專利名稱：制備粒狀動物飼料添加劑的方法及所制備的飼料添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種制備用作動物飼料添加劑的賴氨酸顆粒的方法及由該方法制備的賴氨酸顆粒。
背景技術：
美國專利號5,431,933公開了一種含有大部分發酵肉湯組分的動物飼料添加劑及其制備方法。根據在此專利公開的方法，可以低成本地制備微吸濕的和粘性的動物飼料添加劑，其氨基酸含量為40至90％。但是，該動物飼料添加劑具有諸如低密度和組分含量變化大的缺點。即在發酵肉湯中的賴氨酸含量根據發酵條件而變化，其反過來又導致在基于該發酵肉湯的動物飼料添加劑中含有的賴氨酸含量的變化。
美國專利號5,622,710公開了一種制備動物飼料添加劑顆粒的方法，該方法包括直接噴霧干燥含有0.3％或更少的可同化糖的發酵肉湯，得到細小顆粒，并且將細小顆粒與粘合劑如水和發酵肉湯混合。根據在此專利中公開的方法制備的動物飼料添加劑顆粒的密度為550kg/m3或更大，氨基酸含量為40至90％，并且具有低的吸濕性和粘性。但是，由發酵肉湯形成細小顆粒并且通過強力混合器與發酵肉湯的混合增加了工藝的復雜性。
美國專利號5,133,976公開了一種制備含有35至48％賴氨酸含量的動物飼料添加劑的方法，該方法包括培養生產賴氨酸的微生物，同時保持5至15g/l的可同化糖；濃縮得到的培養物，以得到固含量為50至75％的濃縮物；并且通過共沸蒸餾使濃縮物脫水。但是，有下面的缺點，即賴氨酸含量低，共沸蒸餾提高了工藝成本和工藝的復雜性，并且動物飼料添加劑容易成為細粉末。
如上所述，含有賴氨酸的常規動物飼料添加劑存在問題，因為動物飼料添加劑的組分含量根據發酵方法的各種參數而大大地改變。因此，本發明人發現一種基于發酵肉湯制備含有賴氨酸的動物飼料添加劑的方法，即使組分的含量根據發酵條件而改變，該添加劑也具有標準化含量的賴氨酸和優異的營養性質，并且完成了本發明。

發明內容
發明概述本發明提供一種有效地制備粒狀動物飼料添加劑同時保持賴氨酸含量不變的方法。
本發明還提供一種由該方法制備的具有標準化賴氨酸含量的粒狀動物飼料添加劑。
根據本發明的一個方面，提供一種制備粒狀動物飼料添加劑的方法，該方法包括用膜過濾器過濾獲自在生產賴氨酸的條件下培養的生產賴氨酸的微生物的發酵肉湯，得到含有賴氨酸的濾過物和含有微生物的污泥；干燥濾過物得到總固含量為48至52重量％的濃縮物；在50℃至60℃的溫度下顆粒干燥濃縮物，得到顆粒；和用含有選自所述的污泥，作為賴氨酸含量調節劑的稀釋劑或游離賴氨酸和防潮劑中的一種或多種的涂布劑涂布所述的顆粒，得到具有下面性質的賴氨酸顆粒

表16

通過在合成這些化合物方面所作的大量工作，本發明者們已經發現了合成這些和其它4-取代的芳族二醛化合物的改善的方法，所述改善的方法提高了產率。在本發明的一個實施方案中，所述改善的方法可涉及控制發煙硫酸的引入量。在本發明的另一實施方案中，所述改善的方法可涉及在加入水之前以及在水解之前加入固體堿例如碳酸氫<p>對于此處所用的微生物沒有限制，前提條件是它可以生產賴氨酸。優選通常用于賴氨酸發酵中使用的棒桿菌屬物種(Corynebacterium sp.)的菌株。盡管對于生產賴氨酸的微生物的發酵條件沒有特別限制，但是優選在這樣的條件下培養生產賴氨酸的微生物，以便積累大量的賴氨酸和少量的生物量。由于在發酵肉湯中含有的糖阻止了發酵肉湯的干燥，并且增大了賴氨酸顆粒的吸濕性，優選設置有利于糖含量降低的發酵條件。但是在本發明中，由于可以通過涂布方法控制賴氨酸含量和吸濕性，所以不需要將發酵條件限制為上述的條件。
