RU2815276C1 - Method of producing amino acid granules from fermentation broth - Google Patents
Method of producing amino acid granules from fermentation broth Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815276C1 RU2815276C1 RU2022134426A RU2022134426A RU2815276C1 RU 2815276 C1 RU2815276 C1 RU 2815276C1 RU 2022134426 A RU2022134426 A RU 2022134426A RU 2022134426 A RU2022134426 A RU 2022134426A RU 2815276 C1 RU2815276 C1 RU 2815276C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- amino acid
- granules
- fermentation broth
- concentration
- calcium
- Prior art date
Links
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title claims abstract description 126
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 title claims abstract description 124
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 title claims abstract description 124
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 75
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 74
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 73
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 claims description 91
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 40
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 40
- KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N Valine Natural products CC(C)C(N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 239000004474 valine Substances 0.000 claims description 35
- KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N L-valine Chemical compound CC(C)[C@H](N)C(O)=O KZSNJWFQEVHDMF-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 17
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 11
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 11
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 claims description 10
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 claims description 10
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N L-threonine Chemical compound C[C@@H](O)[C@H](N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-GBXIJSLDSA-N 0.000 claims description 3
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000002778 food additive Substances 0.000 claims 1
- 235000013373 food additive Nutrition 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 113
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 84
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 75
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 46
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 27
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 26
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 19
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 17
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 16
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 15
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 12
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 11
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 5
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 5
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 5
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000186216 Corynebacterium Species 0.000 description 3
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 3
- MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N N-[1-oxo-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propan-2-yl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(C(C)NC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 MKYBYDHXWVHEJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003674 animal food additive Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 3
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 3
- UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L zinc hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Zn+2] UGZADUVQMDAIAO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229940007718 zinc hydroxide Drugs 0.000 description 3
- 229910021511 zinc hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 2
- 208000001132 Osteoporosis Diseases 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N anthranilic acid Chemical compound NC1=CC=CC=C1C(O)=O RWZYAGGXGHYGMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N cholesterol Chemical compound C1C=C2C[C@@H](O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2 HVYWMOMLDIMFJA-DPAQBDIFSA-N 0.000 description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010904 focused beam reflectance measurement Methods 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- APJYDQYYACXCRM-UHFFFAOYSA-N tryptamine Chemical compound C1=CC=C2C(CCN)=CNC2=C1 APJYDQYYACXCRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 1-(2H-benzotriazol-5-yl)-3-methyl-8-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carbonyl]-1,3,8-triazaspiro[4.5]decane-2,4-dione Chemical compound CN1C(=O)N(c2ccc3n[nH]nc3c2)C2(CCN(CC2)C(=O)c2cnc(NCc3cccc(OC(F)(F)F)c3)nc2)C1=O YIWGJFPJRAEKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000186146 Brevibacterium Species 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024172 Cardiovascular disease Diseases 0.000 description 1
- 241000186145 Corynebacterium ammoniagenes Species 0.000 description 1
- 241001495432 Corynebacterium cystitidis Species 0.000 description 1
- 241000880909 Corynebacterium durum Species 0.000 description 1
- 241001644925 Corynebacterium efficiens Species 0.000 description 1
- 241001134763 Corynebacterium flavescens Species 0.000 description 1
- 241000521406 Corynebacterium freiburgense Species 0.000 description 1
- 241000186226 Corynebacterium glutamicum Species 0.000 description 1
- 241000291063 Corynebacterium halotolerans Species 0.000 description 1
- 241000015585 Corynebacterium humireducens Species 0.000 description 1
- 241000778959 Corynebacterium marinum Species 0.000 description 1
- 241000334676 Corynebacterium phocae Species 0.000 description 1
- 241001495433 Corynebacterium pilosum Species 0.000 description 1
- 241000128247 Corynebacterium pollutisoli Species 0.000 description 1
- 241000186308 Corynebacterium stationis Species 0.000 description 1
- 241000960580 Corynebacterium testudinoris Species 0.000 description 1
- 241000337023 Corynebacterium thermoaminogenes Species 0.000 description 1
- 206010012735 Diarrhoea Diseases 0.000 description 1
- 241000588914 Enterobacter Species 0.000 description 1
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 150000008575 L-amino acids Chemical class 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- 208000007101 Muscle Cramp Diseases 0.000 description 1
- NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N N-[2-oxo-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C(CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)N1CC2=C(CC1)NN=N2 NIPNSKYNPDTRPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588768 Providencia Species 0.000 description 1
- 241000607720 Serratia Species 0.000 description 1
- 208000005392 Spasm Diseases 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019770 animal feed premixes Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 150000001669 calcium Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000004087 circulation Effects 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 235000015872 dietary supplement Nutrition 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 208000001848 dysentery Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000021321 essential mineral Nutrition 0.000 description 1
- 238000009477 fluid bed granulation Methods 0.000 description 1
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 1
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 1
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008202 granule composition Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N indole-3-acetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CNC2=C1 SEOVTRFCIGRIMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000008733 trauma Effects 0.000 description 1
- 150000003680 valines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Настоящее изобретение относится к способу получения аминокислотных гранул из ферментационного бульона и к аминокислотным гранулам, полученным данным способом.The present invention relates to a method for producing amino acid granules from a fermentation broth and to amino acid granules obtained by this method.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
В качестве одного из способов получения аминокислотных добавок для кормов используют способ ферментации с использованием микроорганизмов (US 5431933 А), и аминокислотную добавку можно получать прямой сушкой и отверждением данного ферментационного бульона. Однако, при прямом отверждении ферментационного бульона этим способом продукт демонстрирует высокую гигроскопичность и поэтому вероятно образует комки, и с данным продуктом может быть трудно обращаться, так как ферментационный бульон содержит большое количество примесей, которые могут вызывать коагуляцию. Таким образом, для того, чтобы преодолеть данные недостатки, необходимо разработать способ получения продукта в виде гранул, которые демонстрируют низкую гигроскопичность и с которыми легко обращаться, из ферментационного бульона, содержащего аминокислоты.As one of the methods for producing amino acid additives for feed, a fermentation method using microorganisms (US 5431933 A) is used, and the amino acid additive can be obtained by directly drying and solidifying this fermentation broth. However, when the fermentation broth is directly cured by this method, the product exhibits high hygroscopicity and is therefore likely to form lumps, and the product may be difficult to handle since the fermentation broth contains large amounts of impurities that can cause coagulation. Thus, in order to overcome these disadvantages, it is necessary to develop a method for producing a granular product that exhibits low hygroscopicity and is easy to handle from a fermentation broth containing amino acids.
В общем, способ получения гранул из ферментационного бульона, содержащего аминокислоты, включает стадию концентрирования данного ферментационного бульона и стадию гранулирования данного ферментационного бульона. В это время, при удалении воды насколько это возможно в процессе концентрирования, можно осуществлять процесс гранулирования с использованием малого количества водяного пара. Однако, при образовании кристаллов аминокислоты во время процесса концентрирования может возникать проблема в работе оборудования. Следовательно, в случае концентрирования аминокислот (например валина, триптофана, треонина, изолейцина, лейцина и метионина), имеющих низкую растворимость, имеется проблема в том, что процесс концентрирования должен быть завершен до нуклеации кристаллов. В данном случае имеется потребность в способе, способном увеличивать эффективность процесса и, в итоге, продуцировать аминокислотные гранулы, демонстрирующие пониженную гигроскопичность посредством улучшения растворимости аминокислот в ферментационном бульоне и улучшения степени концентрирования при проведении процесса концентрирования.In general, a method for producing granules from a fermentation broth containing amino acids includes a step of concentrating the fermentation broth and a step of granulating the fermentation broth. At this time, by removing as much water as possible during the concentration process, the granulation process can be carried out using a small amount of steam. However, if amino acid crystals form during the concentration process, problems with equipment operation may occur. Therefore, in the case of concentrating amino acids (eg valine, tryptophan, threonine, isoleucine, leucine and methionine) having low solubility, there is a problem that the concentration process must be completed before the nucleation of the crystals. There is a need here for a method capable of increasing the efficiency of the process and ultimately producing amino acid granules exhibiting reduced hygroscopicity by improving the solubility of the amino acids in the fermentation broth and improving the degree of concentration during the concentration process.
Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention
Техническая задачаTechnical problem
Задача настоящего изобретения заключается в предложении способа получения аминокислотных гранул, включающего первую стадию добавления источника кальция в ферментационный бульон, содержащий аминокислоту, в мольном отношении от 0,02 до 2,0 к аминокислоте (стадия добавления источника кальция); и вторую стадию гранулирования продукта, полученого на предыдущей стадии (стадия гранулирования).The object of the present invention is to provide a method for producing amino acid granules, comprising the first step of adding a calcium source to a fermentation broth containing an amino acid in a molar ratio of 0.02 to 2.0 to the amino acid (calcium source adding step); and a second step of granulating the product obtained in the previous step (granulation step).
Другая задача настоящего изобретения заключается в предложении аминокислотных гранул, содержащих аминокислоту и ион кальция в мольном отношении от 0,02 до 2,0 к аминокислоте.Another object of the present invention is to provide amino acid granules containing an amino acid and a calcium ion in a molar ratio of 0.02 to 2.0 to the amino acid.
Еще одна задача настоящего изобретения заключается в предложении кормовой композиции, содержащей аминокислотные гранулы.Another object of the present invention is to provide a feed composition containing amino acid granules.
Техническое решениеTechnical solution
Каждое описание и воплощение, раскрытое в настоящей заявке, также можно применять к другим описаниям и воплощениям. То есть, все комбинации разных элементов, раскрытых в настоящей заявке, попадают в пределы объема настоящей заявки. Кроме того, объем настоящего изобретения не ограничивается конкретным описанием, приведенным ниже.Each description and embodiment disclosed herein may also be applied to other descriptions and embodiments. That is, all combinations of different elements disclosed in this application fall within the scope of this application. Moreover, the scope of the present invention is not limited to the specific description given below.
Кроме того, во всем данном описании изобретения приведены ссылки ряда статей и патентных документов и указаны их цитирования. Содержание раскрытия процитированных статей и патентных документов включены в данное описание посредством ссылки во всей их полноте для более ясного описания уровня технической области, к которой относится настоящее изобретение, и содержания настоящего изобретения.In addition, references and citations to a number of articles and patent documents are provided throughout this specification. The contents of the disclosure of the cited articles and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to more clearly describe the level of technical field to which the present invention relates and the scope of the present invention.
Для достижения приведенных выше задач, согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен способ получения аминокислотных гранул, включающий первую стадию добавления источника кальция в ферментационный бульон, содержащий аминокислоту, в мольном отношении от 0,02 до 2,0 к аминокислоте (стадия добавления источника кальция), и вторую стадию гранулирования продукта, полученного на предыдущей стадии (стадия гранулирования).To achieve the above objects, according to one aspect of the present invention there is provided a method for producing amino acid granules, comprising the first step of adding a calcium source to a fermentation broth containing an amino acid in a molar ratio of from 0.02 to 2.0 to the amino acid (calcium source adding step), and a second step of granulating the product obtained in the previous step (granulation step).
Посредством способа получения по настоящему изобретению возможно увеличение эффективности процесса концентрирования путем добавления источника кальция в ферментационный бульон, содержащий аминокислоты, перед гранулированием и тем самым повышение растворимости аминокислот в данном ферментационном бульоне при получении аминокислотных гранул из концентрата ферментации, содержащего аминокислоты. Аминокислотные гранулы, содержащие кальций, полученные способом получения по настоящему изобретению, основаны на обнаружении того, что композиция гранул демонстрирует повышенную стабильность содержимого по сравнению с гранулами, полученными путем дополнительного добавления связующего вещества, такого как PVP (поливинилпирролидон), в ферментационный бульон.By the production method of the present invention, it is possible to increase the efficiency of the concentration process by adding a calcium source to the fermentation broth containing amino acids before granulation, and thereby increasing the solubility of amino acids in the fermentation broth when obtaining amino acid granules from the fermentation concentrate containing amino acids. The calcium-containing amino acid granules produced by the production process of the present invention are based on the discovery that the granule composition exhibits increased content stability compared to granules prepared by further adding a binder such as PVP (polyvinylpyrrolidone) to the fermentation broth.
