CN1086918C - 以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法，其中添加剂包含有全部或大部分的发酵液的发酵产物和其它组分，其特征在于，在流化床中发酵液被一步制粒、压缩和干燥，除了产生流化床所需的能量外，还通过机械手段向流化床中引入足够的能量以获得所希望的颗粒直径和所希望的堆积密度。这样做的结果尤其使在单一步骤内连续生产符合诸如赖氨酸、苏氨酸或色氨酸添加剂的工艺要求的颗粒成为可能，该步骤特别使用粗发酵液作为起始物质。

Description

以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法
本发明涉及一种以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法，其中添加剂包含有全部或大部分的发酵液中的发酵产物和其它的组分。
根据动物的需要，动物饲料中被添加特定的氨基酸。到目前为止，用于添加动物饲料的主要是诸如L-赖氨酸、含有78％L-赖氨酸的一氢氯化L-赖氨酸等。由于L-赖氨酸是由发酵过程生产的，为生产它的一氢氯化物，必须首先在精制步骤中将它与粗发酵液中的其它成分分离，然后将其转化为一氢氯化物，然后必须对该化合物进行结晶。在这一过程中会产生作为废物的大量的副产物和制备过程所需的试剂。通常没有必要对动物饲料添加剂进行高程度的提纯，而且，发酵的副产物中通常含有具有营养作用的有价值物质，因而在过去并不缺乏这类的尝试，即免掉精制饲料氨基酸，特别是精制纯的一氢氯化L-赖氨酸这一步，再有就是用更为低廉的办法把粗发酵液转化为固体动物饲料。然而，所有这些尝试都没有产生经济上可行的结果。
事实证明这种培养基的复杂组成有严重的缺点，因为它通常难于干燥，而且干燥后又容易吸湿，实际上没有自由流动性，易于结块，因而不能满足混合进料设备操作的技术要求。最重要的是，赖氨酸的发酵产物在这方面的缺点尤其严重。通过喷雾干燥法简单地将水从粗发酵液中移走会制成一种粉末状的、极易吸湿的浓缩物，它在短期储存后就会结块，因而不能以这种形态用作动物饲料。
为得到能够自由流动并在储存期保持稳定的产品，必须将各种各样的大量的添加物与该浓缩物相混合。然而，这样做的结果是使在很多情况下本来就不多的氨基酸含量变得更少了。举例来说，这种产品在DE-OS 2357 119中有描述，其中浓缩物由发酵培养物制得，可选择性地移走生物量后，再向其中加入添加物。另一种方法是用甲醇沉淀法从浓缩物中将赖氨酸释放出来。DD 139 205，Upr.Mirkoben.Sint.，111-118(1973)，CA105(19)：170542g，DE 30 32 618，US4,327,118和CS 250 851也介绍了这种向其中加入添加物的由发酵方法生产的饲料添加剂。
由EP 0 122 163和US5,133,976可知一种方法，根据这种方法，在维持一种十分特殊的发酵培养条件时，可以得到一种粗发酵液，这种培养液可被干燥制成固体的稳定的产品。然而，这里的L-赖氨酸含量也仅有35-48wt％。从这些公开内容中也可以知道，通过用石蜡油共沸精馏除去水分也能生产出可接受的产品。然而这一过程也是复杂的和费钱的。具有毒性的四氯甲烷也被用于达到这一目的的类似过程中(CS 164 706)。
使用与流化床组合的喷雾干燥器，能够提供一种细碎、多孔的而又是能够自由流动的喷雾干燥颗粒产品，它具有很低的堆积密度，而且还是很容易吸湿。在处理这种产品时会产生相当大量的粉末。
事实证明，在流化床中的层状造粒过程相对来说也是不合适的，因为在这种情况下还是需要大量的添加物(通常超过100wt％)，在DD 268 856中这些物质被连续加入。这些添加物的使用极其重要，它们把水从发酵液中吸附出来以防止颗粒结块，而对于层状造粒过程来说颗粒结块将是十分不利的。
从US4,777,051，EP 0 533 039和EP 0 615 693中可以了解以发酵液为原料的动物饲料添加剂的其它生产方法。
US4,777,051公开了一种喷雾干燥后再进行附加干燥的方法。以所含的总固形物含量为基准，将含有5-95wt％色氨酸或苏氨酸的溶液在初始阶段喷洒，获得了一种半干的颗粒产品，其残存的湿含量大约为10％。然后将潮湿的颗粒产品喷洒在具有多孔底部的输送带式干燥机上并用热空气进行充分的干燥，就得到了一种残存湿含量大约为4wt％的产品。
