CZ288726B6

CZ288726B6 - Granulát enzymu, způsob jeho výroby a jeho použití

Info

Publication number: CZ288726B6
Application number: CZ19983376A
Authority: CZ
Inventors: Kathleen Dr. Paatz; Wilfried Dr. Rähse; Werner Dr. Pichler; Horst Dr. Upadek
Original assignee: Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority date: 1996-04-20
Filing date: 1997-04-12
Publication date: 2001-08-15
Also published as: ES2149591T3; DE19615776A1; CZ337698A3; CN1216573A; JP4283341B2; US6380140B1; KR20000010545A; CN1119405C; DK0898613T3; BR9708784A; WO1997040128A1; EP0898613A1; PT898613E; EP0898613B1; JP2000508703A; AU2696197A; DE59702084D1; ATE195000T1; CA2252657A1

Abstract

Granul ty enzym , vhodn pro p°id v n do prac ch nebo istic ch prost°edk , obsahuj c anorganick² a/nebo organick² nosn² materi l a pomocn² granula n syst m, kter maj zvyÜovat rychlost rozpad v n a vyplavitelnost v obvykl²ch pra k ch. Toho se dosahuje v podstat t m zp sobem, e se jako pomocn² granula n prost°edek pou v fosf tovan² Ükrob.\

Description

Granulát enzymu, způsob jeho výroby a jeho použití

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká granulátu enzymu, způsobu jeho výroby a použití granulátu v pevných pracích a čisticích prostředcích, zvláště prostředcích ve formě částic.

Dosavadní stav techniky

Enzymy, zvláště proteázy, mají široké použití v pracích prostředcích, pomocných pracích prostředcích a čisticích prostředcích. Obvykle se nepoužívají při tom enzymy jako koncentráty, ale jako směsi s ředicími látkami a nosiči. Jestliže se takové enzymové přípravky přimísí k obvyklým pracím prostředkům, dochází ke zvýšenému odbourávání enzymatické aktivity, zvláště jestliže jsou přítomny sloučeniny s bělicím účinkem. Nanesení enzymů na nosné soli za současné granulace podle patentového spisu DE 16 17 190, popřípadě s nalepením pomocí neiontových tensidů podle patentového spisu DE 16 17 188 nebo vodnými roztoky etherů celulózy podle patentového spisu DE 17 67 568 nevede k významnějšímu zlepšení stability při skladování, protože se v těchto směsích nalézají zpravidla citlivé enzymy na povrchu nosné látky. Skladovací stabilita enzymů může být tedy podstatně zvýšena v takovém případě, jestliže je enzym obklopen nosným materiálem, popřípadě je zapouzdřen do tohoto nosného materiálu a následně extrudováním a lisováním převeden na požadovanou formu částic, jako například podle patentových spisů DE 16 17 232, DE 20 32 768 a DE 21 37 042 a DE 21 37 043. Takové enzymatické prostředky však mají pouze omezenou schopnost rozpouštění. Nerozpuštěné částice se mohou v prádle zachytit atak prádlo znečistit nebo se nevyužité převádějí do odpadní vody. Zapouzdřovací materiál známý z patentového spisu DE 18 03 099, který se skládá ze směsi pevných kyselin, popřípadě kyselých solí a uhličitanů, popřípadě hydrogenuhličitanů, a které se za přídavku vody rozpadají, sice rozpouštěcí schopnosti zlepšují, ale z důvodů své vysoké citlivosti na vlhkost vyžadují další ochranná opatření.

Další nevýhodou výše uvedeného prostředku je to, že enzymy je možno zpracovávat pouze ve formě suchého prášku. Fermentační média, která obvykle při výrobě enzymů vznikají, není možno v této formě použít, ale musí být nejdříve odvodněna. S těmito předpoklady jsou spojeny i takové způsoby, u kterých se jako pojiv pro výrobu enzymatických prostředků používají snadno rozpustné nosné materiály, jako je cukr, škrob a ethercelulózy.

Z evropského patentu EP 0 168 526 jsou známy granuláty enzymů, které obsahují ve vodě bobtnající škrob, zeolit a ve vodě rozpustný granulační pomocný prostředek. V tomto dokumentu se navrhuje způsob výroby těchto prostředků, který spočívá v podstatě v tom, že se fermentační médium zbavené nerozpustných složek koncentruje, smísí s uvedenými přídavnými látkami a vzniklá směs se granuluje. Způsob s navrhovanou směsí přídavných látek se s výhodou provádí s fermentačními roztoky, které mají relativně vysoký obsah sušiny, například jsou zakoncentrovány na 55 % hmotnostních. Mimo to mají tímto způsobem vyrobené granuláty tak vysokou rychlost rozpouštění, popřípadě rychlost rozpadávání za podmínek praní, že se granuláty relativně rychle rozpadají již při skladování a dochází k deaktivaci enzymů.