Термин «источник кальция» в том виде, как он здесь использован, относится к веществу, способному предоставлять ион кальция (Са2+), без ограничения. В качестве источника кальция можно использовать гидроксид кальция (Са(ОН)2), оксид кальция (СаО), карбонат кальция (СаСО3), сульфат кальция (CaSO4) или хлорид кальция (CaCl2), но источник кальция не ограничивается ими. Источник кальция можно добавлять в виде порошка, водного раствора, суспензии, но форма добавляемого источника кальция не ограничивается ими.The term "calcium source" as used herein refers to a substance capable of providing calcium ion (Ca 2+ ), without limitation. As the calcium source, calcium hydroxide (Ca(OH) 2 ), calcium oxide (CaO), calcium carbonate ( CaCO3 ), calcium sulfate ( CaSO4 ) or calcium chloride ( CaCl2 ) can be used, but the calcium source is not limited to them. The calcium source may be added in the form of a powder, an aqueous solution, a suspension, but the form of the calcium source added is not limited to these.
На первой стадии способа по настоящему изобретению растворимость аминокислот, имеющих низкую растворимость, увеличивается посредством добавления источника кальция в ферментационный бульон, содержащий аминокислоты, и можно получать концентрат, имеющий более высокую концентрацию при концентрировании раствора, содержащего данные аминокислоты.In the first step of the method of the present invention, the solubility of amino acids having low solubility is increased by adding a calcium source to the fermentation broth containing the amino acids, and a concentrate having a higher concentration can be obtained by concentrating the solution containing these amino acids.
«Кальций» в том виде, как здесь использован данный термин, функционирует в поддержании здоровых костей и облегчении циркуляции крови и, таким образом, является незаменимым минералом для позвоночных. Более 99% (масс./масс.) кальция присутствует в костях и зубах, а остальной присутствует в крови и мышцах. Адекватные количества кальция помогают поддерживать здоровые кости и предупреждать остеопороз. Кальций также помогает предупреждать спазм мышц при сокращении мышц, снижает уровни холестерина и уменьшает риск сердечнососудистого заболевания. Однако, при недостаточном уровне кальция кости правильно не образуются, а мышцы и нервы повреждаются, и это легко вызывает повреждения, такие как переломы, даже при минимальной травме, и увеличивает риск остеопороза. Такой кальций также предоставляют животным в виде кормовой добавки для того, чтобы предупреждать диарею и дизентерию, и помогать пищеварению и поглощению, особенно у поросят."Calcium" as the term is used here functions in maintaining healthy bones and facilitating blood circulation and is thus an essential mineral for vertebrates. More than 99% (w/w) of calcium is present in bones and teeth, with the rest present in blood and muscles. Adequate amounts of calcium help maintain healthy bones and prevent osteoporosis. Calcium also helps prevent muscle spasms when muscles contract, lowers cholesterol levels, and reduces the risk of cardiovascular disease. However, when calcium levels are insufficient, bones do not form properly and muscles and nerves become damaged, easily causing injuries such as fractures even with minimal trauma, and increasing the risk of osteoporosis. Such calcium is also provided to animals as a feed additive to prevent diarrhea and dysentery, and to aid digestion and absorption, especially in piglets.
Следовательно, аминокислотные гранулы, полученные способом получения согласно настоящему изобретению, содержат кальций и, таким образом, могут одновременно предоставлять кальций, который является необходимым неорганическим веществом для живого организма, наряду с аминокислотами, например, незаменимыми аминокислотами.Therefore, the amino acid granules produced by the production method of the present invention contain calcium and thus can simultaneously provide calcium, which is an essential inorganic substance for a living body, along with amino acids, such as essential amino acids.
На первой стадии данный источник кальция можно добавлять в мольном отношении от 0,02 до 2,0, от 0,05 до 2,0, от 0,07 до 1,5, от 0,1 до 1,0 или от 0,2 до 0,6 ионов кальция к аминокислотам в ферментационном бульоне, содержащем данные аминокислоты, но указанное мольное отношение не ограничивается ими.In the first stage, this calcium source can be added in a molar ratio of 0.02 to 2.0, 0.05 to 2.0, 0.07 to 1.5, 0.1 to 1.0, or 0. 2 to 0.6 calcium ions to amino acids in the fermentation broth containing these amino acids, but the specified molar ratio is not limited to them.
В настоящем изобретении ферментационный бульон, содержащий аминокислоты, сам по себе может представлять собой жидкость продукта ферментации, полученного согласно известному способу микробной ферментации (US 8465962 В2, US 9885093 В2, US 10351859 В2, US 7863435 В2, US 10787692 В2, US 9029105 В2, US 2021-0094903 А1), или концентрат, полученный концентрированием продукта ферментации, но не ограничивается ими. Например, стадию концентрирования можно дополнительно проводить до или после первой стадии, но данный порядок не ограничивается этим.In the present invention, the fermentation broth containing amino acids may itself be a liquid fermentation product obtained according to a known microbial fermentation method (US 8465962 B2, US 9885093 B2, US 10351859 B2, US 7863435 B2, US 10787692 B2, US 9029105 B2, US 2021-0094903 A1), or a concentrate obtained by concentrating the fermentation product, but is not limited to them. For example, the concentration step may be further carried out before or after the first step, but the order is not limited to this.
Термин «ферментационный бульон» в том виде, как он здесь использован, относится к культуре, полученной культивированием микроорганизмов. Ферментационный бульон может содержать культивируемые микроорганизмы.The term "fermentation broth" as used herein refers to a culture obtained by culturing microorganisms. The fermentation broth may contain culturable microorganisms.
Термин «ферментационный бульон, содержащий аминокислоты» в том виде, как он здесь использован, можно использовать взаимозаменяемо с термином «содержащий аминокислоты ферментационный бульон» или «аминокислотный ферментационный бульон».The term "amino acid fermentation broth" as used herein can be used interchangeably with the term "amino acid fermentation broth" or "amino acid fermentation broth".
В частности, ферментационный бульон, содержащий аминокислоты, по настоящему изобретению можно получать культивированием ферментирующих микроорганизмов, продуцирующих данные аминокислоты. Микроорганизмы и способ культивирования или ферментирования данных микроорганизмов могут быть выбраны специалистами в данной области техники из известных видов и способов. Например, данные микроорганизмы включают как микроорганизмы дикого типа, так и микроорганизмы, в которых произошла природная или искусственная генетическая модификация, представляют собой микроорганизмы, в которых ослаблен или усилен специфический механизм вследствие такой причины, как вставка внешнего гена или интенсификация или инактивация активности эндогенного гена, и могут представлять собой микроорганизмы (US 9587261 В2, US 7863435 В2 и тому подобные), в которых произошла генетическая мутация или интенсифицировалась активность продуцирования желательных L-аминокислот. В частности, данные виды микроорганизмов конкретно не ограничиваются, при условии что они могут продуцировать желательные аминокислоты, но могут представлять собой микроорганизмы, принадлежащие к роду Enterobacter, роду Escherichia, роду Erwinia, роду Serratia, роду Providencia, роду Corynebacterium и роду Brevibacterium. Более конкретно, данные микроорганизмы могут представлять собой микроорганизмы, принадлежащие к роду Corynebacterium или роду Escherichia. Микроорганизмы, принадлежащие к роду Corynebacterium, могут представлять собой Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium thermoaminogenes, Corynebacterium efficiens, Corynebacterium stationis, Corynebacterium phocae, Corynebacterium flavescens, Corynebacterium humireducens, Corynebacterium halotolerans, Corynebacterium pollutisoli, Corynebacterium marinum, Corynebacterium freiburgense, Corynebacterium cystitidis, Corynebacterium durum, Corynebacterium pilosum, Corynebacterium testudinoris или тому подобные, но не ограничиваются ими. Микроорганизмы, принадлежащие к роду Escherichia, могут представлять собой Escherichia coli, но не ограничены этим.In particular, the fermentation broth containing amino acids of the present invention can be obtained by cultivating fermentation microorganisms that produce these amino acids. The microorganisms and the method of cultivating or fermenting these microorganisms can be selected by those skilled in the art from known types and methods. For example, these microorganisms include both wild-type microorganisms and microorganisms in which natural or artificial genetic modification has occurred, are microorganisms in which a specific mechanism is weakened or enhanced due to a cause such as the insertion of an external gene or the intensification or inactivation of the activity of an endogenous gene, and can be microorganisms (US 9587261 B2, US 7863435 B2 and the like) in which a genetic mutation has occurred or the activity of producing the desired L-amino acids has been intensified. In particular, these types of microorganisms are not particularly limited as long as they can produce the desired amino acids, but may be microorganisms belonging to the Enterobacter genus, Escherichia genus, Erwinia genus, Serratia genus, Providencia genus, Corynebacterium genus and Brevibacterium genus. More specifically, these microorganisms may be microorganisms belonging to the genus Corynebacterium or the genus Escherichia. Microorganisms belonging to the genus Corynebacterium may be Corynebacterium glutamicum, Corynebacterium ammoniagenes, Corynebacterium thermoaminogenes, Corynebacterium efficiens, Corynebacterium stationis, Corynebacterium phocae, Corynebacterium flavescens, Corynebacterium humireducens, Corynebacterium halotolerans, Corynebacterium pollutisoli, Cory nebacterium marinum, Corynebacterium freiburgense, Corynebacterium cystitidis, Corynebacterium durum, Corynebacterium pilosum, Corynebacterium testudinoris or the like, but are not limited to them. Microorganisms belonging to the genus Escherichia may be, but are not limited to, Escherichia coli.
В частности, данное концентрирование может быть осуществлено до степени концентрирования от более 0% (масс./масс.) до 75% (масс./масс.) или менее. Когда степень концентрирования превышает приведенную выше степень концентрирования, концентрат образует гель, его текучесть значительно снижается, и осуществление следующей стадии может быть затруднено. Например, степень концентрирования представляет собой значение, установленное для того, чтобы предотвращать ингибирование данного процесса посредством ранней нуклеации кристаллов и тому подобного при помещении концентрата в гранулятор на стадии гранулирования. Следовательно, допустимое значение степени концентрирования можно изменять в зависимости от типа и/или способа управления используемым оборудованием и т.п. и, таким образом, условия в настоящем изобретении не ограничиваются ими. Например, степень концентрирования может составлять от 5% (масс./масс.) или более до 75% (масс./масс.) или менее, от 10% (масс./масс.) или более до 70% (масс./масс.) или менее или от 20% (масс./масс.) или более до 65% (масс./масс.) или менее, но не ограничиваясь ими.In particular, this concentration can be carried out to a concentration degree of more than 0% (w/w) to 75% (w/w) or less. When the concentration degree exceeds the above concentration degree, the concentrate forms a gel, its fluidity is greatly reduced, and the next step may be difficult to carry out. For example, the concentration degree is a value set to prevent the process from being inhibited by early nucleation of crystals and the like when the concentrate is placed in a granulator in the granulation step. Therefore, the permissible value of the concentration degree can be changed depending on the type and/or control method of the equipment used, etc. and thus, the conditions in the present invention are not limited to them. For example, the degree of concentration may be from 5% (w/w) or more to 75% (w/w) or less, from 10% (w/w) or more to 70% (w/w) or less. wt.) or less or from 20% (wt./mass.) or more to 65% (wt./mass.) or less, but not limited to.
Стадия концентрирования представляет собой стадию увеличения содержания твердых веществ посредством удаления части жидких компонентов в ферментационном бульоне и может быть осуществлена путем воздействия вакуума, нагревания и/или сушки, но не ограничиваясь ими.The concentration step is a step of increasing the solids content by removing a portion of the liquid components in the fermentation broth and can be carried out by, but not limited to, vacuum, heating and/or drying.
