KR20160075671A - L-아미노산-함유 사료 첨가제 - Google Patents

Abstract

분무-건조 전에 아미노산을 함유하는 발효 브로쓰에서 바이오매스를 표면-활성 성분으로 치환함으로써, 개선된 제품 사양을 가진 과립화된 동물 사료 첨가제가 수득되었다.

Description

L-아미노산-함유 사료 첨가제 {L-AMINO ACID-CONTAINING FEEDSTUFF ADDITIVE}

본 발명은, 표면-활성 성분을 포함하고 이로부터 바이오매스가 부분적으로 또는 완전히 제거되는, L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰-기반 사료 첨가제, 및 또한 이의 제조 방법에 관한 것이다.

동물 사료는 동물의 요구를 충족시키기 위해 개별 아미노산이 보충된다. 동물 사료에 보충을 위해 현재 두드러지게 사용되는 성분은, 예를 들어, L-라이신의 경우, L-라이신 모노히드로클로라이드로서, L-라이신 함량은 대략 80% 이다. L-라이신이 발효에 의해 생성되므로, 이것은 모노히드로클로라이드를 제조하기 위해서는, 첫번째로 그리고 가장 중요하게는 미정제 발효 브로쓰의 모든 잔류하는 구성성분으로부터 복잡한 방법 단계에서 분리된 다음, 모노히드로클로라이드로 전환되어야만 하고, 모노히드로클로라이드는 결정화되어야만 한다. 이것은 다수의 부산물 및 폐기물의 형태로 가공이 필요한 시약을 발생시킨다. 고 순도의 동물 사료 보충물이 항상 필요한 것은 아니므로, 그리고 게다가, 발효 부산물이 종종 여전히 영양적으로 효과적인 가치의 성분을 함유하고 있으므로, 따라서 과거에는 사료 아미노산, 특히 순수한 L-라이신 모노히드로클로라이드의 복잡한 제조를 피하기 위한, 그리고 미정제 발효 브로쓰를 좀더 비용 효과적인 방식으로 고체 동물 사료로 전환시키기 위한 시도가 없었던 것은 아니다.

심각한 단점은 이러한 매질의 복합적인 조성인데, 이러한 매질이 일반적으로 어렵게 건조되고, 그 결과 이들은 흡습성이며, 사실상 유동성 (flowable) 이 아니고, 응집의 위험이 있어, 사료 분쇄기에서의 기술적으로 복잡한 가공에 적합하지 않을 수 있다는 점이 드러나고 있다. 이것은 특히 L-라이신을 함유하는 발효 생성물에 적용된다. 분무-건조에 의한 미정제 발효 브로쓰의 단순한 탈수는 짧은 저장 기간 후에도 응집되고 상기 형태로 동물 사료로서 사용할 수 없는, 먼지가 발생하는, 고도로 흡습성인 농축물을 산출한다.

EP 0 533 039 는 보충물이 분무-건조에 의해 발효 브로쓰로부터 직접 수득될 수 있는, 발효 브로쓰-기반 아미노산 동물 사료 보충물의 제조 방법에 관한 것이다. 하나의 변형에서, 일부 바이오매스는 이 경우 분무-건조 단계 전에 제거된다.

GB 1 439 121 에는 대략 20 중량% 의 L-라이신을 함유하는 고체 농축물이 기재되어 있으며, 상기 명세서에는 또한 4.5 의 pH 및 나트륨 바이술파이트가 첨가된, L-라이신을 함유하는 발효 브로쓰가 기재되어 있다.

EP 0 615 693 에는 발효 브로쓰가, 임의로 일부 구성성분의 제거 후에 분무-건조되어 적어도 70 중량% 이 100 ㎛ 의 최대 입자 크기를 갖는 미세 입자를 산출하고, 여기서 상기 미세 입자가 두번째 단계에서 확대되어 30 중량% 이상의 미세 입자를 포함하는 과립을 산출하는, 발효 브로쓰-기반 동물 사료 첨가제의 제조 방법이 기재되어 있다.

GB 1 439 728 에 따르면, L-라이신을 함유하는 농축물은, 농축 전에 HCl 를 이용해 대략 6.4 의 pH 로 산성화되고 여기에 바이술파이트가 안정화 목적을 위해 첨가되는 발효 브로쓰로부터 제조된다. 증발 후, 생성물은 4.0 의 pH 로 추가로 산성화되고, 원하는 생성물이 분무-건조에 의해 수득된다.

EP 1 331 220 은 L-라이신을 주 성분으로서 함유하는 과립화된 사료 첨가제에 관한 것이다. 상기 명세서에서, 라이신에 대한 반대이온의 양, 예컨대 술페이트 이온의 양이, 반대이온으로서 발효 동안 생성되는, 수소 카르보네이트 및/또는 카르보네이트를 사용함으로써 감소될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 전체적으로, 0.68 내지 0.95 의 음이온/라이신 비가 기재된다.

L-라이신을 함유하는 생성물 중의 술페이트와 같은 반대 이온의 감소는 흡습성 특성 및 점결성 경향의 개선을 산출하는 것으로 언급된다.

WO 2007/141111 에는 L-라이신-생성 코리네포름 박테리움 (coryneform bacterium) 을 발효시킨 후, 암모늄 술페이트를 첨가하고, 황산의 첨가에 의해 pH 를 4.9 내지 5.2 로 저하시키고, 0.85 내지 1.2 의 총 술페이트/L-라이신 비가 브로쓰 내에서 달성되고, 농축 및 건조, 바람직하게는 과립화하여, 총 양에 대해, 라이신 염기로서 측정된, 10 내지 70 중량% 의 L-라이신 함량을 가진 생성물을 산출하는 단계를 포함하는, L-라이신을 함유하는 사료 첨가제의 제조 방법이 기재되어 있다.

EP 0809940 에는 라이신 술페이트의 과립화 중 발효로부터 기원하는 바이오매스가 생성물의 과립화 능력 및 또한 저장 및 유동 특성에 긍정적인 영향을 준다고 기재되어 있다. 바이오매스의 완전한 또는 부분적인 제거는 따라서 활성 성분 함량을 증가시키기 위해서 유리하다. 여기서의 단점은 라이신 술페이트의 활성 성분 함량은 오로지 한계 내에서만 조정될 수 있다는 것이다. EP 0809940 에 기재된 바와 같이 아미노산을 함유하는 사료 첨가제의 제조시, 발효로부터 기원하는 바이오매스는 생성물에서 완전히 또는 부분적으로 방치된다. 순수한 라이신 술페이트는 그것의 강한 끈적이는 경향으로 인해 과립화될 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 좀더 쉽게 가공될 수 있고, 특히 좀더 쉽게 과립화될 수 있는 저 바이오매스 함량 발효 브로쓰를 제공하는 것, 및 또한 L-아미노산, 특히 L-라이신을 함유하는 발효 브로쓰의, 좀더 쉽게 가공될 수 있는 사료 첨가제로의 전환을 허용하는 방법을 제공하는 것이었다. 방법은 특별히, 특히 입자 크기, 벌크 밀도, 저장 안정성, 유동성 및/또는 취급 품질과 관련하여, 개선된 제품 사양을 가진 사료 첨가제를 제공해야만 한다.

본 발명의 목적은 특히 또한 좀더 쉽게 가공될 수 있고, 특히 좀더 쉽게 과립화될 수 있는 라이신 술페이트를 함유하는 저 바이오매스 함량 발효 브로쓰를 제공하는 것, 및 또한 개선된 제품 사양을 가진 라이신 술페이트를 함유하는 저 바이오매스 함량 사료 첨가제의 제조를 허용하는 방법을 제공하는 것이었다.