然后干燥过程在两台不同的设备中分两步进行，总体来说这一过程是昂贵的。
EP 0 533 039也涉及了一种以发酵液为原料的氨基酸动物饲料添加剂的生产方法，其中可直接用喷雾干燥法从发酵液中得到添加剂。为达到这一目的，在一种变化形式中，在进行喷雾干燥前对生物量进行了部分分离。如果得到了十分纯净的发酵液，也就是说，如果发酵液的有机物组分残存量很低，甚至可以在没有生物量和没有附加的输送设备的情况下进行干燥以得到容易处理的颗粒产品。
EP 0 533 039的方法的缺点，一是要有生物量分离步骤，二是喷雾干燥过程主要取决于前面的发酵步骤。这意味着实际上所能处理的培养液的范围相对有限。另一个缺点是得到了一种相对容易吸湿的产品，其堆积密度也相对较低，小于530kg/m3。
通过一个两步的干燥工艺，EP 0 615 693再一次解决了这个问题。
上述文献公开了一种以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法，其中的发酵液，在可选择性地被移走部分组分后被喷雾干燥以得到细小颗粒，其中至少70wt％具有100μm的最大颗粒尺寸，上述细小颗粒在第二个步骤中尺寸增加，所形成的颗粒产品含有至少30wt％的细小颗粒。
干燥-制粒过程除具有两级特征外，它尤其还有这样一个缺点，即用高剪切混合设备进行机械制粒时(优选用该设备增加细小颗粒的尺寸以得到颗粒产品)，这一过程只能分批进行，即不能连续进行。这是因为，在优选使用的艾里希(Eirich)强力混合机中进行的造粒过程会导致固体结块。在实际操作中这一现象十分明显。因而制粒过程经常被中断(一天很多次)，这时用手工来清理艾里希混合机。作为分批操作的结果，自然产生了不希望的产品变化。两级的干燥-制粒过程意味着高投资、高维修费而且耗能，因而这种方法是昂贵的。同时，两级方法是一个劳动密集型过程，因而也是不利的。
鉴于本领域现有技术和本文的讨论，本发明的目的是开发本文开头所述的这样一种过程，即它应是连续操作过程而且处于稳定状态，如果能以一种简单和便宜的方式进行操作的话，该过程应生产出尽量不吸湿和不粘附的产品。同时，如果可能的话，尽管使用“不纯”的发酵液，干燥和制粒应该在一步内完成。此外，本发明的方法应以一种简单的方式生产出具有一致性能的动物饲料添加剂。
这一目的和其它没有详细提到的目的通过开头所述的方法来实现，其特点见于权利要求1中的特征部分。对该过程有利的改进是涉及权利要求1的其它权利要求的主要内容。
基于这样一个事实，即发酵液在流化床中被一步制粒、压缩和干燥，除了产生流化床所需要的能量外，还需要通过机械方法向流化床中引入足够的能量以获得所需的颗粒直径和所需的堆积密度，这尤其使在单一步骤中连续生产颗粒产品形式的动物饲料添加剂成为可能，而这一产品是根据工艺要求，特别是以发酵液浓缩物作为起始产品生产的，该浓缩物由处理发酵液制得。为此，为获得符合工艺要求的产品并不需要加入添加剂。然而并不排除加入添加剂的可能。其它传统的添加剂，如珍珠岩，也可以在不影响本发明特点的情况下被使用。这些附加的添加物优选被限制在低于最终产品的10wt％的范围内，特别是其含量不高于5wt％。根据本发明，这些添加剂也可以以低于1％的量使用。然而在本发明的内容中，最有利也是最希望的还是完全省去添加物。
在使用本发明的方法时，一个突出的特点是流化床制粒-干燥过程可连续进行。令人十分惊奇的是，这样就可以避免现有技术方法的干燥-制粒过程的两级特征，省去了通常用于两级过程第二级(制粒阶段)的艾里希强力混合机特别需要的额外人工清理。
此外，根据本发明的方法，还可能以一种十分有利的方式获得具有高堆积密度的产品，其中颗粒的排出可以以一种分类排出的方式连续进行，而且在稳态操作过程中颗粒的尺寸分布保持不变。
由于所生产的颗粒基本上呈球形，它们具有很高的强度和出色的流动性能。
根据本发明的方法所能得到的产品具有极低的含水量，而且不吸潮。
由于使用了下面所描述的一种设备，连续操作是可能的，在流化床干燥-制粒设备的内壁上或其它部分，如喷嘴、筛板或机械压缩装置上不会出现结块现象。