Например, аминокислота, к которой может быть применен способ получения по настоящему изобретению, может представлять собой аминокислоту, имеющую низкую растворимость от более 0 г/100 г до 20 г/100 г или менее в воде при 25°С, но не ограничиваясь ими. Посредством применения способа получения по настоящему изобретению к аминокислоте, имеющей низкую растворимость, как описано выше, можно ожидать, что он оказывает более значительный эффект, чем в существующем в настоящее время способе.For example, the amino acid to which the production method of the present invention can be applied may be an amino acid having a low solubility from, but not limited to, more than 0 g/100 g to 20 g/100 g or less in water at 25°C. By applying the production method of the present invention to an amino acid having low solubility as described above, it can be expected to have a greater effect than the currently existing method.
В частности, аминокислота может представлять собой валин, триптофан, треонин, изолейцин, лейцин, метионин, гистидин или фенилаланин, но не ограничиваясь ими.In particular, the amino acid may be, but is not limited to, valine, tryptophan, threonine, isoleucine, leucine, methionine, histidine or phenylalanine.
В способе по настоящему изобретению вторую стадию гранулирования концентрата осуществляют для образования гранул, которые представляют собой частицы, имеющие заданные размеры, из порошка или тонкоизмельченного твердого вещества, и она может быть осуществлена способом гранулирования, известным в данной области техники, без ограничения. Например, можно применять способ гранулирования смешиванием, в котором гранулы получают посредством введения затравок в гранулятор с плугообразным смесителем через питатель при постоянной скорости и одновременного подведения концентрата посредством перистальтического насоса, или при котором используют способ гранулирования в псевдоожиженном слое, в котором заданное количество затравок добавляют в гранулятор с псевдоожиженным слоем и заданное количество концентрата вводят в него при постоянной скорости с образованием гранул. В то же время способ получения может дополнительно включать стадию сушки полученных гранул, но не ограничиваясь этим.In the method of the present invention, the second step of granulating the concentrate is carried out to form granules, which are particles having a predetermined size, from a powder or finely divided solid, and it can be carried out by a granulating method known in the art, without limitation. For example, a mixing granulation method can be used in which granules are produced by introducing seeds into a plow granulator through a feeder at a constant speed and simultaneously introducing concentrate through a peristaltic pump, or in which a fluidized bed granulation method is used in which a predetermined amount of seeds is added to a fluidized bed granulator and a given amount of concentrate is introduced into it at a constant speed to form granules. At the same time, the production method may further include, but is not limited to, the step of drying the resulting granules.
Термин «гранулы» в том виде, как он здесь использован, относится к макроскопическим частицам, которые представляют собой постоянные агрегаты, образованные из маленьких частиц, таких как порошки, чтобы иметь более крупные размеры, и могут представлять собой частицы, имеющие средний диаметр частицы от 50 мкм до 5 мм, от 75 мкм до 4 мм или от 100 мкм до 3 мм.The term "granules" as used herein refers to macroscopic particles that are permanent aggregates formed from small particles such as powders to larger sizes and can be particles having an average particle diameter of 50 µm to 5 mm, 75 µm to 4 mm or 100 µm to 3 mm.
В частности, способ получения по настоящему изобретению может дополнительно включать стадию доведения процентной доли удаляемой влаги до значения от 10% (масс./масс.) до 50% (масс./масс.) перед стадией гранулирования. При использовании в настоящем изобретении термин «процентная доля удаляемой влаги», на который также ссылаются как на «процентную долю смешанной влаги», означает долю влаги во всей смеси и может быть рассчитан посредством вычитания общего содержания твердых веществ (% (масс./масс.)) из 100% (масс./масс.) всей смеси. Относительно настоящего изобретения, так как процентная доля устраняемой влаги является высокой, эффект оказывается таким, что снижается скорость рециклирования при смешивании концентрата с затравками и добавлении в смеситель для последующего гранулирования, и увеличивается скорость производства. Например, процентная доля удаляемой влаги может быть доведена до значения от 10% (масс./масс.) до 40% (масс./масс.), от 10% (масс./масс.) до 30% (масс./масс.) или от 15% (масс./масс.) до 30% (масс./масс.), но не ограничиваясь ими. Однако транспортировка данной суспензии может быть затруднительной из-за высокой вязкости, когда процентная доля удаляемой влаги меньше чем приведенный выше интервал, и могут существовать проблемы перегрузки последующего процесса и избыточного применения пара во время гранулирования, когда процентная доля удаляемой влаги превышает приведенный выше интервал. Процентная доля удаляемой влаги может иметь слегка отличающийся интервал, в зависимости от вида аминокислоты, содержащейся в концентрате.In particular, the production method of the present invention may further include the step of adjusting the percentage of moisture removed to a value from 10% (w/w) to 50% (w/w) before the granulation step. As used herein, the term “percentage moisture removed,” also referred to as “percentage mixed moisture,” means the percentage of moisture in the entire mixture and can be calculated by subtracting the total solids content (% (w/w). )) from 100% (w/w) of the entire mixture. With respect to the present invention, since the percentage of moisture eliminated is high, the effect is that the recycling rate when mixing the concentrate with the seeds and adding to the mixer for subsequent granulation is reduced, and the production speed is increased. For example, the percentage of moisture removed can be adjusted to 10% (w/w) to 40% (w/w), 10% (w/w) to 30% (w/w) .) or from, but not limited to, 15% (w/w) to 30% (w/w). However, transport of this suspension may be difficult due to high viscosity when the percentage of moisture removed is less than the above range, and there may be problems of downstream process overload and excessive use of steam during granulation when the percentage of moisture removed is greater than the above range. The percentage of moisture removed may vary slightly depending on the type of amino acid contained in the concentrate.
Процентную долю удаляемой влаги можно определять по скорости добавления суспензии концентрированного ферментационного бульона. В частности, содержание влаги в гранулярных частицах может возрастать по мере возрастания скорости добавления суспензии, и содержание влаги в гранулярных частицах может уменьшаться по мере снижения скорости добавления суспензии. Скорость добавления определяют согласно объему суспензии ферментационного бульона и, таким образом, она может быть подходящим образом выбрана и определена специалистами в данной области техники.The percentage of moisture removed can be determined by the rate at which the concentrated fermentation broth slurry is added. In particular, the moisture content of the granular particles may increase as the slurry addition rate increases, and the moisture content of the granular particles may decrease as the slurry addition rate decreases. The addition rate is determined according to the volume of the fermentation broth suspension and thus can be suitably selected and determined by those skilled in the art.
Кроме того, вторая стадия может быть осуществлена путем добавления затравок, имеющих массу от 50% (масс./масс.) до 75% (масс./масс.) от массы твердых веществ в суспензии концентрата. В качестве альтернативы, вторую стадию можно проводить путем добавления затравок, имеющих массу от 55% (масс./масс.) до 75% (масс./масс.), от 58% (масс./масс.) до 75% (масс./масс.) или от 58% (масс./масс.) до 67% (масс./масс.) от массы твердых веществ, но не ограничиваясь ими. Например, затравки, имеющие массу, составляющую 80% (масс./масс.) или более от массы твердых веществ в данной суспензии концентрата, используют в случае концентрата, полученного без добавления источника кальция в ферментационный бульон, но имеется преимущество в том, что вторую стадию можно проводить с использованием значительно меньшего количества затравок в случае гранулирования концентрата, полученного согласно настоящему изобретению. В частности, на второй стадии гранулы могут быть получены с равным или более высоким выходом с использованием только затравок, имеющих массу, составляющую от 70% (масс./масс.) до 85% (масс./масс.), от 73% (масс./масс.) до 85% (масс./масс.), от 70% (масс./масс.) до 83% (масс./масс.) или от 73% (масс./масс.) до 83% (масс./масс.) от массы затравок, используемых в случае проведения гранулирования с использованием концентрата, полученного без добавления источника кальция в ферментационный бульон.In addition, the second stage can be carried out by adding seeds having a weight of from 50% (w/w) to 75% (w/w) by weight of the solids in the concentrate suspension. Alternatively, the second step can be carried out by adding seeds having a weight of from 55% (wt./wt.) to 75% (wt./wt.), from 58% (wt./wt.) to 75% (wt. ./wt.) or from, but not limited to, 58% (wt./wt.) to 67% (wt./wt.) by weight of solids. For example, seeds having a weight of 80% (w/w) or more of the weight of solids in a given concentrate suspension are used in the case of a concentrate produced without adding a calcium source to the fermentation broth, but there is the advantage that the second the step can be carried out using significantly fewer seeds in the case of granulation of the concentrate obtained according to the present invention. In particular, in the second stage, granules can be obtained in equal or higher yield using only seeds having a mass of from 70% (w/w) to 85% (w/w), from 73% ( w/w) up to 85% (w/w), 70% (w/w) to 83% (w/w), or 73% (w/w) to 83 % (w/w) by weight of the seeds used in the case of granulation using a concentrate obtained without adding a calcium source to the fermentation broth.
Фразу «отношение при смешивании затравок к твердым веществам» в суспензии можно использовать взаимозаменяемо с фразой «отношение добавленных затравок».The phrase "seed to solid mixing ratio" in a slurry can be used interchangeably with the phrase "seed added ratio."
Термином «затравка» в том виде, как он здесь использован, называют затравочный кристалл или кристаллическую затравку, и он относится к веществу, используемому в качестве катализатора для кристаллизации или гранулирования жидкости. В частности, затравка в настоящем изобретении может представлять собой кристалл аминокислоты, например кристалл аминокислоты того же самого вида, что и аминокислота, содержащаяся в концентрате ферментации, подлежащем гранулированию, но не ограничивается им. При приведении затравок в контакт с ферментационным бульоном твердые компоненты, присутствующие в данном ферментационном бульоне, могут связываться с данными затравками с инициированием агрегации, и, таким образом, могут образоваться гранулы.The term "seed" as used herein refers to a seed crystal or crystal seed and refers to a substance used as a catalyst for crystallizing or granulating a liquid. In particular, the seed in the present invention may be an amino acid crystal, such as, but not limited to, an amino acid crystal of the same kind as the amino acid contained in the fermentation concentrate to be granulated. When the seeds are brought into contact with the fermentation broth, solid components present in the fermentation broth can bind to the seeds to initiate aggregation, and thus granules can be formed.
Например, затравки, используемые в данное время, могут иметь средний размер частиц от 150 мкм до 300 мкм. В частности, можно использовать затравки, имеющие средний размер частиц от 150 мкм до 250 мкм, от 200 мкм до 300 мкм или от 200 мкм до 250 мкм, но не ограничиваясь ими. В результате, размер частиц использованных затравок может влиять на продуктивность в способе получения гранул согласно настоящему изобретению и может быть подходящим образом выбран специалистами в данной области техники при рассмотрении желательного содержания влаги и т.п.For example, the seeds used at this time may have an average particle size of from 150 μm to 300 μm. In particular, seeds having an average particle size of from, but not limited to, 150 μm to 250 μm, 200 μm to 300 μm, or 200 μm to 250 μm can be used. As a result, the particle size of the seeds used can affect productivity in the granule production process of the present invention and can be suitably selected by those skilled in the art when considering the desired moisture content and the like.
В частности, способ получения по настоящему изобретению может дополнительно включать стадию измельчения продукта, полученного на предыдущей стадии, перед стадией гранулирования. Данную стадию можно осуществлять с использованием традиционного гомогенизатора, но не ограничиваясь им. Посредством стадии измельчения средний размер частиц кристаллов в концентрате может уменьшаться, и, например, может предотвращаться забивание сопел, которое может происходить при использовании гранулятора с псевдоожиженным слоем.In particular, the production method of the present invention may further include a step of grinding the product obtained in the previous step before the granulation step. This step can be carried out using, but is not limited to, a traditional homogenizer. By means of the comminution step, the average particle size of the crystals in the concentrate can be reduced and, for example, clogging of the nozzles, which can occur when using a fluidized bed granulator, can be prevented.
