DK175435B1

DK175435B1 - Fremgangsmåde til fremstilling af stövfri, enzymholdige partikler

Info

Publication number: DK175435B1
Application number: DK198600981A
Authority: DK
Inventors: Ivan Carl Good; Yun Charles Jao
Original assignee: Genencor International Inc A C
Priority date: 1985-03-05
Filing date: 1986-03-04
Publication date: 2004-10-18
Also published as: ES8704203A1; ES552640A0; DK98186A; DK98186D0; JPH046351B2; CA1267622A; EP0193829A3; DE3681468D1; MX163251B; JPS61209589A; EP0193829B1; BR8600926A; JPH0662857A; JP2509073B2; CA1267622C; EP0193829A2; US4689297A

Description

—CTawr; -mi, rm mxr __;_;_ -V — _._‘_"T.1 '·, . ’*1^ _ , W11·:?'.1:: . ;a,'**} DK 175435 B1 i

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af tørre og støvfri enzymgranuler, der navnlig kan anvendes i forbindelse med vaskemiddel--detergenter. Fremstillingen af enzymatiske vaske- og 5 rensemidler ved inkorporering af pulverformige, højaktive enzymkoncentrater ved sammenblanding af disse med gængse rensemidler er velkendt. De vaskemidler, der fremstilles på denne måde, har tendens til at danne enzymstøv, der kan forårsage dermatologiske gener, både for producenten 10 og for forbrugeren af vaskemidlet indeholdende enzympul-veret.

Der er blevet udviklet forskellige enzymsammensætninger og fremgangsmåder til fremstilling deraf i et forsøg på at formindske eller overvinde støvproblemet. Ek-15 sempelvis beskrives der i DE-fremlæggelsesskrift nr. 2.137.-042 en fremgangsmåde, ved hvilken en sammensætning indeholdende ekstruderbart enzym ekstruderes gennem en dyse ud på en roterende plade af et sfæroniseringsorgan til dannelse af sfæriske partikler af de enzymholdige sammensætninger, 20 der om ønsket overtrækkes med et materiale, der er udformet til hindring af støvdannelse.

I US-patentskrift nr. 4.087.368 er der beskrevet en enzym-granulatsammensætning, i hvilken der er tilvejebragt stave eller kugler af et enzym i blanding med mag-25 nesiumalkylsulfat og ethylenoxid.

I US-patentskrift nr. 4.016.040 er der beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af fritstrømmende, i det væsentlige støvfri sfæriske kugler indeholdende enzym, fremstillet ved blanding af et pulverformigt koncen-30 trat af enzymet med et bindemiddel i smeltet form og sprøjtning af dråber af blandingen gennem en sprøjtedyse ind i kold luft til størkning af dråberne og dannelse af kuglerne.

•I US -patentskrift nr. 4.242.219 er der omtalt en 35 fremgangsmåde til fremstilling af enzymholdige partikler,

