BRPI0708705A2 - formulação enzimática sólida, processo para produzir a mesma, uso de uma formulação enzimática seca, e, ração, gênero alimentìcio ou suplemento alimentar - Google Patents
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Abstract
FORMULAçãO ENZIMATICA SóLIDA, PROCESSO PARA PRODUZIR A MESMA, USO DE UMA FORMULAçãO ENZIMATICA SECA, E, RAçãO, GêNERO ALIMENTìCIO OU SUPLEMENTO ALIMENTAR. A presente invenção diz respeito a novas formulações enzimáticas sólidas compreendendo misturas de pelo menos uma composição enzimática estabilizada em sal, pelo menos um suporte particulado e pelo menos um fluido hidrofóbico. A invenção, além disso, diz respeito a processos para a preparação de tais formulações enzimáticas sólidas, e a rações, gêneros alimentícios, e suplementos alimentares contendo tais formulações enzimáticas.
Description
"FORMULAÇÃO ENZIMÁTICA SÓLIDA, PROCESSO PARAPRODUZIR A MESMA5 USO DE UMA FORMULAÇÃO ENZIMÁTICASECA, E, RAÇÃO, GÊNERO ALIMENTÍCIO OU SUPLEMENTOALIMENTAR"
A presente invenção diz respeito a novas formulaçõesenzimáticas sólidas compreendendo misturas de pelo menos uma composiçãoenzimática estabilizada em sal, pelo menos um suporte particulado e pelomenos um líquido hidrofóbico. Além disso, a invenção diz respeito aprocessos para produzir tais formulações enzimáticas sólidas e tambémrações, produtos alimentícios e suplementos alimentícios que contenham taisformulações enzimáticas.
Fundamentos Da Invenção
Da técnica anterior, numerosas composições enzimáticassólidas são conhecidas, as quais são produzidas, por exemplo, por soluçõesenzimáticas líquidas de secagem por pulverização. Sabe-se ainda que aestabilidade das enzimas em tais processos de secagem por pulverização podeser significativamente aumentada pela adição de sais estabilizantes, tais como,por exemplo, o sulfato de magnésio. Isto, portanto, produz desta maneiracomposições enzimáticas sólidas que também, mesmo após a secagem porpulverização, têm um elevado percentual de atividade enzimática. Porexemplo, na EP-AO 758 018, são descritas composições enzimáticas sólidasestáveis em armazenagem e estáveis no processamento que são obtidas porsecagem de uma solução contendo pelo menos uma enzima e um salinorgânico solúvel em água. As composições enzimáticas ali descritas são depreferência usadas como aditivo para composições sólidas alimentícias paraanimais.
Para a produção de tais composições alimentícias para animaissuplementadas com enzima, é desejável que a enzima seja distribuída deforma tão uniforme quanto possível na preparação alimentícia acabada. Umavez que as preparações enzimáticas secas compreendem a enzima em altaconcentração, o acréscimo de significativamente menos do que 1 % em peso,com base no peso total da composição alimentícia, é em geral completamentesuficiente para proporcionar a atividade enzimática desejada à composiçãoalimentícia. Quanto menor a quantidade requerida de enzima a ser adicionada,tanto mais difícil, entretanto, é obter distribuição uniforme da atividadeenzimática na preparação alimentícia acabada. A mesma dificuldade é,naturalmente, também observada na produção de alimentos e suplementosalimentares aos quais as composições enzimáticas sólidas altamente concentradas devam ser adicionadas e distribuídas tão uniformemente quantopossível.
O objeto da invenção é, portanto, encontrar um meio que tornepossível fornecer composições enzimáticas sólidas altamente concentradas,que essencialmente compreendam apenas enzima e suporte estabilizante emuma forma que garanta dosagem uniforme e reprodutível aos gênerosalimentícios e aos alimentos. Ao mesmo tempo, a invenção deve tambémgarantir que as formulações usadas para isso tenham boas propriedades deprocessamento, tais como tendência a pulverizar-se reduzida, bomcomportamento reológico e reduzida distribuição do tamanho de partículas.
Sumário Da Invenção
Referido objeto foi surpreendentemente obtido pelofornecimento de uma formulação enzimática sólida que foi obtida pelamistura de um particulado, uma composição enzimática estabilizada em sal,um suporte particulado, e também um líquido hidrofóbico. Em particular, foisurpreendente que as formulações sólidas produzidas da invenção tenhamsido particularmente fáceis de manipular, uma vez que elas apresentam altaestabilidade de separação, tendência a pulverizar-se extremamente baixa e, adespeito da adição do líquido hidrofóbico, um excelente comportamentoreológico.Descrição Das Figuras
A Figura 1 apresenta, com base em um diagrama de fluxo,uma forma de realização preferida da presente invenção, em particular aprodução de uma formulação de xilanase sólida. Para isto, um concentradolíquido contendo xilanase é misturado com sulfato de magnésio, secado emum aparelho de pulverização para dar um pó estabilizado contendo a xilanasee partículas simultaneamente aglomeradas, por exemplo tendo um tamanho nafaixa de 50 a 250 μιη, sendo capazes de serem obtidas. Na etapa seguinte, opó seco compreendendo xilanase, o pó seco compreendendo xilanase émisturado com um suporte orgânico sólido e, simultânea ousubseqüentemente, pulverizado com óleo de soja. Isto produz desta maneirauma formulação compreendendo xilanase tendo baixa tendência a polvilhar ealta estabilidade de separação.
A Figura 2 ilustra a produção de outras formulaçõesenzimáticas sólidas preferidas da invenção, as quais compreendem, nasdiferentes formas de realização, uma mistura de xilanase com glucanase. Deacordo com a variante (a) do processo, este procede de um concentradolíquido misturado de glucanase e xilanase, enquanto na variante (b) doprocesso, este primeiro procede de um concentrado líquido de glucanase. Deacordo com a variante (a) do processo, o concentrado misto de glucanase exilanase como descrito acima quanto à Figura 1, é secado e misturado comum suporte orgânico e pulverizado com óleo de soja. De acordo com avariante (b) do processo, ao contrário, primeiro um concentrado líquido deglucanase é processado para dar um pó contendo glucanase de uma maneirasemelhante àquela descrita acima para o concentrado de xilanase. Este pó émisturado com o suporte orgânico e pulverizado com óleo de soja, do mesmomodo uma formulação enzimática contendo xilanase e glucanase sendoproduzida. As formulações enzimáticas sólidas resultantes contendoglucanase e xilanase são também distinguidas pela tendência muito baixa depulverização e pela alta estabilidade de separação.
Descrição Detalhada Da Invenção
a) FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS DAINVENÇÃO
A invenção diz respeito a formulações enzimáticas sólidascompreendendo uma mistura de a) pelo menos uma composição enzimáticagranular particulada de pelo menos uma enzima e pelo menos um sal orgânicoou inorgânico de um cátion de metal monovalente ou divalente com b) pelomenos um suporte particulado fisiologicamente compatível inorgânico ouorgânico, e c) pelo menos um líquido hidrofóbico tendo propriedades adesivase, em particular, um líquido hidrofóbico tendo um ponto de fusão na faixa de -60 °C a 30 °C, em particular de -50 a 0 °C, tal como, por exemplo, de -40 a -5°C ou de -30 a-10 °C.
A invenção diz respeito, em particular, a formulaçõesenzimáticas compreendendo:
a) uma composição enzimática particulada compreendendouma enzima em uma mistura com pelo menos um sal orgânico ou inorgânicode um cátion monovalente ou divalente; ou
b) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos duas enzimas que sejam diferentes uma da outra em uma misturacom pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente oudivalente; ou
c) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra, as duas composições diferindo no fato de queelas compreendem pelo menos uma enzima diferente, as enzimas em cadacomposição estando presentes em uma mistura com pelo menos um salorgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente.
Em particular, a invenção diz respeito a formulaçõesenzimáticas, a relação dos diâmetros médios de partículas do suporte para acomposição enzimática situando-se na faixa de cerca de 0,125 a 8, emparticular 0,25 a 4, ou 0,5 a 2 ou 1 a 1,5. O tamanho médio de partículas dacomposição enzimática usada e do suporte usado deve situar-se na faixa decerca de 50 a 500 μηι, ou de 150 a350 μπι. Convenientemente, a relação damistura da composição enzimática com o suporte é estabelecida na faixa decerca de 1:1000 a 1:5 partes em peso, ou 1:500 a 1:10, ou 1:100 a 1:20.