Z evropského patentu EP 0 564 476 jsou známy granuláty enzymů pro použití v zrnitých pracích a čisticích prostředcích, obsahující 2 až 25 % hmotnostních enzymu, 10 až 50 % hmotnostních bobtnajícího škrobu, 5 až 50 % hmotnostních ve vodě rozpustného organického polymeru jako pomocného granulačního prostředku, 10 až 35 % hmotnostních obilné mouky a 3 až 12 % hmotnostních vody. Těmito přídavnými látkami je možno dosáhnout zpracování enzymů bez větších ztrát aktivity a uspokojivá je rovněž trvanlivost enzymů v granulátech při skladování. Z tohoto dokumentu je také známo, že ve studených pracích lázních snižuje sodná sůl

-1 CZ 288726 B6 karboxymethylcelulózy rychlost rozpadu a rychlost dispergace granulátů, zatímco přídavkem výšemolekulámího polyethylenglykolu je možno tento účinek změnit směrem k vyšší rychlosti rozpouštění. Popisované granuláty enzymů však nevykazují vždycky tak vysokou rychlost rozpadávání, při které je v případě jejich použití v pracích prostředcích v prací lázni již 5 v počáteční fázi praní v pračce k dispozici dostatečné množství enzymu, které by odstranilo enzymaticky odstranitelné znečištění. Jako výchozí bod pro další zlepšování rozpustnosti se podle německého patentového spisu DE 43 10 506 navrhovalo použití zvláštního granulačního pomocného systému, který obsahuje v určitém množství alkalickou sůl karboxymethylcelulózy í se stupněm substituce od 0,5 do 1 a polyethylenglykol a/nebo alkyl-, popřípadě alkenylpolyethoxylát. U enzymatických granulátů vyrobených za pomoci tohoto pomocného granulačního systému však není zcela uspokojivě vyřešen problém vyplachování těchto granulátů ze zásobníků praček obvyklých v domácnosti, jejichž zásobníky na prášek nejsou optimálně vytvarovány a uspořádány.

Podstata vynálezu

Úkolem předkládaného vynálezu je dále rozvíjet řešení těchto problémů pomocí granulačních pomocných prostředků a ještě dále zlepšit vlastnosti prášků, zvláště rozpustnost a schopnost 20 vyplavování známých produktů, skladovací stabilitu jak enzymů, tak i granulátů s obsahem enzymů a dále snížit ztráty aktivity při zpracování enzymů. Tato úloha se řeší, jak je popsáno dále, v podstatě pomocí zvláštního systému granulačních pomocných prostředků.

Vynález se týká enzymatického granulátu vhodného pro zapracování do pracích nebo čisticích 25 prostředků zvláště ve formě částic, kteiý obsahuje enzym a anorganický a/nebo organický nosný materiál a granulační pomocný prostředek, který se vyznačuje tím, že jako granulační pomocný prostředek obsahuje fosfátovaný, popřípadě zčásti hydrolyzovaný škrob. Přitom se pod fosfátovaným škrobem rozumí derivát škrobu, u kterého jsou hydroxylové skupiny anhydroglukózových jednotek škrobu nahrazeny skupinou -O-P(O)(OH)₂ nebo jejich ve vodě 30 rozpustné soli, zvláště alkalické soli jako jsou soli sodné a/nebo draselné.

Pod středním stupněm fosfatace škrobu se rozumí počet esterifíkovaných atomů kyslíku nesoucích fosfátovou skupinu na monomer sacharidu škrobu. Střední stupeň fosfatace s výhodou používaných fosfátovaných škrobů je v rozmezí 1,5 až 2,5, protože zvláště při použití těchto 35 sloučenin je pro dosažení stanovené pevnosti granulí zapotřebí mnohem menší množství, než při použití karboxymethylcelulózy. Pod částečně hydrolyzovanými škroby se rozumí v rámci vynálezu oligo-, popřípadě polymery sacharidů, získatelné obvyklými způsoby, například kysele nebo enzymaticky katalyzovaným způsobem částečnou hydrolýzou škrobu. Jedná se zvláště o hydrolytické produkty se střední molekulovou hmotností v rozmezí od 440 do 5000. Výhodné 40 jsou polysacharidy s dextrózovým ekvivalentem (DE) v rozmezí od 0,5 do 40, zvláště od 2 do 30, přičemž DE je použitelné měřítko pro redukční účinek polysacharidů ve srovnání s dextrózou, která má DE 100. Po fosfataci jsou použitelné jak maltodextriny (DE 3 - 20) a suché glukózové sirupy (DE 20 - 37) i tzv. žluté dextriny a bílé dextriny s vyššími středními molekulovými hmotnostmi v rozmezí od přibližně 2000 do 30 000.

