MXPA00007330A - Proceso para fabricar una variedad de suplementos de forraje del l-lisina - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para reducir la degradación y/o solidificación de L-lisina en un caldo de fermentación de L-lisina, en donde la L-lisina de base libre se añade al caldo de fermentación de L-lisina. Puede producirse lisina líquida con casi cualquier especificación particular que pueda esperarse de manera razonable. Un proceso de pasos múltiples para producir lisina incluye al menos:fermentación, ultrafiltración, evaporación y mezclado. Dependiendo de las especificaciones particulares que vayan a cumplirse, pueden tomarse al menos dos líquidos de puntos seleccionados en el proceso de pasos múltiples. La lisina en esos dos líquidos se concentra a un nivel deseado y a continuación los líquidos se mezclan y regresan a la corriente de alimentación del proceso. El proceso puede ser aplicado a cualquier aminoácido que pueda ser producido por fermentación.

Description

PROCESO PARA FABRICAR UNA VARIEDAD DE SUPLEMENTOS DE FORRAJE DEL L-LISINA Campo de la Invención La invención se relaciona con un proceso para producir un suplemento de proceso de forraje de L-Lisina derivado de caldo de fermentación de L-Lisina, y de manera más particular, con la producción de un suplemento de forraje de L-Lisina en el cual el contenido de L-Lisina no únicamente depende de la concentración de L-Lisina en el caldo de fermentación de L-Lisina, y de manera más particular aún con un proceso de pasos múltiples, el cual puede producir una gran variedad de especificaciones para satisfacer las necesidades de clientes individuales.

Antecedentes de la InvenciSn Se hace referencia a la solicitud de patente Número de Serie 09/098,948 presentada en Junio 17, 1998 y la Patente 5,990,350 otorgada en Noviembre 23,1999. La materia objeto tanto de la solicitud como de la patente se relaciona con el proceso de pasos múltiples para la producción de L-Lisina. Esta materia objeto se incorpora aguí como referencia. Aunque esta especificación particular se concentra en la producción de L-Lisina por pasos múltiples, deberá comprenderse que la invención puede ser practicada en la producción de muchos aminoácidos. En consecuencia, la invención no necesariamente se limita a la producción de L-Lisina, per se. La lisina es un aminoácido utilizado de manera exhaustiva en la industria de los forrajes para animales, la forma principal de la cual es la L-Lisina HCl (monoclorhidrato de L-Lisina) . Durante muchos años, ha sido producida una forma sólida del L-Lisina HCl por un proceso de pasos múltiples de fermentación, purificación, cristalización y secado. Después de la fermentación, el caldo resultante puede ser liberado de células por filtración o centrifugación. Después de que el caldo es liberado de células, la lisina puede ser recuperada del caldo de fermentación por un paso de intercambio iónico que produce un líquido, el cual es sustancialmente la base libre de la lisina. Esta solución puede entonces ser concentrada por evaporación. Usualmente se agregaba ácido clorhídrico a la base libre de la lisina concentrada para formar el L-Lisina HCl.

Esta solución de L-Lisina HCl concentrada era cristalizada para obtener un producto en forma de hidrato de L-Lisina HCl (L-Lisina HC1:2H20). Este sólido cristalizado era posteriormente secado para que tuviera menos de uno por ciento de humedad.

Este producto seco convencional puede tener algunas desventajas. Por ejemplo, es pulvurulento. Durante la manipulación del producto, el polvo da como resultado una pérdida de material valioso y algunas veces causa una formulación incompleta. También, las condiciones de trabajo humano se vuelven menos saludables y más difíciles como resultado de la contribución de polvo por el L-Lisina HCl. Algunas veces el producto desarrolla terrones durante el almacenamiento, los cuales son difíciles de romper al momento del uso final. Además, el uso extensivo de un intercambio iónico hace caro este proceso. El secado por roció directo de un caldo de fermentación de L-Lisina evita los pasos de purificación extensivos asociados con el proceso del clorhidrato de L-Lisina, en particular el uso de un intercambio iónico caro. Sin embargo, es difícil lograr una concentración de L-Lisina consistente de producto seco final debido a que la concentración de L-Lisina en un caldo de concentración puede variar considerablemente. También, el producto seco puede ser pulvurulento y difícil de utilizar. La Patente 5,431,933 describe un proceso para la producción de un suplemento de forraje de aminoácido, el cual "aún contiene la mayoría del contenido de sólidos del caldo de fermentación". La producción de un caldo de fermentación a escala industrial con un contenido del 40 al 50 por ciento de L-Lisina es muy difícil de lograr desde un punto de vista operativo. El mal funcionamiento de los fermentadores, contaminación, las mermas de polvo, y errores del operador son muy comunes y probablemente conducen a que el material de fermentación tenga menos de aproximadamente 40 por ciento de L-Lisina. Esta dificultad es complicada por las impurezas asociadas con los componentes de los medios, muchos de los cuales no están refinados y varían en el contenido de sólidos y valor nutritivo de lote a lote. Para evitar la variación en los medios, la fermentación se restringe a medios específicos y caros. Esas consideraciones pueden conducir a un incremento en la entrada operativa que es necesaria para obtener un producto con 40 a 50 por ciento de L-Lisina, conduciendo a costos de manufactura altos, los cuales pueden ser prohibitivos. ün proceso en el cual se forma un producto en forma de forraje para animales, granular, no pulvurulento se describe en la patente 5,622,710. Primero, el caldo de fermentación es secado por rocío para producir partículas, las cuales pueden incluir biomasa. En el segundo paso, las partículas son convertidas en granulos por medio de equipo de mezclado de alto corte, costoso. La Solicitud Europea No. 91460051.5 describe un método para fabricar un producto granular de L-Lisina HCl, que fluye libremente, libre de polvo de L-Lisina granulada a partir de una solución o suspensión líquida por un proceso de granulación por rocío. En una modalidad de la invención, los elementos de un caldo de fermentación que contiene L-Lisina son intercambiados iónicamente para introducir una sslución de L-Lisina pura. A continuación, se agrega ácido clorhídrico a la solución de L-Lisina pura para obtener el L-Lisina HCl el cual es entonces rociado sobre un lecho de secado con agitación de partículas de L-Lisina. Las partículas de L-Lisina HCl son entonces recuperadas una vez que alcanzan un tamaño predeterminado. La Solicitud Internacional número WO/95/23129 describe la producción de una sal no estequiométrica de L-Lisina en forma granular. Esta publicación enseña la producción de sales no estequiométricas de L-Lisina, donde la cantidad del contenido de L-Lisina en el producto final es ajustable. Aunque el requerimiento de ácido clorhídrico se reduce, se requieren otros materiales diferentes a éste, tales como el hidróxido de calcio, ácido sulfúrico o ácido fosfórico. Además, el caldo de fermentación que contiene la L-Lisina es intercambiado iónicamente de manera extensiva. La Patente 3,089,824 describe uso de un lecho fluidizado para la manufactura de tabletas para uso médico. El proceso comprende (1) formar una suspensión de partículas en aire, (2) permitir que las partículas se concentren con material de granulación y (3) recubrir los granulos resultantes con un lubricante. En un aspecto de esta invención, el material de granulación es atomizado y rociado en el flujo de aire de un lecho fluidizado de partículas inertes tales como la sucrosa. Las partículas inertes actúan como núcleos para el proceso de granulación. Los granulos resultantes son recubiertos con un lubricante. La solicitud de patente (No. de Serie 08/991,145 presentada en Diciembre 16, 1997) ahora Patente 5,990,350 describe un proceso extremadamente útil para fabricar un producto de L-Lisiná granular, sustancialmente no pulvurulento, en el cual la concentración L-Lisina en el producto final es controlada por la adición de un material que contiene L-Lisina, el cual se agrega antes de un paso de aglomeración (es decir el paso de granulación por rocío) . Existen ocasiones donde es deseable, desde el punto de vista económico, un suplemento de forraje de L-Lisina no granular con una cantidad ajustable de L-Lisina pura. Tan útiles como las solicitudes de patentes copendientes y anteriores, sus procesos describen un paso de ultrafiltración para proporcionar un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células y un caldo L-Lisina rico en células en forma de una fracción filtrada y una fracción retenida. En la primera solicitud, el caldo de L-Lisina rico en células era abandonado como residuo. El paso de ultrafiltración se suma considerablemente a los costos de la planta . Deberá tenerse cuidado en utilizar o disponer apropiadamente el caldo de L-Lisina rico en células. El caldo de L-Lisina rico en células es frecuentemente tratado como un subproducto residual y requiere tratamientos de aguas residuales primarios y secundarios. Si el caldo de L-Lisina rico en células es liberado como desecho no tratado puede tener un impacto dañino sobre el ambiente. Existen dos problemas principales y varios menores, los cuales pueden ser encontrados durante la producción de L-Lisina. Primero, un producto de L-Lisina líquido puede experimentar degradación y solidificación. La degradación con frecuencia es causada por un efecto sobre la acción microbiana llevada a cabo por cambios en el pH o por cambios en la presión osmótica. Esos problemas pueden ser aliviados mezclando una solución de lisina básica libre de alto pH, alta pureza, con los flujos líquidos de L-Lisina tomados de la línea de producción de pasos múltiples. Esta mezcla contiene lisina en forma de base libre que estabiliza tanto el pH como la presión osmótica, lo cual evita que las sales de lisina cristalicen, asegurando de este modo una retención de la lisina en forma líquida. Como resultado, la acción microbiana queda muy bien aislada del cambio.

