CN1303895C - 含饲料酶的粒化物 - Google Patents

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Abstract

公开了一种制备含酶粒化物的方法，其中，将水性含酶液体与固体载体和任选的添加剂配料混合，机械加工成颗粒，干燥后接着用聚乙二醇涂布。所述固体载体优选基本上由可食碳水化合物聚合物构成。可被进一步掺入所述颗粒的配方的添加剂配料是形成凝胶的或缓慢溶解的化合物(例如聚乙烯醇)、含二价阳离子的水溶性无机盐和海藻糖。该酶粒化物适合动物饲料组合物的生产，即，通过将饲料配料与该粒化物混合、用蒸汽处理并造粒。该组合物表现出在造粒过程中和贮存过程中改善的酶稳定性。同时，所述颗粒的溶出时间很短，所以动物对酶的生物利用率得以改善了。

Description

含饲料酶的粒化物
本发明涉及将酶(优选为饲料酶)配制入粒化物中。这些(可食)粒化物就可被用于动物饲料中。
动物饲料代表饲养牲畜和其它动物中承担的最大费用之一。各种酶在动物(例如牲畜)饲料中的应用已成为几乎普遍的习惯做法。这些酶常常是通过在工业酶生产商操作的大规模发酵罐中培养微生物而生产的。在发酵结束时，形成的“发酵液”通常经历一系列的过滤步骤而分离生物量(微生物)与所需的酶(于溶液中)。接着将酶溶液浓缩并作为液态(通常在添加了各种稳定剂之后)制剂加工或加工成干制剂。
液态酶制剂和干酶制剂在商业规模上应用于饲料工业。液态酶制剂可被添加到造粒后的饲料中以避免造粒过程中会出现的酶的热灭活作用。然而，最终饲料制品中酶的量通常很少，这就使得难于实现酶在饲料中均匀的分布，而液体则是众所周知比干组分更难均匀地混合入饲料中。此外，还需要特定的(昂贵的)装置将液体加到造粒后的饲料中，这在大多数饲料加工厂是目前不能达到的(由于额外的成本)。
干酶制剂可被添加到造粒前的饲料中，于是经受造粒过程中的热灭活。饲料工业中优选的生产方案包括蒸汽造粒，其中，饲料在造粒前经历蒸汽喷射(一道被称为调制的工序)。在后续的造粒步骤中，饲料被压过模子，形成的条被切割成不同长度的适当颗粒。就在造粒前，湿含量一般在13～16％之间。在该调制过程中，温度可能升到60～95℃。高湿含量和高温的结合效果对大多数酶有害。这些缺点也在其它类型的热机械处理(例如挤出和膨胀)中遇到。
为了克服这些问题，EP-A-0,257,996启示了，饲料加工中酶的稳定性可通过这样而增大：制备酶“ 预混合物”[其中，将含酶溶液吸收到基于谷物的载体(包括面粉)上]，接着，将该预混合物造粒并干燥。然而，这些基于面粉的预混合物不适合加工(面团状的预混合物)成粒化物的更和缓的方法(例如低压挤出或高剪切粒化)，这是因为基于面粉的预混合物的粘性。
各家酶生产商已开发了供选择的加工制剂方法以改善造粒和贮存过程中干酶产品的稳定性。
EP-A-0,569,468涉及包含含酶粒化物的制品，所述粒化物被涂布了据说可改善对造粒条件的抗性的高熔点蜡或脂肪。该粒化物是通过将干无机(例如硫酸钠)载体与酶溶液在高剪切制粒机中混合而制备的。由于脂肪涂布的缘故，该粒化物的溶出时间长(约为一小时)。因此，动物对酶的生物利用率降低了。此外，所述粒化物具有宽粒径分布。这致使难于获得涂布后均匀分布的酶浓度，因为与大粒子相比，小粒子吸收较高的量的被膜剂。EP-A-0,569,468进一步启示了：所述涂覆就造粒稳定性而言的任何有益效果对于涂布的粒化物(在该情况下，它基于硫酸钠载体)类别来说是专一的。但是，这些(硫酸钠)载体的吸收能力比面粉这样的载体小得多，如果希望生产更浓缩的含酶粒化物就不希望是这样。
WO97/39116公开了包含预形成的颗粒(它能吸收至少5％的水)的制品。但是，应用这些制品，只有在强力混合下才能实现令人满意的溶解速度。所以，这样的制品可能在洗涤剂领域中有效，但在动物的肠道中无效。
WO98/54980公开了包含可食碳水化合物(它优选是淀粉)的含酶颗粒。虽然这些制品易溶于水(所以保证良好的生物利用率)，但是这些基于淀粉的粒化物的造粒稳定性小于上述脂肪涂布的粒化物所获得的那些。
GB 2 167 758公开了适用于洗涤剂的具有改进的强度和崩解性能的含酶颗粒。该颗粒是通过将一种酶与一种呈碎片或浆状物形式的细的合成纤维材料一起造粒而获得的。所得颗粒可以用一种可熔的蜡质材料涂布并且可以被染色。