Enzymatický granulát obsahuje ve výhodné formě provedení 0,01 % hmotnostních až 25 % hmotnostních, zvláště 4 % hmotnostních až 20 % hmotnostních, přepočteno na suchou látku, enzymu, zvláště proteázy, lipázy, amylázy a/nebo celulázy, 50% hmotnostních až 90% hmotnostních anorganického a/nebo organického nosného materiálu a 1 % hmotnostní až 50 % 50 hmotnostních systému pomocného granulačního prostředku obsahujícího fosfátovaný škrob a zbytek do 100 % hmotnostních vody.

-2CZ 288726 B6

Jako systém pomocného granulačního prostředku obsahuje enzymatický granulát podle vynálezu s výhodou směs obsahující, vždy vztaženo na hotový granulát, 0,1 % hmotnostních až 20% hmotnostních, zvláště 0,5% hmotnostních až 15% hmotnostních fosfátovaného škrobu jako 0,1 % hmotnostních až 15 % hmotnostních, zvláště 0,5 % hmotnostních až 10 % hmotnostních polyethylenglykolu se střední molekulovou hmotností od 200 do 6000, 1,2-propylenglykolu a/nebo polyethoxylátu podle vzorce I

R-(OCH₂CH₂)_n-OH (I) kde R znamená alkylový nebo alkenylový zbytek s přímým nebo rozvětveným řetězcem s třemi dvojnými vazbami C-C s 8 až 22, zvláště 12 až 18 atomy uhlíku a střední stupeň ethoxylace je číslo n od 10 do 80, zvláště od 30 do 45.

Vynález se dále týká způsobu výroby takového granulátu enzymu s velikostí zrna od 0,3 mm až 3 mm extrudováním předběžné enzymatické směsi, která obsahuje vodnou kapalinu obsahující enzymy, kterou může být popřípadě mikrofíltrací od nerozpustných složek oddělená zakoncentrovaná fermentační kapalina ve směsi s nosným materiálem a pomocným granulačním prostředkem, popřípadě zakulacováním extrudátu v zakulacovacím zařízení, případným sušením a případným nanesením povlaku obsahujícího barevnou látku nebo pigment, který se vyznačuje tím, že se mísí vodná kapalina s obsahem enzymu s přídavnou látkou, která obsahuje jako pomocný granulační prostředek fosfátovaný škrob nebo systém pomocného granulačního prostředku jako je fosfátovaný škrob a polyethylenglykol a/nebo polyethoxylát podle vzorce I.

Jako enzymy přicházejí v úvahu v první řadě proteázy, lipázy, amylázy a/nebo celulázy získané z mikroorganismů, bakterií nebo hub, přičemž výhodné jsou proteázy z druhů Bacillus a jejich směsi samylázami. Získávají se známými způsoby fermentačními postupy z vhodných mikroorganismů, jak se například popisuje v německých patentových spisech DE 19 40 488, DE20 44 161, DE 22 01 803 aDE 21 21 397, v patentových spisech US 3 632 957 a US 4 264 738 a evropské patentové přihlášce EP 0 006 638. Zvláště výhodně je možno použít velmi aktivních proteáz tzv. čtvrté generace, ke kterým patří například Durazym® a z mezinárodních patentových přihlášek WO 95/23221, WO 95/27049, WO 95/30010, WO 95/30011, WO 95/30743 nebo WO 95/34627 známé enzymy, jejichž zapracování do pracích a čisticích prostředků vhodné pro dlouhodobé skladování přináší často problémy. Podle vynálezu je možné bezprostředně převádět z fermentačních postupů získaná média extracelulámích enzymů po oddělení nerozpustných doprovodných látek mikrofíltrací a následným zakoncentrováním ultrafíltrací a případným dalších odpařením ve vakuu na granuláty vhodné pro dlouhodobé skladování, které jsou ve velké míře prosty zápachu. Tak se zabrání vzniku nežádoucích prachů enzymů a ztrátám aktivity vyskytujícím se při následném sušení.

Enzymy jsou v granulátech podle vynálezu obsaženy s výhodou v množství 0,01 % hmotnostních až 20 % hmotnostních. Protože se u granulátu enzymů podle vynálezu jedná o prostředek s obsahem proteáz, je jeho proteázová aktivita s výhodou 60 000 proteázových jednotek (PE, určováno metodou popsanou v Tenside 7, (1970), 125) až 350 000 PE, zvláště 140 000 PE až 200 000 PE na gram granulátu enzymu.

Jako nosné materiály jsou použitelné v principu jakékoliv organické nebo anorganické práškové látky, které nerozkládají nebo nedeaktivují granulované enzymy vůbec, nebo pouze v přípustně malém rozsahu, a jsou stabilní za podmínek granulace. K. takovým látkám patří například škrob, obilná mouka, prášková celulóza, alkalické hlinitokřemičitany, zvláště zeolit, vrstevnaté křemičitany, například bentonit nebo smektit a ve vodě rozpustné anorganické nebo organické soli, například chlorid, síran, uhličitan nebo octan alkalických kovů, přičemž výhodnými

-3 CZ 288726 B6 alkalickými kovy jsou sodík nebo draslík. S výhodou se používá směs nosných materiálů z bobtnajícího škrobu, práškové celulózy a popřípadě alkalického uhličitanu.