I DK 175435 B1 I

I I

I ° I

der fremstilles ved blanding af det tørre enzym med et I

I hydrofilt, organisk, kohæsivt materiale, et builderstof I

I og et fugtighedsregulerende middel, idet materialet me- I

kanisk opdeles i partikler af den ønskede størrelse og I

5 form, som dernæst overtrækkes med et vandafvisende mate- I

I riale. I

I En anden type enzymsammensætning på granulatform I

I er beskrevet i US -patentskrift nr. 4.009.076. Denne sam- I

I mensætning fremstilles ved at blande det tørre enzym med I

10 fast, ikke-aktivt stof og om ønsket et kohæsivt organisk I

I materiale som bindemiddel til dannelse af en enzymatisk I

I aktiv kerne. En enzymopslæmning indeholdende det kohæsi- I

ve organiske materiale kan sprøjtes på f.eks. natrium- I

I tripolyphosphat i et blandeapparat, eller et enzympulver I

I 15 kan blandes med natriumtripolyphosphatet, og det kohæsi- I

I ve organiske materiale kan sprøjtes derpå med påfølgende I

I ekstrudering gennem en dyse. Det enzymholdige granulat I

I sprøjtes med en vandig opløsning indeholdende en blødgjort I

organisk harpiks og tørres derefter. I

20 I DDR-patentskrift nr. 0.151.598 er der beskrevet I

en fremgangsmåde, ved hvilken natriumtripolyphosphat sprøj- I

I tes med en vandig enzymopløsning og agglomereres i et cy- I

I klonapparat. Agglomeraterne fjernes fra cyklonapparatet, I

medens de endnu er fugtige, og anbringes i et mekanisk I

I 25 blandeapparat sammen med en tørrende detergentsammensæt- I

I - ning og blandes intensivt. I

I I GB patentskrift nr. 1.483.591 er det beskre- I

vet en fremgangsmåde til overtrækning af vandopløselige I

eller i vand dispergerbare partikler, herunder enzympar- I

I 30 tikler, under anvendelse af en fluid bed-reaktionsbehol- I

der. Der beskrives i dette patentskrift en støvfri over- I

I trækningsteknik for enzympartikler, der er blevet granule- I

I ret ved andre metoder, f.eks. prilling eller sfæronise- I

I ting, medens man ved den her omhandlede fremgangsmåde I

I 35 I

påfører et aktivt lag af enzym på en indifferent kerne. I

--··-··”-* < - - ---1- : :- !—-Γ·';·;· V -. 1 " » 1' ‘I- -' ~ ;Τ3Ι| DK 175435 B1

3 I

I FR-A-2.160.661 og JP-A-60/37984 er der beskrevet frem- I

gangsmåder til fremstilling af enzymgranulater ved sprøjtning I

af et dispergeret eller opløst enzym (FR-A-A-2.160.661) eller I

et pulverformigt enzym (JP-A-60/37984) på et vandopløseligt I

5 eller i vand dispergerbart kernemateriale og fastgørelse af I

enzymerne på kernematerialet ved hjælp af organiske kohæsive I

forbindelser eller bindemidler, som sprøjtes på kernemateria- I

let før, samtidig med eller efter at enzymerne er blevet I

påført kernematerialet. De således opnåede enzymovertrukne I

10 kernematerialer overdækkes efterfølgende med et beskyttende I

overtræk. I

Den foreliggende opfindelse angår således en frem- I

gangsmåde til fremstilling af støvfri/ enzymholdige par- I

tikler, og denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at I

15 man I

a) indfører et partikelformigt kernemateriale, som I

I er let dispergerbart eler opløseligt i vand og har en par- I

I tikelstørrelse fra 150 til 2000 μπι i dets længste dimension, I

I i en fluid bed-tørrer med et reaktionskammer og opretholder I

I 20 det partikelformige materiale suspenderet i tørrerens reak- I

I tionskammer, I

I b) tilvejebringer en vandig opslæmning af et i vand I

I opløseligt eller dispergerbart enzym, hvor opslæmningen I

I indeholder 15-30 vægt-% faste stoffer, hvoraf 100-30% er I

I 25 enzym, og har en viskositet på 10-5000 mPa-s ved stuetempe- I

I ratur, og påfører enzymet på overfladen af det partikel- I formige kernemateriale ved sprøjtning af opslæmningen på I det partikelformige kernemateriale, medens det er suspenderet i reaktionskammeret, og fordampning af vand til efterladelse I 30 af resterende, tørret enzym overtrukket på det partikel- I formige kernemateriale i en mængde, der er tilstrækkelig I .til tilvejebringelse af en ønsket enzymaktivitet og I c) sprøjter en opløsning eller dispersion af et makro- I molekylært, filmdannende, vandopløseligt eller i vand dis- I 35 pergerbart overtræksmiddel på det enzymovertrukne partikel- I formige kernemateriale, medens dette stadig er suspenderet I DK 175435 B1

I 4 I

i reaktionskammeret, idet der tørres til fjernelse af opløs- ningsmiddel til efterladelse af et kontinuerligt lag af det filmdannende materiale på det enzymovertrukne, partikel- H formige kernemateriale, hvorhos der påføres tilstrækkeligt 5 enzym og filmdannende materiale til tilvejebringelse af en - total tør vægtforøgelse på 25-55%, beregnet på vægten af det partikelformige kernemateriale, til opnåelse af de øns- kede støvfri, enzymholdige partikler.

Foretrukne udførelsesformer for fremgangsmåden er 10 angivet i krav 2-5.

Den her omhandlede fremgangsmåde udføres i en H fluid bed-tørrer. Typisk kan sådanne apparater omfatte en tørrer bestående af et cirkulært produktkammer, der har et porøst gitter på bunden og er åbent ved toppen H 15 til anbringelse mod et konisk formet ekspansionskammer H med større diameter end det cirkulære produktkammer. Når under driften hastigheden af den luft, der passerer op gennem kammeret, forøges, nås der et punkt, hvor de par- tikler, der hviler på det porøse gitter, suspenderes i 20 luftstrømmen som et fluidum, og som følge heraf anvendes I udtrykkene "fluidisering" og "fluid bed-tørrer". Partik- lerne løftes ved hjælp af den opadgående kraft fra luf- ten ud af produktkammeret og ind i ekspansionskammeret, hvor luften ekspanderer, og den opadgående kraft pr. are- 25 alenhed formindskes. Dette tillader, at partiklerne falder tilbage i produktkammeret og påbegynder en ny cyklus.

Det indledende trin ved fremgangsmåden omfatter indføring af et partikelformigt, hydratiserbart kernema- I teriale i reaktionskammeret af fluid bed-reaktionsbehol- H 30 deren og suspendering af partiklerne deri på en luftstrøm.