A fração de líquido hidrofóbico é de 0,1 a 5, 0,2 a 2, 0,3 a 1,5,ou 0,3 a 0,7 % em peso, com base no peso total da formulação enzimática.
Nas composições enzimáticas usadas de acordo com ainvenção, a fração de sal situa-se na faixa de 1 a 30 % em peso, 5 a 25 % empeso, ou 10 a 20 % em peso, com base no peso total da composiçãoenzimática.
A fração percentual da proteína enzimática na composiçãoenzimática é de cerca de 0,01 a 99 % em peso, tal como, por exemplo, 0,01 a80 % em peso, 10 a 80 % em peso, 20 a 75 % em peso, ou 30 a 60 % em peso.
Além de pelo menos uma enzima e pelo menos um sal, acomposição enzimática pode, além disso, compreender outros componentes.Estes podem servir como aglutinante (por exemplo polímeros ou açúcares),como enchedor (por exemplo cal, argila, carboidratos, açúcares, amido), comocorante ou outro estabilizador. Esses outros componentes são conhecidos porsi da técnica anterior e são familiares àqueles versados na técnica.
A umidade residual da mistura enzimática situa-se, de acordocom a invenção, em uma faixa de 5 a 30 % em peso, tal como, por exemplo,de 5 a 20 % em peso, ou de 7 a 16 % em peso.
A invenção não fica limitada a quaisquer enzimas definidas.Em particular, entretanto, as enzimas utilizáveis são selecionadas dentrehidrolases (EC 3), em particular glicosidases (EC 3.2.1), peptidases (EC 3.4)e, em especial, xilanases, glucanases (hemicelulases), celulases, proteases,ceratinases, amilases, peptidases e misturas destas.Nas formulações enzimáticas preferidas, a enzima éselecionada dentre endo-l,4-p-xilanases (EC 3.2.1.8), endo-1,4-p-glucanases(EC 3.2.1.4), e misturas destas.
A invenção também diz respeito a formulações enzimáticasque tenham pelo menos uma outra das seguintes propriedades:
a) valor de polvilhamento gravimétrico (determinado deacordo com um processo descrito nos exemplos) na faixa de 0 a 0,5, ou 0,001a 0,3, ou 0,01 a 0,2 % em peso;
b) densidade de massa na faixa de 200 a 700, 300 a 500, ou350 a 450 g/litro (definida como especificado na DIN ENISO 60).
c) fluidez (determinada pelo teste de cisalhamento do anel deSchulze) tendo um valor de ffc na faixa de 3 a 30, 5 a 15 ou 6 a 10.
A invenção diz respeito, em particular, a formulaçõesenzimáticas, as formulações compreendendo uma mistura de
a) pelo menos uma composição enzimática, cujo componenteenzimático é selecionado de xilanases, glucanases e misturas destas de acordocom a definição acima referida em uma mistura com sulfato de magnésio, afração de sulfato de magnésio sendo de cerca de 5 a 25 % em peso, ou de 15 a20 % em peso, com base no peso total da composição enzimática seca;
b) pelo menos um suporte de farelo de semolina de trigo, arelação da mistura da composição enzimática para o suporte situando-se nafaixa de 1:5 a 1:500, ou 1:10 a 1:100;
c) óleo vegetal em uma fração de cerca de 0,1 a 1 % em peso,ou 0,3 a 0,6 % em peso, com base no peso final da formulação enzimática,o tamanho médio das partículas da composição enzimática edo suporte situando-se na faixa de cerca de 100 a 500, ou de 150 a 350 μπι, ea fração de xilanase sendo de cerca de 3000 a 30000, ou de 5200 a 18000, oude 5400 a 9000 TXU/g da formulação, e a fração da glucanase sendo de cercade 2000 a 20000, ou de 2200 a 10000 TGU/g da formulação. A fraçãopercentual da xilanase é de cerca de 1 a 20 % em peso, preferivelmente de 2 a10 % em peso e, em particular, de 2,5 a 5 % em peso, e a da glucanase é decerca de 0,01 a 10 % em peso, preferivelmente de 0,1 a 6 % em peso e, emparticular, de 0,2 a 2 % em peso.
Preferência particular é dada às formulações compreendendouma composição enzimática do tipo acima descrito, cujo componenteenzimático é uma xilanase.
Preferência particular é dada às formulações compreendendouma composição enzimática do tipo acima descrito, cujo componenteenzimático é uma glucanase.
Preferência particular é dada às formulações compreendendouma composição enzimática do tipo acima descrito, cujo componenteenzimático é uma mistura de xilanase e glucanase.
Preferência particular é dada às formulações compreendendoduas composições enzimáticas de diferentes enzimas, o componente de umaenzima sendo uma glucanase e o outro uma xilanase.
A invenção também diz respeito a processos para produzirformulações enzimáticas sólidas de acordo com a definição acima referida,pelo menos uma composição enzimática particulada compreendendo pelomenos uma enzima e pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátionde metal monovalente ou divalente sendo misturado com um suportefisiologicamente compatível particulado inorgânico ou orgânico, e a misturasendo umedecida com um líquido hidrofóbico (tendo um ponto de fusão nafaixa de -60 a 30 0C de acordo com a definição acima mencionada).
Em particular a invenção diz respeito a processos em que:
a) uma composição enzimática particulada compreendendouma enzima, em particular xilanase ou glucanase, em uma mistura com pelomenos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente,é fornecida; oub) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos duas enzimas que sejam diferentes uma da outra, selecionadas dexilanase e glucanase, fornecida em uma mistura com pelo menos um salorgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente; ou
c) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra são fornecidas, as duas composições diferindono fato de que elas compreendem pelo menos uma enzima diferente, asenzimas em cada composição estando presentes em uma mistura com pelomenos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente.
Processos preferidos são aqueles em que a composiçãoenzimática seja obtida por secagem por pulverização ou por secagem porpulverização e aglomeração de um líquido contendo enzima em que pelomenos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalenteseja absorvido.
Além disso, processos preferidos são aqueles em que pelomenos duas composições enzimáticas das enzimas que sejam diferentes umada outra, são obtidas por secagem por pulverização ou por secagem porpulverização e aglomeração de pelo menos dois líquidos contendo enzimasdiferentes em que pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátionmonovalente ou divalente seja absorvido, e
a) cada uma das pelo menos duas composições enzimáticas émisturada com um suporte particulado inorgânico ou orgânico, ou
b) um suporte particulado inorgânico ou orgânico é misturadocom as pelo menos duas composições enzimáticas, e
a mistura produzida de acordo com a variante a) ou a variante
b) é umedecida com um líquido hidrofóbico.
O líquido usado contendo a enzima compreende pelo menosuma xilanase, pelo menos uma glucanase, ou uma mistura destas.
Em particular, a fração de sal na composição enzimática usadasitua-se na faixa de 1 a 30 % em peso, ou de cerca de 10 a 25 % em peso, oude 15 a 20 % em peso, com base no peso total da composição enzimática.
Além disso, é feito o uso, em particular, de um suporte e umacomposição enzimática, cuja relação dos diâmetros médios de partícula situa-se na faixa de cerca de 0,125 a 8, preferivelmente de 0,25 a 4, ou de 0,5a 2, oude 1 a 1,5.
O tamanho médio de partícula da composição enzimáticausada e do suporte usado situa-se na faixa de cerca de 50 a 500 μηι, ou de 150a 350 μηι. A relação de mistura da composição enzimática e do suporte situa-se na faixa de cerca de 1:1000 a 1:5, ou de 1:500 a 1:10, ou de 1:100 a 1:20.
O tamanho médio de partícula pode, de acordo com o tamanhodas partículas, ser determinado ou por meio da análise de peneira (porexemplo, com o uso de uma máquina de peneira oscilante do tipo Vibro VS1000 da Retsch), ou mesmo por difração de laser (por exemplo com o uso deuma Mastersizer da Malvern).