Ve vodě bobtnajícím škrobem je s výhodou kukuřičný škrob, rýžový škrob, bramborový škrob 5 nebo jejich směsi, přičemž pro použití je zvláště výhodný kukuřičný škrob. Bobtnající škrob je v enzymatických granulátech podle vynálezu obsažen s výhodou v množství od 20 do 70 % hmotnostních, zvláště od 25 do 65 % hmotnostních. Přitom není součet množství bobtnajícího škrobu a mouky s výhodou větší než 80 % hmotnostních, a toto množství je zvláště 32 % hmotnostních až 72 % hmotnostních.

U obilných mouk vhodných v rámci vynálezu, které mohou v podstatné míře přispět ke snížení zápachu enzymatického granulátu, se jedná zvláště o produkt vyrobený z pšenice, žita, ječmene nebo ovsa a ze směsi těchto mouk, přičemž výhodné jsou celozmné mouky. Pod celozmnou moukou se zde rozumí ne zcela vymletá mouka, která je vyrobena z celých neodslupkovaných 15 zrn nebo obsahuje takový produkt alespoň převážně, přičemž zbytek tvoří úplně vymletá mouka, popřípadě škrob. S výhodou se používají obchodně dostupné jakosti pšeničné mouky, jako je Type 450 nebo Type 550. Je také možno použít moučné produkty z druhů obilí, které vedou kvýše uvedeným bobtnajícím škrobům, přičemž je třeba dbát na to, aby byly mouky vyrobeny z celých zrn. Taková obilná mouka může být obsažena v enzymatických granulátech podle 20 vynálezu s výhodou v množství 10% hmotnostních až 35% hmotnostních, zvláště 15% hmotnostních až 25 % hmotnostních. Protože však bylo nyní překvapivě zjištěno, že použitím fosfátovaného škrobu se dosáhne ještě většího omezení zápachu enzymatického prostředku než při použití obilné mouky, je možno moučnou složku přídavných látek zcela vynechat. Stabilitu enzymu a granulovatelnost při výrobním procesu je možno zlepšit v případě potřeby použitím 25 proteinů obilné mouky, jako je gluten, které se získávají extrakcí složek mouky obsahující bílkoviny.

Granuláty enzymů podle vynálezu obsahují s výhodou 1 až 50 % hmotnostních, s výhodou 3 až 25 % hmotnostních pomocného granulačního prostředku, popřípadě systému pomocných 30 granulačních prostředků, který obsahuje fosfátovaný škrob a popřípadě polyethylenglykol, 1,2-propylenglykol a/nebo alkylpolyethoxylát. V tomto systému pomocných granulačních prostředků jsou obsaženy, vztaženo vždy na hotový enzymatický granulát s výhodou 1 až 15 % hmotnostních, zvláště 3 až 10 % hmotnostních fosfátovaného škrobu a až do 5 % hmotnostních, zvláště 0,5 % hmotnostních až 3 % hmotnostní polyethylenglykolu, 1,2-propylenglykolu a/nebo 35 polyethoxylátu vzorce I. Alkalické soli karboxymethylcelulózy, zvláště výše substituované karboxymethylcelulózy se stupni substituce až do 3, nejsou s výhodou v systému pomocných granulačních prostředků podle vynálezu obsaženy.

Jako další složky systému pomocných granulačních prostředků mohou být použity popřípadě 40 také další ethery celulózy nebo škrobu, jako karboxymethylškrob, methylcelulóza, hydroxyethylcelulózy, hydroxypropylcelulóza a odpovídající celulózový směsný ether, želatina, kasein, výše uvedený protein obilné mouky, tragakant, maltodextróza, sacharóza, invertní cukr, glukózový sirup nebo další ve vodě rozpustné, popřípadě ve vodě dispergovatelné oligomery nebo polymery přírodního nebo syntetického původu. Použitelné syntetické ve vodě rozpustné 45 polymery jsou polyakryláty, polymethakrylát, kopolymery kyseliny akrylové s kyselinou maleinovou nebo sloučeniny obsahující vinylové skupiny, dále polyvinylalkohol, částečně zmýdelněný polyvinylacetát a polyvinylpyrrolidon. Pokud se u výše uvedených sloučenin jedná o sloučeniny svolnými karboxylovými skupinami, mohou být obsaženy ve formě svých alkalických solí, zvláště sodné soli. Tyto přídavné pomocné granulační prostředky mohou být 50 obsaženy v granulátech enzymů podle vynálezu v množstvích až do 15 % hmotnostních, zvláště od 0,5 do 10 % hmotnostních.

