PT1931215E - Aditivo alimentar contendo lisina-l - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "ADITIVO ALIMENTAR CONTENDO LISINA-L" A invenção refere-se a aditivos alimentares para animais, mais claros e termicamente mais estáveis, à base de caldos obtidos por meio de fermentação, com um elevado teor de lisina-L e a um processo, com poucas perdas, para a produção dos caldos obtidos por meio de fermentação .

Estado da técnica

Os alimentos para animais são suplementados com alguns aminoácidos correspondentes às necessidades dos animais. Para a suplementação de alimentos para animais, por exemplo com lisina-L, era até aqui utilizado muito maioritariamente o monocloridrato de lisina-L, com um teor de lisina-L de 78%. Dado que a lisina-L é produzida por meio de fermentação, para a produção do monocloridrato, tem de ser primeiramente separada de todos os restantes componentes do caldo bruto de fermentação, em dispendiosos passos de processamento, depois tem de ser transformada em monocloridrato e finalmente ser levada a cristalizar. Disso resultam, como resíduos, um grande número de produtos secundários e os reagentes necessários para o tratamento. Uma vez que nem sempre é necessária uma elevada pureza dos suplementos alimentares para animais e além disso, nos produtos secundários da fermentação, ainda se encontram muitas vezes contidas matérias nutritivas activas, não se tentou por isso no passado a dispendiosa produção de aminoácidos alimentares, evitando-se especialmente o monocloridrato de lisina-L puro e introduzindo-se os económicos caldos de fermentação em bruto num alimento sólido para animais. 2

Como mais grave desvantagem revelou-se a complexa junção de tais meios, porque estes são geralmente difíceis de secar, portanto higroscópicos, praticamente insubmergíveis, formam grumos e não são adequados para o tratamento tecnicamente exigente em fábricas de alimentos compostos. Isso verifica-se principalmente em produtos de fermentação que contenham lisina-L. A simples extracção da água do caldo de fermentação em bruto através de tratamento térmico por atomização conduz a um concentrado pulverulento, fortemente higroscópico e que passado pouco tempo de armazenamento se apresenta com grumos, o qual dessa forma não pode ser utilizado como meio de alimentação para animais. 0 documento EP 0 533 039 refere-se a um processo para o fabrico de um suplemento para alimentação animal com aminoácidos à base de caldos de fermentação, em que o suplemento pode ser directamente recuperado a partir do caldo de fermentação através de tratamento térmico por atomização. Para isso, numa variante, uma parte da biomassa é retirada antes do tratamento térmico por atomização. Através de uma condução muito limpa da fermentação, isto é, com a obtenção de um caldo de fermentação pobre em resíduos de substâncias orgânicas, o caldo pode ser secado, sem a biomassa e sem matérias auxiliares de suporte, até formar um granulado manipulável.

Do documento GB 1 439 121 são conhecidos concentrados sólidos, que contêm cerca de 20% em peso de lisina-L, estando nela também descritos caldos de fermentação contendo lisina-L, com um valor de pH de 4,5 e um teor de bissulfito. 3

No documento EP 0 615 693 é apresentado um processo para o fabrico de aditivos para alimentação animal à base de caldos de fermentação, no qual os caldos de fermentação, eventualmente após a retirada de uma parte dos materiais componentes, se submetem a tratamento térmico por atomização, para produzir um granulado fino, que tem pelo menos 7 0% em peso de partículas com um tamanho máximo de partícula de 100 μσι e por se constituir a partir desse granulado fino, num segundo passo, um granulado que contém pelo menos 30% em peso do granulado fino.

De acordo com a GB 1 439 728 é fabricado um concentrado contendo lisina-L a partir de um caldo de fermentação, que é acidificado, antes da concentração, com HC1 para um pH de cerca de 6,4 e que se submete a bissulfito para estabilizar.

Após a vaporização é de novo acidificado para um valor de pH de 4,0 e o produto desejado é obtido através de tratamento térmico por atomização. A EP-A 1 331 220 (= US 2003/152633) refere-se a aditivos alimentares para animais, que contém lisina-L como componente principal.

Foi aí verificado que a quantidade de contra-iões para a lisina, como por exemplo os iões de sulfato, pode ser reduzida se se usarem, durante a fermentação, os dióxidos de carbono resultantes como contra-iões. Na totalidade é exigida uma proporção de aniões/lisina de 0,68 a 0,95. A redução dos contra-iões como por exemplo do sulfato em produtos contendo lisina-L, deverá levar a uma melhoria das 4 características higroscópicas e da tendência para a formação de grumos.

Objectivo da invenção 0 objectivo da invenção é disponibilizar um aditivo alimentar para animais contendo lisina-L com propriedades melhoradas, fabricado por meio da utilização de caldos atacados com o emprego de sulfato de amónio e um processo com perdas de lisina mais reduzidas no tratamento dos caldos, do que de acordo com o estado da técnica.