A fração de líquido hidrofóbico é de 0,1 a 5 % em peso, ou de0,2 a 2, de 0,3 a 1,5, ou de 0,3 a 0,7 % em peso, com base no peso total daformulação enzimática.
A invenção diz respeito, em particular, a um processo paraproduzir uma formulação enzimática sólida compreendendo pelo menos umaenzima selecionada das xilanases, glucanases e misturas destas,
a) pelo menos um líquido contendo enzima sendo secado porpulverização ou secado por pulverização e aglomerado para dar pelo menosuma composição enzimática, cujo componente enzimático é selecionado dexilanases, glucanases e misturas destas, e este componente enzimático estandopresente no líquido em uma mistura com sulfato de magnésio, e a fração desulfato de magnésio sendo de cerca de 10 a 25 % em peso com base no pesototal da composição enzimática seca.
b) a composição enzimática resultante sendo misturada comum suporte particulado inorgânico ou orgânico; e
c) a mistura de enzima/suporte sendo umedecida com umlíquido hidrofóbico tendo um ponto de fusão entre -60 e 30 °C.
As variantes do processo preferido compreendem:
a) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma xilanase em uma mistura com sulfato de magnésio, sendofornecida; ou
b) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma glucanase em uma mistura com sulfato de magnésio sendofornecida; ou
c) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma xilanase e pelo menos uma glucanase em uma mistura comsulfato de magnésio, sendo fornecida; ou
d) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra, sendo fornecidas, uma das composiçõescompreendendo pelo menos uma glucanase, as enzimas em cada composiçãoestando presentes em uma mistura com sulfato de magnésio.
Em uma forma de realização particular do processo, umacomposição enzimática é misturada com pelo menos um suporte de farelo desemolina de trigo, a relação de mistura da composição enzimática para osuporte estando na faixa de 1:5 a 1:500, ou de 1:10 a 1:100.
Durante a mistura, óleo vegetal em particular é adicionado emuma fração de cerca de 0,1 a 1 % em peso, ou de 0,3 a 0,6 % em peso, combase no peso final da formulação enzimática. Um tamanho médio de partículada composição enzimática usada e do suporte usado situa-se, em particular, nafaixa de cerca de 100 a 500 μιτι, ou de 150 a 40 μηι, e a fração de xilanase éde cerca de 5000 a 30000, ou de 5200 a 10000, ou de 5400 a 9000 TXU/g daformulação e/ou a fração de glucanase é de cerca de 2000 a 10000, ou de2200 a 6000 TGU/g da formulação.A invenção também diz respeito ao uso de uma formulaçãoenzimática seca de acordo com a definição acima referida, para produzir umgênero alimentício, suplemento alimentício ou um alimento para animais.
A invenção também diz respeito a rações, gêneros alimentíciosou suplementos alimentícios, compreendendo uma formulação enzimáticaseca de acordo com a definição acima referida, em particular rações contendoa formulação enzimática da invenção em uma fração de cerca de 0,001 a 1 %em peso.
b) ENZIMAS
As enzimas usadas em conformidade com a invenção não seacham sujeitas a quaisquer limitações e podem ser ou de origem natural ou deorigem recombinante. As enzimas podem ser enzimas de plantas, de fungos,de bactérias ou de leveduras. Preferência é dada às enzimas de fontesmicrobiológicas tais como bactérias, leveduras ou fundos. A enzima pode serobtida do microorganismo respectivo mediante técnicas conhecidas quetipicamente compreendam a fermentação do microorganismo produtor daenzima em um meio nutriente adequado, e subseqüentemente isolamento daenzima ou concentrado de enzimas do meio de fermentação por técnicaspadrão.
Se necessário, para estabelecer o pH da solução enzimática oudo concentrado enzimático, substâncias convencionais tais como tampões,bases, ácidos podem ser acrescentadas às formulações; os pHs preferidos sãode 3,5 a 7, particularmente preferível de 3,5 a 5, e em particular de 4 a 4,5.
Além disso, pode-se fazer uso de mutantes de enzimas ouenzimas que apresentem uma elevada estabilidade ao calor, tais como, porexemplo, as propostas nas WO's 95/2997, 97/00020, 97/20920, 97/22691,98/28410 ou 03/062409.
Preferivelmente, entretanto, é feito uso, de acordo com ainvenção, como enzimas de polipeptídeos tendo atividade de xilanase,polipeptídeos tendo atividade de glucanase, e misturas destes.
bl) POLIPEPTÍDEOS TENDO ATIVIDADE DEXILANASES
Estes são enzimas de classe EC 3.2.1.8 tendo a denominaçãooficial endo-l,4-beta-xilanase. O nome sistemático é 1,4-beta-D-xilanilano-hidrolase. Outros nomes do mesmo modo em uso são endo-(l-4)-beta-xilanase; (l-4)-beta-xilan-4-xilano-hidrolase; endo-l,4-xilanase; xilanase;beta-l,4-xilanase; endo-l,4-xilanase; endo-beta-1; 4-xilanase; endo-l,4-beta-D-xilanase; 1,4-beta-xilan xilano-hidrolase; beta-xilanase; beta-1,4-xilanxilano-hidrolase; endo-1,4-beta-xilanase; beta-D-xilanase. A enzima catalisa aendoidrólise das ligações de 1,4-beta-D-xilosídicas nos xilanos.
A xilanase pode ser derivada, por exemplo, de bactérias, taiscomo, por exemplo, aquelas dos gêneros Clostridium, Streptomyces,Paenibacillus, Pseudomonas, Thermoascus, Thermotoga, Bacillus e, porexemplo, xilanases das seguintes cepas: Baeillus halodurans, Bacilluspumilus, Bacillus agaradhaerens, Bacillus circulans, Bacillus polymyxa,Bacillus sp., Bacillus stearothermophilus ou Bacillus subtilis.
As xilanases fungicas são derivadas, por exemplo, deleveduras e fungos filamentosos, tais como, por exemplo, doa seguintesgêneros: Aspergillus, Aureobasidium, Emericella, Fusarium,Gaeumannomyces, Humicola, Lentinula, Magnaporthe, Neocallimastix,Noeardiopsis, Orpinomyees, Paeeilomyees, Penieillium, Piehia,Saccharomyces, Schizaphyllum, Talaromyees, Thermomyees, Triehoderma,tais como, por exemplo, Talaromyees emersonii.
A atividade da xilanase é determinada de uma maneira por siconhecida, e é descrita, por exemplo, em Engelen et ai., Journal of AOACInternational, Vol. 79, n° 5, 1019 (1996). Ao contrário do processo alidescrito, ao invés do substrato de xilano de espeltas de aveia (ServaFeinbiochemia GmbH u. Co., Heidelberg), é feito o uso do arabinoxilano detrigo (Magazyme, artigo P-WAXY, Irlanda). A solução de substrato é depreparo recente em cada caso mediante dissolução de 1000 g de arabinoxilanolivre de fragmentos em 100,00 ml de água durante um período de pelo menos12 horas.
b2) POLIPEPTÍDEOS TENDO ATIVIDADE DEGLUCANASE
As endoglucanases são classificadas como EC 3.2.1.4 e sãocom freqüência denominadas celulases. Outros nomes são endo-glucanase,endo-l,4-beta-glucanase, celulase A ou carboximetilcelulase. As enzimas10 catalisam a endoidrólise das ligações de 1,4-beta-D-glicosídicas na celulase etambém as cadeias 1,4 nos beta-D-glicanos que, além disso, compreendemcadeias 1,3.
A glucanase pode ser derivada, por exemplo, de bactérias, taiscomo, por exemplo, daquelas dos gêneros Baeillus, Clostridium,Paenibacillus, Pseudomonas, Streptomyees, Thermoaseus, Thermotoga. Asglucanases fungicas são derivadas, por exemplo, de leveduras e fungosfilamentosos, tais como, por exemplo, dos seguintes gêneros: Aspergillus,Aureobasidium, Emerieella, Fusarium, Gaeumannomyees, Humieola,Lentinula, Magnaporthe, Neocallimastix, Noeardiopsis, Orpinomyees,Paecilomyces, Penieillium, Piehia, Saccharomyees, Schizophyllum,Talaromyees, Thermomyees, Triehoderma, tais como, por exemplo, oTalaromyees emersonii.