Entre los problemas menores en la producción de lisina, está una necesidad de proporcionar una variedad de productos que puedan ser fácilmente diseñados para ajustarse a las especificaciones de clientes individuales. Por ejemplo, entre otras cosas, el cliente puede solicitar líquidos que tengan un porcentaje específico de lisina. También, algunos clientes pueden preferir la lisina en forma seca mientras que otros clientes prefieren una forma líquida. En consecuencia, es deseable proporcionar una línea de producción que pueda ser fácilmente ajustada para satisfacer especificaciones específicas de clientes individuales. Otro de esos problemas es que la mayoría de los procesos descritos anteriormente conducen a L-Lisina en forma de polvo, mientras que muchos clientes desean tener su lisina en forma líquida.

Breve Descripción de la Invención En consecuencia, un objeto de esta invención es proporcionar un proceso más flexible para producir un producto de L-Lisina en el cual la concentración de L-Lisina en el producto final es controlable. Otro objeto es proporcionar un proceso el cual emplea caldo de L-Lisina rico en células para producir un producto de L-Lisina en el cual la concentración de L-Lisina en el producto final es controlable. Otro objeto más es producir un suplemento de forraje de L-Lisina no granular con una cantidad ajustable de L-Lisina, donde el paso de granulación por rocío es reemplazado con métodos alternativos de secado tales como el secado por rocío, secado en tambor, secado giratorio, secado en bandeja y secado en túnel. De acuerdo con un aspecto de la invención, esos y otros problemas son resueltos y los objetos son cumplidos seleccionando y mezclando líquidos procesados parcialmente tomados de varios puntos en el proceso de manufactura de pasos múltiples para la L-Lisina. Si se mezclan las cantidades correctas de tales líquidos en las proporciones correctas, puede ser producido casi cualquier producto de L-Lisina anticipado de manera razonable. Por ejemplo, tal producto puede tener una porción de solución de base libre de L-Lisina en el intervalo de aproximadamente 30%-50% en peso de L-Lisina. El extremo del 30% de _ este intervalo se selecciona de manera arbitraria debido a que si el contenido de lisina es menor que éste, tiene que pagarse demasiado flete para transportar agua. El extremo del 50% de este intervalo se selecciona como una característica que es suficientemente baja para evitar la cristalización bajo el peor de los casos que se espere de manera razonable.

Breve Descripción De Los Dibujos Las características mencionadas anteriormente y otras de esta invención y la forma de obtenerlas serán más evidentes, y la invención se comprenderá más en sí haciendo referencia a la siguiente descripción de la invención tomada en conjunto con los dibujos que la acompañan, en los cuales: La FIGURA 1 es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso de pasos múltiples para producir L-Lisina granular, sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente y muestra varios puntos donde la L-Lisina procesada parcialmente puede ser tomada para producir una especificación adaptada; La ~ FIGURA 2 es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina en el cual el paso de ultrafiltración es opcional y se excluyó el paso de remoción de agua; La FIGURA 2A es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina, en el cual se emplearon una variedad de medios de secado; La FIGURA 3 es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina, en el cual existen dos puntos de entrada para un material que contiene L-Lisina; La FIGURA 3A es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina, en el cual puede reciclarse un caldo rico en células, concentrado, para la adición de más material _que contenga L-Lisina; La FIGURA 4 es un diagrama de flujo, que muestra los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina, en el cual se agrega un material que contiene L-Lisina a un caldo de fermentación de L-Lisina; La FIGURA 5 es un diagrama de flujo, que muestras los pasos principales en un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lis?na, en el cual se agrega un material que contiene L-Lisína a un caldo de L-Lisina concentrado; y La FIGURA 6 es un diagrama de flujo que muestra las alternativas para explicar cómo los diferentes sistemas tales como el de la FIGURA 1, pueden ser adaptados para llevar a cabo la invención.

