BRPI0617178A2

BRPI0617178A2 - aditivos de ração contendo l-lisina

Info

Publication number: BRPI0617178A2
Application number: BRPI0617178-8A
Authority: BR
Inventors: Hermann Lotter; Ulrich Becker; Frank Duebner; Friederike Kaeppke; Joachim Pohlisch; Ralf Kelle; Cory M Sander; Lawrence Edward Fosdick
Original assignee: Evonik Degussa Gmbh
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2011-07-12
Also published as: SI1931215T1; BRPI0617178B1; ES2336255T7; DE102006016158A1; EP1931215B3; PL1931215T6; PT1931215E; EP1931215A1; EP1931215B1; DE502006005305D1; WO2007042363A1; ES2336255T3; ATE447334T1; PL1931215T3; DK1931215T3; DK1931215T6

Abstract

<B>ADITIVOS DE RAçãO CONTENDO L-LISINA<D>A presente invenção refere-se a aditivos de ração animal à base de caldo de fermentação relativamente claros e granulados termicamente estáveis, tendo um alto teor de L-lisina e a métodos de baixa perda para sua produção a partir de caldos obtidos por fermentação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ADITIVOS DE RAÇÃO CONTENDO L-LISINA".

A presente invenção refere-se a aditivos de ração animal à base de caldo de fermentação relativamente claros e granulados termicamente estáveis, tendo um alto teor de L-lisina e a métodos de baixa perda para sua produção a partir de caldos obtidos por fermentação. Técnica Anterior

As rações animais são suplementadas com aminoácidos individuais de acordo com as necessidades dos animais. Para suplementação de rações animais, por exemplo, com L-lisina, até o momento é feito uso muito predominantemente de monocloridrato de L-Iisina tendo um teor de L-Iisina de 78%. Como a L-Iisina é produzida por fermentação, para produzir o monocloridrato, deve primeiro ser separada de todos os outros constituintes do caldo de fermentação bruto em etapas de processo complexas, em seguida convertida no monocloridrato e o último é cristalizado. No processo um grande número de subprodutos e os reagentes necessários para elaboração surgem como resíduo. Como uma elevada pureza do suplemento de rações animais não é sempre necessária, e além disso, nos subprodutos de fermentação, freqüentemente materiais valiosos nutricionalmente ativos ainda estão presentes, não houve portanto falta de tentativas no passado para evitar a produção complexa de aminoácidos de ração, em particular monocloridrato de L-Iisina puro, e de converter o caldo de fermentação bruto de modo mais econômico em uma ração animal sólida.

A composição complexa de semelhante meio se comprovou uma grave desvantagem, uma vez eles geralmente somente podem ser secados com dificuldade, e são então higroscópicos, virtualmente não de livre escoamento, em risco de formação de grumos e inadequados para o processamento tecnicamente exigente em trabalhos de ração mistos. Isto se aplica especialmente a produtos de fermentação contendo L-lisina. A simples desidratação do caldo de fermentação bruto por secagem por atomiza-ção levou a um concentrado pulverulento, muito higroscópico o qual se torna encaroçado depois de um curto tempo de armazenamento, e nesta formanão pode ser usado como ração animal.

A patente EP 0 533 039 se refere a métodos para produzir um suplemento de rações animais à base de caldo de fermentação de aminoá-cidos, o suplemento sendo obtenível diretamente a partir do caldo de fermentação por secagem por atomização. Para isto, em uma variante, uma parte da biomassa é separada a montante da secagem por atomização. Por meio de um procedimento de fermentação muito limpo, isto é, obtendo um caldo de fermentação o qual é baixo em resíduos de substâncias orgânicas, o caldo pode ser secado mesmo sem a biomassa e sem veículo adicional para dar grânulos manuseáveis.

Concentrados sólidos contendo aproximadamente 20% em peso de L-Iisina são descritos pela publicação de patente GB 1 439 121, na qual também são descritos caldos de fermentação contendo L-Iisina tendo um pH de 4,5 e um teor de bissulfito.

A patente européia EP 0 615 693 descreve um método paraproduzir um aditivo de ração animal à base de caldo de fermentação no qual o caldo de fermentação, caso apropriado depois de remover parte dos constituintes, é secado por atomização para produzir um grão fino, no mínimo 70% em peso do qual tem um tamanho de partícula máximo de 100 μm, e este grão fino, em um segundo estágio, é estabelecido para produzir grânulos contendo o grão fino em no mínimo 30% em peso.

De acordo com a patente GB 1 439 728, um concentrado contendo L-Iisina é produzido a partir de um caldo de fermentação o qual, a montante da concentração, é acidificado por HCI para um pH de aproximadamente 6,4 e ao qual bissulfito é adicionado para estabilização.

Depois de concentração por evaporação, é adicionalmente acidificado para um pH de 4,0, e o produto desejado é obtido por secagem por atomização.

O EP-A 1 331 220 (semelhante à patente US 2003/152633) se refere a aditivos de ração granulados os quais contêm L-Iisina como componente principal.