被优选用于实施本发明方法的流化床制粒-干燥过程是一种凝固液体的方法。产生了一种流化床状态，这意味着固体颗粒在向上的空气或惰性气体流中保持悬浮状态。在这种状态下，固体颗粒彼此分离，因而当液体被进一步喷入床层时，喷入的液滴能够从任何方向接近固体颗粒。此外，在这种状态下，固体颗粒和气流之间的热量和物质交换更为充分。在流化床制粒-干燥的开始阶段必须存在的流化床或颗粒床层，最好由上一轮操作的排出物组成。然而，同样有可能使用与即将喷入到流化床中的发酵液浓缩物不同的物质。如果流化床中的一个悬浮颗粒与发酵液浓缩物的一个喷洒液滴相碰撞，喷洒液滴的液体产物通过扩散在固体物质表面分散。由于与周围气流间的充分的热量和物质交换，液体膜的固化发生得很快，如果起始产品是溶液或悬浮物，固化通过干燥进行，如果喷洒产品是熔融物，固化通过冷却进行。经过多次的喷洒、扩散和固化，颗粒逐渐长大。它是紧密的而且基本上呈球形。
很明显，为产生流化床需要一定的能量输入。如上面所述，通常通过保持流化床处于悬浮状态的空气或惰性气体流输入能量。在本发明的内容中重要的一点是，除了产生流化床所需要的能量外，另外一些能量也通过机械手段引入到流化床中。一种与颗粒生长相反的过程显然是由这种输入引起的。在稳态流化床中，也就是说，当一个干燥的和粒状的起始物质的稳定流化床连续操作时，进料培养液被连续喷入，粒状产品被连续排出，良好的喷洒使流化床中的颗粒呈洋葱状致密生长。由于向流化床中附加输入了机械能，一种不太充分的颗粒生长或者说颗粒直径的平均化得以实现。这种与正常生长过程相反的过程是我们所希望的，它不是基于对颗粒的破坏或者颗粒的有缺陷的生长。在这种情况下，十分令人惊奇的是，与能够发生在任何尺寸的颗粒上的由磨损引起的破坏不同，没有形成另外的粉末，而这些粉末由于结块作用可以形成新的核。此外，附加机械能的输入与在通常情况下发生的颗粒破碎所产生的效果不同，在通常情况下，举例来说，破碎可能在颗粒碰撞时和/或作为颗粒喷洒时温度骤变的结果发生。尽管在引入附加机械能时磨损和机械破碎都可能发生，根据本发明的情况，这种效果看来不会产生不利影响，这甚至有点儿不可预见。
根据本发明，在一个优选的改进方法中，与没有引入附加机械能的流化床制粒-干燥过程相比，我们观察到附加机械能导致了堆积密度的增加和平均颗粒直径的减小。正如上面已经解释过的，必须假设尽管磨损和颗粒破碎都会发生，但附加机械能的引入以表面处理和压缩的方式对生长的颗粒起作用，这是十分有利的。在本发明的范围内，表面处理这个术语实质上是指由磨损引起的颗粒大小变化。
以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法，以下面的方式实施时十分有利，即通过可移动的、共平面的装置将附加能量引入到流化床中。这些装置可以是用于流化床腔内的旋转刀片、叶片、叶面、扁平杆或压缩装置。可以使用机械方法驱动这些刀片、叶片、扁平杆、压缩装置或类似的东西，这样就可以将颗粒连续磨碎，于是流化床的颗粒大小保持在一定尺寸之下。然而使用本领域技术人员已知的其它工具也是可以的，例如它们可以直接用于流化床。由此，旋转螺杆或高剪切混合机的使用是可能的，此时这些工具也可以作用于流化床中的颗粒，同时与这些颗粒相互作用。
本发明步骤的十分有利的结果是产生了一种致密的产品，由于颗粒的连续破碎和磨损，该产品总是低于一定的颗粒尺寸。在这种情况下颗粒尺寸的上限随能量输入而变，而能量的输入基于固体的处理量，它通过例如压缩装置、旋转刀片或旋转螺杆来完成。本发明的方法以下述方式优选操作，即动物饲料添加剂的颗粒尺寸被控制在0.1和1.5mm之间，最好95％的颗粒的尺寸在0.1和1.5mm之间。此外，如果动物饲料添加剂颗粒的大小被控制在95％的颗粒的尺寸都在0.3和1.3mm之间将是十分有利的。在本发明方法的一个更为有利的变化形式中，如果95％的颗粒尺寸在0.5和1.2mm之间是优选的。
如前所述，根据本发明的方法，以单一步骤、在单一设备中使用发酵液(该培养液可能被提浓、部分或全部除去生物量或者处于初始状态)，这样做的结果是产生了一种具有优良堆积密度的产品。动物饲料添加剂的堆积密度被优选控制为＞600kg/m3。在一个更为有利的改进方法中，本发明以下述方法实施，即动物饲料添加剂的堆积密度在单一步骤中被控制为＞700kg/m3。
