DE19754838A1

DE19754838A1 - Enzyme granules containing cellulase

Info

Publication number: DE19754838A1
Application number: DE1997154838
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr Maurer; Albrecht Dr Weiss; Matthias Dr Sunder
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1997-12-10
Filing date: 1997-12-10
Publication date: 1999-06-17
Also published as: EP1040178A1; JP2001526303A; WO1999029820A1

Abstract

The invention relates to a granulate which contains cellulase and is suitable for use in washing and cleaning agents. A granulate which has good powder properties, especially solubility and the ability to be washed-in should be developed such that both a high activity of the cellulase is guaranteed under the application conditions of the agent and as well as if the granulate or the agent containing the granulate is stored for a long time. This is essentially accomplished by means of an enzyme granulate containing a cellulolytic enzyme and inorganic and/or organic, optional supporting material containing cellulose and a granulating auxiliary agent such that the enzyme granulate contains less than 4 wt. % calcium (calculated as CaCl2.H2O).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Enzymgranulat, das Cellulase enthält, ein Verfahren zu seiner Herstellung und die Verwendung des Granulats insbesondere zur Herstellung fester, insbesondere teilchenförmiger Wasch- und Reinigungsmittel.The present invention relates to an enzyme granulate containing cellulase, a process for its production and the use of the granulate, in particular for the production of solid, in particular particulate detergents and cleaning agents.

Enzyme, insbesondere Proteasen, finden ausgedehnte Verwendung in Wasch-, Waschhilfs- und Reinigungsmitteln. Üblicherweise kommen die Enzyme dabei nicht in reiner Form, son dern in Mischungen mit einem Verdünnungs- und Trägermaterial zum Einsatz. Mischt man solche Enzymzubereitungen üblichen Waschmitteln bei, so kann beim Lagern ein erheblicher Abbau der Enzymaktivität eintreten, insbesondere wenn bleichaktive Verbindungen zugegen sind. Das Aufbringen der Enzyme auf Trägersalze unter gleichzeitiger Granulation gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DT 16 17 190 beziehungsweise durch Aufkleben mit nichtioni schen Tensiden gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DT 16 17 188 oder wäßrigen Lö sungen von Celluloseethern gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DT 17 67 568 führt nicht zu einer nennenswerten Verbesserung der Lagerstabilität, da sich die empfindlichen En zyme in solchen Aufmischungen in der Regel auf der Oberfläche der Trägersubstanz befin den. Zwar kann die Lagerstabilität der Enzyme wesentlich erhöht werden, wenn man die En zyme mit dem Trägermaterial umhüllt beziehungsweise in dieses einbettet und anschließend durch Extrudieren, Pressen und Marumerisieren in die gewünschte Partikelform überführt, wie zum Beispiel in der deutschen Patentschrift DE 16 17 232, der deutschen Offenlegungs schrift DT 20 32 768, und den deutschen Auslegeschriften DE 21 37 042 und DE 21 37 043 beschrieben. Derartige Enzymzubereitungen besitzen jedoch nur mangelhafte Löslichkeitsei genschaften. Die ungelösten Partikel können sich im Waschgut verfangen und dieses verun reinigen beziehungsweise sie werden ungenutzt in das Abwasser überführt. Aus der deutschen Auslegeschrift DE 18 03 099 bekannte Einbettungsmittel, die aus einem Gemisch fester Säu ren beziehungsweise saurer Salze und Carbonaten beziehungsweise Bicarbonaten bestehen und bei Wasserzusatz zerfallen, verbessern zwar das Lösungsvermögen, sind aber ihrerseits sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit und erfordern daher zusätzliche Schutzmaßnahmen.Enzymes, especially proteases, are used extensively in washing and auxiliary washing and detergents. Usually the enzymes do not come in pure form used in mixtures with a dilution and carrier material. You mix such enzyme preparations with conventional detergents, can be a considerable one when stored Degradation of the enzyme activity occur, especially when bleach-active compounds are present are. The application of the enzymes to carrier salts with simultaneous granulation according to the German Offenlegungsschrift DT 16 17 190 or by sticking with non-ioni tensides according to the German laid-open specification DT 16 17 188 or aqueous Lö solutions of cellulose ethers according to the German patent application DT 17 67 568 not to a significant improvement in storage stability, since the sensitive En In such mixtures, zymes are usually on the surface of the carrier substance the. The storage stability of the enzymes can be significantly increased if the En zyme coated with the carrier material or embedded in it and then converted into the desired particle shape by extrusion, pressing and marumerization, as for example in the German patent DE 16 17 232, the German disclosure document DT 20 32 768, and the German interpretation documents DE 21 37 042 and DE 21 37 043 described. However, such enzyme preparations have poor solubility properties. The undissolved particles can get caught in the laundry and cause this clean or they are discharged unused into the wastewater. From the German Auslegeschrift DE 18 03 099 known embedding, which from a mixture of solid acid ren or acidic salts and carbonates or bicarbonates exist and disintegrate with the addition of water, improve the solvency, but are in turn very sensitive to moisture and therefore require additional protective measures.

Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Zubereitung ist darin zu sehen, daß die Enzyme nur in Form trockener Pulver verarbeitet werden können. Die üblicherweise bei der Enzymher stellung anfallenden Fermenterbrühen lassen sich in dieser Form nicht einsetzen, sondern müssen zuvor entwässert werden. An diese Voraussetzung sind auch solche Verfahren ge bunden, bei denen ausschließlich leicht lösliche Trägermaterialien, wie Zucker, Stärke und Celluloseether als Bindemittel zur Herstellung von Enzymzubereitungen eingesetzt werden.Another disadvantage of the aforementioned preparation is the fact that the enzymes only in Form dry powder can be processed. Usually at the Enzymher position fermenter broths can not be used in this form, but must be drained beforehand. Such procedures are also subject to this requirement bound in which only easily soluble carrier materials such as sugar, starch and Cellulose ethers can be used as binders for the production of enzyme preparations.

Aus der europäischen Patentschrift EP 0 564 476 sind Proteasegranulate zum Einsatz in körni gen Wasch- und Reinigungsmitteln bekannt, die 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Enzym, 10 Gew.- % bis 50 Gew.-% quellfähige Stärke, 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% wasserlösliches organisches Polymer als Granulierhilfsmittel, 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% Getreidemehl und 3 Gew.-% bis 12 Gew.-% Wasser enthalten. Durch derartige Zuschlagstoffe wird die Enzymverarbeitung ohne größere Aktivitätsverluste möglich und auch die Lagerbestandigkeit der Enzyme in den Granulaten ist zufriedenstellend. Aus diesem Dokument ist auch bekannt, daß Natrium carboxymethylcellulose die Zerfalls- und Dispergiergeschwindigkeit der Granulate in kalten Waschlaugen herabsetzt, während durch einen Zusatz von höhermolekularem Polyethylen glykol diese Wirkung in Richtung auf eine höhere Auflösungsgeschwindigkeit verändert wer den kann. Jedoch weisen die dort beschriebenen Enzymgranulate nicht immer eine so hohe Zerfallsgeschwindigkeit auf, daß bei deren Einsatz in Waschmitteln schon in der Anfangspha se der maschinellen Wäsche genügend Enzym in der Waschflotte vorhanden ist, um enzyma tisch entfernbare Anschmutzungen zu beseitigen. Als Ansatzpunkt zur weiteren Verbesserung der Löslichkeit wurde in der deutschen Patentanmeldung DE 43 10 506 der Einsatz eines spe ziellen Granulierhilfsmittelsystems vorgeschlagen, das Alkali-Carboxymethylcellulose mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/oder Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat in bestimmten Mengen enthält.Protease granules for use in granules are known from European patent specification EP 0 564 476 gene detergents and cleaning agents known, the 2 wt .-% to 20 wt .-% enzyme, 10 wt .-% % to 50% by weight of swellable starch, 5% by weight to 50% by weight of water-soluble organic Polymer as a granulation aid, 10% by weight to 35% by weight of cereal flour and 3% by weight to Contain 12 wt .-% water. Such additives make enzyme processing possible without major loss of activity and also the shelf life of the enzymes in the Granules are satisfactory. From this document it is also known that sodium carboxymethylcellulose the rate of disintegration and dispersion of the granules in cold Wash liquor is reduced, while by adding higher molecular weight polyethylene Glycol changes this effect towards a higher dissolution rate that can. However, the enzyme granules described there are not always as high Decay rate on that when used in detergents in the early phase The machine wash has enough enzyme in the wash liquor to make enzyma remove table stains that can be removed. As a starting point for further improvement the solubility in the German patent application DE 43 10 506 the use of a spe Zielles Granulierhilfsmittelsystem proposed using the alkali carboxymethyl cellulose Degrees of substitution from 0.5 to 1 and polyethylene glycol and / or alkyl respectively Contains alkenyl polyethoxylate in certain amounts.