Breve Descripción De Las Modalidades Preferidas La Patente Estadounidense 5,990,350 describe los pasos principales en un proceso para producir una L-Lisina granular sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente (FIGURA 1) con una cantidad ajustable en la pureza de L- Lisina en un intervalo de entre aproximadamente el 35% y el 80% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. Esos pasos comprenden: (a) ultrafiltración de un caldo de fermentación de L-Lisina para proporcionar una fracción de entrada de L-Lisina sustancialmente libre de células 28; (b) remoción del agua de la fracción filtrada de L-Lísina del paso (a) para proporcionar un caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células 40; (c) adición de un material que contiene L-Lisina al caldo de L-Lisina del paso (b) para proporcionar un caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células (SCFELB 54) ; y (d) aglomeración del caldo de L-Lisina del paso (c) para proporcionar un suplemento de forraje en forma de un producto de L-Lisina granular, sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente en 96. Para practicar la invención, pueden seleccionarse líquidos parcialmente procesados de varios puntos A-G después de seleccionados los pasos principales en el proceso de manufactura de pasos múltiples de la FIGURA 1. Cuando se seleccionan y toman las cantidades correctas de tales líquidos parcialmente procesados de uno o más de esos puntos, pueden cumplirse de manera más razonables las especificaciones del cliente. Como es evidente de un estudio de la FIGURA 1, las soluciones A y E se toman directamente de un paso de fermentación inicial; las soluciones B y F se toman después de que el caldo de fermentación ha sido ultrafiltrado. Las soluciones C, D y G se toman del caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células, el cual se agrega para llevar el flujo de alimentación a un nivel deseado. Pueden hacerse selecciones similares de cualquier proceso de pasos múltiples descrito aquí. Los pasos principales de un proceso de la invención (FIGURA 2) descrito aquí producen un suplemento de forraje de L-Lisina con una pureza de L-Lisina final en el intervalo teórico de entre aproximadamente 35% y 80% en peso, medido como un por ciento de la base libre por kg, y de manera más preferible entre aproximadamente 50% y 80% en peso de L-Lisina. El proceso de la invención es aquél en el que el paso de ultrafiltración puede ser reemplazado con un paso de centrifugación y el paso de remoción de agua se excluyó, que comprende: (a) separar, por cualesquier medios adecuados tales como la centrifugación, un caldo de fermentación de L-Lisina en dos fracciones: un caldo de L-Lisina rico en células (CRLB 32) y un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células (SCFLB 28) ; (b) agregar un material que contiene L-Lisina en 48 al caldo de L-Lisina del paso (a) en un tanque de mezclado 52 para proporcionar un caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células (SCFELB) , el material agregado es una cantidad, la cual lleva un suplemento de forraje de L-Lisina final con una pureza de L- Lisina a estar en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% de L-Lisina, medido como un por ciento de la base libre por kg; (c) aglomerar el caldo de L-Lisina del paso (b) utilizando un granulador de rocío 60 para proporcionar partículas de L-Lisina; y (d) tamizar las partículas del paso (c) para proporcionar el suplemento de forraje de L-Lisina final 96. De manera alternativa, el caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células del paso (ii) puede ser secado por rocío (62 en la FIGURA 2A) para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina 96. Un suplemento de forraje de L-Lisina 96 también puede ser producido secando en túnel, secado en tambor, secando de manera giratoria o secando en bandeja el caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células (62 en la FIGURA 2A) . Si se emplean medios de secado en túnel, secado en tambor, secado giratorio o secado en bandeja, preferiblemente se remueve el exceso de agua (63 en la FIGURA 2A) , y de manera preferible se remueve por evaporación. Los pasos principales de un aspecto del proceso de la invención (FIGURA 3) descrito aquí, produce un suplemento de forraje de L-Lisina con una pureza de L-Lisina final en el intervalo teórico de entre aproximadamente el 35% y el 80%, medido como un por ciento de la base libre por kg, y de manera más preferible de entre aproximadamente el 50% y el 80% de L-Lisina. Los pasos principales comprenden: (a) un caldo de fermentación de L-Lisina separado en dos fracciones para producir un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células (SCFLB 28) y un caldo de L-Lisina rico en células (CRLB 32); (b) ajustar la pureza de la L-Lisina del caldo de L-Lisina rico en células del paso (a) para proporcionar un caldo rico en células, enriquecido, al tanque de mezclado 52; (c) remover el agua del caldo rico en células, enriquecido, del paso (b) para producir un caldo rico en células, concentrado, 36; y (d) secar el caldo rico en células, concentrado, del paso (c) para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina (96) o mezclar el caldo rico en células, concentrado, del paso (c) con más material que contenga L-Lisina en 104 y a continuación secar para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina en 96. El caldo rico en células, concentrado, puede ser mezclado con más material que contenga L-Lisina sobre una base por lote o semilote como se describe en la FIGURA 3A. Los pasos principales en otro proceso más de la invención (FIGURA 4) para producir un suplemento de forraje de L-Lisina con una cantidad ajustable de la pureza de L-Lisina comprende: (a) ajustar la pureza de la L-Lisina en un caldo de fermentación de L-Lisina para proporcionar un caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido; y (b) convertir el caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido del paso (a) en un suplemento de forraje de L-Lisina por granulación por rocío, secado por rocío, secado en túnel, secado en bandeja, secado giratorio o secado en tambor. Los pasos principales en otro proceso más de la invención (FIGURA 5) para producir un suplemento de forraje de L-Lisina en una forma similar a la descrita en la FIGURA 4 con el paso opcional de remover el agua, de manera preferible por evaporación, del caldo de fermentación de L-Lisina en 36 para proporcionar un caldo de L-Lisina concentrado con entre aproximadamente 30% y 70% en peso de sólidos. Se agrega un material que contiene L-Lisina al caldo de L-Lisina concentrado en 48 para proporcionar un caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido. El caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido puede ser granulado por rocío en 60; secado por rocío en 61; y secado por rocío, granulad por rocío, secado en túnel, secado en bandeja, o secado en tambor en 62 para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina con una pureza de L-Lisina final en el intervalo teórico de entre aproximadamente 35% y 80% en peso. La L-Lisina, medida como el por ciento de la base libre por kg, de manera más preferible entre aproximadamente 50% y 80% en peso de L-Lisina.

Descripción Detallada De Las Modalidades Preferidas Por conveniencia de expresión, el término "secador" será utilizado aquí posteriormente para describir cualesquier medios de secado adecuados tales como un secador de rocío, secador de tambor, secador de túnel, secador giratorio, secador de bandejas y granulador de rocío. Además, el término "granulador de rocío" será utilizado aquí posteriormente para describir un "lecho fluidizado de partículas". Los términos "granulación por rocío", "paso de granulación por rocío", y "aglomeración" serán considerados aquí posteriormente como términos equivalentes. Los términos "fracción retenida" y "caldo de L-Lisina rico en células" serán considerados aquí posteriormente como términos equivalentes. El término "separación" será utilizado aquí posteriormente para describir la separación de un caldo de fermentación de L-Lisina en dos fracciones: un caldo de L-Lisina rico en células y un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células. Pueden ser utilizados cualesquier medios de separación o combinación de medios de separación adecuados. La separación puede efectuarse por medios de filtración (por ejemplo ultra y microfiltración) , y métodos mecánicos tales como la centrifugación y decantación. El término "ultrafiltración" será aquí posteriormente utilizado para describir el uso de un ultrafiltro para filtrar células de un caldo de fermentación de L-Lisina para proporcionar un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células y un caldo de L-Lisina rico en células. El ultrafiltro utilizado para remover las células, tiene un corte de peso molecular de aproximadamente 10,000 Daltons y 500,000 Daltons, de manera preferible de aproximadamente 500,000 Daltons. Los términos "evaporación" y "evaporada" serán utilizados aquí posteriormente para describir la remoción de agua por evaporación, la cual se lleva a" cabo en un intervalo de temperatura aproximado de entre 140°F a 214°F (60°C a 101.11°C), de manera preferible entre 145°F y 155°F (62.77°C y 121.2°C) con una presión de entre 2.9 psia y 11 psia (19.99 kPa y 75.84 kPa) (vacío), de manera preferible de 2.9 psia a 4 psia (19.99 kPa a 27.57 kPa) . Los términos "material que contiene L-Lisina" y "material que contiene L-Lisina" serán considerados aquí posteriormente términos equivalentes. Los términos "clorhidrato de L-Lisina" y "Lisina HCL" serán considerados aquí posteriormente términos equivalentes . Los términos "sulfato de L-Lisina" y "Lisina H2S04" serán considerados aquí posteriormente términos equivalentes. Los términos "base libre de L-Lisina neutralizada", "L-Lisina neutralizada", "base libre" y "lisina neutralizada" serán considerados aquí posteriormente términos equivalentes. Los términos "forma de base libre de la L-Lisina" y "base libre de L-Lisina" serán considerados aquí posteriormente términos equivalentes. El término "base libre de L-Lisina neutralizada" se utilizarán aquí posteriormente para describir un material que contiene base libre de L-Lisina que ha sido utilizada utilizando contraiones tales como CL- y S042~. La base libre de la L-Lisina neutralizada se obtiene haciendo reaccionar al menos una cantidad estequiométrica de un ácido tal como el ácido clorhídrico (HCL) o ácido sulfúrico (H2S04) con la base libre de la L-Lisina. El término "material que contiene L-Lisina" será posteriormente utilizado aquí para describir al menos un material que contiene un L-Lisina utilizado solo o en combinación con al menos otro material que contiene L-Lisina adecuado. Los ejemplos de los materiales que contienen L-Lisina son el clorhidrato de L-Lisina, sulfato de L-Lisina y L-Lisina neutralizada. El término "suplemento de forraje de L-Lisina final" será utilizado aquí posteriormente para describir un suplemento de producto final con una pureza de L-Lisina dentro de un intervalo de aproximadamente 35% a 85% de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg.

