BR0317341B1

BR0317341B1 - Aditivos para rações contendo l-lisina com resistência à abrasão, e processo para sua produção

Info

Publication number: BR0317341B1
Application number: BRPI0317341-0B1A
Authority: BR
Inventors: Friederike Kaeppke; Joachim Pohlisch; Paul Caldwell; Lee Kalivoda; Frank Duebner; Ralf Kelle; Hermann Lotter; Christoph Weckbecker
Original assignee: Evonik Degussa Gmbh
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2014-09-30
Also published as: US20040115304A1; PT1571918E; KR101170842B1; WO2004054381A1; EP1571918A1; US20080131566A1; KR20050085618A; BR0317341A; DK1571918T3; ES2425741T3; CN1725958A; AU2003292097A8; MXPA05006332A; EP1571918B1; CN100527981C; AU2003292097A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ADITIVOS PARA RAçÕES CONTENDO L-LISINA COM RESISTÊNCIA À ABRASãO, E PROCESSO PARA SUA PRODUçãO".

Matéria da Invenção A invenção refere-se a um aditivo para rações modeladas, em particular granulado contendo L-lisina e tratado com aditivos, de preferência óleos, tendo uma resistência à abrasão aperfeiçoada, que opcionalmente contém constituintes oriundos da biomassa e do caldo de fermentação, e a um processo para a produção deste produto. Técnica Anterior Um aditivo para rações de animais com base no caldo de fer- mentação é conhecido da EP 0 809 940 B1 (patente U.S. no. 5.840.358), que é obtido em forma granulada em uma leito fluidizado.

Este produto representa um avanço significativo com relação a suas propriedades em comparação com os produtos conhecidos naquele momento.

No entanto, certos problemas ainda permanecem com relação a poeira formada por abrasão durante o processamento ulterior. A fim de as- segurar que aditivos para rações contendo materiais de veículo estão livres da poeira, foi proposto borrifar um aerossol contendo óleo mineral em uma quantidade de 0,25 a 2% em peso sobre material contendo poeira, 75% dos quais têm um tamanho de partícula de < 400 μ (GB 2 293 304 A).

Uma aglomeração do pó é desse modo alcançada, que então consiste em uma quantidade de pelo menos 75% de partículas tendo um tamanho de 400 a 1000 μ.

Um constituinte essencial destas misturas são materiais de veí- culo inorgânicos, que podem compreender até 96% do total.

As especificações acima não deram quaisquer detalhes da poei- ra formada depois de transporte e armazenagem.

As substâncias ativas que são usadas na especificação são substâncias puras que não contêm quaisquer constituintes oriundos de um caldo de fermentação.

Obieto da Invenção É conhecido que há uma necessidade para produtos granulados contendo L-lisina tais como ocorrem quando usando caldos de fermentação, que têm uma capacidade de manipulação aperfeiçoada. Isto refere-se em particular a um aperfeiçoamento na resistência à abrasão, que é manifesta- da em uma formação de poeira reduzida depois do transporte, armazena- gem em silos, e processamento na operação de produção de rações, por exemplo, usando-se correias de transporte.

Descrição da Invenção A invenção provê aditivos para rações de animais em forma substancialmente livres de poeira tendo resistência à abrasão aperfeiçoada, com base no caldo de fermentação e contendo L-lisina e de preferência a maior proporção dos outros constituintes do caldo de fermentação, a bio- massa produzida durante a fermentação estando contida em uma quantida- de de > 0 a 100%, caracterizada pelo fato de que os aditivos para rações de animais contêm L-lisina em uma concentração de 30 a 90% em peso, em particular 40 a 70%, com referência à quantidade total, de preferência > 97% em peso do aditivo para rações de animais, em particular > 98% do aditivo para rações têm um tamanho médio de partícula entre >0,1 e 1,8 mm, e contêm sobre a superfície um aditivo adicionado em uma quantidade de 0,02 a 2,0% em peso, em particular 0,02 a 1,0% em peso, com referência à quantidade total do aditivo para rações.

Uma proporção de 0,2 a 1,0% em peso, em particular 0,2 a 0,6% em peso, é particularmente preferida. A expressão "com base em caldo de fermentação" significa que o material de partida é um caldo contendo L-lisina, produzido de um modo conhecido por fermentação (por exemplo, EP 0 533 039 B1). isto contém em geral como um outro constituinte essencial a biomassa formada durante a fermentação, consistindo nos microorganismos formadores de aminoácido.