A atividade da glucanase é determinada de uma maneira por siconhecida e é descrita, por exemplo, em Engelen et al., Journal of AOACInternational, Volume 79, n° 5, 1019 (1996). Ao contrário do processo alidescrito, ao invés do substrato de beta-glicano de cevada (Sigma ChemicalCo., St. Louis, MO: n° G-6513), é feito uso do beta-glicano de cevada(Megazyme, artigo P-BGBM, Irlanda). A solução do substrato é de preparorecente em cada caso, primeiramente por suspensão de 0,750 g de glicano em20 ml de água e subseqüentemente dissolução pela adição de 20 ml desolução de hidróxido de sódio (2 mol/litro) com agitação por 15 minutos. 42,5ml de solução de ácido cítrico (1 mol/litro) são acrescentados, o pH é ajustadoa 3,50 ± 0,03 em 40,0 0C ± 0,1 °C, com o uso de solução de hidróxido desódio (2 mol/litro) ou solução de ácido cítrico (1 mol/litro). Após oresfriamento até temperatura ambiente, a mistura é completada até 100,00 mlcom água.
c) SAIS ESTABILIZADORES
Exemplos de aditivos estabilizadores adequados que podemser mencionados são os sais inorgânicos ou orgânicos.
Em particular estes são sais de metais, em particular sais demetal alcalino e de metal alcalino-terroso de ácidos orgânicos, tais como, porexemplo, sais de Mg, Ca, Zn, Na, K de ácidos carboxílicos monovalentes oudivalentes tendo de 1 a 8 átomos de carbono, tais como, por exemplo, citratos,acetatos, formiatos e hidrogenformiatos, além dos sais inorgânicos tais como,por exemplo, os sulfatos, carbonatos, silicatos ou fosfatos de Mg, Ca, Zn, Nae K; óxidos de metais alcalino-terrosos, tais como Cão e MgO; agentesinorgânicos de tamponamento, tais como os hidrogenfosfatos de metaisalcalinos, em particular os hidrogenfosfatos de sódio e de potássio, tais como,por exemplo, K2HPO4, KH2PO4 e Na2HPO4. Particularmente preferível, éfeito uso dos seguintes sais nas frações em peso dadas com base nacomposição enzimática:
Sulfato de zinco (0,5 a 10, ou 3 a 8 % em peso)
Sulfato de cálcio (1 a 30, ou 10 a 25 % em peso)
Sulfato de magnésio (5 a 30, ou 10 a 25 % em peso)
Sulfato de sódio (1 a 30, ou 10 a 20 % em peso)
d) SUPORTES ADEQUADOS
Exemplos de materiais de suporte são os carboidratos, emparticular açúcares e também amidos, por exemplo de milho, arroz, batatas,trigo e mandioca; amidos modificados, por exemplo o anidrido de succinatode octenila; celulose e celulose microcristalina; minerais inorgânicos ou barro,por exemplo argila, hulha, kieselguhr, ácido silícico, talco e caulim; semolina,por exemplo semolina de trigo, farelos, por exemplo o farelo de trigo ou asemolina de trigo, farinhas; sais tais como os sais de metal, em particular ossais de metais alcalinos e de metais alcalino-terrosos de ácidos orgânicos, porexemplo citrato, acetato, formiato e hidrogenformiatos de Mg, Ca, Zn, Na, K,sais inorgânicos, por exemplo sulfatos, carbonatos, silicatos ou fosfatos deMg, Ca, Zn, Na, K; óxidos de metais alcalino-terrosos tais como CaO e MgO;agentes inorgânicos de tamponamento, tais como os hidrogenfosfatos demetais alcalinos, em particular os hidrogenfosfatos de sódio e de potássio, porexemplo K2HPO4, KH2PO4 e Na2HPO4.
e) LÍQUIDOS HIDROFÓBICOS ADEQUADOS
Exemplos de líquidos hidrofóbicos adequados que podem sermencionados são:
Em princípio, todos os líquidos hidrofóbicos (tendo um pontode fusão na faixa de -60 a 30 °C, os quais têm um componente de moléculahidrofóbica) são utilizáveis contanto que eles sejam adequados como gênerosalimentícios ou aditivos de alimentos. Preferência é dada a líquidos deocorrência natural de plantas ou de animais, tais como os fosfolipídeos e osmono-, di- e triacilglicerídeos e misturas destes.
Exemplos não limitativos que podem ser mencionados são alecitina de soja, os óleos vegetais, tais como, por exemplo o óleo de girassol,o óleo de germe de milho, o óleo de soja, o óleo de palma, o óleo de colza, oóleo de semente de palma, o óleo de semente de algodão, o óleo deamendoim, o óleo de babaçu, o óleo de cardo, e também óleos de origemanimal, tais como, por exemplo, o óleo de peixe.
f) PRODUÇÃO DA FORMULAÇÃO
As formulações enzimáticas da invenção são produzidasfazendo-se uso de processos por si conhecidos da técnica anterior, tais como,por exemplo,o descrito em Mollet et al., Formulierungstechnik [Formulationtechnique], 2000, Verlag Wiley-VCH, Weinheim, ou Heinze, Handbuch derAgglomerationsteehnik [Handbook of agglomeration technique], 2000,Verlag Wiley-VCH, Weinheim.
fl) SECAGEM
Para produzir as composições enzimáticas, preferivelmenteaglomeradas, estabilizadas em sal, mediante secagem, várias tecnologias sãolevadas em consideração, tais como, em particular:
- secagem por pulverização
- granulação de leito fluidizado
- aglomeração de leito fluidizado
- tecnologia de secador em pulverização fluidizado (FSD)
- tecnologia Procell da Glatt (WO 2004/108911)
A secagem pode ser realizada continuamente ou aos lotes. Seapropriado, o produto secado, após a secagem, deve ainda ser peneirado,moído ou aglomerado. As combinações das referidas etapas são tambémpossíveis.
A solução enzimática usada de acordo com a invenção quantoà secagem por pulverização ou a aglomeração, compreende pelo menos umaenzima utilizável como aditivo alimentar ou aditivo de alimento, dissolvidosou colocado em suspensão em uma fase aquosa, tal como, por exemplo, oconcentrado enzimático que pode ser obtido do processo de produçãocompreendendo a fermentação e o processamento. A solução tem uma fraçãoprotéica na faixa de cerca de 1 a 50 % em peso, preferivelmente de cerca de10 a 35 % em peso, com base no peso total da solução. O pH situa-se emgeral na faixa de cerca de 3 a 9. Além dos estabilizadores enzimáticos naforma de sal acima mencionada, tais como, por exemplo, os sais de metaisalcalinos ou de metais alcalino-terrosos, como o sulfato de sódio ou o sulfatode magnésio, a solução pode, se apropriado, compreender outros aditivosconvencionais. Exemplos que podem ser mencionados são os tampões, taiscomo, por exemplo, os tampões de fosfato; solubilizadores, tais como, porexemplo, o etanol ou agentes de atividade superficial, e outros.
Na eventualidade de que as propriedades adesivas da soluçãoenzimática não sejam suficientes para garantir a aderência entre si estável daspartículas após a pulverização, o uso além disso de um aglutinante évantajoso. Isto evita que os aglomerados se desintegrem novamente nasecagem. Em tais casos, é preferível pulverizar no leito fluidizado umaglutinante que seja solúvel ou dispersável em meio aquoso. O aglutinantepode ser pulverizado ou dissolvido na solução enzimática a ser pulverizada,ou separadamente dela, simultaneamente ou separadamente no tempo.Exemplos de aglutinantes adequados que podem ser mencionados são: assoluções de carboidratos, tais como, por exemplo, a glicose, sacarose,dextrinas, inter alia, álcoois de açúcar, tais como, por exemplo, o manitol, ousoluções poliméricas tais como, por exemplo, soluções dehidroxipropilmetilcelulose (HPMC), polivinilpirrolidona (PVP), álcoolpolivinílico (PVA), celulose etoxilada (EC), etilcelulose ou propilcelulose.Através da seleção objetivo da quantidade e propriedades adesivas doaglutinante pulverizado, aglomerados de diferentes tamanhos e intensidadespodem ser produzidos.