Descrição da invenção A invenção refere-se a um aditivo granulado para alimentação animal à base de caldos de fermentação com a) um teor de lisina-L de 10 a 70% em peso (geralmente como base de lisina-L) , especialmente 30 a 60% em peso, b) um teor de água de 0,1 a 5% em peso e c) uma proporção de sulfato/lisina-L de 0,85 a 1,2, de preferência 0,9 a 1,0, particularmente >0,9 a <0,95, em que essa proporção é calculada de acordo com a fórmula V = 2 x [SCh2-] / [lisina-L] . A diferença para 100% em peso é preenchida por outras componentes do caldo de fermentação e eventualmente pela biomassa. O granulado apresenta, de preferência, um valor de pH de 3,5 a 5,1, particularmente de 4,2 a 4,8, medido numa suspensão de 10% em peso, em água desionizada a 25°C, por meio de um eléctrodo de pH. O valor medido tornou-se constante após cerca de 1 minuto. 5 A proporção molar do sulfato para a lisina-L foi estabelecida em ligação com a fermentação, em que uma composição contendo S042-, particularmente de um sulfato de amónio e ácido sulfúrico, foi submetida a uma diluição adequada.

Com "à base de um caldo de fermentação" quer-se significar que é tratado um caldo de fermentação contendo lisina-L, o qual contém, durante a fermentação, de 0 a 100% de biomassa resultante. 0 objecto da invenção é também um processo para o fabrico de um aditivo granulado para alimentação animal, que contém lisina-L, por meio da fermentação de um microrganismo produtor de lisina-L, num meio aquoso, com utilização de sulfato de amónio e em condições aeróbias e fabrico de um produto granulado, com a ajuda de processos em si conhecidos, em que, após o final da fermentação, se a) mede eventualmente a proporção sulfato/lisina-L no caldo de fermentação. A concentração de sulfato no caldo de fermentação é conhecida. Isso é genericamente verdadeiro também para a quantidade de lisina-L produzida sob as condições ensaiadas, de modo que a medição apenas é necessária quando haja oscilações na produção. 0 resto do processo compreende os seguintes passos: a) introduz-se, eventualmente, sulfato de amónio 6 b) baixa-se o valor do pH para 4,0 a 5,2, em particular 4,9 a 5,1, por meio da adição de ácido sulfúrico, em que, por meio da introdução da composição ou composições que contêm sulfato, se estabelece no caldo uma proporção sulfato/lisina de 0,85 a 1,2, de preferência 0,9 a 1,0, especialmente de > 0,9 a < 0,95 e c) de preferência e eventualmente retira-se a água da mistura obtida, submete-se a mesma a granulação e obtém-se um produto com um teor de lisina-L de 10 a 70% em peso (como base de lisina em relação à quantidade total) e uma proporção sulfato/lisina-L de 0,85 a 1,2% em peso, de preferência 0,9 a 1,0, particularmente > 0,9 a < 0,95, em que a proporção é determinada de acordo com a fórmula 2 x [SCq2“] / lisina-L = V.

Uma proporção V de 1 significa que se apresenta uma composição estequiométrica (SO4) lisina2 , enquanto que com uma proporção de 0,9 se verifica um reforço de 10% do sulfato. 0 passo b) pode também ser executado antes do passo a).

Numa variante o teor de lisina-L oscilou entre 20 e 65, especialmente entre 30 e 65% em peso. É possível executar-se a fermentação em presença de tal quantidade de sulfato de amónio, porque após o fim da fermentação, a proporção sulfato/lisina já se apresenta de acordo com as exigências da invenção. 7 0 acrescentamento de mais sulfato de amónio já não é portanto eventualmente necessário.

Se através da redução do valor do pH de acordo com a invenção for introduzido ácido, são necessárias quantidades elevadas de ácido para contrariar a acção de tampão das ligações contidas no caldo, as quais poderão então conduzir a uma desnaturação e a uma dissolução indesejada das células.

Sem a adição de um ácido o pH do caldo desce também, por meio de uma concentração por vaporização, para um valor de pH de cerca de 5,4.

Os granulados produzidos de acordo com a invenção possuem um valor de pH de 3,5 a 5,1 (medidos na suspensão, s.o.). A adição de sais ácidos é, de preferência, afastada. A sua quota varia geralmente até um máximo de 1%, especialmente 0,01 a 0,1% em peso, relativamente ao ácido sulfúrico utilizado.

Eles apresentam, apesar do teor elevado de sulfato, um grau de brancura nitidamente mais elevado, uma higroscopicidade e uma estabilidade térmica melhores sob carga térmica, do que os granulados com o mesmo teor de lisina-L, que apresentam em suspensão um valor de pH de 5,3 a 5,7 e uma proporção sulfato/lisina-L na casa de, por exemplo, 0,75 a 0,87, conforme são conhecidos do estado da técnica (ver exemplos).

As referidas caracteristicas são para melhorar ainda mais por meio da adição de sais de amónio, alcalinos ou alcalinos terrosos dos ácidos sulfurosos ou das suas misturas, particularmente bissulfito alcalin, de preferência bissulfito de sódio numa quantidade de 0,01 a 0,5, de preferência 0,1 a 0,3, particularmente 0,1 a 0,2% em peso, em relação ao caldo de fermentação.

Os sulfitos, especialmente o bissulfito de sódio, são introduzidos como solventes de preferência antes da concentração do caldo de fermentação. A quantidade introduzida é de preferência considerada no estabelecimento do teor de sulfato/lisina-L.

