JP2011512137A - 小さな酵素含有顆粒 - Google Patents

Abstract

本発明は無機塩コア及びそのコアの表面をコーティングする酵素含有層を有する小さな酵素含有顆粒を提供し、そのような顆粒を作成する方法を提供する。主な酵素顆粒は直径が３００μｍ未満である。顆粒は洗浄、織物処理、及び動物飼料組成物のような組成物へとりこむのに有用である。
【選択図】図１

Description

関連出願
本出願は２００８年２月１４日出願の米国仮出願第６１／０２８，７４８及び２００８年１１月１７日出願の米国仮出願第６１／１１５，１４６の優先権を主張し、両出願は参照により本明細書にその全体が取り込まれる。

技術分野
本発明は、流動床スプレーコーティング装置中で作成される小さな酵素含有顆粒に関し、主要な粒子が３００ミクロン未満の直径を有し、単一のコアを含むことを特徴とする。

酵素含有顆粒は洗剤、織物処理、食品（例えば、焼成）、動物飼料、及び燃料エタノール産業を含むいくつかの産業にて、製品の中に取り込まれる。そのような顆粒は、流動床スプレーコーティング、ハイシアー粒状化、押し出し、球形化、顆粒化、及びスプレー乾燥を含む多くの技術により調製されてよい。

小さなサイズ（例えば、３００ミクロン直径未満）の酵素含有顆粒は特定の用途に望ましい。なぜなら、これらの産業でよくある他の粉状成分と均一に、及び目立たないように、容易にブレンドされながら、スプレーで乾燥した粉体よりダストの生成が少なく、不活性化剤に対して酵素を保護するからである。そのような粉体は界面活性剤及び他の洗剤成分、緩衝液、塩、穀物粉、デンプン、糖、及び／又は不活性希釈剤を含む。そのような粉体及び細かい粒状原料へブレンドされる場合、小さな顆粒は分離する傾向が少ない。さらに、所定の量の小さな酵素含有顆粒は、同じ量の大きな顆粒より多くの顆粒を含む。従って、その酵素含有顆粒はブレンドされる試料又は粉の一定量内、特に、より小さな試料サイズ、例えば、一定量に対して約５０から１００グラムの粉未満であるときに優れた均一性（最終濃度での変化が少ない）を有する。１５０から３５０ミクロンの範囲で直径を有する顆粒は有益ある。なぜならそれらは大量のダストを生成し、あるいは酵素の潜在能力を消失しやすいほど小さくなく、典型的な粉状製品とブレンドしにくいほど大きくないからである。

トップスプレーの流動床コーティング装置においてそのような顆粒を調製することが望ましい。なぜならこの技術はその高い生産性、すなわち時間単位あたりの生産される顆粒の量に比較して低い生産コスト及び低い設備費にてコーティングされる顆粒を生産できるからである。コア粒子のサイズ分布の慎重な選択により、そのようなコーティング方法を用いて最終的にコーティングされる製品は結果として狭く規定の粒子サイズ分布を達成し、均一な質及び粉体とのブレンドに有益である。

トップスプレーの流動床コーティング装置はコーティング管を備え、その中で粒子の層が管の底部に設けられた保持プレート又はスクリーンを通して吹き上げる空気流により生じる不規則な循環層又は攪拌層中に浮遊し、コーティング管へスプレーノズルを介して液体コーティング溶液をその層へ直接挿入できる。トップスプレーの流動床コーティングは大半の顆粒で３００ミクロンより大きい直径を有する大きなサイズの範囲のコーティングされた酵素含有顆粒を作成するためによく確立した方法である。しかしながら、小さな顆粒を用いて、酵素と他の溶液を用いて噴霧される場合、コーティング溶液中にバインダーが存在するため、流動化顆粒が互いに凝集し、又はくっつくという傾向が強い。しばしば、微紛の凝集はわざと使用し、乾燥製品を製造するが、そのような凝集される粉はたいてい望ましくない。なぜなら、それらは一般的に広い粒子サイズ分布を有し、流動化せず、ダストを形成しやすく又はせん断、衝撃、又は操作中に生じる他の力にさらされた場合微粒子に崩壊するからである。さらに凝集体のコーティングは一般的に非効率である。なぜならコーティング材料の多くが基質の粒子を一様にコーティングするよりむしろ隙間領域に取り込まれるからである。

トップスプレーの流動床のコーティングプロセスにおける小さな、均一なコーティング、実質的に分離する酵素含有顆粒の改良される製造方法の必要性がある。

ある態様に置いて、本発明は酵素含有顆粒の集団を提供する。その集団中少なくとも約９５％の顆粒が一以上の無機塩及びそのコアの表面をコーティングする酵素含有層を含む顆粒からなる単一なコアを含む。いくつかの実施態様においては、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約１５０から約３００ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約２００から約３５０ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約１５０から約３５５ミクロンの直径を含む。

ある実施態様においては、コアは硫酸ナトリウムからなる。いくつかの実施態様においては、少なくとも約８０％又は９０％のコアが約１５０から約２５０ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、少なくとも約８０％又は９０％のコアが約２００から約３００ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、コアは約１．２ｇ／ｍｌ又は１．４ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含む。

いくつかの実施態様においては、酵素含有層はプロテアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ及びフィターゼから選択される酵素を含む。いくつかの実施態様においては、酵素含有層はポリマー、糖、デンプン、及び界面活性剤の少なくとも一つをさらに含む。

いくつかの実施態様においては、顆粒は酵素含有層の表面をコーティングするバリア塩含む層をさらに含む。ある実施態様においては、バリア塩層は硫酸ナトリウムを含む。いくつかの実施態様においては、バリア塩層は二以上の塩の混合物を含む。いくつかの実施態様においては、バリア塩層は２以上の無機硫酸塩の混合物を含む。ある実施態様においては、バリア塩層は硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物を含む。

いくつかの実施態様においては、顆粒はバリア塩層の表面をコーティングするポリマーを含む外側のコーティング層をさらに含む。外側のコーティング層は任意にポリマーに加えて色素をさらに含む。ある実施態様においては、ポリマーはポリビニルアルコールである。

いくつかの実施態様においては、顆粒はバリア塩層の表面をコーティングする色素を含む外側のコーティング層を含む。

別の態様においては、本発明は上述のような酵素含有顆粒の集団を含む組成物を提供する。いくつかの実施態様においては、組成物は洗剤組成物である。いくつかの実施態様においては、組成物は織物処理組成物である。いくつかの実施態様においては、組成物は動物飼料組成物である。

別の態様においては、本発明は酵素含有顆粒を作成する方法を提供し、流動床スプレーコーティング装置でコアの表面に酵素含有層をコーティングすることを含む。その方法により作成される少なくとも約９５％の顆粒は一以上の無機塩からなる単一なコアを含む。いくつかの実施態様においては、その方法により作成される少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約１５０から約３００ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、その方法により作成される少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約２００から約３５０ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、その方法により作成される少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％の顆粒が約１５０から約３５５ミクロンの直径を含む。

ある方法の実施態様においては、コアは硫酸ナトリウムからなる。いくつかの実施態様においては、少なくとも約８０％又は９０％のコアが約１５０から約２５０ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、少なくとも約８０％又は９０％のコアが約２００から約３００ミクロンの直径を含む。いくつかの実施態様においては、コアは約１．２ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含む。いくつかの実施態様においては、コアは約１．２ｇ又は１．４ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含む。いくつかの実施態様においては、コアは、約２．０以下、約２．５以下、又は約３．０以下の粒子サイズ分散度指数になるように予めふるいにかけられる。

いくつかの実施態様においては、方法は酵素含有層の表面にバリア塩を含む層をコーティングすることをさらに含み、ここで、顆粒はバリア塩層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする。ある実施態様においては、バリア塩層は硫酸ナトリウムを含む。いくつかの実施態様においては、バリア塩層は二以上の塩の混合物を含む。いくつかの実施態様においては、バリア塩層は二以上の無機硫酸塩の混合物を含む。ある実施態様においては、バリア塩層は硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物を含む。いくつかの実施態様においては、方法は前記バリア塩層の表面にポリマーを含む外側のコーティング層及び任意に色素をさらに含む外側のコーティング層をコーティングすることをさらに含み、顆粒が前記外側のコーティング層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする。ある実施態様においては、ポリマーはポリビニルアルコールである。いくつかの実施態様においては、方法はバリア塩層の表面に色素を含む外側のコーティング層をコーティングすることをさらに含み、顆粒が、外側のコーティング層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする。

