MXPA99011241A - Granulados enzimaticos basados en carbohidrato - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de un granulado que contiene enzima, donde un líquido acuoso que contiene enzima, se mezcla con un portador sólido basado en carbohidrato comestible, tal como almidón, se procesa mecánicamente en gránulos, y subsecuentemente se seca. Este granulado enzimático es adecuado para la fabricación de composiciones alimenticias para animales mediante la mezcla de los ingredientes alimenticios con el granulado, tratando con vapor y formando pellas. Las composiciones muestran estabilidad enzimática mejorada durante el proceso de formación de pellas.

Description

GRANULADOS ENZIMATICOS BASADOS EN CARBOHIDRATO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a la formulación de enzimas, preferentemente enzimas alimenticias, en granulados que contienen carbohidrato (por ejemplo almidón), y a los procesos para la preparación de tales granulados que contienen enzima. Estos granulados (comestibles) pueden ser entonces utilizados en alimentos animales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El uso de diversas enzimas en la alimentación de animales, por ejemplo ganado, se ha vuelto casi práctica común. Estas enzimas son usualmente producidas mediante el cultivo de microorganismos en fermentadores a gran escala operados por productores industriales de enzimas. Al final de la fermentación, el 'caldo" resultante es usualmente sujeto a una serie de pasos de filtración para_ separar la biomasa (los microorganismos) de la enzima deseada (en solución) . La solución de enzima es ya sea luego vendida como un líquido REF.: 32198 (frecuentemente después d'e la adición de diversos estabilizadores) o procesada para formar una formulación seca. Las formulaciones de enzima liquidas y anhidras son utilizadas a una escala comercial por la industria de los alimentos. Las formulaciones líquidas pueden ser agregadas al alimento después de convertirse en pellas, con el fin de evitar la inactivación por calor de la o las enzimas, lo cual podría ocurrir durante el proceso de formación de pellas. No obstante, las cantidades de enzima en las preparaciones alimenticias finales son usualmente muy pequeñas, lo cual hace — difícil de lograr una distribución homogénea de la enzima en el alimento, y los líquidos son notoriamente más difíciles de mezclar uniformemente que los ingredientes anhidros. Además, se necesita equipo especializado (caro) para agregar líquidos al alimento después de la formación de las pellas, lo cual no es actualmente disponible en la mayoría de los molinos de alimentos (debido al costo extra) . Las formulaciones anhidras o secas de enzima (s), por otra parte, tienen la desventaja de inactivación por calor de las enzimas durante la formación de las pellas. Los protocolos de fabricación preferidos en la industria de los alimentos involucra la formación de pellas por vapor, donde el alimento es sujeto a inyección o inyecciones de vapor antes de la formación de las pellas. En la formación subsecuente de las pellas, el alimento es forzado a través de una matriz o troquel y las tiras resultantes son cortadas en pellas adecuadas de longitud variable. EL. contenido de humedad inmediatamente antes de la formación de las pellas es en general entre 18% y 19%. Durante este proceso las temperaturas pueden elevarse a 60-95°C. El efecto combinado del alto contenido de humedad y de la alta temperatura es dañino para la mayoría de las enzimas. Estas desventajas son también encontradas en otros tipos de tratamientos termomecánicos tales como extrusión y expansión. Con el fin de tratar y superar estos problemas la Patente Europea EP-A-0 , 257 , 996 (Cultor Ltd) sugiere que la estabilidad de las enzimas en el procesamiento de alimentos podría ser incrementada por la preparación de una 'premezcla" enzimática donde una solución que contiene enzima es absorbida sobre un portador basado en grano que consiste de harina, y la premezcla es subsecuentemente convertida en pellas y secada. No obstante, estas premezclas basadas en harina no son adecuadas para métodos más suaves de procesamiento (de la premezcla similar a masa) en granulados, tales como la extrusión a baja presión o la granulación en alto corte, debido al carácter gomoso o pegajoso de las premezclas basadas en harina. Varios fabricantes de enzimas han desarrollado métodos de formulación alternativos para tratar de mejorar la estabilidad de los productos enzimáticos secos o anhidros durante la formación de las pellas y el almacenamiento. La Patente Europea EP-A-0, 569, 468 (Novo Nordis ) se refiere a un formulación que consiste de un 'granulado T" que contiene enzima que es recubierto con una cera de alto punto de fusión o una grasa que se dice mejora la resistencia a las condiciones de formación de pellas. El granulado es preparado mediante la mezcla de un rellenador inorgánico anhidro (por ejemplo sulfato de sodio) con la solución de enzima en un granulador de alto corte. La "Patente Europea EP-A-0, 569, 468 enseña que cualquier efecto benéfico del recubrimiento con respecto a la estabilidad de la formación de pellas es específico para el tipo de granulado recubierto, lo cual en este caso está basado en un rellenador de sulfato de sodio. No obstante, la capacidad de absorción de estos rellenadóres (sulfato de sodio) es mucho menor que aquella de los portadores tales como harina, lo cual es indeseable si alguien desea producir granulados que contienen enzima, más concentrados . Además, los granulados tienen una distribución de tamaño de partícula amplia, lo cual hace difícil el obtener una concentración de enzima homogénea a todo lo _ largo. Además, la biodisponibilidad de la enzima al animal es disminuida por el recubrimiento con cera o grasa. El documento WO-A-97/16076 (Novo Nordisk) también se refiere al uso de ceras y a otras sustancias insolubles en agua en particulados, pero aquí éstas son empleadas como un material de matriz. Existe de este modo una necesidad para formulaciones estables de enzimas que están basadas en un portador que es adecuado para los métodos de granulación diferentes de la formación de pellas, y que pueden tener una alta capacidad de absorción.