Os granulados podem ser fabricados, por exemplo, de acordo com os processos segundo a EP-B 0 615 693 ou as EP-B 0 809 940, US 5 840 358 ou WO 2005/006875 ou WO 2004/054381. Genericamente eles possuem até >97% de um tamanho médio de partícula de > 0,1 a 1,8 mm e um peso a granel de 600 a 950 Kg/m3, especialmente de entre 650 e 900 Kg/m3.

Os valores tri-estímulos dos granulados situam-se de preferência nas regiões:

Sem adição de sulfito de hidrogénio: L* 65-70, a* 6-8, b* 20-25

Com adição de sulfito de hidrogénio: L* >70-80, a* 4-<6, b* >25-30. O processo de acordo com a invenção não conduz no entanto apenas a produtos com propriedades vantajosas.

Verifica-se ao mesmo tempo que, no tratamento dos caldos de fermentação a perda genérica de lisina, que surge devido à acidificação no ambiente de acordo com a invenção e no 9 estabelecimento da proporção sulfato/lisina antes da concentração, pode ser reduzida em cerca de 50%. A fermentação das bactérias corineformes preferencialmente utilizadas de acordo com a invenção, particularmente da espécie Corynebacterium glutamicum pode ser realizada de modo continuo - tal como descrito no documento PCT/EP 2004/008882 - ou de modo descontinuo em processos de fornada (cultivo por fornadas) ou em fornadas de alimentação (processos contínuos) ou fornadas de alimentação repetidas (processos contínuos repetitivos) com a finalidade de produzir lisina-L. Um resumo de todos os tipos acima referidos de métodos de cultivo encontra-se disponível no Lehrbuch (Bioprozesstechnik 1 [Manual (Técnica de Bioprocessamento)] de Chmiel (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) ou no Lehrbuch (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen [Manual (Bioreactores e

Dispositivos periféricos) de Storhas (Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994)). 0 meio de cultura ou respectivamente o meio de fermentação a serem usados devem preencher de modo adequado as necessidades de cada uma das estirpes. Descrições de meios de cultura de diferentes microrganismos estão contidas no manual "Manual of Methods for General Bacteriology" [Manual de Métodos para Bacteriologia Geral] da American Society for Bacteriology [Sociedade Americana de Bacteriologia] (Washington D.C., USA, 1981). As referências meio de cultura e meio de fermentação e respectivamente meio, são reciprocamente intercambiáveis.

Como fontes de carbono podem ser utilizados açúcar e hidratos de carbono como, por exemplo, glicose, sacarose, 1 lactose, frutose, maltose, melaço, soluções contendo sacarose oriundas da produção de açúcar de beterraba ou de cana de açúcar, amido, hidrolisato de amido e celulose, óleos e gorduras, como por exemplo óleo de soja, óleo de girassol, óleo de amendoim e manteiga de coco, ácidos gordos, como por exemplo ácido palmitico, ácido esteárico e ácido linoléico, álcoois como por exemplo glicerina, metanol e etanol e ácidos orgânicos, como por exemplo ácido acético. Estes materiais podem ser utilizados isoladamente ou como misturas.

Como fonte de azoto podem ser usadas ligações que contenham azoto como sejam peptonas, extractos de levedura, extractos de carne, extractos de malte, água de maceração do milho, farinha de soja e ureia ou ligações inorgânicas como sejam sulfato de amónio, fosfato de amónio, carbonato de amónio e nitrato de amónio, de preferência sulfato de amónio. As fontes de azoto podem ser usadas isoladamente ou como misturas.

Como fontes de fósforo podem ser usados ácido fosfórico, dihidrogenofosfato de potássio ou hidrogenofosfato de dipotássio ou os correspondentes sais contendo sódio. 0 meio de cultura tem além disso de conter sais, por exemplo sob a forma de sulfatos de metais, como por exemplo sódio, potássio, magnésio, cálcio e ferro, como por exemplo sulfato de magnésio ou sulfato de ferro, que são necessários para o crescimento. Finalmente podem ser utilizadas matérias de crescimento como sejam aminoácidos, a título de exemplo homo serina e vitaminas, por exemplo tiamina, biotina ou ácido pantoténico juntamente com os materiais acima referidos. No meio de cultura, além destes, 1 podem ser introduzidos precursores adequados de cada um dos aminoácidos.

Os materiais de partida acima referidos podem ser fornecidos à cultura sob a forma de uma única dose de arranque ou, ser adicionados de modo adequado durante o cultivo.

Para controlar o pH da cultura são utilizadas, de modo adequado, composições básicas como sejam hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, amoníaco ou respectivamente água amoniacal. Em geral o pH é posto num valor de 6,0 a 9,0, de preferência 6,5 a 8. Para controlo do desenvolvimento de espuma podem ser usados meios anti-espuma, como por exemplo éster de ácido gordo de poliglicol. Para manutenção correcta da estabilidade dos plasmideos podem ser introduzidos no meio materiais adequados de acção selectiva, como por exemplo antibióticos. A fim de manter correctas as condições aeróbias, são introduzidos na cultura oxigénio ou misturas de gases contendo oxigénio, como por exemplo ar. A utilização de líquidos, que são enriquecidos com peróxido de hidrogénio, é também possível. Eventualmente a fermentação é feita passar por um excesso de pressão, por exemplo por uma pressão de 0,03 a 0,2 MPa. A temperatura da cultura situa-se normalmente entre 20°C e 45°C e de preferência entre 25°C e 40°C. Em processos de fornada o cultivo é mantido até que se tenha produzido um máximo do aminoácido desejado. Essa meta é normalmente atingida dentro de entre 10 e 160 horas. Nos processos contínuos são possíveis tempos de cultura mais longos. 1