図１は実施例１から４に記載のように調製される酵素顆粒の粒子サイズ分布を示す。

本発明は、トップスプレーの流動床コーティング方法での小さな、コーティングされ、実質的に分散される（即ち、実質的に非凝集体）酵素含有顆粒の製造方法を提供し、その方法より製造される酵素含有顆粒を提供する。

本明細書に記載の酵素含有顆粒は洗浄（例えば、洗剤）、織物処理、食品（例えば、焼成）、動物飼料、及び燃料用アルコール生産のような産業に利用してよい。

酵素含有顆粒
本発明は小さな酵素含有顆粒を提供する。本発明の顆粒は単一の、分散されるコア及びそのコアの表面をコーティングする酵素含有層を含む。コアは無機塩の一以上からなる。ある実施態様においては、コアは硫酸ナトリウムである。本発明の酵素顆粒の直径は約１５０μｍから約３００μｍ、約１５０μｍから約３５０μｍ、約１５０μｍから約３５５μｍ、約１８０μｍから約３００μｍ、約１８０μｍから約３５０μｍ、約２１０μｍから約３５０μｍ、約２１２μｍから約３５５μｍ、又は約１８０μｍから約３５５μｍである。多様な実施態様においては、酵素顆粒の直径は約１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、又は２１０μｍのいずれかから約２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、又は３５５μｍのいずれかまでである。顆粒中の塩のコアの直径は約１００μｍから約２５０μｍ、約１５０μｍから約２５０μｍ、又は約２５０μｍから約３００μｍである。本発明の酵素含有顆粒は流動床スプレーコーティング装置で製造される。

酵素層は一以上の酵素を含む。また、酵素層はポリマー、糖、デンプン、及び界面活性剤の一以上を含んでよい。

いくつかの実施態様においては、酵素含有顆粒は酵素層の表面をコーティングするバリア層を含み、水分及び不活性化物質を酵素から遮断し又は酵素に輸送することも妨害し、及び／又は機械的強度を改善し顆粒のもろさを低減する。バリア層は塩（例えば、硫酸ナトリウム）、ポリサッカロイド（例えば、デンプン）、糖（例えば、スクロース）、又はそれらの組み合わせを含む。

いくつかの実施態様においては、酵素含有顆粒は外側のコーティング層を含む。外側のコーティング層は酵素層の表面をコーティングしてよく、又はバリア層の表面をコーティングしてよい。外側のコーティング層は、顆粒の最終的使用に応じて酵素含有顆粒中任意の多くの機能に役立ってよい。例えば、外側のコーティングは、漂白による酸化に酵素耐性を与え、顆粒の導入時に水性媒体へ所望の溶解速度を与え、酵素の保管安定性を増強するために環境湿度に対してバリアを提供し、及び／又は機械的安定性を改善し、破壊されダストを形成する顆粒の傾向を低減してよい。外側のコーティング層はポリマー、例えば、ポリビニルアルコール及び／又は色素を含んでよい。

いくつかの実施態様においては、酵素含有顆粒は約５０ｗｔ．％から約７０ｗｔ．％の無機塩コア（例えば、硫酸ナトリウム）、約１ｗｔ．％から約２５ｗｔ．％酵素固体層（例えば、酵素及びスクロース、デンプン、界面活性剤、及びポリマーの一以上）、約１０ｗｔ．％から約２０ｗｔ．％のバリア層（例えば、硫酸ナトリウムのような塩又は硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物のような２以上の塩の混合物）及び／又は約５から約１０ｗｔ．％外側のコーティング層（例えば、ポリマー、及び／又はポリビニルアルコール、二酸化チタン、及び界面活性剤のような色素、又はポリビニルアルコール及びタルク）を含む。いくつかの実施態様においては、顆粒は、顆粒の重量の約０．５％から約２５％の量の酵素を含み、例えば、顆粒の重量の０．５、１、２、５、１０、１５、２０、または２５％を含む。

また、本発明は酵素含有顆粒の集団を提供し、集団中少なくとも約９５％、９８％、又は９９％の前記顆粒が一以上の無機塩及びコアの表面上をコーティングする酵素層からなる単一の、分散するコアを含む。本明細書に記載の顆粒の集団において、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、または９５％の顆粒は約１５０μｍから約３００μｍ、約１５０μｍから約３５０μｍ、約１５０μｍから約３５５μｍ、約１８０μｍから約３００μｍ、約１８０μｍから約３５０μｍ、約２１０μｍから約３５０μｍ、約２１２μｍから約３５５μｍ、又は約１８０μｍから約３５５μｍの直径を有する。いくつかの実施態様においては、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、または９５％の顆粒は、約１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、又は２１０μｍのいずれかから約２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、又は３５５μｍのいずれかまでの直径を有する。

いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の酵素含有顆粒の集団は、約２．０以下、約２．５以下、又は約３．０以下の粒子サイズ分散度指数を含む。本明細書にて用いる「粒子サイズ分散度指数（Ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ）」（ＰＳＤＩ）はサンプル中の重量平均９０パーセンタイルの粒子直径（Ｄ９０）対サンプル中の重量平均１０パーセンタイル（Ｄ１０）の比をいう。サンプル中１０ｗｔ．％の粒子はＤ９０直径より大きく、サンプル中１０ｗｔ．％の粒子はＤ１０直径より小さい。

いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の顆粒の集団により発生するダストレベルはホイバッハ（Ｈｅｕｂａｃｈ）試験により測定して、約５０、４０、３０、２０、１０、又は５ｍｇ／ｐａｄ未満である。

塩コア
本明細書に記載の酵素含有顆粒のコアは一以上の無機塩からなる。いくつかの実施態様においては、コアは硫酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸カルシウム、又はそれらの組み合わせからなる。ある実施態様においては、コアは硫酸ナトリウムからなる。

本明細書に記載の酵素含有顆粒の塩コアは、約１００μｍから約２５０μｍ、約１５０μｍから約２５０μｍ、又は約２５０μｍから約３００μｍの直径を有する。

いくつかの実施態様においては、酵素含有顆粒の集団の調製前に、塩コアを予めふるいにかけ、約２．０以下、約２．５以下、又は約３．０以下の粒子サイズ分散度指数にする。予めふるいにかけることは、周知の方法を用いて実施してよく、例えば、振動式ふるい振盪機又は空気式分級機を用いてよい。例えば、コアを従来のように２５０μｍのふるいを通して予めふるいにかけ、１５０μｍふるい以上からフラクションを集め、１５０μｍのふるいを通して通り抜けた微粒子を破棄するまたはリサイクルすることにより、予めふるいにかけてよい。また、予めふるいにかけることは空気流を用いて微粒子を吹き飛ばすことにより流動床コーティング装置にて実施してよい。空気流は所望のコアサイズを維持するよう調整できる。

一般的に、塩コアは約１．０ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を有する。いくつかの実施態様においては、かさ密度は１．２ｇ／ｍｌより大きい。いくつかの実施態様においては、かさ密度は１．４ｇ／ｍｌより大きい。いくつかの実施態様においては、かさ密度は、約１．０、１．２、又は１．４ｇ／ｍｌのいずれかから約１．６、１．７、又は１．８ｇ／ｍｌのいずれかまでである。かさ密度を既知の体積の粒子でメスシリンダーを満たし、メスシリンダー中の粒子の質量を測定し、体積で質量を割ってかさ密度を計算することにより、「注がれるかさ密度（ｐｏｕｒｅｄ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ）」又は「タップしないかさ密度（ｎｏｎ−ｔａｐｐｅｄ ｂｕｌｋ ｄｅｎｓｉｔｙ）」として測定してよい。

