6％。
如果該鹽在水中提供，那么它的量可能是5～30％(w/w)，例如15～25％。
壓丸穩(wěn)定性的進一步改善可通過摻入疏水性的膠凝化合物或緩慢溶解(例如在水中)化合物而達到。這些化合物可被提供的量為1～10wt％，例如2～8wt％，優(yōu)選是4～6wt％(基于水和固體載體組分的重量)。合適的物質(zhì)包括衍生化纖維素，例如HPMC(羥丙基甲基纖維素)、CMC(羧甲基纖維素)、HEC(羥乙基纖維素)；聚乙烯醇(PVA)；和/或食用油。食用油(例如豆油或低芥酸菜子油)可作為加工助劑被添加(例如添加到待粒化的混合物中)，不過，通常優(yōu)選的是，所述粒化物不含任何疏水性物質(zhì)(例如棕櫚油)。
優(yōu)選地，所述粒子具有較窄的尺寸分布(例如它們是單分散性的)。這可有利于酶在粒子中和/或酶?；镌趧游镲暳现械木鶆蚍植肌１景l(fā)明的方法傾向于生產(chǎn)窄尺寸分布的?；?。但是，如果必要的話，在該方法中可包括一個另外的步驟而進一步使所述粒子的尺寸分布變窄，例如篩分。所述?；锏某叽绶植己线m地在100μm～2000μm之間，優(yōu)選在200μm～1800μm之間，最宜在300μm～1600μm之間。所述粒子可以具有不規(guī)則的(但優(yōu)選是規(guī)則的)形狀，例如接近球形。
水或含酶液體可以包括一種或多種酶，并且通常是微生物來源的(例如從微生物發(fā)酵獲得的)。通常，該酶應呈活性形式(例如它可能具有催化活性或生理活性)。優(yōu)選地，所述液體呈濃縮形式，例如超濾液(UF)，它可使得生產(chǎn)具有所需的活性水平的粒化物。
合適的酶是包括于動物飼料(它包括寵物食品)的那些。這些酶的功能通常是改善飼料轉(zhuǎn)化率，例如通過減小某些飼料化合物的粘度或者通過減小其抗營養(yǎng)效果。還可應用飼料酶(例如植酸酶)，例如為了減少糞肥中有害于環(huán)境的化合物的量。為了這些目的優(yōu)選的酶是磷酸酶，例如植酸酶(3-植酸酶和6-植酸酶)和/或酸性磷酸酶；糖酶，例如淀粉分解酶和植物細胞壁降解酶，它們包括纖維素酶，例如β-葡聚糖酶，半纖維素，例如木聚糖酶，或半乳聚糖酶；肽酶，半乳糖苷酶，果膠酶，酯酶；蛋白酶，優(yōu)選具有中性和/或酸性最適pH；以及脂肪酶，優(yōu)選是磷脂酶，例如哺乳動物胰磷脂酶A2。
優(yōu)選地，該酶不包括淀粉降解酶(例如淀粉酶)。在一些實施方案中可能排除蛋白酶，因為如果消化的話，它們可能引起不良影響。
如果該酶是磷酸酶(例如植酸酶)，那么最終的粒化物應優(yōu)選具有的活性是5,000～10,000(例如6,000～8,000)FTU/g。如果該酶是植物細胞壁降解酶(例如纖維素酶)，并且尤其是半纖維素(例如木聚糖酶)，那么最終的?；锟赡芫哂械拿富钚苑秶?,000～100,000EXU/g，優(yōu)選是5,000～80,000EXU/g，最宜是8,000～70,000EXU/g。如果該酶是纖維素酶(例如β-葡聚糖酶)，那么最終的粒化物可能具有的酶活性是500～15,000BGU/g，優(yōu)選是1,000～10,000BGU/g，最宜是1,500～7,000BGU/g。
所述粒子可能包括5～20％(例如7～15％)的酶。該酶可以是天然的或重組體。
除了這些酶外，本發(fā)明同樣適用于具有其它生物活性的多肽〔例如抗原決定簇(例如應用于疫苗的那些)〕和/或被人工改造了從而具有更高必需氨基酸含量的多肽，它們的生物活性可能對熱滅活敏感，于是應用于本文的術(shù)語“酶”應被認為是相應的酶。