通過膜過濾來過濾發酵肉湯。通過過濾將發酵肉湯分離為濾過物和污泥。污泥含有動物營養用的組分，并且在隨后的涂布工藝中重新使用。對于可在此處使用的膜過濾器沒有限制，前提條件是它可以從發酵肉湯中分離微生物。一個本領域的普通技術人員可以容易地設置膜過濾器的操作條件以從發酵肉湯中分離微生物。例如，將先前在約60℃加熱過的發酵肉湯向膜過濾器擠壓約1小時，形成凝膠層。然后，在發酵肉湯的溫度為約60℃和可透性膜壓(TMP)為1.2至1.5大氣壓的條件下進行過濾。理解的是，一個本領域的普通技術人員可以容易地選擇膜過濾器的孔徑大小。
干燥由膜過濾得到的濾過物，以具有48至52％的固含量。干燥方法通過降低濾過物的含水量而降低具有相對增加的賴氨酸含量的濾過物的總體積。干燥方法是本領域眾所周知的。可以使用減壓干燥。
將通過干燥得到的濃縮物粒化以形成顆粒。優選將濃縮物在50℃至60℃的溫度加熱粒化。在粒化溫度的范圍內，濃縮物的粘度降低，其有助于濃縮物沒有結塊的均勻混合和均勻顆粒的形成。如果粒化溫度超過60℃，粒化的成本在經濟上太高。另一方面，如果其低于50℃，粘度的下降可能是不明顯的，由此難以形成顆粒，并且降低了得到顆粒的堆積密度，并且增加得到顆粒的吸濕性。
粒化中，優選地，在將濃縮物連續地噴入成粒機時，連續地供給熱空氣，以便由噴霧形成的預定大小的顆粒形成流化床。對此，可以使用通常的流化床成粒機。可以在下面非限制性條件下進行粒化加熱器溫度為170℃，進口溫度為140至160℃，出口溫度為60至70℃，并且噴霧壓力為1.8至2.0巴。
由粒化得到的顆粒可以進一步進行篩分過程。將所需要大小的顆粒轉移至后面的工藝。過小的顆粒可以返回粒化，且可以將過大的顆粒粉碎，然后返回粒化。
將通過粒化或篩分得到的顆粒進行涂布過程。涂布過程對于一個在動物飼料或藥物相關行業的普通技術人員而言，是眾所周知的。在涂布過程中可以使用任何涂布機。例如，可以使用可商購的涂布機。優選地，可以用于涂布過程的材料是含有一種或多種選自由過濾得到的污泥，作為賴氨酸含量調節劑的稀釋劑或游離賴氨酸和防潮劑的涂布劑。為了利用在微生物中含有的有用物質，使用污泥。將賴氨酸含量調節劑用來調節在顆粒中的賴氨酸含量。因此，根據賴氨酸的含量，任選使用賴氨酸含量調節劑。即，當賴氨酸含量超過預定值時，在顆粒上涂布含有稀釋劑的涂布劑以降低賴氨酸的含量。另一方面，當賴氨酸含量低于預定值時，在顆粒上涂布含有游離賴氨酸的涂布劑以提高賴氨酸的含量。因此，由本發明得到的顆粒的賴氨酸含量可以在約1％的誤差范圍內調節。防潮劑起降低賴氨酸顆粒吸濕性的作用，其使得可長期貯藏。
根據本發明方法得到的賴氨酸顆粒具有下面的特性賴氨酸含量(基于硫酸賴氨酸)按干物質計為65％或以上，300-1,200μm的粒度為90％或以上，視密度為620-720kg/m3，蛋白質含量為10-15％，總含糖量為＞0-1％，無機物質含量為＞0-3％，含水量為＞0-3％，C8或更低的羧酸含量為＞0-8％，且SO4-離子含量為20-25％。
以下，將由實施例更具體地描述本發明。但是，提供下面的實施例只是為了解釋說明，由此本發明不限于它們或由它們限制。