Zur Erhöhung der Lagerstabilität von Enzymformulierungen ist verschiedentlich vorge schlagen worden, Erdalkalimetallionen einzusetzen. So ist zum Beispiel aus der europäischen Patentschrift EP 0 028 865 die enzymstabilisierende Wirkung einer Ca-Ameisensäure-Kombi nation und aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 378 262 die entsprechende Wirkung von Magnesiumsalzen bekannt. Das europäische Patent EP 0 383 828 betrifft teilchenförmige Mittel, die ein Cellulasegranulat enthalten, welches zu 1 bis 50 Gew.-% aus Calciumcarbonat besteht. Die dort konkret offenbarten Granulate enthalten Cellulose als Bestandteil des Trä germaterialgemisches.Various ways of increasing the storage stability of enzyme formulations are provided proposed to use alkaline earth metal ions. For example, from the European Patent EP 0 028 865 the enzyme-stabilizing effect of a Ca-formic acid combination nation and from European patent application EP 0 378 262 the corresponding effect known from magnesium salts. European patent EP 0 383 828 relates to particulate Agents containing a cellulase granulate, which is 1 to 50 wt .-% of calcium carbonate consists. The granules specifically disclosed there contain cellulose as part of the Trä mixed material.

Cellulolytische Enzyme sind in der Lage, β-D-glucosidische Bindungen in Cellulosemolekü len zu spalten. Neben der Verwendung zum Abbau von Holz-Cellulose zu Zuckern ist auch ihr Einsatz in Waschmitteln seit langer Zeit bekannt, wo sie zwar auch zum Reinigungsergeb nis beitragen können, primär aber zur Entfernung von aus der Textilfaser herausragenden Cel lulose-Mikrofibrillen eingesetzt werden, was sowohl die Weichheit als auch den Farbeindruck des Textils verbessert.Cellulolytic enzymes are able to form β-D-glucosidic bonds in cellulose molecules to split. In addition to using it to break down wood cellulose into sugars, too their use in detergents has been known for a long time, where they also for cleaning results nis, but primarily to remove cel that protrudes from the textile fiber lulose microfibrils are used, which is both the softness and the color impression of the textile improved.

Wenn man Cellulasen unter Anwendung der im wesentlichen bei der Konfektionierung von Proteasen gefundenen Erkenntnisse wie oben geschildert in granularer Form konfektioniert und in Waschmittel einarbeitet, beobachtet man einen sehr weitgehenden, im Extremfall voll ständigen Aktivitätsverlust unter den Anwendungsbedingungen des Waschmittels, obwohl genauere Analysen zeigen, daß der Abbau des Enzyms durch die sonstigen Waschmittel inhaltsstoffe bei weitem nicht so dramatisch ist und im Gegenteil kaum stattgefunden hat. Dies legt den Schluß nahe, daß das Trägermaterial in irgendeiner Weise unvorteilhaft für den Waschprozeß mit der Cellulase wechselwirkt. Da übliche Bestandteile des Trägermaterials beziehungsweise Granulierhilfsmittels, insbesondere Cellulose und Cellulosederivate, Sub strate für das hier zu konfektionierende Enzym sind, war eine erhöhte Enzymstabilität im Sin ne einer stabilisierenden Bindung der Cellulase an diese Substrate zu erwarten, nicht eine En zymdesaktivierung.When using cellulases essentially in the packaging of Proteases found insights as granular form as described above and incorporated into detergent, one observes a very extensive, in extreme cases fully constant loss of activity under the conditions of use of the detergent, though closer analyzes show that the degradation of the enzyme by the other detergents ingredients is nowhere near as dramatic and, on the contrary, has hardly happened. This suggests that the backing material is in some way disadvantageous to the Washing process interacts with the cellulase. As usual components of the carrier material or granulating aid, in particular cellulose and cellulose derivatives, sub strate for the enzyme to be assembled here was an increased enzyme stability in the sin A stabilizing binding of the cellulase to these substrates is to be expected, not an En enzyme deactivation.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein cellulasehaltiges Granulat, geeignet für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln, zu entwickeln, das bei guten Pul vereigenschaften, insbesondere Löslichkeit und Einspülbarkeit, eine hohe Aktivität der Cel lulase unter den Anwendungsbedingungen des Mittels gewährleistet, auch wenn man das Granulat oder das dieses enthaltende Mittel über längere Zeit lagert. Diese Aufgabe wird durch die nachfolgend geschilderte Erfindung im wesentlichen durch die Optimierung des Trägermaterials und Granulierhilfsmittels gelöst.The present invention was therefore based on the object of providing a cellulose-containing granulate, Suitable for use in detergents and cleaning agents, to develop that with good pul properties, in particular solubility and flushability, a high activity of the Cel lulase guaranteed under the conditions of use of the agent, even if you do Granules or the agent containing them is stored for a long time. This task will by the invention described below, essentially by optimizing the Carrier material and granulating aid dissolved.

Bei dieser Optimierung wurde überraschenderweise gefunden, daß ein erhöhter Gehalt an Calciumionen der Stabilität der Cellulase besonders abträglich ist, und daß verschiedene Poly saccharid-Derivate nicht gleichermaßen zur Stabilisierung der Cellulase beizutragen vermö gen.With this optimization it was surprisingly found that an increased content of Calcium ions are particularly detrimental to the stability of the cellulase, and that various poly saccharide derivatives cannot equally contribute to the stabilization of the cellulase gene.

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für die Einarbeitung in teilchenförmige Wasch- oder Reinigungsmittel geeignetes Enzymgranulat, enthaltend cellulolytisches Enzym und anorga nisches und/oder organisches, gegebenenfalls Cellulose enthaltendes Trägermaterial sowie Granulierhilfsmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es weniger als 4 Gew.-%, ins besondere bis zu 2 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-% Calcium (berechnet als CaCl₂.H₂O) enthält.The invention relates to an enzyme granulate particularly suitable for incorporation into particulate washing or cleaning agents, containing cellulolytic enzyme and inorganic and / or organic carrier material, optionally containing cellulose, and granulating aid, which is characterized in that it contains less than 4% by weight, contains in particular up to 2% by weight and particularly preferably 0.01% by weight to 1% by weight of calcium (calculated as CaCl ₂ .H ₂ O).