I Kernepartiklerne består fortrinsvis af et i høj grad hy- dratiserbart materiale, dvs. et materiale, der let kan dispergeres eller opløses i vand. Kernematerialet bør en- ten dispergeres (falde fra hinanden ved ikke at oprethol- 35 de sin integritet) eller solubiliseres ved at gå i en æg- te opløsning. Lerarter, f.eks. bentonit eller kaolin,

^ ·»· -·· __;__;_;_^ ·— . .'ya ».i ".g .,...; . ν,,'···| i xieegy^gQ

DK 175435 B1 5 "non-pareils" (konfitureprodukt) og agglomereret kartoffelstivelse betragtes som dispergerbare. "Non-pareils" (konfitureprodukt) er sfæriske partikler bestående af en fast kerne, der er blevet afrundet til en sfærisk form S ved binding af lag af pulver til kernen i en roterende, sfærisk beholder. De "non-pareils" (konfitureprodukter), der anvendes i de følgende eksempler, har en sukkerkrystalkerne, typisk af sucrose, der er mindre end 0,3 mm (50 mesh ifølge US Standard Sieve Series) , der er afrun-10 det ved binding af lag af majsstivelse på kernen under anvendelse af sukker som et bindemiddel. Sukkeret, der anvendes til bindingen,opløses i vand (50% efter vægt pr. vægtenhed) og sprøjtes på en blanding af sukker og majsstivelse, medens de roteres i en 167,64 cm roterende 15 Groen-pande af rustfrit stål, som dernæst opvarmes til afdrivning af vandet. Når krystallerne er blevet afrundet til kugler af størrelsen fra ca. 0,85 til ca.

0,25 mm, tørres og sigtes de, hvorefter fraktionerne ^0,85 mm, <0,25 mm bringes tilbage på den roterende pan-20 de og opvarmes. De overtrækkes dernæst med et lag (ca.

10% efter vægt pr. vægtenhed) af dextrin fra en vandig opløsning (50% efter vægt pr. vægtenhed), som sprøjtes på kuglerne under opvarmning til afdrivning af vandet.

Det færdige produkt sigtes igen til 0,85 mm til 0,25 mm.

25 Saltpartikler (NaCl-krystaller, NaCl-stensalt, NaHCO^) betragtes som opløselige. Nærmere bestemt kan kernepartiklerne være "non-pareils" af en saltkrystal, stivelse og en sukkeropløsning eller en sukkerkrystal, stivelse og en sukkeropløsning, med eller uden et endeligt over-30 træk af dextrin eller en konfitureglasering. Egnede er også agglomereret trinatriumcitrat, pandekrystalliserede NaCl-flager, bentonit-granulater og prill-produkter, ben-tonit-kaolin-diatomé-jord-pladepelletiserede granulater og natriumcitratkrystaller. Kernepartiklen består af et 35 materiale, der ikke opløses under den påfølgende sprøjteproces og har en partikelstørrelse på fra 150 til