Además, el término "suplemento de forraje de L-Lisina final" como se comprenderá aquí posteriormente significa un producto final en el cual la L-Lisina en el producto final está presente en su forma neutralizada. Aunque un aspecto de esta invención es la de procesar y cosechar la base de L-Lisina del caldo de fermentación, la composición y naturaleza del medio de fermentación puede variar. Por ejemplo, puede ser utilizado cualquier organismo que produzca L-Lisina en altas cantidades, adecuado, tomado del género de Corynebacteriym o Brevibacterium para inocular el medio de fermentación. Antes de la inoculación con la bacteria que produce L-Lisina, el medio de fermentación puede tener la siguiente composición: Material Cantidad (g/1) Hidrolizado de Soya 20.0 Sulfato de Amonio 20. Urea 3.0 Fosfato Monopotásico 1.0 Heptahidrato de Sulfato de 0.5 Magnesio Sulfato de Manganeso 0.002 Biotina 0.0001 Clorhidrato de Tiamina 0.0001 Glucosa 30.0 El pH se ajustó y mantuvo a aproximadamente 7.2 con hidróxido de amonio. La temperatura se mantuvo en aproximadamente 32 °C. El alimento es glucosa: (NH4)2S04 con la concentración de glucosa mantenida a aproximadamente 10 g/1. El medio de fermentación puede ser inoculado en el recipiente de fermentación utilizando las practicas microbiológicas estándar que son conocidas por aquéllos expertos en las técnicas microbiológicas. El recipiente de fermentación deberá ser equipado con un agitador, un sistema de ventilación y un dispositivo de control de temperatura para mantener la fermentación a aproximadamente °C y de manera preferible a aproximadamente 32°C. la fermentación se lleva a cabo hasta que la concentración de base de L-Lisina es de aproximadamente 92 g/1 (gramos por litro) y los sólidos secos totales son de aproximadamente 218 g/1. Deberán observarse técnicas asépticas a través del proceso de fermentación para evitar la contaminación del caldo de fermentación con organismos que no produzcan L-Lisina. De acuerdo con una primera modalidad descrita en la solicitud de patente copendiente (ahora Patente 5,990,350) (Figura 1), el proceso produce un suplemento de forraje de L- Lisina en forma de L-Lisina granulada sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente, al caldo de fermentación. (i) Un caldo de fermentación que contiene L-Lisina en el fermentador 20 es separado en dos fracciones por medios de ultrafiltración 24 para remover las células para producir un caldo de L-lisina sustancialmente libre de células (mostrado en 28 como la "fracción filtrada" en la figura anexa) . El caldo de L-Lisina rico en células (aquí tratado como el residuo de la fracción filtrada) se drena en 32. (ii) El caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células se evapora para remover agua en 36 para producir un caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células 28. De manera preferible, el caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células (mostrado como concentrado en 40) tiene entra aproximadamente 30% y 70% en peso de sólidos. El agua residual es drenada en 44. (iii) La pureza de la L-Lisina del caldo de L- Lisina concentrado sustancialmente libre de células se ajusta en un tanque de mezclado 52. El ajuste se hace agregando un material que contiene L-lisina en 48 un tanque de mezclado 52 para proporcionar un caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células SCFELB en 54. El material que contiene L-Lisina se agrega en una cantidad la cual lleva el suplemento de forraje de L-Lisina final con una pureza de L-Lisina que está en un intervalo teórico -de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina, medida como el por ciento de la base libre por kg, y de manera más preferible entre aproximadamente 50% y 80% en peso de L-Lisina . (iv) El caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células es atomizado por medio de una boquilla 56 para proporcionar un rocío atomizado de caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células para producir un lecho de filtración de partículas de L-Lisina en un granulador de rocío 60. Las partículas de L-Lisina tienen un tamaño de partícula de aproximadamente 177 micrones (es decir que las partículas pueden pasar a través de una malla 80) y de manera preferible en el intervalo de tamaño de aproximadamente 100 micrones y 177 micrones. El lecho del granulador de rocío es preferiblemente un lecho fluidizado de partículas de L-Lisina y es operado a una temperatura de entre aproximadamente 30°C y 100°C. (v) La posición de la boquilla 56 se ajusta hasta que se encuentra justo encima del lecho fluidizado de partículas de L-Lisina. (vi) El caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células es rociado sobre el lecho fluidizado de partículas de L-Lisina para iniciar el proceso de aglomeración. (vii) Se deja que el proceso de aglomeración continúe para producir el proceso de L-Lisina granular sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente, en el intervalo de tamaño de entre aproximadamente 177 micrones y 1190 micrones, y de manera preferible en el intervalo de tamaño de 177 micrones a 420 micrones. (viii) El producto es removido del granulado de rocío en 60, con el agua residual fluyendo hacia afuera en forma de vapor de agua en exhaustación del secador. (ix) El producto resultante 64 es tamizado y clasificado por tamaño en el tamiz 72 (de manera preferible en el tamiz de malla 80) . (x) Los granulos 76 que son demasiado grandes (por ejemplo en el intervalo de tamaño de más de aproximadamente 1190 micrones) son triturados en un triturador en 80 a un tamaño de partícula menos (por ejemplo en el intervalo de tamaño de menos de aproximadamente 177 micrones) y se combina con el material que es demasiado pequeño 84 (por ejemplo, en el intervalo de tamaño de menos de aproximadamente 177 micrones) para producir partículas de L-Lisina recicladas (mostradas en 88 como "Recarga" en la Figura 1) y regresadas al granulador de rocío 60 como material de partida, el cual actúa como semillas para el proceso de aglomeración. (xi) El producto de L-Lisina granular sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente, en el intervalo de tamaño de aproximadamente 177 micrones a 1190 micrones (mostrado en 92 como "Partículas de 177-1190 micrones") pasa a través del proceso de tamizado y son aceptables como el producto final en 96. Sin embargo, el intervalo preferido es de aproximadamente 177 micrones a 420 micrones el cual se empaca mejor y reduce los costos de transporte. La concentración de L-Lisína preferida en el flujo de alimentación inicial del caldo de fermentación de L-Lisina es de aproximadamente 90 g/1 de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. Sin embargo, la concentración de L-Lisina puede variar de un ensayo de fermentación al siguiente. En consecuencia, el uso de un caldo de fermentación que contiene aproximadamente 90 g/1 de L-Lisina significa que otras concentraciones adecuadas de L-Lisina en el caldo de fermentación son aceptables. Sin embargo, la concentración de L-Lisina en el caldo de fermentación no deberá ser inferior a aproximadamente 30 g/1. Como se describió en el paso (iii) anteriormente, la concentración final deseada de la L-Lisina puede lograrse agregando un material que contenga L-Lisina. Aunque la ultrafiltración es el método preferido para obtener el caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células, no significa que no puedan ser utilizados otros métodos. Las células también podrían ser removidas por técnicas de separación mecánicas, tales como la centrifugación. Otros métodos adecuados incluyen la microfiltración y decantación. La invención contempla la remoción de células del caldo de fermentación qué contiene L-Lisina por varios otros procesos. Por ejemplo, el caldo de fermentación 20 podría ser dividido igualmente y aproximadamente el 50% centrifugado y el 50% restante ultrafiltrado con las salidas de ambos procesos de remoción de las células combinadas para producir un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células. Esta flexibilidad mejorará la práctica de la invención en un escenario industrial. Aunque la presente invención contempla la adición de material que contenga L-Lisina al caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células en el tanque de mezclado 52, la adición de tal material al caldo de L-Lisina concentrado puede omitirse en conjunto si la concentración deseada de la L-Lisina (medida como base libre) es tal que la adición es innecesaria. Por ejemplo, el paso de agregar un material que contiene L-Lisina puede ser omitido si la concentración de la L-Lisina en el caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células excede sustancialmente de aproximadamente el 35% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. Si el caldo de L-Lisina concentrado libre de células que contiene sustancialmente más del 35% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg, el caldo de L-Lisina es un caldo de L-L±sina enriquecido sustancialmente libre de células. La experiencia ha mostrado que existe una relación entre el tamaño del orificio de la boquilla 56, la velocidad de flujo y la presión manométrica. Aunque el tamaño de la boquilla preferida es de 0.0615" (0.1562 cm) , también pueden ser utilizadas varias otras boquillas para suministrar el rocío. En particular, los diseños de boquilla suministradas por Spraying Systems Co., PO Box 7900, Wheaton, IL 60189-7900, EUA (teléfono: 630-665-5000) trabajan bien para producir un rocío fino. El granulador de rocío puede obtenerse de Glatt Air Techniques, 20 Spear Road, Ramsey, NJ 07446-1288, EUA (teléfono: 201-825-8700) . La experiencia también sugiere que manufacturar granulos de L-Lisina a escala comercial requerirá varias boquillas para atomizar y rociar caldo de L-Lisina enriquecido sobre un lecho proporcionalmente más grande de partículas filtrantes de L-Lisina. El lecho de filtración de partículas deberá comprender partículas de L-Lisina de un tamaño suficientemente pequeño para funcionar como semillas para el proceso de aglomeración. Se prefiere que las partículas de L-Lisina sean de menos de aproximadamente 177 micrones en tamaño y de manera preferible de aproximadamente 100 micrones y 177 micrones.