Nesta, foi visto que a quantidade dos contra-íons para a lisina,tais como, por exemplo, a dos íons de sulfato, pode ser reduzida usando como contra-íon dióxido de carbono formado na fermentação. No total, é reivindicada uma proporção de ânion/lisina de 0,68 a 0,95.

Diz-se que a redução dos contra-íons, tais como, por exemplo, sulfato, no produto contendo L-Iisina leva a um aprimoramento das propriedades higroscópicas e tendência à formação de torta. Objeto da Invenção

É um objetivo da invenção proporcionar um aditivo de ração contendo L-Iisina tendo propriedades aprimoradas o qual é produzido usando os caldos que têm origem na fermentação, e um método tendo menor perda de Iisina durante a elaboração dos caldos do que o conhecido do estado da técnica. Descrição da Invenção

A invenção se refere a um aditivo de ração à base de caldo de fermentação granulado tendo:

a) um teor de L-Iisina de 10 a 70% em peso (calculado co-mo base de L-lisina), em particular 30 a 60% em peso;

b) um teor de água de 0,1 a 5% em peso de água; e

c) uma proporção de sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, preferencialmente 0,9 a 1,0, em particular > 0,9 a <0,95, esta proporção sendo calculada de acordo com a fórmula V = 2 χ [S042"]/[L-Iisina] esta proporção sendo calculada a partir da fórmula V = 2 χ [SO42ML-Iisina].

A diferença de 100% em peso é feita pelos constituintes do caldo de fermentação adicionais e caso apropriado a biomassa.

Preferencialmente, os grânulos têm um pH de 3,5 a 5,1, em particular 4,0 a 5,0, preferencialmente 4,2 a 4,8, medido em uma potência de 10% em peso de suspensão em água desionizada a 25°C usando um eletrodo de pH. O valor medido se estabelece em um valor constante depois de aproximadamente 1 min.

A proporção molar de sulfato para L-Iisina é ajustada subseqüentemente à fermentação, alguns compostos contendo SO42-, em particular sulfato de amônio e ácido sulfúrico, sendo adicionados em uma diluição adequada."À base de caldo de fermentação" significa que é elaborado um caldo de fermentação contendo L-Iisina o qual contém a biomassa formada durante a fermentação a 0 a 100%.

A invenção igualmente se refere a um método para produzir um aditivo de ração contendo L-Iisina granulado por fermentação de um microorganismo produtor de L-Iisina em um meio aquoso usando sulfato de amô-nio e sob condições aeróbicas e produzindo um produto granulado por métodos intrinsicamente conhecidos, em que, depois de completação da fermentação opcionalmente é medida a proporção de sulfato/L-lisina no caldo de fermentação.

A concentração de sulfato no caldo de fermentação é conhecida. Isto é em geral verdadeiro também para as quantidades produzidas de L-lisina. As quantidades referidas são geralmente medidas no caso de incerteza.

O processo compreende as seguintes etapas:

a) Opcionalmente subseqüentemente sulfato de amônio é adicionado; e

b) o pH é reduzido adicionando ácido sulfúrico para 4,0 a 5,2, em particular 4,9 a 5,1, uma proporção de sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, em particular de 0,9 a 1,0, sendo ajustado no caldo pela adição do um ou mais compostos contendo sulfato; e

c) A mistura resultante é preferencialmente aquecida e concentrada por desidratação, granulada e é obtido um produto o qual tem um teor de L-Iisina de 10 a 70% em peso (calculado como base de lisina,com base na quantidade total) e uma proporção de sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, em particular de 0,9 a 1,0, em particular > 0,9 a < 0,95, a proporção sendo calculado a partir da fórmula 2 χ [SO42"] /[L-lisina] = V.

Uma proporção V = 1 significa, por exemplo, que está presenteum (S04)Lys2 estequiometricamente composto, ao passo que em uma pro-porção de 0,9, é encontrado um déficit de 10% de sulfato.

A etapa b) também pode ser realizada antes da etapa a).

Preferencialmente o produto tem um teor de L-Lisina de 20 a 65, o mais preferencialmente de 30 a 65% em peso.

É possível realizar a fermentação na presença de uma quantidade de sulfato de amônio de tal modo que depois de completação da fermentação uma proporção de sulfato/lisina já está presente a qual está na faixa reivindicada pela invenção.

A adição posterior de sulfato de amônio então pode não ser mais necessária.

Se for adicionado ácido além da redução do pH da invenção, devido à ação de tamponamento dos compostos presentes no caldo, são necessárias quantidades aumentadas de ácido, as quais podem então levar a indesejadas desnaturação e desintegração das células.

Mesmo sem a adição de um ácido, o pH do caldo durante a concentração por evaporação cai para um pH de aproximadamente 5,4.

Os grânulos produzidos de acordo com a invenção têm um pH de 3,5 a 5,1 (medido na suspensão, vide acima). A adição de ácido clorídrico é preferencialmente excluída. Sua porção é geral no máximo de 1%, preferencialmente de 0,01 a 0,1% em peso, em relação à quantidade de ácido sulfúrico.