Das Enzymgranulat enthält in einer bevorzugten Ausführungsform 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.- % insbesondere 0,2 Gew.-% bis 1 Gew.-%, berechnet als Protein, an Cellulase. Es weist vor zugsweise eine cellulolytische Aktivität im Bereich von 10 CMC-U/g bis 1000 CMC-U/g, insbesondere 20 CMC-U/g bis 150 CMC-U/g auf, wobei Granulate mit Aktivitäten im letzt genannten Bereich für den Einsatz in Wasch- und Reinigungsmitteln besonders bevorzugt sind. Die Aktivitätsbestimmung der Cellulase (CMCase-Aktivität) beruht auf Mo difizierungen des von M. Lever in Anal. Biochem. 47 (1972), 273-279 und Anal. Biochem. 81 (1977), 21-27 beschriebenen Verfahrens. Dazu wird eine 2,5 gewichtsprozentige Lösung von Carboxymethylcellulose (bezogen von der Firma Sigma, C-5678) in 50 mM Glycinpuffer (pH 9,0) eingesetzt. 250 µl dieser Lösung werden 30 Minuten bei 40°C mit 250 µl einer Lö sung, die das zu testende Enzym enthält, inkubiert. Anschließend werden 1,5 ml einer 1 ge wichtsprozentigen Lösung von p-Hydroxybenzoesäurehydrazid (PAHBAH) in 0,5 M NaOH, die 1 mM Bismutnitrat und 1 mM Kaliumnatriumtartrat enthält, zugegeben und die Lösung wird 10 Minuten auf 70°C erwärmt. Nach Abkühlen (2 Minuten 0°C) wird bei Raumtempe ratur die Absorption bei 410 nm (zum Beispiel unter Verwendung eines Photometers Uvi kon® 930) gegenüber einem Blindwert bestimmt. Als Blindwert wird eine Lösung herange zogen, die wie die Meßlösung vorbereitet wurde mit dem Unterschied, daß man sowohl die PAHBAH-Lösung als auch die CMC-Lösung in dieser Reihenfolge erst nach der Inkubation des Enzyms zugibt und auf 70°C erwärmt. Auf diese Weise werden eventuelle Aktivitäten der Cellulase mit Medienbestandteilen auch im Blindwert erfaßt und von der Gesamtaktivität der Probe abgezogen, so daß tatsächlich nur die Aktivität gegenüber CMC ermittelt wird. 1 CMC-U entspricht der Enzymmenge, die unter diesen Bedingungen 1 µmol Glucose pro Mi nute erzeugt.In a preferred embodiment, the enzyme granules contain 0.1% by weight to 10% by weight. %, in particular 0.2% by weight to 1% by weight, calculated as protein, of cellulase. It shows preferably a cellulolytic activity in the range from 10 CMC-U / g to 1000 CMC-U / g, in particular 20 CMC-U / g to 150 CMC-U / g, with granules with activities in the last mentioned area particularly preferred for use in detergents and cleaning agents are. The activity determination of the cellulase (CMCase activity) is based on Mo Differentiations of M. Lever's Anal. Biochem. 47 (1972), 273-279 and Anal. Biochem. 81 (1977), 21-27. A 2.5% by weight solution of Carboxymethyl cellulose (obtained from Sigma, C-5678) in 50 mM glycine buffer (pH 9.0). 250 ul of this solution are 30 minutes at 40 ° C with 250 ul of a solution solution containing the enzyme to be tested, incubated. Then 1.5 ml of a 1 ge percent by weight solution of p-hydroxybenzoic acid hydrazide (PAHBAH) in 0.5 M NaOH, containing 1 mM bismuth nitrate and 1 mM potassium sodium tartrate, and the solution is heated to 70 ° C for 10 minutes. After cooling (2 minutes 0 ° C) at room temperature rature the absorption at 410 nm (for example using a Uvi photometer kon® 930) determined against a blank value. A solution is used as a blank value which was prepared like the measurement solution with the difference that both the PAHBAH solution as well as the CMC solution in this order only after the incubation of the enzyme is added and heated to 70 ° C. In this way, possible activities the cellulase with media components also recorded in the blank value and the total activity the sample is subtracted, so that actually only the activity against CMC is determined. 1 CMC-U corresponds to the amount of enzyme which, under these conditions, 1 µmol glucose per mi groove generated.

Außer der Cellulase enthält ein erfindungsgemäßes Enzymgranulat weitere insbesondere feste Bestandteile, die sich in zwei Gruppen zusammenfassen lassen: Trägermaterial und Granu lierhilfsmittel. Während das Trägermaterial seiner Bezeichnung entsprechend die Cellulase trägt und für die Festigkeit des Granulats im wesentlichen verantwortlich ist, wird das Granu lierhilfsmittel im Rahmen der Granulatherstellung benötigt und erleichtert das Herstellverfah ren beziehungsweise macht es durch seine Funktion als Bindemittel überhaupt erst möglich.In addition to cellulase, an enzyme granulate according to the invention contains further, in particular solid ones Components that can be grouped into two groups: substrate and granu aids. While the carrier material corresponds to its name the cellulase carries and is essentially responsible for the strength of the granules, the granu Gelling aids in the context of the production of granules require and facilitate the manufacturing process Ren or makes it possible in the first place through its function as a binder.

Als Trägermaterialien sind im Prinzip alle organischen oder anorganischen teilchen- bezie hungsweise pulverförmigen Substanzen brauchbar, welche die zu granulierenden Enzyme nicht oder nur tolerierbar wenig zerstören oder desaktivieren und unter Granulationsbedin gungen stabil sind. Zu derartigen Substanzen gehören beispielsweise Getreidemehl, Maltodex trose, Saccharose, Invertzucker, Glukose, Alkalialumosilikate, insbesondere Zeolithe, Schicht silikate, zum Beispiel Bentonit oder Smectit, und wasserlösliche anorganische oder organi sche Salze, zum Beispiel Alkalichlorid, Alkalisulfat, Alkalicarbonat oder Alkaliacetat, wobei Natrium oder Kalium die bevorzugten Alkalimetalle sind. Bevorzugt wird ein Trägerma terialgemisch aus in Wasser quellfähiger Stärke, Cellulose sowie gegebenenfalls Getreide mehl und/oder Saccharose eingesetzt.In principle, all organic or inorganic particle relationships are used as carrier materials approximately powdery substances useful, which are the enzymes to be granulated do not destroy or deactivate little or only tolerably and under granulation conditions conditions are stable. Such substances include, for example, corn flour, Maltodex trose, sucrose, invert sugar, glucose, alkali alumosilicates, in particular zeolites, layer silicates, for example bentonite or smectite, and water-soluble inorganic or organic cal salts, for example alkali chloride, alkali sulfate, alkali carbonate or alkali acetate, where Sodium or potassium are the preferred alkali metals. A carrier is preferred Material mixture of starch swellable in water, cellulose and optionally cereals flour and / or sucrose used.

Bei der in Wasser quellfähigen Stärke handelt es sich vorzugsweise um Maisstärke, Reis stärke, Kartoffelstärke oder Gemische aus diesen, wobei der Einsatz von Maisstärke beson ders bevorzugt ist. Quellfähige Stärke ist in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten vor zugsweise in Mengen von 20 Gew.-% bis 70 Gew.-%, insbesondere von 25 Gew.-% bis 60 Gew.-% enthalten. Dabei beträgt die Summe der Mengen der quellfähigen Stärke und des Mehls vorzugsweise nicht über 80 Gew.-%, insbesondere 32 Gew.-% bis 70 Gew.-%.The starch which is swellable in water is preferably maize starch or rice starch, potato starch or mixtures of these, with the use of corn starch in particular which is preferred. Swellable starch is present in the enzyme granules according to the invention preferably in amounts from 20% by weight to 70% by weight, in particular from 25% by weight to Contain 60 wt .-%. The sum of the amounts of the swellable starch and the Flour preferably not more than 80% by weight, in particular 32% by weight to 70% by weight.

Bei dem im Rahmen der Erfindung geeigneten Getreidemehl, welches bekanntermaßen zur Geruchsreduktion der Enzymgranulate beitragen kann, handelt es sich insbesondere um ein aus Weizen, Roggen, Gerste oder Hafer herstellbares Produkt oder um ein Gemisch dieser Mehle, wobei Vollkornmehle bevorzugt sind. Unter einem Vollkornmehl wird hier ein nicht voll ausgemahlenes Mehl verstanden, das aus ganzen, ungeschälten Körnern hergestellt wor den ist oder zumindest überwiegend aus einem derartigen Produkt besteht, wobei der Rest aus voll ausgemahlenem Mehl beziehungsweise Stärke besteht. Vorzugsweise werden handels übliche Weizenmehl-Qualitäten, wie Type 450 oder Type 550, eingesetzt. Auch die Verwen dung von Mehlprodukten der zu vorgenannten quellfähigen Stärken führenden Getreidearten ist möglich, wenn darauf geachtet wird, daß die Mehle aus den ganzen Körnern hergestellt worden sind. Derartiges Getreidemehl kann in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten vor zugsweise in Mengen von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 25 Gew.-% enthalten sein. Gewünschtenfalls kann durch den Einsatz von Getrei demehlproteinen wie Gluten, die man durch Extraktion der eiweißhaltigen Bestandteile des Mehls gewinnen kann, die Lagerstabilität der Enzyme und die Granulierbarkeit im Rahmen des Herstellprozesses verbessert werden.In the case of the cereal flour suitable within the scope of the invention, which is known for Odor reduction of the enzyme granules can contribute, it is particularly a Product made from wheat, rye, barley or oats or a mixture thereof Flours, wholemeal flours are preferred. Whole wheat flour is not used here fully ground flour understood, which was made from whole, unpeeled grains that is or at least predominantly consists of such a product, the rest of fully ground flour or starch. Preferably be traded Usual wheat flour qualities, such as Type 450 or Type 550, are used. The use too Formation of flour products of the cereals leading to the aforementioned swellable starches is possible if care is taken that the flours are made from whole grains have been. Such cereal flour can be found in the enzyme granules according to the invention preferably in amounts from 5% by weight to 35% by weight, in particular from 10% by weight to 25 wt .-% be included. If desired, can be by using Getrei flour proteins such as gluten, which are obtained by extracting the protein-containing components of the Flour can win, the storage stability of the enzymes and the granulability in the frame of the manufacturing process can be improved.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer beziehungsweise nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellter Enzymgranulate enthält das Trägermaterial, jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat, 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% in Wasser quellfähige Stärke, 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% Saccharose, bis zu 70 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% Getreidemehl und bis zu 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Cellulose.In a preferred embodiment according to the invention or according to the invention Enzyme granules produced according to the method according to the invention contain the carrier material, in each case based on finished enzyme granules, 10% by weight to 70% by weight starch swellable in water, 3% by weight to 10% by weight of sucrose, up to 70% by weight, in particular 10% by weight to 70% by weight of cereal flour and up to 10% by weight, in particular 0.5% by weight to 5% by weight Cellulose.