Se o aglutinante for pulverizado sobre uma mistura com aenzima, a fração de aglutinante será usualmente na faixa de cerca de 0,5 a 20% em peso, preferivelmente de cerca de 1 a 10 % em peso, com base no pesototal da solução.
Se o aglutinante for pulverizado sobre uma solução separada, afração de aglutinante da solução será na faixa de cerca de 1 a 30 % em peso,com base no peso total da solução. O aglutinante, neste caso, é da mesmaforma dissolvido em um meio aquoso, preferivelmente água desmineralizadaestéril. Aditivos convencionais como por exemplo tampões ousolubilizadores, podem da mesma forma estar presentes.
De acordo com a invenção, a fração do aglutinante no produtofinal (que é a composição enzimática) é de 0 a cerca de 20 % em peso, porexemplo de cerca de 1 a 6 % em peso. A quantidade ótima é tambémdependente do tipo de aglutinante selecionado.
A secagem por pulverização das preparações enzimáticaslíquidas pode ser realizada de uma maneira convencional. Para isto, a soluçãoenzimática é bombeada para o atomizador na torre de pulverização. Aatomização é realizada, por exemplo, por meio de um bocal de pressão (bocalde fluido único), um bocal de fluido duplo ou um atomizador centrífugo. Asgotículas são secadas por uma corrente de ar quente passada dentro dosecador de pulverização. Quando os atomizadores centrífugos são usados, asecagem é preferivelmente realizada no fluxo co-corrente. Com os bocais, asecagem pode também ser realizada em fluxo de contracorrente ou fluxo decorrente mista. O pó pode ser descarregado na torre ou ele é arrastado pelacorrente de ar e separado em um ciclone e/ou filtro. Dependendo do produto edo procedimento, a pós-secagem pode ser necessária, a qual pode realizar-seem um leito fluidizado interno no secador de pulverização, ou em um leitofluidizado externo.
O produto secado por pulverização pode ser subseqüentementeaglomerado em um leito fluidizado. O material pulverulento com estafinalidade, por exemplo o pó enzimático obtido pela secagem porpulverização acima referido, é carregado em um secador de leito fluidizado. Oredemoinho é realizado, por exemplo, mediante alimentação de ar pré-aquecido. Uma solução contendo enzimas, por exemplo, ou uma soluçãoaglutinante, é pulverizada sobre o leito fluidizado, como um resultado do queo pó carregado é umedecido com esta solução e progressivamente aglomeradopor causa de suas propriedades adesivas. A pulverização no leito fluidizadoprocede do topo (processo de pulverização do topo) ou do fundo (processo depulverização do fundo). Ao mesmo tempo, simultaneamente ousemicontinuamente, o que é regulado em intervalos, uma subquantidade deaglomerado é descarregada do leito fluidizado. A descarga é classificada como uso, por exemplo, de uma peneira. O material bruto produzido pode sermoído e continuamente recirculado para o leito fluidizado. As frações finas,tais como, por exemplo, do sistema de filtro de ar de exaustão, podem damesma forma ser continuamente recirculadas.
De acordo com uma outra variante do processo, a produção doaglomerado enzimático da invenção pode prosseguir continuamente, maisprecisamente com alimentação contínua de uma carga pulverulenta seca, talcomo, por exemplo, um pó enzimático seco, no secador de leito fluidizado.Secadores particularmente adequados para isto são os secadores de leitofluidizado tendo uma pluralidade de zonas de pulverização e de zonas desecagem apropriadas. Na primeira zona, o pó enzimático seco é carregado,redemoinhado, e a solução enzimática e/ou o aglutinante é nela pulverizado.O aglomerado formado nesta zona é transferido para a zona seguinte. Dentrodesta e, se apropriado, dentro de uma ou mais outras zonas, da mesma forma asolução enzimática e/ou a solução aglutinante de composição idêntica oudiferente podem ser nela pulverizada. A água da solução enzimática ou dasolução aglutinante nela pulverizadas são removidas por uma corrente de arde alimentação que é comum para todas as zonas, ou correntes de ar dealimentação separadas que seja apropriadamente aquecidas. Em uma ou maisdestas últimas zonas, a pós-secagem pode ainda ser realizada. Aqui tambémse situa a descarga do produto. O processamento do produto é realizado comodescrito acima.
Uma outra variante do processo preferido compreende umasecagem por pulverização da solução enzimática, acoplada com a subseqüenteaglomeração do pó enzimático secado por pulverização. Isto pode serrealizado aos lotes ou continuamente. O procedimento contínuo é preferível.
Tais processos podem ser realizados com o uso de instalaçõesconvencionais de secagem por pulverização. Entretanto, eles podem servantajosamente realizados em aparelhagens que sejam conhecidas como FSD(Secador de Pulverização Fluidizada), SBD (Secador de Leito dePulverização) ou MSD (Secador de Estágios Múltiplos).
A fração fina resultante do pó pode, neste caso, serreincorporada no processo logo que possível no secador de pulverização, seele for recirculado, por exemplo após a precipitação em um ciclone ou filtro,de volta à zona úmida do secador. A real aglomeração então tem lugar em umoutro estágio em um leito fluidizado. Este estágio pode ser integrado nosecador de pulverização (leito fluidizado interno) ou pode ser realizado emuma aparelhagem separada (leito fluidizado adicional). No leito fluidizadopode ser injetada, se necessário, com secagem simultânea, outra soluçãoenzimática, uma solução enzimática que, além disso, compreenda aglutinante,ou apenas aglutinante na forma dissolvida ou dispersa, de modo a suportar aaglomeração. Exemplos de aglutinantes adequados para a aglomeração são ahidroxipropilmetilcelulose, a polivinilpirrolidona, os polietileno glicóis e ospolímero de bloco de polioxietileno e polioxipropileno. Preferivelmente, osparâmetros do processo são estabelecidos, entretanto, de uma maneira tal quenenhuma outra adição para a produção do aglomerado é necessária. Acomposição e a quantidade dos líquidos injetados dependem das propriedadesadesivas da solução pulverizada, do tamanho do aglomerado a ser obtido edas condições do processo. Dependendo da quantidade pulverizada, a pós-secagem em um outro estágio pode ser necessária. O produto é entãoprocessado da maneira acima referida.
No caso de uma alta instabilidade ao calor das enzimassecadas por pulverização, durante os processos da invenção o controle datemperatura do produto é de particular importância. Ela deve ser selecionadade modo a ser tão baixa quanto possível, uma vez que, com a temperaturacrescente e/ou a duração da secagem por pulverização e o processo deaglomeração, as perdas na atividade aumentam. Tipicamente, a temperaturado produto na secagem por pulverização, isto é, a temperatura do pó sólidosecado por pulverização é de cerca de 40 a 75 °C, em particular menor do quecerca de 70 °C, freqüentemente menor do que 60 °C. Quanto mais extenso otempo de permanência no leito fluidizado, mais baixa a temperatura deve serselecionada.
A temperatura do produto durante a aglomeração e a secagemno leito fluidizado, isto é, a temperatura do aglomerado no leito fluidizado,deve ser selecionada baixa durante o tempo de permanência relativamenteextenso na aparelhagem, e fica nos valores de cerca de 30 a 70 °C, emparticular abaixo dos 60 0C e, preferivelmente, abaixo dos 50 °C.
Para reduzir ainda o conteúdo de umidade residual, pode sernecessário realizar uma etapa de pós-secagem. Durante a pós-secagemtambém, a temperatura do produto deve situar-se na faixa acima mencionadae, em particular, nos 50 0C ou abaixo. A pós-secagem reduz o conteúdo deumidade residual nas preparações da invenção a valores de menos do quecerca de 20 % em peso, preferivelmente de cerca de 5 a 17 % em peso.