I DK 175435 B1 I

I I

I 2.000 )i (100 mesh til 10 mesh ifølge US Standard Sieve I

Series) i den længste dimension. I

I Enzymer, der er egnede til denne fremgangsmåde, I

I er de, der er opløselige eller dispergerbare i et van- I

I 5 digt medium, og hvorfra vandet kan fjernes til efterla- I

I delse af et restlag af enzym på overfladen af kernema- I

I terialet. Egnede enzymer omfatter f.eks. proteaser (bak- I

I terielle, svampeproteaser, sure, neutrale eller alkali- I

I ske proteaser), amylaser (a- og &-amylaser) og lipaser, I

I 10 hvis vandige opløsninger eller dispersioner fremstilles I

I ved dispergering eller opløsning af en udfældet enzym- I

I kage under anvendelse af kraftig omrøring. Typisk oplø- I

I ses eller dispergeres enzymfældningen ved et niveau på I

I fra 15 til 30% faste stoffer (pr. vægtenhed), hvoraf I

15 fra 100% og ned til ca. 30% er enzym, idet de resteren- I

I de faste stoffer omfatter metalliske salte, bindemidler, I

I blødgøringsmidler og duftstoffer. Dispersionen, herunder I

eventuelle bindemidler, metalliske salte, stabilisatorer I

I eller duftstoffer, skal have en viskositet, der er til- I

I 20 strækkelig lav (typisk fra 10 til 5.000 cps ved stuetem- I

I peratur) til at kunne pumpes og atomiseres til effektiv I

I sprøjteovertrækning. Enzymet påføres på overfladen af I

I kernematerialet ved fluidisering af kernepartiklerne i I

en strøm af luft, hvorefter en opløsning indeholdende I

I 2 5 enzymet og eventuelt andre faste stoffer dernæst atomi- I

seres og sprøjtes på det fluidiserede lag. De atomise- I

H rede smådråber kommer i kontakt med overfladen af kerne- I

partikler og efterlader en film af faste stoffer, der I

I vedhænger ved overfladen af partiklerne, når vandet for- I

I 30 dampes. I

Når en tilstrækkelig mængde enzym påføres på ker- I

nepartiklerne til tilvejebringelse af den ønskede enzym- I

aktivitet, er de enzymovertrukne partikler, medens de I

stadig er suspenderet i reaktionskammeret i fluid bed- I

35 -reaktionsbeholderen, overtrukket med et ensartet lag af I

et i vand opløseligt eller i vand dispergerbart, makromo- I

7 DK 175435 B1 lekylært, filmdannende overtræksmiddel. Dette udføres på en måde, der svarer til den, som anvendes til påføring af enzymovertrækket. Egnede filmdannende midler omfatter f.eks. fedtsyreestere, alkoxylerede alkoholer, polyvinyl-5 alkoholer, ethoxylerede alkylphenoler og mere specifikt polyethylenglycoler (molekylvægt 1.000 til 8.000), lineære alkohol-alkoxylater (molekylvægt 1.450 til 2.670), polyvinylpyrrolidon (molekylvægt 26.000 til 33.000), polymere nonylphenyl-ethoxylater (molekylvægt 1.975 til 10 4.315) og dinonylphenyl-ethoxylat (gennemsnitlig molekyl vægt 6.900). Nettoresultatet af processen er.tilvejebringelsen af en enzymovertrukket kernepartikel med et kontinuerligt lag af det filmdannende materiale på dens overflade til tilvejebringelse af den ønskede støvfri, enzym-15 holdige partikel.

De støvfri enzymholdige partikler fremstillet ifølge den foreliggende opfindelse kan anvendes, hvor enzymer kræves i et vandigt system. De kan således anvendes som additiver til vaskemiddelsammensætninger, til fjernelse af gelatine-20 overtræk på fotografiske film til hjælp ved genvinding af sølv, ved nedbrydning af spildevand fra næringsmiddelbehandlingsanlæg til nitrogengenvinding, i tandrensningsmidler til fjernelse af proteinbundne pletter og som et behandlings-hjælpemiddel ved spildevandsbehandling.

25 Frémgangsmåden til udøvelse af den foreliggende opfindelse illustreres yderligere i de følgende eksempler, hvor alle maskestørrelser er angivet i overensstemmelse med US Standard Sieve Series, og hvor tørreren er en Uni-Glatt-laboratoriemodel-fluid bed-tørrer med varia-30 bel lufttemperatur og strømning gennem laget. Apparatet har en 15,24 cm Wurster-insats, der består af en beholder med en diameter på 13,97 cm og en højde på 16,51 cm til kernematerialet, der passer mod bunden af apparatets ekspansionskammer.

35 Pladen på bunden af Wurster-indsatsen har huller deri til fordeling af luften gennem laget, idet hullerne

I DK 175435 B1 I

I I

i centrum har en større diameter end resten af hullerne I

i pladen. Et cylindrisk, hult rør med diameter 7 cm og I

længde 15,24 cm, der betegnes en skillevæg, er ophængt I

I over disse huller med større diameter, hvorved der ska- I

I 5 bes en større luftstrøm op gennem skillevæggen end om- I

kring ydersiden af skillevæggen. Luftstrømmen reguleres I

på basis af mængden og densiteten af kernepartiklerne, I

I således at partiklerne strømmer op på indersiden af skil- I

levæggen ind i ekspansionskammeret, hvorefter de falder I

10 tilbage uden for skillevæggen i det areal, hvor der er I

I mindre luftstrømning, medens laget holdes som et fluidi- I

serende og tørrende lag. Denne forskel i luftstrøm frem- I

I bringer en cirkulær opadgående og nedadgående bevægelse I

I af partiklerne. Sprøjtedysen er anbragt ved bunden af I

I 15 skillevæggen pegende opad. Det arrangement holder den · I

atomiserede væske sammenløbende med bevægelsen af de I

kerner, der overtrækkes, og resulterer i en jævn over- I

I trækning. Hastigheden af åen cirkulære strømmende bevæ- I

I gelse af kernerne kan reguleres ved regulering af den I

I 20 mængde luft, der bevæger sig gennem skillevæggen, og I

den mængde luft, der bevæger sig omkring ydersiden af I

skillevæggen. Dråbestørrelsen for den atomiserede en- I

zymopløsningsspray indstilles ved indstilling af væske- I

I pumpehastigheden og lufttrykket til atomiseringen. Pro- I

25 cessen kan accelereres ved anvendelse af nedadgående I

I modstrømssprøjtning uden anvendelse af Wurster-kolonnen. I

I Højden af Wurster-indsats-skillevæggen kan ind- I

I stilles vertikalt og indstilles fra 0,64 cm til 1,9 cm I

I op fra bundpladen. Når der anvendes tættere kernemate- I

I 20 rialer, blokeres op til 3/4 af hullerne uden for skil- I

I levæggen til tilvejebringelse af en højere lineær hastig- I

hed for luften til at løfte partiklerne op gennem det in- I

I dre af skillevæggen og opretholdelse af en jævn cirkula- I

tion af materiale gennem sprøjtearealet. Den totale luft- I

I strøm indstilles således, at der opnås en god strømning I

I af kerner gennem skillevæggen, og således, at laget uden I

.....? ...........--·= DK 175435 B1 9 for skillevæggen holdes fluidiseret. Indgangslufttempera-turen indstilles på en maksimal værdi på 75°C, således at udgangs- såvel som partikeltemperaturer er under 50°C.

