PL185296B1

PL185296B1 - Granulat enzymatyczny do granulatów paszowych i sposób wytwarzania granulatu enzymatycznego do granulatów paszowych

Info

Publication number: PL185296B1
Application number: PL97329939A
Authority: PL
Inventors: Beate Meschonat; Hubert Hermann; Rolf Spannagel; Vera Sander; Gerhard Konieczny-Janda; Mario Sommer
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-05-06
Publication date: 2003-04-30
Also published as: US6221406B1; PL329939A1; CZ365898A3; BG64034B1; BG102891A; AU2892297A; JP2002502236A; EP0917430B2; EP0917430B1; JP3782828B2; DK0917430T3; PT917430E; WO1997042837A1; EP0917430A1; NO985115L; ATE232687T1; NO985115D0; NO320976B1; ES2192681T5; DE59709356D1

Abstract

1 Granulat enzymatyczny do granulatów paszowych, znamienny tym, ze zawiera 0,08 - 22% wagowych, w przeliczeniu na substan- cji; sucha, enzym u lub mieszaniny enzym ów, 55 - 96,92% wagowych, w przeliczeniu na substancje sucha, maczki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, ewentualnie lacznie do 18,5% wagowych substancji pomocniczych ulatwiajacych granulowanie, w przeliczeniu na sub- stancje bezwodne, oraz 3 - 12% wagowych wilgoci, przy czym laczna ilosc tych skladników, czyli enzymu lub mieszaniny enzymów, maczki jako suchej substancji, wilgoci i ewentualnie substancji pomocniczych ulatwiajacych granulowanie stanowi 100% wagowych 13 Sposób wytwarzania granulatu enzymatycznego do granulatów paszowych, znamienny tym, ze a) zródlo maczki, takie jak ziarna zbóz, owoce roslin motylkowych i/lub owoce roslin z rodziny Malvaceae, poddaje sie obróbce sucha para przegrzana o temperaturze 1 0 0 -1 10°C, pod cisnieniem normalnym do niewielkiego nadcisnienia 0,08 - 0,12 MPa, wciagu do 1 godziny; b) to zródlo maczki po ochlodzeniu miele sie z wytworzeniem maczki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, c) przygotowuje sie mieszanine przez zmieszanie 55 - 96,92% wago- wych, w przeliczeniu na substancje sucha, maczki organicznej z 0,08 - 22% wagowych enzymu lub mieszaniny enzymów, w przeliczeniu na zawartosc substancji suchej stosowanego pieparatu enzymatycznego, d) te mieszanine, dodajac wody i/lub wodnego roztworu enzymu lub mieszaniny enzymów, z uzyciem do 18,5% wagowych substancji pomocniczych ulatwiajacych granulowanie, doprowadza sie do calkowitej zawartosci wilgoci 20 - 50% wagowych, z wytworzeniem granulatu o wielkosci ziaren 50 - 800 µ m; e) tak otrzymany wilgotny granulat suszy sie do uzyskania calkowitej zawartosci wilgoci 3 - 12% wagowych i ewentualnie uwalnia sie go od podziania i nadziania przez przesiewanie PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest granulat enzymatyczny do granulatów paszowych i sposób wytwarzania tego granulatu enzymatycznego.

Stosowanie enzymów w paszach dla zwierząt umożliwia lepsze wykorzystanie substancji odżywczych zawartych w paszy, ponieważ dodatek enzymów ułatwia wykorzystanie składników nie w pełni lub z trudem trawionych przez zwierzęta. Dodatek enzymów do pasz dla zwierząt okazał się przy tym skutecznym środkiem, umożliwiającym uzyskanie paszy w postaci nietypowego i niedrogiego preparatu, zapewniającego optymalne wykorzystanie substancji odżywczych zawartych w paszy. Dzięki temu staje się możliwe stosowanie tanich surowców, takich jak zboża, fasola i inne nasiona, do wytwarzania w optymalny sposób wysokowartościowych składników paszowych, zwłaszcza nadających się także dla młodych zwierząt. Do stosowania w paszach dla zwierząt dostępna jest znaczna liczba enzymów wykazujących specjalne działanie enzymatyczne, polegające na rozkładzie składników paszy, takich np. jak glukany, skrobie, białka, polisacharydy pektynopodobne, kwasy fitynowe, galaktomannany, galaktoarabany, poligalaktourony, rafmoza, stachioza, hemiceluloza, celuloza, pentozany i inne składniki odżywcze. Pasze dla zwierząt oferowane są często w postaci granulatów, to znaczy substancji gruboziarnistych lub ziarnistych. Fachowcy zajmujący się paszą dla zwierząt mówią często o „pastylkach paszy” nawet wtedy, gdy cząstki granulatu nie są zaokrąglone zgodnie z właściwym sensem słowa „pastylka” (cząstka zaokrąglona). Enzymy mogą wchodzić w skład mieszanki wstępnej, mogą być dodawane jako jeden ze składników przy wytwarzaniu mieszanki właściwej, albo mogą być wprowadzane do cząstek granulatu składników wchodzących w skład takiej mieszanki. Granulowane produkty zawierające enzymy można bardzo łatwo mieszać ze składnikami paszy, o ile produkty te są oparte na typowych składnikach pasz, takich jak płatki pszenne lub sojowe. Ze stanu techniki znane są sposoby, zgodnie z którymi rozpuszczone enzymy natryskuje się na cząstki paszy w złożu fluidalnym, w warstwie ruchomej lub poddawanej mieszaniu, a następnie ewentualnie suszy się uzyskane cząstki. Wadą takich sposobów jest to, że często następuje niepożądane zakażenie paszy drobnoustrojami. Poza tym może być pożądane wprowadzenie enzymów bezpośrednio do cząstek granulatu paszowego dla zwierząt, dla osiągnięcia możliwie dokładnego i równomiernego zmieszania enzymu z cząstkami granulatu. Z tego względu przy wytwarzaniu takich granulatów paszowych miesza się potrzebne składniki paszy z preparatem enzymatycznym, następnie kondycjonuje się je parą wodną i przez wytłaczanie połączone z rozcinaniem wychodzących z wytłaczarki pasm wytwarza się granulat. Przy wytwarzaniu takich granulatów paszowych dla zwierząt enzymy narażone są jednak na działanie wysokiej temperatury i wysokiego ciśnienia, a także na działanie siły tarcia i sił ścinających. Wskutek tego początkowa aktywność enzymów często nie tylko ulega znacznemu pogorszeniu, lecz nawet całkowicie zanika.

185 296

Istniała zatem potrzeba opracowania sposobu formułowania enzymów paszowych, umożliwiającego wyeliminowanie wyżej omówionych wad oraz równomierne wprowadzanie enzymów do cząstek granulatu paszowego, bez znaczącej utraty ich aktywności, oraz dostarczenia odpowiedniego granulatu enzymatycznego.

Granulat enzymatyczny według wynalazku zawiera 0,08 - 22% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, enzymu lub mieszaniny enzymów, 55 - 96,92% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, ewentualnie łącznie do 18,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie, w przeliczeniu na substancje bezwodne, oraz 3 - 12% wagowych wilgoci, przy czym łączna ilość tych składników, czyli enzymu lub mieszaniny enzymów, mączki jako suchej substancji, wilgoci i ewentualnie substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie stanowi 100% wagowych. Jest to granulat o stabilnej aktywności.