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para la preparación de un granulado que contiene enzima, adecuado para el uso en un alimento para animales, comprendiendo el proceso, el procesamiento de una enzima, un portador sólido que comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible y agua"" en cantidades relativas apropiadas para obtener granulos que contienen enzima, y subsecuentemente secando los granulos. El granulado que contiene enzima prodücible mediante este proceso (el cual forma ' el segundo aspecto de la invención, el cual también cubre un granulado que comprende granulos secos formados a partir de una enzima y un portador sólido el cual comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible) busca resolver o al menos mitigar los problemas encontrados en la técnica anterior. — La invención puede proporcionar de este modo los procesos para la preparación de formulaciones enzimáticas en la forma de granulados que utilizan el granulado como un portador. El portador puede ser en forma de particulado o de polvo. La enzima y el agua se proporcionan preferentemente como un líquido que contiene enzima (preferentemente acuoso), tal como una solución o una suspensión, la cual puede ser mezclada con el portador sólido y se deja absorber sobre el portador. Durante o después de la mezcla, el líquido que contiene la enzima y el portador son procesados para formar un granulado, el cual puede ser luego subsecuentemente secado. El uso del portador de carbohidrato puede permitir la absorción de grandes cantidades de líquido que contiene enzima (y por lo tanto la enzima) . La mezcla puede ser utilizada para formar una pasta plástica o una masa no elástica que puede ser fácilmente procesada en granulos, por ejemplo es extruible. Adecuadamente, el portador es no fibroso, lo cual permite la más fácil granulación: materiales fibrosos pueden prevenir la granulación por extrusión. Un número de documentos de la técnica anterior se refieren a pellas que contienen diversas enzimas, pero éstas encuentran uso como detergentes, frecuentemente en composiciones de lavado. En contraste,^ la presente solicitud encuentra uso en alimentos para animales y por esa razón los granulados de la invención son comestibles (por animales) y preferentemente también digeribles. No será por lo tanto sorprendente que los granulados, los granulos y las composiciones de la invención estén libres de jabón, de detergentes y de blanqueadores o de compuestos de blanqueado, zeolitas, aglutinantes, rellenadores (Ti02, caolín, silicatos, talco, etc.) por nombrar solo unos pocos. El polímero de carbohidrato comestible debe ser elegido tal que éste sea comestible por el animal para quien se pretende el alimento, y preferentemente digerible también. El polímero comprende preferentemente glucosa (por ejemplo, un polímero que contiene glucosa), o unidades (CeHioOs). Preferentemente, el polímero de carbohidrato comprende unidades de a-D-glucopiranosa, amilosa (un polímero de ( 1—» ) -a-D-glucano lineal) y/o amilopectina (un D-glucano ramificado con enlaces a-D-(l-»4) y a-D- ( l-»6) ) . El almidón es el polímero de carbohidrato preferido. Otros polímeros adecuados que contienen glucosa, que pueden ser utilizados en vez de, o en adición al almidón, incluyen a-glucanos, ß-glucanos, pectina (tales como proto-pectina) , y glucógeno. Los derivados de estos polímeros de carbohidrato, tales como éteres y/o esteres de los mismos, son también contemplados aunque el almidón gelatinizado es evitado en la medida de lo posible y de este modo no puede estar presente. Adecuadamente, el polímero de carbohidrato es insoluble en agua. En los ejemplos descritos en la presente se utiliza almidón de maíz, de papa y de arroz. No obstante, el almidón obtenido a partir de otras fuentes (por ejemplo, plantas tales como vegetales o cosechas), tales como tapioca, yuca, trigo, maíz, sagú, centeno, avena, cebada, ñame, sorgo, o maranta es igualmente aplicable. Similarmente, pueden ser utilizados tipos de almidón nativos o modificados (por ejemplo dextrina) en la invención. Preferentemente, el carbohidrato (por ejemplo almidón) contiene poca o ninguna proteína, por ejemplo menos de 5% (p/p), tal como menos de 2% (p/p), preferentemente menos de 1% (p/p) • No obstante del tipo de almidón (u otro polímero de carbohidrato), éste debe estar en una forma que permita que sea utilizado en un alimento para animales, en otras palabras una forma comestible o digerible. Al menos 15% (p/p) del portador sólido puede comprender el polímero de carbohidrato (tal como almidón) . Preferentemente, no obstante, al menos 30% (p/p) del portador sólido comprende el carbohidrato, óptimamente al menos 40% (p/p) . Ventajosamente, el componente mayor del portador sólido es el carbohidrato (por ejemplo almidón), por ejemplo más del 50% (p/p) , preferentemente al menos 60% (p/p) , adecuadamente al menos 70% (p/p), y óptimamente al menos 80% (p/p) . Estos porcentajes en peso están basados en el peso total de los componentes no enzimáticos en el granulado seco final. En el proceso de la presente invención, la enzima y el agua pueden estar presentes en la misma composición antes de ponerse en contacto con el portador sólido. En este aspecto, se puede proporcionar un líquido acuoso que contiene enzima. Este líquido puede ser una solución o una suspensión que es proveniente de o derivada de, un proceso de fermentación. Este proceso de fermentación usualmente será uno en el cual se produzca la enzima. El proceso de fermentación puede dar como resultado un caldo que contenga los microorganismos (los cuales producen la enzima deseada) y una solución acuosa. Esta solución acuosa, una vez separada de los microorganismos (por ejemplo, mediante filtración) puede ser el líquido acuoso que contiene enzima utilizado en la invención. De este modo, en las modalidades preferidas el líquido acuoso que contiene enzima es un filtrado.