因此，本發(fā)明優(yōu)選的方法包括a.將水、酶和包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物的固體載體混合，例如將該固體載體與含酶水成液混合；b.任選捏和形成的混合物；c.?；?例如通過機械加工)該混合物以便獲得含酶粒子，例如通過應用制粒機或者通過擠出；d.任選將該粒子團成球狀；
e.干燥形成的粒子而得含酶?；?。
在全過程中，應注意將酶接觸的最高溫度保持在80℃以下。
本發(fā)明的粒化物適用于制備動物飼料。在這些方法中，將?；锱c飼粒物質(zhì)混合，或者就這樣混合，或者作為預混合物的部分。本發(fā)明的?；锾卣魇顾鼈儽挥米骰旌衔锏慕M分，該混合物很適合作為動物飼料，尤其是如果該混合物被蒸汽處理后接著被壓丸。在這樣的丸粒中可見到或者可辨認出所述干粒子。
于是，本發(fā)明的第三個方面涉及制備動物飼料、或者動物飼料的預混合物或前體的方法，該方法包括將第二個方面的?；锱c一種或多種動物飼料物質(zhì)(例如顆粒)或組分混合。然后就可以對該混合物滅菌(例如進行熱處理)。再將形成的組合物適當?shù)丶庸こ赏枇！?br> 本發(fā)明的第四個方面涉及包括第二個方面的粒化物的組合物，該組合物優(yōu)選是食用飼料組合物(例如動物飼料)。該組合物優(yōu)選呈丸粒的形式(可以是每顆丸有1～5(例如2～4)顆干粒子)。
該組合物可能具有10～20％(例如12～15％)的水含量。酶的量合適地是0.0005～0.0012％，例如至少5ppm。
本發(fā)明的第五個方面涉及促進動物生長的方法，該方法包括用包括第二個方面的?；锘虻谒膫€方面的組合物的食物喂養(yǎng)動物。這里，所述動物食物可以包括所述?；锉旧恚蛘叽嬖谟陲暳现械牧；?。
適當?shù)?，該組合物包括0.05～2.0FTU/g、例如0.3～1.0FTU/g、最宜0.4～0.6FTU/g的磷酸酶(例如植酸酶)?？赡艽嬖?.5～50(例如1～40)EXU/g的木聚糖酶。備選地，或者另外還可能存在09.1～1.1(例如0.2～0.4)BGU/g的纖維素酶。
本發(fā)明的第六個方面涉及第二個方面的?；镌趧游镲暳现谢蜃鳛閯游镲暳系慕M分的應用，或者在動物食物中的應用。
本發(fā)明的第七個方面涉及一種組合物的應用，該組合物包括至少15％(w/w)作為酶的載體從而改善該酶的壓丸穩(wěn)定性的食用碳水化合物聚合物。
合適的動物包括農(nóng)畜(豬、家禽、牲畜)，非反芻動物或單胃動物(豬、野禽、家禽、海洋動物(例如魚))，反芻動物(牛或羊，例如奶牛、綿羊、山羊，鹿，牛犢，羔羊)。家禽包括雛雞、母雞和火雞。
本發(fā)明一個方面的優(yōu)選的特征和特性同樣適合已作必要修正的另一方面。
給出如下實施例僅僅是為了闡述本發(fā)明，不打算作為或者不能被認為是限制性的。
實施例普通原料和方法擠出試驗是應用Fuji Paudal DG-L1籃式擠出機進行的，篩孔為1.0mm，篩厚1.2mm，操作速度為70rpm，電流為0.6～2.0A。
團球機(Spheroniser)是Fuji Paudal Marumerizer QJ-400，裝料容積為3升，板間距為3mm，滯留時間為45～200秒，轉(zhuǎn)速為750rpm。
高剪切粒化試驗是應用Ldige型高剪切制粒機FM20進行的，切刀(chopper)速度為1500rpm，犁鏟(ploughshare)速度為100rpm。將粉末放入制粒機中，將含酶液體噴到它上面。將形成的粒化物在流化床干燥機中干燥。