Exemplos de meios de fermentação adequados encontram-se, entre outros, nas descrições das patentes US 5,770,409, US 5,840,551 e US 5,990,350 ou US 5,275,940. Métodos para a determinação de aminoácidos-L são conhecidos do estado da técnica. A análise pode, por exemplo, ser executada conforme é descrito por Spackman e outros (Analytical Chemistry,[Química Analítica] 30, (1958), 1190), por meio de cromatografia por troca de aniões seguida de derivação de ninidrina, ou pode ser efectuada por meio de HPLC (cromatografia líquida de alta resolução) conforme descrita por Lindroth e outros (Analytical Chemistry (1979) 51: 1167-1174) .

De acordo com isso constitui objecto da invenção um processo para a produção de um aminoácido-L com o qual a) uma bactéria corineforme é fermentada num meio adequado e b) o aminoácido-L é concentrado no caldo de fermentação ou nas células das bactérias corineformes isoladas.

Os caldos de fermentação produzidos deste modo são seguidamente processados para se transformarem num produto sólido ou líquido.

Por caldo de fermentação entende-se um meio de fermentação, no qual um microrganismo foi cultivado durante um determinado espaço de tempo e a uma determinada temperatura. O meio de fermentação ou respectivamente o meio utilizado durante a fermentação, contém/contêm todas as substâncias ou respectivamente todos os componentes, que 1 garantem uma multiplicação dos microrganismos e a produção dos aminoácidos desejados.

Ao terminar a fermentação o respectivo caldo de fermentação resultante, compreende, consequentemente a) a biomassa dos microrganismos resultante da multiplicação das células dos microrganismos, b) a lisina-L produzida no decorrer da fermentação, c) os produtos secundários orgânicos produzidos no decurso da fermentação e d) os componentes não utilizados durante a fermentação do/dos meios de fermentação utilizados ou respectivamente dos materiais utilizados como sejam por exemplo vitaminas como a biotina, aminoácidos como a homoserina ou sais como o sulfato de magnésio.

Aos produtos secundários orgânicos pertencem materiais, que são produzidos pelos microrganismos usados na fermentação para além da lisina-L e são eventualmente segregados. Entre esses contam-se os aminoácidos-L, que em comparação com os aminoácidos desejados constituem menos do que 30%, 20% ou 10%. A estes pertencem ainda ácidos orgânicos, portadores de um a três grupos carboxilo, como por exemplo ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico, ácido málico ou ácido fumárico. Finalmente pertence a eles também açúcares como por exemplo a trealose.

Os caldos de fermentação típicos adequados para fins industriais têm um teor de lisina-L de 40 g/Kg a 180 g/Kg ou de 50 g/Kg a 150 g/Kg. 0 teor em biomassa (como biomassa seca) atinge geralmente 20 a 50 g/Kg.

Em processos para a produção de lisina são preferidos aqueles processos, em que são obtidos produtos, que contém 1 os componentes do caldo de fermentação. Estes são especialmente utilizados como aditivos alimentares para animais.

De acordo com cada exigência a biomassa pode ser total ou parcialmente retirada por meio de métodos de separação, como por exemplo a centrifugação, a filtração, a decantação ou uma combinação destas, a partir do caldo de fermentação ou ser completamente deixada nele. Eventualmente a biomassa ou, respectivamente, o caldo de fermentação que contém a biomassa, são inactivados durante um passo adequado do processo.

Numa forma de processamento a biomassa é total ou quase totalmente retirada, de modo que nenhuma (0%) ou no máximo 30%, no máximo 20%, no máximo 10%, no máximo 5%, no máximo 1% ou no máximo 0,1% de biomassa se mantém no produto fabricado. Numa forma preferida de processamento, a biomassa não é retirada ou apenas o é numa porção reduzida, de modo que a totalidade (100%) ou mais de 70%, 80%, 90%, 95%, 99% ou 99,9% da biomassa se conserva no produto fabricado.

Os caldos de fermentação, dos quais a biomassa foi separada, total ou parcialmente, podem ser usados para normalização do produto. Isso é naturalmente válido também para as composições puras de base lisina-L e sulfato lisina-L.

De acordo com a invenção, o caldo de fermentação obtido após a fermentação antes da concentração, é acidificado com ácido sulfúrico e eventualmente transformado com sulfato de amónio. Finalmente o caldo pode também ser estabilizado e 1 clarificado por meio da adição preferencial de bissulfito de sódio ou de um outro sal, por exemplo sal de amónio, sal alcalino ou sal alcalino terroso de ácidos sulfurosos.

Se a biomassa for retirada tal é efectuado, de preferência, antes da redução do valor do pH de acordo com a invenção e da adição de sulfato de amónio ou de sal de sulfito.