La cantidad de liquido que contiene enzima (y así pues la enzima) que_puede ser absorbida sobre el portador está usualmente limitada por la cantidad de agua que puede ser absorbida. Para el almidón natural, granular, esto puede variar entre 25 y 30% (p/p) , sin utilizar temperaturas elevadas (que promueven que el almidón se hinche) . En la práctica, el porcentaje de líquido con enzima que va a ser agregado al carbohidrato será frecuentemente mucho mayor que éste, debido a que el liquido que contiene enzima contendrá usualmente una cantidad significativa de sólidos. La solución enzimática puede contener aproximadamente 25% (p/p) de sólidos, como resultado de lo cual el carbohidrato (por ejemplo almidón) y la solución enzimática pueden ser mezclados a una proporción de carbohidrato : solución de enzima de 0.5:1 hasta 2:1, por ejemplo 1.2:1 a 1.6:1, tal como a una proporción de aproximadamente 60% (p/p):40% (p/p), respectivamente. Preferentemente, la cantidad de líquido agregado al portador sólido es tal que __( sustancialmente) toda el agua en el líquido (acuoso) es absorbida por el carbohidrato presente en el portador sólido. A temperaturas elevadas el almidón y otros polímeros de carbohidrato pueden absorber cantidades mucho mayores de agua bajo hinchamiento. Por esta razón el polímero de carbohidrato es deseablemente capaz de absorber agua (o líquidos acuosos que contienen enzima) . Por ejemplo, el almidón de maíz puede absorber hasta tres veces su peso de agua a 60°C y hasta diez veces a 70°C. El uso ^ de temperaturas mayores con el fin de absorber una mayor cantidad de líquido que contiene enzima, es de este modo contemplado por la presente invención, y por supuesto es especialmente preferible cuando tiene que ver con enzimas termoestables. Para estas enzimas por lo tanto, la mezcla del portador sólido y el líquido (o la enzima y el agua) , puede ser conducida a temperaturas elevadas (por ejemplo arriba de la temperatura ambiente), tal como por arriba de 30°C, preferentemente por arriba de 40°C y óptimamente por arriba de 50°C. Alternativamente, o en adición, el líquido puede ser proporcionado a esta temperatura. No obstante, en general, se prefieren las condiciones de no hinchamiento a menores temperaturas (por ejemplo ambiente) . Esto puede minimizar la pérdida de actividad que surge de la inestabilidad de las enzimas (sensibles al calor) a temperaturas más altas. De manera adecuada la temperatura durante la mezcla de la enzima y el agua es de 20 a 25°C.

El procesamiento mecánico utilizado en la presente invención para la elaboración de la mezcla de la enzima, el agua (por ejemplo un liquido que contiene enzima) y el portador sólido en granulos (en otras palabras la granulación) puede emplear técnicas conocidas frecuentemente utilizadas en procesos de formulación de comida, alimentos y de enzimas. Esto puede comprender la expansión, la extrusión, esferonización, formación de pellas, granulación a alto corte, granulación en tambor, aglomeración en lecho fluido o una combinación de los mismos. Estos procesos están usualmente caracterizados por una entrada de energía mecánica, tal como el accionamiento de un tornillo, la rotación de un mecanismo de mezcla, la presión de un mecanismo giratorio de un aparato de formación de pellas, el movimiento de partículas mediante una placa de fondo giratorio de un aglomerador de lecho fluidizado o el movimiento de las partículas por una corriente gaseosa, o una combinación de los mismos. Estos procesos permiten que el portador sólido (por ejemplo en la forma de un polvo), sea mezclado con la enzima y con agua, por ejemplo un líquido que contiene enzima (una solución o suspensión acuosa), y subsecuentemente granulado.