Korzystnie granulat enzymatyczny zawiera 0,08 -11% wagowych, a zwłaszcza 1,9 - 7,8 % wagowych, enzymu lub mieszaniny enzymów.

Korzystnie granulat enzymatyczny jako enzym lub mieszaninę enzymów zawiera hydrolazę, korzystnie z grupy karbohydraz, proteaz, lipaz i esteraz, oksynitrylazę, tanazę, chitynazę, keratynazę lub oksydazę albo mieszaninę tych enzymów.

W szczególności granulat enzymatyczny zawiera karbohydrazy wybrane spośród β-glukanaz, celulaz, amylaz, pentozanaz, pektynaz, ksylanaz, arabanaz, hemicelulaz, galaktomanaz, poligalakturonaz, fitaz, glukoamylaz, a-galaktozydaz, pululanaz i Driselazy ^ft, jako oksydazę zawiera oksydazę glukozową lub peroksydazę, względnie jako enzym zawiera lizozym lub muramidazę.

Granulat enzymatyczny korzystnie zawiera 66 - 96,92% wagowych, a zwłaszcza 76 _- 94,6% wagowych, mączki organicznej.

Granulat enzymatyczny korzystnie zawiera mączkę organiczną ze zmielonych ziaren zbóż, owoców roślin motylkowych i/lub owoców roślin z rodziny Malvaceae.

Granulat enzymatyczny jako substancje pomocnicze ułatwiające granulowanie zawiera zgodne z enzymami i fizjologicznie dopuszczalne środki wiążące, wypełniacze i/lub rozpuszczalniki organiczne pochodzenia naturalnego, przy czym jako środek wiążący zawiera rozłożoną rozpuszczalną skrobię i/lub klej z pszenicy.

Granulat enzymatyczny korzystnie zawiera do 14,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie jako substancji bezwodnych, a zwłaszcza zawiera łącznie 0,5 - 5,4% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie.

Zawartość wilgoci w granulacie korzystnie wynosi 7 - 9% wagowych.

Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania granulatu enzymatycznego polega na tym, że

a) źródło mączki, takie jak ziarna zbóż, owoce roślin motylkowych i/lub owoce roślin z rodziny Malvaceae, poddaj e się obróbce suchą parą przegrzaną o temperaturze 100 -110°C, pod ciśnieniem normalnym do niewielkiego nadciśnienia 0,08 - 0,12 MPa, w ciągu do 1 godziny;

b) to źródło mączki po ochłodzeniu miele się z wytworzeniem mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%;

c) przygotowuje się mieszaninę przez zmieszanie 55 - 96,92% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, mączki organicznej z 0,08 - 22% wagowych enzymu lub mieszaniny enzymów, w przeliczeniu na zawartość substancji suchej stosowanego preparatu enzymatycznego;

d) tę mieszaninę, dodając wody i/lub wodnego roztworu enzymu lub mieszaniny enzymów, z użyciem do 18,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie, doprowadza się do całkowitej zawartości wilgoci 20 - 50% wagowych, z wytworzeniem granulatu o wielkości ziaren 50 - 800 pm;

e) tak otrzymany wilgotny granulat suszy się do uzyskania całkowitej zawartości wilgoci 3 - 12% wagowych i ewentuatnie uwalnia się go od podziania i nadzłamaprzea przesicwanle.

Korzystnie w eŁewie ty źródZu mączki m ide si ę op uaysa arna szopma znuz lerze 50 - S5O%, a zwłaszcza 70 - le0^O/o.

morzy-stnie w etapie c) lub d) stosuje się enzym lub mieszaninę enzymów w postaci proszku lsb wysoceo n^wozc.

185 296

Korzystnie w etapie d) mieszaninę doprowadza się do całkowitej zawartości wilgoci w wilgotnym granulacie do 25 - 40% wagowych, a zwłaszcza 25 - 35% wagowych.

Korzystnie w etapie d) wytwarza się granulat o wielkości ziaren w zakresie 100 - 800 pm, a zwłaszcza 100 - 500 pm.

Granulat, nieklejący się i mający pożądaną ziarnistość, wytwarza się w mieszarce szybkoobrotowej przez intensywne mieszanie, po czym tak wytworzony wilgotny granulat suszy się i jeśli jest to pożądane uwalnia się go przez przesiewanie od podziarna i/lub nadziarna. Określenie „nieklejący się” oznacza tutaj, że wilgotny granulat nie przyczepia się do urządzeń mieszających lub do ścianek mieszarki.

Korzystne granulaty enzymatyczne według wynalazku zawierają 0,08 - 11% wagowych (w przeliczeniu na substancję suchą) enzymu lub mieszaniny enzymów, 66 - 96,92% wagowych (w przeliczeniu na substancję suchą bez wilgoci) mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, przy czym mączkę tę uzyskuje się przez zmielenie źródła mączki, poddanego obróbce suchą parą przegrzaną, ewentualnie łącznie do 14,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie (w przeliczeniu na substancje bezwodne) oraz 3 - 12% wagowych wilgoci, przy czym łączna ilość tych składników, czyli enzymu lub mieszaniny enzymów, mączki jako substancji suchej, wilgoci i ewentualnie substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie stanowi 100% wagowych.

Szczególnie korzystne granulaty enzymatyczne według wynalazku zawierają 1,9 - 7,8% wagowych (w przeliczeniu na substancję suchą), enzymu lub mieszaniny enzymów, 76 - 94,6% wagowych (w przeliczeniu na substancję suchą) mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, przy czym mączkę tę uzyskuje jak podano powyżej, łącznie 0,5 - 5,4% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie (w przeliczeniu na substancje bezwodne) oraz 3 - 12% wagowych wilgoci, przy czym łączna ilość tych składników, czyli enzymu lub mieszaniny enzymów, mączki jako substancji suchej, wilgoci i substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie stanowi 100% wagowych.

W korzystnym sposobie według wynalazku do wytwarzania wilgotnego granulatu stosuje się 0,01 - 10 części wagowych, korzystnie 2 - 7 części wagowych, enzymu lub mieszaniny enzymów, 90 - 99,99 części wagowych, korzystnie 93 - 98 części wagowych mączki organicznej, ewentualnie łącznie do 15 części wagowych, korzystnie 0,5 - 5 części wagowych, substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie oraz obliczoną ilość wody, wystarczającą do osiągnięcia zawartości wilgoci w wilgotnym granulacie wynoszącej 25 - 40% wagowych, korzystnie 25 - 35% wagowych.