A secagem durante a aglomeração e a pós-secagem é obtidapelo uso de ar de alimentação pré-aquecido. A temperatura do ar dealimentação, que pode ser variada, dependendo da temperatura pré-estabelecida selecionada do produto, da velocidade do ar e da velocidade depulverização, situa-se geralmente em uma faixa entre 30 e 180 °C. A pós-secagem prossegue em uma temperatura inferior, isto é, na faixa de cerca de35 a 55 0C.
A duração da aglomeração é da mesma forma dependente dotamanho do lote selecionado, mas situa-se na faixa de 30 minutos a váriashoras.f2) PRODUÇÃO DA FORMULAÇÃO ENZIMÁTICA
Com o uso de técnicas de mistura por si conhecidas, o pré-produto secado por pulverização, se apropriado aglomerado (composiçãoenzimática seca), é misturado com o material de suporte acima descrito. Paraisto, a preparação enzimática é adicionada ao suporte, por exemplo um poucode cada vez, e esta é misturada, se necessário por algum tempo, por exemplo1 a 5 minutos, até que uma distribuição uniforme seja obtida. Depois, olíquido hidrofóbico é acrescentado. Este pode ser pulverizado, adicionado emgotas ou escoado sobre ou dentro da mistura durante a operação de mistura.Após a adição estar completa, a operação de mistura é continuada, porexemplo por 5 a 45 minutos, até que o óleo fique uniformemente distribuído.O produto resultante tem uma fração de pó muito baixa. Outras etapas demanipulação não são usualmente necessárias.
Vários tipos de misturador são adequados para a mistura, taiscomo, por exemplo, os misturadores de cone e de parafuso (por exemplo daNauter), misturadores de relha (por exemplo da Lõdige), os misturadores deeixo duplo. Os tempos de mistura dependem do tipo de misturadorselecionado e podem diferir.
g) COMPOSIÇÕES DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS E DE ALIMENTOS
As formulações enzimáticas produzidas em conformidade coma invenção são adequadas, em particular, para adicionar gêneros alimentíciose alimentos.
As formulações são particularmente adequadas como aditivospara a alimentação de animais em uma mistura com alimentos decomponentes únicos de origem de plantas ou de animais, de acordo com oFMV (Regulação alimentar alemã), tais como, por exemplo, produtossecundários de cereais, farinha alimentar de trigo, farelo de trigo; farinhas deextração, grãos gastos, polpa de beterraba secada em melados, farinha depeixe, farinhas de carne e ossos; e/ou alimentos de componentes únicosminerais de acordo com FMV, tais como, por exemplo, carbonatos, fosfatos,sulfatos, propionatos. Aqueles que são da mesma forma adequados são oscereais tais como o trigo, o centeio, a cevada, aveias, milho, painço outriticale; produtos secundários de cereais (subprodutos de moagem), tais comofarelos, farelos de semolina, farelos de semolina do trigo, farinhas alimentaresou artigos de segunda; subprodutos da produção de óleo (farinhas de extração,farinhas de expulsores, bolos); subprodutos da produção de açúcar (melados,cossettes secados, açúcares alimentares, polpas, fécula de batata, glúten demilho, glúten de trigo); subprodutos da indústria de fermentação, grãosutilizados por cervejeiros, levedura, germe de malte, lavagens utilizadas porcervejeiros; e também alimentos animais e outros, tais como o alimento desangue, alimento de peixe, suco de pressão, proteína de batata.
PARTE EXPERIMENTAL
EXEMPLO DE PRODUÇÃO V1
FORMULAÇÃO DE XILANASE
a) Em um concentrado aquoso de xilanase, tendo um conteúdode massa seca de cerca de 20 a 30 % em peso, um pH na faixa de 3,5 a 5,0 e umaatividade de 60000 a 100000 TXU/g, foram dissolvidos 10 a 20 % em peso desulfato de magnésio heptaidrato, com base no concentrado, em 4 a 10 °C.
b) Para a secagem por pulverização e a aglomeração acomposição enzimática produzida sob a) foi pulverizada em um leitofluidizado de laboratório Aeromat tipo MP-I da Niro-Aeromatic, através deum bocal de 2 fluidos pelo processo de pulverização de topo. O cone plásticodo leito fluidizado tinha um diâmetro da placa de distribuição de gás de 110mm e uma placa perfurada tendo 12 % de área superficial aberta. O leitofluidizado foi carregado com um índice de ar de 50 m /hora e temperaturas doar de alimentação de 40 a 100 °C. A temperatura do ar de alimentação foiregulada, de modo que o produto no leito fluidizado mantivesse umatemperatura de aproximadamente 45 °C. O tempo de pulverização foi de 240minutos. O produto foi subseqüentemente esfriado com redemoinho em 50m3/hora de ar de alimentação em 30 °C.
c) A composição enzimática produzida sob b) foi peneirada. Omaterial fino e o material bruto foram separados por peneiração, de modo queuma fração utilizável fosse obtida tendo uma distribuição de tamanhos departículas de 100 μηι a 400 μπι.
Isto produziu um produto com os seguintes dadoscaracterísticos:
COMPOSIÇÃO:
<table>table see original document page 25</column></row><table>
d) Para produzir a formulação enzimática, farelo de semolinade trigo (675,5 g) foi carregado em um misturador de laboratório (Lõdige) ehomogeneizado na temperatura ambiente e em 170 rotações por minuto. Sobestas condições, 21 g da composição enzimática produzida sob c) foramacrescentados ao misturador e misturados por 5 minutos. Depois disso, 3,5 gde óleo de soja foram lentamente adicionados em gotas através de uma pipetae, depois disso, pós-misturados por 30 minutos.
Isto produziu um produto com os seguintes dados característicos:
Composição
<table>table see original document page 25</column></row><table>
EXEMPLO DE PRODUÇÃO V2FORMULAÇÃO DE GLUCANASE
a) Em um concentrado aquoso de β-glucanase, tendo umconteúdo de massa seca de cerca de 20 a 35 % em peso, um pH na faixa de3,5 a 5,0 e uma atividade de 150000 a 400000 TGU/g, foram dissolvidos 10 a20 % em peso de sulfato de magnésio heptaidrato, com base no concentrado,em 4 a IO0C.
b) Para a secagem por pulverização e a aglomeração acomposição enzimática produzida sob a) foi pulverizada pelo processo depulverização de topo através de um bocal de 2 fluidos em um leito fluidizadode laboratório Aeromat tipo MP-I da Niro-Aeromatic. O cone plástico doleito fluidizado tinha um diâmetro da placa de distribuição de gás de 110 mme uma placa perfurada tendo 12 % de área superficial aberta. O leitofluidizado foi carregado com um índice de ar de 50 m3/hora e temperaturas doar de alimentação de 40 a 100 °C. A temperatura do ar de alimentação foicontrolada de uma maneira tal para que o produto no leito fluidizadomantivesse uma temperatura de aproximadamente 45 °C. O tempo depulverização foi de 240 minutos. O produto foi então esfriado a 30 0C comredemoinho em 50 m3/hora de ar de alimentação.
c) A composição enzimática produzida sob b) foi peneirada. Omaterial fino e o material bruto foram separados por peneiração, de modo queuma fração utilizável tendo sido obtida uma distribuição do tamanho departículas de 100 μπι a 400 μηι.
Isto produziu um produto tendo os seguintes dadoscaracterísticos:
COMPOSIÇÃO:
<table>table see original document page 26</column></row><table>d) Para a produção da formulação enzimática, farelo desemolina de trigo (693 g) foi carregado em um misturador de laboratório(Lõdige) e homogeneizado na temperatura ambiente e em 170 rotações porminuto. Sob estas condições, 3,5 g da composição enzimática produzida sob
c) foram colocados no misturador e misturados por 5 minutos. Depois disso,3,5 g de óleo de soja foram lentamente adicionados em gotas através de umapipeta e, depois disso, a pós-mistura é realizada por 30 minutos.
Isto produziu um produto com os seguintes dadoscaracterísticos:
COMPOSIÇÃO:
<table>table see original document page 27</column></row><table>
EXEMPLO DE PRODUÇÃO V3
FORMULAÇÃO DE XILANASE/GLUCANASE
Para a produção de uma formulação enzimática, farelo desemolina de trigo (672 g) foi carregado em um misturador de laboratório(Lõdige) e homogeneizado na temperatura ambiente e em 170 revoluções porminuto. Sob estas condições, 21 g da composição enzimática produzida sob oExemplo de Produção Vl c) e 3,5 g da composição enzimática produzida sobo Exemplo de Produção V2 c) foram adicionados ao misturador e misturadospor 5 minutos. Depois disso, óleo de soja foi lentamente adicionado em gotasatravés de uma pipeta e subseqüentemente pós-misturados por 30 minutos.