Alternativamente, el portador sólido puede ser mezclado con la enzima- (por ejemplo en una forma de polvo) a la cual se agrega luego agua, tal como un líquido (o suspensión) (el cual puede actuar como líquido de granulación) . En una modalidad adicional de la invención el granulado (por ejemplo un aglomerado) es formado mediante rociado o recubrimiento de líquido que contiene enzima sobre el portador, tal como en un aglomerador de lecho fluidizado. Aquí, los granulos resultantes pueden incluir un aglomerado como puede ser producido en un aglomerador de lecho fluidizado. Preferentemente, la mezcla del líquido que contiene enzima y el portador "sólido comprende además el amasado de la mezcla. Esto puede mejorar la plasticidad de la mezcla con el fin de facilitar la granulación (por ejemplo extrusión) . Si el granulado es formado mediante extrusión esto es preferentemente realizado a baja presión. Esto puede ofrecer la ventaja de que la temperatura de la mezcla que es extruida no se incrementará, o sólo lo hará ligeramente. La extrusión a baja presión incluye la extrusión por ejemplo en un extrusor de canasta o de domo Fuji Paudal . Preferentemente, -la extrusión no da como resultado que la temperatura del material que es extruido se eleve por arriba de 40°C. La extrusión puede producir naturalmente granulos (los granulos pueden romperse después del paso a través de una matriz o troquel) o puede ser empleado un cortador. Adecuadamente, los granulos tendrán un contenido de agua de 30 a 40%, tal como de 33 a 37%. El contenido de enzima es preferentemente de 3 a 15, tal como de 5 a 12% (por ejemplo al menos 50,000 ppm) . Los granulos obtenidos pueden ser sujetos a redondeamiento (por ejemplo esferonización) , tal como en un esferonizador , por ejemplo, una máquina MARUMERISERMR y/o compactación. Los granulos pueden ser esferonizados antes del secado, ya que esto puede reducir la formación de polvos en el granulado final y/o _ puede facilitar cualquier recubrimiento del granulado . Los granulos pueden ser luego secados, tal como en un secador de lecho fluidizado o, en el caso de la aglomeración por lecho fluidizado, pueden ser inmediatamente secados (en el aglomerador) para obtener granulados (secos, sólidos) .. Otros métodos conocidos para el secado de granulos en la industria de los alimentos, de la comida o de las enzimas, pueden ser utilizados por la persona experta. Adecuadamente, el granulado es capaz de fluir. El secado tiene lugar preferentemente a una temperatura de 25 a 60°C, tal como de 30 a 50°C. Aquí el secado puede durar de 10 minutos hasta varias horas, tal como de 15 a 30 minutos. La longitud de tiempo requerida dependerá por supuesto de la cantidad de granulos que van a ser secados, pero como una guía esto es de 1 ""a 2 segundos por kg de granulos . Después del secado de los granulos, el granulado resultante tiene preferentemente un contenido de agua de 3 a 10%, tal como de 5 a 9%. Puede ser aplicado un recubrimiento al granulado para dar características o propiedades adicionales (por ejemplo saborizado), como bajo contenido de polvo, color,_ protección de la enzima del - ambiente circunvecino, diferentes actividades enzimáticas en un granulado o una combinación de los mismos. Los granulados pueden ser recubiertos con una grasa, cera, polímero, sal, ungüento y/o un recubrimiento (por ejemplo liquido) que contiene una enzima (segunda) o una combinación de los mismos. Será aparente que si se desea, pueden ser aplicadas varias capas de (diferentes) recubrimientos. Para aplicar el o los recubrimientos sobre los granulados son disponibles un número de métodos conocidos, los cuales incluyen el uso de un lecho fluidizado, un granulador de alto corte, un granulador mezclador, o un mezclador Nauta. En otras modalidades adicionales los ingredientes pueden ser incorporados dentro del granulado, por ejemplo como auxiliares del procesamiento, para el mejoramiento adicional de la estabilidad de la formación de pellas y/o la estabilidad al almacenamiento del granulado. Un número de tales aditivos preferidos se discute más adelante . Pueden ser incluidas sales en el granulado (por ejemplo, con el portador sólido o agua) . Preferentemente (como es sugerido en la Patente Europea EP-A-0, 758 , 018 ) se pueden agregar una o varias sales inorgánicas, las cuales pueden mejorar la estabilidad en el procesamiento y en el almacenamiento de la preparación de enzima anhidra. Las sales inorgánicas preferidas son solubles en agua. Éstas pueden comprender un catión divalente, tal como zinc (en particular), magnesio, y calcio. El sulfato es el anión más favorecido, aunque pueden ser itilizados otros aniones que dan como resultado solubilidad en agua. Pueden ser agregadas las sales (por ejemplo a la mezcla) en la forma sólida. No obstante, la o las sales pueden ser disueltas en el agua o en el líquido que contiene la enzima, antes de la mezcla con el portador sólido. Adecuadamente, la sal es proporcionada a una cantidad que es al menos 15% (p/p con base en la enzima) , tal como al menos 30%. No obstante, ésta puede ser tan alta como de al menos 60% o incluso 70% (nuevamente, p/p con base en la enzima) . Estas cantidades pueden aplicar ya sea a los granulos o al granulado. El granulado puede por lo tanto comprender menos de 12% (p/p) de la sal, por ejemplo de 2.5 a 7.5%, por ejemplo de 4 a 6%. Si la sal se proporciona en el agua, entonces ésta puede estar en una cantidad de 5 a 30% (p/p), tal como 15 a 25%. El mejoramiento adicional de la estabilidad de la formación de las pellas puede ser obtenido mediante la incorporación de compuestos hidrofóbicos, de formación de gel o de disolución lenta (por ejemplo en agua) . Éstos pueden ser proporcionados de 1 a 10%, tal como de 2 a 8%, y preferentemente de 4 a 6% en" peso (con base en el peso del agua y de los ingredientes portadores sólidos) . Las sustancias adecuadas incluyen celulosas derivatizadas , tales como HPMC (hidroxiprbpilmetilcelulosa ) , CMC (carboximetilcelulosa) , HEC (hidroxietilcelulosa) ; alcoholes polivinílicos (PVA) ; y/o aceites comestibles. Los aceites comestibles, tales como el aceite de soya o el aceite de cañóla, pueden ser agregados (por ejemplo a la mezcla que va a ser granulada) como un auxiliar del procesamiento, aunque frecuentemente será preferido que el granulado no contenga ninguna sustancia