본 발명의 목적은 첫번째로 바이오매스를 발효 브로쓰로부터 부분적으로 또는 완전히 제거하고, 두번째로 표면-활성 성분을 건조 공정 전에 발효 브로쓰에 첨가하는 방법에 의해 달성된다.

또한, 놀랍게도, 감소된 바이오매스 함량은 표면-활성 성분과 조합하여 동시에 증가된 과립 또는 입자 밀도를 산출한다는 것이 밝혀졌다. 이것은 본질적으로 좀더 조밀한 입자 및 증가된 벌크 밀도를 산출한다. 따라서, 증가된 벌크 밀도를 가진 온-스펙 (on-spec) 제품은 통제된 바이오매스 감소 및 바이오매스의 표면-활성 성분에 의한 치환에 의해 설정될 수 있다.

본 발명은 따라서, 35 내지 75 중량% 의 물 함량 및 0.025 내지 20 중량% 의 표면-활성 성분의 함량을 갖고 이로부터 바이오매스가 부분적으로 또는 완전히 제거된, L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰가 건조에 의해 미립자 조성물로 전환되는 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 따라서, 또한 하기 단계를 포함하는, L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰-기반 사료 첨가제의 제조 방법에 관한 것이다:

a) L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰를 제공하는 단계;

b) 발효 브로쓰로부터 바이오매스를 부분적으로 또는 완전히 제거하는 단계;

c) 표면-활성 성분을 발효 브로쓰에 첨가하는 단계;

d) 산출되는 혼합물을 건조시켜 미립자 조성물을 제공하는 단계로서, 과립이 바람직하게는 수득되는 단계;

e) 임의로, 산출되는 입자를 식용유로 코팅하는 단계로서, 식용유로 완전히 또는 부분적으로 코팅된 입자가 수득되는 단계.

L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰는 바람직하게는 호기성 조건 하에 수성 배양 배지에서 L-아미노산-생성 미생물의 발효에 의해 수득된다. 본 발명에 따른 바람직한 발효 방법은 추가로 하기에 상세히 설명된다.

발효 브로쓰는 미생물이 특정 시간 동안 특정 온도에서 배양되는 발효 배지를 의미하는 것으로 이해된다. 발효 동안 사용되는 발효 배지 또는 매질은 미생물의 증식 및 원하는 아미노산의 형성을 확보하는 성분 또는 구성성분 모두를 포함한다.

발효 완료 시, 산출되는 발효 브로쓰는 따라서 미생물 (예를 들어, 코리네포름 박테리움) 세포의 증식 결과로 생성되는 미생물의 바이오매스 (= 세포 덩어리 (cell mass)) 및 발효 동안 형성되는 L-아미노산 (특히 L-라이신), 발효 과정에서 형성되는 유기 부산물 및 발효에 의해 소모되지 않는 사용되는 발효 배지/발효 매질의 구성성분, 및 성분물질 예컨대 비타민, 예컨대 비오틴, 아미노산, 예컨대 호모세린 또는 염, 예컨대 마그네슘 술페이트를 포함한다.

유기 부산물은 가능한 경우 표적 생성물 외에, 발효에서 사용되는 미생물로부터 생성되고 임의로 분리되는 성분을 포함한다. 이들은 요구되는 L-아미노산 (특히 L-라이신) 과 비교하여, 30%, 20% 또는 10% 미만에 해당하는 다른 L-아미노산을 포함한다. 이들은 추가로 1 내지 3 개의 카르복실기를 가지고 있는 유기 산, 예컨대 아세트산, 락트산, 시트르산, 말산 또는 푸마르산을 포함한다. 최종적으로, 당, 예컨대 트레할로오스가 또한 여기에 포함된다.

산업적 목적을 위해 적합한 발효 브로쓰는 전형적으로 40 g/kg 내지 180 g/kg 또는 50 g/kg 내지 150 g/kg 의 L-아미노산 함량 (특히 L-라이신 함량) 을 갖는다. 발효 브로쓰 중의 바이오매스 함량 (건조된 바이오매스로서) 은 일반적으로 20 내지 50 g/kg 이지만, 저 바이오매스 함량 발효에서 바이오매스 함량은 또한 상기 수준 미만일 수 있다.

발효 브로쓰는 바람직하게는 L-라이신, L-메티오닌, L-트레오닌, L-발린 또는 L-트립토판으로부터 선택되는 L-아미노산을 포함한다. 발효 브로쓰는 특히 바람직하게는 L-아미노산 L-라이신을 포함한다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, L-아미노산은 L-라이신이고, 상기 방법은, 적어도 0.5, 바람직하게는 0.85 내지 1.2 의 술페이트/L-아미노산 비를 성립하기 위해, 암모늄 술페이트 및/또는 황산을 발효 브로쓰에 첨가하는, 건조 시작 전에 수행되는 부가적인 방법 단계를 포함한다. 상기 특히 바람직한 구현예는 추가로 하기에 상세히 설명된다.

본 발명에 따라 사용되는 발효 브로쓰는 바람직하게는 발효 완료 시 하기 특성을 갖는다:

a) 1 내지 5 중량%, 바람직하게는 2 내지 4.5 중량%, 특히 바람직하게는 2.5 내지 3.5 중량% 의 바이오매스 함량,

b) 5 내지 20 중량% 의 L-아미노산 함량, 바람직하게는 L-라이신 (아미노산 염기로서),

c) 10 내지 30 중량%, 바람직하게는 15 내지 25 중량% 의 고체 함량 (바이오매스 포함),

d) 0.8 내지 1.2 의 술페이트 대 라이신의 % 중량비;

e) 3.5 내지 7.0, 바람직하게는 4.0 내지 5.0 의 pH.

이러한 발효 브로쓰의 제조는 하기에 더욱 상세히 설명된다.

본 발명에 따른 "고체 함량" 은 액체의 완전한 제거시에 남아있는 질량을 의미하는 것으로 이해된다. 상기 건조 질량은 또한 가능한 경우 현탁된 성분 (예컨대 바이오매스) 외에, 오로지 건조 시 결정이 형성되거나 침전되는 용해된 성분을 포함한다. 고체 함량은 이와 관련하여 물 또는 습기 함량에 대해 상보적이다.

건조 시작 전에, 발효 브로쓰는 바람직하게는 35 내지 70 중량%, 특히 바람직하게는 35 내지 50 중량% 의 물 함량을 갖는다. 상기 물 함량은 필요한 경우, 특히 발효 브로쓰의 증발에 의해, 예를 들어 회전 증발기, 박막 증발기 또는 강하막 증발기에 의해, 역삼투에 의해 또는 나노여과에 의해 조정될 수 있다. 발효 브로쓰 내에 남아있는 바이오매스의 함량, 적합한 경우, L-아미노산 함량 및 남아있는 고체 함량은 또한 따라서 농축 동안 증가한다.

본 발명에 따른 건조 공정을 시작하기 전에, 바이오매스의 적어도 30 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 적어도 70 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 90 중량% 가 발효 브로쓰로부터 제거된다. 이것은 상기 기재된 바와 같이 물 함량을 조정하기 전 또는 후에 실시될 수 있다.

바이오매스는 이 경우, 특히 원심분리, 여과 또는 경사법에 의해 또는 상기 방법들의 조합에 의해 제거될 수 있다. 본 발명에 따른 바람직한 구현예에서, 바이오매스는 초여과에 의해 제거된다.

소모되지 않은, 발효 브로쓰에 용해된 유기 부산물 및 발효 배지의 용해된 구성성분 (성분) 은 생성물 내에 적어도 부분적으로 (> 0%), 바람직하게는 25% 이상, 특히 바람직하게는 50%, 매우 특히 바람직하게는 75% 이상 남아있다. 임의로, 이들은 또한 생성물 내에 전적으로 (100%) 또는 사실상 전적으로, 즉 > 95% 또는 > 98% 남아있다. 본 문맥에서, "발효 브로쓰-기반" 은 생성물이 발효 브로쓰의 구성성분의 적어도 일부를 포함하는 것을 의미한다.