酵素層
単一酵素又は二以上の酵素に組み合わせを本明細書に記載の顆粒の酵素層に含んでよい。いくつかの実施態様においては、酵素層は例えば汚れのような基質を加水分解できる酵素を含む。そのような酵素は一般的に加水分解酵素、例えば、プロテアーゼ（細菌の（例えばズブチリシン）又は菌類、酸性、中性、又はアルカリ性）、アミラーゼ（アルファ又はベータ）、リパーゼ、又はセルラーゼである。いくつかの実施態様においては、酵素は、例えば、米国特許第４，７６０，０２５、ＥＰ特許第１３０ ７５６、又はＰＣＴ出願番号ＷＯ ９１／０６６３７に記載のズブチリシンである。いくつかの実施態様においては、酵素はセルラーゼであり、例えば、マルチフェクトＬ２５０（商標）（Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ Ｌ２５０）、プラダックス（商標）（Ｐｕｒａｄａｘ）であり、これらはDanisco US, Inc., Genencor Divisionから商業的に入手できる。いくつかの実施態様においては、酵素層はオキダーゼ、オキシゲナーゼ、トランスフェラーゼ、デヒドラターゼ、レダクターゼ、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、ケラチナーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、ベータ‐グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、ラッカーゼ、カタラーゼ、イソメラーゼ、ペクチン分解酵素、又はマンナナーゼ又は、それらの組み合わせを含む。いくつかの実施態様においては、酵素層はフィターゼを含む。いくつかの実施態様においては、酵素層はペルヒドロラーゼ酵素を含み、例えば、ＰＣＴ出願第ＷＯ ０５／０５６７８２に記載の酵素である。いくつかの実施態様においては、酵素層はDanisco US, Inc, Genencor Divisionより販売される商標名がプラフェクト（商標）（Ｐｕｒａｆｅｃｔ）、プラスター（商標）（Ｐｕｒａｓｔａｒ）、プロペラーゼ（商標）（Ｐｒｏｐｅｒａｓｅ）、プラダックス（商標）（Ｐｕｒａｄａｘ）、クララーゼ（商標）（Ｃｌａｒａｓｅ）、マルチフェクト（商標）（Ｍｕｌｔｉｆｅｃｔ）、マクサカル（商標）（Ｍａｘａｃａｌ）、マクサペム（商標）（Ｍａｘａｐｅｍ）、及びマクサミル（商標）（Ｍａｘａｍｙｌ）(米国特許第４，７６０，０
２５及びＰＣＴ出願ＷＯ ９１／０６６３７を参照願いたい)及びNovo Industries A/S (Denmark)から販売されるアルカラーゼ（商標）（Ａｌｃａｌａｓｅ）、サビナーゼ（商標）（Ｓａｖｉｎａｓｅ）、プリマーゼ（商標）（Ｐｒｉｍａｓｅ）、ドゥラザイム（商標）（Ｄｕｒａｚｙｍｅ）、ドゥラミル（商標）（Ｄｕｒａｍｙｌ）、オボザイム（商標）（Ｏｖｏｚｙｍｅ）、ポラーザイム（商標）（Ｐｏｌａｒｚｙｍｅ）、及びターマミル（商標）（Ｔｅｒｍａｍｙｌ）の一以上の酵素を含む。

また、酵素層は任意に酵素に加えて一以上の他の成分を含んでよい。そのような非酵素成分は、ポリマー（例えば、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール）、糖（例えば、スクロース、サッカロース、グルコース、フルクトース、ガラクトース、マルトデキストリン）、デンプン（例えば、トウモロコシデンプン、小麦デンプン、タピオカデンプン、ジャガイモデンプン、化学的又は物理的修飾デンプン）、デキストリン、消泡剤（例えば、Ｆｏａｍｂｌａｓｔ ８８２ (Emerald Foam Control)、Ｅｒｏｌ ＤＦ ２０４Ｋ (Ouvrie PMC)、ＤＧ４３６ (ODG Industries, Inc.)、ＫＦＯ ８８０ (KABO Chemicals, Inc.)のようなポリエーテルポリオール）、糖アルコール（例えば、ソルビトール、マルチトール、ラクチトール、キシリトール）、界面活性剤（例えば、Ｎｅｏｄｏｌ ２３−６．５（Shell Chemical LP, Houston, TX)及び Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＴＯ６５ (BASF)のようなアルコールエトキシレート）、及び再付着防止剤（例えば、Ｒｅｐｅｌ−ｏ−Ｔｅｘ ＳＲＰ６ (Rhodia, Inc.)、Ｔｅｘｃａｒｅ ＳＲＮ−１００又はＳＲＮ−１７０ (Clariant GmbH)、Ｓｏｒｅｚ−１００(ISP Corp.)のようなポリエチレングリコールポリエステル）を含むが、これらに限定されない。

「消泡剤」は泡を防ぎ、泡を壊すために用いる化合物である。また、これらは、デフォーマー（ｄｅｆｏａｍｅｒ）又はデフォーマー剤（ｄｅｆｏａｍｉｎｇ ａｇｅｎｔ）といわれる。これらの化合物は液体の表面弾性を減少し、準安定性な泡の形成を防ぐ界面活性物質である。液体の表面弾性及び界面活性物質の間で平衡に達する性質の結果として泡が壊れる。(Vardar-Sukan (1991) Recent Adv. Biotechnol. 113-146)。本明細書に記載の顆粒に有用な消泡剤は一般的にバイオプロセス中の使用に適している。適切な消泡剤は脂質、油、ワックス、脂肪酸、又はエステル、アルコール、硫酸塩、スルホン酸塩、脂肪酸、石鹸、窒素化合物、リン酸塩、ポリグリコール、硫黄化物、チオ化合物、シロキサン及びハロゲン化及び無機化合物を含むが、これらに限定されない。(Ghildyal (1988) Adv. Appl. Microbiol. (1988) 33:173-222)。いくつかの実施態様においては、油、脂肪酸、エステル、ポリグルコール、及びシロキサンが有用である。いくつかの実施態様においては、消泡剤はエチレンオキシドプロピレンオキシドコポリマーである。ある実施態様においては、エチレンオキシドプロピレンオキシドコポリマー約２２００の分子量(例えば、Ｍａｚｕ（商標）としてMazer Chemicals, Inc.から入手可能である)を有する。

バリア層
いくつかの実施態様においては、バリア層は本明細書に記載の酵素含有顆粒中酵素層の表面にコーティングされる。いくつかの実施態様においては、バリア層は、例えば、硫酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸カリウム、及び／又は硫酸アンモニウムのような一以上の塩を含む。いくつかの実施態様においては、バリア層は硫酸ナトリウムを含む、硫酸ナトリウムからなる又は、実質的硫酸ナトリウムからなる。いくつかの実施態様においては、バリア層は硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物を含む、硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物からなる、または、実質的に硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物からなる。いくつかの実施態様においては、バリア層は、糖（例えば、スクロース）、ポリサッカライド（例えば、デンプン）、又はそれらの組み合わせを含む。

いくつかの実施態様においては、バリア層は一、二、又は三価の水溶性無機硫酸塩を含み、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム、アルミニウム、鉄、及び／又は硫酸鉄、又は可溶性無機硫酸塩の二以上の混合物を含む。

いくつかの実施態様においては、バリア層は、バリア層の総重量に比較した重量に基づき少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％のいずれかで存在する一つの塩を有する二つの塩の混合物である。いくつかの実施態様においては、二つの塩はバリア層の重量に基づき約５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、又は７０：３０の比で存在する。ある実施態様においては、二つの塩の混合物は硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムの混合物である。いくつかの実施態様においては、バリア層は、バリア層の重量に基づき約３０：７０から約７０：３０の比である硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムからなり、例えば、３０：７０、３５：６５、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、又は７０：３０の比である。

いくつかの実施態様においては、バリア層は水和物である。用語「水和した」は、バリア原料が遊離形態または結合形態、もしくはそれら２つの組合せで水を含有することを意味する。水和の水は、コーティング過程中またはその後のいずれかに加えてよい。水和の程度は、原料それ自体及び温度、それが適用される湿度及び乾燥条件の関数となる。

「中程度又は高い」水分活性は少なくとも約０．２５，０．３０、又は０．３５の水分活性を有することを意味する。本明細書にて称される水分活性は、一度顆粒が顆粒上にコーティングされるバリア原料を有すると（しかし、さらなるコーティングが無い）その顆粒自身の水分活性をいう。さらなるコーティングは異なる層としてバリア原料の水分活性の正確な測定を隠してしまうかもしれない。