hidrofóbica (por ejemplo aceite de palma) . Preferentemente, los granulos tienen una distribución de tamaño relativamente estrecha (por ejemplo éstos son monodispersos ) . Esto puede facilitar una distribución homogénea de la enzima en los granulos y/o en el granulado enzimático en el alimento para animales. El proceso de la invención tiende a producir granulados con una distribución de tamaño estrecha. No obstante, si es necesario, se puede incluir un paso adicional en el proceso para estrechar adicionalmente la distribución de tamaño de los granulos, tal como tamizado. La distribución de tamaño del granulado está adecuadamente entre 100 µm y 2000 µm, preferentemente entre 200 µm y 1800 µm, y óptimamente entre 300 µm y 1600 µm. Los granulos pueden ser de forma irregular (pero preferentemente regular), por ejemplo aproximadamente esféricos. El agua o el liquido que contiene la enzima puede comprender una o más enzimas, y son usualmente de origen microbiano, por ejemplo, obtenidas de una fermentación microbiana. Usualmente, la enzima estará en una forma activa (por ejemplo ésta puede tener actividad catalítica o fisiológica) . Preferentemente el líquido está en una forma concentrada, tal como un ultrafiltrado (UF) , lo cual puede permitir la producción de un granulado con un nivel de actividad deseado. La o las enzimas adecuadas son aquellas que van a ser incluidas en el alimento animal que incluye alimento para mascotas. La función de estas enzimas es frecuentemente mejorar la tasa de conversión del alimento, por ejemplo, al reducir la viscosidad o al reducir el efecto antinutricional de ciertos compuestos alimenticios. Las enzimas alimenticias (tal como fitasa) pueden también ser utilizadas, tales como para reducir las cantidades de compuestos que "son dañinos al ambiente en el estiércol. Las enzimas preferidas para estos propósitos son: fosfatasas, tales como fitasas (3-fitasas y 6-fitasas) y/o fosfatasas acidas; carbohidratasas, tales como enzimas amilolíticas y enzimas degradadoras de la pared celular de las plantas, de las cuales se incluyen las celulasas tales como las ß-glucanasas, hemicelulasas tales como xilanasas, o galactanasas ; peptidasas, galactosidasas , pectinasas, esterasas; proteasas, preferentemente con un pH óptimo neutro y/o ácido; y lipasas, preferentemente fosfolipasas tales como fosfolipasas A2 pancreáticas de mamífero. Preferentemente, la enzima no incluye enzimas degradadoras de almidón (por ejemplo amilasas) . En algunas modalidades pueden ser excluidas las proteasas, ya que éstas pueden provocar daño si son ingeridas. Si la enzima es una fosfatasa, tal como una fitasa, entonces preferentemente el granulado final tendrá una actividad de 5,000 a 10,000 tal como de 6,000 a 8,000, FTU/g. Si la enzima es una enzima degradadora de la pared celular de vegetales, por ejemplo una celulasa, y en particular una hemicelulasa tal como xilanasa, entonces el granulado final puede tener una actividad de la enzima en el intervalo de 3,000 a 100,000, preferentemente de 5,000 a 80,000, y óptimamente de 8,000 a 70,000, EXU/g. Si la enzima es una celulasa, tal como ß-glucanasa, entonces el granulado final puede tener una actividad enzimática de 500 a 15,000, preferentemente de 1,000 a 10,000, y óptimamente de 1,500 a 7,000, BGU/g. Los granulados pueden comprender de 5 a 20, por ejemplo de 7 a 15% de la o de las enzimas. La o las enzimas pueden ser de origen natural o recombinante . Además de estas enzimas la invención _es igualmente aplicable a los polipéptidos con otras actividades biológicas, tales como determinantes antigénicos, por ejemplo que encuentran uso en vacunas y/o polipéptidos manipulados mediante ingeniería genética que tienen un contenido incrementado de aminoácidos esenciales, de los cuales la actividad biológica puede ser sensible a la inactivación térmica, y el término 'enzima" como se utiliza en la presente tiene que ser considerado en consecuencia . Un proceso preferido de acuerdo a la invención comprende por lo tanto; a) la mezcla de agua, enzima y portador sólido que comprende al menos 15% (p/p) o un polímero de carbohidrato comestible, por ejemplo la mezcla del portador sólido con un líquido que contiene enzima, acuoso; b) el amasado opcional de la mezcla resultante; c) la granulación, por ejemplo mediante el procesamiento mecánico de La mezcla, con el fin de obtener granulos que contienen enzima, por ejemplo mediante el uso de un- granulador o mediante extrusión; d) la- esferonización opcional de los granulos; e) el secado de los granulos- resultantes para_ obtener un granulado que contiene enzima. Durante el proceso- completo se puede dirigir la atención a mantener la temperatura máxima a la cual o las enzimas son expuestas a menos de 80°C. Los granulados de la invención son adecuados para el uso en la preparación de un alimento para animales. En tales procesos los granulados son mezclados con sustancias alimenticias, ya sea como tales, o como parte dé una premezcla. Las características de los granulados de acuerdo a la invención permiten su uso cómo- un componente de una mezcla la cual es muy adecuada como un alimento para animales, especialmente si la mezcla es tratada por vapor y subsecuentemente convertida en pellas. Los granulos secos pueden ser visibles o distinguibles en tales pellas . De este modo, un tercer aspecto de la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de alimento para animales, o una premezcla o un precursor para un alimento para animales, el proceso comprende la mezcla de un granulado del segundo aspecto, con una o más sustancias alimenticias para animales (por ejemplo semillas) o ingredientes alimenticios. Ésta puede ser luego esterilizada, por ejemplo, sujeta a tratamiento térmico. La composición resultante es luego adecuadamente procesada en forma de pellas. Un cuarto aspecto de la invención se refiere a una composición que comprende un granulado del segundo aspecto, cuya composición es preferentemente una composición alimenticia comestible tal como un alimento para animales. Esta composición está preferentemente en la forma de pellas (pueden existir 1-5, por ejemplo 2-4 granulos secos por pella) . La composición puede tener un contenido de agua de 10 a 20%, por ejemplo de 12 a 15%. La cantidad de enzima o de enzimas es adecuadamente de 0.0005 a 0.0012%, tal como al menos 5 ppm.