WO98/55599阐述了，廉价生产的高浓缩植酸酶组合物表现出稳定性的提高(尤其在制备动物饲料(颗粒)的造粒过程中)。但是，这些组合物的造粒稳定性还是达不到上述脂肪涂布的粒化物所获得的稳定性。
所以，仍需要应用于动物饲料中的稳定的酶制剂，该酶制剂可廉价生产，结合了令人满意的造粒稳定性和动物对酶良好的生物利用率，并且具有最佳贮存稳定性。
本发明提供了一种制备适用于动物饲料的含酶粒化物的方法，该方法包括：以适当的相对量加工酶、固体载体、任选的添加剂和水从而获得含酶颗粒，干燥该颗粒，再用聚乙二醇(PEG)涂布干燥后的颗粒，所述PEG的分子量在4,000～20,000道尔顿的范围内。
用这种聚乙二醇涂布颗粒的优点是：首先，该涂布提供了抗粉尘形成的有效保护。此外，聚乙二醇涂层是水溶性的。虽然涂布的颗粒与同样的未涂布的颗粒相比溶出时间延长了，但它仍比用脂肪类涂料涂布的颗粒的溶出时间短得多(20倍)。短溶出时间显著改善了动物对酶的生物利用率。最后，聚乙二醇涂料确实提供了良好的颗粒造粒稳定性。意外地，聚乙烯涂料提供了抗蒸汽和水的良好的保护作用(虽然该涂料是水溶性的)。
用于涂布所述颗粒的聚乙二醇具有至少4,000道尔顿的(平均)分子量。更优选是具有6,000～20,000道尔顿的分子量的聚乙二醇，因为这样的聚乙二醇熔化温度约为60℃。
本说明书中应用的百分数表示重量百分数，并且基于最终干粒化物(终产品)的重量(除非另外说明)。
聚乙二醇涂料优选以颗粒重量的1～20％、更优选5～15％、最优选以大约8～12％涂布。
在本发明一个优选的实施方案中，在用于涂布所述颗粒之前，将聚乙二醇以50％(w/w)的浓度溶于水。
还可将另外的涂料涂到所述粒化物上而给出另外的(例如有利的)特性或性能，例如低粉尘含量、颜色、保护酶免受周围环境的影响、一种颗粒中不同的酶活性或其组合。该颗粒可被进一步涂布脂肪、蜡、聚合物、盐、油膏和/或软膏或者包含(第二种)酶的涂料(例如液体)或其组合。应懂得，如果需要的话，可涂布数层(不同的)涂层。
用于制备本发明的颗粒的固体载体是可被压紧成颗粒的粉末。被应用的固体载体平均粒径优选在5～20μm范围内。
在本发明一个优选的实施方案中，所述固体载体基本上由可食碳水化合物聚合物构成。应用可食碳水化合物聚合物的许多优点给出于专利申请WO98/54980中。
可食碳水化合物聚合物是能被用作饲料添加剂的碳水化合物聚合物。应当这样选择可食碳水化合物聚合物：它可被喂食所述饲料的动物食用，而且优选是可消化的。该聚合物优选包含己糖聚合物单元，更优选包含葡萄糖聚合物单元。最优选的是，该碳水化合物聚合物包含α-D-吡喃型葡萄糖单元、直链淀粉(线型(1→4)α-D-葡聚糖聚合物)和/或支链淀粉(具有α-D-(1→4)和α-D-(1→6)键的支化D-葡聚糖)。淀粉是优选的碳水化合物聚合物。可代替淀粉的或者除淀粉之外还可应用的其它合适的含己糖聚合物包括：α-葡聚糖、β-葡聚糖、果胶(例如原果胶)和糖原。这些碳水化合物聚合物的衍生物(例如它们的醚和/或酯)也是预期的。最好避免糊化淀粉，所以它可能不存在。合适的碳水化合物聚合物是水不溶性的。
在本文描述的实施例中，应用了玉米淀粉、马铃薯淀粉和大米淀粉。不过，同样可应用得自其它(例如植物，诸如蔬菜或作物)来源的淀粉，所述其它来源例如有：木薯(tapioca)、木薯(cassava)、小麦、玉米、西米、黑麦、燕麦、大麦、甘薯、高粱或竹芋。类似地，在本发明中可应用天然淀粉或改性淀粉(例如糊精)。优选地，所述碳水化合物(例如淀粉)包含很少或不含蛋白质，优选少于5％(w/w)，更优选少于2％(w/w)，最优选少于1％(w/w)。
在本发明的其它实施方案中，可将一种或多种另外的组分掺入所述粒化物中，例如作为加工助剂和/或为了进一步改善该粒化物的造粒稳定性和/或贮存稳定性。下文讨论了一些这样的添加剂。
在本发明的一个实施方案中，所述添加剂包括水溶性无机盐(例如EP-A-0,758,018中建议的那些)。优选地，所述颗粒包含至少0.1％水溶性无机盐，该无机盐包含二价阳离子，更优选是锌。最优选地，该无机盐是硫酸锌。终产品优选包含500～1,500mg Zn/kg终产品，更优选700～1,300mg Zn/kg终产品，最优选900～1,100mg Zn/kg终产品。