應用的酶溶液是— 得自曲霉屬(Aspergillus)的植酸酶超濾液，活性為16840FTU/g，干固體物含量為22.4％(w/w)(實施例1～7)?！? 含得自木霉菌屬(Trichoderma)的內(nèi)切木聚糖酶和β-葡聚糖酶混合物的超濾液，活性為12680EXU/g和BGU/g，干固體物含量為20.6％(w/w)(實施例8)。
植酸酶活性是按方法“ISL-方法61696”(人工釩酸鹽分析)測定的。β-葡聚糖酶活性是按方法“ISL-方法62170”(人工粘度分析)測定的。內(nèi)切木聚糖酶活性是按方法“ISL-方法62169”(人工粘度分析)測定的?！癐SL-方法”可從Gistbrocades，F(xiàn)ood Specialties，Agri Ingredients Group，Wateringseweg 1，P.0.Box 1，2600MA，Delft(荷蘭)申請獲得。實施例1通過捏和、擠出、球化處理和干燥制備基于玉米淀粉的酶?；锿ㄟ^將60％(w/w)玉米淀粉與40％(w/w)含植酸酶的超濾液的混合物混合和捏和制備了一種酶制品。應用Fuji Paudal籃式擠出機擠出該混合物而得濕擠出物，再將它在MARUMERISERTM中球化處理一分鐘得平均直徑為780μm的圓粒子。隨后在流化床干燥機中于40℃床溫和75℃入口溫度下將這些粒子干燥20分鐘。大約500kg該粒子是在18分鐘內(nèi)干燥的。這樣獲得的干酶?；锘钚詾?980FTU/g。實施例2通過高剪切?；透稍镏苽浠谟衩椎矸鄣拿噶；镌贚dige型間歇式高剪切制粒機(每批規(guī)模為20升)中混合植酸酶超濾液和玉米淀粉。先在制粒機中裝填了60％(w/w)玉米淀粉，再在混合過程中將40％(w/w)超濾液噴到混合器中。在添加所述超濾液(10分鐘)后，該制粒機繼續(xù)混合5分鐘使之形成粒子并壓實。象實施例1中那樣在流化床干燥機中干燥這樣獲得的粒子。形成的?；锘钚詾?420FTU/g。粒子的中值粒徑是480μm。實施例3通過混合、壓丸和干燥制備基于玉米淀粉的酶?；镏苽淞?0％(w/w)植酸酶超濾液和60％(w/w)玉米淀粉的混合物。應用Schlütter Press型PP85將該混合物壓丸，其中通過擠出機頭處配有一塊具有直徑為1mm的孔的模板的旋轉(zhuǎn)刀切斷擠出物。象實施例1中那樣干燥該丸粒，產(chǎn)生活性為7460FTU/g的終產(chǎn)品。該粒子的中值粒徑是1080μm。實施例4通過混合、捏和、壓丸和干燥制備含豆油和MgSO4添加劑、基于馬鈴薯淀粉的酶?；镌谝粋€混合器/捏和機中添加30kg馬鈴薯淀粉并混入2.5kg豆油。接著添加含MgSO4·7H2O(3.5kg MgSO4·7H2O溶于14kg超濾液)的植酸酶超濾液。在捏和機中充分混合該產(chǎn)物，然后象實施例1中那樣擠出和在流化床干燥機中干燥。這產(chǎn)生5870FTU/g的產(chǎn)品。實施例5通過混合、捏和、擠出、球化處理和干燥制備基于大米淀粉的酶?；锿ㄟ^將62％(w/w)大米淀粉和38％(w/w)植酸酶超濾液混合和捏和制備了一種混合物。應用Fuji Paudal籃式擠出機擠出該混合物而得濕擠出物，再將它在MARUMERISERTM中球化處理一分鐘得平均直徑為785μm的圓粒子。隨后象實施例1中那樣在流化床干燥機中干燥這些粒子。該?；锏淖罱K活性是7280FTU/g。實施例6通過混合、捏和、擠出、球化處理和干燥制備含HPMC添加劑、基于玉米淀粉的酶?；锿ㄟ^將54％(w/w)玉米淀粉、5％HPMC(羥丙基甲基纖維素)和41％(w/w)植酸酶超濾液的混合物捏和獲得了一種酶制品。應用FujiPaudal籃式擠出機擠出該混合物而得濕擠出物，將它在MARUMERISERTM中球化處理一分鐘得平均直徑為780μm的圓粒子。隨后在流化床干燥機中于40℃床溫和75℃入口溫度下將這些粒子干燥20分鐘。