Un quinto aspecto se refiere a un proceso para la promoción del desarrollo de un animal, el proceso comprende el alimentar a un animal con una dieta que comprende un granulado del segundo aspecto, o una composición del cuarto aspecto. Aquí, la dieta animal puede incluir ya sea el granulado mismo, o el granulado presente en un alimento. Adecuadamente, la composición comprende de 0.05 a 2.0, tal como de 0.3 a 1.0, óptimamente de 0.4 a 0.6 FTU/g de una fosfatasa, por ejemplo una fitasa. Puede estar presente una xilanasa de 0.5 a 50, por ejemplo de 1 a 40 EXU/g. Alternativamente o además, puede estar presente una celulasa de 0.1 a 1.0, por ejemplo de 0.2 a 0.4 BGU/g. Un sexto aspecto de la presente invención se refiere al uso del granulado del segundo aspecto en, o come un componente de, un alimento para animales o para_el uso en una dieta para animales. Un séptimo aspecto de la presente invención se refiere al uso de una composición que comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible como un portador para una enzima, para mejorar la estabilidad de la formación de las pellas, de la enz ima .

Los animales adecuados incluyen animales de granja (cerdos, aves de corral, ganado), animales no rumiantes o monogástricos (cerdos, aves de corral, animales marinos tales como peces), rumiantes (bovinos u ovinos, por ejemplo vacas, ovejas, cabras, venados, terneras, carneros) . Las aves de corral incluyen pollos, gallinas y pavos. Los rasgos y características preferidos de un aspecto de la invención son igualmente aplicables a otros, muta ti s mu tandi s . Los siguientes ejemplos son presentados meramente para ilustrar la invención, y no se pretende que sean considerados como limitantes.

EJEMPLOS Materiales y Métodos Genérales Se realizaron pruebas de extrusión utilizando un extrusor de canasta Fuji Paudal DG-Ll, con aberturas de malla de 1.0 mm, espesores de malla de 1.2 mm, con velocidad de operación de 70 rpm, y una corriente de 0.6-2.0 A. El esferonizador fue un Fuji Paudal Marumerizer QJ-400, con un volumen de carga de 3 litros, abertura de placa de 3 mm, tiempo de retención de 45-200 segundos y velocidad de rotación de 750 rpm. _ Las pruebas de granulación a alto corte fueron conducidas utilizando un granulador de alto corte Lodige tipo FM20, con una velocidad de desmenuzador de 1500 rpm y una velocidad de reja de arado de 100 rpm. Se colocó polvo en el granulador y el líquido que contenía enzima se rocío sobre la parte superior. Los granulados resultantes fueron secados en un secador de lecho fluidizado. Las soluciones enzimáticas utilizadas fueron : un ultrafiltrado de una fitasa derivada de Apergi l l us con una actividad de 16840 FTU/g, y un contenido de sólidos secos de 22.4% (p/p) (Ejemplos 1 al 7) . _ un ultrafiltrado que contenia una mezcla derivada de Tri choderma de endo-xilanasa y ß-glucanasa con actividades de 12680 EXU/g y BGU/g, y un contenido de sólidos secos de 20.6% (p/p) (Ej emplo 8 ) . La actividad de fitasa fue determinada de acuerdo al procedimiento 'ISL-Método 61696" (ensayo de vanadato manual) . La actividad de ß-glucanasa fue determinada de acuerdo al procedimiento ' ISL-Método 62170" (ensayo viscosimétrico manual). La actividad de endo-xilanasa fue determinada de acuerdo al procedimiento 'ISL-método 62169" (ensayo viscosimétrico manual) . Los métodos ISL son obtenibles a petición de Gist-brocades , Food Specialties, Agri Ingredients Group, ateringse eg 1, P.O. Box 1, 2600 MA, Delft, Holanda.

EJEMPLO 1 Preparación de granulado de enzima basada en almidón de maíz, mediante amasado, extrusión, es feronización y secado Se obtuvo una _ preparación enzimática mediante la mezcla y amasamiento de una mezcla de 60% (p/p) de almidón de maiz con 40% (p/p) de un ultrafiltrado que contiene fitasa. Esta mezcla fue extruida utilizando el extrusor de canasta Fuji Paudal para obtener un extruido húmedo el cual fue luego esferonizado en el MARUMERISERMR por un minuto para obtener partículas redondas de un diámetro promedio de 780 µm. Estas partículas fueron subsecuentemente secadas en un secador de lecho fluidizado por 20 minutos a una temperatura de lecho de 40°C, y una temperatura^ de entrada de 75°C. Se secaron aproximadamente 500 kg de los granulos en 18 minutos. El granulado de enzima seca obtenido de este modo tuvo una actividad de 6980 FTU/g.

EJEMPLO 2 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de maíz, mediante granulación a alto corte y secado El ultrafiltrado que contiene fitasa y el almidón de maíz fueron mezclados en un granulador de alto corte de tipo en lotes del tipo Lddige, con un tamaño de lote de 20 litros. El granulador fue llenado con 60% (p/p) de almidón de maíz y 40% (p/p) de ultrafiltrado, y se roció dentro del mezclador durante el proceso de mezcla. Después de la adición del ultrafiltrado (10 minutos) el granulador continuó mezclando por otros 5 minutos para permitir que las partículas fueran formadas y compactadas. Los granulos obtenidos de este modo fueron secados en un secador de lecho fluidizado como en el Ejemplo 1. El granulado resultante tuvo una actividad de 7420 FTU/g. El diámetro medio de las partículas fue de 480 µm .