Zgodnie z wynalazkiem stosuje się mączki organiczne (czyli mączki z podstawowego surowca organicznego) określonego typu. Określenie „mączka organiczna” obejmuje wszelkie mniej lub bardziej rozdrobnione, sproszkowane i drobnoziarniste produkty, uzyskane przez rozdrobnienie (mielenie) stałych materiałów organicznych pochodzenia naturalnego (źródła mączki). Korzystnie stosuje się mączkę organiczną, uzyskiwaną przez mielenie ziaren zbóż, owoców roślin motylkowych i/lub nasion roślin z rodziny Malvaceae (np. nasion bawełny). Korzystnymi zbożowymi źródłami mączki stosowanymi zgodnie z wynalazkiem są zwłaszcza pszenica lub żyto, a także jęczmień, owies, ryż i kukurydza oraz proso. Chociaż gryka nie jest zaliczana do zbóż (rośliny rdestowate), tego rodzaju nasiona można również stosować jako źródło mączki stosowane zgodnie z wynalazkiem. Dotyczy to zwłaszcza granulatów paszowych dla ptactwa, jednak ze względu na zawartość fotouczulającej fagopiryny, przy wytwarzaniu granulatów przeznaczonych dla bydła wymagana jest ostrożność, o ile zamierzone jest spasanie bydła przeważnie biało owłosionego. W innej korzystnej odmianie wynalazku źródłem mączki są nasiona roślin motylkowych. Pod określeniem rośliny motylkowe rozumie się tutaj należące do owocujących warzyw roślinne produkty jadalne (rośliny strączkowe). Jako źródła mączki stosowane zgodnie z wynalazkiem nadają się owoce roślin motylkowych, takich jak: Pisum (groch), Cajamus (nikła indyjska), Cicer (groch włoski), Lens (soczewica), Phaseolus (fasola), Vigna (garbipłat), Dolchius (wspięga), Cassavalia (fasola tyczkowa), Vicia (wyka), peluszka, Arachis (orzeszki ziemne), łubiny, lucerna, soja oraz fasola półksiężycowata i ewentualnie inne owoce roślin strączkowych, i owoce Malvaceae (np. z gatunku Gossipium, bawełna). Korzystnie stosuje się soję.

185 296

Spośród zawierających olej owoców wymienionych wyżej rodzajów, do otrzymywania mączki zgodnie z wynalazkiem można stosować zarówno owoce odolejone, częściowo odolejone, jak i zawierające olej. Korzystne są owoce częściowo odolejone, zwłaszcza częściowo odolejone owoce roślin motylkowych, np. częściowo odolejona soja.

Mączki stosowane zgodnie z wynalazkiem, w zależności od stosowanego procesu mielenia i uzyskiwanego przy tym stopnia zmielenia, są drobnym proszkiem o zabarwieniu żółtobiałym do szarociemnego (mączka jasna lub ciemna), albo ewentualnie bardziej lub mniej ziarnistym (śruta, grysik, drobny grysik) lub biało-żółtawobrązowym produktem. Mączki organiczne stosowane zgodnie z wynalazkiem wykazują zwykle wilgotność do około 15% wagowych (np. zawartość wilgoci 7 - 15% wagowych), którą należy uwzględnić przy obliczaniu procentowej zawartości wilgoci w wilgotnym granulacie według wynalazku, wytwarzanym w mieszarkach szybkoobrotowych. Zazwyczaj stosuje się takie mączki zbożowe, których wilgotność wynosi około 10 - 15% wagowych, zwłaszcza 13 - 15% wagowych. Mączka z owoców roślin motylkowych lub z owoców roślin z rodziny Malvaceae wykazuje zazwyczaj wilgotność około 9 +/- 2% wagowych.

Dalszymi ważnymi kryteriami charakteryzującymi stosowane mączki według wynalazku są stopień zmielenia i tak zwany typ mączki. Kryteria te związane są ze sobą w ten sposób, że ze wzrostem stopnia zmielenia rośnie również liczba charakteryzująca typ mączki (to znaczy stopień rozdrobnienia lub jej miałkość). Stopień zmielenia odpowiada wagowej ilości uzyskanej mączki w odniesieniu do 100 części wagowych stosowanego materiału poddawanego mieleniu (czyli stosowanych zgodnie z wynalazkiem zbóż lub owoców roślin motylkowych). Jest to więc wydajność uzyskiwania mączki wyrażona w procentach. Przy mieleniu mączki gromadzi się najpierw przede wszystkim czysta, najlepsza mączka, np. z wnętrza nasion zbożowych, a przy dalszym mieleniu, także przy np. rosnącym stopniu zmielenia, rośnie udział zawartości włókna surowego i łusek, przy czym udział skrobi staje się mniejszy. Stopień zmielenia znajduje odzwierciedlenie w tak zwanym typie mączki, który w postaci danej liczbowej stosuje się do klasyfikacji mączki, zwłaszcza uzyskiwanej w wyniku mielenia zbóż, w oparciu o zawartość popiołu (tak zwana skala popiołowa). Typ mączki lub liczba oznaczająca typ mączki wskazuje przy tym na ilość popiołu (substancji mineralnych) w miligramach, pozostającą przy spaleniu 100 g suchej mąki. Na przykładzie mąki zbożowej można wyjaśnić pojęcie liczby oznaczającej typ w sposób następujący: im wyższa liczba, tym ciemniejsza jest mąka i tym wyższy jest stopień zmielenia, ponieważ jądra ziaren zboża zawierają tylko około 0,4% wagowych popiołu, natomiast łuski w zaokrągleniu około 5% wagowych. Mąka pszenna typu 405 zawiera np. przeciętnie 0,405% wagowych popiołu. Przy niższym stopniu zmielenia mąka zbożowa składa się przeważnie z rozdrobnionych cząstek mąki, to znaczy ze składnika skrobiowego ziaren zboża. Przy wyższym stopniu zmielenia mąka zbożowa zawiera także rozdrobnioną, zawierającą białko warstwę aleuronową ziaren zboża, a w przypadku gry-siku także składniki zarodków zawierających białko i tłuszcze, jak również łuski nasion zawierające surowe włókno i popiół.

Stopień zmielenia mączek stosowanych zgodnie z wynalazkiem wynosi 30 - 100%. Stopień zmielenia 30% odpowiada najlepszej mączce, stopień zmielenia 100% odpowiada mączce pełnoziamistej. Korzystnie stopień zmielenia mączki wynosi 50 -100%, korzystnie 70 - 100%.

Mączki stosowane zgodnie z wynalazkiem odznaczają się tym, że są otrzymywane ze źródła mączki, które przed zmieleniem poddaje się obróbce suchą parą przegrzaną o temperaturze 100 - 110°C, pod ciśnieniem normalnym do niewielkiego nadciśnienia 0,08 - 0,12 MPa, przy czym czas trwania obróbki (czas przebywania w opisanym poniżej urządzeniu do obróbki parą przegrzaną) wynosi do około 1 godziny. Sucha para przegrzana, jest przegrzaną i nienasyconą parą wodną wytwarzaną w znany sposób przez przegrzanie i oddzielenie ewentualnego kondensatu wody albo przez rozprężenie pary wodnej o wysokim ciśnieniu. Obróbkę parą przegrzaną źródła mączki, z którego wytwarza się mączkę, można prowadzić np. w rozszerzającym się w dół stożkowym zbiorniku, wyposażonym w jedną lub większą liczbę pierścieniowych dysz lub lanc, służących do wprowadzania suchej pary przegrzanej. Przy ciągłej eksploatacji zbiornik można zasilać źródłem mączki np. za pomocą przenośnika ślimakowego i opróżniać za pomocą ogrzewanego przenośnika ślimakowego. Źródło mączki po obróbce parą przegrzaną następnie

185 296 kondycjonuje się do stałej zawartości wody najwyżej 15% wagowych, np. w dołączonej suszarce fluidyzacyjnej, po czym w następnej suszarce fluidyzacyjnej chłodzi się dla następującego po tym mielenia. Poddane obróbce i ochłodzone źródło mączki doprowadza się w sposób ciągły do maszyny mielącej i miele do uzyskania takiego rozkładu wielkości ziaren, że główna część ma uziamienie w zakresie 500 - 50 jam. Korzystnie, w zmielonej mączce udział cząstek o wielkości ziaren mniejszej niż 50 pm nie przewyższa 35% wagowych, a udział cząstek o wielkości ziaren 300 - 500 pm nie przewyższa 10% wagowych. W przypadku korzystnego rozkładu wielkości ziaren, udział cząstek > 300 pm wynosi najwyżej 5% wagowych, udział cząstek w zakresie 300 - 50 pm wynosi 65 - 80% wagowych, a udział cząstek poniżej 50 pm wynosi najwyżej 30% wagowych.