Com a retirada eventualmente executada da biomassa, são eventualmente parcial ou completamente retiradas do caldo de fermentação, as matérias sólidas orgânicas ou inorgânicas nele contidas. Os produtos secundários orgânicos e os componentes dissolvidos não utilizados do meio de fermentação (materiais de partida) mantêm-se, pelo menos parcialmente (>0%), de preferência a pelo menos 25%, com particular preferência a pelo menos 50% e com a máxima preferência a pelo menos 75% no produto. Eventualmente mantêm-se estes também na sua totalidade (100%) ou perto da sua totalidade, ou seja >95% ou >98% no produto. Nesse sentido a referência "à base de caldo de fermentação", significa que um produto contém pelo menos uma parte dos componentes do caldo de fermentação.

Seguidamente o caldo é desidratado respectivamente engrossado ou concentrado por métodos conhecidos, como por exemplo com a ajuda de um vaporizador rotativo, um vaporizador de camada fina, um vaporizador de película descendente, por meio de osmose inversa ou por meio de nano filtração. Esse caldo de fermentação concentrado pode seguidamente ser tratado, por meio de métodos de liofilização, secagem por aspersão, granulação por aspersão ou por meio de outros processos, como por exemplo, na camada circulante em turbilhão descrita de acordo com a 1 PCT/EP 2004/006655, para produtos em partículas especialmente produtos granulados. Eventualmente é isolado do granulado obtido, através de crivagem ou de separação das poeiras, um produto com a desejada granulometria. É igualmente possível obter directamente um pó de partículas finas, isto é, sem uma concentração prévia, por meio da secagem por pulverização ou da granulação por pulverização do caldo de fermentação. A determinação do tamanho das partículas pode ser executada por meio de métodos de espectrometria de desvio de laser. Os respectivos métodos estão descritos no manual sobre "Teichengrõssenmessung in der Laborpraxis" [Medição do tamanho das partículas na prática laboratorial] de R.H. Miiller e R. Schumann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart (1996) ou no manual "Introduction to Particle Technology" [Introdução à Tecnologia das Partículas] de M.Rhodes, Editora Wiley & Sons (1998). O pó fluido, de partículas pequenas pode ainda ser transformado, por meio de processos de compactação ou granulação adequados, num produto com grânulos grandes, boa fluidez, armazenável e substancialmente isento de poeiras.

Por "fluido" entende-se um pó que pode escorrer sem interrupções de uma série de recipientes de passagem, em vidro, com diferentes tamanhos de aberturas de saída, pelo menos para fora do recipiente com a abertura de 5 mm (milímetros) {Klein: Seifen, Õle, Fette, Wachse [Sabões, Óleos, Gorduras, Ceras] 94, 12 (1968)) . 1

Por "de partículas finas" quer-se significar um pó com uma parte maioritária (> 50%) de partículas com um tamanho de entre 20 e 200 μιχι de diâmetro.

Por " de grânulos grandes" entende-se um produto com uma parte maioritária (> 50%) de partículas com um tamanho de entre 200 e 2000 μττι de diâmetro. A referência "sem poeiras" significa que o produto apenas contém uma parte reduzida (< 5%) de partículas com um tamanho inferior a 100 μσι de diâmetro. É vantajosa a introdução, na granulação ou na compactação, de vulgares substâncias auxiliares orgânicas ou inorgânicas, respectivamente suportes como gomas, gelatinas, derivados de celulose ou matérias semelhantes, como são geralmente utilizadas na preparação dos viveres ou dos alimentos, como agentes de ligação, gelificação ou espessamento, ou de outras substâncias, como por exemplo ácidos silicícos, silicatos (EP-A 0 743 016) estearatos.

Além disso é vantajoso que a superfície exterior dos granulados seja munida de óleo, conforme se encontra descrito na WO 04/054381. Como óleos podem ser utilizados óleos minerais, óleos vegetais ou misturas de óleos vegetais. Exemplos deste tipo de óleos são o óleo de soja, o azeite, a mistura óleo /lecitina de soja. Da mesma maneira são adequados os óleos de silicone, óleo de polietileno glicol ou hidroxietilcelulose. Por meio do tratamento das superfícies externas com os referidos óleos consegue-se uma elevada redução do atrito do produto e uma redução do teor de poeiras. O teor em óleo no produto 1 atinge 0,02 a 2,0% em peso, de preferência 0,02 a 1,0% em peso e de forma absolutamente preferencial 0,2 a 1,0% em peso, relativamente à quantidade total do aditivo alimentar. São preferidos produtos com um teor de > 97% em peso de um tamanho de particula de > 100 a 1800 μττι ou um teor de > 95% em peso de um tamanho de particula de > 300 a 1800 μιτι de diâmetro. 0 teor de poeiras, isto é partículas com um tamanho de grânulo <100 μτη situa-se de preferência em >0 e até 1% em peso, com particular preferência num máximo de 0,5% em peso.

Alternativamente o produto pode, no entanto, ser também suportado, na preparação do alimento, por materiais orgânicos ou inorgânicos de suporte conhecidos e vulgares, como por exemplo ácidos silicicos, silicatos, trigos triturados, farelos, farinhas, amidos, açúcar ou outros meios revestidos e/ou misturados e estabilizados com meios vulgares de mistura ou de composição. Exemplos de utilização e processos para isso encontram-se descritos na literatura (Die Muhle + Mischfuttertechnik [Técnica de Moagem e Mistura de Alimentos] 132 (1995) 49, página 817).