具體實施例方式
實施例實施例1發酵，過濾，濃縮和粒化在此實施例中，在18升的培養基中，于35℃，pH6-8培養谷氨酸棒桿菌(Corynebacterium glutamicum)CJM107(KCCM-10227)96小時，得到發酵肉湯，所述的培養基含有50g的粗糖，10g的蛋白胨，10g的酵母提取物，5g的尿素，4g的KH2PO4，8g的K2HPO4，0.5g的MgSO4□7H2O，100μg的生物素，1,000μg的維生素B1。發酵肉湯含有15.1％的賴氨酸。
于60℃加熱回收的發酵肉湯，并且使用膜過濾器(Ceramic FilterPilot孔徑大小0.05μm，面積4.7m2)在可透性膜壓為1.2-1.5atm下過濾，以分離微生物污泥和濾過物。由此得到的濾過物的賴氨酸含量為18.7％，并且總固含量為25.8％。在680mmHg減壓的真空下和65℃的溫度下，干燥濾過物，得到賴氨酸含量為37.1％且總固含量為51.2％的濃縮物，然后將反應溫度降低至60℃。用成粒機(GR Engineering，流化床噴霧干燥器(Fluid Bed Spray Dryer))粒化濃縮物。為此，用底部噴霧方法，通過成粒機的下噴嘴將濃縮物供給入成粒機中。此時，成粒機在下面的條件下操作加熱器溫度為170℃，進口溫度為140至160℃，出口溫度為60至70℃，并且噴霧壓力為1.8至2.0巴。通過熱空氣干燥，將供給進入成粒機中的濃縮物固化。將固化的濃縮物進行粉碎并且與新鮮供給的濃縮物結塊，形成更大的顆粒，同時在流化床中流動。當顆粒生長成理想的大小時，停止成粒機的操作，然后回收最終的顆粒用于成分分析。在此實施例中得到的顆粒的賴氨酸含量為69.4％，含水量為0.04％，無機物質含量為2.53％，且視密度為635.2kg/m3。
實施例2涂布有含稀釋劑的涂布劑的賴氨酸顆粒的制備以與實施例1相同的方式進行發酵，過濾，通過蒸發濾過物濃縮和粒化濃縮物。濾過物的賴氨酸含量為13.97％，并且總固含量為22.8％。在減壓下通過蒸發濾過物得到的濃縮物的賴氨酸含量為41.5％，總固含量為50.5％，體積和比重分別為20L和1.150。通過流化床干燥濃縮物得到的顆粒的賴氨酸含量為69.2％，含水量為0.12％，無機物質含量為2.53％，且總重量為4.1kg。
用通過溶解0.25kg的稀釋劑(玉米淀粉)于水(0.5L)中得到的稀釋劑水溶液(含水量為9.3％)作為涂布劑，涂布由此得到的顆粒。
最終得到的顆粒的賴氨酸含量為65.7％，含水量為0.14％，蛋白質含量為0.36％，總含糖量為0.8％，無機物質為2.6％，碳數小于8的羧酸為7.6％，且硫酸根離子為22.8％。得到的顆粒的堆積密度和重量分別為634.5kg/m3和4.3kg。
實施例3涂布有含微生物污泥和賴氨含量調節劑的涂布劑的顆粒的制備除了用含有通過過濾得到的微生物污泥和游離賴氨酸的涂布劑涂布顆粒外，以與實施例1相同的方法進行發酵，過濾，蒸發濃縮和粒化。
在此實施例中，得到的發酵肉湯的量為30.0L，并且賴氨酸含量為15.5％。濾過物的賴氨酸含量為18.7％，并且總固含量為25.8％。在減壓下通過蒸發濾過物得到的濃縮物的賴氨酸含量為30.2％，總固含量為50.3％，含水量為49.7％，體積和比重分別為15.4L和1.210。通過流化床干燥濃縮物得到的顆粒的賴氨酸含量為68.9％，含水量為0.26％，無機物質含量為2.29％，并且密度為650.3kg/m3，且總重量為1.06kg。