Mieszanie i granulowanie składników w sposobie według wynalazku można prowadzić w mieszarce szybkoobrotowej pracującej okresowo, np. typu mieszarki lemieszowej, albo w mieszarce szybkoobrotowej pracującej w sposób ciągły, np. typu Schugi Flexomix (produkcji firmy Schugi Process Engineers w Lelystadt, Holandia). W urządzeniu tym otrzymuje się nieklejący się wilgotny granulat, do którego w zależności od ilości doprowadzanych głównych stałych składników tak dozuje się w sposób ciągły wodę, ewentualnie w postaci roztworu zawierającego enzym lub ewentualnie z dodatkiem środka pomocniczego ułatwiającego granulowanie, że zawartość wilgoci w wilgotnym granulacie (czyli przed suszeniem) przy wyjściu z mieszarki wynosi 20 - 50% wagowych, korzystnie 25 - 40% wagowych, a zwłaszcza 25 - 35%. wagowych. W sposobie według wynalazku wytwarza się wilgotny granulat o wielkości ziaren w zakresie 50 - 800 pm, korzystnie 100 - 800 pm, a zwłaszcza 100 - 500 pm. Czas mieszania w mieszarce szybkoobrotowej, czyli w przypadku procesu ciągłego średni czas przebywania w mieszarce, wynosi w sposobie według wynalazku zazwyczaj maksymalnie 15 minut. Fachowiec może ten czas dostosować do pożądanych właściwości wilgotnego granulatu (np. niekleistość, wielkość ziaren), względnie do stosowanej mieszarki. W przypadku granulowania okazał się wystarczający korzystny czas mieszania lub przebywania w mieszarce wynoszący 2-10 minut, a zwłaszcza 3-8 minut. Przy pracy ciągłej wystarczający jest również znacznie krótszy średni czas przebywania w mieszarce. Tak więc przy pracy ciągłej z użyciem mieszarki szybkoobrotowej typu Schugi Flexomix, w zależności od wielkości urządzenia i od przepływu masy, wystarczający jest średni czas przebywania w zakresie tylko rzędu sekund, np. do 30 sekund, a zwłaszcza 1-10 sekund. Po zakończeniu granulowania wilgotny granulat poddaje się znanemu, nie niszczącemu enzymów suszeniu, np. w suszarce fluidyzacyjnej, w wyniku czego otrzymuje się granulat o pożądanej wilgotności, zwłaszcza o wilgotności 3 - 12% wagowych, korzystnie 7 - 9% wagowych. Po wysuszeniu granulat enzymatyczny można jeszcze znanym sposobem powlec lakierem lub inną powłoczką. Powłoczka lub lakier może zawierać inny enzym albo służyć do zabarwienia granulatu, albo powodować opóźnianie uwalniania enzymu lub mieszaniny enzymów, np. zależne od pH uwalnianie w różnych obszarach układu żołądkowo-jelitowego. Lakier lub powłoczkę można nanosić zarówno w procesie ciągłym, jak i okresowym.

Zgodnie z wynalazkiem można stosować wszelkie enzymy, wywierające korzystny wpływ na stopień wykorzystania czyli strawienia składników odżywczych w paszach dla zwierząt. Enzym może być wyodrębnionym czystym enzymem (to znaczy bez aktywności ubocznej), albo mieszaniną enzymów. Mieszanina enzymów może składać się z czystych enzymów nie wykazujących aktywności ubocznej, albo można ją otrzymać w postaci nagromadzonej mieszaniny enzymów, uwarunkowanej procesem otrzymywania enzymów z użyciem mikroorganizmów. Taka uzależniona od rodzaju mikroorganizmów uzyskana mieszanina enzymów zawiera zazwyczaj obok głównego enzymu także enzymy towarzyszące (aktywność uboczna), które na ogół wykazują korzystne działanie synergiczne. Enzym lub mieszaninę enzymów może zatem ogólnie stanowić hydrolaza, korzystnie z grupy karbohydraz, proteaz, lipaz i esteraz, oksynitrylaza, tanaza, chitynaza, keratynaza lub oksydaza albo mieszanina tych enzymów. Karbohydrazy stosowane w sposobie według wynalazku są np. wybrane spośród β-glukanaz, celulaz, amylaz, pentozanaz (np. endopentozanaz), pektynaz i ksylanaz. Zgodnie z wynalazkiem można stosować także inne enzymy do pasz, np. arabanazy, hemicelulazy, galaktomanazy, poligalakturonazy, fitazy, glukoamylazy, β-galaktozydazy, pululanazy, Driselazę^R oraz inne, jak lizozym lub

185 296 muramidazy. Jeśli stosuje się oksydazy, mogą to być oksydazy glukozowe lub peroksydazy. Udział (ilość) wprowadzanego enzymu zależy przy tym od indywidualnej specyficznej aktywności enzymatycznej i pożądanej aktywności gotowego granulatu enzymatycznego. Przykładowo, pentozanaza zazwyczaj odznacza się dużą aktywnością specyficzną i już w ilości 0,01 - 0,1 części wagowej może zapewnić wystarczającą aktywność enzymatyczną w gotowym granulacie enzymatycznym. Do wytwarzania enzymów lub mieszaniny enzymów wykorzystuje się zwykle bakterie, szczególnie z rodzaju Pseudomonas lub Bacillus, albo grzyby, szczególnie z rodzaju Aspergillus, Trichoderma, Rhizopus, Penicillium i Irpex. Jeśli jest to pożądane, możliwe jest także klonowanie i ekspresja strukturalnego genu enzymu w odpowiednim szczepie mikroorganizmów. Do tego celu nadaje się każdy mikroorganizm, który plazmidowe (episomowo) lub genomowo (chromosomowe) przejmuje klonowany DNA dla enzymu i może spełniać odpowiednie funkcje.

Enzymy lub mieszaniny enzymów stosowane zgodnie z wynalazkiem mogą mieć postać proszku lub wodnego roztworu. Korzystnymi enzymami lub mieszaninami enzymów są preparaty enzymatyczne zwykle otrzymywane w przemysłowym procesie produkcji. Takie preparaty enzymatyczne zazwyczaj zawierają nie tylko pojedyncze enzymy lub mieszaninę enzymów, lecz także małe ilości innych substancji towarzyszących, w zależności od warunków wytwarzania. Przykładami takich substancji towarzyszących są np. sole dodawane w celu wytrącenia enzymów z roztworu macierzystego, takie jak sole otrzymywane po wydzieleniu biomasy z brzeczki fermentacyjnej oraz sole, które przy wytrącaniu osadu enzymu mogą być częściowo współstrącane. Enzymy lub mieszaniny enzymów mogą ponadto zawierać znane stabilizatory enzymów i znane środki konserwujące, jako dodatkowe substancje towarzyszące. Przykładami takich substancji towarzyszących są alkohole, glikole, etery glikoli, takie jak 1-metoksy-2-propanol, izopropanol, eter butylowy glikolu dietylenowego, benzoesan sodu, sole wapnia, glukoza, paraben, sól potasowa lub sodowa kwasu sorbowego i sól kuchenna. Jeśli stosuje się wodne roztwory enzymów lub mieszaniny enzymów, to można je przygotowywać poprzez rozpuszczenie enzymów lub mieszaniny enzymów w postaci proszku, względnie w innym wariancie można stosować bezpośrednio roztwory macierzyste, uzyskiwane po wydzieleniu biomasy z roztworu fermentacyjnego, ewentualnie po zatężeniu lub rozcieńczeniu. Również takie roztwory wodne enzymów lub mieszaniny enzymów zazwyczaj zawierają niewielką ilość substancji towarzyszących, w zależności od sposobu wytwarzania. Mieszaniny enzymów można otrzymać bezpośrednio w procesie fermentacji, przy czym wówczas enzymy są ze sobą zmieszane w naturalnym stosunku, zwykle w zależności od rodzaju stosowanych mikroorganizmów wytwarzających enzymy. Mieszaninę enzymów można również wytwarzać poprzez zwykłe zmieszanie dostępnych w handlu pojedynczych enzymów.