二价阳离子是优选的，因为它们提供最好的贮存和加工稳定性。硫酸根是优选的阴离子，因为它提供最佳干燥产率。所述盐可呈固体形式被添加(到例如混合物中)。也可在和固体载体混合前将所述盐溶于水或含酶液体中。
可通过将疏水性的、形成凝胶的或缓慢溶解的化合物掺入所述制品中而达到造粒稳定性的进一步改善。这些可通过将至少0.1％、优选至少0.5％、更优选至少1％所需的化合物(w/w，基于水和固体载体配料的重量)添加到要加工成颗粒的混合物中而提供。合适的物质包括：衍生的纤维素，例如HPMC(羟丙基甲基纤维素)、CMC(羧甲基纤维素)、HEC(羟乙基纤维素)、聚乙烯醇(PVA)；和/或食用油。食用油(例如豆油或低芥酸菜子油)可作为加工助剂被添加(例如添加到要粒化的混合物中)。
在本发明的又一个实施方案中，所述制品包含海藻糖。优选地，海藻糖以0.1～2.5％(w/w终产品)的浓度、更优选以0.25～1％的浓度、最优选以0.4～0.5％的浓度被应用。
在本发明的方法中，酶和水优选作为含酶(优选为水性)液体(例如溶液或浆状物，它得自或源自微生物发酵过程)提供。该发酵过程通常应是一个生产酶的过程。该发酵过程可形成一种发酵液，它包含微生物(它生产所需的酶)和水溶液。该水溶液一旦与微生物分离(例如通过过滤)就可成为应用于本发明的含酶含水液体。所以，在优选的实施方案中，该含酶含水液体是滤液。通常，酶将呈活性形式。优选地，所述液体呈浓缩形式(例如超滤液(UF))，它能允许生产具有所需活性水平的粒化物。
可被吸收到载体上的含酶液体的量(因此也就是酶的量)常常通过能被吸收的水量限制。所述酶溶液可能包含大约25％(w/w)干物质。被添加到固体载体的水量应是这样的，即含水液体中(大致)全部水的量被固体载体中存在的所有组分吸收。应用更高的温度以便吸收更大量的含酶液体也是本发明期望的，确实还是优选的(尤其当处理热稳定性酶时)。因此，就这些酶来说，固体载体和液体(或者酶和水)的混合是在高于30℃、优选高于40℃、更优选高于50℃的温度下进行的。备选地或者除此之外还可以在该温度下提供所述液体。一般说来，固体载体(在更低温度下)的非溶胀条件对于将更高温度下由(热敏性)酶的不稳定性引起的损失减到最小来说是优选的。
所述水或含酶液体可以包含一种或多种酶。合适的酶是待包含于动物饲料(包括宠物食品)中的饲料酶。这些饲料酶的作用通常是改善饲料转化率(例如通过降低粘性或者通过减小某些饲料化合物的抗营养效果)。饲料酶(例如植酸酶)还可被用于减少粪便中对环境有害化合物的量。
在一个优选的实施方案中，颗粒是按本发明的方法制备的，它们包含高浓度的饲料酶。制备高浓度植酸酶组合物的优点已被描述于WO98/55599中。
饲料酶包括：磷酸酶，例如植酸酶(3-植酸酶和6-植酸酶两种)和/或酸性磷酸酶；糖酶，例如淀粉分解酶和/或植物细胞壁降解酶[包括纤维素酶例如β-葡聚糖酶和/或半纤维素酶例如木聚糖酶或半乳聚糖酶]；蛋白酶或肽酶(例如溶菌酶)，半乳糖苷酶，果胶酶，酯酶，脂肪酶，优选为磷脂酶(例如哺乳动物胰腺磷脂酶A2)和葡糖氧化酶。优选地，饲料酶具有中性和/或酸性pH最适值。更优选地，该饲料酶至少包含一种选自植酸酶、木聚糖酶、磷脂酶和葡糖氧化酶的酶。最优选地，该饲料酶至少包含一种选自植酸酶和木聚糖酶的酶。
如果该酶是植酸酶，那么最终粒化物可能优选具有4,000～20,000FTU/g、更优选5,000～20,000FTU/g、最优选5,000～15,000FTU/g范围内的植酸酶活性。此处的一个植酸酶单位(FTU)被定义为在按“ISL法61696”(手工钒酸盐分析)程序测定植酸酶活性的条件下，在37℃和5.5的pH下每分钟从肌醇六磷酸钠(0.0051mol/l)释放1mol无机磷酸盐的酶量。
如果该酶是木聚糖酶，那么最终粒化物可能优选具有5,000～100,000EXU/g、更优选10,000～100,000EXU/g、最优选15,000～100,000EXU/g范围内的木聚糖酶活性。此处的一个内木聚糖酶单位(EXU)被定义为在“ISL法61731”程序的条件下，每分钟释放4.53μmol还原糖(作为木糖等效物测定的)的酶量。
“ISL法”可从DSM，Food Specialties，Agri Ingredients，Wateringseweg 1，P.O.Box 1，2600 MA，Delft(荷兰)要求获得。
除了这些饲料酶之外，本发明同样适用于具有生物活性的非酶多肽，例如用作疫苗的抗原决定簇和/或被人工改造而具有增大含量的必需氨基酸的多肽。这些非酶多肽的生物活性可能对热灭活敏感。