Isto produziu um produto com os seguintes dadoscaracterísticos:
COMPOSIÇÃO:
Farelo de semolina de trigo (massa seca) 89,5 % em pesoComposição enzimática [de Vl c)] 3 % em pesoComposição enzimática [de V2 c)] 0,5 % em pesoOleo de soja 0,5 % em peso<table>table see original document page 28</column></row><table>
EXEMPLO DE PRODUÇÃO V4
FORMULAÇÃO DE XILANASE/GLUCANASE
a) Um concentrado aquoso de β-glucanase tendo um conteúdode massa seca de cerca de 20 a 35 % em peso, um pH na faixa de 3,5 a 5,0 euma atividade de 150000 a 400000 TGU/g, foi misturado com umconcentrado aquoso de xilanase tendo um conteúdo de massa seca de cerca de20 a 35 % em peso, um pH na faixa de 3,5 a 5,0 e uma atividade de 60000 a100000 TXU/g na relação de 1:8. Na mistura, 10 a 30 % em peso do sulfatode magnésio heptaidrato, com base no concentrado, foram dissolvidos em 4 a10°C.
Subseqüentemente, o concentrado enzimático obtido sob a) foiainda processado como no Exemplo de Produção Vl nas etapas b) a d).
Isto produziu um produto com os seguintes dadoscaracterísticos:
COMPOSIÇÃO:
<table>table see original document page 28</column></row><table>
EXEMPLO DE TESTE 1
DETERMINAÇÃO DO VALOR DO PÓ
O valor do pó (% com base na quantidade total do produto)das misturas da invenção é determinado com e seu a adição de óleo.
A determinação foi procedida de acordo com o seguinteprocesso:
Três amostras cada, cada uma de 10 ± 0,03 g do sólido sobteste, são escoadas lentamente (aproximadamente 2 a 3 segundos) através deum tubo descendente (comprimento = 60 cm; diâmetro - 3 cm) em umrecipiente (20,2 cm de altura, 19,5 cm de largura, 19,5 cm de comprimento,um tubo de sucção é situado sobre uma parede lateral em uma altura deaproximadamente 13 cm e é montado em um ângulo reto (90°) em relação aotubo descendente. Com o uso de uma bomba de óleo conectada através dotubo de sucção ao recipiente, o pó resultante é separado do recipiente porsucção e coletado sobre um filtro em uma velocidade constante (15 ± 0,5litros/minuto) durante 1 minuto. Para isto, usa-se um filtro de vidro a vácuo(diâmetro de 35 mm, D2, 50 ml) provido de um filtro adequado (por exemploo pré-filtro de fibra de vidro Sartorius, 13 400-3 7-S; diâmetro de 35 mm). Aquantidade de pó removido por sucção é determinada com o uso de umabalança analítica, com relação à quantidade da amostra usada, e expressacomo uma média percentual. De acordo com os valores percentuais do pódeterminados, o comportamento do pó das amostras é descrito como segue:
<table>table see original document page 29</column></row><table>
MATERIAIS USADOS
Pó da xilanase (XEA): atividade: 229300 TXU/g; diâmetromédio das partículas = 171; (20 % em peso de sulfato de magnésioheptaidrato); secado de uma maneira semelhante ao Exemplo de Produção VlFarelo de semolina do trigo (WGK) (Hildebrandmühlen);
diâmetro médio das partículas = 370
Oleo de soja
MISTURA DAS AMOSTRAS:
O WGK é carregado no misturador Lõdige, o pó SD é a eleadicionado e é pré-misturado na temperatura ambiente e 5 minutos, em 170rpm. O óleo de soja é aquecido a aproximadamente 80 °C, lentamenteadicionado em gotas através de uma pipeta fina e pós-misturado por 30minutos. Em cada caso, 1000 g da mistura são preparados. Os valores do pódeterminados para várias misturas e também para XEA pura são resumidos naseguinte tabela:
<table>table see original document page 30</column></row><table>
Uma redução surpreendentemente significativa na tendênciade formação de pó da invenção de misturas contendo óleo da invenção, éobservada.
Além disso, após exame visual e também estudo demicroscopia óptica dos lotes estudados, nenhuma diferença nocomportamento da separação pôde ser encontrada (resultados não mostrados).
EXEMPLO DE TESTE 2DETERMINAÇÃO DA FLUIDEZ
O comportamento do fluxo das formulações enzimáticas dainvenção é determinado por processos conhecidos. Na técnica anterior, váriosprocessos adequados em princípio são descritos [ver Schmitt et al. Part. Part.Syst. Charact. 21 (2004)403-410],
De acordo com a invenção, a determinação é realizada com ouso do testador de cisalhamento do anel de Schulze RST.Ol-pc. A experiênciaé realizada pelo processo ASTM D6773 (Schulze Ring Shear Tester 2002).Os seguintes parâmetros de teste foram usados:
Tempo de conservação da amostra na célula de medição: 0 h
Temperatura: 22°C
Umidade relativa do ar: 70 %
Força de consolidação (carga): σι = 11,18 kPa
Com o uso do processo ASTM D6773, uma fluidez de ffc = 8,8obtida. Assim, o produto tem uma fluidez elevada.
Claims (36)
1. Formulação enzimática sólida, caracterizada pelo fato deque compreende uma mistura de:a) pelo menos uma composição enzimática particulada de pelomenos uma enzima e pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátionmonovalente ou divalente comb) pelo menos um suporte particulado inorgânico ou orgânico,ec) pelo menos um líquido hidrofóbico.
2. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que compreende:a) uma composição enzimática particulada compreendendouma enzima em uma mistura com pelo menos um sal orgânico ou inorgânicode um cátion monovalente ou divalente; oub) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos duas enzimas que sejam diferentes uma da outra em uma misturacom pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente oudivalente; ouc) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra, as duas composições diferindo no fato de queelas compreendem pelo menos uma enzima diferente, as enzimas em cadacomposição estando presentes em uma mistura com pelo menos um salorgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente.
3. Formulação enzimática de acordo com as reivindicações 1ou 2, caracterizada pelo fato de que a relação do diâmetro médio daspartículas do suporte para a composição enzimática situando-se na faixa decerca de 0,125 a 8.
4. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 3,caracterizada pelo fato de que os tamanhos médios das partículas dacomposição enzimática e do suporte independentemente um do outro,situando-se, cada um, na faixa de cerca de 50 a 500 μπι.
5. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a relação demistura da composição enzimática com o suporte situa-se na faixa de cerca de-1:1000 a 1:5 partes em peso.
6. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a fração do líquidohidrofóbico é de 0,1 a 5 % em peso, com base no peso total da formulaçãoenzimática.
7. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a fração de sal nacomposição enzimática situa-se na faixa de 1 a 30 % em peso, com base nopeso total da composição enzimática.
8. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a(s) enzima(s)é(são) selecionada(s) de xilanases, glucanases, celulases, proteases,ceratinases, amilases, e misturas destas.
9. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que a enzima é selecionada de endo-l,4-P-xilanases(EC 3.2.1,8), endo-1,4-p-glucanases (EC 3.2.1.4), e misturas destas.
10. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que tem pelo menosuma outra das seguintes propriedades:a) valor de polvilhamento gravimétrico na faixa de 0,001 a 0,2%b) densidade de massa na faixa de 200 a 700 g/litroc) fluidez ffc (determinada pelo teste de cisalhamento do anelde Schulze) na faixa de 3 a 30.