這樣獲得的干酶?；锘钚詾?470FTU/g。實施例7通過混合、捏和、擠出、球化處理和干燥制備含HEC添加劑、基于玉米淀粉的酶?；锿ㄟ^將54％(w/w)玉米淀粉、5％(w/w)HEC(羥乙基纖維素)與41％(w/w)植酸酶超濾液混合和捏和獲得了一種酶制品。應用FujiPaudal籃式擠出機擠出該混合物而得濕擠出物，將它在MARUMERISERTM中球化處理一分鐘得平均直徑為780μm的圓粒子。隨后在流化床干燥機中于40℃床溫和75℃入口溫度下將這些粒子干燥20分鐘。這樣獲得的干酶?；锘钚詾?410FTU/g。實施例8通過高剪切粒化和干燥制備基于玉米淀粉的酶?；镌贚dige型間歇式高剪切制粒機(每批規(guī)模為20升)中按如下方法將60％(w/w)玉米淀粉與40％(w/w)含內(nèi)切木聚糖酶和β-葡聚糖酶的超濾液混合。先在制粒機中裝填了玉米淀粉，再在混合過程中將所述超濾液噴到混合器中。在添加該超濾液(10分鐘)后，再操作該制粒機5分鐘使之形成粒子并壓實。象實施例1中那樣在流化床干燥機中干燥這樣獲得的粒子。形成的?；锘钚詾?3100EXU/g和5360BGU/g。實施例9壓丸穩(wěn)定性的比較對本發(fā)明不同的酶?；镞M行了壓丸試驗并將它們的壓丸穩(wěn)定性與標準飼料酶制品的作了比較。壓丸試驗包括將酶(?；?與飼料預混合物在1000ppm下混合。通過噴射蒸汽處理該混合物使溫度升到70℃，然后在壓丸機中將該混合物壓丸而得飼料丸粒，接著干燥。這類方法是飼料工業(yè)獲得飼料丸粒的典型方法。
至于NATUPHOSTM，它是含植酸酶、用作標準物(作為比較)的制品，是粗小麥粉與噴霧干燥的超濾液的混合物。
至于NATUGRAINTM，它是含β-葡聚糖酶和內(nèi)切木聚糖酶的酶制品，這是流化床制備的粒子，是通過在鹽芯上涂覆酶層(即通過用超濾液噴涂所述芯而涂覆的)制作的。
表1歸納了壓丸試驗的結(jié)果。從表1清楚可見，應用碳水化合物載體制備的粒化物與標準制品相比給出改善的壓丸效率。
表1.壓丸試驗的結(jié)果
從表1清楚可見，?；椒?即機械加工)的類別對于本發(fā)明要解決的問題不是決定性的。應用碳水化合物聚合物的制品比已知的NATUPHOSTM和NATUGRAINTM制品提供好得多的壓丸穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種制備適用于動物飼料的含酶粒化物的方法，該方法包括將一種酶、一種包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物的固體載體和水按適當?shù)南鄬α考庸ざ@得含酶粒子，接著干燥該粒子。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述水和酶是作為含酶水成液提供的。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述液體是得自生產(chǎn)酶的發(fā)酵過程的濾液。
4.前述權(quán)利要求任一項的方法，該方法包括a)將含酶水成液與固體載體混合；b)將a)中獲得的混合物機械加工而得含酶粒子；以及c)干燥b)中獲得的含酶粒子。
5.前述權(quán)利要求任一項的方法，其中的加工是機械加工并且包括擠出、壓丸、高剪切?；⑴蛎?、流化床團聚或其組合。
6.前述權(quán)利要求任一項的方法，其中將含酶水成液與固體載體混合，再在?；澳蠛托纬傻幕旌衔?。
7.前述權(quán)利要求任一項的方法，其中所述加工是在低壓下和/或在籃式或拱頂式擠出機中進行的擠出。