本发明一个优选的方法包括如下步骤：
a.将含酶含水液体、基本上由可食碳水化合物聚合物构成的固体载体和一种或多种添加剂组分混合，所述添加剂组分选自形成凝胶的或缓慢溶解的化合物(例如聚乙烯醇)、包含二价阳离子的水溶性无机盐和海藻糖；
b.在所述混合的同时或之后将混合物机械加工而获得一种颗粒；
c.干燥该颗粒；
d.在流化床涂布机中用聚乙二醇涂布该颗粒。
用于本发明中制备和/或粒化所述酶、水(例如含酶液体)、固体载体和任选添加剂的混合物的机械加工方法包括在食品、饲料和酶制剂工艺中常用的已知技术。该机械加工方法例如包括膨胀、挤出、团成球状、造粒、高剪切粒化、转鼓粒化、流化床附聚或其组合。这些操作通常特征在于：机械能(例如螺杆或混合机械的转动)的输入，造粒装置滚动机械的压力，通过流化床结粒机的旋转底板使粒子运动或通过汽流使粒子运动，或其组合。这些方法使固体载体(例如呈粉末形式)能与所述酶和水[例如含酶液体(水溶液或浆状物)]混合，接着粒化。也可将固体载体与酶(例如呈粉末形式)混合，再往其中添加水[例如液体(或浆状物)，它能起粒化液的作用]。
在本发明的又一实施方案中，粒化物(例如附聚物)是通过例如在流化床结粒机中将含酶液体喷到或涂到载体上而形成的。这里，形成的颗粒可能包括附聚物(如可在流化床结粒机中生产的附聚物)。优选地，所述含酶液体与固体载体的混合另外还包括混合物的捏合。这样可改善混合物的塑性从而有利于粒化。
如果粒化物是通过挤出形成的，优选在低压下进行。这样可提供的优点在于，被挤出的混合物的温度不会升高或者只是稍微升高。低压挤出包括例如在Fuji Paudal型篮式或拱形挤出机中挤出。
可将获得的颗粒例如在MarumeriserTM中弄圆(例如团成球状)和/或压紧。可以在于燥前将所述颗粒团成球状，因为这样可减少最终粒化物中的粉尘形成和/或可能有利于粒化物的任何涂布。
然后，可将颗粒干燥(例如在流化床干燥机中)，或者在流化床附聚的情况下，可以立即(在结粒机中)干燥而获得(固态干)粒化物。技术人员可应用其它在食品、饲料或酶工业中干燥颗粒的已知方法。适当地，所述粒化物是可流动的。干燥优选在25～60℃、更优选30～50℃的产品温度下进行。一般说来，干燥后的颗粒包含大约5～9％水分。
要将聚乙二醇和任选其它涂料涂到所述粒化物上，可利用一些已知的方法，它们包括：流化床、高剪切制粒机、混合制粒机或Nauta型混合器的应用。在将聚乙二醇涂到粒化物上的一个优选方法中，在超过聚乙二醇的熔点的温度(例如优选高于60℃)下，将聚乙二醇喷到要涂布的颗粒的流化床上。接着，降低流化床的温度让聚乙二醇涂层固化。涂布步骤可包括一个同时进行的干燥步骤(当应用溶于水的聚乙二醇时)。
在干燥过程中，颗粒的涂布可能已开始了。也可在干燥后进行颗粒的涂布。优选地，干燥和涂布是在同一个装置中进行的。
优选地，所述颗粒具有比较窄的粒径分布(例如，它们是单分散的)。这样能有利于酶粒化物在饲料颗粒中的均匀分布。本发明的方法旨在生产具有窄粒径分布的粒化物。该粒化物的粒径分布合适地在100μm～2,000μm之间，优选在200μm～1,800μm之间，更优选在400μm～1,600μm之间，最优选在700～1,000μm之间。所述颗粒可以呈不规则的(但优选呈规则的)形状，例如大致呈球形。
如果需要的话，在本方法中可包括一个另外的步骤(例如筛分)而进一步减小颗粒的粒径分布。例如，该另外的筛分步骤将选择具有0.7～1mm之间的粒径分布的颗粒。
可通过这些方法获得的含酶粒化物(它构成本发明的另一方面)试图解决或至少减轻现有技术中遇到的问题。所述颗粒的溶出时间很短(数分钟)，所以，与脂肪涂布的颗粒相比，动物对酶的生物利用率得以改善了。酶浓度更高，于是更廉价地生产所述颗粒，而且造粒稳定性和贮存稳定性都得到了改善。最后，所述粒化物不含任何皂、洗涤剂、漂白剂或漂白化合物、沸石、粘合剂，因此，该粒化物是可食的并且优选还是可消化的。
于是，本发明提供了一种可通过上述方法获得的而且具有如下特性的含酶粒化物。该粒化物由聚乙二醇涂布的颗粒构成，该颗粒包含饲料酶、固体载体和任选的一种或多种添加剂。优选地，所述添加剂包括形成凝胶的或缓慢溶解的化合物(例如聚乙烯醇)、水溶性无机盐和海藻糖中的至少一种。