另外，通过本发明的方法可以得到具有出色的颗粒产品抗磨损性的动物饲料添加剂。通过以合适的方式实施该方法，很容易将动物饲料添加剂的抗磨损性控制在磨损值＜1.0wt％的范围内。更为优选的是，本发明的方法以下述方式实施，即动物饲料添加剂的抗磨损性被控制为磨损值在0和0.3wt％之间。
在获得这种以发酵液为原料的有利的动物饲料添加剂时，每吨颗粒产品的附加机械能输入量优选为8至20kWh/t。机械能的附加输入被定义为每吨颗粒产品的单位能量输入，它最优选是在12和16kWh/t之间。
如前所述，能够根据本发明的方法得到的动物饲料添加剂可通过将发酵液喷入流化床制粒-干燥设备中得到，其中待喷洒的发酵液可以被浓缩，部分或全部除去生物量或处于初始状态即不对其进行处理。根据本发明，发酵液或同样用于喷洒的浓缩液由已知的方法获得。根据本发明，适用于作为动物饲料添加剂的原料的发酵液特别含有一种药物产品或含有作为发酵产品的氨基酸，其中特别优选的药物产品是金霉素，特别优选的氨基酸是赖氨酸、苏氨酸或色氨酸。根据本发明，层状的颗粒产品可以很好地由上述产品制得。L-赖氨酸是最优选的。
根据本发明所能得到的以发酵液为原料的动物饲料添加剂，举例来说，如果是氨基酸添加剂的话，其干物质组成如下：
游离的添加氨基酸             40-90wt％
蛋白质                       最高0.5-20wt％
少于8个碳原子的羧酸          最高13wt％
总糖                         最高10wt％
脂肪和油                     最高6wt％
矿物质                       最高3-30wt％
这种产品有利地含有发酵液中的所有成分。
根据本发明，所获得的动物饲料添加剂的组成优选处于下述范围之内：
蛋白质                       10-16wt％
少于8个碳原子的羧酸          最高8wt％
总糖                         2-10wt％
矿物质                       5-25wt％
能够根据本发明得到的产品通常含有残余水的量是大约0.1wt％。然而为防止结块，水含量不应超过5wt％，最高不应超过10wt％。
蛋白质含量由如下方法确定：由总氮含量减去无机氮含量再减去游离氨基酸的氮含量，将所得数值乘以6.25((总N％-无机N％-ASN％)×6.25)。总氮含量由Kjeldahl消化法测定(标准方法)，无机氮含量(不包括铵含量)举例来说，由比色法、滴定法或电位测定法测定，游离氨基酸的氮含量由测定游离氨基酸的量得到(氨基酸分析仪(ASA))，然后计算N含量。所有的无机阳离子和阴离子都被看作矿物质。
能够根据本发明得到的颗粒产品的蛋白质含量通常在0.5和20wt％之间，根据本发明，蛋白质还被用于增加颗粒产品的稳定性。由于这个原因，下限要确定在0.5wt％，具有更高蛋白质含量即含量在8和18wt％之间的颗粒产品是更优选的，最优选是高于10wt％的含量。
能够根据本发明得到的添加剂通常含有达到20wt％的发酵生物量。
例如，在用大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)BK IIM B-3996生产L-苏氨酸时，氨基酸的含量最高可以达到干物质的90wt％，这种情况主要是由于相对简单的培养基造成的。
在用谷氨酸棒杆菌(corynebacterium glutamicum)或大肠埃希氏杆菌K12衍生物生产赖氨酸或色氨酸时，氨基酸含量通常较低；特别是当产物为色氨酸时，目前由发酵所得的70wt％的最大含量是典型的。
能够根据本发明得到的添加剂优选为主要只含有一种组分，尤其是氨基酸，作为活性物质。然后这种添加剂可以根据其活性物质含量被计量后广泛地加入到任何进料或预混合料中。然而在所定义的进料混合物中，多种成分，尤其是各种氨基酸彼此之间以一定的比例存在也是有利的，这样只用一种添加剂就完成了所希望的加浓。所述活性物质的比率的获得，举例来说，可以通过将多种发酵液或添加剂相混合来实现，也可以通过有利地计量加入相对少量的纯活性物质，如氨基酸，来实现。除了单独的活性物质或者许多已确定的活性物质或者控制在添加剂中的加入量的物质之外，其它不能确定的活性物质或不适于作添加剂的活性物质在添加剂中要尽量地少。