Способ получения по настоящему изобретению может дополнительно включать одну или более чем одну стадию, выбранную из стадии получения ферментационного бульона; стадии подведения рН; стадии концентрирования; стадии сушки или стадии просеивания. Каждую из данных стадий можно проводить способом, известным в данной области техники (например, US 2021-0094903 А1), без ограничения. Конкретные условия могут быть подходящим образом изменены для оптимизации процесса, но способ получения не ограничивается ими.The production method of the present invention may further include one or more steps selected from the step of producing a fermentation broth; stages of pH adjustment; concentration stages; drying stage or sieving stage. Each of these steps can be carried out in a manner known in the art (eg, US 2021-0094903 A1), without limitation. The specific conditions may be suitably modified to optimize the process, but the production method is not limited to them.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложены аминокислотные гранулы, содержащие аминокислоту и ион кальция в мольном отношении от 0,02 до 2,0 к данной аминокислоте.According to another aspect of the present invention, amino acid granules are provided containing an amino acid and a calcium ion in a molar ratio of from 0.02 to 2.0 to the amino acid.
Например, аминокислотные гранулы могут демонстрировать коэффициент поглощения влаги 7% (масс./масс.) или менее при выдерживании в условиях влажности 60% (масс./масс.) и температуры 40°С в течение 1-48 часов с момента гранулирования, но не ограничиваясь ими.For example, amino acid granules may exhibit a moisture absorption rate of 7% (w/w) or less when exposed to 60% (w/w) humidity and 40°C temperature conditions for 1-48 hours from granulation, but not limited to them.
В частности, аминокислотные гранулы по настоящему изобретению могут быть получены вышеописанным способом. Аминокислотные гранулы по настоящему изобретению можно использовать для добавления в корм, но применение не ограничивается этим.In particular, the amino acid granules of the present invention can be produced by the above-described method. The amino acid granules of the present invention can be used for addition to feed, but the use is not limited to this.
Принимая во внимание, что гранулы являются пористыми частицами, образованными агрегацией порошка или маленьких частиц, как определено выше, гранулы могут поглощать окружающую влагу с течением времени, и степень поглощения влаги может быть рассчитана из разницы между массой в сухом состоянии и массой, измеренной с течением времени. При этом, когда гранулярные частицы избыточно поглощают влагу, эти влажные гранулы могут слипаться друг с другом с образованием нежелательного огромного комка. Следовательно, для того чтобы иметь преимущество долговременного хранения, желательно контролировать то, чтобы сами гранулы демонстрировали низкую гигроскопичность.Considering that granules are porous particles formed by the aggregation of powder or small particles as defined above, granules can absorb surrounding moisture over time, and the degree of moisture absorption can be calculated from the difference between the dry mass and the mass measured over time time. However, when granular particles absorb moisture excessively, these wet granules can stick together to form an unwanted huge clump. Therefore, in order to have the advantage of long-term storage, it is desirable to control that the granules themselves exhibit low hygroscopicity.
В конкретном воплощении настоящего изобретения при получении аминокислотных гранул из ферментационного бульона, содержащего аминокислоты, аминокислотные гранулы, полученные простым концентрированием и гранулированием, имеют увеличение массы примерно на 10% (масс./масс.) из-за поглощения влаги при оставлении на 24 часа при влажности 60% (масс./масс.) и температуре 40°С и дополнительное увеличение массы примерно на 1% (масс./масс.) при хранении в течение 48 часов. С другой стороны, аминокислотные гранулы, полученные способом получения согласно настоящему изобретению, имеют увеличение массы только примерно на 3,3% (масс./масс.) из-за поглощения влаги при оставлении на 24 часа при влажности 60% (масс./масс.) и температуре 40°С, и было подтверждено, что данная масса дополнительно не возрастает при увеличении периода хранения вплоть до 48 часов. Это указывает на то, что аминокислотные гранулы по настоящему изобретению демонстрируют низкую гигроскопичность, что является значительным улучшением по сравнению с гигроскопичностью аминокислотных гранул, полученных согласно существующему способу, могут поддерживать гранулярное состояние без агрегации и/или коагуляции посредством поглощения влаги во время хранения и, таким образом, имеют преимущество в показателях хранения.In a specific embodiment of the present invention, when producing amino acid granules from a fermentation broth containing amino acids, the amino acid granules obtained by simple concentration and granulation have an increase in weight of about 10% (w/w) due to moisture absorption when left for 24 hours at humidity 60% (w/w) and temperature 40°C and an additional increase in weight of approximately 1% (w/w) when stored for 48 hours. On the other hand, amino acid granules produced by the production method of the present invention have a weight increase of only about 3.3% (w/w) due to moisture absorption when left for 24 hours at 60% (w/w) humidity .) and a temperature of 40°C, and it was confirmed that this mass does not increase further with increasing storage periods up to 48 hours. This indicates that the amino acid granules of the present invention exhibit low hygroscopicity, which is a significant improvement over the hygroscopicity of amino acid granules obtained according to the existing method, can maintain a granular state without aggregation and/or coagulation by absorbing moisture during storage and thus Thus, they have an advantage in terms of storage.
Кроме того, согласно другому аспекту настоящего изобретения предложена кормовая композиция, содержащая аминокислотные гранулы по настоящему изобретению.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a feed composition containing the amino acid granules of the present invention.
Аминокислотные гранулы по настоящему изобретению могут подходить для применения в изготовлении кормов для животных в качестве кормовой добавки. Например, сами аминокислотные гранулы в качестве кормовой добавки можно смешивать с кормовыми веществами как часть кормового премикса для животных или как предшественник корма для животных. Данную кормовую композицию, содержащую аминокислотные гранулы, можно вводить животному отдельно или в комбинации с другими пищевыми добавками в съедобном носителе. Данную кормовую композицию можно легко вводить животному в виде подкормки или посредством прямого смешивания с кормом для животного или в качестве пероральной композиции отдельно от корма.The amino acid granules of the present invention may be suitable for use in the manufacture of animal feed as a feed additive. For example, the amino acid granules themselves as a feed additive can be mixed with feed substances as part of an animal feed premix or as a precursor to animal feed. This feed composition containing amino acid granules can be administered to an animal alone or in combination with other nutritional supplements in an edible carrier. This feed composition can be easily administered to an animal as a supplement or by direct mixing with the animal's food or as an oral composition separately from the food.
Полезные эффектыBeneficial effects
Способ получения по настоящему изобретению дополнительно включает стадию обработки ферментационного бульона, содержащего аминокислоты, источником кальция при заданном мольном отношении перед гранулированием, и, таким образом, возможно эффективное применение существующего оборудования для получения аминокислотных гранул, имеющих низкую растворимость.The production method of the present invention further includes the step of treating the fermentation broth containing amino acids with a calcium source at a predetermined molar ratio before granulation, and thus, it is possible to effectively use existing equipment for producing amino acid granules having low solubility.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На Фиг. 1 представлена диаграмма, иллюстрирующая распределение размера частиц перед (верхняя) и после (нижняя) измельчения концентрированного ферментационного бульона с использованием гомогенизатора перед гранулированием.In FIG. 1 is a diagram illustrating the particle size distribution before (upper) and after (lower) grinding the concentrated fermentation broth using a homogenizer before granulation.
Подробное описание изобретенияDetailed Description of the Invention
Ниже настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на следующие Примеры. Однако следующие Примеры служат лишь для иллюстрирования настоящего изобретения, и объем настоящего изобретения не ограничивается ими.Below, the present invention will be described in more detail with reference to the following Examples. However, the following Examples serve only to illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited to them.
Пример 1: степень концентрирования аминокислоты в зависимости от мольного отношения кальция, добавленного в ферментационный бульонExample 1: Degree of amino acid concentration depending on the molar ratio of calcium added to the fermentation broth
Пример 1-1: получение концентрата, содержащего валин, при котором кальций добавляют в ферментационный бульон в мольном отношении 0,4Example 1-1: Preparation of a concentrate containing valine, in which calcium is added to the fermentation broth in a molar ratio of 0.4
Ферментационный бульон валина (60 л), имеющий состав, раскрытый в Таблице 1, добавляли в 110 л пластмассовый контейнер и перемешивали при 25°С и 100 об/мин с использованием мешалки (название модели: PL-SS-500D, PUNGLIM). В данный раствор добавляли 1,3 кг гидроксида кальция и 1,6 кг воды таким образом, чтобы мольное отношение кальций/валин составляло 0,4, и данную смесь перемешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 9,5, объем смешанного раствора составлял 62,2 л, концентрация валина в нем составляла 77,2 г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 19,5% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при его добавлении в 20 л сосуд для концентрирования (название модели: N-21NS, EYELA). Данный смешанный раствор концентрировали до достижения общей степени концентрирования 40% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрация концентрата, из которого концентрация была доведена до приведенной выше степени концентрирования, составляла 322Д г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 40% (масс./масс.), и его объем составлял 14,9 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем (Lodige). При получении данных гранул использовали затравки, имеющие чистоту 78,5% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ 99% (масс./масс.) и средний размер частиц от 200 мкм до 250 мкм. Всего 35,4 кг затравок добавляли в шнековый питатель в гранулятор с плугообразным смесителем со скоростью 20 кг в час, и всего 16,8 кг концентрата добавляли в него со скоростью 9,5 кг в час с использованием перистальтического насоса (название модели RP-2100, EYELA). Гранулы, содержащие твердые вещества с содержанием 80% (масс./масс.), выделяли в количестве 52,2 кг, сушили с использованием сушилки с превдоожиженным слоем (FBG-3, S-ONE KOREA) и выделяли в количестве 41,7 кг с показателем выхода 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п. Чистота выделенных гранул составляла 77,3% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.).Valine fermentation broth (60 L) having the composition disclosed in Table 1 was added to a 110 L plastic container and stirred at 25°C and 100 rpm using a stirrer (model name: PL-SS-500D, PUNGLIM). To this solution, 1.3 kg of calcium hydroxide and 1.6 kg of water were added so that the calcium/valine molar ratio was 0.4, and the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 9.5, the volume of the mixed solution was 62.2 L, its valine concentration was 77.2 g/L, its purity was 71.4% (w/w), and its total solids content was it was 19.5% (w/w). This mixed solution was concentrated by adding it to a 20 L concentration vessel (model name: N-21NS, EYELA). This mixed solution was concentrated to a total concentration of 40% (w/w) under a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentration of the concentrate from which the concentration was brought to the above concentration level was 322D g/l, its purity was 71.4% (w/w), its total solids content was 40% (w/w). ), and its volume was 14.9 liters. Granules were then prepared using a plow mixer granulator (Lodige). Seeds used to produce these granules had a purity of 78.5% (w/w), a total solids content of 99% (w/w), and an average particle size of 200 μm to 250 μm. A total of 35.4 kg of seeds was added to the auger feeder in a plow mixer granulator at a rate of 20 kg per hour, and a total of 16.8 kg of concentrate was added to it at a rate of 9.5 kg per hour using a peristaltic pump (model name RP-2100 , EYELA). Granules containing 80% (w/w) solids were recovered in an amount of 52.2 kg, dried using a fluidized bed dryer (FBG-3, S-ONE KOREA) and recovered in an amount of 41.7 kg with a yield of 99% (w/w) as fine powders etc. were formed. The purity of the isolated granules was 77.3% (w/w) and their total solids content was 99% (w/w).
