[发明专利]高有效载荷、无孔的含酶包衣颗粒

说明书

描述了组合物和方法，所述组合物和方法涉及稳定、高有效载荷、无孔的含酶包衣颗粒，所述含酶包衣颗粒对蒸汽制粒期间的活性损失的抗性提高。

技术领域

本发明的组合物和方法涉及稳定、高有效载荷(payload)、无孔的含酶包衣颗粒，这些含酶包衣颗粒具有针对蒸汽制粒期间的活性损失的提高抗性。

背景技术

在动物饲料中使用酶是现代畜牧业的一部分。酶提高动物饲料中的组分的可消化性，并提高饲料转化率。与干饲料混合物相比，饲料球粒具有业界青睐的特性，诸如饲料品质提高、病原体减少、生产过程中粉尘水平降低、处理方便以及成分剂量更均匀。

优选的工业制粒过程在称为蒸汽制粒的过程中利用蒸汽注入。蒸汽制粒涉及调节，其在制粒步骤之前增加水分并升高饲料组合物的温度，其中迫使蒸汽加热的饲料成分或经过调节的糊状物通过模头形成球粒。制粒过程的温度通常为约70℃至100℃，或更高。在调节和后续储存过程中，酶的残留活性往往显著降低。如果酶在加工后重新活化，则灭活可以至少是部分可逆的，而如果加工后催化活性不恢复则灭活是不可逆的。

蒸汽制粒后酶的回收活性百分比是酶的固有热稳定性和酶的制剂(例如作为包衣颗粒的形式)两者的函数。一些酶固有地具有非常高的热稳定性，因此无需将高回收的酶活性归因于制剂。然而，对于任何给定的酶，都可以通过在一组特定的蒸汽制粒条件(例如调节的温度和时间)下将配制的酶与未配制的酶的回收活性进行比较来判断制剂的有效性。

为了使原材料、加工设备、运输和其他处理操作的成本降至最低，期望以相对于非活性制剂赋形剂(诸如稳定剂和粘合剂)、非活性核和包衣材料的重量为基础，以可能最高的活性酶有效载荷来配制酶颗粒。相对于制剂中的酶固体，这具有降低这些成分的成本的益处。然而，现有技术(诸如高剪切造粒和流化床喷雾包衣)由于其本身的性质，显著地限制了以非常高的有效载荷来配制的能力。因为大多数用于蒸汽制粒的市售酶颗粒分配50％w/w或更多的制剂空间给所需的保护性包衣，这样留下最终颗粒的至多约50％w/w可用于含酶的核，包括发酵固体及任何惰性赋形剂或核材料。在高剪切造粒的情况下，通过高剪切造粒生产机械粘着的、结构良好的酶基质微粒通常需要添加高含量的赋形剂，诸如聚合物粘合剂、盐、增强纤维和润滑剂。典型地，这些赋形剂占用酶基质核的至少约80％w/w，即最终包衣酶颗粒的约40％。因此，典型的高剪切颗粒中的含酶发酵固体占用最终包衣颗粒的至多约10％w/w。类似地，通过流化床喷雾包衣生产结构良好的酶颗粒需要从惰性核微粒开始，该惰性核微粒占最终颗粒的至少约30％w/w，添加到发酵固体中的赋形剂还另外还需要5％w/w左右。在为50％w/w的保护性包衣留出空间之后，这同样只留下约15％w/w的制剂空间可用于含酶的发酵固体。因此，常规的酶造粒技术限于至多约10％-15％w/w发酵固体的有效载荷。在实践中，大多数用于蒸汽制粒的商用酶颗粒含有不超过10％的发酵固体。发酵产生的饲料酶典型地不进行纯化，以使成本降至最低，并且占总发酵固体的至多约50％w/w。因此，用来制备用于蒸汽制粒的饲料酶颗粒的常规方法，诸如高剪切造粒和流化床喷雾包衣，具有约5％-8％w/w酶固体的有效载荷上限。因此，需要生产用于蒸汽制粒应用的酶颗粒的制剂和方法，其中颗粒的有效载荷高于约10％w/w的酶固体，或甚至高于约15％w/w的酶固体。

制备用于包含在动物饲料中的含活性剂的颗粒的基本原理是众所周知的。在该技术空间中的当代创新必然集中于改善活性成分在调节过程中的制粒稳定性和/或回收率上。此类改善在竞争激烈的全球市场中提供了商业相关优势。本发明的组合物和方法基于这样的认识，即迄今未描述和未意识到的组合物和工艺条件引起制粒稳定性的显著提高。

发明内容

本发明的组合物和方法涉及稳定、高有效载荷、低孔隙率的酶颗粒及其使用方法，所述酶颗粒由于具有特定的、定义明确的包衣而对蒸汽制粒期间的活性损失的抗性提高。所述组合物和方法的各方面和实施例描述于以下独立编号的段落中。