Typiske udgangstemperaturer under overtrækningsprocessen 5 ligger fra 25 til 40°C. Mængden af faste stoffer i den enzymopløsning, der sprøjtes, ligger fra 15 til 30% af opløsningen (vægt/vægtenhed), Tilførselshastigheden varierer fra 5 til 20 ml/minut, Når der anvendes et mere opløselige kernemateriale, er en lavere indledende til-10 førselshastighed essentiel til overtrækning af et lag af

enzymer på kernen, inden tilførselshastigheden forøges. I

Atomiserings-lufttrykket ligger i området fra 1,0 til 1,5 bar. En typisk vægtforøgelse på tør basis af kernematerialet efter enzymovertrækningen ligger fra 10 til 15 35%, afhængigt af den ønskede endelige aktivitet. Den en- zymovertrukne kerne overtrækkes yderligere med et makro-molekylært, filmdannende, vandopløseligt eller i vand dis-pergerbart overtræksmiddel til forsegling af enzymet fra kontakt med atmosfæren eller personer, der håndterer par-20 tiklerne. Efter påføring af enzymet og det beskyttende overtræk er den typiske, totale vægtforøgelse på tør basis, beregnet på vægten af kernematerialet efter den støvfri overtrækning, fra 25 til 55%.

I de følgende eksempler er kernematerialerne en-25 ten salt eller "non-pareils". Salt er fuldstændigt opløseligt og vandklart, når det er opløst, og det er billigt som et kernemateriale. Eftersom salt har en fast krystalstruktur og ikke en roultistruktur, er det mindre udsat for opbrydning under overtrækningsprocessen, og enzymopslæmnin-gen kan påsprøjtes med en højere hastighed. Det forhold, at saltpartiklerne er terninger, gør dem imidlertid vanskeligere at overtrække, fordi der er en større tendens til dårlig binding mellem filmen og kernen. Endvidere er enzymovertrukne saltkrystaller mere udsat for filmtab på 35 grund af afslidning fra hjørnerne af terningerne, der rammer plane overflader af andre. Dette problem kan del- I DK 175435 B1

I 10 I

H vis løses ved tilsætning af bindemidler eller blødgørings- I

midler til enzymopslæmningen. Egnede materialer omfatter I

I carboxymethylcellulose, natriumalginat, collagen, poly- I

H ethylenglycol og ethoxylerede alkylphenoler i en mængde I

5 fra 1 til 10% efter vægt pr. vægtenhed af de totale fa- I

ste stoffer i opslæmningen. Desuden tilvejebringer de I

I plane overflader større kontaktarealer mellem partikler, I

der kan forårsage agglomerering, hvorved man inhiberer I

H strømningsegenskaberne for de overtrukne saltpartikler. I

10 Partiklerne af "non-pareils" er sfæriske, kan let over- I

trækkes med en kontinuerlig film og har et mindre kontakt- I

areal mellem partiklerne, hvorved agglomerering begræn- I

ses. Det endelige sfæriske produkt har bedre strømnings- I

egenskaber end enzymproduktet baseret på kubisk salt. I

Eksempel 1

Fluid· bed-sprayovertrækning af alkalisk protease i la- I

boratoriet I

885 g "non-pareil"-partikler (fremstillet ved I

20 sprøjtning af en sukkeropløsning på sukkerkrystaller, I

der er overtrukket med stivelse, efterfulgt af et en- I

deligt overtræk af dextrin, mindre end 0,6 mm, men stør- I

H re end 0,25 mm) chargeres til det tidligere omtalte I

Uni-Glatt-apparat og fluidiseres. En vandig enzymopslæm- I

I 25 ning med 16% tørt fast stof og et detergent-alkalisk I proteaseniveau på 650 DAPCJ/g (DAPU = Detergent Alkaline H Protease Unit) tilføres tørreren til overtrækning med en hastighed på 8 ml/minut. En total mængde på 716 g enzymopslæmning indeholdende 115 g fast enzym sprøjtes I 30 på partiklerne.