본 출원의 문맥에서 "표면-활성 성분" 은 오로지 표면-활성 화합물로만 이루어지는 순수한 성분일 수 있다. 그러나, 이것은 또한 상이한 표면-활성 화합물의 혼합물일 수 있다. 본 발명에 따르면, "표면-활성 성분" 은 그러나 또한 표면-활성 화합물 또는 상이한 표면-활성 화합물의 혼합물을 상당한 양으로 포함하는 구성성분을 의미하는 것으로 이해된다. 표면-활성 화합물(들) 은 구성성분 내에 이 경우 바람직하게는 적어도 3 중량%, 특히 적어도 5 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 10 중량% 의 양으로 존재한다. 바람직한 구현예에서, 표면-활성 화합물(들) 은 구성성분 내에 20 중량% 이상, 바람직하게는 25 중량% 이상으로 존재한다.

본 발명에 따른 표면-활성 성분은 바람직하게는 옥수수 침지액, 지질, 소포제 및 계면활성제 및 또한 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다.

소포제는 바람직하게는 폴리실록산 유도체, 모노- 및 폴리글리콜, 인지질 및 또한 지방산 글리세라이드로부터 선택된다.

폴리실록산 유도체는 특히 폴리알킬실록산, 특히 폴리디메틸실록산의 형태를 취할 수 있다.

폴리글리콜은 바람직하게는 옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필렌 단위로 구성되는 중합체, 바람직하게는 옥시에틸렌 및 옥시프로필렌 단위의 공중합체이고, 또는 옥시에틸렌 및/또는 옥시프로필렌 단위를 포함하는 화합물, 예컨대 지방산 알킬폴리글리콜 에스테르이다.

인지질은 바람직하게는 포스파티딜콜린 (레시틴) 이다.

지방산 글리세라이드는 특히 산 잔기가 아세트산, 락트산, 시트르산, 타르타르산 및 이의 혼합물로부터 선택되는 모노- 또는 디글리세라이드, 특히 모노- 또는 디글리세라이드의 형태를 취할 수 있다.

본 발명에 따라 사용되는 옥수수 침지액은 바람직하게는 적어도 40 중량%, 바람직하게는 45 내지 55 중량% 의 건조 질량을 갖고, 바람직하게는 최대 2 중량% 의 잔류 당 함량을 갖는다. 옥수수 침지액은 포스파티딜콜린을 표면-활성 구성성분으로서 포함한다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 지질은 바람직하게는 광유, 식물성유 및 이의 혼합물로부터 선택된다. 사용되는 오일은 특히 바람직하게는 대두유, 올리브유, 실리콘유 또는 이의 혼합물이다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, 사용되는 표면-활성 성분은 포스파티딜콜린 또는 포스파티딜콜린을 함유하는 성분, 바람직하게는 옥수수 침지액이다.

바람직한 구현예에서, 표면-활성 성분은 발효 완료 후에 건조 공정 시작 전에 발효 브로쓰에 첨가된다.

대안적으로, 표면-활성 성분은 임의로, 발효의 과정 동안 이미 발효 브로쓰에 첨가될 수 있다.

대안으로서, 또한 표면-활성 성분이 발효 시작 전에 발효 배지에 이미 존재하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 구현예에서, 표면-활성 성분은 발효 완료 전에 발효 브로쓰에 이미 존재하고, 추가의 표면-활성 성분은 발효 완료 후에 발효 브로쓰에 첨가된다.

건조 시작 전에 발효 브로쓰 중의 표면-활성 성분은 바람직하게는 0.025 내지 20 중량%, 0.1 내지 20 중량%, 0.2 내지 20 중량%, 0.5 내지 20 중량% 또는 1 내지 20 중량% 의 양으로 존재한다. 여기서 바람직한 범위는 0.2 내지 15 중량%, 0.3 내지 15 중량%, 0.5 내지 15 중량% 및 1 내지 10 중량% 이다.

폴리글리콜, 특히 지방산 알킬폴리글리콜 에스테르, 또는 인지질, 특히 레시틴, 또는 이의 혼합물이 표면-활성 성분으로서 사용되는 경우, 표면-활성 성분의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 특히 0.2 내지 4 중량%, 바람직하게는 0.25 내지 2 중량% 로 설정된다.

바람직한 것은 일반적으로 표면-활성 성분이 표면-활성 화합물의 적어도 50 중량%, 특히 적어도 70 중량% 를 포함하는 성분인 경우, 상기 양의 표면-활성 성분을 사용하는 것이다.

옥수수 침지액이, 임의로 다른 표면-활성 성분과 조합으로, 표면-활성 성분으로서 사용되는 경우, 표면-활성 성분의 농도는 바람직하게는 0.1 내지 10 중량%, 특히 0.5 내지 5 중량%, 바람직하게는 1 내지 3 중량% 로 설정된다.

바람직한 것은 일반적으로 표면-활성 성분이 표면-활성 화합물의 30 중량% 미만, 특히 3 내지 30 중량% 또는 3 내지 20 중량% 를 포함하는 성분인 경우, 상기 양의 표면-활성 성분을 사용하는 것이다.

본 발명에 따른 바람직한 구현예에서, 건조 시작 전의 발효 브로쓰는 하기 특성을 갖는다:

a) 최대 4 중량%, 특히 0 내지 4 중량% 또는 0.1 내지 4 중량%, 바람직하게는 최대 3 중량%, 특히 0 내지 3% 또는 0.1 내지 3 중량%, 특히 바람직하게는 최대 2 중량%, 특히 0 내지 2 중량% 또는 0.1 내지 2 중량%, 특히 바람직하게는 최대 1 중량%, 특히 0 내지 1 중량% 또는 0.1 내지 1 중량% 의 바이오매스 함량;

b) 12 내지 48 중량%, 특히 20 내지 40 중량% 의 L-아미노산 함량, 바람직하게는 L-라이신 (아미노산 염기로서);

c) 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량% 의 고체 함량 (바이오매스 포함);

d) 0.025 내지 20 중량%, 특히 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 15 중량% 의 표면-활성 성분 함량;

e) 0.8 내지 1.2 의 술페이트 대 L-아미노산, 특히 L-라이신의 % 중량비;

f) 3.5 내지 7.0, 바람직하게는 4.0 내지 5.0 의 pH.

생성물에서 원하는 L-아미노산 농도를 설정하기 위해서는, L-아미노산 함량을 증가 또는 감소시키기 위해, 필요에 따라, 첨가제를 건조 공정의 시작 전에 발효 브로쓰에 첨가할 수 있다. 첨가제는 또한 대안적으로 및/또는 부가적으로 건조 또는 과립화 공정 동안 첨가할 수 있다.

L-아미노산 함량을 증가시키기 위해서는, 관련 L-아미노산은 바람직하게는 농축물의 형태로, 또는 임의로 매우 순수한 성분 또는 이의 염으로서, 액체 또는 고체 형태로 첨가된다. L-아미노산 함량을 감소시키기 위해서는, 암모늄 술페이트가 바람직하게는 첨가된다. 첨가제는, 사용되는 경우, 바람직하게는 발효 브로쓰에 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량% 의 양으로 첨가되고, 또는 바람직하게는 L-아미노산 농도를 최종 생성물에 40 내지 60 중량%, 특히 45 내지 55 중량% 로 조정하는 양으로 첨가된다.