Пример 12: получение концентрата, содержащего валин, при котором кальций добавляют в ферментационньш бульон в мольном отношении 0,2Example 12: preparation of a concentrate containing valine, in which calcium is added to the fermentation broth in a molar ratio of 0.2
Ферментационный бульон валина (60 л) добавляли в ПО л пластмассовый контейнер и перемешивали при 25°С и 100 об/мин с использованием мешалки. В данный раствор добавляли 0,6 кг гидроксида кальция и 0,8 кг воды таким образом, чтобы мольное отношение кальций/валин составляло 0,2, и данную смесь перемешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 8,8, объем смешанного раствора составлял 61,1 л, концентрация валина в нем составляла 78,6 г/л, его чистота составляла 74,6% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 10,3% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при его добавлении в 20 л сосуд для концентрирования. Данный смешанный раствор концентрировали до достижени общей степени концентрирования 35% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С.Концентрация концентрата, из которого концентрацию доводили до приведенной выше степени концентрирования, составляла 285,0 г/л, его чистота составляла 74,6% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 35% (масс./масс.), и его объем составлял 16,8 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем. Как и в Примере 1-1, всего 65,7 кг затравок добавляли в шнековый питатель в грануляторе с плугообразным смесителем со скоростью 20 кг в час, и всего 18,4 кг концентрата добавляли в него со скоростью 5,6 кг в час. Гранулы, содержащие твердые вещества с содержанием 85% (масс./масс.), выделяли в количестве 84,1 кг, сушили с использованием сушилки с превдоожиженным слоем и выделяли в количестве 71,5 кг с показателем выхода 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п.Чистота выделенных гранул составляла 78,1% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.).Valine fermentation broth (60 L) was added to a 1/2 L plastic container and stirred at 25°C and 100 rpm using a stirrer. To this solution, 0.6 kg of calcium hydroxide and 0.8 kg of water were added so that the calcium/valine mole ratio was 0.2, and the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 8.8, the volume of the mixed solution was 61.1 L, its valine concentration was 78.6 g/L, its purity was 74.6% (w/w), and its total solids content was it was 10.3% (w/w). This mixed solution was concentrated by adding it to a 20 L concentration vessel. This mixed solution was concentrated to a total concentration of 35% (w/w) at a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentration of the concentrate from which the concentration was brought to the above concentration was 285.0 g/L, its purity was 74.6% (w/w), its total solids content was 35% (w/w), and its volume was 16.8 L. Granules were then produced using a plow mixer granulator. As in Example 1-1, a total of 65.7 kg of seeds was added to the screw feeder in a plow granulator at a rate of 20 kg per hour, and a total of 18.4 kg of concentrate was added thereto at a rate of 5.6 kg per hour. Pellets containing 85% (w/w) solids were recovered in an amount of 84.1 kg, dried using a fluidized bed dryer and recovered in an amount of 71.5 kg with a recovery of 99% (w/w) .), as fine powders, etc. were formed. The purity of the isolated granules was 78.1% (w/w) and their total solids content was 99% (w/w).
Пример 1-3: получение концентрата, содержащего валин, при котором кальций добавляют в ферментационньш бульон в мольном отношении 0,6Example 1-3: preparation of a concentrate containing valine, in which calcium is added to the fermentation broth in a molar ratio of 0.6
Ферментационный бульон валина (60 л), извлеченный из ферментационной емкости, добавляли в ПО л пластмассовый контейнер и перемешивали при 25°С и 100 об/мин с использованием мешалки. В данный раствор добавляли 1,9 кг гидроксида кальция и 2,4 кг воды таким образом, чтобы мольное отношение кальций/валин составляло 0,6, и данную смесь перемешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 10,2, объем смешанного раствора составлял 63,3 л, концентрация валина в нем составляла 75,9 г/л, его чистота составляла 67,1% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 10,9% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при его добавлении в 20 л сосуд для концентрирования. Данный смешанный раствор концентрировали до достижения общей степени концентрирования 33% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрация концентрата, из которого концентрация была доведена до приведенной выше степени концентрирования, составляла 246,9 г/л, его чистота составляла 67,1% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 33% (масс./масс.), и его объем составлял 19,4 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем. Как и в Примере 1-1, всего 43,4 кг затравок добавляли в шнековый питатель в грануляторе с плугообразным смесителем со скоростью 20 кг в час, и всего 21,7 кг концентрата добавляли в него со скоростью 10,0 кг в час. Гранулы, содержащие твердые вещества с содержанием 87% (масс./масс.), выделяли в количестве 65,1 кг, сушили с использованием сушилки с превдоожиженным слоем и выделяли в количестве 50,1 кг с показателем выхода 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п. Чистота выделенных гранул составляла 76,9% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.).Valine fermentation broth (60 L) removed from the fermentation vessel was added to a 1/2 L plastic container and stirred at 25° C. and 100 rpm using a stirrer. To this solution, 1.9 kg of calcium hydroxide and 2.4 kg of water were added so that the calcium/valine molar ratio was 0.6, and the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 10.2, the volume of the mixed solution was 63.3 L, its valine concentration was 75.9 g/L, its purity was 67.1% (w/w), and its total solids content was it was 10.9% (w/w). This mixed solution was concentrated by adding it to a 20 L concentration vessel. This mixed solution was concentrated to a total concentration of 33% (w/w) under a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentrate from which the concentration was adjusted to the above concentration was 246.9 g/L, its purity was 67.1% (w/w), and its total solids content was 33% (w/w). mass), and its volume was 19.4 liters. Granules were then produced using a plow mixer granulator. As in Example 1-1, a total of 43.4 kg of seeds was added to the screw feeder in a plow granulator at a rate of 20 kg per hour, and a total of 21.7 kg of concentrate was added thereto at a rate of 10.0 kg per hour. Pellets containing 87% (w/w) solids were recovered in an amount of 65.1 kg, dried using a fluidized bed dryer and recovered in an amount of 50.1 kg with a recovery of 99% (w/w) .), as fine powders have formed, etc. The purity of the isolated granules was 76.9% (w/w) and their total solids content was 99% (w/w).
Сравнительный пример 1: получение концентрата, содержащего валин, при котором кальций не добавляют в ферментационный бульонComparative Example 1: Preparation of a concentrate containing valine without adding calcium to the fermentation broth
При добавлении в 20 л сосуд для концентрирования 60 л ферментационного бульона валина подвергали концентрированию. Данный ферментационный бульон валина концентрировали до достижения степени концентрирования 25% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрация данного концентрата, из которого концентрация была доведена до приведенной выше степени концентрирования, составляла 210,5 г/л, его чистота составляла 80,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 25% (масс./масс.), и его объем составлял 22,8 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем. Как и в Примере 1-1, всего 137,5 кг затравок добавляли в шнековый питатель в грануляторе с плугообразным смесителем со скоростью 20 кг в час, и всего 24 кг концентрата добавляли в него со скоростью 3,5 кг в час.Гранулы, содержащие твердые вещества с содержанием 88% (масс./масс.), выделяли в количестве 161,5 кг, сушили с использованием сушилки с превдоожиженным слоем и выделяли в количестве 142,1 кг с показателем выхода 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п.Чистота выделенных гранул составляла 78,6% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.).By adding 60 L of fermentation broth to the 20 L concentration vessel, valine was concentrated. This valine fermentation broth was concentrated to a concentration degree of 25% (w/w) under a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentration of this concentrate, from which the concentration was brought to the above concentration level, was 210.5 g/L, its purity was 80.0% (w/w), its total solids content was 25% (w/w). /mass.), and its volume was 22.8 liters. Granules were then produced using a plow mixer granulator. As in Example 1-1, a total of 137.5 kg of seeds was added to the screw feeder in a plow-mixer granulator at a rate of 20 kg per hour, and a total of 24 kg of concentrate was added to it at a rate of 3.5 kg per hour. Granules containing 88% (w/w) solids were recovered at 161.5 kg, dried using a fluidized bed dryer and recovered at 142.1 kg with a recovery of 99% (w/w), as fine powders etc. were formed. The purity of the isolated granules was 78.6% (w/w) and their total solids content was 99% (w/w).
В целом, степень концентрированиябыла наивысшей при добавлении кальция в мольном отношении 0,4 к концентрации валина в ферментационном бульоне, и было возможным получение высокочистых гранул также при добавлении затравок в наименьшем количестве.In general, the degree of concentration was highest when calcium was added at a molar ratio of 0.4 to the valine concentration in the fermentation broth, and it was possible to obtain high purity granules also when adding the smallest amount of seeds.
Примеры 14 и 15 и Сравнительный пример 2: получение концентрата, содержащего триптофан, при котором в ферментационный бульон добавляют или не добавляют кальцийExamples 14 and 15 and Comparative Example 2: Preparation of a tryptophan-containing concentrate with or without calcium added to the fermentation broth
Концентраты получали добавлением суспензии гидроксида кальция в мольных отношениях 0,1 и 0,2 в Примерах 1-4 и 1-5, соответственно, таким же способом, как и в Примерах с 1-1 по 1-3, за исключением того, что использовали ферментационный бульон, содержащий триптофан, имеющий состав, раскрытый в Таблице 2, и рН составлял 8,8 и 9,0, соответственно. Образец для Сравнительного примера 2 получали посредством концентрирования ферментационного бульона, содержащего триптофан, без добавления гидроксида кальция в ферментационный бульон, содержащий триптофан. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученные концентраты представлены в Таблице 2 ниже. Чистота слегка снижалась из-за добавления суспензии. Ферментационный бульон, в который добавляли данную суспензию, концентрировали до степени концентрирования 30% (масс./масс.) в Примере 1-4 и до степени концентрирования 35% (масс./масс.) в Примере 1-5. Было подтверждено, что данный ферментационный бульон образовывал гель и терял текучесть при концентрировании до более высокой степени концентрирования. В данное время, в случае ферментационного бульона, в который не добавляли суспензию, достигалась лишь степень концентрирования примерно 25,5% (масс./масс.).Concentrates were prepared by adding a suspension of calcium hydroxide in molar ratios of 0.1 and 0.2 in Examples 1-4 and 1-5, respectively, in the same manner as in Examples 1-1 to 1-3, except that a fermentation broth containing tryptophan having the composition disclosed in Table 2 was used, and the pH was 8.8 and 9.0, respectively. The sample for Comparative Example 2 was prepared by concentrating a fermentation broth containing tryptophan without adding calcium hydroxide to the fermentation broth containing tryptophan. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are presented in Table 2 below. Purity decreased slightly due to the addition of suspension. The fermentation broth to which this suspension was added was concentrated to a concentration of 30% (w/w) in Example 1-4 and to a concentration of 35% (w/w) in Example 1-5. It was confirmed that this fermentation broth formed a gel and lost fluidity when concentrated to a higher degree of concentration. At this time, in the case of a fermentation broth to which no suspension was added, only a concentration degree of about 25.5% (w/w) was achieved.
В частности, в случае Примера 1-4, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем, и удаляли влагу, осуществляя контроль общего содержания твердых веществ 80% (масс./масс.) после удаления. Затравки (чистота: 65,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 53,7 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 76,4 кг (чистота: 65,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 80% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 61,1 кг (чистота: 65,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).Specifically, in the case of Example 1-4, this concentrate and seeds were mixed in a granulator with a plow mixer, and moisture was removed, controlling the total solids content of 80% (w/w) after removal. Seeds (purity: 65.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 53.7 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 76.4 kg (purity: 65.0% (w/w), total solids: 80% (w/w)). Drying was carried out using a fluid bed dryer/cooler to obtain 61.1 kg (purity: 65.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
В случае Примера 1-5 концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и удаляли влагу посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ 80% (масс./масс.) после удаления. Затравки (чистота: 65,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 54,9 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 78,1 кг (чистота: 64,8% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 80% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 62,5 кг (чистота: 64,8% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).In Example 1-5, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and moisture was removed by controlling the total solids content to 80% (w/w) after removal. Seeds (purity: 65.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 54.9 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 78.1 kg (purity: 64.8% (w/w), total solids: 80% (w/w)). Drying was carried out using a fluidized bed dryer/cooler to obtain 62.5 kg (purity: 64.8% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
Кроме того, количество добавленного кальция увеличивали до мольного отношения 0,4, и проводили аналогичный эксперимент, но триптофан разлагался до триптамина, индол-ацетата и антраниловой кислоты из-за увеличения рН.In addition, the amount of added calcium was increased to a molar ratio of 0.4 and a similar experiment was performed, but tryptophan was degraded to tryptamine, indole acetate and anthranilic acid due to the increase in pH.