I De enzymovertrukne partikler overtrækkes yderli- gere med et nonylphenyl-ethoxylat med en gennemsnitlig I molekylvægt på 4.315, der markedsføres under varemærket I Inconol NP-100 (BASF-Wyandott Corp.) ved sprøjtning af I 35 120 g af en vandig opløsning deraf på partiklerne i I Uni-Glatt-apparatet. Opløsningen, der har en koncentra- 'v .^r·—· .Jr, · · -J,..'j-y..— ' .---^ -! >^_ Γ · _ . j· »r.—~^g DK 175435 B1 11 tion på 50% efter pr. vægtenhed, indeholder 60 g Inconol NP-100 og påsprøjtes med en hastighed på 8 ml/minut. Inconol NP er en ikke-ionisk kemisk forbindelse, der er sammensat af en hydrofob nonylphenol og en polyoxyethy-5 lengruppe, der er hydrofil, alt i ét og samme molekyle.

Materialet kan repræsenteres ved den følgende strukturformel:

C9H19-- 0- (CH2CH20)x CH2CH20H

hvor x er ca. 100 i NP-100-materialet.

De overtrukne partikler overtrækkes yderligere kosmetisk med 260 g af en vandig opløsning indeholden-15 de 82 g (31,5% efter vægt pr. vægtenhed) titandioxid og 27 g (10,4 % efter vægt pr. vægtenhed) Inconol NP-100 med en tilførselshastighed på 8 ml/minut.

Der opsamles en endelig samlet mængde på 1116 g støvfri partikler med en slutaktivitet på 390 DAPU/g 20 som bestemt ved "Detergent Alkaline Protease Units Procedure" Miles Laboratories, Inc., QA Procedure nr.

ME4O0.23, der kan fås fra Miles Laboratories, Inc.,

Enzyme Technical Service Department, P.O. Box 932,

Elkhart, IN 46515. Denne test resulterer i 100%’s masse-25 balanceudbytte og et 96%'s enzymudbytte.

Betingelserne for Uni-Glatt-operationen er følgende :

Stilling af luftreguleringsklap : fuldt åben

Produkttrykdifferentiale : 0,5 kilopascal 30 Udgangslufttryksdifferentiale : 200-250 mm vandsøjle

Atomiseringslufttryk : 1,5 bar

Indgangslufttemperaturfiksering : 60/64°C og

50-54°C

Udgangslufttemperaturområde : 30-40°C

35 15,25 cm Wurster-indsats

Afstand fra bundplade : 0,64 cm

Vinkelfiksering : 3 mm I DK 175435 B1 I 12

I Eksempel 2 I

I Fluid bed-sprøjteovertrækning i laboratoriet af såvel I

alkalisk protease som ci-amylase I

I Ved dette forsøg er Uni-Glatt-driftsbetingelserne I

5 de samme som i eksempel 1, men med den undtagelse, at >· I

I Wurster-indsatsen befinder sig 1,9 cm fra bundpladen, og I

I at indgangstemperaturen ligger i området fra 70-74°C. I

I 1000 g "non-pareils" med en størrelse <0,6 mm og>0,25 mm I

I (sukkerkrystaller-sukkeropløsning-stivelse-dextrin-glase- I

10 ring) chargefes til Uni-Glatt-apparatet og fluidiseres. I

En vandig enzymopslæmning med 19% (vægt/vægtenhed) af I

I tørt fast stof med en aktivitet på 643,8 DAPU/g og I

I 252.632 MWU/g ("modified Wohlgemuth unit per gram) le- I

I des ind i tørreren til overtrækning med en hastighed på I

I 15 12 ml/minut. Der anvendes en samlet mængde på 2000 g en- I

I symopslæmning indeholdende 380 g fast enzym. I

I De enzymovertrukne partikler overtrækkes yderli- I

I gere med 146 g af en 50%'s opløsning (vægt/vægtenhed) I

I indeholdende 73 g polyethylenglycol (molekylvægt 4000) I

I 20 i vand med en tilførselshastighed på 12 ml/minut og en I

I indgangslufttemperatur på 50-54°C. I

I Der opsamles en samlet endelig mængde på 1453 g I

støvfri partikler med en slutaktivitet på 846 DAPU/g og I

I 339.045 MWU/g som bestemt ved "Wohlgemuth α-Amylase I

I 25 Procedure"., Miles Laboratories, Inc., Enzyme Approved I

I QA Procedure nr. ME400.03. Denne test resulterer i ud- I

vinding af et 100%'s massebalanceudbytte og en 97,5%'s I

I udvinding af enzymaktivitet. I

I 30 Eksempel 3 I

I Fluid bed-overtrækning af alkalisk protease i pilot- I

I plant-skala I

I 50 kg NaCl-saltkrystaller med en størrelse I

I <0,6 mm og> 0,25 mm chargeres og fluidiseres i en I

I 35 Glatt-fluid bed-tørrer model GPCG-60 med en 45,72 cm I

I Wurster-indsats. En vandig enzymopslæmning med 813,5 I

13 DK 175435 B1 DAPU/g og med et indhold af tørt faststof på 18% føres til tørreren til overtrækning ved en hastighed på 125 ml/minut i de første 10 minutter, 200 ml/minut i 110 minutter, 300 ml/minut i 40 minutter og 450 ml/minut 5 i 20 minutter svarende til en totalmængde på 6,858 kg