미립자 조성물을 수득하기 위해서는, 건조는 특히 동결-건조에 의해, 바람직하게는 분무 공정에 의해, 특히 분무-건조 또는 분무 과립화에 의해 수행될 수 있다.

임의로, 추가의 가공 단계가 본 발명에 따라 수행되는 건조 후에 이어질 수 있다 (특히 과립이 건조 공정으로부터 직접 수득되지 않는 경우, 특히, 하나 이상의 과립화 단계).

본 발명의 특히 바람직한 구현예에서, 그러나, 발효 브로쓰는, 후속 과립화가 필요하지 않은 식으로, 하나의 공정 단계에서 직접 과립으로 전환된다. 과립으로의 직접 전환은 바람직하게는 분무 과립화 방법에 의해, 특히 바람직하게는 특허 출원 WO 2005/006875 에 기재된 바와 같은 순환 유동층을 사용하는 분무 과립화 방법의 적용에 의해 실시된다.

분무 과립화에서, 과립화의 하류에서 형성된 분진은 바람직하게는 분무 과립화 챔버 내로 완전히 또는 적어도 부분적으로 재순환된다.

게다가, 과립화 온도는 바람직하게는 주입구 온도는 200 내지 300℃, 바람직하게는 250 내지 275℃ 이고, 배출구 온도는 60 내지 100℃, 바람직하게는 70 내지 90℃ 인 식으로 조절된다.

수득가능한 과립은 바람직하게는 40 내지 60 중량%, 특히 45 내지 55 중량%, 특히 바람직하게는 48 내지 52 중량% 의 L-아미노산 함량, 및 최대 5 중량%, 바람직하게는 최대 3.5 중량% 의 물 함량 (잔류 습기 함량) 을 갖는다.

미립자 조성물은 바람직하게는 자유-유동적인 건조 공정에 의해 수득되고 또한 미세-과립 또는 거친-과립일 수 있다.

자유-유동, 미세-과립 분말은 이후 거친-과립의, 자유-유동적이고 대체로 분진이 없는 생성물로 전환될 수 있고, 이것은 적합한 조밀화 또는 과립화 공정에 의해 저장될 수 있다.

과립은 예를 들어, EP-B 0 615 693 또는 EP-B 0 809 940, US 5 840 358 또는 WO 2005/006875 또는 WO 2004/054381 에 따른 방법에 의해 제조될 수 있다.

"자유-유동" 은 5 mm (millimetre: 밀리미터) 개구부를 갖는 용기로부터 적어도, 상이한 크기 유출 개구부를 갖는 일련의 유리 유출 용기로부터 방해받지 않고 흘러나가는 분말을 의미하는 것으로 이해된다 (Klein: Seifen, Ole, Fette, Wachse 94, 12 (1968)).

본 발명의 추가의 주제는 본 발명에 따른 방법에 의해 수득가능한, 바람직하게는 과립형 L-아미노산, 특히 L-라이신을 함유하는 사료 첨가제이다.

본 발명은 추가로 하기 특징을 포함하는 과립 사료 첨가제에 관한 것이다:

a) 적어도 20 중량%, 바람직하게는 25 내지 60 중량%, 특히 30 내지 60 또는 40 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 45 내지 55 중량% 의 L-아미노산 함량, 바람직하게는 L-라이신,

b) 60 내지 2500 ㎛, 바람직하게는 60 내지 1500 ㎛ 의 평균 입자 직경;

c) 최대 8 중량%, 특히 0 내지 8 중량% 또는 0.1 내지 8 중량%, 바람직하게는 최대 6 중량%, 특히 0 내지 6 중량% 또는 0.1 내지 6 중량%, 특히 바람직하게는 최대 4 중량%, 특히 0 내지 4 중량% 또는 0.1 내지 4 중량%, 특히 바람직하게는 최대 3, 2 또는 1 중량%, 특히 0 내지 3 중량%, 0 내지 2 중량%, 0 내지 1 중량%, 0.1 내지 3 중량%, 0.1 내지 2 중량% 또는 0.1 내지 1 중량% 의 바이오매스 함량;

d) 0.04 내지 35 중량%, 바람직하게는 0.15 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 15 중량% 의 표면-활성 성분 함량;

e) 바람직하게는 최대 4.5 중량%, 특히 최대 3.5 중량% 의 물 함량 (잔류 습기),

f) 바람직하게는 입자를 코팅하는 식용유 층.

여기에서 언급된 평균 입자 직경은 산술 평균을 나타낸다.

본 발명에 따른 사료 첨가제는 바람직하게는 63 ㎛ 초과 내지 2500 ㎛ 미만의 입자 직경을 갖는 입자의 비율 >= 70, 75, 80, 90, 95, 97 중량% 또는 63 ㎛ 초과 내지 2000 ㎛ 미만의 입자 직경을 갖는 입자의 비율 >= 70, 75, 80, 85, 90, 95, 97 중량% 또는 100 ㎛ 초과 내지 1700 ㎛ 미만의 입자 직경을 갖는 입자의 비율 >= 70, 75, 80, 85, 90, 95, 97 중량% 를 갖는다. 분진, 즉 63 ㎛ 미만의 입자 크기를 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 20 중량% 이하, 15 중량% 이하, 10 중량% 이하, 5 중량% 이하, 3 중량% 이하, 2 중량%, 0 내지 1 중량%, 0.5 중량% 이하이다.

얻어진 조성물 중 적어도 75 중량% 의 입자가 특히 바람직하게는 63 ㎛ 초과 내지 2500 ㎛ 미만, 바람직하게는 63 ㎛ 초과 내지 1700 ㎛ 미만, 특히 63 ㎛ 내지 2000 ㎛ 의 입자 직경을 가지며, 63 ㎛ 미만의 입자 직경을 갖는 입자의 비율은 바람직하게는 20 중량% 이하이다.

바람직한 산물의 벌크 밀도는 일반적으로 600 내지 800 kg/㎥ 이다.

입자 크기 분포는 바람직하게는 Hosokawa Alpine 에어 제트 체별 기계, Type 200 LS-N 에서 체 분석에 의해 측정된다 (체 세트: 메쉬 크기 20, 32, 45, 63, 100, 150, 200, 250, 280, 300, 400, 500, 600, 630, 710, 800, 1000, 1180, 1400, 1600 및 2000 ㎛; 체별 시간: 3 min.).

대안적으로, 입자 크기는 또한 예를 들어 레이저 회절 분광법에 의해 확인될 수 있다. 가능한 방법들이 교과서 "Teilchengroeβenmessung in der Laborpraxis" [Particle size measurement in the laboratory], R. H. Mueller and R. Schuhmann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (1996) 및 교과서 "Introduction to Particle Technology", M. Rhodes, Wiley & Sons (1998) 에 기재되어 있다.

과립화 또는 조밀화 공정에서 관습적 유기 또는 무기 보조제 또는 담체 예컨대 전분, 겔라틴, 셀룰로스 유도체 또는 식품 또는 사료 가공에서 결합제, 겔화제 또는 증점제로서 사용되는 유사한 물질, 또는 기타 물질 예컨대 실리카, 실리케이트 (EP-A 0 743 016) 또는 스테아레이트를 사용하는 것이 유리하다.

요망되는 입자 크기를 갖는 산물은 임의로 산출되는 미립자 조성물 또는 산출되는 과립으로부터 체별, 롤링, 분진 분리, 분쇄 또는 이의 조합에 의해 얻어진다.

본 발명에 따른 과립 사료 첨가제는 바람직하게는 예를 들어 WO 04/054381 에 기재된 바와 같이 오일로 코팅되는 것을 추가의 특징으로 하며, 여기에서 오일은 바람직하게는 식물유 (특히 올리브유, 해바라기유, 대두유 또는 대두유/레시틴 혼합물), 동물 오일 또는 지방 및 미생물로부터 발효에 의해 얻어지는 오일로부터 선택된다. 표면을 언급된 오일로 처리함으로써 산물의 마모 저항성의 증가 및 분진 함량의 감소가 달성된다.