Este caldo pode ser separado antes do estágio de modelação, mas está em geral contido em uma quantidade de até 100% no produto gra- nulado ou modelado. A expressão "sobre a superfície" implica que o líquido adiciona- do se difunde, ainda que apenas em uma extensão pequena, para dentro de regiões abaixo da superfície. "Substancialmente livre de poeira" significa que a proporção das partículas de tamanho <100 μιτι está na faixa de > 0 até 1% de preferência até 0,5% em peso, e que o valor de poeira é de 0,1 a 5,6, em particular de 0. 3.a 2,5.

Mais do que 95% em peso do produto, em particular > 98% e particularmente de preferência 99% do aditivo para rações tem um tamanho médio de partícula de preferência entre 0,1 e 1,8 mm.

Outros constituintes preferidos do aditivo para rações de animais (com relação à quantidade total) incluem, além da biomassa opcionalmente contida derivada do caldo de fermentação: 1. L-lisina em uma quantidade de 30 a 90% em peso, em particular de 40 a 70% em peso; se o teor de L-lisina produzido na fermentação não fosse sufi- ciente, o valor desejado é ajustado por adição, por exemplo, de L-lisina HCI. 2. Teor de proteína de 0,5 a 20%, em particular de 0,5 a 10%, particular- mente de preferência de 0,5 a 7%. 3. Teor de ácido carboxílico que é originalmente contido no produto de no máximo 13% de ácidos carboxílicos com menos do que 8 átomos de carbo- no perfazendo no máximo 10% em peso. 4. Gorduras e óleos oriundos do produto original (opcionalmente biomassa e frações dissolvidas oriundas do caldo de fermentação), perfazendo no má- ximo 6% em peso. O produto não contém materiais de veículos inorgânicos tais como são descritos, por exemplo, na GB 2 293 304 A.

Grânulos produzidos de acordo com a EP 0 809 940 B1 consti- tuem produtos de partida preferidos para os aditivos de rações que podem ser produzidos de acordo com a invenção.

Em particular os grânulos têm um tamanho médio de partícula entre 0,1 e 1,8 mm (> 97%), de preferência > 97% em peso das partículas tendo um tamanho de partícula na faixa entre 0,3 e 1,8 mm. Em uma vari- ante particularmente preferida o tamanho de partícula está na faixa entre 0,3 e 1,5 mm (> 95%).

Estes grânulos são de preferência obtidos por borrifamento de caldos de fermentação contendo L-lisina em unidades de secagem de gra- nulação de leito fluidizado.

No entanto, aditivos de rações de animais modelados ou grânu- los produzidos de um outro modo e que contêm lisina podem também ser usados (por exemplo, EP 0 615 693 B1). A fração de poeira (partículas < 100 μ) do material de partida é de modo ideal < 3% em peso. Este valor, no entanto, não seria considerado como crítico. Quantidades de, por exemplo, até 10% em peso podem tam- bém ser usadas sem poeira muito fina tendo de ser separada anteriormente.

Uma vez que quantidades de poeira muito fina de < 3% são muito difíceis de se determinar gravimetricamente, um teste ótico foi desenvolvido. Método de análise para a deteção ótica do teor de poeira 50g do produto caem 0,8 metro em uma câmara fechada tendo as dimensões 320(W) x 210(D) x 950(H) mm. Quando o produto cai no chão a poeira rodopia no espaço aéreo. Atenuação do feixe de luz o espaço de topo do aparelho é medido como uma função de tempo, e o valor máximo (%) é registrado. Uma lâmpada de halogênio (não uma fonte de luz mono- cromática) serve como fonte de luz. Esta medição pode ser repetida depois de 30 segundos para se obter o valor de 30 segundos. A valores de menos do que 5 o produto parece ser virtualmente oticamente livre de poeira. Se o valor de poeira for acima de 20, a fração de poeira muito fina no produto pode também ser determinada de um modo simples gravimetricamente de acordo com a técnica anterior. O teor de poeira do produto não-tratado drasticamente aumenta sob esforço mecânico, tal como ocorre, por exemplo, quando o produto é transportado. No caso de transporte pneumático sobre 40 a 120m o produto não-tratado pode ter uma fração de poeira de mais de 100% e um valor de poeira que é três vezes tão grande em comparação com o produto não- tratado (ver a tabela 1). Estas figuras também se aplicam a outros tipos de transporte mecânico (ver a figura 1).