-4CZ 288726 B6

Ve výhodné formě provedení obsahuje granulát enzymu podle vynálezu, popřípadě granulát enzymu vyrobený způsobem podle vynálezu, jako nosný materiál 10 až 70% hmotnostních vévodě bobtnajícího škrobu, 3 až 10% hmotnostních sacharózy, až do 70 % hmotnostních, zvláště 10% hmotnostních až 70% hmotnostních obilné mouky a až do 10% hmotnostních práškové celulózy, vztaženo vždy na hotový enzymatický granulát.

Při výrobě granulátu enzymů podle vynálezu se vychází s výhodou z fermentačních médií, která byla zbavena nerozpustných doprovodných látek mikrofíltrací. Mikrofiltrace se přitom provádí s výhodou jako příčná mikrofiltrace za použití porézní trubice smikropóry o velikosti 0,1 pm, rychlosti průtoku roztoku koncentrátu více než 2 m/s a tlakovém rozdílu vzhledem ke straně permeátu menším než 0,5 MPa, jak se popisuje např. v evropské patentové přihlášce EP 0 200 032. Následně se permeát z mikrofiltrace koncentruje s výhodou ultrafiltrací, popřípadě s následným zahuštěním ve vakuu. Zakoncentrování se může přitom provádět podle popisu v evropském patentu EP 0 564 476 tak, že se dojde k relativně nízkým obsahům sušiny, s výhodou 5% hmotnostních až 50% hmotnostních, zvláště od 10% hmotnostních do 40% hmotnostních. Koncentrát se s výhodou dávkuje k předem vyrobené suché práškové až zrnité směsi výše popsaných přídavných látek. Obsah vody ve směsi by měl být zvolen tak, že se směs převede při zpracování mícháním a ražením na zrnité, při pokojové teplotě nelepivé částice, a při použití vyšších tlaků může být směs plasticky přeformována a extrudována. S výhodou se smísí 10 hmotnostních dílů až 50 hmotnostních dílů zakoncentrovaného fermentačního média se 70 hmotnostními díly až 90 hmotnostními díly nosného materiálu a 0,5 hmotn. díly až 10 hmotnostními díly pomocného granulačního prostředku, popř. systému pomocných granulačních prostředků.

Sypká předběžná směs se potom zpracuje známým způsobem v hnětači a navazujícím extrudéru na plastickou hmotu, přičemž v důsledku mechanického zpracování se může hmota ohřát na teploty mezi 40 až 60 °C, zvláště 45 až 55 °C. Hmota vycházející z extrudéru se vede skrz děrovanou matrici s následujícím odřezávacím nožem a tím se zmenší na válcové částice s definovanou velikostí. Průměr otvorů v matrici je vhodné 0,3 až 3 mm, s výhodou 0,5 mm až 1,5 mm. Částice v této formě mohou být potom sušeny a přivedeny k pozdějšímu použití. Ukázalo se však jako výhodné válcové částice opouštějící extrudér a přerušovač následně sféronizovat, tzn. ve vhodných zařízeních zakulatit a zbavit otřepů. Takový způsob sféronizace se popisuje například v německých patentových spisech DE 21 37 042 a DE 21 37 043. Používá se k tomu zařízení, které se skládá z válcové nádoby s nehybnými pevnými postranními stěnami a ze strany dna otočně uložené obrušovací desky. Zařízení tohoto typu jsou rozšířena pod obchodním označením Marumerizer®.

Po zakulacení mohou být ještě vlhké kuličky kontinuálně nebo vsádkově sušeny, například za použití fluidní sušárny, například při teplotě 35 až 60 °C a zvláště při maximální teplotě produktu 45 °C na zbytkový obsah vlhkosti 4 až 10% hmotnostních, s výhodou 5 až 8% hmotnostních. Po nebo s výhodou v průběhu sušení mohou být přidány dodatečné látky pro obalení nebo ovrstvení částic. Vhodné obalovací látky jsou zvláště látky vytvářející film ze skupiny výše uvedených ve vodě rozpustných organických polymerů. V tomto stupni je možno dále na částice nanášet také barviva a pigmenty, aby se překrylo popř. změnilo případné vlastní zbarvení, které doprovází většinu enzymatických koncentrátů. Jako inertní a fyziologicky nezávadný pigment se osvědčil zvláště oxid titaničitý, který se s výhodou přidává ve formě vodné disperze. Voda přivedená disperzí pigmentu popřípadě roztokem polymeru se opět odstraní současným nebo následným sušením.

Enzymatický granulát podle vynálezu nebo získaný způsobem podle vynálezu se používá s výhodou pro výrobu pevných pracích nebo čisticích prostředků, zvláště ve formě částic, které je možno získat jednoduchým smísením granulátu enzymu s dalšími obvyklými práškovými složkami těchto prostředků. Pro zapracování do pracích a čisticích prostředků ve formě částic má

-5 CZ 288726 B6 enzymatický granulát s výhodou střední velikost zrna v rozmezí od 0,3 mm do 3 mm, zvláště od 0,5 mm do 1,5 mm.