理論で拘束されることを意図しないが、０．２５より大きい水分活性を有する原料が２５％より大きい相対湿度での貯蔵条件下に水分を取り込む駆動力を低減することが予想される。たいていの気候は２５％以上の相対湿度を有する。多くの洗剤は約０．３から０．４の範囲で水分活性を有する。顆粒の水分活性が、周囲の洗剤又は貯蔵天候のものより実際に高いならば、顆粒により水分を取り込む駆動力は除去され、さらに水分は顆粒からその周囲に放出されるに至る。たとえ顆粒の水分活性が洗剤又は対応する相対湿度の水分活性より低くても、バリア層に存在する水分は顆粒により取り込まれる水分の量を制限し、タンパク質コアに影響を与えるシールドとして働くだろう。

塩水和物の場合、水和物原料は結晶水を有する結晶塩水和物である。その水和物は、得られるコーティングされる顆粒が０．２５を上回る水分活性を有するように、又は触感では乾燥している状態である顆粒を維持しながらできるだけ高い水分活性を有するような方法で選択され、適用されるべきである。塩水和物又は任意の他の適切な水和バリア原料を適用することにより、そのような方法にて、顆粒により水分のさらなる取り込みに対するいずれの駆動力を除去する。重要な結果として、過ホウ酸塩又は過酸化物の陰イオンのような酵素活性に有害な物質の輸送の駆動力が除去される。媒体として水がない場合これらの物質は酵素コアへ浸透しないようである。実験データは顆粒中の酵素活性が安定な塩水和物で酵素コアをコーティングすることにより実質的に増強されることを示す。

水和バリア層の生産のために有用な塩の例は、硫酸マグネシウム７水和物、硫酸亜鉛７水和物、硫酸銅５水和物、リン酸ナトリウム２塩基性７水和物、硝酸マグネシウム６水和物、ホウ酸ナトリウム１０水和物、クエン酸ナトリウム２水和物及び酢酸マグネシウム４水和物を含む。

外側のコーティング層
いくつかの実施態様においては、酵素含有顆粒は外側のコーティング層を含む。ある実施態様においては、外側のコーティング層を酵素層の表面にコーティングする。別の実施態様においては、外側のコーティング層を酵素層の表面をコーティングするバリア層の表面にコーティングする。

いくつかの実施態様においては、外側のコーティング層は一以上のポリマーを含む。適切なポリマーはポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ポリビニルアセテート、ＰＶＡ−メチルメタクリレート、ＰＶＰ−ＰＶＡコポリマー、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースのようなセルロース誘導体、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、キトサン、アラビアゴム、キサンタン、カラギーナン、ラテックスポリマー、及び腸溶性ポリマーを含むが、これらに限定されない。

いくつかの実施態様においては、外側のコーティング層はＰＶＡを含む。外側のコーティング層中に含まれる有用なＰＶＡは、低粘度から高粘度を有する、部分的に加水分解される、完全に加水分解される、及び中程度に加水分解されるＰＶＡを含む。（例えば、米国特許第5,324,649を参照願いたい。）ある実施態様においては、外側のコーティング層は低粘度を有する部分的に加水分解されるＰＶＡを含む。

いくつかの実施態様においては、外側のコーティング層は一以上の色素を含む。有用な色素の例は、二酸化チタン又は炭酸カルシウムのような白い微粉、硫酸カルシウム、タルク又は着色顔料又は着色染料を含むが、これらに限定されない。一般的にそのような色素は溶解すると低残渣色素である。ポリマー及び／又は色素に加えて外側のコーティング層は可塑剤、増量剤、潤滑剤、界面活性剤、及び再付着防止剤の一以上を含んでもよい。

有用な可塑剤はポリオール（例えば、糖、糖アルコール、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、グリコール、プロピレングリコール）、尿素、クエン酸トリエチル、フタル酸ジブチル又はジメチル、又は水を含むが、これらに限定されない。

有用な増量剤は糖（例えば、スクロース、マルトデキストリン又はトウモロコシシロップ固形物のようなデンプン加水分解物）、クレイ（例えば、カオリン又はベントナイト）、及びタルクを含むが、これらに限定されない。「増量剤」は別の物質（一般的に高いコスト及び高い性能）に加える物質（一般的に低いコスト）であり、物質を修飾し、希釈する。

有用な潤滑剤は非イオン界面活性剤（例えば、Ｎｅｏｄｏｌ、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＴＯ ６５）、牛脂アルコール、脂肪酸、脂肪酸塩（例えば、ステアリン酸マグネシウム）、及び脂肪酸エステルを含むが、これらに限定されない。

有用な界面活性剤はＮｅｏｄｏｌ ２３−６．５及びＬｕｔｅｎｓｏｌ ＴＯ６５のようなアルコールエトキシレ−トを含むが、これらに限定されない。

有用な再付着防止剤は、Ｒｅｐｅｌ−ｏ−Ｔｅｘ ＳＲＰ６、Ｔｅｘｃａｒｅ ＳＲＮ−１００又はＳＲＮ−１７０、及びＳｏｒｅｘ−１００のようなポリエチレングリコールポリエステルを含むが、これらに限定されない。

酵素顆粒作成方法
本発明は、高いコーティング効率及び最小の凝集体を有する上述のような酵素含有顆粒を作成する方法を提供する。方法は流動床スプレーコーティング装置で無機塩コア上に酵素含有層をコーティングすることを含む。任意に、方法は、流動床スプレーコーティング装置でその酵素含有層上にバリア層をコーティングすること、その酵素含有層上に外側のコーティング層をコーティングすること、又は酵素含有層上にバリア層をコーティングし、そのバリア層上に外側のコーティング層をコーティングすることも含む。本明細書に記載の方法に従って作成される少なくとも約９５％、９８％、又は９９％の酵素含有顆粒は単一の分散するコアを含む（即ち、塊にならず、顆粒対コアの比が１：１を含む）。ある実施態様においては、無機塩コアは硫酸ナトリウムからなる。

本発明の方法において、粒子サイズ分布、形、及び塩コアの濃度は制御され、小さな、実質的に分散するコーティング顆粒の作成を可能とする。いくつかの実施態様においては、これは、流動床スプレーコーティング装置に導入する前に初期に充填されるコアを約２．０以下、約２．５以下、又は約３．０以下のＰＳＤＩに予め選別し、あるいは予めふるいにかけることにより達成される。塩コアは約１．０、１．２又は１．４ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含み、低いかさ密度を有するコアよりトップスプレーのコーティング装置中制御される流動化及びコーティング効率性を得る。制御される塩コアのサイズ分布及びかさ密度のこれらの因子は流動床の十分な拡張（凝集を避けるために）、しかし、物理的エラトリエーション（フィルター、スクラバー、又は出口での空気流への粒子の消失）の最小化を有する制御される流動化パターンをもたらす。いくつかの実施態様においては、流動床コーティング装置の空気流、スプレー速度、層の温度及び／又は噴霧空気圧を調整し、実質的に凝集を防止する。

酵素含有顆粒を連続式又は非連続式方法で調製してよい。連続式方法において、酵素層及びバリア及び／又は外側のコーティング層をスプレーコーティング装置から顆粒を除去せずに塩コアの表面にコーティングする。非連続式方法において、顆粒をスプレーコーティング装置から除き、バリア及び／又は外側のコーティング層を添加する前に再びスプレーコーティング装置に導入する。

本明細書に記載の連続式方法は、流動床コーティング装置の単一な効率的な操作内で分散される小さな酵素顆粒の調製を可能とし、コーティング段階前に酵素顆粒の別個の調製又は後の操作中さらなるコーティング層の添加のためにそのコーティング装置から未完成生成物の除去の必要性がないという有利な点がある。操作の間未コーティング酵素コアを移す必要性を除去することにより、この単一な方法は休止時間及び移転による消失をなくし、製造のプラントで操作する人が危険なレベルの浮遊酵素ダスト及びエアロゾルに暴露することを最小限にする。

本明細書に記載の方法で作成される顆粒の少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、または９５％は約１５０μｍから約３００μｍ、約１５０μｍから約３５０μｍ、約１５０μｍから約３５５μｍ、約１８０μｍから約３００μｍ、約１８０μｍから約３５０μｍ、約２１０μｍから約３５０μｍ、約２１２μｍから約３５５μｍ、又は約１８０μｍから約３５５μｍの直径を有する。いくつかの実施態様においては、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、８５％、９０％、または９５％の顆粒は、約１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、又は２１０μｍのいずれかから約２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３４０、３５０、又は３５５μｍのいずれかまでの直径を有する。

いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の方法により生産される酵素含有顆粒の集団は、約２．０以下、約２．５以下、又は約３．０以下の粒子サイズ分散度指数を含む。

組成物
本発明は本明細書に記載の酵素含有顆粒を含む組成物を提供する。酵素含有顆粒に加えて、組成物は洗浄（例えば、洗剤）、織物、又は動物飼料のような特定の利用にて顆粒の使用に適する成分を含む。

洗浄組成物
いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の酵素含有顆粒は、洗浄性能及び／又は洗浄効果を提供するために例えば、洗濯又は食器洗浄に用いる洗剤のような洗浄組成物に含有される。洗浄組成物中に含有されるのに有用な酵素は、ヘミセルラーゼ、ペルオキシダーゼ、プロテアーゼ、セルラーゼ、キシラナーゼ、リパーゼ、ホスホリパーゼ、エステラーゼ、クチナーゼ、ペクチナーゼ、ケラチナーゼ、レダクターゼ、オキシダーゼ、フェノールオキシダーゼ、リポキシゲナーゼ、リグニナーゼ、プルラナーゼ、タンナーゼ、ペントサナーゼ、マラナーゼ、ベータ‐グルカナーゼ、アラビノシダーゼ、ヒアルロニダーゼ、コンドロイチナーゼ、ラッカーゼ、ペルヒドロラーゼ、アミラーゼ、又はそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない。一般的な組み合わせはアミラーゼと併せて、プロテアーゼ、リパーゼ、クチナーゼ及び／又はセルラーゼのような従来の適用酵素のカクテルである。

また、例えば、洗浄性能を手助けし、又は増強するために、洗浄すべき物質の処理のために、又は香料、着色剤、染料などを有する場合のように洗浄組成物の美しさを修正するために補助的な材料も洗浄組成物中含まれてよい。そのような補助的な材料が本明細書に記載の酵素含有顆粒に加えることは理解される。これらの添加成分の正確な性質、及びその含有レベルは組成物の物理的形態及びそれが用いられる洗浄操作の性質に依存する。適切な補助的な材料は、界面活性剤、ビルダー、キレート剤、染料移動阻害剤、沈着補助剤（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｉｄｓ）、分散剤、酵素安定剤、触媒材料、漂白活性化剤、漂白促進剤、プリフォーム過酸、ポリマー分散剤、クレイ汚れ除去／再付着防止剤、光沢剤、泡立ち抑制剤、染料、香料、構造弾性剤、生地柔軟剤、担体、ヒドロトープ、処理補助剤及び／又は色素を含むが、これらに限定されない。下記の開示に加え、そのような他の補助的材料の適切な例及び使用のレベルは米国特許第５，５７６，２８２、６，３０６，８１２、及び６，３２６，３４８に記載される。

界面活性剤
本明細書に記載の洗浄組成物は界面活性剤又は界面活性剤システムを含んでよく、ここで界面活性剤は非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤（ａｍｐｈｏｌｙｔｉｃ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）、両性界面活性剤（ｚｗｉｔｔｅｒｉｏｎｉｃ ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）、半極性非イオン界面活性剤、及びそれらの混合物から選択される。一般的に界面活性剤は対象の洗浄組成物の重量に基づいて、約０．１％から約６０％、約１％から約５０％又は約５％から約４０％のレベルで存在する。

ビルダー
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上の洗剤ビルダー又はビルダーシステムを含んでよい。ビルダーを使用する場合、一般的に対象洗浄組成物は、対象洗浄組成物の重量に基づいて少なくとも約１％、約３％から約６０％、又は約５％から約４０％をのビルダーを含む。

ビルダーはアルカリ金属、ポリリン酸アンモニウム及びアルカノールアンモニウム塩、ケイ酸塩アルカリ金属、アルカリ土類及びアルカリ金属炭酸塩、アルミノケイ酸塩ビルダー、ポリカルボキシレート化合物、エーテル ヒドロキシポリカルボキシレート、エチレン又はビニルメチルエーテルを有する無水マレイン酸のコポリマー、１、３、５−トリヒドロキシベンゼン‐２，４，６‐トリスルホン酸、及びカルボキシメチルオキシコハク酸、多様なアルカリ金属、エチレンジアミン４酢酸及びニトリル３酢酸のようなポリ酢酸のアンモニウム及び置換アンモニウム塩、及びメリト酸、コハク酸、クエン酸、オキシジコハク酸、ポリマレイン酸、ベンゼン１，３，５−トリカルボキシリック酸、カルボキシメチルオキシコハク酸、及びそれらの可溶性塩のようなポリカルボキシレートを含むが、これらに限定されない。

キレート剤
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上のキレート剤を含んでよい。適切なキレート剤は銅、鉄、及び／又はマンガンキレート剤及びそれらの混合物を含むが、これらに限定されない。キレート剤を用いる場合、キレート組成物は対象洗浄組成物の重量に基づき約０．１％から約１５％、又は約３．０％から約１０％のキレート剤を含んでよい。

沈着補助剤
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上の沈着補助剤を含んでよい。適切な沈着補助剤はポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリカルボキシレート、ポリテレフタル酸のような汚れ放出ポリマー、及びカオリナイト、モントモリロナイト、アタパルジャイト、イライト、ベントナイト、ハロイサイト、及びこれらの混合物等のクレイを含む。

染料移動阻害剤
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上の染料移動阻害剤を含んでよい。適切なポリマー製染料移動阻害剤はポリビニルピロリドンポリマー、ポリアミンＮ−オキシドポリマー、Ｎ−ビニルピロリドン及びＮ−ビニルイミダゾールのコポリマー、ポリビニルオキサゾリドン、及びポリビニルイミダゾール、並びにこれらの混合物を含むがこれらに限定されない。対象洗浄組成物に存在する場合、染料移動阻害剤はその洗浄組成物の重量に基づき約０．０００１％から約１０％、約０．０１％から約５％、又は約０．１％から約３％のレベルにて存在してよい。

分散剤
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上の分散剤を含んでよい。適切な水溶性有機分散剤は次のものを含むが、これらに限定されない。それは、ホモ−又はコポリマー酸又はそれらの塩を含み、ポリカルボン酸の場合には、２炭素原子を超えないでお互いに分離しているカルボキシルラジカルを少なくとも２つ含んでいる。

酵素安定剤
洗剤に用いることができる酵素は多様な方法により安定化される。本明細書にて用いる酵素は、例えば、イオン等を酵素に提供する最終組成物において、カルシウム及び／又はマグネシウムイオンの水溶性の供給源の存在によって安定化される。

触媒金属複合体
本明細書に記載の洗浄組成物は一以上の触媒金属複合体を含んでよい。金属含有漂白触媒のひとつのタイプは、銅、鉄、チタニウム、ルテニウム、タングステン、モリブデン、又はマンガンカチオン等の明らかな漂白触媒活性を有する遷移金属カチオン、亜鉛又はアルミウムカチオン等の僅かな漂白活性を有するか又は漂白活性を有しない予備的な金属カチオン、及び触媒及び予備的な金属カチオンに明らかな安定度定数を有する金属イオン封鎖剤、特にエチレンジアミンテトラ酢酸、エチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）、及びにこれらの水溶性塩を含む触媒システムである。そのような触媒は米国特許第４，４３０，２４３に開示されている。本明細書にて用いるマンガン含有触媒は周知であり、例えば、米国特許第５，５７６，２８２に記載される。本明細書にて用いるコバルト漂白触媒は周知であり、例えば、米国特許第５，５９７，９３６及び５，５９５，９６７に記載される。そのようなコバルト触媒は既知の方法で容易に調製することができ、例えば、米国特許第５，５９７，９３６及び５，５９５，９６７に記載される。