대안적으로, 산물은 또한 사료 가공 분야에서 알려진 관습적 유기 또는 무기 지지 물질, 예컨대 실리카, 실리케이트, 미일 (meal), 브랜 (bran), 전분, 당 등에 적용되고/거나 관습적 증점제 또는 결합제와 혼합되어 안정화될 수 있다. 이러한 목적을 위한 적용 및 방법의 예는 문헌에 기재되어 있다 (Die Muehle + Mischfuttertechnik [Milling and compound feed technology] 132 (1995) 49, page 817).

마지막으로, 산물은 또한 DE-C 41 00 920 에 기재된 바와 같이 필름 형성제 예컨대 금속 카르보네이트, 실리카, 실리케이트, 알기네이트, 스테아레이트, 전분, 고무 및 셀룰로스 에테르를 이용하는 코팅 공정에 의해 마무리될 수 있다.

본 발명에 따른 사료 첨가제 중의 바이오매스는 바람직하게는 코리네박테리움 (Corynebacterium) 속 또는 에스케리키아 (Escherichia) 속 박테리아 및/또는 이들 박테리아로부터의 세포 잔해물을 포함하고, 특히 바람직하게는 주로 이들로 이루어진다.

본 발명에 따른 사료 첨가제 중의 L-아미노산 함량은 바람직하게는 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%, 특히 40 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 45 내지 55 중량% 이다.

본 발명에 따른 사료 첨가제 중의 L-아미노산은 바람직하게는 L-라이신, L-메티오닌, L-트레오닌, L-트립토판 및 L-발린 및 또한 이의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된다; 특히 바람직하게는 L-아미노산은 L-라이신이다.

본 발명에 따른 사료 첨가제는 바람직하게는 발효 브로쓰-기반 사료 첨가제의 형태를 취한다.

본 발명에 따른 과립 사료 첨가제에 존재하는 표면-활성 성분은 바람직하게는 위에 언급된 표면-활성 성분으로부터 선택된다.

표면-활성 성분이 폴리글리콜, 특히 지방산 알킬폴리글리콜 에스테르, 또는 인지질, 특히 레시틴, 또는 이의 혼합물인 경우에, 표면-활성 성분은 사료 첨가제 내에 바람직하게는 0.15 내지 10 중량%, 특히 0.3 내지 6 중량%, 특히 바람직하게는 0.4 내지 4 중량% 의 양으로 존재한다.

표면-활성 성분이 적어도 50 중량%, 특히 적어도 70 중량% 의 표면-활성 화합물을 포함하는 구성성분인 경우에 이러한 양의 표면-활성 성분이 일반적으로 바람직하다.

표면-활성 성분이, 임의로 기타 표면-활성 성분과 조합된, 옥수수 침지액인 경우에, 표면-활성 성분은 사료 첨가제에 바람직하게는 3 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 6 내지 20 중량% 의 양으로 존재한다.

표면-활성 성분이 30 중량% 미만, 특히 3 내지 30% 또는 3 내지 20 중량% 의 표면-활성 성분을 포함하는 구성성분인 경우에 이러한 양의 표면-활성 물질이 일반적으로 바람직하다.

입자에서의 표면-활성 성분의 분포는 바람직하게는 균일하며, 여기에서 "균일" 은 입자의 임의의 2 개의 분획 사이에 표면-활성 성분의 농도의 중대한 차이가 발견되지 않음을 의미하는 것으로 이해된다.

예를 들어, 10 x 10 ㎛ 의 부피를 갖는 임의의 정육면체의 형태를 취할 수 있는, 입자의 임의의 2 개의 분획 사이의 표면-활성 성분의 양의 편차는 바람직하게는 최대 30%, 바람직하게는 최대 25 또는 20%, 특히 바람직하게는 최대 10, 5 또는 3% 이다.

표면-활성 성분의 균일한 분포는 사료 첨가제의 제조 방식에 의해 보장된다.

사료 첨가제의 입자 밀도는 바람직하게는 적어도 1.20 g/c㎥, 특히 바람직하게는 1.20 또는 1.30 g/c㎥, 특히 바람직하게는 1.20 내지 1.26 g/c㎥ 이다.

사료 첨가제의 벌크 밀도는 바람직하게는 적어도 600 kg/㎥, 특히 600 내지 800 kg/㎥ 이다.

벌크 밀도는 바람직하게는 다음과 같이 확인한다: 빈 측정 실린더 (250 ml 부피) 를 저울 위에 놓고, 과립 산물을 채운 후, 단위 부피 당 중량을 확인한다.

입자 밀도를 확인하기 위해, 측정 실린더 내의 빈 공간을 메탄올로 채운다. 이렇게 하여 중량 증가 및 메탄올의 알려진 밀도 (0.7918 g/ml) 에 의해 빈 부피를 확인할 수 있다. 총 부피와 메탄올 부피 사이의 차이는 입자 부피를 제공한다. 그 후 이전에 확인한 입자의 중량을 측정 실린더의 총 부피가 아닌 확인된 입자 부피로 나누어서 입자 밀도를 얻는다.

대안적으로, 입자 밀도는 또한 비중병을 사용하여 확인할 수 있다. 이 경우에 입자 밀도는 기체 변위에 의해 확인된다. 불활성 기체 예컨대 헬륨 또는 질소가 바람직하게는 변위 매질로서 사용된다. 이와 관련하여 상업적으로 입수가능한 비중병은, 예를 들어, 헬륨 비중병 AccuPyc 1340 (mimetrics) 이다.

본 발명에 따른 과립 사료 첨가제는 바람직하게는 그것이 L-아미노산 L-라이신을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 L-아미노산은 바람직하게는 적어도 부분적으로 술페이트 염으로서 존재하며, 술페이트 대 L-라이신의 몰비는 바람직하게는 적어도 0.5, 특히 바람직하게는 0.8 내지 1.2 이다.

L-아미노산이 L-라이신인 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 사료 첨가제는 바람직하게는 수성 현탁액에서 측정시 3.5 내지 6.5, 특히 4.0 내지 5.0, 바람직하게는 4.2 내지 4.8 의 pH 를 갖는다. pH 측정을 위해, 탈염수 중 10 중량% 현탁액을 제조하고, pH 를 25℃ 에서 pH 전극으로 측정한다. 측정된 값은 약 1 분 후에 일정하게 된다.

본 발명에 따른 사료 첨가제의 물 함량은 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량% 이하이다. 물 함량은 바람직하게는 최대 4 중량%, 특히 바람직하게는 최대 3 중량%, 특별히 바람직하게는 최대 2.5 중량% 이다. 최대 2 중량% 의 물 함량이 또한 가능하다.

본 발명에 따른 사료 첨가제는 또한 바람직하게는 그것이 매우 조밀한 구조를 갖는 것을 특징으로 하며, 여기에서 "조밀한 구조" 는 그것이 비교적 적은 수의 공동을 갖는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 이는 특히 표면-활성 성분의 사용의 결과이다. 본 발명에 따른 사료 첨가제는 바람직하게는 그것이 25 부피% 미만, 특히 20 부피% 미만, 특히 바람직하게는 15 부피% 미만, 특별히 바람직하게는 10 부피% 미만의 공동을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 또한 사료를 제조하기 위한 본 발명에 따른 과립 사료 첨가제의 용도에 관한 것이다.