本发明的粒化物适用于制备动物饲料。在这样的方法中，将该粒化物原样地、作为预混合物的一部分或作为动物饲料的前体与饲料物质混合。本发明的粒化物的特征允许它用作很适合作为动物饲料的混合物的组分(尤其是如果该混合物被蒸汽处理、接着造粒和任选干燥)。
因此，本发明的进一步方面涉及制备动物饲料、动物饲料的预混合物或前体的方法，该方法包括：将本发明提供的粒化物与一种或多种动物饲料物质或配料混合。
本发明还涉及促进动物生长的方法，该方法包括：喂给动物一种含本发明提供的粒化物的食物。这里，动物食物可包含所述粒化物本身或者饲料中存在的粒化物。合适的动物包括农畜(例如牲畜、猪和家禽)。
所以，本发明的另一方面涉及一种包含本发明的粒化物的组合物，该组合物优选是可食饲料组合物(例如动物饲料)。
本发明的又一方面涉及本发明的粒化物在动物饲料中的或作为动物饲料的组分的应用或者在动物食品中的应用。
本发明的一方面优选的特性和特点同样适合已作必要修正的另一方面。
给出如下实施例仅仅是为了阐述本发明，并不是想或者被认为是限制性的。
                       实施例
                       一般方法
调制步骤：
将50克颗粒混入10kg选定的预混合物饲料并且就在试验前与240kg相同配方混合。通过计量螺杆以600kg/h的速度将该250kg混合物投配入混合器/调料槽(它在其中通过直接蒸汽加热到55或80℃)。保留时间为约10～15秒，然后将该热混合物推入造粒压机。从模子中出来的颗粒在75～82℃之间并且落到冷却带上。从该冷却带取样品进行稳定性测定。
实施例1：植酸酶在猪饲料中的造粒稳定性
在Glatt VG 25混合器中将3000克玉米淀粉(得自Cerestar的C-凝胶)与1380克纯酶含量为18.0％的植酸酶超滤液(UF)混合。混合后，用NICA E-220挤出机挤出该混合物，再在Fuji Paudal QJ-400G球化机(spheroniser)中团成球状。在Glatt GPCG1，1流化床干燥机中干燥获得的粒子(A)。第二批(B)是这样制备的：将70克甘油加到1420克UF中(它相当于27％甘油比纯酶)，再与淀粉混合。第三批(C)是这样制备的：将210克山梨糖醇加到1490克UF中(它相当于78％山梨糖醇比纯酶)，再与淀粉混合。第四批(D)是这样制备的：将210克肌醇加到1490克UF中(它相当于78％肌醇比纯酶)，再与淀粉混合。竞争性样品是高速粒化物植酸酶NovoCT。
表1：在55/75℃下调制/造粒后，猪饲料中残余的植酸酶活性(以％表示)。
  样品号，添加了：   残余活性(％)
A  标准样 71
  B  甘油   58
C  山梨糖醇 69
  D  肌醇   73
  竞争性样品   70
通常已知多元醇可增大蛋白质的稳定性。然而，在该实施例中，我们观察到试验的多元醇都没有显著改善植酸酶的造粒稳定性。甘油甚至使植酸酶的造粒稳定性明显降低。
用于造粒稳定性的猪饲料(饲料预混合物)包含：玉米(20.7％)、大麦(40％)、木薯(10％)、燕麦(10％)、大豆(13％)、鱼粉(3％)、粗小麦粉(0.84％)、豆油(0.5％)、石灰石(1.2％)、盐(0.2％)、微量元素(0.06％)、甲硫氨酸(0.05％)、50％的氯化胆碱(0.05％)以及丙酸钙(0.4％)，至总量为100％。
实施例2：植酸酶在肉用仔鸡饲料中的造粒稳定性
按与实施例1相同的方法用纯酶含量为18.4％的植酸酶UF制备了下列样品。第一批(E)是用1300克植酸酶UF在淀粉中制备的。第二批(F)是这样制备的：将13克黄原胶加到1310克UF中(它相当于5.4％黄原胶比纯酶)，再与淀粉混合。
表2：在80/82℃下调制/造粒后，肉用仔鸡饲料中残余的植酸酶活性(以％表示)。
  样品号，添加了：   残余活性(％)
  E  标准样   21
  F  黄原胶   20
又一次未观察到植酸酶造粒稳定性的改善。
肉用仔鸡饲料包含：
玉米(50％)、豌豆(3.5％)、大豆饼粕(28％)、木薯(2.4％)、肉骨粉(3.6％)、鱼粉(1％)、羽毛粉(1％)、豆油(1.8％)、动物脂肪(3.5％)、维生素/矿物质预混合物(0.9％)、石灰石(0.8％)、磷酸一钙(0.9％)、盐(0.3％)、Mervit(Premervo，Utrecht，荷兰)394(0.7％)、Mervit 393(1.5％)，至总量为100％。