また、本明細書に記載の組成物は少なくとも１つのマクロポリサイクリックリジッドリガンド（ｍａｃｒｏｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ｒｉｇｉｄ ｌｉｇａｎｄ）‐ＭＲＬとして略される遷移金属複合体を含む。実際に、しかし限定しないが、本明細書に記載の組成物及び洗浄プロセスは水溶性の洗浄媒体中に活性ＭＲＬ類が少なくとも１ｐｐｍのオーダーで存在するように調節可能であり、しばしば、約０．００５ｐｐｍから約２５ｐｐｍ、約０．０５ｐｐｍから約１０ｐｐｍ、又は約０．１ｐｐｍから約５ｐｐｍのＭＲＬが洗浄液中に存在する。遷移金属漂白触媒における最適な遷移金属は、マンガン、鉄、及びクロミウムを含む。ある実施態様においては、ＭＲＬは５，１２−ジエチル−１，５，８，１２−テトラアザビシクロ［６．６．２］ヘキサデカンのような架橋固定された非常に強固なリガンドである。
適切な遷移金属ＭＲＬは既知の方法で容易に調製することができ、例えば、ＷＯ００／３３２６０１及び米国特許第６，２２５，４６４に記載される。

本明細書に記載の洗浄組成物を表面又は織物上の場所を洗浄するために用いることができる。一般的に、少なくともその場所の一部は原液の状態の中又は洗浄液で希釈された中で上述の洗浄組成物と接触し、それからその場所は任意に洗浄及び／又は濯がれる。洗浄はゴシゴシ洗うこと、機械的攪拌を含むが、これらに限定されない。織物は通常の消費者が使用する条件で洗濯できるほとんどの織物を含んでよい。開示する洗浄組成物は一般的に溶液中約５００ｐｐｍから約１５，０００ｐｐｍまでの濃度にて洗浄してよい。洗浄溶剤が水の場合、一般的に水の温度は約５℃から約９０℃の範囲であり、その場所が織物を含む場合、水対織物の質量比は一般的に約１：１から約３０：１である。

織物処理組成物
いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の酵素含有顆粒は織物処理組成物に含まれる。織物処理組成物に含有されるのに適切な酵素はセルラーゼ、ペルヒドロラーゼ、ポリエステラーゼ、アミラーゼ、フェノール酸化酵素（例えば、ラッカーゼ）、及びカタラーゼを含むが、これらに限定されない。いくつかの実施態様においては、織物処理組成物は、再付着防止剤（例えば、Ｒｅｐｅｌ−Ｏ−Ｔｅｘ、Ｓｏｒｅｚ １００ (ISP Corp.)）も含んでよい。

動物飼料組成物
いくつかの実施態様においては、本明細書に記載の酵素含有顆粒は動物飼料組成物に含まれる。飼料組成物に含有されるのに適切な酵素は、セルロース分解性酵素及び／又はヘミセルロース分解酵素を含む。飼料組成物に含有するのに適切な酵素の例はフィターゼ、キシラナーゼ、ホスファターゼ、プロテアーゼ、アミラーゼ、エステラーゼ、酸化還元酵素、リパーゼ、トランスフェラーゼ、セルラーゼ、ホスホリパーゼ、リグニナーゼ、及びベータ‐グルカナーゼを含むが、これらに限定されない。

次の実施例は本発明を説明するものと意図し、本発明を限定するものではない。

実施例１
１５０μｍから２５０μｍの粒子の直径範囲のサイズを有する硫酸ナトリウム結晶の２２９６ｇをＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床コーティング装置へ充填し、流動化した。これに、２３，６０８U/mlの活性中性セルラーゼ、ISP社製３．６％のＳｏｒｅｚ−１００（再付着防止剤）、及び０．３６％のポリビニルアルコール（Erkol製５／８８）を含む５５５７ｇの溶液を硫酸ナトリウム結晶の表面にスプレーコーティングした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に示す。
溶液スプレー速度 6.5 gpm (ｇ／分（grams per minute)）, ２．５時間かけて15.4 gpmに上げる。後の実験工程のために15.4 gpmを維持する。
インレット温度 85℃, 一時間後90℃に上昇。
アウトレット温度 42℃ と46℃の間
流動化空気流 50 cfm (立方フィート／分（cubic feet per minute)）
噴霧空気圧 40 ポンド／平方インチ（pounds per square inch） (psi)、２．５時間かけて50 psiに増加する

３０１７ｇの生成物が得られ、そのうち、４０メッシュふるい（４２５μｍ）に２８９９ｇが通過した。粒子サイズ分布を表１及び図１に示す。

実施例２
実施例１で作られた酵素顆粒の１３９５ｇをＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床コーティング装置へ充填し、流動化した。それから、１７２ｇの硫酸ナトリウムを含む８６１ｇの水溶液を酵素顆粒の表面上にスプレーコーティングした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に記載する。

溶液スプレー速度 14.9 gpm
インレット温度 90℃
アウトレット温度 42℃ と46℃の間
流動化空気流 53 cfm
噴霧空気圧 40 psi

１４８３ｇの最終生成物を得た。粒子サイズ分布を表２及び図１に示す。

実施例３
実施例２で作られた酵素顆粒の１３９５ｇをＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床コーティング装置へ充填し、流動化した。それから、５２ｇのＰＶＡ（Erkol ５／８８）、１１２ｇのタルク（Ｎｙｔａｌ４００）及び８．６ｇのＮｅｏｄｏｌ ２３／６．５を含む８６１ｇの水溶液を酵素顆粒の表面上にスプレーコーティングした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に記載する。
溶液スプレー速度 10.8 gpm
インレット温度 95℃
アウトレット温度 49℃ と50℃の間
流動化空気流 50 cfm
噴霧空気圧 46 psi

１４７７ｇの最終生成物を得た。粒子サイズ分布を表３及び図１に示す。

実施例４
２８２０ｇのふるいにかけられていない硫酸ナトリウム結晶（Urumqi Huagao Trade Co., Ltd., 製Urumqi City, China (「Ｈａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ」))をＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床コーティング装置へ充填し、空気ふるいにかけた。つまり、３０分間流動化した。ふるいにかけられていないＨａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ硫酸ナトリウム結晶は下記の粒サイズ分布を有した。
スクリーン(μm) 最大% 最小%
355 0 0
280 0 0
250 25 5
200 43 22
150 89 80
流動化後、２６６０ｇの硫酸ナトリウム結晶が残った。

２２８７ｇの空気ふるいされる硫酸ナトリウム結晶をＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床コーティング装置へ充填し、流動化した。２３，６０８ U/mlの活性中性セルラーゼ、ISP社製３．６％のＳｏｒｅｚ−１００、及び０．３６％のポリビニルアルコール（Erkol製５／８８）を含む５６７０ｇの溶液を硫酸ナトリウム結晶の表面にスプレーコーティングした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に記載する。
硫酸結晶の空気ふるい
インレット温度 85℃
流動化空気流 52 cfm
噴霧空気圧 20 psi

酵素溶液スプレーコーティング
溶液スプレー速度 7．2 gpm、２．５時間かけて15.5 gpmに上げる。後の実験工程のために15.5 gpmを維持する。
インレット温度 85℃
アウトレット温度 39℃ と48℃の間
流動化空気流 50 cfm
噴霧空気圧 40 psi

３０５７ｇの生成物を得た。そのうち２９５２ｇが４０メッシュふるいを通過した。

粒子サイズ分布を表４及び図１に示す。

実施例５
１４９ｋｇの硫酸ナトリウム結晶（Ｈａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ、実施例４に記載の粒子サイズ分布）、であって、１５０μｍから２５０μｍ範囲のサイズを有するものを約９３リットルのボウル体積および３個のスプレーノズルを有するパイロット流動床コーティング装置に充填し、流動化した。ＥＧ３セルラーゼ(２１６ U/g)、スクロース(２．６ｋｇ)、及び小麦デンプン(２．６ｋｇ)の混合物６６ｋｇを硫酸ナトリウム結晶の表面上にスプレーコーティングした。１２０ｋｇの硫酸ナトリウム溶液（２５％水溶液）をそれから酵素含有層の表面上にスプレーした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に記載する。
準備運転
インレット空気温度 70℃
流動化空気流 1175 Nm³/h (空気のノルマルm³／時間)
噴霧空気圧 5.5 bar

酵素溶液スプレーコーティング
溶液スプレー速度 18.0 l/hを20分間、それから110分かけて33.0 l/hに上げる。後の実験工程のために33.0 l/hを維持する。
ベッド温度 50℃
流動化空気流 1300 Nm³/h、それから75分かけて1325 Nm³/hに増加
噴霧空気圧 5.5 bar