W sposobie według wynalazku jako środki pomocnicze ułatwiające granulowanie można stosować zgodne z enzymami i fizjologicznie dopuszczalne środki wiążące, wypełniacze i/lub rozpuszczalniki organiczne. Korzystnymi środkami wiążącymi są zwłaszcza rozłożona rozpuszczalna skrobia i/lub klej z pszenicy.

W szczególnej odmianie wynalazku wstępnie zmieszane sproszkowane i wstępnie zmieszane składniki granulatu enzymatycznego („wstępne mieszanie”) doprowadza się okresowo lub w sposób ciągły do szybkoobrotowej mieszarki i dla ustalenia wilgotności również okresowo lub w sposób ciągły dozuje się odpowiednią ilość wody lub wodnego roztworu, ewentualnie z rozpuszczonymi w nim środkami pomocniczymi ułatwiającymi granulowanie (np. środkiem wiążącym) i/lub z rozpuszczonym w nim enzymem lub mieszaniną enzymów, a następnie w trakcie intensywnego mieszania wytwarza się wilgotny granulat enzymatyczny, który odbiera się lub odprowadza w sposób ciągły, po wyżej podanym czasie przebywania w mieszarce szybkoobrotowej.

Sposobem według wynalazku otrzymuje się korzystne granulaty enzymatyczne o stabilnej aktywności, przeznaczone do wprowadzania do cząstek granulatu paszowego dla zwierząt. Otrzymany w ten sposób granulat enzymatyczny według wynalazku wykazuje różne zalety, pod względem możliwości dalszej przeróbki, to znaczy pod względem wprowadzania go do cząstek granulatu paszowego dla zwierząt. Po pierwsze, granulat enzymatyczny według wynalazku wykazuje nadzwyczajną stabilność termiczną, stabilność ciśnieniową oraz odporność

185 296

Dla procesu granulacji okazało się korzystne, jeśli udział części drobnoziarnistej (<50 pm) w stosowanej mączce jest możliwie niewielki (np. poniżej 30% wagowych).

Stosowana w procesie granulacji wyjściowa mieszanina preparatu enzymaty_cznego i _mą_czki _w postaci pros zku składała się z 95 części wajjowych razowej mąki pssz.cnnej jako nośnika: i z 5 części wagowych konc entratu krzymatycznago w postaci j)ro_szku. Mit^zuninę _wyjściową w postaci proszku poddano aglomcrapji, spryskując ją wodnym roztw_orem _zawi_er_aj<^j _cym 4% wf^gowypł! rązpusączonsJ zmodyfikowanej skrobi. Inne pjaykład_Ow^r warana procesu prae^astaw^sąną tabeli I, natomiast wła^iwości granulatów enzymatycznych onrcyma· nych sposobem według wynalazku, praeznaczmnych do w^rząwaⁿzawia do granulatów pas^ wych dla awierz^ns, przedstawiono w tebeli II.

Przy minimalnym ubytku woagi (< 3% wagowych), wytworzono granulaty cn_aam_aty_careo doskonałej jadrości mikrobrolągrcznęi, zgodne ze specyfikaają pod wzglę^dem ro akładu wi_elk_ości ziaren i aktywności oraz o baedaą dąbaej tcchnąlogiczfej charakterystyce granulowania.

Tabela I

Warunki procesu wytwarzania granulatu enaamatycznegą według wynalazku

	Granulat zawierający aentozanaaą	Granulat zawierający celulazę
Przepływ masy (kg/h)	Wilgoć (% wag.)	Przepływ masy (kg/h)	Wilgoć (% wag.)
Waga taśmowa przed mieszarką Schugi	550	13,1	550	13,1
4% roztwór skrobi	125	96,0	115	96,0
Wyjście z mieszarki	675	29,1	665	26,3
Zawracane podziam' (suszarka fluidyzacyjna)	118	11,6	92	10,6
Produkt końcowy	403	7,9	443	7,6
Wydajność wagowa (skorygowana z uwzględnieniem wilgotności)	98% wag.	97% wag.
Temperatura produktu w suszarce fluidyzacyjnej
Segment 1	50°C	52°C
Segment 2	48°C	50°C
Segment 3	53°C	52°C
Segment 4	55°C	56°C
Liczba obrotów FleKomiKu	3378	3484 rpm%

^-pm = obrotów na minutą

Tabela II

Właściwości granulatów enaymatacanach według wynalazku

	Granulat zawierający pcntozarazą	Granulat zawierający celulazę
1	2	3
Aktywność	3160 EPU/g¹	1264 CU/g²
Gęstość nasypowa	532 g/l	500 g/l

185 296 na działanie tarcia. Dzięki temu można wprowadzać granulat enzymatyczny do cząstek granulatu paszowego w zwykłym procesie wytwarzania ciętych na granulat pasm na drodze wytłaczania ciśnieniowego, bez znaczącej utraty aktywności w trakcie etapu kondycjonowania (działania parą przegrzaną poprzez dyszę) i następującego po tym wytłaczania (narażenie na ciśnienie i tarcie). Dzięki granulatowi enzymatycznemu według wynalazku udostępniono enzymy, które wytrzymują duże obciążenia w trakcie kondycjonowania i wytłaczania, przy wytwarzaniu granulatu paszowego dla zwierząt. Granulat enzymatyczny według wynalazku stosuje się do wytwarzania granulatu paszowego dla zwierząt, zwłaszcza do wytwarzania takiego granulatu paszowego dla zwierząt, w którym enzym jest rozprowadzony możliwie równomiernie i jest chroniony przed utratą aktywności w cząstkach granulatu paszowego dla zwierząt (to znaczy paszy w postaci tak zwanych pastylek) podczas procesu wytłaczania.

Oprócz dobrej wytrzymałości na obciążenia przy wytwarzaniu granulatu paszowego dla zwierząt (stabilność termiczna i ciśnieniowa i odporność na tarcie) granulat enzymatyczny według wynalazku wykazuje szereg dalszych korzystnych właściwości. Tak więc granulat enzymatyczny według wynalazku wykazuje doskonalą trwałość podczas przechowywania i ewentualnie pomijalną, nadzwyczaj niewielką zawartość drobnoustrojów. Jest on sypki, dobrze zwilżalny i można go łatwo dozować. Poza tym nie wykazuje skłonności do spiekania, według testów stosowanych zazwyczaj w przemyśle paszowym. Biorąc pod uwagę testy do określania pylistości zwykle stosowane w przemyśle paszowym, nie stwiedzono również żadnego tworzenia się pyłów'. Granulat enzymatyczny według wynalazku odznacza się korzystną wielkością ziaren, co zapewnia szczególnie dobrą mieszalność ze składnikami tworzącymi granulaty paszowe dla zwierząt i dobre rozprowadzanie w tych składnikach, przy czym cząstki granulatu enzymatycznego według wynalazku nie wykazują żadnej skłonności do wydzielania się z mieszaniny, a zatem mogą być dobrze wymieszane w procesie wytłaczania ze składnikami paszy dla zwierząt i są dobrze rozprowadzone (zdyspergowane) w granulacie paszowym dla zwierząt.