所使用的发酵液的固含量通常是在7.5至26wt％之间。当氨基酸为活性物质时，其含量为1至20wt％之间。对于氨基酸，下述发酵过程是十分有利的，即当发酵结束时氨基酸至少占干物质的40wt％。至少在发酵结束时含有有限量的糖的发酵过程也是有利的，但最好是长于至少30％的发酵期间内，也就是说，发酵液中的可利用糖的浓度被控制在或被减少至最高为0.3wt％。
用于氨基酸添加剂的发酵液优选以下述方法生产：将至少产生一种氨基酸的微生物在发酵培养基中培养，培养基中含有至少一种碳源，至少一种氮源，还含有矿物盐和微量元素，发酵以下述方式进行操作，即在发酵结束时得到的粗发酵液中的可利用糖含量最高为4g/l，特别是固含量为7.5至26wt％，氨基酸含量为1至20wt％，优选是4至10.5wt％，糖含量最高为2.6wt％。
使用合适的微生物，发酵液以下述方式优选地培养，即在发酵液的干物质中，最多含有15wt％的蛋白质，尤其是至少40wt％的氨基酸，最多含有8wt％的少于8个碳原子的羧酸，最多含有10wt％的总糖，最多含有5wt％的脂肪和油以及最多含有5至30wt％的矿物质。当发酵即将结束时，可利用糖的含量被调整至最高不超过1g/l，也就是说，没有糖的加入，而且只有当糖含量达到或低于该值时发酵过程才会被终止。
为提高干物质中的氨基酸含量，或者为将干物质规范至一个特定的氨基酸含量，或者为降低干物质中的蛋白质含量，生物量和其它可选择的物质可以通过机械分离法移走，同时保留发酵液中的大部分剩余组分，优选是在发酵结束后进行。
如果不需要分离生物量，发酵应优选以下述方式进行，即尽可能少地生产生物量，在发酵结束时所加入的额外物质应尽可能多地被消耗掉。举例来说，这样一个发酵过程可见于DE-A 41 30 867中实施例3的描述。发酵以下述方式进行是有利的：即在至少长于30％，优选长于70％的发酵期间内，发酵液中可利用糖的浓度最高为0.3wt％。
所使用的生产氨基酸的微生物优选为生产赖氨酸的棒状杆菌属或短杆菌属的适当变种，例如在German Collection for Microorganisms保存并能从中得到的DSM 5715菌株。
所使用的碳源优选是淀粉水解物(葡萄糖)或蔗糖。一少部分也可能来源于甜菜或甘蔗糖蜜。
这一比例不应超过总碳源的5wt％(＝在总碳源中有10wt％的糖蜜)。
对于苏氨酸和色氨酸，使用大肠埃希氏杆菌的恰当的变种对于苏氨酸是优选的，或者使用BK IIM B-3996菌种(FR-A 2 640 640)。
除了氨水和硫酸铵外，氮源是指含有蛋白质的水解物的物质，如玉米谷蛋白、大豆粉或前一批操作的生物量，或者例如玉米浸液或鱼蛋白胨。
发酵温度在30和40℃之间是优选的，发酵培养基的pH值在6.0和8.0之间。发酵时间通常最多为100小时。
在发酵结束后，可以用加热法或其它方法将微生物杀死，例如加入诸如硫酸之类的无机酸。
然后可以选择性地用已知的方法(部分地)分离生物量，如分离、倾析、分离和倾析的结合、超滤或微滤。
然后用已知的方法将发酵液浓缩成为一种预浓缩物，其固含量在30至60wt％之间，例如使用薄膜蒸发器或降膜蒸发器。然后将上面所说的预浓缩物象发酵液一样直接用于本发明的流化床制粒-干燥方法。
到此为止，根据本发明，就氨基酸含量而言，希望使动物饲料标准化，举例来说，这可以通过对剩余生物量的量的恰当选择和/或预浓缩物和/或发酵液的适当混合来实现。因此，为达到标准化，不含生物量或生物量降低了的培养液也可以与初始培养液相混合。另外一种可能性是加入少量符合饲料法规的添加剂，如麦麸、玉米粉或珍珠岩。
能够根据本发明的方法得到的动物饲料添加剂，即加工产品，可用于添加或生产动物饲料或者动物饲料的预混合物。
下面描述了一种特别适用于本发明方法的设备。它是一种用于生产以发酵液为原料的动物饲料添加剂的设备，它有一个装备有干燥腔的流化床制粒-干燥机，在干燥腔中有向上流动的热空气，在干燥腔中装备有气体分布器，在操作时，干燥产品在气体分布器平板上部的流化床中处于流化状态，该设备的特征在于，在流化床区域至少独立地装备有一台可调节的装置用于将附加的机械能引入流化床中。