Das Granulierhilfsmittel ist im Vergleich zum Trägermaterial nur in untergeordneten Mengen von vorzugsweise 1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat, vorhanden. Üblicherweise werden als Granulierhilfs mittel beziehungsweise als Komponente des Granulierhilfsmittels Cellulose- und Stärkederi vate wie nichtionische Cellulose- und Stärkeether, beispielsweise Methylcellulose bezie hungsweise -stärke, Ethylcellulose beziehungsweise -stärke, Propylcellulose beziehungsweise -stärke und deren hydroxylgruppenhaltige Derivate wie zum Beispiel Hydroxyethylcellulose beziehungsweise -stärke, Hydroxypropylcellulose beziehungsweise -stärke, und anionische Cellulose- oder Stärkeether, die in Form wasserlöslicher Salze, insbesondere der Alkalisalze, vorliegen, wie Carboxymethylcellulose, Carboxymethylstärke und phosphatierte Stärke, so wie sogenannte Mischether wie zum Beispiel Methylhydroxyethylcellulose beziehungsweise -stärke, Methylhydroxypropylcellulose beziehungsweise -stärke, Methylcarboxy methylcellulose beziehungsweise -stärke und deren Gemische, eingesetzt. Unter phosphatier ter Stärke wird ein Stärkederivat verstanden, bei der Hydroxylgruppen der Stärke- Anhydroglukoseeinheiten durch die Gruppe -O-P(O)(OH)₂ oder deren wasserlösliche Salze, insbesondere Alkalisalze wie Natrium- und/oder Kaliumsalze, ersetzt sind. Unter dem mittle ren Substitutionsgrad der Stärke beziehungsweise Cellulose ist die Zahl der substituierten Sauerstoffatome, die Teil einer Ether- beziehungsweise Phosphatgruppe sind, pro Saccharid- Monomer des Polysaccharids gemittelt über alle Saccharid-Einheiten, zu verstehen. Bei phos phatierten Stärken liegt der mittlere Substitutionsgrad (in diesem Falle Phosphatierungsgrad) vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 2,5, da besonders bei deren Einsatz relativ geringe Men gen ausreichend sind, um eine gewünschte Granulatfestigkeit zu erreichen. Die genannten Stärkederivate können Abkömmlinge nativer Stärke oder deren Bruchstücken, sogenannter teilhydrolysierter Stärken, sein. Unter teilhydrolysierten Stärken sollen im Rahmen der vorlie genden Erfindung Oligo- beziehungsweise Polymere von Kohlenhydraten verstanden werden, die nach üblichen, beispielsweise säure- oder enzymkatalysierten Verfahren durch partielle Hydrolyse von Stärke zugänglich sind. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyseprodukte mit mittleren Molmassen im Bereich von 440 bis 500 000. Bevorzugt sind Polysaccharide mit einem Dextrose-Equivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30, wo bei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Polysaccharids im Ver gleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind nach Veretherung be ziehungsweise Phosphatierung sowohl Maltodextrine (DE 3-20) und Trockenglukosesirupe (DE 20-37) als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren mittleren Mol massen im Bereich von etwa 2000 bis 30 000. Compared to the carrier material, the granulating aid is only present in minor amounts of preferably 1% by weight to 15% by weight, in particular 2% by weight to 10% by weight, in each case based on the finished enzyme granules. Usually, cellulose and starch derivatives such as nonionic cellulose and starch ethers, for example methyl cellulose or starch, ethyl cellulose or starch, propyl cellulose or starch and their hydroxyl-containing derivatives such as, for example, hydroxyethyl cellulose or starch, are used as granulating agents or as a component of the granulating aid. Hydroxypropyl cellulose or starch, and anionic cellulose or starch ethers, which are in the form of water-soluble salts, in particular the alkali salts, such as carboxymethyl cellulose, carboxymethyl starch and phosphated starch, such as so-called mixed ethers such as methyl hydroxyethyl cellulose or starch, methyl hydroxypropyl cellulose or starch, methyl carboxy methyl cellulose or starch and mixtures thereof. Phosphated starch is understood to mean a starch derivative in which the hydroxyl groups of the starch anhydroglucose units are replaced by the group -OP (O) (OH) ₂ or its water-soluble salts, in particular alkali metal salts such as sodium and / or potassium salts. The mean degree of substitution of starch or cellulose is to be understood as the number of substituted oxygen atoms, which are part of an ether or phosphate group, per saccharide monomer of the polysaccharide, averaged over all saccharide units. In the case of phosphated starches, the average degree of substitution (in this case, degree of phosphatization) is preferably in the range from 1.5 to 2.5, since especially when used, relatively small amounts are sufficient to achieve a desired granule strength. The starch derivatives mentioned can be descendants of native starch or their fragments, so-called partially hydrolyzed starches. Partially hydrolyzed starches are to be understood in the context of the present invention as oligomers or polymers of carbohydrates which are accessible by conventional, for example acid or enzyme-catalyzed, processes by partial hydrolysis of starch. They are preferably hydrolysis products with average molecular weights in the range from 440 to 500,000. Polysaccharides with a dextrose equivalent (DE) in the range from 0.5 to 40, in particular from 2 to 30, are preferred, where DE is a customary measure of the reducing effect of a polysaccharide compared to dextrose, which has a DE of 100, is. After etherification or phosphating, both maltodextrins (DE 3-20) and dry glucose syrups (DE 20-37) as well as so-called yellow dextrins and white dextrins with higher average molar masses in the range from about 2000 to 30,000 can be used.

Gegebenenfalls können als zusätzliche Bestandteile des Granulierhilfsmittels auch weitere dafür bekannt brauchbare Substanzen, wie Gelatine, Casein, oben genanntes Getreidemehl protein, Traganth oder andere in Wasser lösliche beziehungsweise dispergierbare Polymere naturlichen oder synthetischen Ursprungs verwendet werden. Brauchbare synthetische wasser lösliche Polymere sind Polyacryiate, Polymethacrylate, Copolymere der Acrylsäure mit Mal einsäure oder vinylgruppenhaltige Verbindungen, ferner Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, das auch teilverseift sein kann, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 200 bis 6000, 1,2-Propylenglykol sowie Polyethoxylate gemäß Formel I,
If necessary, other substances known to be useful for this purpose, such as gelatin, casein, the above-mentioned cereal flour protein, tragacanth or other water-soluble or dispersible polymers of natural or synthetic origin can also be used as additional constituents of the granulation aid. Usable synthetic water-soluble polymers are polyacrylates, polymethacrylates, copolymers of acrylic acid with malic acid or compounds containing vinyl groups, furthermore polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, which can also be partially saponified, polyvinylpyrrolidone, polyethylene glycol with an average molecular weight of 200 to 6000, 1,2-propylene glycol and polyethoxylates according to formula I,

R-(OCH₂CH₂)_n-OH I
R- (OCH ₂ CH ₂ ) _n -OH I

in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 3 C-C- Doppelbindungen mit 8 bis 22, insbesondere 12 bis 18 C-Atomen und der mittlere Ethoxy lierungsgrad n eine Zahl von 10 bis 80, insbesondere von 30 bis 45 bedeutet. Soweit es sich bei den vorgenannten Verbindungen um solche mit freien Carboxylgruppen handelt, liegen sie normalerweise in Form ihrer Alkalisalze, insbesondere ihrer Natriumsalze vor. Derartige zu sätzliche Granulierhilfsmittelkomponenten können in den erfindungsgemäßen Enzymgra nulaten in Mengen bis zu 10 Gew.-%, insbesondere von 0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-% enthalten sein.in which R is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with up to 3 C-C- Double bonds with 8 to 22, especially 12 to 18 carbon atoms and the middle ethoxy Degree of lation n is a number from 10 to 80, in particular from 30 to 45. As far as it is the aforementioned compounds are those with free carboxyl groups, they are usually in the form of their alkali salts, especially their sodium salts. Such too Additional granulation aid components can be found in the enzyme gra nulates in amounts up to 10 wt .-%, in particular from 0.5 wt .-% to 8 wt .-% be.