Os valores são aqueles que foram medidos depois da combina- ção do produto com as frações finamente em partículas que são convencio- nalmente capturadas em filtros. A fração de poeira adicionalmente registrada consiste especialmente em 10 a cerca de 90 μίτι, em particular de 10 a cerca de 50 pm de largura, fragmentos de grânulo que foram descarnados, e são idênticos em relação a composição ao produto desejado. O produto de acor- do com a invenção é de preferência substancialmente ligado e é compacto na aparência. A fração de poeira muito fina (< 100 μ) depois do transporte so- bre 40, 80 ou 120 m por vários métodos (fluxo denso, filamento, pneumático) é < 1 % em peso, de preferência de < 0,5% em peso, se produtos de acordo com a invenção forem usados tendo um valor de poeira de < cerca de 1.

Valores de poeira de < cerca de 11, de preferência < cerca de 6, são encontrados em particular com comprimentos de transporte de 40 ou 80 m.

Velocidades de ar de transporte de fluxo denso de 1,5 a 4m/seg e razões de produto/ar de 30 a 80 são em geral empregadas. Em transporte por filamento das faixas são de 5 a 15 m/seg e uma razão de produto/ar de 6 a 20. Os valores para transporte pneumático são de 17 a 30m/seg e uma razão de produto/ar de 1 a 5,5.

Os constituintes de um aditivo para rações com base no caldo de fermentação são conhecidos per se pela pessoa versada na técnica.

Estes constituintes por um lado opcionalmente compreendem a quantidade total ou partes da biomassa (> 0) que é formada durante a fer- mentação. Alternativamente o caldo de fermentação contém, apesar da L- lisina, constituintes dissolvidos que são derivados por um lado do meio de nutriente, ou também contém compostos separados do microorganismo que é empregado. A densidade aparente do aditivo para rações modelado, em par- ticular granulado está em geral na faixa de 600 a 900 kg/m3, em particular de 650 a 850 kg/m3.

Depois da adição de acordo com a invenção dos aditivos acima mencionados em uma quantidade de 0,1 a 2,0%, um aumento na densidade aparente foi observado (ver a tabela 5). Óleos minerais, óleos vegetais ou misturas de óleos vegetais podem ser usados como óleos (aditivos). Estes incluem em particular óleos que são líquidos a temperatura ambiente, tais como óleo de soja, óleo de oliva, misturas de óleo de soja/lecitina ou outros óleos comestíveis, contanto que eles não alterem o caráter dos aditivos para rações de animais. Óleos de silicone, polietiieno gíicóis, ou hidroxietilcelulose em solução aquosa são também adequados como aditivos.

Emulsões de óleo em água são também adequadas a fim de se obter o produto de acordo com a invenção.

Além do mais subprodutos complexos obtidos a partir da indús- tria de açúcar e de amido tal como licor de maceração de milho podem ser usados como aditivos, e em particular também subprodutos oleosos, por exemplo, na forma de frações de fosfolipídio, formadas na extração e hidróli- se de amido de milho. O agente de tratamento líquido é aplicado às partículas a uma temperatura de 10 a 100°C, de preferência de 20 a 60°C.

Embora o aditivo para rações a ser tratado tenha, devido a sua derivação da fermentação, uma fração de óleo analisável, apenas o trata- mento de superfície com os aditivos acima mencionados, em particular óleos, leva à resistência à abrasão aperfeiçoada do produto. É também possível distinguir claramente o produto tratado dos produtos de partida opcionalmente sob o microscópio pela forma da superfí- cie, o produto tratado depois do esforço mecânico, por exemplo, sobre uma correia de transporte, tendo frações de poeira significativamente menores do que o produto não-tratado.

Ao mesmo tempo formação de torrão originalmente temido das partículas devido ao teor de óleo adicional não ocorre na amarzenagem prolongada, com o resultado que o comportamento de fluxo também não é diminuído. O produto de acordo com a invenção tem depois do esforço me- cânico uma distribuição de tamanho de grão significativamente mais estreita que o aditivo para rações de animais granulado não-tratado. Sob esforço mecânico os grânulos inciais são destruídos, em alguma extensão com for- mação de poeira, e o espectro de grão é ampliado. Isto é manifestado, por exemplo, durante a aramazenagem em silos na forma de uma desmistura- ção do produto armazenado.

Isto significa que as frações de poeira e valores de poeira variam consideravelmente nos grânulos conhecidos, dependendo do sito de amos- tragem.

Correspondentemente cargas de poeira incalculáveis ocorrem no esvaziamento de silos, quando produtos desmisturados estão sendo car- regados.