Os grânulos, apesar do teor aumentado de sulfato, têm um grau de brancura notavelmente maior, uma menor higroscopicidade e uma melhor estabilidade sob estresse térmico do que grânulos tendo o mesmo teor de L-lisina, conforme é de conhecimento da técnica anterior (vide exemplos) os quais, em suspensão, apresentam um pH de 5,3 a 5,7, e uma proporção de sulfato/L-lisina na faixa de, por exemplo, a partir de 0,75 a 0,87.

As propriedades referidas podem ser adicionalmente aprimoradas adicionando sulfitos em uma quantidade de 0,01 a 0,5%, preferencialmente de 0,1 a 0,3, em peso, em particular de 0,1 a 0,2% em peso, com base no caldo de fermentação.

Os referidos sulfitos, especialmente sais de amônio, alcalino-terroso ou de álcali de ácido sulfuroso ou misturas dos mesmos, em particular hidrogeriossulfito de sódio, são preferencialmente adicionados como solução ao caldo de fermentação antes de concentração. A quantidade usada é preferencialmente levada em conta durante o ajuste da proporção de sulfato/L-lisina.

Os grânulos podem ser produzidos, por exemplo, pelos métodos de acordo com EP-B O 615 693 ou EP-B O 809 940, a patente US 5 840 358 ou o WO 2005/006875 ou o WO 2004/054381. De modo geral, > 97% têm um tamanho de partícula médio de >0,1 a 1,8 mm, e uma densidade em volume de 600 a 950 kg/m3, em particular de 650 a 900 kg/m3.

Os valores da cor dos grânulos preferencialmente estão nas faixas:

sem adição de hidrogenossulfito: L* 65-70, a* 6-8, b* 20-25 com adição de hidrogenossulfito: L* >70-80, a* 4-<6, b* >25-30.

No entanto, o método da invenção não somente leva a produtosapresentando propriedades vantajosas.

Foi visto, ao mesmo tempo, que a perda de Iisina a qual geralmente ocorre na elaboração do caldo de fermentação pode ser reduzida por aproximadamente 50% pela acidificação de acordo com a invenção e ajustando a proporção de sulfato/lisina antes da concentração.

A fermentação das bactérias corineformes usadas preferencialmente de acordo com a invenção, em particular da espécie Corynebacterium glutamicum pode ser realizada continuamente, por exemplo, conforme descrito no PCT/EP 2004/008882, ou descontinuamente no método em lotes, ou no método em lotes de alimentação ou no método em lotes de alimentação repetida para os fins de produzir L-lisina. Um sumário geral sobre métodos de cultura conhecidos está disponível no livro didático de Chmiel (Biopro-zesstechnik 1. Einführung in die Bioverfahrenstechnik [Tecnologia de biopro-cesso 1. Introdução à tecnologia de bioengenharia] (Gustav Fischer Verlag1 Stuttgart, 1991)) ou no livro didático de Storhas (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen [Biorreatores e dispositivos periféricos] (Vieweg Verlag, Brunswick/Wiesbaden, 1994)).O meio de cultura e o meio de fermentação a serem usados devem satisfazer apropriadamente os requisitos das cepas respectivas. Descrições de meios de cultura de vários microorganismos estão presentes no compêndio "Manual of Methods for General Bacteriology" da American Society for Bacteriology (Washington D.C., EUA, 1981). Os termos meio de cultura e meio de fermentação ou meio são mutuamente permutáveis.

Como fonte de carbono, pode ser feito uso de açúcares e car-boidratos, por exemplo, glicose, sacarose, lactose, frutose, maltose, mela-ços, soluções contendo sacarose da produção de beterraba sacarina ou de cana-de-açúcar, amido, hidrolisado de amido e celulose, óleos e gorduras, por exemplo, óleo de soja, óleo de girassol, óleo de amendoim e gordura de coco, ácidos graxos, por exemplo, ácido palmítico, ácido esteárico e ácido linoléico, álcoois, por exemplo glicerol, metanol e etanol, e ácidos orgânicos, por exemplo, ácido acético. Estas substâncias podem ser usadas individualmente ou como uma mistura.

Como fonte de nitrogênio, pode ser feito uso de compostos ni-trogenosos orgânicos tais como peptonas, extrato de levedura, extrato de carne, extrato de malte, licor de infusão de milho, farinha de feijão-soja e uréia, ou compostos inorgânicos tais como sulfato de amônio, fosfato de amônio, carbonato de amônio e nitrato de amônio, preferencialmente sulfato de amônio. As fontes de nitrogênio podem ser usadas individualmente ou como uma mistura.

Como fontes de fósforo, pode ser feito uso de ácido fosfórico, fosfato de diidrogênio de potássio ou fosfato de hidrogênio dipotássico ou os sais de sódio correspondentes.