Proséváním nebo fluidním způsobem mohou být odstraněny práškovité podíly vzniklé případně 5 při výrobě stejně jako eventuální hrubé podíly a mohou být použity znovu ve výrobním procesu.

Granuláty podle vynálezu obsahují s výhodou méně než 5 % hmotnostních, zvláště nejvýše 1 % hmotnostní částic s velikostí zrna menší než 0,3 mm, popřípadě větší než 1,6 mm.

Získaný enzymatický přípravek se skládá z v podstatě zakulacených částic neobsahujících prach, 10 které mají zpravidla sypnou hmotnost přibližně 500 až 900 g/1, zvláště 650 až 880 g/1. Jejich enzymatická aktivita může být nastavena v závislosti na proměnném obsahu sušiny fermentačního média před smísením s pomocnými látkami při použití fermentačních médii s obsahem proteáz na rozmezí s výhodou 60 000 až 350 000 proteázových jednotek na gram (PE/g), zvláště 140 000 PE/g až 280 000 PE/g. Granuláty podle vynálezu se vyznačují velmi 15 vysokou stabilitou při skladování, zvláště při teplotách vyšších než pokojová teplota a vyšší vzdušné vlhkosti, a dobrou schopností vyplavení v pračkách a rychlým rozpouštěním v prací lázni. Granuláty podle vynálezu uvolňují s výhodou 90 až 100% své enzymatické aktivity ve vodě při 30 °C v průběhu 5 minut. Dokladem dobré schopnosti vyplavení je, že při rozpuštění vždy 8 g ve 2000 ml vody s teplotou 30 °C poskytne po 90 s, jak bude popsáno dále, 20 enzymatický granulát podle vynálezu nebo vyrobený způsobem podle vynálezu s výhodou zbytek na sítu (síto s velikostí otvorů 0,2 mm) menší než 3% hmotnostní, zvláště menší než 1,5% hmotnostních.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Fermentací způsobem popsaným v mezinárodní patentové přihlášce WO 91/02792 transformací genovou sekvencí z Bacillus lentus DSM 5483 modifikovaného Bacillus licheniformis (ATCC 53926) způsobem analogickým se způsobem uvedeným v německém patentovém spisu DE 29 25 427 bylo získáno fermentační médium s obsahem biomasy, které obsahovalo přibližně 65 000 proteázových jednotek na gram (PE/g). Toto médium bylo dekantací, příčnou 35 mikrofíltrací, ultrafíltrací (práh dělení u molekulové hmotnosti 10 000) a následným odpařením ve vakuu způsobem popsaným v evropském patentu EP 0 564 476 zakoncentrováno na obsah proteáz 700 000 PE/g (Bl). Takto zakoncentrované fermentační médium bylo v rotačním mísiči vybaveném zhutňováním smíseno s přísadami uvedenými v tabulce 1 a směs byla homogenizována v hnětači opatřeném vnějším chlazením. Extrudování plastické hmoty bylo 40 prováděno matricí (průměr otvorů 0,9 mm) a rotačním nožem opatřeným extrudérem. Získají se extrudáty uvedené v tabulce 1 Xl až X7 charakterizované svým složením a srovnávací extrudáty VI až V4, vždy o délce 0,7 mm až 1 mm, které byly zformovány a zbaveny otřepů ve sferonizačním zařízení (Marumerizer®) s dobou zpracování přibližně 1 minuta za současného zaprašování práškovým uhličitanem vápenatým (3 % hmotnostní) za vzniku zakulacených částic.

Materiál opouštějící sferonizační zařízení byl sušen na obsah vody 6 % hmotnostních ve fluidní sušárně při teplotách 40 až 45 °C po dobu 15 minut. Následujícím prosíváním byly dále odděleny částice s velikostí menší než 0,4 mm a větší než 1,6 mm, které byly vráceny do výroby ve stupni míšení s pomocnými látkami. Enzymatický granulát byl potažen nástřikem vodné suspenze pigmentu oxidu titaničitého během fluidního sušení. Získají se tak granuláty enzymů PÍ až P7 50 podle vynálezu, popřípadě pro srovnání granuláty VG1 až VG4 s hodnotami doby rozpouštění a zbytku uvedenými v tabulce 2.