硫酸溶液スプレーコーティング
溶液スプレー速度 36 l/h、それから35分かけて51 l/hに上げる。後の実験工程のために51 l/hを維持する。
ベッド温度 52℃
流動化空気流 1325 Nm³/h、それから60分かけて1375 Nm³/hに増加
噴霧空気圧 4.0 bar

１４５ｋｇの顆粒を得た。そのうち９４％が３００μｍより小さく、５９％が２５０μｍより小さかった。粒子サイズ分布を表５に示す。

実施例６
３１５６ｋｇの硫酸ナトリウム結晶（Ｈａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ、実施例４に記載の粒子サイズ分布）、であって、１５０μｍから２５０μｍ範囲のサイズを有するものを５．６ｍ^３のボウルを有するトップスプレーの流動床コーティング装置に充填し、流動化した。中性セルラーゼ(１９０６２ U/g)、ポリビニルアルコール(Celanese製Celvol E 5/88; ２０４ｋｇの10％水溶液)、及びＲｅｐｅｌ−ｏ−Ｔｅｘ(Rhodia製ポリエチレングリコール及びポリエステルのブロックコポリマー; ６７０ｋｇの２１％懸濁液)の混合物の８６８１ｋｇを硫酸ナトリウム結晶の表面上にスプレーコーティングした。１４６２ｋｇの硫酸ナトリウム溶液（２５％水溶液）をそれから酵素含有層の表面上にスプレーした。

スプレーコーティングパラメーターを下記に記載する。
準備運転
インレット空気温度 80℃
流動化空気流 23000 Nm³/h
噴霧空気圧 5.0 bar

酵素溶液スプレーコーティング
溶液スプレー速度 420 l/hを20分間、それから2時間かけて910 l/hに上げる。後の実験工程のために910 l/hを維持する。
ベッド温度 45‐48℃
流動化空気流 23000 Nm³/h
噴霧空気圧 5.0 bar

硫酸溶液スプレーコーティング
溶液スプレー速度 896 l/hを5分間、それから25分かけて1120 l/hに上げる。後の実験工程のために1120 l/hを維持する。
ベッド温度 45℃
流動化空気流 23000 Nm³/h
噴霧空気圧 3.5 bar

３５５μｍふるいを通過する２９５０ｋｇの顆粒を得た。直径が３５５μｍより小さな最終生成物は８８％の３００μｍより小さい粒子、１．０％の２１２μｍより小さい粒子、０．０２％の１８０μｍより小さい粒子を有し、１５０μｍ未満はなかった。平均粒子サイズは２７６μｍであった。

実施例７
実験室スケールにて作成される顆粒に基づく小さな中性セルラーゼ
１．酵素顆粒の調製（「酵素コーティングコア」）
５，００８ｇのＩｎｄｉａｇｅ ＸＬ中性セルラーゼ濃度を前もって１９．７％の濃度にて６０℃の水に溶解した９５３ｇのＲｅｐｅｌ−Ｏ−Ｔｅｘ ＳＲＰ６、及び前もって１３．５％濃度にて８０℃の水に溶解した１３９ｇのＰＶＡ(Erkomat)と混合した。この酵素／ポリマー混合物をＶｅｃｔｏｒ ＦＬ−１流動床で１５０μmから２５０μｍの範囲のサイズを有するＨａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ硫酸ナトリウムシードの２２８６ｇの表面上にスプレーした。下記にコーティングパラメーターを示す。
シード チャージ 2286 g
酵素供給速度 9 - 17 ｇ/分
噴霧圧 40 - 46 psi
インレット温度 80 - 95℃
アウトレット温度 40 - 43℃
空気流 50 - 53 cfm

酵素で硫酸ナトリウムシードをコーティングした後、酵素コーティングコアをコーティング装置から除き秤量し、全体の酵素の質量収率を測定した。また、それらは、４２５ミクロンふるいを通してふるいにかけ４２５ミクロン未満の顆粒の質量収率を測定した。酵素の質量収率及び４２５ミクロン未満の顆粒の収率を下記に示す。
酵素質量収率: 92.15%
< 425 ミクロン 94.46%
> 425 ミクロン(を超える) 5.54%
粒子サイズ分布を表６に示す

２．硫酸ナトリウムコーティング酵素顆粒の調製
上述のように作成される酵素コーティングコアの約１３９５ｇをコーティング装置に再充填し、前もって、２０％濃度にて４０℃の水に溶解した硫酸ナトリウムの８６１ｇを用いて連続的にコーティングした。塩コアをスプレーするコーティングパラメーターを下記に示す。
酵素コーティングコアチャージ 1395 g
供給速度: 15 - 16 g/分
噴霧圧 40 psi
インレット温度 90℃
アウトレット温度 40 - 42℃
空気流: 52 - 54 cfm

全体の硫酸ナトリウム層質量収率及び４２５ミクロン未満及び４２５ミクロンを超える粒子の質量収率は次に示すものだった。
塩層質量収率: 88.84%
< 425 microns 99.74%
> 425 microns (超える) 0.26%
粒子サイズ分布を表７に示す。

３．ＰＶＡ／タルクコーティング酵素顆粒の調製
約１３９５ｇの上記のように作成した酵素コーティングコアをコーティング装置に再充填し、続けて１０％溶液のＰＶＡ(Erkomat)、タルク、及び前もって８０℃に温めて調製された水中Ｎｅｏｄｏｌ ２３−６．５−T (Shell Chemical LP, Houston, TX)の５１７ｇでコーティングした。その溶液は３０：６５：５の固形物の比でＰＶＡ、タルク、Ｎｅｏｄｏｌ ２３−６．５−Tを含んだ。コーティングパラメーターを下記に示す。
酵素コーティングコアチャージ 1395 g
供給速度: 9 - 11 g/分
噴霧圧 46 psi
インレット温度 94℃
アウトレット温度 52 - 57℃
空気流 50 cfm

全体のＰＶＡ層質量収率及び４２５未満及び４２５を超える粒子質量収率は次の示すものだった。
ＰＶＡ層質量収率: 88.26%
< 425 microns 89%
> 425 microns (超える) 11%
粒子サイズ分布を表８に示す。

実施例８
ダストを低減するための小さな顆粒上のコーティング
保護コーティングの無い小さな顆粒は、酵素顆粒製造プラント中及び使用者の製造プラントでの両方で、空気輸送及び充填作業の間大量のダストを発生させる。ダストは衛生問題及び製造問題両方になりうるので、出来る限り最小限にすべきである。下記に示す製剤設計を有する小さな酵素顆粒は３０００ｋｇのスケールにて製造され、大量のホイバッハダスト（Ｈｅｕｂａｃｈ ｄｕｓｔ）を発生した。例えば、ホイバッハダスト試験は米国特許第５，３２４，６４９、５，８７９，９２０、及び７，１０８，８２１、及びBecker他、(1997) “Formulation of Detergent Enzymes” in Enzymes in Detergency, Van Ee, J.H., Misser, O., and Baas, E., eds. Marcel Dekker, New York, pp. 299-325中に記載される。

上記に示す未コーティング小顆粒でのホイバッハダストレベルは４７６ｍｇ／ｐａｄであった。そして、製造するために５０ｍｇ／ｐｄ未満のダストレベルを有する顆粒が望ましい。

Ｎｅｏｄｏｌコーティング
２％Ｎｅｏｄｏｌ ２３−６．５−Tのコーティングは流動床スプレーコーティング装置中下記スプレーパラメーターを用いて１０％水溶液から上述の未コーティング顆粒の表面上にスプレーされた。
Neodol スプレーパラメーター
顆粒チャージ 1395 g
供給速度 15 - 16 g/分
噴霧圧 40 psi
インレット温度 90℃
アウトレット温度 40 - 42℃
空気流 52 - 54 cfm