Vorzugsweise enthält ein erfindungsgemäßes Cellulasegranulat als Granulierhilfsmittel bezie hungsweise als Komponente des Granulierhilfsmittels phosphatierte Stärke und/oder Car boxymethylcellulose mit der Maßgabe, daß bei Anwesenheit von Cellulose im Trägermaterial der Gehalt an phosphatierter Stärke den Gehalt an Cellulose übertrifft. Dies trägt wesentlich zur Lagerstabilität der Enzymgranulate bei. Das Gewichtsverhältnis von phosphatierter Stärke zu Carboxymethylcellulose liegt vorzugsweise im Bereich von 0 : 100 bis 50 : 50.A cellulase granulate according to the invention preferably contains or acts as a granulation aid For example, as a component of the granulating aid, phosphated starch and / or car boxymethyl cellulose with the proviso that in the presence of cellulose in the carrier material the phosphated starch content exceeds the cellulose content. This is essential to the storage stability of the enzyme granules. The weight ratio of phosphated starch for carboxymethyl cellulose is preferably in the range from 0: 100 to 50:50.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines cellulasehaltigen Enzym granulates mit einer mittleren Korngröße von 0,3 mm bis 3 mm aus einem durch Vermischen einer wäßrigen cellulasehaltigen Flüssigkeit mit Trägermaterial und Granulierhilfsmittel als Zuschlagstoffen entstandenen Enzym-Vorgemisch mit Hilfe eines verdichtenden Formge bungsschrittes, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die wäßrige cellulasehaltige Flüssigkeit, die eine gegebenenfalls durch Mikrofiltration von unlöslichen Bestandteilen be freite, aufkonzentrierte Fermentationsbrühe sein kann, mit einem Zuschlagstoffgemisch ver mischt, das aus anorganischem und/oder organischem, gegebenenfalls Cellulose enthaltendem Trägermaterial und Granulierhilfsmittel besteht, welches phosphatierte Stärke und/oder Car boxymethylcellulose enthält, mit der Maßgabe, daß bei Anwesenheit von Cellulose der Gehalt an phosphatierter Stärke den Gehalt an Cellulose übertrifft. Die verdichtende Formgebung kann durch übliche Verfahren, in denen Verdichtungskräfte aufgewandt werden, wie Granu lieren, Kompaktieren, beispielsweise Walzenkompaktieren oder Extrudieren, Tablettieren oder Pelletieren erfolgen.The invention further relates to a method for producing a cellulase-containing enzyme granules with an average grain size of 0.3 mm to 3 mm from a by mixing an aqueous cellulase-containing liquid with carrier material and granulating aid as Enzyme pre-mix with the help of a compression molding Exercise step, which is characterized in that the aqueous cellulase Liquid, which may be by microfiltration of insoluble components free, concentrated fermentation broth can be ver with a mixture of additives mixes that of inorganic and / or organic, optionally containing cellulose There is a carrier material and granulating aid which contains phosphated starch and / or car contains boxymethyl cellulose, with the proviso that in the presence of cellulose the content of phosphated starch exceeds the cellulose content. The condensing shape can by conventional methods in which compaction forces are applied, such as Granu gating, compacting, for example roller compacting or extruding, tableting or pelleting.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemaßen Verfahrens besteht im Extrudieren eines durch Vermischen einer wäßrigen cellulasehaltigen Flüssigkeit mit dem Trägermaterial und dem Granulierhilfsmittel als Zuschlagstoffen entstandenen Enzym-Vorgemischs, gege benenfalls Sphäronisierung des Extrudats in einem Rondiergerät, gegebenenfalls Trocknung und gegebenenfalls Aufbringen eines Farbstoff und/oder Pigment enthaltenden Überzugs.A preferred embodiment of the method according to the invention is extrusion one by mixing an aqueous cellulase-containing liquid with the carrier material and the pelletizing agent as an aggregate of the enzyme premix if necessary, spheronization of the extrudate in a rounding device, optionally drying and optionally applying a coating containing dye and / or pigment.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Prinzip jede Cellulase stabil in Granu latform konfektioniert werden. Vorzugsweise ist in den erfindungsgemäßen Granulaten eine Cellulase mit einem Verhältnis von Zugreißfestigkeitsverlust zu Antipilling-Effekt unter 1, insbesondere unter 0,8 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 0,5, wie sie in der internationalen Patentanmeldung WO 96/34092 beschrieben ist, enthalten. Die Cellulase- Aktivität, insbesondere der wäßrigen Lösung, kann ergänzend zum oben beschriebenen Ver fahren zur Bestimmung der CMCase-Aktivität in Anlehnung an das von Schlochtermeier et. al. (Appl. Env. Microbiol. 1992, 58, 3240-3248) beschriebene Verfahren anhand der Freiset zung von o-Nitrophenol aus o-Nitrophenyl-β-D-Cellobiosid (oNPC) photometrisch (bei 405 nm) bestimmt werden. Der Bestimmungsansatz enthält 600 µl 50mM Kaliumphosphat- Puffer (pH 6,7), der 9 mM o-NPC und 50 µl einer Lösung des zu testenden Enzyms enthält. Alle Reagentiengemische werden bei 40°C inkubiert. Die Reaktion wird durch Zusatz von 350 µl 200 mM Glycin/Natriumhydroxid Puffer (pH 10) gestoppt. 1 oNPC-Aktivitätseinheit (oNPC-U) entspricht der Freisetzung von 1 µmol o-Nitrophenol pro Minute. In principle, any cellulase can be stably granulated with the aid of the method according to the invention can be made up in lat form. There is preferably one in the granules according to the invention Cellulase with a ratio of tensile strength loss to anti-pilling effect below 1, in particular below 0.8 and particularly preferably in the range from 0.001 to 0.5, as described in the international patent application WO 96/34092. The cellulase Activity, especially the aqueous solution, can supplement the ver drive to determine the CMCase activity based on that of Schlochermeier et. al. (Appl. Env. Microbiol. 1992, 58, 3240-3248) described methods using the frees formation of o-nitrophenol from o-nitrophenyl-β-D-cellobioside (oNPC) photometric (at 405 nm) can be determined. The assay contains 600 µl 50mM potassium phosphate Buffer (pH 6.7) containing 9 mM o-NPC and 50 µl of a solution of the enzyme to be tested. All reagent mixtures are incubated at 40 ° C. The reaction is carried out by adding 350 ul 200 mM glycine / sodium hydroxide buffer (pH 10) stopped. 1 oNPC activity unit (oNPC-U) corresponds to the release of 1 µmol of o-nitrophenol per minute.

Die erfindungsgemäßen beziehungsweise unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Enzymgranulate können außer der Cellulase noch weitere Enzyme, darunter auch solche, die mit der Cellulase zu reagieren vermögen, enthalten. Insbesondere im letztge nannten Fall bedient man sich vorzugsweise der aus den internationalen Patentanmeldungen WO 96/00772 oder WO 96/00773 bekannten Maßnahmen zur Vermeidung des Enzymabbaus. Als zusätzliche Enzyme kommen in erster Linie die aus Mikroorganismen, wie Bakterien oder Pilzen, gewonnenen Proteasen, Lipasen, Amylasen, Pullulanasen, Xylanasen, Hemicellulasen, Oxidasen und/oder Peroxidasen in Frage, wobei von Bacillus-Arten erzeugte Proteasen sowie ihre Gemische mit Amylasen bevorzugt sind. Sie werden in bekannter Weise durch Fermenta tionsprozesse aus geeigneten Mikroorganismen gewonnen, die zum Beispiel in den deutschen Offenlegungsschriften DE 19 40 488, DE 20 44 161, DE 22 01 803 und DE 21 21 397, den US-amerikanischen Patentschriften US 3 632 957 und US 4264 738 sowie der europäischen Patentanmeldung EP 0 006 638 beschrieben sind. Besonders vorteilhaft kann das erfindungs gemäße Verfahren auch zur Mitkonfektionierung der sehr aktiven Proteasen der sogenannten vierten Generation verwendet werden, zu denen beispielsweise Durazym® und aus den inter nationalen Patentanmeldungen WO 95/23221, WO 95/27049, WO 95/30010, WO 95/30011, WO 95/30743 oder WO 95/34627 bekannte Enzyme gehören, deren lagerstabile Einarbeitung in Wasch- und Reinigungsmittel oft Probleme bereitet. Falls es sich bei dem erfindungsgemä ßen Enzymgranulat um eine neben Cellulase auch Protease enthaltende Formulierung handelt, beträgt die Proteaseaktivität vorzugsweise 60 000 Proteaseeinheiten (PE, bestimmt nach der in Tenside 2 (1970), 125 beschriebenen Methode) bis 350 000 PE, insbesondere 140 000 PE bis 280 000 PE, pro Gramm Enzymgranulat.The inventive or using the inventive method Enzyme granules produced can include other enzymes, including cellulase also contain those which are able to react with the cellulase. Especially in the last in the named case, one preferably uses the one from the international patent applications WO 96/00772 or WO 96/00773 known measures to avoid enzyme degradation. Additional enzymes primarily come from microorganisms such as bacteria or Fungi, proteases, lipases, amylases, pullulanases, xylanases, hemicellulases, Oxidases and / or peroxidases in question, proteases produced by Bacillus species and their mixtures with amylases are preferred. They are made in a known manner by Fermenta tion processes obtained from suitable microorganisms, for example in the German DE 19 40 488, DE 20 44 161, DE 22 01 803 and DE 21 21 397, the US patents US 3 632 957 and US 4264 738 and European Patent application EP 0 006 638 are described. This can be particularly advantageous appropriate procedures also for the assembly of the very active proteases of the so-called fourth generation can be used, for example Durazym® and from the inter national patent applications WO 95/23221, WO 95/27049, WO 95/30010, WO 95/30011, Known enzymes WO 95/30743 or WO 95/34627 include their storage-stable incorporation problems often arise in detergents and cleaning agents. If it is in accordance with the invention Enzyme granules are a formulation containing not only cellulase but also protease, the protease activity is preferably 60,000 protease units (PE, determined according to the in Tenside 2 (1970), 125 described method) up to 350,000 PE, in particular 140,000 PE bis 280,000 PE, per gram of enzyme granulate.

