含L-賴氨酸的飼料添加劑制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及相對淺且熱穩(wěn)定的發(fā)酵液基粒狀動物飼料添加劑，其具有高Ｌ－賴氨酸含量，本發(fā)明專利技術(shù)還涉及由通過發(fā)酵獲得的發(fā)酵液生產(chǎn)所述添加劑的低損耗方法。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
?含L-賴氨酸的飼料添加劑
本專利技術(shù)涉及相對淺且熱穩(wěn)定的發(fā)酵液基粒狀動物飼料添加劑，其具有高L-賴氨酸含量，本專利技術(shù)還涉及由發(fā)酵獲得的發(fā)酵液(broth)生產(chǎn)所述添加劑的低損耗方法。
技術(shù)介紹
根據(jù)動物的需要，動物飼料補充有個別氨基酸。為了動物飼料補充例如L-賴氨酸，目前主要使用L-賴氨酸含量為78％的L-賴氨酸一鹽酸鹽。由于L-賴氨酸通過發(fā)酵生產(chǎn)，因此，為了生產(chǎn)一鹽酸鹽，必須首先在復(fù)雜處理步驟中將其與粗發(fā)酵液的所有其他組分分離，接著轉(zhuǎn)化成一鹽酸鹽，并使后者結(jié)晶。在該過程中，產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，并且需要很多處理(workup)試劑，它們作為廢物出現(xiàn)。由于并不總是需要動物飼料添加劑具有高純度，另外在發(fā)酵副產(chǎn)物中常常仍然存在有營養(yǎng)價值的活性物質(zhì)，因此過去不乏對避免飼料氨基酸特別是L-賴氨酸一鹽酸鹽的復(fù)雜生產(chǎn)的嘗試，以及對更為廉價地將粗發(fā)酵液轉(zhuǎn)化成固體動物飼料的嘗試。這種培養(yǎng)基的復(fù)雜組成具有嚴重的缺點，因為它們一般只能被困難地干燥，并且因而吸濕，幾乎不自由流動，有形成結(jié)塊的危險并且不適于混合飼料產(chǎn)品中技術(shù)上苛刻的加工。對于含L-賴氨酸的發(fā)酵產(chǎn)品尤其如此。通過噴霧干燥對粗發(fā)酵液進行簡單脫水產(chǎn)生粉末狀、極為吸濕的濃縮物，其在短期貯存后就結(jié)塊，而以這種形式其不能用作動物飼料。EP?0?533?039涉及生產(chǎn)氨基酸發(fā)酵液基動物飼料添加劑的方法，所述添加劑通過噴霧干燥直接由所述發(fā)酵液獲得。為此，在一個變-->體中，將一部分生物量在所述噴霧干燥上游分離出。通過非常潔凈的發(fā)酵過程，也就是獲得有機物質(zhì)殘余很少的發(fā)酵液，該發(fā)酵液即便在沒有生物量與附加載體的情況下也可被干燥，獲得易于處理的顆粒。GB?1?439?121公開了含有約20重量％L-賴氨酸的固體濃縮物，其中還描述了pH為4.5并具有亞硫酸氫鹽成分的含L-賴氨酸的發(fā)酵液。EP?0?615?693公開了用于生產(chǎn)發(fā)酵液基動物飼料添加劑的方法，其中在除去部分組分后，如果合適，將所述發(fā)酵液噴霧干燥，產(chǎn)生細顆粒，至少70重量％的所述細顆粒的最大粒徑為100μm，并且在第二階段中，將該細顆粒增大以生產(chǎn)所述細顆粒含量為至少30重量％的顆粒。根據(jù)GB?1?439?728，由發(fā)酵液生產(chǎn)含L-賴氨酸的濃縮物，在濃縮上游，通過HCl將所述發(fā)酵液酸化至pH為約6.4，并向其中加入亞硫酸氫鹽以進行穩(wěn)定化。通過蒸發(fā)進行濃縮后，將其進一步酸化至pH?4.0，并通過噴霧干燥獲得所需產(chǎn)物。EP-A?1?331?220(US?2003/152633)涉及含有L-賴氨酸作為主要成分的粒狀飼料添加劑。其發(fā)現(xiàn)賴氨酸的反荷離子的量，例如硫酸根離子的量可以通過使用在發(fā)酵中形成的二氧化碳反荷離子而得以降低。