粒子サイズ分布を表９に示す。

Ｎｅｏｄｏｌコーティング顆粒において、ホイバッハダストは５５ｍｇ／ｐａｄの値まで顕著に減少した。

ＨＰＭＣ／ＰＥＧコーティング
水中５％固形物のレベルにて溶解した９０％Ｍｅｔｈｏｃｅｌ Examiner−15 ＨＰＭＣ（Dow Corning製ヒドロキシプロピルメチルセルロース）Ａ−１５及び１０％ ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）６００の混合物の８％コーティングは下記スプレーパラメーターを用いて未コーティング顆粒の表面上にスプレーされた。
顆粒チャージ 1395 g
供給速度 9 - 11 g/分
噴霧圧 46 psi
インレット温度 94℃
アウトレット温度 52 - 57℃
空気流 50 cfm

粒子サイズ分布を表１０に示す。

ＨＰＭＣ／ＰＥＧコーティング顆粒において、ホイバッハダストは２０ｍｇ／ｐａｄの値まで減少した。

タルク／ＰＶＡ／Ｎｅｏｄｏｌコーティング
１０％固形物レベルにて水に溶解した５０％タルク、４０％ＰＶＡ、及び１０％Ｎｅｏｄｏｌ ２３−６．５−Ｔの混合物の１０％コーティングはＨＰＭＣ／ＰＥＧコーティング用の上述の同じスプレーパラメーターを用いて未コーティング顆粒の表面上にスプレーされた。粒子サイズ分布を表１１に示す。

タルク／ＰＶＡ／Ｎｅｏｄｏｌコーティング顆粒において、ホイバッハダストは１６ｍｇ／ｐａｄの値まで減少した。

それからＮｅｏｄｏｌコーティング用の上述のスプレーパラメーターを用いるこの材料を１０％溶液からの追加的な２％Ｎｅｏｄｏｌを用いてコーティングする場合、ホイバッハダストはさらに４ｍｇ／ｐａｄのレベルまで減少した。

実施例９
酵素含有顆粒をコーティング層を添加する間コーティング装置から顆粒を除去しない連続方法においてバリア層及び外側のコーティング層を用いて流動床スプレーコーティング装置で調製した。

１５２ｋｇの硫酸ナトリウム結晶（Ｈａｎｈｕａ Ｇｒａｄｅ Ｃ）であって、１５０μｍから２５０μｍ範囲のサイズを有するものをパイロット流動床コーティング装置に充填し、流動化した。４５３ｋｇの中性セルラーゼ(１９，２９５ U/g)、４５ｋｇのＲｅｐｅｌ−ｏ−Ｔｅｘの２０％懸濁液、７．１ｋｇスクロース、及び４．７ｋｇ小麦デンプンを硫酸ナトリウム結晶の表面上にスプレーコーティングした。３４ｋｇの硫酸ナトリウム溶液（２５％水溶液）をそれから酵素層の表面上にスプレーした。それから３３ｋｇのＰＶＡ：タルク：Ｌｕｔｅｎｓｏｌ ＴＯ ６５ (４：５：１、２５％水溶液)をスプレーすることにより外側コーティングを塗布した。

スプレーコーティングパラメーターは次であった。
準備運転:
インレット空気温度 68°C
流動化空気流 1125 Nm³/h
噴霧空気圧 4.0 bar

酵素溶液スプレーコーティング:
溶液スプレー速度 ２０分間18.0 ｌ/hそれから４５０分かけて45 l/hに増加し、後の実施工程のために42l/hに維持する。
ベッド温度 48°C
流動化空気流 ４２０分かけて1125 Nm³/h
噴霧空気圧 ４５０分かけて4.0-5.5 barへ増加

硫酸溶液スプレーコーティング:
溶液スプレー速度 36 l/hそれから３０分かけて51 l/hに増加し、後の実施工程のために51 l/hに維持する。
ベッド温度 50°C
流動化空気流 1170 Nm³/h
噴霧空気圧 3.5-3.8 bar

外側のコーティング:
溶液スプレー速度 27 l/h,それから７５分かけて21 l/hまで減少し、後の実施工程のために21 l/hに維持する。
ベッド温度 58°C
流動化空気流 1170 Nm³/h
噴霧空気圧 5.5 bar

４２５μｍのふるいを通る１９７ｋｇの生成物を得た。粒子サイズ分布を表１２に示す。

前述の発明は、理解を明確にする目的で図及び実施例の方法により詳しく説明されたけれども、特定の変化及び修飾が特許請求の範囲を逸脱せずに実施されることは当業者にとって明らかである。従って、本明細書は特許請求の範囲を限定的に考えるべきではない。

本明細書にて引用するすべての刊行物、特許、及び特許出願は参照によりすべての目的のためにそれらの全部が本明細書に取り込まれ、あたかも各個々の刊行物、特許、又は特許出願が具体的に及び個別的に参照によりそのように取り込まれるように示されるのと同じ範囲まで取り込まれる。

Claims (30)

1. 酵素含有顆粒の集団において、前記顆粒の少なくとも約９５％が単一なコア及び前記コアの表面をコーティングする酵素含有層を含み、前記コアが無機塩の一以上からなり、前記顆粒の少なくとも約８０％が約１５０から約３５５ミクロンの直径を含むように設けられる集団。
2. 前記コアが硫酸ナトリウムからなることを特徴とする請求項１に記載の顆粒の集団。
3. 前記硫酸ナトリウムコアの少なくとも約８０％が約１００から約２５０ミクロンの直径を含むことを特徴とする請求項２に記載の顆粒の集団。
4. 前記酵素含有層がポリマー、糖、デンプン、又は界面活性剤の少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の顆粒の集団。
5. 前記酵素含有層の表面をコーティングするバリア塩を含む層をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の顆粒の集団。
6. 前記バリア塩層が硫酸ナトリウムを含むことを特徴とする請求項５に記載の顆粒の集団。
7. 前記バリア塩層が二以上の塩の混合物を含むことを特徴とする請求項５記載の顆粒の集団。
8. 前記二以上の塩の混合物が硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムからなることを特徴とする請求項７に記載の顆粒の集団。
9. 前記硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムがバリア層の重量に基づき約３０：７０から約７０：３０の比にて前記バリア塩に存在することを特徴とする請求項８に記載の顆粒の集団。
10. 前記バリア塩層の表面をコーティングするポリマーを含む外側のコーティング層をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の顆粒の集団。
11. 前記ポリマーがポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１０に記載の顆粒の集団。
12. 前記バリア塩層の表面をコーティングする色素を含む外側のコーティング層をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の顆粒の集団。
13. 前記外側のコーティング層が色素をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の顆粒の集団。
14. 前記コアが約１．２ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含むことを特徴とする請求項１に記載の顆粒の集団。
15. 請求項１に記載の顆粒の集団を含む洗剤。
16. 請求項１に記載の顆粒の集団を含む織物処理組成物。
17. 請求項１に記載の顆粒の集団を含む動物飼料組成物。
18. 酵素含有顆粒を作成する方法において、流動層スプレーコーティング装置でコアの上に酵素含有層をコーティングし、
    前記顆粒の少なくとも約９５％が単一なコアを含み、
    前記コアが無機塩の一以上からなり、
    前記コアが約２．０以下の粒子分散度指数に予めふるいにかけられ、
    前記顆粒の少なくとも約８０％が約１５０から約３５５ミクロンの直径を含むように設ける方法。
19. 前記コアが硫酸ナトリウムからなることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
20. 前記硫酸ナトリウムコアの少なくとも約８０％が約１００ミクロンから約２５０ミクロンの直径を含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
21. 前記硫酸ナトリウムコアが約１．２ｇ／ｍｌより大きいかさ密度を含むことを特徴とする請求項２０に記載の方法。
22. 前記酵素含有層の表面にバリア塩を含む層をコーティングすることをさらに含み、顆粒がバリア塩層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
23. 前記バリア塩層が硫酸ナトリウムを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記バリア塩層が二以上の塩の混合物を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
25. 前記二以上の塩の混合物が硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムからなることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記硫酸ナトリウム及び硫酸マグネシウムがバリア層の重量に基づき約３０：７０から約７０：３０の比にて前記バリア塩層中に存在することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. 前記バリア塩層の表面にポリマーを含む外側のコーティング層をコーティングすることをさらに含み、顆粒が前記外側のコーティング層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
28. 前記ポリマーがポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記バリア塩層の表面に色素を含む外側のコーティング層をコーティングすることをさらに含み、顆粒が前記外側のコーティング層の添加前に流動床スプレーコーティング装置から除去されないことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
30. 前記外側のコーティング層が色素をさらに含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
    

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