在一个优选的实施方案中，可调节的装置是指以机械或电能方式操作的压缩装置，它装配有旋转表面、叶片或刀片。这种可调节的装置必须以下述方式装配，即它能够与形成流化床的颗粒的表面相作用。在流化床的操作过程中(有输入的空气流)，颗粒能够与可调节的装置接触就足够了。然而，如果可调节装置的旋转表面、叶片或刀片完全浸没于流化床中是优选的。在这种状态下，通过可调节的装置获得了一种十分有利的单位能量输入。
根据附图和所提供的用于解释的实施方案，在下面对本发明进行了详细的讨论。附图中：
图1  一台流化床干燥-制粒设备的截面示意图。
图2  图1中“A”部分的详细的放大的截面图。
图3  沿图2B-B线所观察到的截面。
在图1中，标注1是指流床化制粒-干燥设备。上述设备具有一个流化床腔2，它用于接收流化床3中的颗粒3。在显示的实施例中，流化床腔2是一个圆柱形的干燥腔，通过筛板6热空气流由干燥腔向上流动。在圆形的气体分布器平板6的上部，在本实施例中显示的由颗粒形成的流化床区域中，干燥产品3处于流化状态。标注7是指一个由两部分组成的喷嘴，它在侧面与干燥器壁相连接。从这个部位，起始物质(发酵液)被直接喷入流化床中。由发动机M驱动的可调节的压缩装置的结构详见图2和图3。在图1中可以识别出叶片头5，它完全浸没于流化床3中。一个分级管8在筛板6的下部与流化床腔2相连，它的功能是输入分级空气和通过排出阀9将产品排出。最后，在流化床制粒-干燥设备1中还有一个粉尘排出单元。这样所产生的细粉尘与空气一道从干燥机1排出，在外部的旋风分离器进行分离后，这些粉尘又可通过粉尘循环装置回到流化床中。
图1中的A部分，即叶片头5的详细结构可很好地由图2显示。在一个可旋转的轴上四个平板彼此之间呈十字形排列，该轴以可以调节的方式与发动机M相连。
所示设备以下述方式操作。通过由两部分组成的喷嘴，浓缩的或粗的、未浓缩的发酵液被喷入流化床中，以空气或其它气体或气体混合物作为推动气体。流化床在稳态下操作，这样在制粒机刚开始启动时流化床中必须填充有适当的起始物质。当用热空气使这种物质流态化以及隔热的干燥腔被加热后，就能够喷入所希望的发酵液或通过浓缩由其制得的浓缩液了。流化床以稳态操作，当干燥和粒状的起始物质所形成的大致稳定的流化床连续操作时情况尤其是这样，进料培养液被连续喷入，颗粒产品通过分级管和排出阀被连续移走或排出。精制培养液的喷入导致流化床的颗粒上的洋葱状的致密生长。
流化床中颗粒的连续压缩通过压缩装置实现，结果是使颗粒保持在预先设定的颗粒密度以上。同样，颗粒的上限随以固体处理量为基准的压缩装置的能量输入而变。由下部进入床层的分级空气流所产生的分级作用保证了只有比所希望的颗粒尺寸即大约500μm大的颗粒才能被排出。因而压缩装置与分级装置的结合产生了一种具有很窄的颗粒尺寸分布和很高的堆积密度的最终产品。在排出时，最终产品在空气流中短暂冷却后，经过一个粗粒控制筛就可以直接装袋。发酵液和发酵浓缩物的制备
将16760kg含有如下成分的无菌溶液加入到带有搅拌和通气系统的50m3发酵容器中：
水 15600kg
糖蜜 100kg
蔗糖 220kg
玉米浸出液 250kg
硫酸铵 570kg
矿物质和微量元素 20kg
然后用氨水将其pH值调为6.9。
将在另一个发酵容器中培养的3200kg的谷氨酸棒杆菌的接种液加入到上述溶液中。
在48小时内，将33至35℃的蔗糖和硫酸铵的灭菌溶液计量加入。
在整个发酵过程中，用氨水将pH值保持在6.5和7.0之间。通气速率被控制在0.5至0.7vvm。
在50m3发酵罐中，用于该发酵过程的全部培养基的组成量如下表所示：
水 20400kg
糖蜜 400kg
蔗糖 8900kg
玉米浸出液 290kg
硫酸铵 1220kg
氨水，25％ 2220kg
矿物质和微量元素 65kg
当发酵结束时，所得大约33.5吨的粗发酵液，其中的固体含量是大约6000kg，L-赖氨酸含量是大约2900kg至3200kg。
发酵液在一个降膜蒸发器中被减压浓缩至固含量约为50wt％。
将该浓缩液喷洒为颗粒被描述于实施例1至4。
对于本发明的方法，任何其它发酵液或由其制成的浓缩液当然也是可以使用的。描述于欧洲专利EP 0 533 039和欧洲专利申请EP 0 532 867和EP 0 615 693的发酵液将通过实施例提及。
实施例1：