En el proceso de aglomeración, las partículas sembradas crecen simultáneamente en tamaño y se secan tan pronto son rociadas con la fracción filtrada de L-Lisina enriquecida. El proceso de aglomeración es ayudado por aglutinantes, los cuales están inherentemente presentes en el caldo de L-Lisina enriquecido, a saber: el caldo de fermentación de L-Lisina, clorhidrato de L-Lisina, sulfato de L-Lisina y agua. Un aglutinante se define como una sustancia que proporciona un componente adhesivo para permitir que las semillas en el proceso de aglomeración aumenten en tamaño. La fuente de las partículas de L-Lisina utilizadas para producir y sembrar el lecho fluidizado de L-Lisina en el granulador de rocío, no es crítica, aunque la fuente preferida se obtiene atomizando el caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células como se describió en el paso (iv) anteriormente o de las partículas de L-Lisina recicladas como se describió en el paso (x) anteriormente, y como se muestra en 88 en la FIGURA 1. De manera alternativa, el lecho fluidizado de partículas de L-Lisina podría ser producido atomizando o secando por rocío: caldo de fermentación que contenga L-Lisina, caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células, y caldo de L-Lisina concentrado sustancialmente libre de células o cualquier mezcla de ellos para producir un polvo seco de partículas de L-Lisina. Otro ejemplo de una fuente adecuada de partículas de L-Lisina sería el polvo de clorhidrato de L-Lisina purificado, seco, y el sulfato de L-Lisina que haya sido secado hasta un polvo. La fuente de partículas de L-Lisina puede tamizarse para remover terrones y clasificarse a partículas de menos de 177 micrones (de manera preferible en el intervalo de tamaño de entre aproximadamente 100 micrones y 177 micrones) . La experiencia ha mostrado que el proceso de aglomeración se vuelve autosustentable utilizando las partículas recicladas en 88 en una base por lotes o semicontinua, con el lote preferido. Una segunda modalidad de esta invención para producir un suplemento de forraje de L-Lisina se muestra en la FIGURA 2. (i) Un caldo de fermentación que contiene L- Lisina en un fermentador en 20 es separado en dos fracciones en 24 para producir un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células (SCFLB 28) y un caldo de L-Lisina rico en células (CRLB 32) . El caldo de L-Lisina rico en células se muestra como E2 en la FIGURA 2. Pueden ser utilizados cualesquier medios adecuados en 24 para separar el caldo de fermentación de aminoácido, tales como la ultrafiltración o centrifugación . (ii) La pureza de la L-Lisina del caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células se ajusta agregando una cantidad activa de un material que contenga L-Lisina en 48 (FIGURA 2) al caldo de L-Lisina sustancialmr.nte libre de células en un tanque de mezclado en 52 para proporcionar un caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células (SCFELB) . La cantidad de material que contiene L-Lisina agregado en 48 depende de la concentración de la L-Lisina en el caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células, medida como un por ciento de la base libre por kg . Sin embargo, la cantidad de L-Lisina deberá ser suficiente para asegurar que la concentración final de la L-Lisina en el producto final está en el intervalo de entre aproximadamente 35% _y 80% en peso de L-Lisina/ medido como un por ciento de la base libre por kg. (iii) El caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células es opcionalmente atomizado por una boquilla 56 para proporcionar un rocío atomizado de caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células para producir un lecho de filtración de partículas de L-Lisina en un granulador de rocío 60. Las partículas de L-Lisina tienen un tamaño de partícula de menos de aproximadamente 177 micrones (es decir, partículas que pueden pasar a través de una malla 80) y de manera preferible en el intervalo de tamaño de aproximadamente 100 micrones y 177 micrones . El lecho del granulador de rocío es preferiblemente un lecho fluidizado de partículas de L-Lisina y es operado a una temperatura de entre aproximadamente 30 °C y 100 °C. De manera alternativa, el caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células del paso (ii) en la FIGURA 2 puede ser secado por rocío para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina. Un suplemento de forraje de L-Lisina también puede ser producido secando en túnel, secando en tambor, secando giratoriamente o secando en bandeja el caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células (62 en la FIGURA 2A) . El exceso de agua se remueve (63 en la FIGURA 2A) , y de manera preferible por evaporación. (iv) La posición de la boquilla 56 (FIGURA 2) se ajusta hasta que está justo encima del lecho fluidizado de partículas de L-Lisina del granulador de rocío. (v) El caldo de L-Lisina enriquecido sustancialmente libre de células es rociado sobre el lecho fluidizado de partículas de L-Lisina del granulador de rocío para iniciar el proceso de aglomeración. (vi) Se permite que el proceso de aglomeración continúe para producir el producto de L-Lisina granular, sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente, en el intervalo de tamaño de entre aproximadamente 177 micrones y 1190 micrones, y de manera preferible en el intervalo de tamaño de entre aproximadamente 177 micrones a 420 micrones. (vii) El producto es removido del granulador de rocío en 64, con el agua residual que fluye hacia afuera en 68 en forma de un vapor de agua en la exhaustación del granulador de rocío. (viii) El producto es entonces tamizado y clasificado por tamaño en el tamiz 72 (de manera preferible de malla 80) . (ix) Los granulos en 76 que son demasiado grandes (por ejemplo, en el intervalo de tamaño de más de aproximadamente 1190 micrones) son triturados en un triturador en 80 a un tamaño de partícula meno: (por ejemplo en el intervalo de tamaño de menos de aproximadamente 177 micrones) y combinados con material que sea más pequeño 84 (por ejemplo en el intervalo de tamaño de menos de aproximadamente 177 micrones) para producir partículas de L- Lisina recicladas en 88 (FIGURA 2) y regresado al granulador de rocío 60 como material inicial para actuar como semillas para el proceso de aglomeración. (x) El producto de L-Lisina granular sustancialmente libre de polvo, que fluye libremente, de "Partículas de 177-1190 micrones" con una pureza de L-Lisina en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg, y un intervalo de tamaño de aproximadamente 177 micrones a 1190 micrones en 92 pasa a través del proceso de tamizado y es aceptable como el producto final en 96. Sin embargo, desde el punto de vista de la densidad aparente, el tamaño de producto preferido está en el intervalo de entre aproximadamente 177 micrones y 420 micrones. Una tercera modalidad (FIGURA 3) de esta invención produce un suplemento de forraje de L-Lisina. (i) Un caldo de fermentación de L-Lisina del fermentador 20 separado en dos fracciones 24 para producir un caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células (SCFLB 28) y un caldo de L-Lisina rico en células (CRLB 32) . El caldo de L-Lisina sustancialmente libre de células se muestra como El. Pueden ser utilizados cualesquier medios adecuados tales como la ultrafiltración o centrifugación para separar el caldo de fermentación de L-Lisina. Antes de separar el caldo de fermentación de L-Lisina, puede agregarse, opcionalmente, un material que contenga L-Lisina directamente a la fermentación de L-Lisina. La agitación proporcionada por un fermentador de reactor de tanque con agitación (STR) adecuado y proporcionaría el grado de mezclado necesario para asegurar una concentración uniforme de L-Lisina en el caldo de fermentación de L-Lisina. (ii) La pureza de la L-Lisina del caldo del L- Lisina rico en células se ajusta agregando una cantidad efectiva de un material que contenga L-Lisina al caldo de L-Lísina rico en células en un tanque de mezclado 52 para proporcionar un caldo rico en células, enriquecido, ECRB 55. La cantidad de material que contiene L-Lisina agregada en 48 depende de la concentración de L-Lisina en el caldo de L-Lisina rico en células, medida como un por ciento de la base libre por kg. Sin embargo, la cantidad deberá ser suficiente para asegurar que la concentración final de la L-Lisina en el producto final esté en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. (iii) El agua es removida del caldo rico en células, enriquecido, por evaporación en 36 para producir un caldo rico en células, concentrado, CCRB. De manera preferible, el caldo rico en células concentrado, tiene entre aproximadamente 20% y 70% en peso de sólidos. (iv) El caldo rico en células, concentrado, es secado en 62 para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina 96 con una pureza de L-Lisina en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre de kg.