В случае Примера 1-5, в котором кальций добавляли в мольном отношении 0,2 к концентрации триптофана в ферментационном бульоне, степень концентрирования значительно возрастала по сравнению со степенью в Сравнительном примере 2, в котором кальций не добавляли. Соответственно, получали концентрат, имеющий концентрацию, увеличенную примерно на 33% (масс./масс.).In the case of Example 1-5, in which calcium was added at a molar ratio of 0.2 to the concentration of tryptophan in the fermentation broth, the degree of concentration increased significantly compared with that in Comparative Example 2, in which calcium was not added. Accordingly, a concentrate having a concentration increased by about 33% (w/w) was obtained.
Примеры с 1-6 по 1-8 и Сравнительный Пример 3: получение концентрата, содержащего изолейцин, при котором кальций добавляют или не добавляют в ферментационный бульонExamples 1-6 to 1-8 and Comparative Example 3: Preparation of Isoleucine Containing Concentrate with or without Calcium Added to the Fermentation Broth
Концентраты получали добавлением суспензии гидроксида кальция в мольных отношениях 0,4, 0,2 и 0,6, соответственно, таким же способом, как и в Примерах с 1-1 по 1-3, за исключением того, что использовали ферментационный бульон, содержащий изолейцин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 3, и рН составлял 9,5, 8,8 и 10,2, соответственно (Примеры с 1-6 по 1-8, соответственно). Образец для Сравнительного примера 3 получали посредством концентрирования ферментационного бульона, содержащего изолейцин, без добавления гидроксида кальция в данный ферментационный бульон, содержащий изолейцин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученные концентраты представлены в Таблице 3 ниже. Чистота слегка снижалась из-за добавления данной суспензии. Ферментационные бульоны, в которые добавляли данную суспензию, концентрировали до степеней концентрирования 42% (масс./масс.), 35% (масс./масс.) и 32% (масс./масс.), соответственно. Было подтверждено, что данный ферментационный бульон образовывал гель и терял текучесть при концентрировании до более высокой степени концентрирования. В это время, в случае ферментационного бульона, в который не добавляли суспензию, достигалась лишь степень концентрирования примерно 30% (масс./масс.).Concentrates were prepared by adding a suspension of calcium hydroxide in molar ratios of 0.4, 0.2 and 0.6, respectively, in the same manner as in Examples 1-1 to 1-3, except that a fermentation broth containing isoleucine having the composition disclosed in Table 3, and the pH was 9.5, 8.8 and 10.2, respectively (Examples 1-6 to 1-8, respectively). The sample for Comparative Example 3 was prepared by concentrating a fermentation broth containing isoleucine without adding calcium hydroxide to the fermentation broth containing isoleucine. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are presented in Table 3 below. Purity was slightly reduced by the addition of this suspension. Fermentation broths to which this suspension was added were concentrated to concentration levels of 42% (w/w), 35% (w/w), and 32% (w/w), respectively. It was confirmed that this fermentation broth formed a gel and lost fluidity when concentrated to a higher degree of concentration. At this time, in the case of a fermentation broth to which no suspension was added, only a concentration degree of approximately 30% (w/w) was achieved.
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,4, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 77% (масс./масс.). Затравки (чистота: 57,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 19,3 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 31,5 кг (чистота: 56,3% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 77% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 24,3 кг (чистота: 56,3% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.4, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 77% (w/w). Seeds (purity: 57.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 19.3 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 31.5 kg (purity: 56.3% (w/w), total solids: 77% (w/w)). Drying was carried out using a fluidized bed dryer/cooler to obtain 24.3 kg (purity: 56.3% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,2, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 80% (масс./масс.). Затравки (чистота: 57,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 33,3 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 47,4 кг (чистота: 56,8% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 80% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 37,9 кг (чистота: 56,8% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.2, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 80% (w/w). Seeds (purity: 57.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 33.3 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 47.4 kg (purity: 56.8% (w/w), total solids: 80% (w/w)). Drying was carried out using a fluidized bed dryer/cooler to obtain 37.9 kg (purity: 56.8% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,6, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 80% (масс./масс.). Затравки (чистота: 57,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 41,8 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 53,8 кг (чистота: 56,4% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 80% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 46,6 кг (чистота: 56,4% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.6, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 80% (w/w). Seeds (purity: 57.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 41.8 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 53.8 kg (purity: 56.4% (w/w), total solids: 80% (w/w)). Drying was carried out using a fluid bed dryer/cooler to obtain 46.6 kg (purity: 56.4% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
В целом, степень концентрирования была наивысшей при добавлении кальция в мольном отношении 0,4 к концентрации изолейцина в ферментационном бульоне, и было возможным получение высокочистых гранул, также при добавлении затравок в наименьшем количестве.In general, the degree of concentration was highest when calcium was added at a molar ratio of 0.4 to the isoleucine concentration in the fermentation broth, and it was possible to obtain high purity granules, also when adding seeds in the smallest amount.
Примеры с 1-9 по 1-11 и Сравнительный пример 4: получение концентрата, содержащего лейцин, при котором кальций добавляют или не добавляют в ферментационный бульонExamples 1-9 to 1-11 and Comparative Example 4: Preparation of Leucine Containing Concentrate with or without Calcium Added to Fermentation Broth
Концентраты получали добавлением суспензии гидроксида кальция в мольных отношениях 0,4, 0,2 и 0,6, соответственно, таким же способом, как и в Примерах с 1-1 по 1-3, за исключением того, что использовали ферментационный бульон, содержащий лейцин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 4, и рН составлял 9,3, 8,9 и 10,0, соответственно (Примеры с 1-9 по 1-11, соответственно). Образец для Сравнительного Примера 4 получали посредством концентрирования ферментационного бульона, содержащего лейцин, без добавления гидроксида кальция в ферментационный бульон, содержащий лейцин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученные концентраты представлены в Таблице 4 ниже. Чистота слегка снижалась из-за добавления данной суспензии. Ферментационные бульоны, в которые добавляли данную суспензию, концентрировали до степеней концентрирования 32% (масс./масс.), 27% (масс./масс.) и 28% (масс./масс.), соответственно, и концентрирование соответствующих ферментационных бульонов прекращали перед образованием кристаллических ядер. Было подтверждено, что данный ферментационный бульон образовывал гель и терял текучесть при концентрировании до более высокой степени концентрирования. В это время, в случае ферментационного бульона, в который не добавляли суспензию, достигалась лишь степень концентрирования примерно 25% (масс./масс.).Concentrates were prepared by adding a suspension of calcium hydroxide in molar ratios of 0.4, 0.2 and 0.6, respectively, in the same manner as in Examples 1-1 to 1-3, except that a fermentation broth containing leucine having the composition disclosed in Table 4, and the pH was 9.3, 8.9 and 10.0, respectively (Examples 1-9 to 1-11, respectively). The sample for Comparative Example 4 was prepared by concentrating a leucine-containing fermentation broth without adding calcium hydroxide to the leucine-containing fermentation broth. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the concentrates obtained are presented in Table 4 below. Purity was slightly reduced by the addition of this suspension. The fermentation broths to which this suspension was added were concentrated to concentration levels of 32% (w/w), 27% (w/w) and 28% (w/w), respectively, and the corresponding fermentation broths were concentrated stopped before the formation of crystalline nuclei. It was confirmed that this fermentation broth formed a gel and lost fluidity when concentrated to a higher degree of concentration. At this time, in the case of a fermentation broth to which no suspension was added, only a concentration degree of approximately 25% (w/w) was achieved.
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,4, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 80% (масс./масс.). Затравки (чистота: 60,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 23,0 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 32,1 кг (чистота: 59,7% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 80% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 25,7 кг (чистота: 59,7% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.4, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 80% (w/w). Seeds (purity: 60.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 23.0 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 32.1 kg (purity: 59.7% (w/w), total solids: 80% (w/w)). Drying was carried out using a fluid bed dryer/cooler to obtain 25.7 kg (purity: 59.7% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,2, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 83% (масс./масс.). Затравки (чистота: 60,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 36,5 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 46,9 кг (чистота: 60,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 83% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 38,9 кг (чистота: 60,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.2, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 83% (w/w). Seeds (purity: 60.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 36.5 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 46.9 kg (purity: 60.0% (w/w), total solids: 83% (w/w)). Drying was carried out using a fluidized bed dryer/cooler to obtain 38.9 kg (purity: 60.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
Например, при добавлении кальция в мольном отношении 0,6, данный концентрат и затравки смешивали в грануляторе с плугообразным смесителем и разгружали посредством осуществления контроля общего содержания твердых веществ, доведенного до 82% (масс./масс.). Затравки (чистота: 60,0% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) добавляли в количестве 34,2 кг, смешивание осуществляли с использованием гранулятора с плугообразным смесителем, и смешанные гранулы имели массу 45,0 кг (чистота: 56,9% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 82% (масс./масс.)). Сушку проводили с использованием сушилки/охладителя с псевдоожиженным слоем, и получили 36,9 кг (чистота: 56,9% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ: 99% (масс./масс.)) гранул, так как происходила потеря твердых веществ 1% (масс./масс.).For example, when adding calcium at a molar ratio of 0.6, the concentrate and seeds were mixed in a plow granulator and discharged by controlling the total solids content to 82% (w/w). Seeds (purity: 60.0% (w/w), total solids: 99% (w/w)) were added in an amount of 34.2 kg, mixing was carried out using a plow granulator, and mixed the granules weighed 45.0 kg (purity: 56.9% (w/w), total solids: 82% (w/w)). Drying was carried out using a fluid bed dryer/cooler to obtain 36.9 kg (purity: 56.9% (w/w), total solids: 99% (w/w)) granules, so How did the 1% (w/w) loss of solids occur?
В целом, степень концентрирования была наивысшей при добавлении гидроксида кальция в мольном отношении 0,4 к концентрации лейцина в ферментационном бульоне, и было возможным получение высокочистых гранул также при добавлении затравок в наименьшем количестве.In general, the degree of concentration was highest when calcium hydroxide was added at a molar ratio of 0.4 to the leucine concentration in the fermentation broth, and it was possible to obtain high-purity granules also when adding seeds in the smallest amount.
Примеры с 1-12 по 1-14 и Сравнительный пример 5: получение концентрата, содержащего треонин, при котором в ферментационный бульон добавляют или не добавляют кальцийExamples 1-12 to 1-14 and Comparative Example 5: Preparation of a threonine-containing concentrate with or without calcium added to the fermentation broth
Концентраты получали добавлением суспензии гидроксида кальция в мольных отношениях 0,4, 0,2 и 0,6, соответственно, таким же способом, как и в Примерах с 1-1 по 1-3, за исключением того, что использовали ферментационный бульон, содержащий треонин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 5, и рН составлял 9,5, 8,8 и 10,2, соответственно (Примеры с 1-12 по 1-14, соответственно). Образец для Сравнительного примера 5 получали посредством концентрирования ферментационного бульона, содержащего треонин, без добавления гидроксида кальция в ферментационный бульон, содержащий треонин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученные концентраты представлены в Таблице 5 ниже. Чистота слегка снижалась из-за добавления данной суспензии. Ферментационные бульоны, в которые добавляли данную суспензию, концентрировали до степеней концентрирования 35% (масс./масс.), 25% (масс./масс.) и 26% (масс./масс.), соответственно, и концентрирование соответствующих ферментационных бульонов прекращали перед образованием кристаллических ядер. В случае треонина образовывались кристаллические зерна с иглоподобной формой и имели превосходное состояние, и, таким образом было подтверждено, что данные концентраты были на том же самом уровне по отношению друг к другу при всех мольных отношениях кальция, когда концентрация доходила до максимальных степеней концентрирования. В это время, в случае ферментационного бульона, в который не добавляли данную суспензию, было подтверждено, что кристаллические ядра генерировались, когда концентрация доходила до степени концентрирования примерно 18% (масс./масс.).Concentrates were prepared by adding a suspension of calcium hydroxide in molar ratios of 0.4, 0.2 and 0.6, respectively, in the same manner as in Examples 1-1 to 1-3, except that a fermentation broth containing threonine having the composition disclosed in Table 5, and the pH was 9.5, 8.8 and 10.2, respectively (Examples 1-12 to 1-14, respectively). The sample for Comparative Example 5 was prepared by concentrating a threonine-containing fermentation broth without adding calcium hydroxide to the threonine-containing fermentation broth. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are presented in Table 5 below. Purity was slightly reduced by the addition of this suspension. The fermentation broths to which this suspension was added were concentrated to concentration levels of 35% (w/w), 25% (w/w) and 26% (w/w), respectively, and the corresponding fermentation broths were concentrated stopped before the formation of crystalline nuclei. In the case of threonine, crystalline grains were formed with a needle-like shape and were in excellent condition, and it was thus confirmed that these concentrates were at the same level relative to each other at all calcium molar ratios when the concentration reached the maximum concentration levels. At this time, in the case of the fermentation broth to which this suspension was not added, it was confirmed that crystalline nuclei were generated when the concentration reached a concentration degree of about 18% (w/w).