实施例3：植酸酶在肉用仔鸡饲料中的造粒稳定性
按与实施例1相同的方法用纯酶含量为17.3％的植酸酶UF制备了下列样品。第一批(G)是用1470克植酸酶UF在淀粉中制备的。第二批(H)是这样制备的：将15克海藻糖(得自Fluka的二水合物)加到1480克UF中(它相当于5.9％海藻糖比纯酶)，再与淀粉混合。
表3：在80/82℃下调制/造粒后，肉用仔鸡饲料中残余的植酸酶活性(以％表示)。
  样品号，添加了：   残余活性(％)
  G  标准样   36
  H  海藻糖   45
  竞争性样品，高速粒化物   64
意外地，添加多元醇海藻糖确实改善了植酸酶的造粒稳定性。
实施例4：植酸酶在肉用仔鸡饲料中的造粒稳定性
按与实施例1相同的方法用纯酶含量为18.6％的植酸酶UF制备了下列样品。第一批(I)是用1330克植酸酶UF在淀粉中制备的。第二批(J)是这样制备的：将27克海藻糖加到1330克UF中(它相当于10.9％海藻糖比纯酶)，再与淀粉混合。第三批(K)是这样制备的：将66克海藻糖加到1330克UF中(它相当于26.7％海藻糖比纯酶)，再与淀粉混合。第四批(L)是这样制备的：将13克海藻糖、13克PVA(得自Dupont的51-05)和13克ZnSO4·7H2O加到1330克UF中(它相当于5.3％海藻糖和PVA，和2.8％干盐比纯酶)，再与淀粉混合。在流化床涂布机中用10％PEG6000涂布后一个样品，即，通过将与PEG混合的粒化物加热到62℃后再冷却(M)。类似地，用10％PEG 20,000(在水中1∶2稀释而降低粘度)涂布一批样品(L)，即，通过在62℃的流化床涂布机中喷到粒化物上，干燥，接着冷却(N)。
表4：在81/80℃下调制/造粒后，肉用仔鸡饲料中残余的植酸酶活性(以％表示)。
 样品号，添加了：   残余活性(％)
 I  标准样   28
 J  2％海藻糖   28
 K  5％海藻糖   34
 L  1％ ZnSO4-1％PVA-1％海藻糖   40
 M  同L，用PEG 6000涂布了   42
 N  同L，用PEG 20,000涂布了   52
用PEG涂布的含有海藻糖、ZnSO4和PVA的颗粒获得了最高的酶的造粒稳定性。
实施例5：植酸酶在肉用仔鸡饲料中的造粒稳定性
按与实施例1相同的方法用纯酶含量为18.0％的植酸酶UF制备了下列样品。第一批(O)是用1368克植酸酶UF与14克ZnSO4·6H2O和14克PVA 5/88(得自ERKOL SA.)(它相当于3.0％干盐和5.3％PVA比纯酶)制备的。第二批(P)是按类似方法制备的，但在配方中添加额外的14克海藻糖(5.3％海藻糖比纯酶)。在流化床涂布机(得自NIRO-AEROMATIC的STREA)中用溶于相同量水的10％ PEG 6000涂布这两种配方制品，结果形成样品Q和R。在造粒试验中测试这四个样品。
表5：在80/80℃下调制/造粒后，肉用仔鸡饲料中残余的植酸酶活性(以％表示)。
 样品号，添加了：   残余活性(％)
 O  含ZnSO4和PVA的制品   32
 P  同O，含5.3％海藻糖   32
 Q  同O，用10％ PEG 6000涂布了   44
 R  同P，用10％ PEG 6000涂布了   44
聚乙二醇涂布显著改善了样品的造粒稳定性。
实施例6：含植酸酶的颗粒的溶出时间
将前面实施例中制备的数个样品溶于缓冲液，每隔一定时间取出样品。由于PEG涂布使所述颗粒的溶出时间未延长或者只是稍微延长了。
表6：溶出时间(x分钟后溶解的％表示)
  样品   1分钟   2分钟   5分钟   10分钟   15分钟   30分钟   60分钟
  L   100   100   98   99   100   99   100
  M   98   99   100   98   99   99   100
  N   82   96   99   100   99   100   99
  HSgran   4   6   20   30   38   72   95
HS gran是植酸酶Novo CT
实施例7：含植酸酶的颗粒的稳定性
为了分析所述颗粒的贮存稳定性，在35℃的密闭小瓶中测试了数个样品。
表7：不同的样品的贮存稳定性
  样品   0周   2周   4周   8周   12周   16周