De manera alternativa, el caldo rico en células concentrado, es mezclado con más material que contiene L- Lisina en un segundo tanque de mezclado en 104 y a continuación secado en 62. Si esta modalidad es practicada sobre una base de lotes o semilotes, sería más deseable utilizar sólo un tanque de mezclado (52) simplemente reciclando el caldo rico en células, concentrado, de nuevo en 108 al tanque de mezclado 52 como se describe en la Figura 3A. Una cuarta modalidad de esta invención (Figura 4) incluye un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina con una pureza de L-Lisina del intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. (i) la pureza de la L-Lisina de un caldo de fermentación de L-Lisina en el fermentador 20 se ajusta agregando una cantidad efectiva de material que contiene L-Lisina en 48 a un tanque de mezclado 52 para proporcionar un caldo de fermentación de L-Lisina, enriquecido, ELFB. La cantidad de material que contiene L-Lisina ha agregado a 48 depende de la concentración de L-Lisina en el caldo de fermentación de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg. Sin embargo, la cantidad deberá ser suficiente para asegurar que la concentración final de la L- Lisina en el producto final está en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina medida como un por ciento de la base libre por kg. Teóricamente, sería benéfico agregar base libre de L-Lisina 48 para tomara ventaja de los aniones acuosos naturales presentes en el caldo de fermentación de L-Lisina. Los aniones sulfato, clorhidrato e hidroxilo en el caldo de fermentación de L-Lisina teóricamente neutralizarían la base de L-Lisina. (ii) Dependiendo de la posición de la válvula de flujo 112, el caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido es convertido en un suplemento de L-Lisina granular por medio de un granulador de rocío 60 (es decir aglomerado) o convertido en un suplemento de forraje de L-Lisina por medio de un secador de rocío 61. El agua es removida 63, de manera preferible por evaporación. Sin embargo, la presente invención contempla la adición del material que contenga L-Lisina a, por ejemplo, el caldo de fermentación de L-Lisina que contiene L-Lisina o el caldo de fermentación de L-Lisina concentrado. La adición de material que contiene L-Lisina puede omitirse si la concentración deseada de L-Lisina (medida como base libre) en el caldo de fermentación que contiene L-Lisina o caldo de fermentación de L-Lisina concentrado es tal que la adición del material que contiene L-Lisina es innecesaria, como cuando la concentración excede de aproximadamente 35% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre de kg. Si el caldo de fermentación que contiene L-Lisina o el caldo de L-Lisina concentrado contiene sustancialmente más de 35% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre por kg, entonces tanto el caldo como el concentrado son considerados caldo de L-Lisina enriquecido. Una quinta modalidad de esta invención (Figura 5) incluye un proceso para producir un suplemento de forraje de L-Lisina, el cual es esencialmente el mismo que se describió en la cuarta modalidad con el paso adicional de remover el agua de manera preferible por evaporación, del caldo de fermentación de L-Lisina en 36 para proporcionar un caldo de L-Lisina concentrado con aproximadamente 30% y 70% de su peso de sólidos. Un material que contiene L-Lisina se agrega al caldo de L-Lisina concentrado 48 para proporcionar un caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido. El caldo de fermentación de L-Lisina enriquecido puede ser granulado por rocío en 60; secado por rocío 61; y secado por rocío, granulado por rocío, secado en túnel, secado giratoriamente o secado en tambores 62 para proporcionar un suplemento de forraje de L-Lisina con una pureza de L-Lisina en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% en peso de L-Lisina, medida como un por ciento de la base libre de kg.

Los siguientes ejemplos representan modalidades específicas pero no limitantes de la presente invención: EJEMPLO 1 - Ejemplo Comparativo Se cosecharon 400 litros de caldo de fermentación con una concentración de L-Lisina de 92 g/1 (gramos por litro) de base de L-Lisina y 218 g/1 de sólidos secos totales de un ensayo de fermentación de L-Lisina. Este material se ultrafiltró y evaporó hasta una concentración de 235 g/1 en forma de sulfato de L-Lisina (medido como base libre) y 493 g/1 de sólidos secos. Se secaron 5150 ml (mililitros) de este concentrado en un granulador de rocío Glatt WSG 5. La temperatura de entrada de la unidad Glatt se mantuvo entre 93°C y 124 °C, de manera preferible por encima de 120 °C. la temperatura de salida se mantuvo entre 40°C y 80°C, de manera preferible entre 60 y 65 °C. la temperatura del lecho se mantuvo entre 70 a 92°C, de manera preferible entre 71 y 74°C. El flujo del aire se mantuvo entre 1,300 y 4,000 pies por minutos (396.5 y 427 metros por minuto), de manera preferible entre 1,300 y 1,500 pies por minuto (396.5 y 457.5 metros por minuto). El aire de atomización de la boquilla estuvo a una presión monomérica de entre 50 y 70 libras por pulgada cuadrada (3.51 y 4.92 kgf/cm2). Se rociaron aproximadamente 2500 ml del concentrado en el secador con la boquilla en el valor más alto para formar un lecho de material sobre el cual se aglomerará. La boquilla se bajó a una posición justo por encima del material filtrante en el lecho y la aglomeración se efectuó con 2,650 ml de concentrado restantes. Esto produjo un producto granulado que tiene la composición indicada en la Tabla 1.

TABLA 1 • pureza medida como por ciento de L-Lisina como base libre por kg.

EJEMPLO 2 El caldo de fermentación de lisina, ultrafiltrado y concentrado como se describió anteriormente en el Ejemplo 1, se mezcló 4 a 1 (base de lisina) con sulfato de L-Lisina purificada (producido como una base libre y pH ajustado a 6 con ácido sulfúrico produciendo sulfato de L-Lisina) . La mezcla fue granulada por rocío como se describió en el Ejemplo 1. El proceso se repitió con una mezcla 2 a 3, una mezcla 2 a 3, una mezcla 1 a 4, y con sulfato de L-Lisina. Los productos granulados tuvieron las composiciones que se indican en la Tabla 2.

EJEMPLO 3 El caldo de fermentación de lisina, ultrafiltrada y concentrada como se describió anteriormente en el Ejemplo 1, fue mezclado 4 a 1 (base de lisina) con clorhidrato de L- Lisina puro. La mezcla fue granulada por rocío como se expuso en el Ejemplo 1 anteriormente. El proceso se repitió con una mezcla 3 a 2, una mezcla 2 a 3, una mezcla 4 a 1, y con clorhidrato de L-Lisina claro. Los productos granulados tuvieron las composiciones indicadas en la Tabla 3 TABLA 3 Puede observarse que mezclando el caldo de fermentación de L-Lisina concentrado y ultrafiltrado del Ejemplo 1 con sulfato de L-Lisina o clorhidrato de L-Lisina, como se describió en los Ejemplos 2 y 3, respectivamente, se produce un producto granular el cual incrementa el contenido de L-Lisina. También, una modalidad preferida de la invención descrita, permite que el contenido de L-Lisina en el caldo de fermentación de L-Lisina se ajuste fácilmente antes del paso de aglomeración. De este modo, las variaciones naturales en la concentración de L-Lisina, las cuales ocurren con frecuencia de una fermentación de L-Lisina a la siguiente fermentación de L-Lisina, no requieren el intercambio iónico extensivo para obtener un producto final de la pureza necesaria para utilizarse (por ejemplo como un aditivo de forraje) . El nivel preferido de pureza en el producto de L-Lisina granular final está en el intervalo de entre aproximadamente 35% y 80% de L-Lisina, medido como un por ciento de base libre por kg.