В целом, степень концентрирования была наивысшей при добавлении гидроксида кальция в мольном отношении 0,4 к концентрации треонина в ферментационном бульоне.Overall, the degree of concentration was highest when calcium hydroxide was added at a molar ratio of 0.4 to the threonine concentration in the fermentation broth.
Пример 2: получение аминокислотных гранул с разными процентными содержаниями влаги, удаленной из гранулExample 2: Preparation of amino acid granules with different percentages of moisture removed from the granules
Примеры с 2-1 по 2-3 и Сравнительные примеры 6 и 7: гранулирование концентрата, содержащего валин, с добавлением кальция посредством способа гранулирования смешиваниемExamples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 6 and 7: Granulation of a concentrate containing valine with added calcium by a mixing granulation method
Ферментационный бульон, содержащий валин (300 л), использованный в Примере 1-1, добавляли в 500 л емкость из нержавеющей стали и данный ферментационный бульон перемешивали с использованием мешалки. В данный раствор добавляли 6,4 кг гидроксида кальция и 8,0 кг воды таким образом, чтобы мольное отношение кальций/валин составляло 0,4, и данную смесь перемешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 9,5, объем смешанного раствора составлял 310,9 л, концентрация валина в нем составляла 77,2 г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 10,5% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при одновременном добавлении в концентратор с принудительной циркуляцией (Manmin Machinery). Концентрирование осуществляли до достижения общего содержания твердых веществ 40% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и давлении пара, вводимого в теплообменник, 3 атм (304 кПа). Концентрация концентрата, из которого доводили концентрацию до приведенной выше степени концентрирования, составляла 322,1 г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 40,0% (масс./масс.), и его объем составлял 74,5 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем. Как и в Примере 1-1, затравки добавляли при скорости 20 кг в час, и концентрат добавляли исходя из общего содержания твердых веществ в гранулах после удаления влаги. Полученные гранулы сушили с использованием сушилки с псевдоожиженным слоем, и показатель выхода составлял примерно 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п. Экспериментальные результаты представлены в Таблице 6 ниже.The fermentation broth containing valine (300 L) used in Example 1-1 was added to a 500 L stainless steel container, and the fermentation broth was stirred using a stirrer. 6.4 kg of calcium hydroxide and 8.0 kg of water were added to this solution so that the calcium/valine molar ratio was 0.4, and the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 9.5, the volume of the mixed solution was 310.9 L, its valine concentration was 77.2 g/L, its purity was 71.4% (w/w), and its total solids content was it was 10.5% (w/w). This mixed solution was concentrated while being added to a forced circulation concentrator (Manmin Machinery). Concentration was carried out to achieve a total solids content of 40% (w/w) at a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a steam pressure introduced into the heat exchanger of 3 atm (304 kPa). The concentrate from which the concentrate was adjusted to the above concentration was 322.1 g/L, its purity was 71.4% (w/w), and its total solids content was 40.0% (w/w). /mass.), and its volume was 74.5 liters. Granules were then produced using a plow mixer granulator. As in Example 1-1, the seeds were added at a rate of 20 kg per hour, and the concentrate was added based on the total solids content of the granules after removal of moisture. The obtained granules were dried using a fluid bed dryer, and the yield was approximately 99% (w/w) as fine powders and the like were formed. The experimental results are presented in Table 6 below.
Образцы Примеров с 2-1 по 2-3 и Сравнительных примеров 6 и 7 получали посредством получения гранул таким же способом, как и выше, за исключением того, что процентная доля влаги, удаленной из гранул, была доведена до значения от 15,0% (масс./масс.) до 27,5% (масс./масс.), соответственно. В случае образца Сравнительного примера 1 требовалось большое количество затравок, так как процентная доля удаленной влаги составляла только 12% (масс./масс.). В случае образцов Примеров 1-1 и с 2-1 по 2-3 было возможным увеличение процентной доли удаленной влаги до значения от 17,5% (масс./масс.) до 25,0% (масс./масс.). Однако, было обнаружено, что образцы Сравнительных Примеров 6 и 7, имеющие процентные доли удаленной влаги 15,0% (масс./масс.) и 27,5% (масс./масс.), соответственно, не подходили для образования гранул. Например, данный концентрат не был однородно гранулирован так, чтобы иметь размер такой же или аналогичный размеру затравки, когда процентная доля влаги, удаленной из гранул, составляла 17,5% (масс./масс.), и агрегация гранул происходила, когда процентная доля влаги, удаленной из гранул, составляла 27,5% (масс./масс.). Свойства образцов Примеров и Сравнительных примеров обобщены в Таблице 6 ниже.Samples of Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 6 and 7 were prepared by preparing granules in the same manner as above, except that the percentage of moisture removed from the granules was adjusted to 15.0% (w/w) to 27.5% (w/w), respectively. In the case of the sample of Comparative Example 1, a large amount of seeds was required since the percentage of moisture removed was only 12% (w/w). For samples of Examples 1-1 and 2-1 to 2-3, it was possible to increase the percentage of moisture removed to between 17.5% (w/w) and 25.0% (w/w). However, it was found that the samples of Comparative Examples 6 and 7 having moisture removal percentages of 15.0% (w/w) and 27.5% (w/w), respectively, were not suitable for granule formation. For example, a given concentrate was not uniformly granulated to be the same or similar size to the seed when the percentage of moisture removed from the granules was 17.5% (w/w), and aggregation of the granules occurred when the percentage moisture removed from the granules was 27.5% (w/w). The properties of the Examples and Comparative Examples are summarized in Table 6 below.
Примеры 2-4 и 2-5 и Сравнительные примеры 8 и 9: гранулирование концентрата, содержащего триптофан, с добавлением кальция посредством способа гранулирования с перемепниваниемExamples 2-4 and 2-5 and Comparative Examples 8 and 9: Granulation of a tryptophan-containing concentrate with added calcium by the mixing granulation method
Гранулирование проводили посредством доведения процентной доли влаги, удаленной из концентрата, полученного согласно Примеру 1-4, до значения от 20,0% (масс./масс.) до 25,0% (масс./масс.). В случае образца Сравнительного примера 2 требовалось большое количество затравок, так как процентная доля удаленной влаги составляла только 12% (масс./масс.). В случае образцов Примеров 1-5, 2-4 и 2-5 было возможным увеличение процентной доли удаленной влаги до значения от 20,0% (масс./масс.) до 25,0% (масс./масс.). Однако было обнаружено, что образцы Сравнительных примеров 8 и 9, имеющие процентные доли удаленной влаги 17,5% (масс./масс.) и 27,5% (масс./масс.), соответственно, не могли образовывать гранулы. Свойства образцов Примеров и Сравнительных примеров обобщены в Таблице 7 ниже.Granulation was carried out by adjusting the percentage of moisture removed from the concentrate obtained in Example 1-4 to between 20.0% (w/w) and 25.0% (w/w). In the case of the sample of Comparative Example 2, a large amount of seeds was required since the percentage of moisture removed was only 12% (w/w). For samples of Examples 1-5, 2-4 and 2-5, it was possible to increase the percentage of moisture removed to between 20.0% (w/w) and 25.0% (w/w). However, it was found that the samples of Comparative Examples 8 and 9 having moisture removal percentages of 17.5% (w/w) and 27.5% (w/w), respectively, could not form granules. The properties of the Examples and Comparative Examples are summarized in Table 7 below.
Примеры 2-6 и 2-7 и Сравнительные примеры 10 и 11: гранулирование концентрата, содержащего изолейцин, с добавлением кальция посредством способа гранулирования смешиваниемExamples 2-6 and 2-7 and Comparative Examples 10 and 11: Granulation of isoleucine-containing concentrate with added calcium by mixing granulation method
Гранулирование проводили посредством доведения процентной доли влаги, удаленной из концентрата, полученного путем взаимодействия ферментационного бульона с гидроксидом кальция в мольном отношении 0,4 согласно Примеру 1-6, до значения от 20,0% (масс./масс.) до 25,0% (масс./масс.). В случае образца Сравнительного примера 3 требовалось большое количество затравок, так как процентная доля удаленной влаги составляла только 15% (масс./масс.). В случае образцов Примеров 1-6, 2-6 и 2-7 было возможным увеличение процентной доли удаленной влаги до значения от 20,0% (масс./масс.) до 25,0% (масс./масс.). Однако было обнаружено, что образцы Сравнительных примеров 10 и 11, имеющие процентные доли удаленной влаги 17,5% (масс./масс.) и 27,5% (масс./масс.), соответственно, не могли образовывать гранулы. Свойства образцов Примеров и Сравнительных примеров обобщены в Таблице 8 ниже.Granulation was carried out by adjusting the percentage of moisture removed from the concentrate obtained by reacting the fermentation broth with calcium hydroxide in a molar ratio of 0.4 according to Example 1-6, to a value from 20.0% (w/w) to 25.0 % (w/w). In the case of the sample of Comparative Example 3, a large amount of seeds was required since the percentage of moisture removed was only 15% (w/w). For samples of Examples 1-6, 2-6 and 2-7, it was possible to increase the percentage of moisture removed to between 20.0% (w/w) and 25.0% (w/w). However, it was found that samples of Comparative Examples 10 and 11 having moisture removal percentages of 17.5% (w/w) and 27.5% (w/w), respectively, could not form granules. The properties of the Examples and Comparative Examples are summarized in Table 8 below.
Примеры 2-8 и 2-9 и Сравнительные примеры 10 и 11: гранулирование концентрата, содержащего лейцин, с добавлением кальция посредством способа гранулирования смешиваниемExamples 2-8 and 2-9 and Comparative Examples 10 and 11: Granulation of leucine-containing concentrate with added calcium by mixing granulation method
Гранулирование проводили посредством доведения процентной доли влаги, удаленной из концентрата, полученного посредством взаимодействия ферментационного бульона с гидроксидом кальция в мольном отношении 0,4 согласно Примеру 1-9, до значения от 18,0% (масс./масс.) до 23,0% (масс./масс.). В случае образца Сравнительного примера 4 требовалось большое количество затравок, так как процентная доля удаленной влаги составляла только 15% (масс./масс.). В случае образцов Примеров 1-9, 2-8 и 2-9 было возможным увеличение процентной доли удаленной влаги до значения от 18,0% (масс./масс.) до 23,0% (масс./масс.). Однако было обнаружено, что образцы Сравнительных примеров 10 и 11, имеющие процентные доли удаленной влаги 15% (масс./масс.) и 27% (масс./масс.), соответственно, не могли образовывать гранулы. Свойства образцов Примеров и Сравнительных примеров обобщены в Таблице 9 ниже.Granulation was carried out by adjusting the percentage of moisture removed from the concentrate obtained by reacting the fermentation broth with calcium hydroxide in a molar ratio of 0.4 according to Example 1-9, to a value from 18.0% (w/w) to 23.0 % (w/w). In the case of the sample of Comparative Example 4, a large amount of seeds was required since the percentage of moisture removed was only 15% (w/w). For samples of Examples 1-9, 2-8 and 2-9, it was possible to increase the percentage of moisture removed to between 18.0% (w/w) and 23.0% (w/w). However, it was found that the samples of Comparative Examples 10 and 11 having moisture removal percentages of 15% (w/w) and 27% (w/w), respectively, could not form granules. The properties of the Examples and Comparative Examples are summarized in Table 9 below.