Finalmente o produto pode também ser colocado, por meio de processos de revestimento ("Coating" [Revestimento]) com agentes de produção de películas, como por exemplo, carbonatos de metal, ácidos silicicos, silicatos, alginatos, estearatos, amidos, gomas e éter de celulose, conforme descrito na DE-C 41 00 920, numa condição, na qual fica estável em relação à digestão através do estômago dos animais, especialmente do estômago dos ruminantes. 1

Para o estabelecimento de uma concentração desejada de aminoácidos no produto pode, de acordo com cada necessidade, introduzir-se o correspondente aminoácido durante o processo, sob a forma de concentrado ou também de uma substância substancialmente pura ou um seu sal, em forma liquida ou sólida. Aqueles podem ser introduzidos isoladamente ou em misturas nos caldos de fermentação obtidos ou concentrados, ou também durante o processo de secagem ou de granulação.

No caso da lisina, o produto sólido à base de caldo de fermentação obtido desta maneira, tem um teor de lisina (calculado como base de lisina) de 10% em peso a 70% em peso, de preferência 30% em peso a 60% em peso e com, a maior preferência, de 40% em peso a 60% em peso, relativamente à quantidade total do produto.

Nas análises pode ser verificado que o estabelecimento do valor do pH no caldo de fermentação num valor de ^ pH 5,2, a elevação da proporção sulfato/lisina e de preferência um fornecimento de sulfito na casa dos 0,01 a 0,5% em peso, ao caldo de fermentação, reduz nitidamente as perdas de lisina durante o tratamento do caldo de fermentação, que se segue à fermentação.

Aqui, a combinação das diferentes medidas anteriores ao tratamento, leva a um efeito sinergético, quando comparada com a soma dos efeitos isolados.

Dos caldos de fermentação não tratados (nenhuma introdução de aditivo) resulta, na redução para concentrado, uma perda média de lisina de cerca de 3,5% em peso (sem passo de 2 granulação). A elevação da proporção de sulfato por meio da adição de sulfato de amónio conduz, no final, a uma perda média de lisina de cerca de 3,2% em peso e apenas o estabelecimento do valor do pH reduz a perda média de lisina para cerca de 1,4% em peso. A combinação do estabelecimento do valor do pH e da elevação da proporção de sulfato, mostra uma melhor acção de protecção para a lisina e resulta numa perda média de lisina de cerca de 0,9% em peso. A combinação do estabelecimento do valor do pH e da adição de bissulfito de sódio produz, em combinação com todos os três aditivos, somente uma perda média de lisina de apenas cerca de 0,6% em peso ou cerca de 0,7% em peso. É por isso geralmente ignorado no cálculo da proporção sulfato /lisina.

Com isso pode ver-se distintamente, que o tratamento prévio de caldos de fermentação contendo lisina por meio da redução do seu valor do pH, da elevação do balanço do sulfato e da adição de sulfito, exerce um efeito de protecção sobre a lisina existente. Além disso 0 clareamento do produto e a estabilidade são melhoradas por meio da carga térmica.

Essas vantagens mantêm-se intactas no processamento do concentrado para formar o granulado. 1. Execução experimental 1.1 Fermentação

Foram executadas fermentações de acordo com a EP 0 533 039. Os granulados foram para isso produzidos de 2 acordo com o processo descrito na EP-B 0 809 940. Os granulados A a D assim produzidos foram comparados com os granulados E e F produzidos de acordo com a invenção. O teor de lisina-L das amostras foi normalizado e estabelecido em cerca de 51 a 52%. 1,2 Medição da cor A medição da cor L*a*b* foi executada conforme segue: Principio O aparelho de medição da cor de 3 zonas, destinado à medição da cor e da remissão funcionava de acordo com o principio descrito na DIN 5033, em que a reflexão difusa da amostra foi medida com um ângulo de 8o. A luz reflectida foi para isso introduzida no aparelho através de um condutor luminoso, para fraccionamento no filtro colorido normal definido. Foi medida em comparação com uma norma de calibração.

Equipamento:

Aparelho de medição da cor Micro Color II LMC (fabricante Fa.Dr.Lange)

Micro Color II Labor-Station LDC 20 Norma do branco LZM 076 Cobertura de posicionamento Cobertura de protecção luminosa 0 50 mm Cuvete para o pó 0 34 mm

Execução • Calibrar o Microcolor II (de acordo com as instruções de serviço)

Escolher o programa de valoração (—> L*a*b*) 2 • Após a calibração colocar a cobertura de posicionamento • Colocar o produto até dois terços, sem calcar, na cuvete limpa • Agitar cuidadosamente o produto, a fim de conseguir um enchimento uniforme • Limpar o corpo da cuvete com um pano macio • Colocar a cuvete na abertura de medição e cobrir com a cobertura de protecção luminosa • Medir

Nota

Na medição de substâncias em forma de pó deve considerar-se um tamanho de grânulo uniforme (o mais pequeno possível).

Com substâncias com grânulos grandes é executada uma medição dupla.