EJ?MPLO 4 El caldo de fermentación de L-Lisina, que tenía un contenido de sólidos de 193.8 g/kg y un contenido de lisina de 74.3 g/kg se mezcló con L-Lisina neutralizada producida como una base libre para producir una concentración de 508 g/kg de lisina y 977.1 g/kg de sólidos. Aproximadamente 3100 mis de esta mezcla se secaron sobre un granulador de rocío Glatt WSG 5. La temperatura de entrada se mantuvo entre 136°C y 146°C. La temperatura de salida se mantuvo entre 42°C y 74°C, de manera preferible entre 60°C y 65°C. La temperatura del lecho se mantuvo entre 63°C y 79°C, y de manera preferible entre 72°C y 74°C. El flujo de aire se mantuvo entre 157 y 209 pies cúbicos por minuto (4.44 y 5.91 metros cúbicos por minuto) (real), de manera preferible entre 1300 y 1500 pies por minuto (37.79 y 42.45 metros cúbicos por minuto) . El aire de la atomización de la boquilla fue de entre aproximadamente 50 a 70 libras por pulgada cuadrada (244 y 341 kg/m2) manométricas . Se rociaron aproximadamente 2250 ml en el secador con la boquilla en el valor más alto para formar el lecho de material sobre el cual aglomerar. La boquilla se bajó justo encima del material de filtración en el lecho y la aglomeración se completó con los 850 ml restantes de alimentación. Esto produjo un producto granular que tenía una pureza del 52.0% sobre una base seca. El producto granulado tuvo la composición indicada en la Tabla 4.

T.ABLA 4 * pureza medida como por ciento de la base libre por kg EJEMPLO 5 Cinco kilogramos de la fracción filtrada sin filtrar del caldo de lisina, que tenía una pureza de 44.9% en peso en base seca y sólidos totales del 69.9 g/kg, se mezcló con 182 gramos de L-Lisina neutralizada, que tenía una pureza de 56.3% en peso en base seca de sólidos totales de 716 g/kg, y se secó en un secador de rocío Atomizador de Niro equipado con un disco atomizador tipo boquilla. La temperatura de entrada fue de 230°C, la temperatura de salida fue de 80°C, y la presión del disco atomizador fue de 3.3 kg/cm2. La velocidad de alimentación fue de 34 ml/min. Esto dio lugar a un producto que tenía una pureza de 51.2% de lisina sobre una base seca.

EJEMPLO 6 Cinco kilogramos de la fracción filtrada ultrafiltrada del caldo de lisina, que tenía una pureza de 44.9% en peso en base seca y sólidos totales del 69.9 g/kg, se mezcló con 182 gramos de L-Lisina neutralizada, que tenía una pureza de 56.3% en peso en base seca de sólidos totales de 716 g/kg, y se evaporó hasta 25.4% de sólidos. Esta mezcla evaporada se secó en un tambor. El secador de tambor tenía dos tambores que giraban en sentido contrario, de 8.75" (22.23 cm) y 5" (12.7 cm) de diámetro girando a una velocidad de 2.5 RPM. Se suministró vapor al tambor a 40 psi (275.8 kPa) . La velocidad de alimentación fue de 20 a 40 ml/min. Esto dio lugar a un producto que tenía una pureza de 48.9% de lisina sobre una base seca.

Ejemplo Particular de Cómo Satisfacer las Especificaciones del Cliente : La invención está dirigida a diseñar un contenido de aminoácidos en un líquido vendido a un cliente particular de acuerdo a sus propias especificaciones específicas. Los aminoácidos que son utilizados para practicar la invención son producidos preferiblemente por fermentación, incluyendo la lisina, treonina y triptófano. En particular, la invención se centra sobre la lisina. Por conveniencia de expresión, la siguiente especificación se referirá específicamente a la lisina, aunque deberá comprenderse que esta referencia se aplica a todos los aminoácidos producidos por fermentación. La invención comienza con un proceso (de manera preferible uno de los procesos anteriores) para producir el aminoácido utilizando pasos tales como: fermentación, filtración, evaporación, y mezclado de aminoácidos de diferentes orígenes. A continuación, para diseñar mejor el producto, pueden seleccionarse líquidos de cualquiera de los diferentes puntos en este proceso. A continuación, uno de los primeros líquidos seleccionados es concentrado para asegurar un líquido que tenga cierta riqueza del aminoácido. Posteriormente, ese líquido concentrado se mezcla con un segundo líquido tomado de cualquier lugar en el proceso para producir el aminoácido. Seleccionando la cantidad de concentración, el producto final puede ser llevado a la especificación de un cliente particular. La concentración del primer líquido puede llevarse a cabo de varias maneras, tales como por evaporación antes de mezclar, o por filtración o separación del aminoácido por cromatografía y a continuación mezclando con un líquido separado, y posteriormente evaporando la mezcla. La FIGURA 6 es un diagrama de flujo el cual indica cómo cualquiera de las figuras del diagrama de flujo precedente pueden ser utilizadas o modificadas para practicar la invención. La fermentación 20, ultrafiltración 24 y mezclado 52 son comunes a los diferentes diagramas de flujo descritos anteriormente. En consecuencia, no existe la necesidad de explicarlos más. La letras A-D aparecen en la FIGURA 6 y corresponden a las mismas letras que se utilizaron en la FIGURA 1 y más adelante en la Tabla 5. Esas letras indican el origen y tratamiento de los líquidos que contienen lisina que son utilizados en la práctica de la invención. Con mayor detalle, el caldo de fermentación en 20 es el material inicial el cual puede ser enviado, como flujo A, directamente al tanque de mezclado 50 o el ultrafiltro 24. La fracción filtrada del ultrafiltro 24 puede ser enviada, como flujo B, al tanque de mezclado 52, la columna de cromatografía 150 o una columna de intercambio iónico 152. La salida de la columna de cromatografía 150 puede ser enviada, como flujo C, al tanque de mezclado 52 o al cristalizador 154. La salida de la columna de intercambio iónico 152 puede ser enviada al cristalizador 154. Sin importar el origen de los líquidos, la lisina cristalizada puede ser removida del sistema en la salida 156. Después de que los cristales son removidos del sistema en 156, el licor madre que permanece en el cristalizador 154, es enviado como flujo D, al tanque de mezclado" 52. Las diferentes corrientes de flujo A-D son alternativas a seleccionarse de acuerdo a las necesidades de un proceso particular y a la especificación individual del cliente particular. Sin importar cómo los líquidos son dirigidos y procesados, el líquido final en el tanque de mezclado 152 es evaporado en 160 para llevar el contenido de lisina a la especificación del cliente, el cual es en la salida, el "Producto Líquido" 162. La especificación anterior describe varios pasos del proceso de manufactura que producen muy buenos resultados; sin embargo, muchos usuarios desean comprar su propia L-Lisina que esté diseñada de acuerdo a sus especificaciones. Por lo tanto, se llevaron a cabo un número de pruebas para producir un líquido que tuviera casi cualquier porcentaje de L-Lisina dentro de un intervalo de aproximadamente 20%-30% en peso hasta aproximadamente 40%-50% en peso de solución de base libre de lisina. Para llevar a cabo esas pruebas, se tomó selectivamente líquido de varios lugares en el proceso mostrado en la FIGURA 1 descrito en la siguiente tabla. Por supuesto, pueden hacerse selecciones similares de líquidos con respecto al proceso de otras figuras.