O meio de cultura além disso deve conter sais os quais são necessários para o crescimento, por exemplo, sob a forma de sulfatos de metais, por exemplo sódio, potássio, magnésio, cálcio e ferro, por exemplo, sulfato de magnésio ou sulfato de ferro. Finalmente, pode ser feito uso de substâncias essenciais para o crescimento tais como aminoácidos, por exemplo, homosserina e vitaminas, por exemplo, tiamina, biotina ou ácido pantotênico, além das substâncias mencionadas acima. Além disso, precursores adequa-dos do aminoácido respectivo podem ser adicionados ao meio de cultura.

Os materiais de alimentação referidos podem ser adicionados à cultura sob a forma de um único lote, ou introduzidos em uma maneira adequada durante a cultura.

Para controle do pH da cultura, é feito uso de compostos bási-cos, tais como hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, amônia ou água amonical, ou compostos acidíferos tais como ácido fosfórico ou ácido sulfúri-co. O pH geralmente é ajustado para 6,0 a 9,0, preferencialmente 6,5 a 8. Para controlar o desenvolvimento de espuma, pode ser feito uso de antiespumas, por exemplo ésteres poliglicólicos de ácidos graxos. Para manter a estabilidade dos plasmídeos, substâncias seletivamente ativas adequadas, por exemplo, antibióticos, podem ser adicionadas ao meio. Para manter condições aeróbicas, oxigênio ou misturas gasosas contendo oxigênio, por e-xemplo, ar, são introduzidas na cultura. É igualmente possível o uso de líquidos os quais são enriquecidos com peróxido de hidrogênio. Caso apropriado a fermentação é realizada em pressão superatmosférica, por exemplo, em uma pressão de 0,03 a 0,2 MPa. A temperatura da cultura geralmente é de 20°C a 45°C, e preferencialmente de 25°C a 40°C. No caso de métodos por lotes, a cultura é continuada até se ter formado um máximo do aminoácido desejado. Este alvo geralmente é atingido dentro de 10 horas a 160 horas. No caso de métodos contínuos, são possíveis tempos de cultura mais longos.

Exemplos de meios de fermentação adequados são encontrados, entre outros, nos documentos de patente US 5.770.409, US 5.840.551 e US 5.990.350, ou US 5.275.940. Métodos para determinar L-aminoácidos são conhecidos da téc-nica anterior. A análise pode ser realizada, por exemplo, conforme descrito por Spackman et al. (Analytical Chemistry1 30, (1958), 1190) por cromatogra-fia de permuta de ânions com subseqüente derivação de ninhidrina, ou pode ser realizada por HPLC de fase reversa, conforme descrito por Lindroth et al. (Analytical Chemistry (1979) 51:1167-1174).

A invenção por conseguinte se refere a um método para produzir um L-aminoácido no quala) uma bactéria corineforme é fermentada em um meio adequado e

b) o L-aminoácido é enriquecido no caldo de fermentação ou nas células da bactéria corineforme isolada.

O caldo de fermentação produzido desta maneira é subseqüentemente adicionalmente processado para formar um produto sólido ou líquido.

Um caldo de fermentação é tomado para significar um meio de fermentação no qual um microorganismo foi cultivado por um determinado tempo e em uma determinada temperatura. O meio de fermentação e o meio usados durante a fermentação contêm todas as substâncias e os componentes os quais garantem a multiplicação do microorganismo e formação do a-minoácido desejado.

No completamento da fermentação, o caldo de fermentação resultante por conseguinte contém a) a biomassa do microorganismo resultante de multiplicação das células de microorganismos, b) a L-lisina formada no curso da fermentação, c) os subprodutos orgânicos formados no curso da fermentação e d) os constituintes do meio de fermentação/meios de fermentação usados os quais não foram consumidos pela fermentação e dos materiais de alimentação, por exemplo, vitaminas tais como biotina, aminòácidos tais como homosserina, ou sais tais como sulfato de magnésio.

Os subprodutos orgânicos incluem substâncias as quais podem ser produzidas além de L-lisina, e excretadas, pelos microorganismos usados na fermentação. Estes incluem L-aminoácidos os quais constituem menos de 30%, 20% ou 10%, em relação ao aminoácido desejado. Além disso, estes incluem ácidos orgânicos os quais carregam um a três grupamentos carboxila, por exemplo, ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico, ácido máli-co ou ácido fumárico. Finalmente, estes também incluem açúcares, por e-xemplo, trealose.

Caldos de fermentação adequados típicos para fins industriais têm um teor de L-lisina de 40 g/kg a 180 g/kg, ou 50 g/kg a 150 g/kg. O teor de biomassa (como biomassa seca) é geralmente de 20 a 50 g/kg.

No caso de métodos para produzir lisina, são preferenciais osmétodos nos quais são obtidos produtos os quais contêm constituintes do caldo de fermentação. Estes são usados em particular como aditivos de ração animal.

Dependendo dos requisitos, a biomassa pode ser removida inteiramente ou em parte do caldo de fermentação por meio de métodos de separação, por exemplo, centrifugação, filtração, decantação ou uma combinação dos mesmos, ou deixada completamente no mesmo. Caso apropriado, a biomassa ou o caldo de fermentação contendo biomassa é inativado durante uma etapa de processo adequada.