fast enzym fra 38,1 kg opslæmning. I

De enzymovertrukne saltkrystaller overtrækkes I

yderligere med 20,3 kg af.en opløsning indeholdende I

6,1 kg (30% efter vægt/vægtenhed) Inconol NP-100 i vand I

10 ved en tilførselshastighed på 125 ml/minut i 80 minut- I

ter, 167 ml/minut i 30 minutter og 227 ml/minut i 22 mi- I

nutter. I

Der opsamles en endelig totalmængde på 61,1 kg I

støvfri partikler med slutaktivitet på 354 DAPU/g. Det- I

15 te forsøg resulterer i et 99,5%’s massebalanceudbytte I

og et udbytte af enzymaktivitet på 72,2%. I

GPCG-60 fluid bed-tørreren er en produktionsmo- I

del af en fluid bed-sprøjteovertrækker, der i udform- I

I ning minder meget om Uni-Glatt-apparatet, men med den I

I 20 undtagelse, at den har et proportionalt højere ekspan- I

I sionskammer. Den anvendes under følgende driftsbetin- I gelser: I Luftreguleringsklap : varierer I Skillevægshøjde : 2,54 cm fri over I 25 bundplade I Dysestørrelse : 1,8 mm

I . Indgangslufttemperatur : 70-74°C og 50-54°C

I Udgangslufttemperatur : 29-32°C

I Vinkelfiksering : 6 mm I 30 Atomiseringslufttryk : 4 bar I 45,72 cm Wurster-indsats I 35 I DK 175435 B1

I 14 I

I Eksempel 4 I

I Fluid bed-sprøj teovertrækninq af alkalisk protease i I

I pilot-plant-skala I

I 40,17 kg "non-pareil" med en størrelse <0,6 mm I

I 5 og >0,25 mm (sukkerkrystaller-sukkeropløsning-stivelse- . I

I -dextrin) chargeres og fluidiseres i en GPCG-60 med nøj- I

I agtig samme indretning og driftsbetingelser som i eksem- I

pel 3. En enzymopslæmning med 813,5 DAPU/g med 18% tørt, I

faststof, ledes til tørreren til overtrækning med en ha- I

10 stighed på 75 ml/minut i de første 30 minutter, hvoref- I

ter hastigheden forøges fra 75 til 400 ml/minut på jævn I

måde i de følgende 110 minutter og holdes dernæst ved I

denne hastighed i resten af forsøget. En samlet mængde I

på 45,2 kg enzymopslæmning anvendes til påføring af I

I 15 8,136 kg fast enzym på kernepartiklerne. I

De enzymovertrukne partikler overtrækkes yder- I

I ligere med 9,7 kg af en opløsning indeholdende 2,91 kg I

I (30% efter vægt/vægtenhed) Iconol NP-100 i vand ved en I

I plan tilførselshastighed på 36 ml/minut i 81 minutter. I

I 20 Partiklerne overtrækkes yderligere med 11,6 kg I

I af en vandig opløsning indeholdende 3,48 kg Ti02 (30% I

I efter vægt/vægtenhed) og 1,39 kg Iconol NP-100 (12% ef- I

I ter vægt/vægtenhed) ved en tilførselshastighed på fra I

I 50 til 55 ml/minut i 214 minutter. I

25 En samlet mængde på 55,2 kg opsamles med en slut- I

I aktivitet på 646 DAPU/g. Dette forsøg resulterer i et I

I masseudbytte på 97,6% og et aktivitetsudbytte på 97%. I

I Eksempel 5 I

30 Fluid-bed-sprøjteovertrækning med alkalisk protease i I

nedadgående retning ved forsøg i pilot-plant-skala I

Ved dette forsøg anvendes der en GPCG-5-fluid I

I bed-tørrer fremstillet af Glatt Air Techniques med en I

I enkelt luftatomiseret Schlick-dyse, således som det og- I

I 35 så er tilfældet i de foregående eksempler, anbragt kon- I

centrisk 36,83 cm højt oppe fra bunden af den anvendte I

DK 175435 B1 15 produktbeholder. Kernematerialepartikler fluidiseres med indgangsluften til en højde på 15,24 cm til 30,48 cm over dysen, hvilket bevirker, at de overtrukne partikler bliver tørre/inden de falder tilbage i produktbe-5 holderen. Ved denne driftsmåde nedsættes partikelagglo-mereringen til et minimum.

10 kg saltkrystaller chargeres til produktbeholderen i fluid bed-reaktionsbeholderen og fluidiseres med indgangsluft med en temperatur på 70°C til en pro-10 dukttemperatur på 45°C, bestemt ved hjælp af en sonde i laget, hvorefter enzymopslæmningen sprøjtes ind i arealet for fluidiseret kernemateriale. Opslæmningen, der indeholder 16% tørt, fast stof med en enzymaktivitet på 434,7 DAPU/g, tilføres med jævn hastighed med 190 g/mi-nut. Produkttemperaturen holdes konsekvent ved et fast område på fra 34 til 38°C under disse indstrømnings- og udstrømningsbetingelser.