Explicação do sistema L*a*b*: L*: zona negro - branco a*: zona vermelho - verde b*: zona amarelo - azul 1.2.1 Medição da cor em produtos de amostras comparativas e de acordo com a invenção

Lisina PH [%] [%] [%] Proporção [%] 10% em água L* a* b* Sulfato/Lisina A 51,4 5, 6 60 9 16 0,83 2 B 52,3 5,7 62 8 17 0,82 C 51,3 5, 6 60 8 19 0,84 D 52,5 5, 3 61 9 21 0,83 E 51,6 4, 6 67 8 25 0,9 F 52,5 4,5 76, 0 5,0 26, 0 0,95

Quadro 1

No Quadro 1 estão os resultados da determinação da cor executada para as amostras comparativas A a D. Também sem acidificação dos caldos de fermentação se obtêm produtos com valores de pH ácidos, cujos valores de cor não atingem, no entanto, os dos produtos de acordo com a invenção.

As amostras E e F correspondem aos produtos de acordo com a invenção, que foram obtidos depois da acidificação dos caldos para um pH de 5,1, em que, foram acrescentados 0,2% em peso de bissulfito de sódio ao caldo utilizado para a produção da amostra F. Vê-se que as amostras E e F são nitidamente mais claras do que os produtos de acordo com o estado da técnica. A proporção sulfato/lisina foi determinada por meio da fórmula 2 x [SO4’2] / [lisina-L] = proporção. 1.3 Estabilidade do produto após carga térmica O Quadro 2 mostra a superioridade dos produtos E e F de acordo com a invenção com a carga térmica, sob o ponto de vista de uma menor perda de lisina-L. 2 1.4 Absorção da água (higroscopicidade) 1.4.1 Medição da absorção de água (teste de higroscopicidade)

Principio: A fim de determinar absorção de água da substância a ser ensaiada, esta é submetida durante um determinado espaço de tempo, a um clima definido normalizado de 40°C e 75% de humidade relativa do ar (correspondente ICH) . A absorção de água é determinada gravimetricamente.

Equipamento: Câmara climática, clima normalizado 40°C/75% de humidade relativa, frasco vidrado de pesagem com cobertura de vidro (cerca de 5 cm de diâmetro) balança laboratorial de precisão (capacidade de leitura 0,0001 g).

Execução: · Determinar a tara do frasco de pesagem com a tampa • Pesar com precisão 5 g da substância homogénea a determinar • Armazenar o frasco de pesagem aberto na câmara climática, sob as seguintes condições:

Temperatura = 40°C Hum.rei. do ar = 75%

Tempo 1 h, 4 h 2 • Pesar o frasco de pesagem, fechado, passadas 1 h e 4 h e calcular a absorção de água. Cálculo:

Absorção de água: ((A-T)-E) x 100 [%]

E A = Pesagem passadas 1 h, 4 h, em g T = Tara do frasco de pesagem com tampa em g E = Pesagem da amostra em g

Nota: Se for necessário seguir a absorção de água por um período de tempo mais longo, determina-se uma curva de absorção da água. Para isso a pesagem da amostra submetida à atmosfera é efectuada de hora a hora durante as primeiras 6 h e uma vez passadas 24 h.

Representação gráfica:

Eixo x: Tempo em horas

Eixo y: Absorção de água em % 1.4.2 Absorção de água de produtos de amostra comparativa e de acordo com a invenção A Figura 1 mostra que o produto E de acordo com a invenção recebe menor quantidade de água/tempo do que os produtos A a D de acordo com o estado da técnica. 2

Uma menor higroscopicidade é de grande significado para a capacidade de processamento. A B D E F Lis (%) Lis (%) Lis (%) Lis (%) Lis (%) 85°C Inicial 51,4 52,3 52,5 51,6 52,2 1 Semana 48,4 49, 4 49,1 50,8 52,0 2 Semanas 48,5 48,1 47,1 50,3 51,2 3 Semanas 48,2 46, 8 47,3 49, 8 51,1 Dif.abs.% -3,2 -5,5 -5,2 -1,8 -1,4

Quadro 2: estabilidade com a carga térmica (85°C) 1. Ensaio de produção

As fermentações foram executadas de acordo com a EP-B 0 533 039. A granulação efectuou-se de acordo com a EP-B 0 809 940 (US 5,840,358) 2.1 Amostra comparativa, estado da técnica.

Conforme descrito na EP 0 533 039, foi fermentada e não foi retirada qualquer biomassa. Verificaram-se os seguintes valores (o teor de lisina-L é calculado como teor de lisina base na massa seca):

Quadro 3

Teor de lisina-L (% em peso) PH Proporção sulfato/lisina (sem água) 2 57,2

0,82 100 Kg do caldo de fermentação foram aquecidos a 65°C, introduzidos num vaporizador e ai concentrados a 82°C e -0,5 bares de vácuo. O caldo concentrado foi granulado de acordo com a EP-B 0 809 940.

Resultou disso uma perda de lisina-L de 5,1 % em peso. Quadro 4

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) Água % 52,1 2 2.2 Adição de sulfato de amónio e ácido sulfúrico A especificação do caldo de fermentação foi:

Quadro 5

Teor de lisina-L (% de peso) (sem água) pH Proporção sulfato/lisina 57,7 7,5 0,9 1,35 Kg de solução de sulfato de amónio (37% de partes sólidas) foram introduzidos em 100 Kg do caldo de fermentação, de modo que a proporção de sulfato/lisina foi elevada para 0,93. O valor do pH foi reduzido para pH 5,2 por meio da adição de 0,54 Kg de ácido sulfúrico (a cerca de 93%), de maneira 2 que o teor inicial de lisina-L caiu de 57,7 % para 55,7 % em peso.