起始物质是根据上述的生产Biolys 60的标准配方流水生产的发酵液浓缩物。该浓缩液的水含量是大约53％，L-赖氨酸含量是大约24％，糖含量大约是1％，生物量的含量大约是10％，余下的物质是其它的发酵副产物和矿物质。
将30kg Biolys 60颗粒作为起始填充物加入到流化床制粒-干燥设备中，该设备中装备有一个直径大约为400mm的分布器平板和一个直径为150mm的结合于流化床中的双叶压缩装置。压缩装置以20m/s的圆周速率操作。大约210℃的热空气作为干燥和流态化介质穿过流化床，具有上述组成的赖氨酸发酵浓缩液通过一个由两部分组成的喷嘴以大约60kg/h的速率被连续喷入。在大约4-5小时后，达到了稳定状态，这时可以将具有下列产品参数的颗粒产品连续排出。
在稳态下所得到的Biolys颗粒产品的产品参数：
湿含量：      大约3％
堆积密度：    690kg/m3
摇实密度：    710kg/m3
颗粒尺寸分布：10％＜900μm
              50％＜1200μm
              90％＜1550μm
磨损值*：    0.2％
颗粒的抗碎性：2.5-7N
*Erweka Friabilator，50g，20min，20rpm，400μm筛孔实施例2：
制粒的起始物质是根据上述的生产Biolys 60的标准配方流水生产的发酵液浓缩物。该浓缩液的水含量是大约51％，L-赖氨酸含量是大约26％，糖含量大约是1％，生物量的含量大约是10％，余下的物质是其它的发酵副产物和矿物质。
将40kg Biolys 60颗粒产品作为起始填充物加入到流化床制粒-干燥设备中，该设备中装备有一个直径为400mm的分布器平板和一个有5.5kW驱动力的结合于流化床中的压缩装置。该四叶压缩装置以31m/s的圆周速率操作。由压缩装置输入到流化床中的能量是490W。大约220℃的热空气作为干燥和流态化介质穿过流化床，具有上述组成的赖氨酸发酵浓缩液通过一个由两部分组成的喷嘴被连续喷入。在稳态下，具有下列产品参数的颗粒产品以大约37kg/h的速率被连续生产并排出。
在稳态下所得到的Biolys颗粒产品的产品参数：
湿含量：      1.0％
堆积密度：    737kg/m3
摇实密度：    756kg/m3
颗粒尺寸分布：10％＜390μm
              50％＜600μm
              90％＜980μm
              95％＜1120μm
磨损值*：    0.04％
*Erweka Friabilator，50g，20min，20rpm，45μm筛孔
实施例3：
用于制粒的起始物质是根据上述的生产Biolys 60的配方生产的发酵液浓缩物。该浓缩液的水含量是大约54％，L-赖氨酸含量是大约24％，糖含量大约是1％，生物量的含量大约是10％，余下的物质是其它的发酵副产物和矿物质。
具有一个400mm分布器平板和组合的四叶压缩装置的流化床制粒-干燥设备中，压缩装置以31m/s的圆周速率和490W的能量输入操作，大约250℃的热空气作为干燥和流态化介质穿过该设备。具有上述组成的赖氨酸发酵浓缩液通过一个由两部分组成的喷嘴被喷入。在稳态下，具有下列产品参数的颗粒产品以大约47kg/h的速率被连续生产并排出。
在稳态下所得到的Biolys颗粒产品的产品参数：
湿含量：      1.3％
堆积密度：    718kg/m3
摇实密度：    747kg/m3
颗粒尺寸分布：10％＜830μm
              50％＜1090μm
              90％＜1360μm
磨损值*：    0.14％
*Erweka Friabilator，50g，20min，20rpm，45μm筛孔实施例4：
用于制粒的起始物质是根据上述的生产Biolys 60的配方生产的发酵液浓缩物与作为标定试剂的蔗糖的混合物。将结晶状的蔗糖混入浓缩液中，搅拌该混合物直到蔗糖完全溶解。该浓缩液的水含量是50％，L-赖氨酸含量是24％，糖再加上蔗糖的含量大约是2.7％，生物量的含量大约是10％，余下的物质是其它的发酵副产物和矿物质。