-6CZ 288726 B6

Tabulka 1:

	XI	X2	X3	X4	X5	X6	X7	VI	V2	V3	V4
Bl	26	26	22	22	24	24	22	27	27	27	27
Prášková celulóza^a)	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
Sacharóza	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6	6
Pšeničná mouka T 450	16	16	16	16	16	-	-	14	16	16	16
Kukuřičný škrob	43	44	46	46	42	57	58	43	43	43	43
Fosfátovaný škrob^b)	4	3	4	4	6	7	4	-	-	-	-
Gluten^c)	-	-	-		-	-	4	-	-	-	-
CMC-I^d)	-	-	-		-	-	-	-	-	-	3
CMC-II^c)	-	-	-		-	-	-	5	3	3	-
PEG-I⁰	-	-	-		-	-	-	-	-	2	2
PEG-II^g)	2	2	3		3	3	3	2	2	-	-
Tensidy^h)	-	-	3		-	-	-	-	-	-	-

a) : Technocel® 30 (výrobce Cellulose Fiillstoff Fabrik)

b) : Pregeflo® PJ 20 (střední stupeň fosfatace 2; výrobce Roguette-Frere)

c) : Devital® Weizenkleber (výrobce Roguette-Frere)

d) : Carbocel® 300 (stupeň substituce 0,65 - 0,75; výrobce Lamberti CMC)

e) : Carbocel® 500 (stupeň substituce 0,85 - 0,95; výrobce Lamberti CMC)

f) : Polyethylenglykol, střední molekulová hmotnost 400

g) : Polyethylenglykol, střední molekulová hmotnost 2000

h) : 40-násobně ethoxylovaný lojový mastný alkohol (výrobce Henkel)

Příklad 2

Pro určení hodnoty zbytku bylo vloženo 1000 ml vody (16° dH, 2,848.10'³ mol/1 Ca²⁺, temperováno na 30 °C) do kádinky 2000 ml (vysoký tvar), do středu kádinky bylo umístěno laboratorní míchadlo s vrtulovou hlavicí ve vzdálenosti 1,5 cm ode dna a míchadlo bylo nastaveno na 800 ot/min. Bylo přidáno 8 g testovaného granulátu a směs byla míchána 90 s. Potom byla kapalina v kádince přelita přes síto (šířka otvorů 0,2 mm) známé hmotnosti, kádinka byla vypláchnuta co nejmenším množstvím studené vody a síto bylo po usušení na konstantní hmotnost při teplotě 40 °C zváženo. V tabulce 2 jsou uvedeny hodnoty zbytku na sítu (dvojí stanovení).

Tabulka 2: Zbytky granulátu enzymu na sítu

Granulát enzymu	Zbytek na sítu (% hmotnostních)
PÍ	0,6
P2	0,1
P3	0,1
P4	0,2
P5	0,1
P6	0,8
P7	1,2
VG1	41
VG2	23
VG3	36
VG4	17

Příklad 3

Granuláty enzymu podle vynálezu a granuláty vyrobené pro srovnání z příkladu 1 byly rozpouštěny za standardních podmínek, jak je popsáno v evropském patentu EP 0 564 476. Byly zjištěny aktivity enzymu v roztoku po 5 min míchání při 30 °C, které jsou uvedeny v tabulce 3 v procentech konečné hodnoty (tj. nebyla již pozorována žádná další změna s časem).

o

Tabulka 3: Aktivita enzymu po pěti minutách

Granulát enzymu	Aktivita (%)
Pl	96
P2	95
P3	100
P4	100
P5	100
P6	98
P7	100
VG1	82
VG2	88
VG3	85
VG4	93

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Granulát enzymu vhodný pro přidávání do pracího nebo čisticího prostředku obsahující 20 enzym a anorganický a/nebo organický nosný materiál a pomocný granulační prostředek, vyznačující se tím, že jako pomocný granulační prostředek obsahuje fosfátovaný škrob.
2. Granulát enzymu podle nároku 1, vyznačující se tím, že střední stupeň fosfatace 25 fosfátovaného škrobu je v rozmezí od 1,5 do 2,5.
3. Granulát enzymu podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje 0,01 % hmotnostních až 20 % hmotnostních, přepočteno na sušinu, enzymu, zvláště proteázy, lipázy, amylázy a/nebo celulázy, 50 % hmotnostních až 90 % hmotnostních anorganického a/nebo

30 organického nosného materiálu a 1 % hmotnostní až 50 % hmotnostních systému pomocného granulačního prostředku obsahujícího fosfátovaný škrob a zbytek do 100 % hmotnostních tvoří voda.
4. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že jako 35 systém pomocného granulačního prostředku obsahuje směs, obsahující, vztaženo vždy na hotový granulát, 0,1% hmotnostních až 20% hmotnostních, zvláště 0,5% hmotnostních až 15% hmotnostních fosfátovaného škrobu a 0,1 % hmotnostních až 15 % hmotnostních, zvláště 0,5 % hmotnostních až 10% hmotnostních polyethylenglykolu se střední molekulovou hmotností od 200 do 6000,1,2-propylenglykolu a/nebo polyethoxylátu vzorce (I):

R-(OCH₂CH₂)_n-OH (I);