總體上，其請求保護0.68-0.95的陰離子/賴氨酸比例。據(jù)說，在含L-賴氨酸的產(chǎn)物中反荷離子例如硫酸根離子的減少改善吸濕性質(zhì)和結(jié)塊傾向。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供使用發(fā)酵中形成的發(fā)酵液生產(chǎn)的性質(zhì)改善-->的含L-賴氨酸的飼料添加劑，以及在發(fā)酵液加工過程中賴氨酸損失低于現(xiàn)有技術(shù)已知情況的方法。本專利技術(shù)涉及發(fā)酵液基粒狀飼料添加劑，其具有a)10-70重量％(以L-賴氨酸堿計算)，特別是30-60重量％的L-賴氨酸含量，b)0.1-5重量％的含水量，和c)0.85-1.2，優(yōu)選0.9-1.0，特別是＞0.9至＜0.95的硫酸鹽/L-賴氨酸比例，該比例根據(jù)下式計算：V＝2×[SO42-]/[L-賴氨酸]該比例根據(jù)式V＝2×[SO42-]/[L-賴氨酸]計算。距100重量％的差由發(fā)酵液的其他組分補足，如果適當?shù)脑捰缮锪垦a足。優(yōu)選地，在25℃下用pH電極測量的于去離子水中強度為10重量％的懸浮液中的顆粒pH為3.5-5.1，特別是4.0-5.0，優(yōu)選4.2-4.8。大約1分鐘后測定值達到恒定值。硫酸鹽與L-賴氨酸的摩爾比在發(fā)酵后設(shè)定，加入于適當?shù)南♂屢褐械暮琒O42-的化合物，特別是硫酸銨和硫酸。“發(fā)酵液基”指的是處理含L-賴氨酸的發(fā)酵液，其含有0-100％的發(fā)酵期間形成的生物量。本專利技術(shù)同樣涉及如下生產(chǎn)含L-賴氨酸的粒狀飼料添加劑的方法：用硫酸銨使產(chǎn)L-賴氨酸的微生物在有氧條件下于含水培養(yǎng)基中發(fā)酵，并且由本領(lǐng)域已知的方法生產(chǎn)粒狀產(chǎn)品，其中，在所述發(fā)酵結(jié)束后，任選測量發(fā)酵液中硫酸鹽/L-賴氨酸的比例。所述發(fā)酵液中的硫酸鹽濃度是已知的。對于L-賴氨酸的生產(chǎn)量一般也是這樣的。所述量通常在不確定時進行測量。所述方法包括以下步驟：a)任選隨后加入硫酸銨，和-->b)通過加入硫酸使pH降低至4.0-5.2，特別是4.9-5.1，通過加入含硫酸根的化合物將發(fā)酵液中的硫酸鹽/L-賴氨酸比例調(diào)節(jié)為0.85-1.2，特別是0.9-1.0，及c)優(yōu)選將所得混合物加熱并通過脫水濃縮，粒化并獲得L-賴氨酸含量為10-70重量％(按賴氨酸堿計算，基于總量)、硫酸鹽/L-賴氨酸比例為0.85-1.2，特別是0.9-1.0，特別是＞0.9至＜0.95的產(chǎn)品，所述比例由下式計算2×[SO42-]/[L-賴氨酸]＝V。比例V＝1指的是，例如，存在化學計量組成的(SO4)Lys，而比例為0.9時，發(fā)現(xiàn)缺乏10％硫酸鹽。步驟b)也可以在步驟a)之前進行。優(yōu)選地，所述產(chǎn)品具有20-65重量％，最優(yōu)選30-65重量％的L-賴氨酸含量。可以在一定量的硫酸銨存在下進行發(fā)酵，以使發(fā)酵結(jié)束后，硫酸鹽/賴氨酸比例已在本專利技術(shù)請求保護的范圍內(nèi)。然后可能不再需要進一步加入硫酸銨。如果由于發(fā)酵液中存在的化合物的緩沖作用，加入的酸達不到本專利技術(shù)的pH降低，則需要增加的酸量，這可能引起不需要的細胞變性和分裂。即使不加入酸，在通過蒸發(fā)而濃縮期間發(fā)酵液的pH也降至約5.4。根據(jù)本專利技術(shù)生產(chǎn)的顆粒的pH為3.5-5.1(在懸浮液中測定，見上)。優(yōu)選不加入鹽酸。相對于硫酸的量，其比例一般最大為1重量％，優(yōu)選0.01-0.1重量％。