具有一个400mm分布器平板和组合的四叶压缩装置的流化床制粒-干燥设备中，压缩装置以31m/s的圆周速率和490W的能量输入操作，大约220℃的热空气作为干燥和流态化介质穿过该设备。具有上述组成的赖氨酸发酵浓缩液通过一个由两部分组成的喷嘴被喷入。在稳态下，具有下列产品参数的颗粒产品以大约38kg/h的速率被连续生产并排出。
在稳态下所得到的Biolys颗粒产品的产品参数：
湿含量：      1.3％
堆积密度：    725kg/m3
摇实密度：    749kg/m3
颗粒尺寸分布：10％＜420μm
              50％＜640μm
              90％＜1000μm
磨损值*：    0.10％
*Erweka Friabilator，50g，20min，20rpm，45μm筛孔
实施例5：
用于制粒的起始物质是根据欧洲专利申请EP 0 615 693的实施例2的发酵液浓缩物。该浓缩液的水含量大约是53％。制粒后，确定了如下组分：
L-赖氨酸 52wt.％
其它α-氨基酸 3wt.％
蛋白质 9wt.％
少于8个碳原子的羧酸 7wt.％
糖 2wt.％
脂肪和油 3wt.％
矿物质 21wt.％
水 1.3wt.％
将40kg颗粒产品作为起始填充物加入到流化床制粒-干燥设备中，该设备中装备有一个直径为400mm的分布器平板和一个有5.5kW驱动力的结合于流化床中的压缩装置。四叶压缩装置以31m/s的圆周速率操作。由压缩装置输入到流化床中的能量是490W。大约220℃的热空气作为干燥和流态化介质穿过流化床，具有上述组成的赖氨酸发酵浓缩液通过一个由两部分组成的喷嘴被连续喷入。在稳态下，具有下列产品参数的颗粒产品以大约35kg/h的速率被连续生产并排出。
在稳态下所得的Biolys颗粒产品的产品参数：
湿含量：      1.3％
堆积密度：    729kg/m3
摇实密度：    756kg/m3
颗粒尺寸分布：10％＜550μm
              50％＜740μm
              90％＜990μm
磨损值*：    0.15％
*Erweka Friabilator，50g，20min，20rpm，45μm筛孔

Claims (11)

1.一种以发酵液为原料的动物饲料添加剂的生产方法，其中添加剂包含有全部或大部分的发酵液中的发酵产物和其它组分，其特征在于，在流化床中发酵液被一步制粒、压缩和干燥，除了产生流化床所需的能量外，还通过机械手段向流化床中引入足够的能量以获得所希望的颗粒直径和所希望的堆积密度。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，每吨颗粒产品的附加机械能输入量为8至20kwh/t，与没有引入附加机械能的流化床制粒-干燥过程相比，附加机械能导致堆积密度的增加和平均颗粒直径的减小。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，附加引入的机械能以表面处理和压缩的方式作用于生长着的颗粒。
4.根据上述权利要求中的任一项的方法，其特征在于，附加的能量由可移动的旋转叶片、叶面或扁平杆输入。
5.根据上述权利要求中的任一项的方法，其特征在于，动物饲料添加剂的平均颗粒尺寸被控制在0.1和1.5mm之间。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，动物饲料添加剂颗粒的尺寸以下述方式控制，即95％的颗粒的尺寸在0.1和1.5mm之间。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，95％的颗粒的尺寸在0.3和1.2mm之间。
8.根据上述权利要求中的任一项的方法，其特征在于，动物饲料添加剂的堆积密度被控制在大于600kg/m3。
9.根据权利要求6的方法，其特征在于，动物饲料添加剂的堆积密度被控制在大于700kg/m3。
10.根据上述权利要求中的任一项的方法，其特征在于，动物饲料添加剂的抗磨损性能被控制在磨损值小于1.0wt％的范围内。
11.根据权利要求8的方法，其特征在于，动物饲料添加剂的抗磨损性能被控制在磨损值为0和0.3wt％之间。
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