-8CZ 288726 B6 kde R znamená přímý nebo rozvětvený alkylový nebo alkenylový zbytek se třemi dvojnými vazbami C-C s 8 až 22 atomy uhlíku a střední stupeň ethoxylace n má hodnotu od 10 do 80.
5. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nosný materiál obsahuje 20 % hmotnostních až 70 % hmotnostních, zvláště 25 % hmotnostních až 60% hmotnostních ve vodě bobtnajícího škrobu, zvláště kukuřičného, vztaženo na granulát enzymu.
6. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že nosný materiál obsahuje 10% hmotnostních až 35% hmotnostních, zvláště 15% hmotnostních až 25 % hmotnostních obilné mouky, zvláště pšeničné mouky, žitné mouky, ječné mouky, ovesné mouky a jejich směsi, až do 10 % hmotnostních, zvláště 2 % hmotnostní až 6 % hmotnostních celulózy, vrstevnatého křemičitanu, alkalického uhličitanu, alkalického chloridu, alkalického síranu a/nebo alkalického octanu, vztaženo na granulát enzymu, a/nebo pomocný granulační prostředek navíc obsahuje 15% hmotnostních, zvláště 0,5% hmotnostních až 10% hmotnostních ve vodě rozpustného, popřípadě vodou dispergovatelného oligomeru nebo polymeru přírodního nebo syntetického původu.
7. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že nosný materiál neobsahuje obilnou mouku.
8. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 7, v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje proteázu s aktivitou 60 000 PE až 350 000 PE, zvláště 140 000 PE až 280 000 PE na gram granulátu enzymu.
9. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že má střední velikost zrna od 0,3 mm do 3 mm, zvláště od 0,5 mm do 1,5 mm a méně než 5% hmotnostních, zvláště nejvýše 1 % hmotnostní částic s velikostí zrna menší než 0,3 mm, a méně než 5 % hmotnostních, zvláště nejvýše 1 % hmotnostní částic s velikostí zrna větší než 1,6 mm.
10. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve vodě uvolňuje při teplotě 30 °C alespoň 90 % své enzymové aktivity v průběhu 5 minut.
11. Granulát enzymu podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že při rozpuštění vždy 8 g ve 2000 ml vody o teplotě 30 °C po 90 s poskytne zbytek na sítu s velikostí otvorů 0,2 mm menší než 3 % hmotnostní, zvláště menší než 1,5 % hmotnostních.
12. Způsob výroby granulátu enzymu s velikostí zrna od 0,3 mm do 3 mm vhodného pro přidávání do pracích nebo čisticích prostředků extrudováním předběžné enzymové směsi vzniklé smísením vodné kapaliny s obsahem enzymu s anorganickým a/nebo organickým nosným materiálem a pomocným granulačním prostředkem jako přídavnými látkami, popřípadě sféronizací extrudátu v zakulacovacím zařízení, popřípadě sušením a popřípadě nanesením povlaku s obsahem barviva nebo pigmentu, vyznačující se tím, že se vodná kapalina s obsahem enzymu smísí s přídavnou látkou obsahující nosný materiál, která jako pomocný granulační prostředek obsahuje fosfátovaný škrob nebo systém pomocného granulačního prostředku z fosfátovaného škrobu a polyethylenglykolu a/nebo polyethoxylátu vzorce (I).
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se t í m, že vodnou kapalinou obsahující enzym, ze které jsou popřípadě mikrofíltrací odděleny nerozpustné složky, je zakoncentrované fermentační médium.

-9CZ 288726 B6
14. Způsob podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že se mísí 10 hmotnostních dílů až 50 hmotnostních dílů zakoncentrovaného fermentačního média se 70 hmotnostními díly až 90 hmotnostními díly nosného materiálu a 0,5 hmotn. díly až 10 hmotn. díly pomocného granulačního prostředku, popřípadě systému pomocných granulačních prostředků.
15. Způsob podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že nosný materiál obsahuje 10% hmotnostních až 70% hmotnostních ve vodě bobtnajícího škrobu, 3% hmotnostní až 10 % hmotnostních sacharózy, až 70 % hmotnostních, zvláště 10 % hmotnostních až 70 % hmotnostních obilné mouky a až 10 % hmotnostních práškové celulózy.
16. Způsob podle některého z nároků 12ažl 5, vyznačující se tím, že se extrudování provádí pomocí děrované matrice, která má otvory o průměru od 0,7 mm do 1,2 mm.
17. Způsob podle některého z nároků 12ažl6, vyznačující se tím, že se extrudát 15 zakulacuje a granulát se po zakulacení suší při teplotách od 35 °C do 50 °C na obsah vody od

4 % hmotnostních do 10 % hmotnostních.
18. Použití granulátu enzymu podle některého z nároků 1 až 11 nebo získaného způsobem podle některého z nároků 12 až 17 pro výrobu pevného pracího nebo čisticího prostředku, zvláště
20 ve formě částic.