Em um método de processamento, a biomassa é completamente ou virtualmente completamente removida, de modo que nenhuma (0%) ou no máximo 30%, no máximo 20%, no máximo 10%, no máximo 5%, no máximo 1%, ou no máximo 0,1%, de biomassa permanece no produto produzido. Em um método de processamento preferencial, a biomassa não è removida ou é removida somente em quantidades menores, de modo que toda (100%) ou mais de 70%, 80%, 90%, 95%, 99% ou 99,9% de biomassa permanece no produto produzido.

Caldos de fermentação a partir dos quais a biomassa foi removida em parte ou inteiramente podem ser usados para padronizar o produto.

Obviamente, isto também se aplica aos compostos puros base de L-lisina e sulfato de lisina.

De acordo com a invenção, antes da concentração, o caldo de fermentação obtido depois da fermentação é acidificado por ácido sulfúrico e caso apropriado misturado com sulfato de amônio. Finalmente, o caldo também pode ser estabilizado e iluminado adicionando preferencialmente hidro-genossulfito de sódio ou outro sal, por exemplo, sal de amônio, sal de metal álcali ou sal de metal alcalino-terroso de ácido sulfuroso.

Se a biomassa for separada, esta é preferencialmente realizada antes da redução do pH da invenção e da adição de sulfato de amônio e sal de sulfito.

Se a biomassa for separada, caso apropriado, sólidos orgânicos ou inorgânicos presentes no caldo de fermentação são removidos em parteou inteiramente. Os subprodutos orgânicos dissolvidos no caldo de fermentação e os constituintes não consumidos dissolvidos do meio de fermentação (materiais de alimentação) permanecem no mínimo em parte no produto (> 0%), preferencialmente no mínimo 25%, de modo particularmente preferencial no mínimo 50%, e de modo muito particularmente preferencial no mínimo 75%. Caso apropriado, estes também permanecem inteiramente (100%) no produto, ou virtualmente inteiramente, isto é > 95%, ou > 98%. Neste sentido, o termo "base de caldo de fermentação" significa que um produto contém no mínimo uma parte dos constituintes do caldo de fermentação.

Subseqüentemente, água é removida do caldo usando métodosconhecidos, por exemplo, usando um evaporador giratório, evaporador de película delgada, evaporador de película de queda, por osmose reversa ou por nanofiltração, ou o caldo é espessado ou concentrado. Este caldo de fermentação concentrado pode ser elaborado subseqüentemente até formar produtos de livre escoamento, em particular, grânulos, por métodos para secagem por congelamento, secagem por atomização, granulação por ato-mização ou por outros métodos, por exemplo, no leito fluidificado circulante de acordo com o PCT/EP 2004/006655. Caso apropriado, a partir dos grânulos resultantes, um produto tendo o tamanho de partícula desejado é isolado por peneiramento ou separação do pó.

É igualmente possível obter um pó finamente dividido a partir do caldo de fermentação diretamente, isto é, sem concentração prévia por secagem por atomização ou granulação por atomização.

A determinação do tamanho de partícula pode ser realizada usando métodos para espectrometria por difração a laser. Os métodos correspondentes são descritos no livro didático sobre "TeilchengrõBenmessung in der Laborpraxis" por R. H. Müller e R. Schuhmann, Wissenschaftliche Ver-Iagsgesellschaft Stuttgart (1996) ou no livro didático "Introduction to Particle Technology" por M. Rhodes, Wiley & Sons (1998). O pó de livre escoamento, finamente dividido pode ser converti-do por sua vez em um produto granulado bruto, de livre escoamento, arma-zenável e substancialmente livre de pó por meio de métodos de compacta-ção ou granulação adequados.

"Livre escoamento" é tomado para significar pós os quais, de uma série de vasos de saída de vidro tendo orifícios de saída de tamanhos diferentes, escoam desimpedidos no mínimo para fora do vaso tendo um tamanho de orifício de 5 mm (milímetros) (Klein: Seifen, Òle, Fette, Wachse 94,12(1968)).

"Finamente dividido" significa um pó tendo uma maioria (> 50%) de um tamanho de partícula de 20 a 200 pm de diâmetro.

"Granulado bruto" significa um produto tendo uma maioria (> 50%) de um tamanho de partícula de 200 a 2000 μιτι de diâmetro.

O termo "livre de pó" significa que o produto somente contém frações pequenas (< 5%) de tamanhos de partícula < 100 μιτι de diâmetro.

Na granulação ou compactação, é vantajoso usar auxiliares orgânicos ou inorgânicos habituais, ou veículos, tais como amido, gelatina, derivados celulósicos ou substâncias similares conforme são usados habitualmente no processamento de alimento ou ração como aglutinantes, agentes de gelação ou espessantes, ou de substâncias adicionais, por exemplo, ácidos silícicos, silicatos (EP-A 0 743 016) estearatos.