11. Formulação enzimática de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que compreende umamistura dea) pelo menos uma composição enzimática cujo componenteenzimático é selecionado de xilanases, glucanases e misturas destas em umamistura com sulfato de magnésio, a fração de sulfato de magnésio sendo decerca de 5 a 25 % em peso, com base no peso total da composição enzimáticaseca;b) pelo menos um suporte de farelo de semolina de trigo, arelação da mistura da composição enzimática para o suporte situando-se nafaixa de 1:5 a 1:500; ec) óleo vegetal em uma fração de cerca de 0,1 a 1 % em peso,com base no peso final da formulação enzimática,o tamanho médio das partículas da composição enzimática edo suporte situando-se na faixa de cerca de 150 a 500 μπι, e a fração dexilanase sendo de cerca de 3000 a 30000 TXU/g da formulação, e a fração daglucanase sendo de cerca de 2000 a 20000 TGU/g da formulação.
12. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que compreende uma composição enzimática, cujocomponente enzimático é uma xilanase.
13. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que compreende uma composição enzimática, cujocomponente enzimático é uma glucanase.
14. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que compreende uma composição enzimática, cujocomponente enzimático é uma mistura de xilanase com glucanase.
15. Formulação enzimática de acordo com a reivindicação 11,caracterizada pelo fato de que compreende duas composições enzimáticas dediferentes enzimas, um componente enzimático sendo uma glucanase e ooutro sendo uma xilanase.
16. Processo para produzir uma formulação enzimática sólidacomo definido em uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelofato de que pelo menos uma composição enzimática particuladacompreendendo pelo menos uma enzima e pelo menos um sal orgânico ouinorgânico de um cátion monovalente ou divalente, sendo misturada com pelomenos um suporte particulado inorgânico ou orgânico, e a mistura sendoumedecida com um líquido hidrofóbico.
17. Processo de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de quea) uma composição enzimática particulada compreendendouma enzima em uma mistura com pelo menos um sal orgânico ou inorgânicode um cátion monovalente ou divalente é fornecida; oub) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos duas enzimas que sejam diferentes uma da outra sendo fornecidaem uma mistura com pelo menos um sal orgânico ou inorgânico de um cátionmonovalente ou divalente; ouc) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra sendo fornecidas, as duas composiçõesdiferindo no fato de que elas compreendem pelo menos uma enzima diferente,as enzimas em cada composição estando presentes em uma mistura com pelomenos um sal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente.
18. Processo de acordo com uma das reivindicações 16, 17a)ou 17b), caracterizado pelo fato de que a composição enzimática é obtida porsecagem por pulverização ou por secagem por pulverização e aglomeração deum líquido compreendendo enzimas, no qual pelo menos um sal orgânico ouinorgânico de um cátion monovalente ou divalente é absorvido.
19. Processo de acordo com as reivindicações 16 ou 17c),caracterizado pelo fato de que pelo menos duas composições enzimáticas deenzimas que sejam diferentes uma da outra são obtidas por secagem porpulverização ou por secagem por pulverização e aglomeração de pelo menosdois líquidos diferentes compreendendo as enzimas, em que pelo menos umsal orgânico ou inorgânico de um cátion monovalente ou divalente éabsorvido, ea) cada uma das pelo menos duas composições enzimáticassendo misturada com um suporte particulado inorgânico ou orgânico, oub) um suporte particulado inorgânico ou orgânico sendomisturado com as pelo menos duas composições enzimáticas; ea mistura produzida de acordo com a variante a) ou a varianteb) sendo umedecida com um líquido hidrofóbico.
20. Processo de acordo com uma das reivindicações 16 a 19,caracterizado pelo fato de que o líquido compreendendo enzimas contêm pelomenos uma xilanase, pelo menos uma glucanase, ou uma mistura destas.
21. Processo de acordo com uma das reivindicações 16a 20,caracterizado pelo fato de que a fração de sal na composição enzimática usadasitua-se na faixa de 1 a 30 % em peso, com base no peso total da composiçãoenzimática.
22. Processo de acordo com uma das reivindicações 16 a 21,caracterizado pelo fato de que é feito uso de um suporte e uma composiçãoenzimática, a relação de cujos diâmetros médios das partículas situando-se nafaixa de cerca de 0,125 a 8.
23. Processo de acordo com a reivindicação 22, caracterizadopelo fato de que os tamanhos médios de partícula da composição enzimática edo suporte, independentemente um do outro, situam-se na faixa de cerca de 50a 500 μηι.
24. Processo de acordo com uma das reivindicações 16 a 23,caracterizado pelo fato de que a relação de mistura da composição enzimáticae do suporte é estabelecida na faixa de cerca de 1:1000 a 1:5.
25. Processo de acordo com uma das reivindicações 16 a 24,caracterizado pelo fato de que a fração do líquido hidrofóbico é de 0,1 a 5 %em peso, com base no peso total da formulação enzimática.
26. Processo para produzir uma formulação enzimática sólida,caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos uma enzimaselecionada de xilanases, glucanases e misturas destas,a) pelo menos um líquido contendo enzima sendo secado porpulverização ou secado por pulverização e aglomerado para dar pelo menosuma composição enzimática, cujo componente enzimático é selecionado dexilanases, glucanases e misturas destas, e este componente enzimático estandopresente no líquido em uma mistura com sulfato de magnésio, e a fração desulfato de magnésio sendo de cerca de 5 a 25 % em peso com base no pesototal da composição enzimática seca;b) a composição enzimática resultante sendo misturada com um suporte particulado inorgânico ou orgânico; ec) a mistura de enzima/suporte sendo umedecida com umlíquido hidrofóbico.
27. Processo de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de quea) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma xilanase em uma mistura com sulfato de magnésio, éfornecida; oub) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma glucanase em uma mistura com sulfato de magnésio, éfornecida; ouc) uma composição enzimática particulada compreendendopelo menos uma xilanase e pelo menos uma glucanase em uma mistura comsulfato de magnésio, é fornecida; oud) pelo menos duas composições enzimáticas particuladas quesejam diferentes uma da outra, sendo fornecidas, uma das composiçõescompreendendo pelo menos uma xilanase e a outra das composiçõescompreendendo pelo menos uma glucanase, as enzimas em cada composiçãoestando presentes em uma mistura com sulfato de magnésio.
28. Processo de acordo com as reivindicações 26 ou 27,caracterizado pelo fato de que uma composição enzimática é misturada compelo menos um suporte de farelo de semolina de trigo, a relação de mistura dacomposição enzimática para o suporte situando-se na faixa de 1:5 a 1:1000.
29. Processo de acordo com as reivindicações 26 ou 27,caracterizado pelo fato de que duas composições enzimáticas diferentes sãomisturadas com pelo menos um suporte de farelo de semolina de trigo, arelação de mistura da composição enzimática para o suporte situando-se nafaixa de 1:5 a 1:1000.
30. Processo de acordo com uma das reivindicações 26 a 29,caracterizado pelo fato de que o óleo vegetal é adicionado durante a misturaem uma fração de cerca de 0,1 a 1 % em peso, com base no peso final daformulação enzimática.
31. Processo de acordo com uma das reivindicações 26 a 30,caracterizado pelo fato de que os tamanhos médios das partículas dacomposição enzimática usada e do suporte usado situam-se, cada um,independentemente um do outro, na faixa de cerca de 150 a 500 μιη.
32. Processo de acordo com uma das reivindicações 26 a 31,caracterizado pelo fato de que a fração de xilanase é de cerca de 3000 a 30000TXU/g da formulação, e/ou a fração de glucanase é de cerca de 2000 a 20000TGU/g da formulação.
33. Uso de uma formulação enzimática seca como definida emuma das reivindicações 1 a 15, ou obtida de acordo com uma dasreivindicações 16 a 32, caracterizado pelo fato de ser para produzir um gêneroalimentício, suplemento alimentar ou uma ração.
34. Ração, gênero alimentício ou suplemento alimentar,caracterizados pelo fato de que compreendem uma formulação enzimáticaseca como definida em uma das reivindicações 1 a 15, ou produzida de acordocom uma das reivindicações 16 a 32.
35. Ração, caracterizada pelo fato de que compreende umaformulação enzimática seca como definida em uma das reivindicações 1 a 15,ou preparada de acordo com uma das reivindicações 16 a 32.
36. Ração de acordo com a reivindicação 35, caracterizadapelo fato de que compreende a formulação enzimática em uma fração de cercade 0,001 a 1 % em peso.
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