Wynalazek ilustrują poniższe przykłady.

Przykład 1

Otrzymywanie mączki (obróbka parą przegrzaną i mielenie)

Obróbkę parą przegrzaną źródeł mączki (całych ziaren zbóż lub owoców roślin motylkowych) prowadzono w urządzeniu do sterylizacji o następującej budowie:

- ogrzewany parą ślimak do wstępnego ogrzewania, temperatura około 40 - 50°C;

- izolowane cieplnie i pracujące w sposób ciągły urządzenie do naparowywania (pionowo ustawiony stożkowy cylinder o wysokości 5 m, średnicy na górze około 40 cm, średnicy na dole około 60 cm; temperatura około 100 - 110°C);

- trzy pierścieniowe dysze parowe w górnym obszarze urządzenia do naparowywania, a w dolnym obszarze trzy pionowo umieszczone lance parowe;

- ogrzewany parą ślimak wyładowczy;

- dołączona suszarka fluidyzacyjna i połączona z nią chłodnica fluidyzacyjna.

Ziarna zbóż lub nasiona roślin motylkowych doprowadzano w sposób ciągły do stożkowego urządzenia do obróbki parą, za pomocą ogrzewanego parą ślimaka do wstępnego ogrzewania. Urządzenie to zasilano suchą parą przegrzaną przez trzy pierścieniowe dysze i trzy lance parowe (nadciśnienie zmniejszono z 0,8 MPa do 0,08 MPa). Temperatura materiału w urządzeniu do obróbki parą wynosiła około 100°C, a czas przebywania w urządzeniu wynosił około 40 minut. Poddane obróbce ziarna zbóż lub nasiona roślin motylkowych odprowadzano za pomocą ogrzewanego parą ślimaka, który transportował poddany obróbce materiał do suszarki fluidyzacyjnej, w celu usunięcia pary i ewentualnie powstałego w trakcie obróbki kondensatu. Po ochłodzeniu w dołączonej chłodnicy fluidyzacyjnej, poddane obróbce ziarna zbóż lub nasiona roślin motylkowych poddawano mieleniu w znany sposób, aż do uzyskania pożądanego stopnia zmielenia.

Mączka otrzymana po obróbce parą przegrzaną wykazywała następujące przeciętne właściwości:

wilgotność około 10 - 15% wagowych (+1-2% wagowych); całkowita liczba drobnoustrojów poniżej 100/g;

g próbka nie zawierała E. Coli, Salmonella, Pseudomas aeruginosa. Nie stwierdzono również obecności drożdży i pleśni.

185 296

Mączka poddana obróbce parą przegrzaną zgodnie ze sposobem według wynalazku wykazała zatem doskonałą czystość mikrobiologiczną. Taka wysoka czystość mikrobiologiczna była utrzymana także przy dużym stopniu zmielenia (dużym udziale łusek w mączce). Mączka poddana obróbce sposobem według wynalazku nadaje się doskonale do późniejszego granulowania enzymów do pasz dla zwierząt w łagodnych warunkach, zwłaszcza bez termicznej obróbki lub termicznego zmniejszania liczby drobnoustrojów.

Przykład 2

Wytwarzanie granulatów enzymatycznych według wynalazku

Granulaty enzymatyczne według wynalazku przeznaczone do wprowadzania do granulatów paszowych wytworzono z preparatów enzymatycznych i mączki zbożowej i/lub mączki z roślin motylkowych otrzymanej w sposób opisany w przykładzie 1, przez aglomerację mieszaniny wyjściowej w postaci proszku, z dodatkiem cieczy do granulowania. Mieszaninę wyjściową w postaci proszku, składającą się z preparatu enzymatycznego i mączki zbożowej lub mączki z roślin motylkowych intensywnie wymieszano w pracującej w systemie ciągłym szybkoobrotowej mieszarce/aglomeratorze typu Flexomix (firmy Schugi), przy wtryskiwaniu cieczy do granulowania, a następnie powstały granulat wysuszono w pracującej w sposób ciągły suszarce fluidyzacyjnej. Podziarno (< 100 pm) wydmuchano z suszarki fluidyzacyjnej (wianie), nadziarno (> 800 pm) odsiano i zmielono. Wybrakowane ziarno całkowicie zawracano do procesu granulowania.

Jako preparat enzymatyczny stosowano dostępne w handlu preparaty pentozanazy i celulazy. Oba preparaty enzymatyczne są tak zwanymi koncentratami enzymatycznymi w proszku.

Enzym%	Preparat pentozanazy/ aktywność %%	Preparat celulozy/ aktywność* %
Pentozanaza	1 030 000 EU/g (aktywność przewodnia)	160 000 EU/g
β-Glukanaza	350 EU/g	720 EU/g
a-Amylaza	8 800 EU/g	107 000 EU/g
Galaktomannaza	4 300 EU/g	13 300 EU/g
Celulaza	16 000 EU/g	30 900 EU/g (aktywność przewodnia)

* = „naturalne” to znaczy główny enzym i enzymy towarzyszące pochodzące z procesu ich wytwarzania **= jednostki aktywności enzymatycznej, według ustalonych standardowych metod oznaczania

Jako mączkę w przykładzie tym stosowano razową mąkę pszenną o stopniu zmielenia 100%. Specyfikację rozkładu wielkości ziarna (pomiar zużyciem sita z przepływem powietrza, typu Alpine A 200 LS) podano poniżej (wartości średnie).

Zakres wielkości ziaren	Udział w % wag. (specyfikacja)
> 300 pm	około 4
< 300 do > 250 pm	około 10
< 250 do > 200 pm	około 10
< 200 do > 150 pm	około 15
< 150 do > 100 pm	około 15
< 100 do >50 pm	około 20
< 50 pm	około 26

185 296

c.d. tabeli II

1	2	3
Liczba pyłków	0*	0*
Wskaźnik płynności	28*	56*
Test zbrylania	0*	0*
Wielkość ziaren produktu końcowego
> 800 pm (nadziarno)
> 500 - 800 pm	0%	0%
> 250 - 500 pm	26%	21%
100 - 250 pm	52%	57%
< 100 pm (podziarno)	21%	22%
	0,2%	0,1%
Liczba drobuustrojów w produkcie końcowym
Łącznie	2000/g	1700/g
Szczepy pałeczek okrężnicy	< 30/g	< 30/g
E. coli	neg. w 25 g	neg. w 25 g
Salmonella	neg. w 25 g	neg. w 25 g
Pseudomonas aeruginosa	neg. w 25 g	neg. w 25 g
Drożdże	< 200/g	< 200/g
Pleśń	< 200/g	< 200/g

* Kryteria pod wzglądem technologicznej charakterystyki granulowania (pomiar metodami standardowymi): Liczba pyłowa 0-2: Wskaźnik sypkości > 10: Test zbrylania < 5:

bezpyłowy sypki małe zbrylanie

1) EPU = aktywność powodująca zmianę płynności (odwrotność lepkości dynamicznej) o 1, w ciągu 1 minuty w określonym roztworze dekstranu z łusek owsa.