盡管硫酸鹽含量增加，所述顆粒還是比現(xiàn)有技術(shù)已知的具有相同L-賴氨酸含量的顆粒具有高得多的潔白度、更低的吸濕性和在熱應(yīng)力下更好的穩(wěn)定性(參見實施例)，所述顆粒在懸浮液中的pH為5.3-5.7，-->硫酸鹽/L-賴氨酸比例在例如0.75-0.87的范圍內(nèi)。所述性質(zhì)可以通過加入亞硫酸鹽進一步得到改善，基于發(fā)酵液，所述亞硫酸鹽的量為0.01-0.5重量％，優(yōu)選0.1-0.3重量％，特別是0.1-0.2重量％。優(yōu)選將所述亞硫酸鹽，特別是亞硫酸的銨鹽、堿土金屬鹽或堿金屬鹽或它們的混合物，特別是亞硫酸氫鈉，在濃縮前以溶液的形式加入發(fā)酵液中。優(yōu)選在設(shè)定硫酸鹽/L-賴氨酸比例過程中考慮所使用的量。例如，可以通過根據(jù)EP-B?0?615?693或EP-B?0?809?940、US?5?840358或WO?2005/006875或WO?2004/054381的方法生產(chǎn)顆粒。一般而言，＞97％的平均粒徑＞0.1-1.8mm，而堆密度為600-950kg/m3，特別是650-900kg/m3。所述顆粒的色值優(yōu)選在以下范圍內(nèi)：不加亞硫酸氫鹽：L*65-70，a*6-8，b*20-25加入亞硫酸氫鹽：L*＞70-80，a*4至＜6，b*＞25-30。然而，本專利技術(shù)的方法并不僅僅產(chǎn)生顯示有利性質(zhì)的產(chǎn)品。同時還發(fā)現(xiàn)，通過根據(jù)本專利技術(shù)進行酸化并在濃縮前設(shè)定硫酸鹽/賴氨酸本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
發(fā)酵液基粒狀飼料添加劑，其具有ａ）１０－７０重量％（以堿計算，基于總重），特別是３０－６０重量％的Ｌ－賴氨酸含量，ｂ）０．１－５重量％（基于總重）的含水量，和ｃ）０．８５－１．２的硫酸鹽／Ｌ－賴氨酸比例，該比例根據(jù)下 式計算：２×［ＳＯ↓［４］↑［２－］］／［Ｌ－賴氨酸］＝比例。

【技術(shù)特征摘要】
DE 2005-10-8 102005048315.11.發(fā)酵液基粒狀飼料添加劑，其具有a)10-70重量％(以堿計算，基于總重)，特別是30-60重量％的L-賴氨酸含量，b)0.1-5重量％(基于總重)的含水量，和c)0.85-1.2的硫酸鹽/L-賴氨酸比例，該比例根據(jù)下式計算：????????2×[SO42-]/[L-賴氨酸]＝比例。2.根據(jù)權(quán)利要求1的飼料添加劑，其在強度為10重量％的含水懸浮液中測得的pH為3.5-5.1。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的飼料添加劑，97％以上的所述飼料添加劑具有0.1-1.8mm的平均粒徑。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的飼料添加劑，其表面涂有油，基于所述飼料添加劑的總量，所述油的量為0.02-2重量％。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的飼料添加劑，其色值在以下范圍內(nèi)：(在8°的角度下測定樣品的漫反射)L*65-80(黑-白范圍)a*4-8(紅-綠范圍)b*20-30(黃-蘭范圍)。6.通過產(chǎn)L-賴氨酸的微生物在有氧條件下于含水培養(yǎng)基中發(fā)酵而生產(chǎn)含L-賴氨酸的粒狀飼料添加劑的方法，其中...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：赫爾曼洛特，烏爾里希貝克爾，弗蘭克迪貝耐爾，弗里德里克科普克，約阿希姆波利施，拉爾夫克勒，科里M桑德爾，勞倫斯愛德華福斯迪克，
申請(專利權(quán))人：德古薩股份公司，
類型：發(fā)明
國別省市：DE[德國]