TABLA 5 TABLA 5 (continuación) Pruebas de las Mezclas de los Líquidos Nombrados en la Tabla 5 con Concentración de L-Lisina Antes del Mezclado Prueba 1 Se encontró que una mezcla formada por 283 g de solución A que se evaporó y a continuación mezcló con 277 g de solución C, tenía 32% en peso de base libre de lisina .

Prueba 2 Se encontró que una mezcla formada por 205 g de solución B que se evaporó y a continuación mezcló con 133 g de solución C, tenía 37% en peso de base libre de lisina .

Prueba 3 Se encontró una mezcla formada por 300g de solución B que se evaporó y a continuación se mezcló con 241g de solución C tenía un 39% en peso de base libre de lisina .

Prueba 4 Se encontró que una mezcla formada por 203g de solución B que se evaporó y a continuación se mezcló con 203g de solución C tenía un 41% en peso de base libre de lisina .

Prueba 5 Se encontró que una mezcla formada por 158g de solución B que se evaporó y a continuación se mezcló con 182g de solución D tenía un 27% en peso de base libre de lisina .

Prueba 6 Se encontró que una mezcla formada por 147g de solución A que se evaporó y a continuación se mezcló con 118g de solución B tenía un 23% en* peso de base libre de lisina .

Concentración de Lisina Después del Mezclado Prueba 7 Un litro de solución E se mezcló con 2.3 litros de solución líquida fresca G. A continuación la mezcla se evaporó para obtener una solución de lisina concentrada , la cual tuvo 25% en peso de su lisina de la solución E y 75% en peso de su lisina de la solución G para lograr una mezcla final de aproximadamente 30%-40% en peso de base libre de lisina .

Prueba 8 Un litro de solución F se mezcló con 2.6 litros de solución G. A continuación, la lisina en la mezcla se evaporó para concentrar la lisina de modo que el fluido remanente fuera el 25% en peso de la solución de lisina F y fuera de 75% de lisina. La mezcla resultante tuvo un contenido de aproximadamente 30%-40% en peso de solución base libre de lisina .

Prueba 9 Un litro de solución F se mezcló con 0.88 litros de solución G. A continuación, la mezcla se evaporó para concentrar la lisina y producir una mezcla que tuviera un contenido de lisina de aproximadamente 50% en peso de cada una de las dos soluciones iniciales F y G. La mezcla resultante tuvo un contenido del 30% y un 40% en peso de solución de base libre de lisina.

Prueba 10 Un litro de solución F se mezcló con 0.3 litros de solución G. Esta mezcla se evaporó entonces para concentrar la lisina y producir una mezcla con un contenido de lisina de aproximadamente 75% en peso de solución F y un contenido de lisina de aproximadamente 25% en peso de solución G. La mezcla resultante tuvo aproximadamente 30%-40% de solución de base libre. De esas pruebas, está claro que pueden seleccionarse una pluralidad de líquidos de varios puntos en cualquiera de los procesos de pasos múltiples descritos aquí. Entonces las soluciones se mezclan en porciones seleccionadas para satisfacer las especificaciones de un cliente individual. Los líquidos pueden ser concentrados antes o después de mezclar para concentrar el aminoácido hasta una riqueza deseada. Una ventaja de tal selección y mezcla es que no es necesario alterar los pasos del proceso difíciles de controlar tales como la fermentación. Aunque la invención se describió anteriormente en relación con modalidades preferidas o ilustrativas, esas modalidades no pretenden ser exhaustivas o limitar la invención. Más bien, se pretende que la invención cubra todas las alternativas, modificaciones y equivalentes dentro de su espíritu y alcance de acuerdo a lo definido a las reivindicaciones anexas.

Claims (16)

1. CAPITUIiO REIVINDICATORÍO Habiendo descrito la invención, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama lo contenido en las siguientes
2. REIVINDICACIONES : 1. Un proceso de pasos múltiples para la producción de un aminoácido, el proceso se caracteriza porque comprende los pasos de: (a) fermentar un caldo líquido que contiene un aminoácido; (b) ultrafiltrar el caldo líquido del paso (a) para producir una fracción filtrada de aminoácido, líquida, sustancialmente libre de células; (c) evaporar la fracción filtrada del paso (b) para producir un caldo de aminoácido, líquido, concentrado; (d) mezclar el caldo líquido concentrado del paso (c) con material que contiene aminoácido líquido fresco; (e) seleccionar al menos dos líquidos tomados de al menos dos de los pasos (a)-(d); y (f) mezclar al menos dos líquidos seleccionados en los pasos (e) para satisfacer una especificación específicamente solicitada. 2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aminoácido es lisina.
3. 3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la lisina en al menos uno de los líquidos del paso (e) se concentró antes el mezclado del paso (f) •
4. 4. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la lisina tiene al menos dos de los líquidos seleccionados en el paso (e) se concentra después del mezclado del paso (f) .
5. 5. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizado porque la lisina en al menos uno de los líquidos seleccionados en el paso (e) se separa del licor madre por cromatografía.
6. 6. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque al menos uno de los líquidos seleccionado en el paso (e) se ultrafiltra, y la fracción filtrada la ultrafiltración se alimenta a través de una columna de intercambio iónico y se evapora entonces para concentrar la lisina en el fluido.
7. 7. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primer líquido seleccionado en el paso (e) es caldo de fermentación evaporado y un segundo líquido seleccionado en el paso (e) se separa primero de su licor madre por cromatografía y a continuación se evapora, los pasos de evaporación concentran la lisina en cada uno de los dos líquidos.
8. 8. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque un primero de los dos líquidos seleccionados en el paso (e) es ultrafiltrado y a continuación se hace pasar a" través de una columna de intercambio iónico, y a continuación se evapora para concentrar la lisina en el primer líquido, y el segundo de los dos líquidos se hace pasar primer a través de una columna de cromatografía y a continuación se evapora para separarlo y a continuación concentrar la lisina en el segundo líquido.
9. 9. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque un primero de los dos líquidos seleccionado en el paso (e) es ultrafiltrado, pasado a través de una columna de intercambio iónico, y a continuación evaporado para concentrar la lisina en el primer y el segundo líquido se forma del licor madre cristalizado.
10. 10. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primero de los líquidos seleccionado en el paso (e) es un caldo de fermentación del paso (a) el cual tiene lisina concentrada en él y un segundo de los líquidos seleccionados en el paso (e) ha sido ultrafiltrado, pasado a través de una columna de intercambio iónico y a continuación evaporado para concentrar la lisina en él.
11. 11. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la mezcla del paso (f) comprende un caldo de fermentación del paso (a) y el licor fresco del paso (d) separado por cromatografía, y comprende el paso adicional de concentrar a lisina en la mezcla del paso (f) .
12. 12. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el primero de los dos líquidos seleccionados en el paso (e) es una fracción filtrada ultrafiltrada del paso (b) y un segundo de los dos líquidos seleccionados en el paso (e) es una separación cromatografía del líquido fresco del paso (d) , y el paso adicional de concentrar la lisina en la mezcla del paso (f) .
13. 13. Un proceso para seleccionar la especificación de un suplemento de forraje de lisina líquido, caracterizado porque comprende los pasos de: (a) fermentar un caldo de lisina; (b) procesar además el caldo para producir un flujo de alimentación mediante el uso de un paso seleccionado del grupo que consiste de: ultrafiltración, evaporación, mezclado, y adición de un suministro fresco de lisina altamente pura; (c) seleccionar una pluralidad de líquidos tomados de puntos corriente arriba de la selección; (d) mezclar y concentrar la lisina en los líquidos seleccionados en el paso (c) , y (e) regresar el líquido del paso (d) al flujo de alimentación en un punto corriente abajo de la selección.
14. 14. El proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la concentración ocurre antes del mezclado del paso (d) .
15. 15. El proceso de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el mezclado ocurre antes de la concentración del paso (d) .
16. 16. Un producto, caracterizado porque se hace a partir del proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 ó 13.