Este problema não ocorre com o produto de acordo com a in- venção. A invenção também provê um processo para a produção de um aditivo para rações contendo lisina com base no caldo de fermentação e tendo uma resistência à abrasão aperfeiçoada, processo esse que é caracte- rizado pelo fato de que um aditivo para rações de animais modelado, em particular granulado contendo de 30 a 90% em peso, em particular de 40 a 70% em peso de L-lisina, com um tamanho médio de partícula de preferên- cia na faixa de > 0,1 a < 1,8mm, é borrifado com um aditivo, os aditivos aci- ma mencionados, de preferência óleos, sendo introduzidos dosadamente em uma quantidade de 0,02 a 2% em peso com referência ao aditivo para ra- ções de animais que é usado.

Quantidades de 0,2 a 1% em peso, em particular quantidades de 0,1 a 0,6% em peso são preferidas. O produto de partida contém a maior proporção dos outros constituintes do caldo de fermentação, > 0 a 100% da biomassa produzida durante a fermentação a ser contida. O produto de acordo com a invenção é então obtido.

Uma resistência à abrasão aperfeiçoada é alcançada pela adi- ção destas quantidades pequenas e além da fração de poeira muito fina que está presente se torna ligada. O produto em grande parte livre de poeira que é desse modo formado e o comportamento de fluxo livre otimizado levam a uma manipulação aperfeiçoada do produto. Esta estabilidade demonstrou ser inalterada em testes de armazenagem de longo prazo e sob armazena- gem a altas temperaturas. 0 aditivo pode ser adicionado por batelada ou continuamente. A fim de alcançar uma distribuição uniforme do aditivo no produto, é recomendado alimentar o aditivo através de um ou mais bocais.

Misturadores mecânicos ou pneumáticos podem ser usados como equipa- mento de misturação: - recipientes que giram sobre um ou mais eixos, tais como misturadores de tubo rotativo, secadores por tratamento em tambor, secadores de cone du- plo, - recipientes com ferramentas de misturação móveis ou fixos tais como mis- turadores de fluxo turbulento, misturadores de arado, misturadores de pá- parafuso, - misturadores de mistura de ar.

Além do mais, o aditivo pode também ser borrifado durante ou- tros estágios de processo e misturado com o aditivo para rações de animais, tais como, por exemplo, - no leito de um secador de leito fluidizado, - em uma linha de transporte de produto de operação pneumática, - em uma linha de transporte de produto acionado por rosca. - em um silo de produto com misturação mecânica ou pneumática. O produto obtido tem, apesar dos líquidos adicionados em quan- tidades menores e da natureza hidrofílica do aditivo para rações, uma distri- buição homogênea destes líquidos. Nenhum algomerado ou grumos são formados.

Exemplo 1 As medições mostram uma formação de poeira significativa- mente reduzida por causa da resistência à abrasão aperfeiçoada depois do tratamento dos grânulos de rações de animais com óleo (óleo de soja).

Ambos os produtos estavam anteriormente praticamente livres de poeira a fim de evitar falsificação dos resultados por qualquer teor de po- eira já presente.

Exemplo 3 Tabela 3 Exemplo 4 Uso de vários óleos O produto de partida de acordo com o exemplo 1 foi usado em uma quantidade de 400g, e foi agitado com um misturador de lâmina (60 rpm) e foi borrifado com os vários óleos.

Pode ser visto que há uma redução significativa no teor de poei- ra quando do uso de vários óleos e aditivos.

Abreviações usadas: PEG400: polietiieno glicol CSL: licor de maceração de milho AU: misturas de lecitina/óleo de soja (AU: fração de acetona insolúvel) I co ο. co ο ω ΤΟ CO Μ— CL) ΤΟ ί- Ο ΤΟ 2 3 0 E

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Exemplo 6 Influência da adição de óleo em várias formas de transporte, so- bre a abrasão Um aditivo para rações de animais como descrito no exemplo 1 foi transportado sob várias condições de aplicações práticas corresponden- tes. O transporte envolvia fluxo denso, transporte de "filamento" e pneumático com comprimentos de transporte de 40 a 120m. Estes são ope- rados a diferentes velocidades de ar e razões de produto/ar. O valor para a poeira inclui a poeira depositada no filtro A influência do tratamento do produto de material de partida gra- nulado, neste caso sem óleo de soja, sobre a abrasão pode ser claramente visto, que é medido como o valor de poeira depois de tratamento mecânico por vários comprimentos de transporte em comparação com o produto de partida (figura 1) Exemplo 7 Comportamento de desmistração no silo Aditivo para rações de animais granulado não-tratado e aditivo tratado com 0,5% em peso de óleo de soja foram em cada caso descarrega- do a partir de um silo para dentro de sacos de 1000kg.

Uma amostra foi tirada de cada décimo saco e o teor de poeira foi medido; o valor máximo bem como o valor depois de 30 segundos de tempo de deposição foram medidos.