Além disso, é vantajoso proporcionar a superfície dos grânulos resultantes com óleos, conforme descritos no WO 04/054381. Como óleos, pode ser feito uso de óleos minerais, óleos vegetais ou misturas de óleos vegetais. Exemplos de semelhantes óleos são óleo de soja, azeite de oliva, misturas de óleo de soja/lecitina. Similarmente, também são adequados ó-Ieos de silicone, polietileno glicóis ou hidroxietilcelulose. O tratamento das superfícies com os referidos óleos obtém uma resistência a abrasão aumentada do produto e uma redução da fração de pó. O teor de óleo no produto é de 0,02 a 2,0% em peso, preferencialmente de 0,02 a 1,0% em peso, e de modo muito particularmente preferencial de 0,2 a 1,0% em peso, com base na quantidade total do aditivo de ração.

É dada preferência a produtos tendo uma fração de > 97% em peso de um tamanho de partícula de > 100 a 1800 pm, ou uma fração de > 95% em peso de um tamanho de partícula de >300 a 1800 pm de diâme-tro. A fração de pó, isto é, partículas tendo um tamanho de partícula < 100 pm, é preferencialmente > 0 a 1% em peso, de modo particularmente preferencial no máximo 0,5% em peso.

Alternativamente, o produto também pode ser absorvido sobre um veículo orgânico ou inorgânico conhecido e habitual em processamento de ração, por exemplo ácidos silícicos, silicatos, farinhas grossas, farelos de trigo, polvilhos, amidos, açúcares ou outros e/ou misturados e estabilizados usando espessantes ou aglutinantes habituais. Exemplos de aplicação e métodos para estes são descritos na literatura (Die Mühle + Mischfuttertechnik 132(1995)49, página 817).

Finalmente, o produto também pode, por meio de métodos de revestimento usando agentes formadores de película, por exemplo, carbona-tos de metal, ácidos silícicos, silicatos, alginatos, estearatos, amidos, gomas e éteres celulósicos, conforme descrito na DE-C 41 00 920, ser trazido para um estado no qual é estável contra digestão por estômagos de animais, em particular o estômago de ruminantes.

Para ajustar uma concentração de aminoácidos desejada no produto, dependendo dos requisitos, o aminoácido correspondente pode ser adicionado durante o método em forma líquida ou sólida sob a forma de um concentrado ou caso apropriado uma substância substancialmente pura ou sal da mesma. Estes podem ser adicionados individualmente ou como misturas ao caldo de fermentação resultante ou concentrados, ou ainda durante o processo de secagem ou de granulação.

No caso de lisina, o produto sólido produzido desta maneira tem, em uma base de caldo de fermentação, um teor de lisina (calculado como base de lisina) de 10% em peso a 70% em peso, preferencialmente 30% em peso a 60% em peso, e de modo muito particularmente preferencial de 40% em peso a 60% em peso, com base na quantidade total do produto.

Em estudos foi visto que ajustando o pH no caldo de fermentação para < pH 5,2, aumentando a proporção de sulfato/lisina e opcionalmente adição de sulfito de, 0,01 a 0,5% em peso no caldo de fermentação depois da fermentação reduz significativamente a perda de lisina durante a elabora-ção do caldo de fermentação.

Combinação das várias medidas antes da elaboração leva aqui a um efeito sinérgico comparado com a soma dos efeitos individuais.

Em caldos de fermentação não tratados (sem adição de um dos aditivos), durante a concentração para formar o concentrado, resulta uma perda de Iisina média de aproximadamente 3,5% (sem etapa de granulação). Aumentando a proporção de sulfato adicionando sulfato de amônio leva no final a uma perda de lisina média de aproximadamente 3,2%, ajustando o pH somente reduz a perda de Iisina média para aproximadamente 1,4%.

A combinação de ajuste do pH e aumento da proporção de sulfato apresenta uma maior ação protetora para a lisina e resulta em uma perda de lisina média de aproximadamente 0,9%. A combinação de ajuste do pH e adição de hidrogenossulfito de sódio, junto com a combinação de todos os três aditivos, dá uma perda de lisina média de somente aproximadamente 0,6% ou aproximadamente 0,7%, respectivamente. Portanto, em geral, a perda de lisina não foi levada em conta durante o cálculo da proporção de sulfato/L-lisina.

Portanto foi claramente demonstrado que o pré-tratamento de caldo de fermentação contendo lisina reduzindo o pH, aumentando o equilíbrio de sulfato e adicionando sulfito tem um efeito protetor sobre a Iisina presente. Além disso, a cor clara do produto e a estabilidade sob estresse térmico é aprimorada.

1. Procedimentos experimentais

1.1 Fermentação

Foram realizadas fermentações de acordo com a EP 0 533 039.

Os grânulos foram produzidos a partir das mesmas de acordo com os método descritos EP-B 0 809 940. Os grânulos AaD produzidos deste modo foram comparados com os grânulos EeF produzidos de acordo com a invenção. O teor de L-Iisina das amostras foi padronizado e ajustado para aproximadamente 51 a 52%.