L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰의 제조

L-아미노산 예컨대 L-라이신, L-메티오닌, L-트레오닌, L-트립토판, L-발린, 특히 L-라이신의 발효에 의한 제조는 아미노산-과생산 박테리아 균주의 발효에 의한 배양에 의해 달성된다. 발효는 바람직하게는 코리네포름 박테리아, 특히 코리네박테리움 속에 속하는, 특히 바람직하게는 코리네박테리움 글루타미쿰 (Corynebacterium glutamicum) 유형의, 및/또는 에스케리키아 속에 속하는, 특히 바람직하게는 에스케리키아 콜리 (Escherichia coli) 유형의 박테리아를 이용하여, 소위 페드-뱃치 공정 (fed-batch process) (피드 공정 (feed process)) 에 의해 수행된다. 대안적으로, 발효는 또한 L-아미노산 (특히 L-라이신) 을 생산하려는 목적으로 연속식으로 또는 회분식으로 뱃치 공정 (회분 배양) 또는 반복 페드 뱃치 공정 (반복 피드 공정) 으로 수행될 수 있다. 사용되는 발효 배지는 각각의 생산 균주의 요구조건에 따라 최적화된다. 알려진 배양 방법의 일반적 개관은 Chmiel 에 의한 교과서 (Bioprozesstechnik 1. Einfuehrung in die Bioverfahrenstechnik [Bioprocess technology 1. Introduction to Bioprocess Technology] (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) 또는 Storhas 에 의한 교과서 (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen [Bioreactors and Peripheral Devices] (Vieweg Verlag, Braunschweig/ Wiesbaden, 1994)) 에서 입수가능하다.

사용되는 배양 배지 또는 발효 배지는 특별한 균주의 요구를 적합한 방식으로 만족시켜야 한다. 상이한 미생물의 배양 배지에 대한 서술이 편람 "Manual of Methods for General Bacteriology", the American Society for Bacteriology (Washington D. C, USA, 1981) 에 기재되어 있다. 용어 배양 배지 및 발효 배지 또는 배지는 상호 호환가능하다.

사용되는 탄소 공급원은 당 및 탄수화물 예컨대 글루코스, 수크로스, 락토스, 프룩토스, 말토스, 멀레시스, 사탕무 또는 사탕수수 생산으로부터의 수크로스-함유 용액, 전분, 전분 가수분해물 및 셀룰로스, 오일 및 지방 예컨대 대두유, 해바라기유, 땅콩유 및 코코넛유, 지방산 예컨대 팔미트산, 스테아르산 및 리놀레산, 알코올 예컨대 글리세롤, 메탄올 및 에탄올 및 유기산 예컨대 아세트산일 수 있다. 이들 물질은 개별적으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.

사용되는 질소 공급원은 유기 질소-함유 화합물 예컨대 펩톤, 효모 추출물, 고기 추출물, 맥아 추출물, 옥수수 침지액, 대두박 (soybean meal) 및 요소 또는 무기 화합물 예컨대 암모니아, 암모늄 술페이트, 암모늄 포스페이트, 암모늄 카르보네이트 및 암모늄 니트레이트, 바람직하게는 암모니아 또는 암모늄 술페이트일 수 있다. 질소 공급원은 개별적으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.

사용되는 인 공급원은 인산, 칼륨 이수소 포스페이트 또는 이칼륨 수소 포스페이트 또는 상응하는 나트륨-함유 염일 수 있다.

배양 배지는 또한, 예를 들어 금속 예컨대 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 철의 술페이트, 예를 들어 마그네슘 술페이트 또는 철 술페이트 형태의, 성장에 필요한 염을 함유해야 한다. 마지막으로, 필수 성장 인자 예컨대 아미노산, 예를 들어 호모세린, 및 비타민, 예를 들어 티아민, 비오틴 또는 판토텐산이 위에 언급된 성분에 더하여 사용될 수 있다. 더욱이, 특정 아미노산의 적합한 전구체가 배양 배지에 첨가될 수 있다. 언급된 공급원료는 배양물에 단일 혼합물 형태로 첨가될 수 있거나 배양 동안 적합한 방식으로 공급될 수 있다.

배양물의 pH 조절을 위해, 염기성 화합물 예컨대 나트륨 히드록사이드, 칼륨 히드록사이드, 암모니아 또는 수성 암모니아, 바람직하게는 암모니아 또는 수성 암모니아, 또는 산성 화합물 예컨대 인산 또는 황산이 적합한 방식으로 사용된다. pH 는 일반적으로 6.0 내지 9.0, 바람직하게는 6.5 내지 8 의 값으로 조정된다.

거품 발생을 제어하기 위해, 소포제, 예를 들어 지방산 폴리글리콜 에스테르를 사용하는 것이 가능하다. 플라스미드의 안정성을 유지하기 위해, 적합한 선별 물질, 예를 들어 항생물질이 배지에 첨가될 수 있다. 호기성 조건을 유지하기 위해, 산소 또는 산소성 기체 혼합물, 예를 들어 공기가 배양물에 도입된다. 과산화수소가 풍부한 액체의 사용이 마찬가지로 가능하다.

적당한 경우에, 발효는 상승된 압력에서, 예를 들어 0.03 내지 0.2 MPa 의 압력에서 수행된다. 배양물의 온도는 보통 20℃ 내지 45℃, 바람직하게는 25℃ 내지 40℃ 이다. 뱃치 공정에서, 배양은 요망되는 아미노산이 최대로 형성될 때까지 계속된다. 이러한 목적은 보통 10 시간 내지 160 시간 내에 달성된다. 연속 공정에서는, 더 긴 배양 시간이 가능하다. 수백 세제곱미터 부피의 적합하게 큰 생산 발효조를 발효시키기 위해, 발효조 부피가 연속적으로 증가하는 복수의 상류 성장 발효조 단계가 필수적이다.

적합한 발효 배지의 예는, 특히, 특허 명세서 US 5,770,409, US 5,840,551 및 US 5,990,350, US 5,275,940 또는 US 4,275,157 에서 발견된다. 발효 배지의 추가의 예는 Ozaki and Shiio (Agricultural and Biological Chemistry 47(7), 1569-1576, 1983) 및 Shiio et al. (Agricultural and Biological Chemistry 48(6), 1551-1558, 1984) 에서 발견된다. L-라이신 및 기타 L-아미노산의 확인 방법이 선행 기술로부터 알려져 있다. 분석은, 예를 들어, Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, (1958), 1190) 에 기재된 바와 같이 음이온-교환 크로마토그래피와 후속적인 닌히드린 유도체화에 의해 진행될 수 있으며, 또는 분석은 Lindroth et al. (Analytical Chemistry (1979) 51: 1167-1174) 에 기재된 바와 같이 역상 HPLC 를 통해 진행될 수 있다.

그에 따라 생산되는 발효 브로쓰는 후속적으로 본 발명에 따라 가공된다.

바이오매스 또는 바이오매스를 포함하는 발효 브로쓰는 바람직하게는 바이오매스가 완전히 또는 부분적으로 제거되기 전에 적합한 방법 단계 동안 열 불활성화된다.

L-라이신의 생산에서 바람직한 방법 절차

생산되는 L-아미노산이 L-라이신인 경우에 바람직하게는, 이전에 이미 언급된 바와 같이, 적어도 0.5 의 술페이트/L-아미노산의 몰비를 확립하기 위해 암모늄 술페이트 및/또는 황산이 발효 브로쓰에 첨가되는 부가적 공정 단계가 수행되며, 이러한 공정 단계는 건조 공정 시작 전에 수행된다. 이 경우에 술페이트/L-라이신의 몰비는 바람직하게는 적어도 0.6, 0.8, 0.9 또는 0.95, 특히 0.85 내지 1.2, 바람직하게는 0.9 내지 1.1, 특히 바람직하게는 0.95 초과 내지 1.1 미만이다.