用通過下面的方法得到的混合物涂布由此得到的顆粒在水中溶解0.2kg的通過過濾得到的固體微生物污泥和123g的99％游離賴氨酸(以調節最終得到的顆粒的總賴氨酸含量為65％，包括微生物污泥等中的賴氨酸含量的考慮)。
最終得到的顆粒的賴氨酸含量為65.4％，蛋白質含量為2.25％，總含糖量為1.05％，碳數小于8的羧酸為7.6％，含水量為0.23％，無機物質為2.67％，且硫酸根離子為20.8％。得到的顆粒的堆積密度和重量為642.6kg/m3和1.65kg。91.3％的顆粒的粒度為300-1,200μm。
如從上面所述的說明中清楚地看出，根據本發明的方法，可以得到非常均勻的賴氨酸顆粒，其賴氨酸含量在誤差范圍為約1％以內且具有顯著低的糖含量。因此，當將賴氨酸顆粒用作動物飼料添加劑時，由于它們低的吸濕性，所以可以長期貯藏，并且可以精確調節賴氨酸顆粒的使用量。
雖然通過參考本發明示例性的實施方案具體顯示和描述了本發明，但本領域普通技術人員應當理解的是，可以在沒有離開由后附權利要求所定義的本發明的精神和范圍的條件下，可在其中做出各種形式和細節上的改變。
權利要求
1.一種制備粒狀動物飼料添加劑的方法，該方法包含用膜過濾器過濾獲自在生產賴氨酸的條件下培養的生產賴氨酸的微生物的發酵肉湯，得到含有賴氨酸的濾過物和含有微生物的污泥；干燥所述濾過物得到總固含量為48至52重量％的濃縮物；在50℃至60℃的溫度下顆粒干燥所述濃縮物，得到顆粒；和用含有選自所述的污泥，作為賴氨酸含量調節劑的稀釋劑或游離賴氨酸，和防潮劑中的一種或多種的涂布劑涂布所述的顆粒，得到具有下面性質的賴氨酸顆粒
2.權利要求1的方法，其中在所述粒化中，通過將所述濃縮物通過所述成粒機的底部噴入成粒機中，并且向在所述成粒機中的濃縮物供給熱空氣來形成所述顆粒。
3.權利要求1的方法，其中在所述粒化中，調節所述濃縮物的流速，噴嘴的壓力和空氣體積，以便90％或更多的所述顆粒具有的粒度為300至1,200μm。
4.權利要求1的方法，其中所述的稀釋劑是選自淀粉，鹿角菜膠和瓊脂中的一種或多種。
5.權利要求1的方法，其中所述的防潮劑是液體石蠟。
6.權利要求1的方法，其中所述的生產賴氨酸的微生物是棒桿菌屬物種的菌株。
7.一種由權利要求1至6任何一項中的方法所制備的粒狀動物飼料添加劑。
全文摘要
提供一種制備粒狀動物飼料添加劑的方法及由該方法制備的粒狀動物飼料添加劑。方法包括用膜過濾器過濾獲自在生產賴氨酸的條件下培養的生產賴氨酸的微生物的發酵肉湯，得到含有賴氨酸的濾過物和含有微生物的污泥；干燥濾過物得到總固含量為48－52重量％濃縮物；在50－60℃下顆粒干燥濃縮物，得到顆粒；用含選自污泥、作為賴氨酸含量調節劑的稀釋劑或游離賴氨酸和防潮劑的一種或多種涂布劑涂布顆粒，得到具有下面性質的賴氨酸顆粒賴氨酸含量(硫酸賴氨酸)為65％或以上，300－1200μm的粒度為90％或以上，視密度為620－720kg/m
文檔編號A23K1/16GK1676018SQ200410035110
公開日2005年10月5日 申請日期2004年4月23日 優先權日2004年4月2日
發明者洪淳源, 曹圭男, 徐龍范, 韓勝宇, 俞載憲, 金泫兌 申請人:Cj株式會社