  A   100   87   73   69   67   65
  B   100   87   77   67   --   --
  C   100   84   64   58   --   --
  D   100   87   72   62   --   --
  G   100   87   82   78   --   --
  H   100   88   80   76   --   --
  I   100   87   78   76   70   69
  J   100   86   78   77   69   69
  K   100   88   81   74   70   69
  L   100   97   93   96   87   86
  M   100   94   93   92   90   90
实施例8：应用不同制剂植酸酶的生物利用率
将下列植酸酶制剂和磷酸一钙(MCP)以三个不同的配量(75、150和225FTU/kg)加到标准的玉米/大豆肉用仔鸡饲料中，在28天期间喂给肉用仔鸡。肉用仔鸡饲料还包含内源性植酸酶活性。
*Natuphos 5000G，(标准产品)
组成：
·植酸酶UF                94.49kg
·海藻糖                  0.91kg
·聚乙烯醇                0.91kg
·ZnSO4·6H2O          0.97kg
·淀粉                    200.00kg
·添加的水                7.11kg
总重量                    304.39kg
干燥的产品总重量          215.02kg
*Natuphos 5000G，(PEG涂布的)
组成：
·植酸酶SD                 11.54kg
·植酸酶UF                 99.88kg
·海藻糖                   1.14kg
·聚乙烯醇                 1.14kg
·ZnSO4·6H2O           1.14kg
·淀粉                     200.00kg
·添加的水                 7.10kg
总重量                     306.85kg
干燥的产品总重量           228.82kg
用10％1/1/2溶液PEG6000/PEG20000/H2O涂布了
(植酸酶SD：植酸酶喷雾干燥粉末)
*植酸酶NovoCT，竞争产品，脂肪涂布的
*MCP：阳性对比组
28天后，测定了动物的生长(表8)。
应用了回归分析使得能比较每种植酸酶制剂引起的生长(表9)，于是，按下式计算生长：
生长＝截距值+回归系数*植酸酶活性(FTU/kg)。
表8：28天后肉用仔鸡的生长
  产品   活性(FTU/kg1)   生长(g)
  对比物MCP(0.2g P/kg)MCP(0.4g P/kg)MCP(0.6g P/kg)NPHG 518 RE1NPHG 518 RE1NPHG 518 RE1NPHG 518 RE2ANPHG 518 RE2ANPHG 518 RE2A植酸酶Novo CT植酸酶Novo CT植酸酶Novo CT   8286115116185281393208375416182274401   1292145915811674143314561528145214751629133114811458
1：测定的植酸酶活性。
表9：
截距值：1302 估计值 ％
  MCPNPHG 518 RE1(ZnSO4)NPHG 518 RE2(ZnSO4+PEG)植酸酶Novo CT   -0.5830.6490.434 10011174
可总结出，在用聚乙二醇涂布的制品中植酸酶的生物利用率远远高于含脂肪涂层的制品中植酸酶的生物利用率。

Claims (35)

1.一种制备适用于动物饲料的含酶粒化物的方法，该方法包括：加工适当量的饲料酶、固体载体、水和任选的添加剂从而获得含酶颗粒，干燥该颗粒，再用聚乙二醇涂布干燥后的颗粒，其中所述聚乙二醇的分子量在6,000～20,000道尔顿的范围内。