술페이트/L-라이신의 몰비 V 는 하기 식: V = 2 x [SO4^2-] / [L-라이신] 에 따라 계산된다.

이 식은 술페이트 음이온이 2 가라는 점을 계산에 넣는다. 몰비 V = 1 은 화학량론적 화합물 Lys₂(SO₄) 이 존재함을 의미하며, 한편 몰비 V = 0.9 는 10% 화학량론적 양의 술페이트가 존재함을 의미하고, 몰비 V = 1.1 은 10% 과잉량의 술페이트가 존재함을 의미한다.

대안적으로, 발효 완료시, 본 발명에 따른 바람직한 범위 내의 술페이트/L-아미노산 비가 이미 존재하도록 하는 양의 암모늄 술페이트의 존재 하에 발효를 수행하는 것이 가능하다. 이 경우에, 부가적 공정 단계가 생략될 수 있다.

마지막으로, 바람직하게는 산물의 안정화 및 브라이트닝을 초래하는 나트륨 바이설파이트 (나트륨 수소 설파이트) 또는 또다른 염, 예를 들어 아황산의 암모늄, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 염을 함유하는 브로쓰가 또한 사용될 수 있다.

이러한 문맥에서, 본 발명에 따른 특히 바람직한 방법은 하기 단계를 포함한다:

- L-라이신을 함유하는 발효 브로쓰를 제공하는 단계;

- 바이오매스를 부분적으로 또는 완전히 제거하는 단계, 바람직하게는 적어도 50 또는 60 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 90 또는 95 중량% 의 바이오매스를 제거하는 단계;

- 임의로, 술페이트 대 L-라이신의 비를 측정하는 단계;

- 후속적으로 임의로, 암모늄 술페이트 및/또는 옥수수 침지액을 첨가하는 단계;

- 임의로, 황산을 첨가하는 단계;

- 황산을 첨가함으로써 pH 를 4.0 내지 6.5, 특히 4.9 내지 5.1 로 조정하는 단계로서, 위에 언급된 단계에서 술페이트-함유 화합물을 첨가함으로써, 브로쓰 중의 술페이트/L-아미노산의 비가 0.85 내지 1.2, 특히 바람직하게는 0.9 내지 1.0, 특히 바람직하게는 0.9 초과 내지 0.95 미만으로 설정되는 단계;

- 임의로, 발효 브로쓰를 35 내지 70 중량%, 특히 35 내지 50 중량% 의 물 함량으로 농축시키는 단계;

- 표면-활성 성분을 첨가하여, 0.025 내지 20 중량%, 특히 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 15 중량%, 특히 바람직하게는 0.3 내지 10 중량% 의 표면-활성 성분의 함량이 설정되도록 하는 단계;

- 바람직하게는 분무 과립화에 의해, 혼합물을 건조시켜 미립자 조성물을 제공하는 단계;

- 임의로, 단계 후에 입자를 식용유로 코팅하는 단계로서, 식용유로 완전히 또는 부분적으로 코팅된 입자가 얻어지는 단계.

위에 언급된 방법 단계의 문맥에서 술페이트-함유 화합물은 암모늄 술페이트 및 황산과 관련된다. 이런 식으로, 10 내지 70 중량% (총량을 기준으로, 아미노산으로서 계산됨) 의 L-아미노산 함량 (특히 L-라이신) 을 갖는 산물이 얻어지며, L-아미노산이 L-라이신인 경우에, L-라이신은 적어도 0.5, 바람직하게는 0.6, 0.8, 0.9, 0.95, 1.0, 1.05, 1.1, 1.2, 더욱 바람직하게는 0.85 내지 1.2, 바람직하게는 0.9 내지 1,1, 특히 바람직하게는 0.95 초과 내지 1.1 미만의 술페이트/L-라이신 몰비로 존재한다.

본 발명에 따른 pH 감소를 넘어서 산이 첨가되는 경우에, 브로쓰에 존재하는 화합물의 완충 효과로 인해 증가된 양의 산이 필수적이며, 이는 코리네포름 박테리아 세포의 원치 않는 변성 및 분해를 초래할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 변형예에서, 암모늄 염, 알칼리 금속 염, 및 알칼리 토금속 염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 아황산의 염 (설파이트) 하나 이상이 발효 브로쓰를 기준으로 0.01 내지 0.5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 0.3 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 0.2 중량% 의 양으로 발효 브로쓰에 첨가된다. 알칼리 금속 수소 설파이트, 특히 바람직하게는 나트륨 수소 설파이트를 사용하는 것이 바람직하다.

설파이트, 특히 나트륨 수소 설파이트는 바람직하게는 발효 브로쓰를 농축시키기 전에 용액으로서 첨가된다. 사용되는 양은 바람직하게는 술페이트/L-아미노산 비를 조정할 때 고려된다.

L-아미노산 (특히 L-라이신) 을 함유하는 사료 첨가제를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에서, 발효 브로쓰의 구성성분을 포함하는 산물이 얻어지는 절차가 바람직하다.

작업예

실시예 1: 발효 브로쓰를 과립화하는 능력에 대한 바이오매스 함량 및 표면-활성 성분의 함량의 영향

라이신 술페이트를 함유하는 발효 브로쓰를 제공하고, 그로부터 바이오매스를 초여과에 의해 제거하였다. 이에 의해 수득된 분획 (바이오매스 농축물 및 바이오매스가 없는 침투액 (biomass-free permeate)) 을 이후 바이오매스 함량을 달리한 특정 발효 브로쓰를 수득하기 위해 다양한 비율로 서로 조합하였다. 0; 0.4; 3.1; 3.6; 7.1; 8.8; 10.4 및 12.0 중량% 의 바이오매스 함량을 갖는 발효 브로쓰를 상기 방식으로 제조하였다.

게다가, 바이오매스가 없는 발효 브로쓰 및 3.1 또는 12.0 중량% 의 바이오매스 함량을 갖는 발효 브로쓰를 다양한 양의 옥수수 침지액으로 처리하였다. 옥수수 침지액은 레시틴을 표면-활성 성분으로서 포함한다. 옥수수 침지액을 바이오매스가 없는 발효 브로쓰에 0; 1.0; 2.3 및 4.6 중량% 의 양으로, 3.1 및 12.0% 바이오매스를 함유하는 발효 브로쓰에 2.3 중량% 의 양으로 각각 첨가하였다.

유동층 분무 과립화는 상기 물질을 사용하여 수행하였다. 이를 위해, 300 g 의 분쇄된 라이신 과립을 각 경우 충전하고, 이 경우 다양한 함량의 바이오매스 및 옥수수 침지액 및 대략 56 중량% 의 건조 질량을 갖는 3800 g 의 발효 브로쓰로 과립화하였다.

분무 과립화를 150-160℃ 의 주입구 온도 및 85℃ 의 유동층 온도에서 수행하였다.

분무 과립화 후, 각 경우 벌크 밀도 및 입자 밀도를 측정하였다.

벌크 밀도는 다음과 같이 측정하였다: 빈 측정 실린더 (250 ml 부피) 를 저울 위에 놓고, 과립 산물을 채운 후, 단위 부피 당 중량을 확인하였다.

입자 밀도를 확인하기 위해, 측정 실린더 내의 빈 공간을 메탄올로 채웠다. 이렇게 하여 중량 증가 및 메탄올의 알려진 밀도 (0.7918 g/ml) 에 의해 빈 부피를 확인할 수 있다. 총 부피와 메탄올 부피 사이의 차이는 입자 부피를 제공한다. 그 후 이전에 확인한 입자의 중량을 측정 실린더의 총 부피가 아닌 확인된 입자 부피로 나누어서 입자 밀도를 얻는다.