EJEMPLO 3 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de maiz mediante mezcla, formación de pellas y secado - Se preparó una mezcla de 40% (p/p) del ultrafiltrado de fitasa y 60% <p/p) de almidón de maíz". La mezcla se convirtió en pellas utilizando una Prensa Schlütter tipo PP85, donde los extruidos fueron cortados mediante cuchillas rotatorias en la cabeza extrusora, con una placa de troquel que contenía orificios de 1 mm de diámetro. Las pellas fueron secadas como en el Ejemplo 1, dando como resultado un producto final con una actividad de 7460 FTU/g. El diámetro medio de las partículas fue de 1080 µm.

EJEMPLO 4 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de papa que contiene aceite de soya y adiciones de MgS04 mediante mezcla, amasamiento, formación de pellas y secado En un mezclador/amasador se agregaron 30 kg de almidón de papa y 2.5 kg de aceite de soya y se mezclaron. Subsecuentemente el ultrafiltrado de fitasa fue agregado conteniendo MgS04*7H20 (3.5 kg de MgS04#7H20 fueron disueltos en 14 kg de ultrafiltrado) . El producto fue mezclado perfectamente en el amasador, luego extruido y secado en un secador de lecho fluidizado como en el Ejemplo 1. Esto dio como resultado un producto de 5870 FTU/g.

EJEMPLO 5 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de arroz mediante la mezcla, amasamiento, extrusión, esferonización y secado Se preparó una mezcla mediante el mezclado y amasamiento de 62% (p/p) de almidón de arroz y 38% (p/p) del ultrafiltrado de fitasa. Esta mezcla se extruyó utilizando el extrusor de canasta Fuji Paudal para obtener un extruido húmedo el cual fue luego esferonizado en el MARUMERISERMR por un minuto para obtener partículas redondas de un diámetro promedio de 785 µm. Estas partículas fueron subsecuentemente secadas en un secador de lecho fluidizado como en el Ejemplo 1. La actividad final del granulado fue de 7280 FTU/g.

EJEMPLO 6 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de maíz que contiene" una adición de HPMC mediante mezcla, amasamiento, extrusión, es feronización y secado Se obtuvo una preparación enzimática mediante el amasamiento de una mezcla de 54% (p/p) de almidón de maíz, 5% de HPMC (hidroxipropilmetilcelulosa) y 41% (p/p) de un ultrafiltrado de fitasa. - Esta mezcla se extruyó utilizando el extrusor de canasta Fuji Paudal para obtener un extruido húmedo el cual se esferonizó en el MARUMERISERMR por un minuto, para obtener partículas redondas de un" diámetro promedio de 780 µm. Éstas fueron subsecuentemente secadas en un secador de lecho fluidizado por 20 minutos a una temperatura de lecho de 40°C, y temperatura de entrada de 75°C. El granulado de enzima seca obtenido de este modo tuvo una actividad de 8470 FTU/g.

EJEMPLO 7 Preparación de un granulado enzimático basado en almidón de maíz que contiene una adición de HEC mediante mezcla, amasamiento, extrusión, esferonización y secado Se obtuvo una preparación de enzima mediante la mezcla y amasamiento de 54% (p/p) de almidón de maíz, 5% (p/p) de HEC (hidroxietilcelulosa) con 41% (p/p) del ultrafiltrado de fitasa. Esta mezcla se extruyó utilizando el extrusor de canasta Fuji Paudal para obtener un extruido húmedo el cual fue esferonizado en el MARUMERISERMR por un minuto para obtener partículas redondas de un diámetro promedio de 780 µm. Éstas fueron subsecuentemente secadas en un secador de lecho fluidizado por 20 minutos a 40°C de temperatura de lecho, y temperatura de entrada de 75°C. El granulado enzimático seco obtenido de este modo tuvo una actividad de 8410 FTU/g.

EJEMPLO 8 Preparación de un granulado de enzima basado en almidón de maíz mediante granulación de alto corte y secado En un granulador de alto corte en lotes del tipo Lódige, con un tamaño de lote de 20 litros, 60% (p/p) de almidón de maíz se mezcló con 40% (p/p) del ultrafiltrado que contiene endo-xilanasa y ß-glucanasa, de la siguiente manera. El granulador fue llenado con el almidón de maiz y el ultrafiltrado se roció sobre el mezclador durante el proceso de mezclado. Después de la adición del ultrafiltrado (10 minutos) el granulador se operó por otros 5 minutos para permitir que las partículas fueran formadas y compactadas. Los granulos obtenidos de este modo fueron secados en un secador de lecho fluidizado como en el Ejemplo 1. El granulado resultante tuvo una actividad de 13100 EXU/g y 5360 BGU/g.

EJEMPLO 9 Comparación de las estabilidades de la formación de pellas Los diferentes granulados de enzimas de la invención fueron sujetos a una prueba de formación de pellas y su estabilidad en la formación de pellas fue comparada con aquellas de las formulaciones de enzimas alimenticias, estándares. La prueba de formación de" pellas consistió en la mezcla de la enzima (granulado) con una premezcla alimenticia a 1000 ppm. Esta mezcla fue tratada mediante inyección de vapor para dar una elevación de temperatura a 70°C, después de lo cual la mezcla fue convertida en pellas en una máquina fórmadora de pellas para obtener las pellas alimenticias, las cuales fueron subsecuentemente secadas. "Este tipo de proceso es típico para la industria de los alimentos, para obtener pellas alimenticias ._ Para NATUPH0SMR, una formulación que contiene fitasa, utilizada como un estándar, para comparación, fue una mezcla de afrechos de trigo con ultrafiltrado secado por roció.