Erfindungsgemaß ist es möglich, bei Fermentationsprozessen anfallende Brühen extrazellulä rer cellulolytischer Enzyme nach Abtrennen der unlöslichen Begleitstoffe beispielsweise durch Mikrofiltration sowie nachfolgende Aufkonzentration durch Ultrafiltration und gegebe nenfalls anschließendes Eindampfen im Vakuum unmittelbar in lagerbeständige, weitgehend geruchlose Granulate zu überführen. Die Entstehung unerwünschter Enzymstäube und die bei zusätzlichen Trocknungsprozessen auftretenden Aktivitätsverluste werden durch das beson ders angepaßte Zuschlagstoffgemisch vermieden. According to the invention, it is possible to produce extracellular broths obtained in fermentation processes rer cellulolytic enzymes after separation of the insoluble accompanying substances, for example by microfiltration and subsequent concentration by ultrafiltration and If necessary, subsequent evaporation in vacuo directly into storage-stable, largely to transfer odorless granules. The formation of unwanted enzyme dusts and the Additional drying processes occurring loss of activity are by the special avoided adapted aggregate mixture.

Zur Herstellung erfindungsgemäßer Enzymgranulate geht man vorzugsweise von Fermen terbrühen aus, die durch Mikrofiltration von unlöslichen Begleitstoffen befreit werden kön nen. Die Mikrofiltration wird dabei vorzugsweise als Querstrom-Mikrofiltration unter Ver wendung poröser Rohre mit Mikroporen größer 0,1 µm, Fließgeschwindigkeiten der Konzen tratlösung von mehr als 2 m/s und einem Druckunterschied zur Permeatseite von unter 5 bar durchgeführt, wie beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 0 200 032 be schrieben. Anschließend wird das Mikrofiltrationspermeat vorzugsweise durch Ultrafiltration, gegebenenfalls mit anschließender Vakuumeindampfung, aufkonzentriert. Die Auf konzentration kann dabei, wie im europäischen Patent EP 0 564476 für andere Enzyme be schrieben, so geführt werden, daß man nur zu relativ niedrigen Gehalten an Trockensubstanz von vorzugsweise 5 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% gelangt. Vorzugsweise weist die so erhältliche wäßrige cellulasehaltige Flüssigkeit eine Akti vität im Bereich von 500 oNPC-U/ml bis 1500 oNPC-U/ml, insbesondere 750 oNPC-U/ml bis 1250 oNPC-U/ml auf. Die Cellulaselösung wird einem zweckmäßigerweise zuvor hergestell ten trockenen, pulverförmigen bis körnigen Gemisch der oben beschriebenen Zuschlagstoffe zudosiert. Der Wassergehalt der Mischung sollte so gewählt werden, daß sie sich bei der Bear beitung mit Rühr- und Schlagwerkzeugen in körnige, bei Raumtemperatur nicht klebende Partikel überführen und bei Anwendung höherer Drücke plastisch verformen, insbesondere extrudieren läßt. Vorzugsweise werden 10 Gew.-Teile bis 50 Gew.-Teile der wäßrigen Cellu laselösung mit 70 Gew.-Teilen bis 90 Gew.-Teilen des Trägermaterials und 0,5 Gew.-Teilen bis 10 Gew.-Teilen des Granulierhilfsmittels vermischt.Ferment is preferably used to produce enzyme granules according to the invention broths that can be freed of insoluble accompanying substances by microfiltration nen. The microfiltration is preferably carried out as cross-flow microfiltration under Ver Use of porous tubes with micropores larger than 0.1 µm, flow rates of the concentrates Step solution of more than 2 m / s and a pressure difference to the permeate side of less than 5 bar carried out, such as in European patent application EP 0 200 032 be wrote. The microfiltration permeate is then preferably removed by ultrafiltration, if necessary with subsequent vacuum evaporation, concentrated. The on Concentration can be, as in European patent EP 0 564476 for other enzymes wrote, be carried out in such a way that one only at relatively low levels of dry matter from preferably 5% by weight to 50% by weight, in particular from 10% by weight to 40% by weight reached. The aqueous cellulase-containing liquid thus obtained preferably has an acti vity in the range from 500 oNPC-U / ml to 1500 oNPC-U / ml, in particular 750 oNPC-U / ml to 1250 oNPC-U / ml. The cellulase solution is advantageously prepared beforehand dry, powdery to granular mixture of the additives described above added. The water content of the mixture should be chosen so that it is in the Bear processing with stirring and impact tools into granular, non-sticky ones at room temperature Transfer particles and plastically deform them when using higher pressures, especially can be extruded. Preferably 10 parts by weight to 50 parts by weight of the aqueous Cellu laser solution with 70 parts by weight to 90 parts by weight of the carrier material and 0.5 parts by weight up to 10 parts by weight of the granulating aid.