Um comprimento de faixa do valor de poeira que varia de 10,1 a 21,7 é encontrado no produto não-tratado (tabela 6). O valor de poeira para o aditivo para rações de animais tratado está entre 1,7 e 4,1, com um valor médio de 2,9 (tabela 7). O valor médio de 1,6 para o teor de poeira depois de 30 segun- dos também é indicativo do teor de poeira fina extremamente muito baixo no produto tratado. A figura 2 mostra a distribuição dos valores de poeira do exem- plo 7. O número de sacos tendo o valor de poeira correspondente é dado sob "Freqüência". O produto não-tratado não exibe uma distribuição padrão mas ao invés disso uma dispersão ampla do valor de poeira. Isto significa que bateladas com frações de poeira aumentadas, significativamente variá- veis, ocorrem dentro de qualquer um lote. Isto está de acordo com o resul- tado empírico de que a fração de poeira de frações de produto contidas em um silo não pode ser prevista.

Claims

1. Aditivo para rações de animais substancialmente livre de poei- ra à base de caldo de fermentação apresentando resistência à abrasão aper- feiçoada, caracterizado pelo fato de que contém L-lisina e, de preferência, a maior parte dos outros constituintes do caldo de fermentação, a biomassa produzida durante a fermentação estando contida em uma quantidade de > 0 a 100%, sendo que o aditivo para rações de animais: 1.1 - contém L-lisina em uma concentração de 30 a 90% em peso, com referência à quantidade total, 1.2 - uma quantidade, de preferência de > 97%, em par- ticular > 98%, apresenta um tamanho médio de partícula de > 0,1 a 1,8 mm, 1.3 - contém, sobre a superfície, uma proporção de aditi- vo líquido adicionado em uma quantidade de 0,02 a 2% em peso, com refe- rência à quantidade total do aditivo para rações, 1.4- apresenta uma densidade aparente na faixa entre 650 a 900 kg/m3, e 1.5 - é isento de materiais veículos inorgânicos.

2. Aditivo para rações de animais de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém óleos que são líquidos a tempera- tura ambiente como aditivo líquido adicionado.

3. Aditivo para rações de animais de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que contém, sobre a superfície, como aditivo líquido, um ou mais óleos selecionados do grupo que compreende óleo mi- neral, óleos vegetais, óleo de soja, óleo de oliva, misturas de soja/lecitina, óleos comestíveis, misturas de óleos vegetais.

4. Aditivo para rações de animais de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém, sobre a superfície, um ou mais dos aditivos líquidos selecionados do grupo que compreende óleos de silicone, polietileno glicóis ou hidroxietilcelulose em solução aquosa.

5. Aditivo para rações de animais de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém subprodutos oriundos da indústria de açúcar e de amido, em particular, compostos de licor de maceração de milho (CSL) ou oleosos.

6. Aditivo para rações de animais de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que contém 0,2 a 1,0% em peso de aditivo lí- quido adicionado.

7. Processo para produção de um aditivo para rações substanci- almente livre de poeira contendo L-lisina à base de caldo de fermentação, contendo L-lisina e a maior proporção dos outros constituintes do caldo de fermentação e sendo isento de materiais de veículos inorgânicos, a biomas- sa de fermentação estando contida em uma quantidade de > 0 a 100%, ca- racterizado pelo fato de que um aditivo para rações de animais modelado, em particular granulado contendo de 30 a 90% em peso de lisina, é borrifado com um aditivo líquido, o aditivo líquido sendo introduzido dosadamente em uma quantidade de 0,02 a 2% em peso com referência à quantidade de adi- tivo para rações de animais usada.

8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que é usado um aditivo para rações de animais apresentando um tamanho médio de partícula de 0,1 a < 1,8 mm, sendo que 0,1 a 10% em peso apresenta um tamanho de partícula de < 100 oc.

9. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, como aditivo líquido, é usado um ou mais óleos selecionados do grupo que compreende óleo mineral, óleos vegetais, óleo de soja, óleo de oliva, misturas de soja/lecitina, óleos comestíveis, misturas de óleos vegetais.

10. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pe- lo fato de que é(são) usado(s) um ou mais aditivos líquidos selecionados do grupo que compreende óleos de silicone, polietileno glicóis ou hidroxietilcelu- lose (em solução aquosa).

11. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pe- lo fato de que o aditivo para rações é borrifado com um aditivo líquido em um estado em movimento.

12. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pe- lo fato de que o aditivo para rações é borrifado com um aditivo líquido em ummisturado mecânico ou pneumático.