Para NATUGRAINMR, una preparación enzimática que contiene ß-glucanasa y endo-xilanasa, éste es un granulo preparado por lecho fluidizado, elaborado mediante recubrimiento de un núcleo salino con una capa de enzima, aplicada mediante rociado del núcleo con un ultrafiltrado . La Tabla 1 resume los resultados de las pruebas de formación de pellas. Es aparente a partir de la Tabla 1 que los granulados elaborados utilizando un portador de carbohidrato dieron rendimientos mejorados de formación de pellas cuando se compararon con formulaciones estándares.

Tabla 1: Resultados de las pruebas de formación de pellas Es claro a partir "'de la Tabla 1 que el tipo de método de granulación, por ejemplo el procesamiento mecánico, no es crítico para enfrentar los problemas que van a ser resueltos por la invención. Las formulaciones que utilizan el polímero de carbohidrato proporcionaron una estabilidad en la formación de pellas mucho mejor, en comparación a las formulaciones conocidas de NATUPHOSMR y NATUGRAINMR.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para_ llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención .

Claims (27)

RE IVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:
1. — 1. Un proceso para la preparación de un granulado que contiene enzima, adecuado para el uso en un —alimento para animales, el proceso está caracterizado porque comprende el procesamiento de una enzima, un portador sólido que comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible y agua, en cantidades relativas apropiadas para obtener granulos que contienen "enzima, y secando subsecuentemente los granulos.
2. 2. Un proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agua y la enzima se proporcionan como un líquido acuoso que contiene enzima.
3. 3. Un proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el líquido es un filtrado derivado de un proceso de fermentación que da como resultado la producción de la enzima.
4. 4. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado el proceso porque comprende: a) la mezcla de un líquido acuoso que contiene la enzima, con el portador sólido; b) el procesamiento mecánico de la mezcla obtenida en a) para obtener granulos que contienen enzima; y _ c) el secado de los granulos que contienen enzima obtenidos en el paso (b) .
5. 5. Un proceso de conformidad con cualquiera de "las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el procesamiento _es mecánico y comprende extrusión, formación de pellas, granulación de alto corte, expansión, aglomeración por lecho fluidizado o una combinación de los mismos.
6. 6. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque un líquido acuoso que contiene enzima y el portador sólido se mezclan _y la mezcla resultante se amasa antes de la granulación.
7. 7. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el procesamiento es la extrusión realizada a baja presión y/o en un extrusor de canasta o de domo.
8. 8. Un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque los granulos obtenidos son esferonizados antes del secado.
9. 9. Un granulado que contiene enzima, producibl'e mediante un proceso como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes .
10. 10. Un granulado^ que comprende granulos secos, caracterizados porque son formados a partir de una enzima y un portador sólido el cual comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible .
11. 11. Un granulado de conformidad con las reivindicaciones 9 ó 10, " caracterizado porque los granulos comprenden al menos un catión divalente.
12. 12. Un granulado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 11, caracterizado porque los granulos comprenden uno o más compuestos hidrofóbicos, formadores de gel o insolubles en agua.
13. 13. Un granulado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque el compuesto hidrofóbico, formador de gel o insoluble en agua comprende un derivado _ de celulosa, alcohol polivinílico "(PVA) o un aceite comestible.
14. 14. Un granulado de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque el derivado de celulosa es hidroxipropilmetilcelulosa, carboximetilcelulosa, o hidroxietilcelulosa y/o el aceite comestible es aceite de soya o aceite de cañóla .
15. 15. Un granulado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 14, caracterizado porque la enzima comprende una fitasa, endo-xilanasa y/o ß-glucanasa.
16. 16. Un proceso para la preparación de un alimento para animales, o una premezcla o precursor para_ un alimento para animales, el proceso está caracterizado porque comprende la mezcla de un granulado como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 15, con una o más sustancias o ingredientes alimenticios para animales.
17. 17. Un proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la mezcla de la o de las sustancias alimenticias y del granulado es esterilizada o tratada con vapor, formada en pellas y opcionalmente secada.
18. 18. Una composición, caracterizada porque comprende un granulado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 15.
19. — 19. Una composición de conformidad con la reivindicación 18, caracterizada porque es una composición alimenticia comestible.
20. 20. Una composición de conformidad con la reivindicación 18 ó 19, caracterizada porque es un alimento para animales.
21. 21. Una composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a la 20, caracterizada porque comprende pellas de una o más sustancias alimenticias o ingredientes alimenticios mezclados con un granulado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 15.
22. 22. Una composición de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la proporción del granulado : sustancia ( s ) alimenticia ( s ) o ingredientes alimenticios es al menos 1 g:l kg (tal como al menos 100 ppm) .
23. 23. Una composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a la 22, caracterizada porque es un alimento para animales, o una premezcla o precursor para un alimento para animales, preparable mediante un proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 ó 17.
24. 24. Un proceso para promover el desarrollo de un animal, el proceso está caracterizado porque comprende el alimentar a un_ animal con una dieta que comprende ya sea un granulado como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 15 o una composición como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a la 23.
25. 25. El uso de un granulado como se define de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9 a la 15 en, o como un componente de, un alimento para animales o para el uso en una dieta para animales.
26. 26. El uso de una composición que comprende al menos 15% (p/p) de un polímero de carbohidrato comestible como un portador para una enzima, para mejorar la estabilidad de la formación de pellas de la enzima.
27. 27. Un proceso para la preparación de un granulado que contiene enzima, caracterizado porque un líquido que contiene enzima y un portador sólido que comprende al menos 15% _ (p/p) de almidón son mecánicamente procesados para obtener los granulos que contienen enzima, los cuales son subsecuentemente secados .