8.前述權(quán)利要求任一項的方法，其中獲得的粒子在干燥前被球化處理。
9.一種可通過前述權(quán)利要求任一項定義的方法生產(chǎn)的含酶?；?。
10.一種包括從酶和固體載體形成的干粒子的?；?，所述固體載體包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物。
11.權(quán)利要求9或10的?；?，其中所述粒子包括至少一種二價陽離子。
12.權(quán)利要求9～11任一項的粒化物，其中所述粒子包括一種或多種疏水性的膠凝化合物或水不溶性化合物。
13.權(quán)利要求12的粒化物，其中所述疏水性的膠凝化合物或水不溶性化合物包括衍生化纖維素、聚乙烯醇(PVA)或食用油。
14.權(quán)利要求13的?；铮渲兴鲅苌w維素是羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素或羥乙基纖維素和/或所述食用油是豆油或低芥酸菜子油。
15.權(quán)利要求9～14任一項的粒化物，其中所述酶包括植酸酶、內(nèi)切木聚糖酶和/或β-葡聚糖酶。
16.一種制備動物飼料、或者動物飼料的預混合物或前體的方法，該方法包括將權(quán)利要求9～15任一項定義的粒化物與一種或多種動物飼料物質(zhì)或組分混合。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所述飼料物質(zhì)和粒化物的混合物被滅菌或被蒸汽處理，被壓丸和任選被干燥。
18.一種包括權(quán)利要求9～15任一項定義的?；锏慕M合物。
19.權(quán)利要求18的組合物，它是一種食用飼料組合物。
20.權(quán)利要求18或19的組合物，它是動物飼料。
21.權(quán)利要求18～20任一項的組合物，它包括與權(quán)利要求9～15任一項的?；锘旌系囊环N或多種飼料物質(zhì)或組分的丸粒。
22.權(quán)利要求21的組合物，其中所述?；铩蔑暳衔镔|(zhì)或組分的比率至少是1g∶1kg(例如至少100ppm)。
23.權(quán)利要求18～22任一項的組合物，它是一種可通過權(quán)利要求16或17的方法制備的動物飼料、或者動物飼料的預混合物或前體。
24.一種促進動物生長的方法，該方法包括給動物喂食一種食物，該食物包括權(quán)利要求9～15任一項中定義的粒化物或權(quán)利要求18～23任一項中定義的組合物。
25.權(quán)利要求9～15任一項中定義的?；镌趧游镲暳现械膽没蜃鳛閯游镲暳系慕M分的應用，或者用于動物食物中。
26.一種組合物的應用，所述組合物包括至少15％(w/w)食用碳水化合物聚合物，該聚合物作為酶的載體以改善酶的壓丸穩(wěn)定性。
27.一種制備含酶粒化物的方法，其中將含酶液體和包括至少15％(w/w)淀粉的固體載體機械加工而得含酶粒子，接著將該粒子干燥。
全文摘要
公開了一種制備含酶?；锏姆椒?其中將含酶水成液與基于食用碳水化合物的固體載體(例如淀粉)混合,機械加工成粒子,隨后干燥。該含酶?；镞m合生產(chǎn)動物飼料組合物,方法是將飼料組分與該?；锘旌?用蒸汽處理并壓丸。所述組合物在壓丸過程中顯示改善了的酶穩(wěn)定性。
文檔編號C12N1/14GK1263438SQ98807120
公開日2000年8月16日 申請日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月4日
發(fā)明者R·C·M·巴蘭德斯, G·M·H·密斯特司, H－P·哈茲 申請人:Dsm公司