2) CU = aktywność powodująca zmianę płynności o 1, w ciągu 5 minut w substracie - karboksymetylocelulozie.

Przykład 3

Wprowadzanie granulatu enzymatycznego do cząstek granulatu paszowego dla zwierząt (pastylki paszy)

Granulaty enzymatyczne według wynalazku wytworzone w przykładzie 2 zmieszano w urządzeniu do granulowania (urządzeniu do pastylkowania) z wstępną mieszanką paszową, wytworzoną mieszaninę poddano kondycjonowaniu, a następnie granulowaniu (pastylkowaniu) w procesie wytłaczania.

Typowe urządzenie stosowane do granulowania mieszaniny paszowej obejmowało mieszarkę wstępną do mieszania stałych składników paszy, zbiomik dozujący, urządzenie do krótkotrwałego kondycjonowania z użyciem około 3% pary nasyconej (temperatura produktu 60 - 70°C), prasę do granulowania (temperatura produktu 65 - 80°C) i sito ochładzające.

Skład wstępnych mieszanek paszowych, do których wprowadza się granulaty enzymatyczne według wynalazku (z pentozanazą lub celulazą), podano w tabeli III. Dane pomiarowe i analityczne uzyskane w próbach pastylkowania z użyciem określonej wstępnej mieszanki paszowej i granulatu według wynalazku przedstawiono w tabeli IV. Przy podanym profilu temperatury, z maksimum przy 73°C w przypadku granulatu pentozanazowego i 81°C w przypadku granulatu celulazowego, stwierdzono wysoką aktywność po procesie granulowania,

185 296 z m(acowicid 91% lub 94% wyjściowej aktywności dcgomatydzndr. Przy stosowaniu enzymów zgodnie ze stanem techniki nie uzyskuje się tak wysokiej aktywności (patrz wyniki prób pozównawdgydh dla preparatów dnzymztydgnydh według stanu techniki w tabeli IV).

Tabela III

Mieszanki paszowe przeznaczone do prób granulowania z użyciem granulatów engymztydznodh według wonztazkz

Składniki paszy	Granulat paszowy zzw(drarądo
eentogznzgd	ce^azę
Pszenica	37,1% wag.	24,8% wag.
Jęczmień	-	33,6% wag.
Kukurydza	18,9% wag.	-
Śruta sojowa	14,5% wag.	13,4% wag.
Groch	12,6% wag.	13,2% wag.
Mączka dla zwierząt 55	8,4% wag.	9,1% wag.
Tłuszcz gwiergdcy	3,2% wag.	-
Fasola	3,1% wag.	3,5% wag.
Mączka kostna	2,2% wag.	2,4% wag.

Zawarte substancje	Granulat paszowy zzw(erzrądy
pentazznagd	detutzzd
Wilgotność	11,4% wag.	11,8% wag.
Tłuszcz surowy	5,5% wag.	2,9% wag.
Włókno surowe	3,7% wag.	5,8% wag.
Białko surowe	19,8% wag.	21,2% wag.
Skrobia surowa	41,4% wag.	37,8% wag.
Popiół	6,6% wag.	6,0% wag.

Właściwości fizyczne	Granulat paszowy zzwiezzrądo
eentozznzzd	cetulzzd
Gęstość	1,34 g/cm³	13 8 g/cm3
Gęstość nasypowa	0,69 g/cm3	0,64 g/cm³
Gęstość materiału utrzęsionego	0,74 g/cm3	0,60 g/cm3
Kąt wstrząsania	39,0°	42,0°
Wielkość cząstek Χ₅0	0,71 mm	0,58 mm

185 296

Tabela IV. Dane pomiarowe i analityczne uzyskane w testach pastylkowania z użyciem pentozanazy •H

Ή fc

-fc υ

o

P £

c

P co σ>

fc rM

Ό

O

Ό

N fc <D *cd fc

N

I-1

OJ fc >1

Cr fc rM

Ό ω

O

Cn ω

fc

N υ

>7

P £

M fc

I) fc P 03 i—I fc fc

M

CP •H υ

P

CO

O α

ywność ględna	o^x
52 <	N £
HD		* 00
'CO
O		□
Aktyw		EP
HD o		00
jąp		fc £
i?		o^x
H		u o
HD	fc
HZ)
O	c
	Ό 4>
52 <	wzgl	o''
Ό
'CO		*
O		oo
<		EPU/k
Ό		00
J30		fc Ź
§		£
H		o o

ro fcC?\ >>

&

fc c

fc

Ui o

O rfc· fi o

en

C' o

iz>

oo fc· fc•fc^ iz?

oo clo

CN <z?

cci

O

O\

CN

LO

N

O fc <υ

CM

G fc fc·^ fc-

U~)

LO

O <5

J3 •fc· ι/Ί ci

ΠΊ r·* >. N 03 I—I fc <—ł Φ υ p fc i—I

-£

N fc =5 <D fc ε .2,^ o

JS¹ <z> T3 qj § £ § Ίυ fcś ν ό £ £ α

fc ź

o c

·§> ε

V

O co -£ (U O £ CM O o

CM

O

CM

185 296

celulazę (według stanu techniki)	100	kO OS	1 1	OO
495	475	1	285
12,,3	15,4	C4 u©	c- C4
20	r-	OO	20
pentozanaęę (wedtag stanu techniki)	100	O\ kO	1 1	r»
2242	kO	i 1	uc oo kO ł-H
	144t	OO	121,5
o	ΜΊ kO	CC r-
Test porównawczy	Przed kondycjonowaniem krótkookresowym	Po kondycj onowaniu krótkookresowym	Po prasie	Po chłodzeniu

ι nj

Μ

4->

CO

Φ

Ό

Q)

N

O

P

N

O £

>, c

o

I-1 'tn

Φ p

O ^*1

4-J α

c •H £

□

Cn nr

Ή υ

tn

O £

£ >1 r*d

Cb φ, £

CO •r-1 £

N rC

O nT •r~ł £

Ό

O

O α

Ό

An ·

O ro £ cn >1 O

4J tO Φ cn

II £ rM

O

CL N ω □

* £

185 296

Przykład 4

Stabilność termiczna granulatów enzymatycznych według wynalazku w masie paszy dla zwierząt (badanie modelowe)

W celu wykazania wysokiej stabilności termicznej granulatów enzymatycznych wytworzonych sposobem według wynalazku, badano granulat enzymatyczny według wynalazku w masie różnych pasz dla zwierząt. Granulat celulazowy lub pentozanazowy według wynalazku zmieszano z paszą dla ptactwa (typowe składniki). Enzym wprowadzono do mieszanki paszowej w ilości 5% wagowych.

Pomiar przeprowadzono w następujący sposób.