De enzymovertrukne partikler overtrækkes yderligere med 2,6 kg af en vandig opløsning indeholdende 50% 2 0 (vægt/vægtenhed) Iconol NP-100 og 50% vand. Opløsningen atomiseres ved en sprøjtehastighed på 70 g/minut ved en indgangstemperatur på 50°C. Når indgangsluften holdes på 50°C, resulterer dette i en produkttemperatur på fra 37 til 41°C.

25 En slutmængde på 12,7 kg støvfri partikler opsam les med en slutaktivitet på 305,9 DAPU/g. Dette forsøg resulterer i et massebalanceudbytte på 99,7% uden aktivitetstab.

30 1

I DK 175435 B1 I

I 16 I

I GPCG-5-driftsbetingelser: I

I Luftreguleringsklapper : indtag 100%, udtag 38% I

I Atomiseringslufttryk : 4 bar I

I Dysestørrelse : 1,2 mm I

I 5 Vinkelfiksering : 4,0 mm I

I Indgangslufttemperatur : 70°C og 50°C I

I Produkttemperatur : 34-41°C I

I Luftindtagsfiltertryk : 50 mm H20 I

I Produktlagtryk : 30 mm H20 I

I 10 Udstødningsluftf iltertryk . : 150 mm H20 I

Claims

1. Fremgangsmåde til fremstilling af støvfri, enzym-holdige partikler, kendetegnet ved, man a) indfører et partikelformigt kernemateriale, som 5 er let dispergerbart eler opløseligt i vand og har en partikelstørrelse fra 150 til 2000 μτη i dets længste dimension, i en fluid bed-tørrer med et reaktionskammer og opretholder det partikelformige materiale suspenderet i tørrerens reaktionskammer, 10 b) tilvejebringer en vandig opslæmning af et i vand opløseligt eller dispergerbart enzym, hvor opslæmningen indeholder 15-30 vægt-% faste stoffer, hvoraf 100-30% er enzym, og har en viskositet på 10-5000 mPa-s ved stuetemperatur, og påfører enzymet på overfladen af det partikel-15 formige kernemateriale ved sprøjtning af opslæmningen på det partikelformige kernemateriale, medens det er suspenderet i reaktionskammeret, og fordampning af vand til efterladelse af resterende, tørret enzym overtrukket på det partikel-formige kernemateriale i en mængde, der er tilstrækkelig 20 til tilvejebringelse af en ønsket enzymaktivitet og c) sprøjter en opløsning elelr dispersion af et makro-molekylært, filmdannende, vandopløseligt eller i vand dispergerbart overtræksmiddel på det enzymovertrukne partikel-formige kernemateriale, medens dette stadig er suspenderet 25 i reaktionskammeret, idet der tørres til fjernelse af opløsningsmiddel til efterladelse af et kontinuerligt lag af det filmdannende materiale på det enzymovertrukne, partikel-formige kernemateriale, hvorhos der påføres tilstrækkeligt enzym og filmdannende materiale til tilvejebringelse af en 30 total tør vægtforøgelse på 25-55%, beregnet på vægten af det partikelformige kernemateriale, til opnåelse af de ønskede støvfri, enzymholdige partikler.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg-35 net ved, at det partikelformige kernemateriale er en lerart, en sukkerkrystal indesluttet i lag af majsstivelse, I DK 175435 B1 I I 16 I som er overtrukket med et lag af dextrin, agglomereret kar- I toffelstivelse, partikelformigt salt, agglomereret trina- I I triumcitrat, pandekrystalliserede NaCl-flager, bentonit- I granuler eller "prills", bentonit-kaolin-diatoméjord-plade- I I 5 pelletiserede granuler eller natriumcitratkrystaller. , I

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- '1 I net ved, at enzymet er en protease, en amylase eller en . I lipase. I I 10 I

4. Fremgangsmåde ifølge krav 1,kendeteg- I I net ved, at det filmdannende materiale er en fedtsyre- I ester, en alkoxyleret alkohol, en polyvinylalkohol eller en I I ethoxyleret alkylphenol. I I 15 I

5. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendeteg- I net ved, at det filmdannende materiale er en polyethylen- I I glycol med en molekylvægt på fra 1000 til 8000, et lineært I I alkohol-alkoxylat med en molekylvægt på fra 1450 til 2670, I I 20 en polyvinylpyrrolidon med en molekylvægt på fra 26.000 til I I 33.000, polymere nonylphenol-ethoxylater med en molekylvægt I I på fra 1975 til 4315 eller et polymert dinonylphenyl-ethoxy- I I lat med en gennemsnitlig molekylvægt på 6900. I I I