Das enzymhaltige Vorgemisch wird anschließend in im Prinzip bekannter Weise, zum Bei spiel mit Hilfe von Extrudern oder Pelletpressen, in Granulate überführt. Bevorzugt wird es in einem Kneter sowie einem angeschlossenen Extruder zu einer plastischen Masse verarbei tet, wobei sich die Masse als Folge der mechanischen Bearbeitung auf Temperaturen zwi schen 40°C und 60°C, insbesondere 45°C bis 55°C erwärmen kann. Das den Extruder verlas sende Gut wird durch eine Lochscheibe mit nachfolgendem Abschlagmesser geführt und da durch zu zylinderförmigen Partikeln definierter Größe zerkleinert. Zweckmäßigerweise be trägt der Durchmesser der Bohrungen in der Lochscheibe 0,3 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 mm bis 1,5 mm. Die in dieser Form vorliegenden Partikel können anschließend getrocknet und der späteren Verwendung zugeführt werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die den Extruder und Zerhacker verlassenden zylindrischen Partikel anschließend zu sphäroni sieren, das heißt sie in geeigneten Vorrichtungen zu verrunden und zu entgraten. Ein solches Sphäronisierungsverfahren ist beispielsweise in den deutschen Auslegeschriften DE 21 37 042 und DE 21 37 043 beschrieben. Man verwendet hierzu eine Vorrichtung, die aus einem zylin drischen Behälter mit stationären, festen Seitenwänden und einer bodenseitig drehbar gela gerten Reibplatte bestehen. Vorrichtungen dieser Art sind unter der Warenbezeichnung Marumerizer® in der Technik verbreitet. Gegebenenfalls können die noch feuchten Kügel chen nach der Verrundung kontinuierlich oder chargenweise, vorzugsweise unter Verwendung einer Wirbelschichttrockenanlage, bei vorzugsweise 35°C bis 60°C und insbesondere bei einer maximalen Produkttemperatur von 45°C, bis zu einem Restfeuchtegehalt von 4 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 8 Gew.-% getrocknet werden. Nach oder vor zugsweise während der Trocknung können zusätzlich Stoffe zum Umhüllen und Beschichten der Partikel eingebracht werden. Geeignete Hüllstoffe sind insbesondere die Filmbildner unter den vorgenannten wasserlöslichen organischen Polymeren. Weiterhin lassen sich in diesem Stadium auch Farbstoffe oder Pigmente auf die Partikel aufbringen, um so eine eventuelle Eigenfarbe, die meist vom Enzymkonzentrat herrührt, zu überdecken beziehungsweise zu ver ändern. Als inertes und physiologisch unbedenkliches Pigment hat sich insbesondere Titandi oxid bewährt, das vorzugsweise in wäßriger Dispersion eingebracht wird. Das über die Pig mentdispersion beziehungsweise über die Polymer-Lösung zugeführte Wasser wird bei der gleichzeitig vorgenommenen oder anschließend erneut erforderlichen Trocknung wieder ent fernt.The enzyme-containing premix is then used in a manner known in principle, for example play with the help of extruders or pellet presses, converted into granules. It is preferred Process into a plastic mass in a kneader and a connected extruder tet, the mass as a result of the mechanical processing at temperatures between between 40 ° C and 60 ° C, especially 45 ° C to 55 ° C. That left the extruder Send good is passed through a perforated disc with a subsequent knives and there crushed by cylindrical particles of a defined size. Conveniently be the diameter of the holes in the perforated disc is 0.3 mm to 3 mm, preferably 0.5 mm to 1.5 mm. The particles in this form can then be dried and used for later use. However, it has proven to be advantageous the cylindrical particles leaving the extruder and chopper then turn into spheroids sieren, that means rounding and deburring them in suitable devices. Such one Spheronization is described, for example, in DE 21 37 042 and DE 21 37 043. For this purpose, a device is used which consists of a cylinder Drical container with stationary, fixed side walls and a bottom rotatable gela the friction plate. Devices of this type are under the product name Marumerizer® widely used in technology. If necessary, the still wet balls after rounding, continuously or in batches, preferably using a fluidized bed drying plant, preferably at 35 ° C to 60 ° C and especially at a maximum product temperature of 45 ° C, up to a residual moisture content of 4% by weight up to 10% by weight, preferably 5% by weight to 8% by weight. After or before During the drying process, additional materials can be used for wrapping and coating the particles are introduced. Suitable coating materials are in particular the film formers below the aforementioned water-soluble organic polymers. Furthermore, in this Stage also apply dyes or pigments to the particles in order to avoid any Covering or verifying inherent color, which mostly comes from the enzyme concentrate to change. Titanium di in particular has proven to be an inert and physiologically harmless pigment proven oxide, which is preferably introduced in aqueous dispersion. That about the Pig ment dispersion or water supplied via the polymer solution in the Ent drying carried out simultaneously or subsequently required again distant.

Durch Sieben oder Windsichten können bei der Herstellung eventuell auftretende staubförmi ge Anteile sowie eventuelle Grobanteile entfernt und gegebenenfalls in den Herstellungs prozeß zurückgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate enthalten vorzugsweise we niger als 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-% an Partikeln mit Korngrößen unterhalb von 0,3 mm beziehungsweise oberhalb von 1,6 mm.Sieving or air sifting can cause dust-like dust that may occur during production shares and any coarse parts removed and, if necessary, in the manufacturing process can be traced. The granules according to the invention preferably contain we less than 5% by weight, in particular at most 1% by weight, of particles with particle sizes below of 0.3 mm or above 1.6 mm.

Das erfindungsgemäße oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Enzymgranu lat wird vorzugsweise zur Herstellung fester, insbesondere teilchenförmiger Wasch- oder Rei nigungsmittel verwendet, die durch einfaches Vermischen der Enzymgranulate mit in derarti gen Mitteln üblichen weiteren Pulverkomponenten erhalten werden können. Für die Einar beitung in teilchenförmige Wasch- und Reinigungsmittel weist das Enzymgranulat vorzugs weise mittlere Korngrößen im Bereich von 0,3 mm bis 3 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 1,5 mm auf. Weitere Einsatzgebiete für die erfindungsgemäßen beziehungsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Enzymgranulate sind die Baumwollbehandlung in der Textiltechnik und die Pulpebehandlung in der Papierindustrie.The enzyme granule according to the invention or obtained by the method according to the invention lat is preferably used for the production of solid, in particular particulate washing or rice cleaning agents used by simply mixing the enzyme granules with in suchi Other powder components that are customary can be obtained. For the Einar Processing in particulate detergents and cleaning agents is preferred by the enzyme granulate wise average grain sizes in the range from 0.3 mm to 3 mm, in particular from 0.5 mm to 1.5 mm. Further areas of application for the invention or according to the Enzyme granules produced according to the method of the invention are the cotton treatment in of textile technology and pulp treatment in the paper industry.

Die erfindungsgemäß erhaltene Enzymzubereitung besteht aus weitgehend abgerundeten, staubfreien Partikeln, die in der Regel ein Schüttgewicht von etwa 500 bis 900 Gramm pro Liter, insbesondere 650 bis 880 Gramm pro Liter, aufweisen. Ihre Enzymaktivität kann, be dingt durch den flexiblen Gehalt der Cellulaselösungen vor dem Vermischen mit den Zu schlagstoffen, bei Einsatz von Cellulase-haltigen Fermenterbrühen auf Werte im Bereich von vorzugsweise 10 CMC-U/g bis 1000 CMC-U/g, insbesondere von 20 CMC-U/g bis 150 CMC-U/g, eingestellt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate zeichnen sich durch eine sehr hohe Lagerstabilität, insbesondere bei Temperaturen über Raumtemperatur und ho her Luftfeuchtigkeit, eine gute Freisetzung der in ihnen enthaltenen cellulolytischen Aktivität sowie eine gute Einspülbarkeit in Waschmaschinen und ein rasches Lösungsverhalten in der Waschflotte aus. Vorzugsweise setzen die erfindungsgemäßen Granulate innerhalb von 5 Mi nuten in Wasser bei 21°C über 90%, insbesondere 100% ihrer cellulolytischen Aktivität frei.The enzyme preparation obtained according to the invention consists of largely rounded, dust-free particles, which usually have a bulk density of about 500 to 900 grams per Liters, in particular 650 to 880 grams per liter. Your enzyme activity can be is due to the flexible content of the cellulase solutions before mixing with the additives impact substances, when using cellulase-containing fermenter broths to values in the range of preferably 10 CMC-U / g to 1000 CMC-U / g, in particular from 20 CMC-U / g to 150 CMC-U / g. The granules according to the invention are notable for very high storage stability, especially at temperatures above room temperature and ho humidity, a good release of the cellulolytic activity contained in them as well as good washability in washing machines and quick solution behavior in the Wash liquor. The granules according to the invention preferably set within 5 mi grooves in water at 21 ° C over 90%, especially 100% of their cellulolytic activity free.

Examples

Eine biomassehaltige Cellulase-Fermenterbrühe, erhalten wie in der internationalen Patent anmeldung WO 96/34108 beschrieben, wurde durch Dekantieren, Querstrom-Mikrofiltration, Ultrafiltation und anschließendes Eindampfen im Vakuum analog zu dem im europäischen Patent EP 0 564 476 beschriebenen Vorgehen zu einem Cellulasegehalt von ca. 900 oNPC- U/ml aufkonzentriert (F1). Die so aufkonzentrierte Fermenterbrühe wurde in einem mit rotie rendem Schlagwerkzeug ausgerüsteten Mischer mit den in Tabelle 1 aufgeführten Zuschlägen vermischt und in einem mit einer Außenkühlung versehenen Kneter homogenisiert. Die Ex trusion der plastischen Masse erfolgte mittels eines mit einer Lochscheibe (Lochdurchmesser 0,9 mm) und einem rotierenden Messer ausgerüsteten Extruder. Man erhielt die in Tabelle 1 durch ihre Zusammensetzung charakterisierten Extrudate E1 bis E5 gemäß der Erfindung und zum Vergleich nicht erfindungsgemäß zusammengesetzte Extrudate V1 bis V4, jeweils mit Längen von 0,7 mm bis 1 mm, die in einer Sphäronisierungsvorrichtung (Marumerizer®) während einer Bearbeitungszeit von etwa 1 Minute unter gleichzeitigem Bestäuben mit pul verförmigem Zeolith Na-A (3 Gew.-%) zu abgerundeten Partikeln verformt und entgratet wur den. Das den Sphäronisator verlassende Gut wurde in einem Wirbelschichttrockner bei Tem peraturen von 40°C bis 45°C innerhalb von 15 Minuten auf einen Wassergehalt von etwa 6 Gew.-% getrocknet. Durch anschließendes Sieben wurden Partikel mit Teilchengrößen unter 0,4 mm und über 1,6 mm weitgehend entfernt, die dem Prozeß auf der Stufe des Vermischens mit den Zuschlagstoffen wieder zugeführt wurden. Man erkennt, daß die erfindungsgemäßen Granulate eine höhere Lagerstabilität aufweisen als nicht erfindungsgemäße Granulate, die zum Beispiel einen erhöhten Ca-Gehalt (V4), einen Unterschuß an Stärkephosphat gegenüber Cellulose (V3) oder Carboxymethylstärke statt Carboxymethylcellulose (V4, V5) enthalten. A cellulase fermentation broth containing biomass obtained as in the international patent Application WO 96/34108 was described by decanting, cross-flow microfiltration, Ultrafiltation and subsequent evaporation in a vacuum analogous to that in Europe Patent EP 0 564 476 procedure described for a cellulase content of approx. 900 oNPC- U / ml concentrated (F1). The fermenter broth so concentrated was rotated in one Mixing tool equipped with the additives listed in Table 1 mixed and homogenized in a kneader with external cooling. The ex The plastic mass was truded using a perforated disc (hole diameter 0.9 mm) and a rotating knife equipped extruder. The results in Table 1 were obtained characterized by their composition extrudates E1 to E5 according to the invention and for comparison, extrudates V1 to V4 not according to the invention, each with Lengths from 0.7 mm to 1 mm, which are in a spheronization device (Marumerizer®) during a processing time of about 1 minute with simultaneous dusting with pul deformed zeolite Na-A (3 wt .-%) was shaped into rounded particles and deburred the. The material leaving the spheronizer was in a fluidized bed dryer at Tem temperatures from 40 ° C to 45 ° C within 15 minutes to a water content of approx 6% by weight dried. Subsequent sieving resulted in particles with particle sizes below 0.4mm and over 1.6mm largely removed the process at the mixing stage were fed back with the additives. It can be seen that the inventive Granules have a higher storage stability than granules not according to the invention for example an increased Ca content (V4) compared to a deficit of starch phosphate Contain cellulose (V3) or carboxymethyl starch instead of carboxymethyl cellulose (V4, V5).