1.2 Medição da cor

A medição da cor L*a*b* foi realizada como se segue:Princípio

O colorímetro de 3 faixas para medição da cor e da reflectância opera pelo princípio descrito em DIN 5033, de acordo com o qual a reflexão difusa da amostra é medida em um ângulo de 8o. A luz refletida é transmitida para o instrumento através de um guia de luz para divisão sobre o filtro de cor padrão exatamente definido. A medição é realizada contra um padrão de calibração.

Equipamento:

Colorímetro Micro Color Il LMC (fabricante Dr. Lange)

Micro Color Il Laboratory Station LDC 20

Padrão branco LZM 076 Tampa de posicionamento Tampa de proteção contra luz 0 50 mm Cubeta de pó 0 34 mm

Procedimento

• calibrar Micro Color Il (de acordo com instruções de operação)

• selecionar programa de análise (-> L*a*b*)

• depois da calibração fixar tampa de posicionamento

• carregar produto dentro da cubeta limpa até dois terços vagamente cheios

• agitar cuidadosamente o produto para obter preenchimento uniforme

• limpar base da cubeta usando um pano macio

• colocar a cubeta sobre o orifício de medição e cobrir usando a tampa de proteção contra luz

• medir

Nota

Na medição de substâncias pulverulentas, deve ser tomado cuidado para garantir um tamanho de partícula uniforme (tão pequeno quanto possível).

Com substâncias granuladas brutas, é realizada medição em duplicata.Explicações do sistema L*a*b*: L*: faixa preto-branco a*: faixa vermelho-verde b*: faixa amarelo-azul

1.2.1 Medição da cor de produtos de experimentos comparativos e produtos de acordo com a invenção.

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Tabela 1

A Tabela 1 lista os resultados da determinação de cor para os experimentos comparativos AaD. Mesmo sem acidificar o caldo de fermentação, são obtidos produtos tendo um pH acidífero, cujos valores de cor, no entanto, não atingem os dos produtos da invenção.

As amostras EeF correspondem aos produtos da invenção os quais foram obtidos depois de acidificar o caldo para pH 5,1, 0,2% em peso de bissulfito de sódio sendo adicionalmente adicionado ao caldo usado para produzir a amostra F.

Foi visto que as amostras EeF são notavelmente mais claras do que os produtos da técnica anterior. A proporção de sulfato/lisina é determinada a partir da fórmula 2 χ [S042"]/[L-lisina] = proporção.

1.3 Estabilidade do produto depois de estresse térmico

A Tabela 2 mostra a superioridade dos produtos da invenção E e F sob estresse térmico em relação à menor perda de L-lisina.

1.4 Captação de água (Higroscopicidade)

1.4.1 Medição da captação de água (Teste da higroscopicida-

de)Princípio: a captação de água de substâncias pulverizadas ou granuladas é determinada expondo as mesmas por um certo período de tempo para condições climáticas padronizadas de 40°C e 75% de umidade relativa (de acordo com ICH). A captação de água é determinada gravimetri-camente.

Equipamento: clima da câmara climática padrão 40°C/75% de umidade relativa, frascos de pesagem planos com tampa de vidro (5 cm de diâmetro), equilíbrio analítico (legibilidade de 0,0001 g)

Procedimento: · Determinar a tara do frasco de pesagem com tampa;

• introduzir precisamente 5 g da substância mista homogênea no frasco de pesagem

• o frasco de pesagem aberto é armazenado na câmara climática sob as seguintes condições:

Temperatura = 4°C Umidade, rei. = 75% Tempo = 1 h, 4 h

• pesar o frasco de pesagem fechado depois de 1 h e 4 h calcular

Cálculo ((A-T)-E) χ 100 [%]

Captação de água E

A= pesar depois de 1 h, 4 h em g T= tara do frasco de pesagem com tampa em g E= pesar substância em g Nota: para determinar o curso da captação de água pesar a cada hora durante as primeiras 6 horas do teste e depois de 24 h. Diagrama: eixo x: tempo em h eixo y: captação de água

1.4.2 Absorção da água de produtos de experimentos comparativos e produtos de acordo com a invençãoA Figura 1 mostra que o produto E da invenção absorve menores quantidades de água/tempo do que os produtos A a D de acordo com a técnica anterior.

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Tabela 2: Estabilidade sob estresse térmico (85°C).

1. Experimentos de Produção

Foram realizadas fermentações de acordo com a EP-B 0 533 039. Foi realizada granulação de acordo com a publicação do requerimento de patente européia No. EP-B 0 809 940 (patente dos Estados Unidos N9 US 5.840.358).

2.1 Experimento comparativo, técnica anterior

Foi realizada fermentação conforme descrito na patente EP 0 533 039 e não foi separada nenhuma biomassa. São obtidos os valores seguintes (o teor de L-Iisina é calculado como conteúdo de base de Iisina na massa seca):

Tabela 3

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100kg do caldo de fermentação foram aquecidos até 65°C, transferidos para um evaporador e aí concentrados a 82°C e vácuo de -50kPa (0,5 bar).

O caldo concentrado foi granulado de acordo com a EP-B 0 809 940.

Isto deu uma perda de L-Iisina de 5,1%.