결과

조사한 모든 혼합물이 과립화될 수 있을 것이라는 것을 발견하였다. 그러나, 바이오매스가 감소하면서 강한 끈적이는 경향이 관찰되었다. 그러나 놀랍게도, 과립화는 바이오매스의 완전한 부재에도 불구하고, 심지어 적합한 측정이 예를 들어, 유동층 내에서의 커터 (cutter) 의 사용에 의해 또는 외부 시딩 (seeding) 에 의해 입자 크기를 통제하는데 필요할 수 있었음에도 불구하고 가능하였다. 그러나 바이오매스의 부재 하에서의 과립화하는 능력은 매우 어려웠다.

이제 옥수수 침지액의 첨가가 확연하게 적은 끈적이는 경향, 따라서 발효 브로쓰를 과립화하는 상당히 개선된 능력을 야기한다는 것이 밝혀졌다. 이 경우 적은 양의 옥수수 침지액으로 개선된 특성을 달성하였는데, 생성물의 흡습성이 옥수수 침지액의 양이 증가하면서 증가하기 때문이었고, 1 내지 3 중량% 의 옥수수 침지액의 양이 저장 안정성과 관련하여 본 발명에 따라 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.

게다가, 또한 놀랍게도, 입자 밀도는 바이오매스 함량 및 표면-활성 성분 함량에 따라 다르다는 것이 밝혀졌다.

입자 밀도는 바이오매스가 감소하면 증가하였고, 바이오매스가 없는 제제의 입자 밀도는 옥수수 침지액의 첨가로 인해 추가로 연속적으로 증가하였음을 제시하였다. 이것은 포장 및 운송 비용에 있어서 뚜렷한 장점을 제공한다.

측정 결과는 하기 표에 제시한다.

표 1: 출발 발효 브로쓰 중의 입자 밀도 및 벌크 밀도 및 바이오매스 함량의 의존성.

두번째 실험 시리즈는 바이오매스의 제거 후 입자 밀도가 CSL 의 첨가에 의해 추가로 증가될 수 있다는 것을 보여주었다. 이 효과는 또한 바이오매스의 존재 하에서 관찰되나, 덜 강하게 현저하다. 남아있는 바이오매스의 양이 많을 수록, 달성될 수 있는 입자 밀도가 적고, 이것은 표 2 에서 관찰될 수 있다.

표 2: 출발 발효 브로쓰 중의 바이오매스 및 옥수수 침지액 (CSL) 의 함량에 대한 과립의 입자 밀도의 의존성.

Claims (16)

1. 35 내지 75 중량% 의 물 함량 및 0.025 내지 20 중량% 의 표면-활성 성분의 함량을 갖고 이로부터 바이오매스가 부분적으로 또는 완전히 제거된, L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰가 건조에 의해 미립자 조성물로 전환되는 것을 특징으로 하는, 사료 첨가제의 제조 방법.
2. 하기 단계를 포함하는, L-아미노산을 함유하는 사료 첨가제의 제조 방법:
   a) L-아미노산을 함유하는 발효 브로쓰를 제공하는 단계;
   b) 발효 브로쓰로부터 바이오매스를 부분적으로 또는 완전히 제거하는 단계;
   c) 표면-활성 성분을 발효 브로쓰에 첨가하는 단계;
   d) 산출되는 혼합물을 건조시켜 미립자 조성물을 제공하는 단계;
   e) 임의로, 상기 입자를 식용유로 코팅하는 단계로서, 식용유로 완전히 또는 부분적으로 코팅된 입자가 수득되는 단계.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, L-아미노산이 L-라이신, L-메티오닌, L-트레오닌, L-발린 또는 L-트립토판, 바람직하게는 L-라이신인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 생성되는 아미노산이 L-라이신이고, 발효 완료 후 건조 시작 전 방법 단계에서, 0.85 내지 1.2 의 술페이트/L-아미노산 비를 달성하기 위해 암모늄 술페이트 및/또는 황산이 발효 브로쓰에 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, "바이오매스를 부분적으로 또는 완전히 제거하는 것" 이 바이오매스의 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 50 중량%, 특히 적어도 70 중량%, 특히 바람직하게는 적어도 90 중량% 를 제거하는 것을 의미하는 것으로 이해되고, 바이오매스가 바람직하게는 초여과에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 4 중량%, 바람직하게는 최대 3 중량%, 특히 바람직하게는 최대 2 중량%, 특히 최대 1 중량% 의 바이오매스 함량이 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 표면-활성 성분이 옥수수 침지액, 지질, 소포제 및 계면활성제 및 또한 이의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제 7 항에 있어서, 소포제가 폴리실록산, 모노- 및 폴리글리콜, 인지질 및 지방산 글리세라이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 표면-활성 성분이 건조 전에 발효 브로쓰 내에 0.025 내지 20 중량%, 특히 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 10 중량% 의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 발효 브로쓰 내의 물 함량을 건조 전에 35 내지 50 중량% 의 값으로 조정하고, 물 함량의 조정이 바람직하게는 증발, 역삼투 또는 나노여과에 의해 실시되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 건조에 사용되는 발효 브로쓰가 하기 특징을 갖는 것을 특징으로 하는 방법:
    a) 최대 4 중량%, 바람직하게는 최대 3 중량%, 특히 바람직하게는 최대 2 중량%, 특히 바람직하게는 최대 1 중량% 의 바이오매스 함량;
    b) 12 내지 48 중량% 의 L-아미노산 함량, 바람직하게는 L-라이신 (아미노산 염기로서) 의 함량;
    c) 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량% 의 고체 함량 (바이오매스 포함);
    d) 0.025 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 20 중량%, 특히 0.3 내지 10 중량% 의 표면-활성 성분 함량;
    e) 0.8 내지 1.2 의 술페이트 대 L-아미노산, 특히 L-라이신의 % 중량비;
    f) 3.5 내지 7.0, 바람직하게는 4.0 내지 5.0 의 pH.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 건조가 분무-건조, 바람직하게는 분무 과립화에 의해 수행되고, 유동층 반응기가 바람직하게는 분무 과립화에 대해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 수득가능한 과립 사료 첨가제.
14. 하기 특징을 포함하는 과립 사료 첨가제:
    a) 적어도 20 중량%, 바람직하게는 25 내지 60 중량%, 특히 30 내지 60 또는 40 내지 60 중량%, 특히 바람직하게는 45 내지 55 중량% 의, L-아미노산 함량, 바람직하게는 L-라이신의 함량,
    b) 60 내지 2500 ㎛, 바람직하게는 60 내지 1500 ㎛ 의 평균 입자 직경;
    c) 최대 8 중량%, 바람직하게는 최대 6 중량% 또는 4 중량%, 특히 바람직하게는 최대 3 중량%, 2 중량% 또는 1 중량% 의 바이오매스 함량;
    d) 0.04 내지 35 중량%, 바람직하게는 0.15 내지 30 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 15 중량% 의 표면-활성 성분 함량;
    e) 바람직하게는 최대 3.5 중량% 의 물 함량 (잔류 습기),
    f) 바람직하게는 입자를 코팅하는 식용유 층.
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, L-아미노산이 L-라이신이고, 이것이 적어도 부분적으로 술페이트 염으로서 존재하며, 술페이트 대 L-라이신의 몰 비가 적어도 0.5, 바람직하게는 0.8 내지 1.2 인 것을 특징으로 하는 사료 첨가제.
16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 첨가제가 30 부피% 미만, 바람직하게는 20 부피% 미만, 특히 바람직하게는 15 부피% 미만의 공동 (cavity) 을 갖는 것을 특징으로 하는 사료 첨가제.