Tabelle 1 Table 1

Enzymgranulate Enzyme granules

a): Arbocel® FD 600/30 (Hersteller Rettenmaier & Söhne)
b): Emsize® CMS 60 (Hersteller Emsland Stärke GmbH)
c): Pregeflo® PJ-20 (Hersteller Roquette-Frere)
d): Carbocel® TM 500 S (Hersteller Lamberti s.p.a)
e): Polyethylenglykol, mittleres Molekulargewicht 2000
f: Restaktivität (in % der Ausgangsaktivität) nach Lagerung in einer Klimazelle (30°C, 80% relative Luftfeuchtigkeit) in Abmischung mit einem bleichmittel- und protease haltigen teilchenförmigen Waschmittel (0,3 Gew.-% Enzymgranulat in der Mischung) über einen Zeitraum von 4 Wochen in unkaschierten Kartonsa): Arbocel® FD 600/30 (manufacturer Rettenmaier & Söhne)
b): Emsize® CMS 60 (manufacturer Emslandforce GmbH)
c): Pregeflo® PJ-20 (manufacturer Roquette-Frere)
d): Carbocel® TM 500 S (manufacturer Lamberti spa)
e): polyethylene glycol, average molecular weight 2000
f: residual activity (in% of the starting activity) after storage in a climatic cell (30 ° C., 80% relative atmospheric humidity) in a mixture with a particulate detergent containing bleach and protease (0.3% by weight enzyme granulate in the mixture) via a Period of 4 weeks in non-laminated boxes

Claims

1. Enzyme granules suitable for incorporation into detergents or cleaning agents, containing cellulolytic enzyme and inorganic and / or organic carrier material optionally containing cellulose, and granulation aids, characterized in that it contains less than 4% by weight of calcium (calculated as CaCl ₂ . H ₂ O) contains.

2. Enzyme granules according to claim 1, characterized in that it is used as a granulating aid or as a component of the granulating aid, phosphated starch and / or Carboxymethyl cellulose contains, provided that in the presence of cellulose the phosphated starch content exceeds the cellulose content.

3. Enzyme granules according to claim 1 or 2, characterized in that it phosphated Contains starch with an average degree of phosphating in the range from 1.5 to 2.5.

4. Enzyme granules according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gra pelletizing agent system, in each case based on finished granules, 0.1% by weight to 20% by weight, in particular 0.5% by weight to 15% by weight of phosphated starch and / or carboxymethyl cellulose and 0.1% by weight to 15% by weight, in particular 0.5% by weight to 10% by weight

Polyethylene glycol with an average molecular weight of 200 to 6000, 1,2-propylene glycol and / or a polyethoxylate according to formula I,
R- (OCH ₂ CH ₂ ) _n -OH I
in which R is a straight-chain or branched alkyl or alkenyl radical with up to 3 CC double bonds with 8 to 22, in particular 12 to 18, carbon atoms and the average degree of ethoxylation n is a number from 10 to 80, in particular from 30 to 45, contains.

5. Enzyme granules according to one of claims 1 to 4, characterized in that it is a Contains granulating agent, the phosphated starch and carboxymethyl cellulose Weight ratio from 0: 100 to 50:50 contains.

6. Enzyme granules according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is a cellulolytic activity from 10 CMC-U / g to 1000 CMC-U / g, in particular from 20 CMC-U / g to 150 CMC-U / g.

7. enzyme granules according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it 0.1% by weight to 10% by weight, in particular 0.2% by weight to 1% by weight, calculated as a protein in, contains cellulase.

8. Enzyme granules according to one of claims 1 to 7, characterized in that it is in addition Cellulase another enzyme such as protease, lipase, amylase, pullulanase, xylanase, He micellulase, oxidase and / or peroxidase, in particular protease, contains.

9. enzyme granules according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the Trä germ material, based in each case on finished enzyme granules, 10% by weight to 70% by weight in Water swellable starch, 3% to 10% by weight sucrose, up to 70% by weight, ins particularly 10% by weight to 70% by weight of cereal flour and up to 10% by weight, in particular Contains 0.5 wt .-% to 5 wt .-% cellulose.

10. Enzyme granules according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is a has average grain size of 0.3 mm to 3 mm, in particular from 0.5 mm to 1.5 mm and less than 5% by weight, in particular at most 1% by weight, of particles with a grain size ß below 0.3 mm and less than 5 wt .-%, in particular at most 1 wt .-% contains particles with grain sizes above 1.6 mm.

11. Enzyme granules according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is in Water at 21 ° C within 5 minutes at least 90%, especially 100% of it releases cellulolytic activity.

12. A process for producing a cellulose-containing enzyme granulate with a grain size from 0.3 mm to 3 mm from a by mixing an aqueous cellulase-containing river liquid with carrier material and granulation aids as additives zym premix with the help of a densifying shaping step, characterized thereby records that the aqueous cellulase-containing liquid with a supplement mixed mixture of inorganic and / or organic, optionally Cellulose-containing carrier material and granulating aid, which phos contains phated starch and / or carboxymethyl cellulose, provided that Presence of cellulose the content of phosphated starch the content of cellulose surpasses.

13. The method according to claim 12, characterized in that the aqueous enzyme-containing Liquid, if necessary, by microfiltration of insoluble constituents is free, concentrated fermenter broth.

14. The method according to claim 12 or 13, characterized in that up to 10 parts by weight 50 parts by weight of the aqueous cellulase-containing liquid with 70 parts by weight to 90 parts by weight Parts of the carrier material and 0.5 part by weight to 10 parts by weight of the granulation tools mixed.

15. The method according to any one of claims 12 to 14, characterized in that the aqueous cellulase-containing liquid has an activity in the range from 500 oNPC-U / ml to 1500 oNPC-U / ml, in particular 750 oNPC-U / ml to 1250 oNPC-U / ml.

16. The method according to any one of claims 12 to 15, characterized in that the compression molding step as extrusion with the help of a perforated plate, the holes have a diameter of 0.7 mm to 1.2 mm.

17. The method according to claim 16, characterized in that the extrudate is rounded and after rounding at temperatures from 35 ° C to 50 ° C to a water content from 4% by weight to 10% by weight dries.

18. Use of an enzyme granulate according to one of claims 1 to 11 or obtained by the method according to any one of claims 12 to 17 for the production of solid, esp special particulate detergents or cleaning agents.

19. Use of an enzyme granulate according to one of claims 1 to 11 or obtained by the method according to any one of claims 12 to 17 for cotton treatment in of textile technology.

20. Use of an enzyme granulate according to one of claims 1 to 11 or obtained by the method according to any one of claims 12 to 17 for pulp treatment in the Paper industry.