Quadro 6

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) PH Proporção sulfato/lisina 55, 7 5,2 0,93 0 caldo de fermentação obtido foi aquecido a 55°C e depois concentrado e granulado como no exemplo 2.1.

Verificou-se uma perda de 3,3% em peso e com isso uma melhoria de cerca de 35% em relação ao ensaio comparativo.

Quadro 7

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) % de água 52,4 2,55 2.3 Adição de sulfato de amónio, ácido sulfúrico e bissulfito de sódio A especificação do caldo de fermentação utilizado era:

Quadro 8

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) pH Proporção sulfato/lisina 57,3 7,8 0,95 A proporção de sulfato/lisina-L fornecida depois da fermentação foi 0,95, de modo que não foi doseado mais nenhum sulfato de amónio. 2

Foram introduzidos 0,105 Kg de bissulfito de sódio para 100 Kg do caldo de fermentação, deixados descansar 30 minutos e seguidamente misturaram-se 0,61 Kg de ácido sulfúrico, com o que se estabeleceu um valor de pH de 5,2.

Por meio dessa adição de bissulfito o teor de lisina-L baixou para 57,0% em peso e por meio da adição de ácido, devido ao efeito de diluição, aumentou de novo para 55, 1% em peso da quantidade de massa seca. A especificação do caldo de fermentação foi:

Quadro 9

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) PH Proporção sulfato /lisina 55,1 5,2 0, 96 O caldo de fermentação obtido foi aquecido a 55°C e depois foi concentrado e granulado como no exemplo 2.1.

Quadro 10

Teor de lisina-L (% em peso) (sem água) (%) de água 53, 0 1,9

Verificou-se uma perda de lisina-L de 2,1 % em peso e com isso uma melhoria de quase 60% em relação ao ensaio comparativo.

Lisboa, 28 de Janeiro de 2010

Claims (13)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Aditivo granulado para alimentação animal com uma valor de coloração melhorado à base de caldo de fermentação com a) um teor de lisina-L de 10 a 70% em peso, especialmente de 30 a 60% ( geralmente como base, em relação ao peso total) b) um conteúdo de água de 0,1 a 5 % em peso em relação ao peso total, e c) uma proporção sulfato/lisina-L de 0,85 a 1,2, calculada segundo a fórmula 2 x [SO4”2) / [lisina-L] = proporção

2. Aditivo alimentar de acordo com a Reivindicação 1, com um valor de pH de 3,5 a 5,1, medido numa suspensão aquosa a 10%.

3. Aditivo alimentar de acordo com a Reivindicação 1 ou 2, o qual possui > 97% de partículas com um tamanho médio de > 0,1 a 1,8 mm.

4. Aditivo alimentar de acordo com as Reivindicações 1 a 3, cujas superfícies externas são cobertas com um óleo, numa quantidade de 0,02 a 2 % em peso, relativamente à quantidade total do aditivo alimentar.

5. Aditivo alimentar de acordo com as Reivindicações 1 a 4, cujo valor de coloração se situa nas zonas, que se seguem (medição da reflexão difusa das amostras sob um ângulo de 8o): L* 65-80 (zona preto-branco) 2 a* 4-8 (zona vermelho-verde) b* 20-30(zona amarelo-azul)

6. Processo para a produção de um aditivo alimentar granulado contendo lisina-L por meio de fermentação de um microrganismo produtor de lisina-L num meio aquoso sob condições aeróbias, em que, após a fermentação, a) se determina eventualmente a proporção sulfato/lisina -L no caldo de fermentação, b) se junta a seguir, eventualmente, sulfato de amónio e c) se faz descer o valor do pH para 4,9 a 5,2 por meio da adição de ácido sulfúrico, em que se estabelece no caldo uma proporção sulfato/lisina-L de 0,85 a 1,2, por meio de uma adição de uma composição ou de composições contendo sulfato, d) se sujeita a granulação a mistura obtida e se obtém um produto com um teor de lisina-L de 10 a 70 % em peso (determinado como base de lisina relativamente à quantidade total).

7. Processo de acordo com a Reivindicação 6, no qual o caldo é concentrado entre os passos c) e d) por meio da extracção da água.

8. Processo de acordo com a Reivindicação 6, em que se inverte a sequência da adição do sulfato de amónio e do ácido sulfúrico.

9. Processo de acordo com as Reivindicações 6, 7 ou 8, no qual se adiciona, antes da concentração, um bissulfito 3 de amónio, alcalino terroso ou alcalino, numa quantidade de 0,01 a 0,5 % em peso, relativamente ao caldo de fermentação.

10. Processo de acordo com as Reivindicações 6 a 9, em que se retiram, depois de finalizada a fermentação, 0 a 100% da biomassa constituída durante a fermentação e se seguem os passos a) a d).

11. Processo de acordo com as Reivindicações 6, 7 ou 8, em que se reveste a superfície exterior do granulado com um óleo, numa quantidade de 0,02 a 2 % em peso, relativamente à quantidade total do aditivo alimentar.

12. Processo de acordo com as Reivindicações 6 a 10, em que se utilizam microrganismos corineformes.

13. Processo de acordo com as Reivindicações 6 a 11, em que se utilizam corinebactérias. Lisboa, 28 de Janeiro de 2010