2.权利要求1的方法，其中，用所述颗粒重量的1～20％的聚乙二醇涂布。
3.权利要求1的方法，其中，先将用于涂布所述颗粒的聚乙二醇以50％(w/w)的浓度溶于水。
4.权利要求1的方法，其中，水和酶是以含酶含水液体的形式提供的。
5.权利要求4的方法，其中，所述液体是得自生产所述酶的发酵过程的滤液。
6.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述固体载体基本上由可食碳水化合物聚合物构成。
7.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述添加剂包含至少0.1％的聚乙烯醇。
8.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述添加剂包含至少0.1％的含二价阳离子的水溶性无机盐。
9.权利要求8的方法，其中，所述无机盐是硫酸锌。
10.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述添加剂包含至少0.1％(w/w)的海藻糖。
11.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述饲料酶至少包括一种选自下组的酶：植酸酶、木聚糖酶、磷脂酶和葡糖氧化酶。
12.权利要求11的方法，其中，所述颗粒应具有在4,000～20,000FTU/g范围内的植酸酶活性。
13.权利要求1～5任一项的方法，其中，该方法包括如下步骤：
(a)将一种含酶的含水液体与固体载体和一种或多种添加剂混合，所述添加剂包括聚乙烯醇、含二价阳离子的水溶性无机盐和海藻糖；
(b)在混合的同时或混合后机械加工(a)中获得的混合物而获得颗粒；
(c)干燥(b)中获得的颗粒；
(d)在流化床涂布机中用聚乙二醇涂布(c)中获得的颗粒。
14.权利要求13的方法，其中，所述机械加工包括：挤出、造粒、高剪切粒化、膨胀、流化床附聚或其组合。
15.权利要求13的方法，其中，所述机械加工是在低压下进行的挤出。
16.权利要求13的方法，其中，将含酶含水液体和固体载体混合，再在粒化前捏和形成的混合物。
17.权利要求13的方法，其中，在干燥前将获得的颗粒团成球状。
18.权利要求1～5任一项的方法，其中，所述颗粒的粒径分布在100～2,000μm的范围内。
19.权利要求2的方法，其中，用所述颗粒重量的5～15％的聚乙二醇涂布。
20.权利要求19的方法，其中，用所述颗粒重量的8～12％的聚乙二醇涂布。
21.权利要求9的方法，其中，硫酸锌使终产品含有500～1,500mgZn/kg终产品。
22.权利要求21的方法，其中，硫酸锌使终产品含有700～1,300mgZn/kg终产品。
23.权利要求22的方法，其中，硫酸锌使终产品含有900～1,100mgZn/kg终产品。
24.权利要求12的方法，其中，所述颗粒应具有在5,000～20,000FTU/g范围内的植酸酶活性。
25.权利要求24的方法，其中，所述颗粒应具有在5,000～15,000FTU/g范围内的植酸酶活性。
26.权利要求15的方法，其中，所述机械加工是在篮式挤出机或拱形挤出机中进行的挤出。
27.权利要求18的方法，其中，所述颗粒的粒径分布在200～1,800μm的范围内。
28.权利要求27的方法，其中，所述颗粒的粒径分布在400～1,600μm的范围内。
29.权利要求28的方法，其中，所述颗粒的粒径分布在700～1,000μm的范围内。
30.一种可通过权利要求1～29任一项的方法获得的、涂布了聚乙二醇的含酶粒化物，其中所述聚乙二醇的分子量在6,000～20,000道尔顿的范围内。
31.一种制备动物饲料或者动物饲料的预混合物或前体的方法，该方法包括：将权利要求30的粒化物与一种或多种动物饲料物质或配料混合。
32.权利要求31的方法，其中，用蒸汽处理饲料物质和粒化物的混合物，造粒再任选干燥。
33.一种包含权利要求30的粒化物的饲料组合物。
34.一种促进动物生长的方法，该方法包括：给动物喂食一种包含权利要求30的粒化物或权利要求33的组合物的食物。
35.权利要求30的粒化物在动物饲料中或作为动物饲料的组分的应用或者在动物食物中的应用。
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