Rurki szklane (10x1 cm) napełniono 5 g mieszanki paszowej i następnie utrzymywano je w termostatowanej łaźni wodnej w określonej temperaturze i przez określony czas. Po takiej obróbce temperaturowej rurki natychmiast ochłodzano w lodowato zimnej wodzie. Końcową aktywność celulazy oznaczano metodą kolorometryczną, stosując standardowe wzorce aktywności. Test ten opiera się na enzymatycznej hydrolizie wewnętrznych wiązań 3-1,4-glikozydowych w celulozie krzyżowo usieciowanej azuryną. Oznaczoną aktywność w % początkowej aktywności enzymu pentozanazy (tabela Va) i celulazy (tabela Vb) przedstawiono w tabeli V. Celulaza okazała się bardzo trwała w mieszance paszowej i po ponad jednogodzinnej obróbce w temperaturze poniżej 80°C wykazywała aktywność powyżej 95%. Także pentozanaza okazała się bardzo trwała w mieszance paszowej i po 60 minutowym teście w temperaturze 83°C wykazywała 83% aktywność końcową. Przy bardzo krótkim czasie, np. 5 minut, stwierdzono jeszcze wyższą aktywność końcową (np. prawie 100% w 95°C, 5 minut).

Porównywalne preparaty enzymatyczne według stanu techniki, wchodzące w skład mieszanek paszowych, okazały się znacznie bardziej wrażliwe na temperaturę.

Tabela Va

Stabilność temperaturowa granulatów enzymatycznych w masie paszy dla zwierząt (enzym pentozanaza).

Próba nr	Czas [min]	Temperatura [°C]	Aktywność końcowa [%]
1	2	3	4
1.1	0	70	100
1.2	5	70	130
1.3	33	70	94
1.4	33	70	72
1.5	60	70	81
1.6	60	70	72
2.1	0	78	100
2.2	23	78	102
2.3	42	78	91
3.1	0	83	100
3.2	5	83	119
3.3	5	83	130
3.4	60	83	83
3 5	60	83	89
4.1	0	87	100
42	23	87	96

185 296

c.d. tabeli Va

1	2	3	4
4.3	42	87	89
5.1	0	95	100
5.2	5	95	111
5.3	5	95	120
5.4	23	95	75
5.5	33	95	60
5.6	60	95	47

Tabela Vb

Stabilność temperaturowa granulatów enzymatycznych w masie paszy dla zwierząt (enzym celulaza).

Próba nr	Czas [min]	Temperatura [°C]	Aktywność końcowa [%]
1.1	0	70	100
1.2	5	70	110
1.3	33	70	98
1.4	33	70	98
1.5	60	70	94
1.6	60	70	103
2.1	0	78	100
2.2	23	78	97
2.3	42	78	93
3.1	0	83	100
3.2	5	83	102
3.3	5	83	105
3.4	60	83	91
3.5	60	83	86
4.1	0	87	100
4.2	23	87	88
4.3	42	87	87
5.1	0	95,5	100
5.2	5	95,5	96
5.3	5	95,5	99
5.4	23	95,5	91
5.5	33	95,5	71
5.6	60	95,5	65

Gdy w niniejszym opisie podaje się informację o aktywności enzymatycznej, aktywność enzymatyczną poszczególnych enzymów oznaczano typowymi, znanymi fachowcom metodami standardowymi.

185 296

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Granulat enzymatyczny do granulatów paszowych, znamienny tym, że zawiera 0,08 - 22% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, enzymu lub mieszaniny enzymów, 55 - 96,92% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%, ewentualnie łącznie do 18,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie, w przeliczeniu na substancje bezwodne, oraz 3 - 12% wagowych wilgoci, przy czym łączna ilość tych składników, czyli enzymu lub mieszaniny enzymów, mączki jako suchej substancji, wilgoci i ewentualnie substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie stanowi 100% wagowych.
2. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 0,08 - 11% wagowych, a zwłaszcza 1,9 - 7,8% wagowych, enzymu lub mieszaniny enzymów.
3. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że jako enzym lub mieszaninę enzymów zawiera hydrolazę, korzystnie z grupy karbohydraz, proteaz, lipaz i esteraz, oksynitrylazę, tanazę, chitynazę, keratynazę lub oksydazę albo mieszaninę tych enzymów.
4. Granulat enzymatyczny według zastrz. 3, znamienny tym, że zawiera karbohydrazy wybrane spośród β-glukanaz, celulaz, amylaz, pentozanaz, pektynaz, ksylanaz, arabanaz, hemicelulaz, galaktomanaz, poligalakturonaz, fitaz, glukoamylaz, α-galaktozydaz, pululanaz i Driselazy .
5. Granulat enzymatyczny według zastrz. 3, znamienny tym, że jako oksydazę zawiera oksydazę glukozową lub peroksydazę.
6. Granulat enzymatyczny według zastrz. 3, znamienny tym, że jako enzym zawiera lizozym lub muramidazę.
7. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera 66 - 96,92% wagowych, a zwłaszcza 76 - 94,6% wagowych, mączki organicznej.
8. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera mączkę organiczną ze zmielonych ziaren zbóż, owoców roślin motylkowych i/lub owoców roślin z rodziny Malvaceae.
9. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że jako substancje pomocnicze ułatwiające granulowanie zawiera zgodne z enzymami i fizjologicznie dopuszczalne środki wiążące, wypełniacze i/lub rozpuszczalniki organiczne pochodzenia naturalnego.
10. Granulat enzymatyczny według zastrz. 9, znamienny tym, że jako środek wiążący zawiera rozłożoną rozpuszczalną skrobię i/lub klej z pszenicy.
11. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera do 14,5% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie jako substancji bezwodnych, a zwłaszcza zawiera łącznie 0,5 - 5,4% wagowych substancji pomocniczych ułatwiających granulowanie.
12. Granulat enzymatyczny według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość wilgoci wynosi 7 - 9% wagowych.
13. Sposób wytwarzania granulatu enzymatycznego do granulatów paszowych, znamienny tym, że a) źródło mączki, takie jak ziarna zbóż, owoce roślin motylkowych i/lub owoce roślin z rodziny Malvaceae, poddaje się obróbce suchą parą przegrzaną o temperaturze 100 - 110°C, pod ciśnieniem normalnym do niewielkiego nadciśnienia 0,08 - 0,12 MPa, w ciągu do 1 godziny; b) to źródło mączki po ochłodzeniu miele się z wytworzeniem mączki organicznej o stopniu zmielenia 30 - 100%; c) przygotowuje się mieszaninę przez zmieszanie 55 - 96,92% wagowych, w przeliczeniu na substancję suchą, mączki organicznej z 0,08 - 22% wagowych enzymu lub mieszaniny enzymów, w przeliczeniu na zawartość substancji suchej stosowanego preparatu enzymatycznego; d) tę mieszaninę, dodając wody i/lub wodnego roztworu enzymu lub mieszaniny enzymów, zużyciem do 18,5% wagowych substancji pomocniczych

185 296 ułatwiających granulowanie, doprowadza się do całkowitej zawartości wilgoci 20 - 50% wagowych, z wytworzeniem granulatu o wielkości ziaren 50 - 800 pm; e) tak otrzymany wilgotny granulat suszy się do uzyskania całkowitej zawartości wilgoci 3 - 12% wagowych i ewentualnie uwalnia się go od podziama i nadziama przez przesiewanie.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w etapie b) źródło mączki miele się do uzyskania stopnia zmielenia 50 - 100%, a zwłaszcza 70 - 100%.
15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w etapie c) lub d) stosuje się enzym lub mieszaninę enzymów w postaci proszku lub wodnego roztworu.
16. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w etapie d) mieszaninę doprowadza się do całkowitej zawartości wilgoci w wilgotnym granulacie do 25 - 40% wagowych, a zwłaszcza 25 -35% wagowych.
17. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że w etapie d) wytwarza się granulat o wielkości ziaren w zakresie 100 - 800 pm, a zwłaszcza 100 - 500 pm.