Tabela 4

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Adição de sulfato de amônio e ácido sulfúrico A especificação do caldo de fermentação foi como se segue:

Tabela 5

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1,35 kg de solução de sulfato de amônio (fração de sólidos de 37%) foram adicionados a 100 kg do caldo de fermentação de modo que a proporção de sulfato/lisina foi aumentada para 0,93.

O pH foi reduzido para pH 5,2 adicionando 0,54 kg de ácido sulfúrico (aproximadamente 93% de potência), de modo que o teor de L-Iisina inicial diminui de 57,7% a 55,7%.

Tabela 6

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O caldo de fermentação resultante foi aquecido até 55°C e em seguida concentrado e granulado como no exemplo 2.1.

Isto deu uma perda de 3,3% e portanto um aprimoramento de aproximadamente 35% comparado com o experimento comparativo.

Tabela 7

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2.2 Adição de sulfato de amônio, ácido sulfúrico e hidroge-nossulfito de sódio

A especificação do caldo de fermentação usado foi como se segue:Tabela 8

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A proporção de sulfato/L-lisina depois de fermentação montou a 0,95, de modo que não foi adicionado sulfato de amônio adicional.

0,105 kg de hidrogenossulfito de sódio foi adicionado a 100 kg do caldo de fermentação, agitado por 30 min. e subseqüentemente 0,61 kg de ácido sulfúrico foi adicionado, sendo estabelecido um pH de 5,2.

A adição do hidrogenossulfito reduz o teor de L-Iisina para 57,0%, e a adição de ácido reduz este adicionalmente para 55,1% devido ao efeito de diluição, a quantidade de massa seca aumenta.

A especificação do caldo de fermentação foi como se segue:

Tabela 9

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O caldo de fermentação resultante foi aquecido a 55°C e em seguida concentrado e granulado como no exemplo 2.1. Tabela 10

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Isto deu uma perda de L-Iisina de 2,1% de portanto um aprimo-ramento por virtualmente 60% comparado com o experimento comparativo.

Claims

1. Aditivo de ração à base de caldo de fermentação granulado tendoa) um teor de L-Iisina de 10 a 70% em peso (calculado como base, com base no peso total), em particular 30 a 60% em peso,b) um teor de água de 0,1 a 5% em peso (com base no peso total); ec) uma proporção de sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, esta proporção sendo calculada de acordo com a fórmula 2 χ [S042"]/[L-lisina] = proporção.

2. Aditivo de ração de acordo com a reivindicação 1, tendo um pH de 3,5 a 5,1, medido em uma potência de 10% em peso de suspensão aquosa.

3. Aditivo de ração de acordo com a reivindicação 1 ou 2, até > 97% do qual tem um tamanho de partícula médio de 0,1 a 1,8 mm.

4. Aditivo de ração de acordo com as reivindicações 1 a 3, cuja superfície é revestida com um óleo em uma quantidade de 0,02 a 2% em peso, com base na quantidade total do aditivo de ração.

5. Aditivo de ração de acordo com as reivindicações 1 a 4, cujos valores de cor estão nas segaintes faixas: (medição de reflexão difusa da amostra em um ângulo de 8o) L* 65-80 (faixa preto-branco) a* 4-8 (faixa vermelho-verde) b* 20-30 (faixa amarelo-azul).

6. Método para produzir um aditivo de ração contendo L-lisina granulado por fermentação de um microorganismo produtor de L-lisina em um meio aquoso sob condições aeróbicas, em que, depois de completação da fermentaçãoa) proporção de sulfato/L-lisina no caldo de fermentação é opcionalmente determinada;b) subseqüentemente sulfato de amônio é opcionalmente adicionado; ec) o pH é reduzido adicionando ácido sulfúrico para 4,9 a 5,2, uma proporção de sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2 sendo ajustada no caldo por adição dos compostos contendo sulfato; ed) a mistura resultante é opcionalmente concentrada, granulada e é obtido um produto o qual tem um teor de L-Iisina de 10 a 70% em peso(determinado como base de lisina, com base na quantidade total).

7. Método de acordo com a reivindicação 6, no qual o caldo é concentrado por remoção de água entre as etapas c) e d).

8. Método de acordo com a reivindicação 6, no qual a seqüênciadas adições de sulfato de amônio e ácido sulfúrico é feita ao inverso.

9. Método de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, no qual, antes da concentração, um hidrogenossulfito de metal de álcali ou de álcali terroso, de amônio, ou misturas dos mesmos são adicionados em uma quantidade de 0,01 a 0,5% em peso, com base no caldo de fermentação.

10. Método de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, no qual,depois de completação da fermentação, 0 a 100% da biomassa formada durante a fermentação é removida e as etapas a) a d) se seguem.

11. Método de acordo com as reivindicações 6, 7 ou 8, no qual a superfície dos grânulos é revestida com um óleo em uma quantidade de 0,02 a 2% em peso, com base na quantidade total do aditivo de ração.

12. Método de acordo com as reivindicações 6 a 11, no qual são usados microorganismos corineformes.

13. Método de acordo com as reivindicações 6 a 19, no qual são usadas corinebactérias.