Пример 3: получение аминокислотных гранул с добавлением кальция посредством способа гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3: Preparation of Calcium Added Amino Acid Granules by Fluidized Bed Granulation Method
Пример 3-1 и Сравнительный пример 14: получение гранул, содержащих валин, с добавлением кальция посредством гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3-1 and Comparative Example 14: Preparation of calcium-added valine-containing granules by fluid bed granulation
Ферментационный бульон валина (2 л), имеющий состав, раскрытый в Таблице 10, добавляли в 3 л стеклянный сосуд и перемешивали при 25°C с использованием мешалки (название модели: НТ-50АХ, DAIHAN SCIENTIFIC). В данный раствор добавляли 43 г гидроксида кальция и 53 г воды таким образом, чтобы мольное отношение кальций/валин составляло 0,4, и данную смесь перемешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 9,5, объем данного смешанного раствора составлял 2,1 л, концентрация валина в нем составляла 77,2 г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 10,5% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при добавлении в 2 л сосуд для концентрирования (название модели N-1200 В, EYELA). Концентрирование осуществляли до достижения общей степени концентрирования 31% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрирование заканчивали при степени концентрирования 31% (масс./масс.) перед тем, как образовались кристаллы, для инъекции в сопло гранулятора с псевдоожиженным слоем. Концентрация данного концентрата после завершения концентрирования составляла 242,7 г/л, его чистота составляла 71,4% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 31% (масс./масс.), и его объем составлял 0,7 л. Затем 361 г затравок добавляли в лабораторный гранулятор/сушилку с псевдоожиженным слоем (GR Engineering), и всего 722,7 г концентрата добавляли в него со скоростью 180,7 г в час.Использованные затравки были такими же, как и затравки в приведенных выше Примерах. Масса выделенных гранул составляла 558,2 г, их чистота составляла 75,8% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.) (Пример 3-1).Valine fermentation broth (2 L) having the composition disclosed in Table 10 was added to a 3 L glass vessel and stirred at 25°C using a stirrer (model name: HT-50AX, DAIHAN SCIENTIFIC). 43 g of calcium hydroxide and 53 g of water were added to this solution so that the calcium/valine molar ratio was 0.4, and the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 9.5, the volume of this mixed solution was 2.1 L, its valine concentration was 77.2 g/L, its purity was 71.4% (w/w), and its total solids content was substances in it amounted to 10.5% (wt./mass.). This mixed solution was concentrated by adding it to a 2 L concentration vessel (model name N-1200 B, EYELA). Concentration was carried out until a total concentration degree of 31% (w/w) was achieved at a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. Concentration was completed at a concentration rate of 31% (w/w) before crystals were formed for injection into the nozzle of the fluidized bed granulator. The concentration of this concentrate after completion of concentration was 242.7 g/L, its purity was 71.4% (w/w), its total solids content was 31% (w/w), and its volume was 0.7 l. 361 g of seeds were then added to a laboratory granulator/fluid bed dryer (GR Engineering) and a total of 722.7 g of concentrate was added thereto at a rate of 180.7 g per hour. The seeds used were the same as those in the above Examples . The isolated granules weighed 558.2 g, their purity was 75.8% (w/w), and their total solids content was 99% (w/w) (Example 3-1).
Отдельно 2 л ферментационного бульона валина концентрировали при добавлении в 2 л сосуд для концентрирования. Концентрирование проводили до достижения общей степени концентрирования 15% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрация данного концентрата, из которого концентрацию доводили до приведенной выше степени концентрирования, составляла 123,7 г/л, его чистота составляла 80% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 15% (масс./масс.), и его объем составлял 1,3 л. Затем 667 г затравок добавляли в лабораторный гранулятор/сушилку с псевдоожиженным слоем, и всего 1,333 г концентрата добавляли в него со скоростью 333 г в час. Использованные затравки были такими же, как и затравки в приведенных выше Примерах. Масса выделенных гранул составляла 825 г, их чистота составляла 78,8% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.) (Сравнительный пример 14).Separately, 2 L of valine fermentation broth was concentrated by adding it to a 2 L concentration vessel. Concentration was carried out until a total concentration of 15% (w/w) was achieved at a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentration of this concentrate, from which the concentration was adjusted to the above concentration level, was 123.7 g/l, its purity was 80% (w/w), its total solids content was 15% (w/w). ), and its volume was 1.3 liters. 667 g of seeds were then added to the laboratory fluid bed granulator/dryer and a total of 1.333 g of concentrate was added to it at a rate of 333 g per hour. The seeds used were the same as those in the above Examples. The weight of the isolated granules was 825 g, their purity was 78.8% (w/w), and their total solids content was 99% (w/w) (Comparative Example 14).
Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и концентраты, полученные в Примере 3-1 и Сравнительном примере 14, представлены в Таблице 10 ниже.The concentrations and purities of the fermentation broth used and the concentrates obtained in Example 3-1 and Comparative Example 14 are presented in Table 10 below.
Пример 3-2 и Сравнительный пример 15: получение гранул, содержащих триптофан, с добавлением кальция посредством гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3-2 and Comparative Example 15: Preparation of calcium-added tryptophan-containing granules by fluidized bed granulation
Образцы Примера 3-2 и Сравнительного примера 15 получали проведением концентрирования (концентрирование завершали при степениях концентрирования 28% (масс./масс.) и 15% (масс./масс.), соответственно) и гранулирования таким же способом, как в Примере 3-1 и Сравнительном примере 14, за исключением того, что ферментационный бульон, содержащий триптофан, имеющий состав, раскрытый в Таблице 11, использовали вместо ферментационного бульона, содержащего валин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученных концентратов приводятся в Таблице 11 ниже.Samples of Example 3-2 and Comparative Example 15 were prepared by concentrating (concentration was completed at concentration levels of 28% (w/w) and 15% (w/w), respectively) and granulating in the same manner as Example 3 -1 and Comparative Example 14, except that the fermentation broth containing tryptophan having the composition disclosed in Table 11 was used instead of the fermentation broth containing valine. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are given in Table 11 below.
Пример 3-3 и Сравнительный пример 16: получение гранул, содержащих изолейцин, с добавлением кальция посредством гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3-3 and Comparative Example 16: Preparation of Calcium-Added Isoleucine-Containing Granules by Fluidized Bed Granulation
Образцы Примера 3-3 и Сравнительного примера 16 получали проведением концентрирования (концентрирование завершали при степениях концентрирования 18% (масс./масс.) и 10% (масс./масс.), соответственно) и гранулирования таким же способом, как в Примере 3-1 и Сравнительном примере 14, за исключением того, что ферментационный бульон, содержащий изолейцин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 12, использовали вместо ферментационного бульона, содержащего валин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученных концентратов приведены в Таблице 12 ниже.Samples of Example 3-3 and Comparative Example 16 were prepared by concentrating (concentration was completed at concentration levels of 18% (w/w) and 10% (w/w), respectively) and granulating in the same manner as Example 3 -1 and Comparative Example 14, except that the fermentation broth containing isoleucine having the composition disclosed in Table 12 was used instead of the fermentation broth containing valine. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are shown in Table 12 below.
Пример 3-4 и Сравнительный пример 17: получение гранул, содержащих лейцин, с добавлением кальция посредством гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3-4 and Comparative Example 17: Preparation of Leucine Containing Granules with Added Calcium by Fluidized Bed Granulation
Образцы Примера 3-4 и Сравнительного примера 17 получали проведением концентрирования (концентрирование завершали при степениях концентрирования 16% (масс./масс.) и 10% (масс./масс.), соответственно) и гранулирования таким же способом, как в Примере 3-1 и Сравнительном примере 14, за исключением того, что ферментационный бульон, содержащий лейцин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 13, использовали вместо ферментационного бульона, содержащего валин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученных концентратов представлены в Таблице 13 ниже.Samples of Example 3-4 and Comparative Example 17 were prepared by concentrating (concentration was completed at concentration levels of 16% (w/w) and 10% (w/w), respectively) and granulating in the same manner as Example 3 -1 and Comparative Example 14, except that the fermentation broth containing leucine having the composition disclosed in Table 13 was used instead of the fermentation broth containing valine. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are presented in Table 13 below.
Пример 3-5 и Сравнительный пример 18: получение гранул, содержащих треонин, с добавлением кальция посредством гранулирования в псевдоожиженном слоеExample 3-5 and Comparative Example 18: Preparation of calcium-added threonine-containing granules by fluidized bed granulation
Образцы Примера 3-5 и Сравнительного примера 18 получали проведением концентрирования (концентрирование завершали при степенях концентрирования 35% (масс./масс.) и 18% (масс./масс.), соответственно) и гранулирования таким же способом, как в Примере 3-1 и Сравнительном примере 14, за исключением того, что ферментационный бульон, содержащий треонин, имеющий состав, раскрытый в Таблице 14, использовали вместо ферментационного бульона, содержащего валин. Концентрации и чистота использованного ферментационного бульона и полученных концентратов представлены в Таблице 14 ниже.Samples of Example 3-5 and Comparative Example 18 were prepared by concentrating (concentration was completed at concentration rates of 35% (w/w) and 18% (w/w), respectively) and granulating in the same manner as Example 3 -1 and Comparative Example 14, except that the fermentation broth containing threonine having the composition disclosed in Table 14 was used instead of the fermentation broth containing valine. The concentrations and purities of the fermentation broth used and the resulting concentrates are presented in Table 14 below.
Пример 4: эффект, обусловленный обработкой концентрата с использованием гомогенизатора перед гранулированиемExample 4: effect due to treatment of the concentrate using a homogenizer before granulation
В Примере 3-2 кальций и концентрат, содержащий триптофан, обрабатывали с использованием гомогенизатора перед гранулированием с использованием гранулятора с псевдоожиженным слоем, размеры частиц до/после данной обработки измеряли посредством измерения коэффициента отражения сфокусированного пучка (FBRM), и результаты проиллюстрированы на Фиг. 1 и в Таблице 15. Как проиллюстрировано на Фиг. 1 и в Таблице 15, изменения, обусловленные другими факторами, едва ли наблюдались, но распределение частиц 100 мкм или более было снижено, и средний размер частиц также значительно снижался от 43 мкм до 35 мкм после обработки с использованием гомогенизатора по сравнению с результатами до обработки с использованием гомогенизатора. Это свидетельствует о том, что использование гомогенизатора перед гранулированием может решать такие проблемы, как забивание сопел в грануляторе с псевдоожиженным слоем.In Example 3-2, calcium and tryptophan containing concentrate were treated using a homogenizer before granulation using a fluidized bed granulator, the particle sizes before/after this treatment were measured by focused beam reflectance measurement (FBRM), and the results are illustrated in FIG. 1 and Table 15. As illustrated in FIG. 1 and Table 15, changes due to other factors were hardly observed, but the distribution of particles 100 µm or more was reduced, and the average particle size was also significantly reduced from 43 µm to 35 µm after treatment using a homogenizer compared with the results before treatment using a homogenizer. This suggests that using a homogenizer before granulation can solve problems such as nozzle clogging in a fluidized bed granulator.
Сравнительный пример 19: влияние на концентрацию ферментационного бульона вследствие добавления гидроксида цинкаComparative Example 19: Effect on Fermentation Broth Concentration Due to Addition of Zinc Hydroxide
Ферментационный бульон валина (60 л), использованный в Примере 1-1, добавляли в ПО л пластмассовый контейнер и перемешивали при 25°С и 100 об/мин с использованием мешалки. В данный раствор добавляли 1,7 кг гидроксида цинка (содержание: 98% (масс./масс.), DAEJUNG CHEMICALS AND METALS) и 2,5 кг воды таким образом, чтобы мольное отношение цинк/валин составляло 0,4, и данную смесь перешивали в течение еще одного часа. В это время рН составлял 9,3, объем смешанного раствора составлял 63,0 л, концентрация валина в нем составляла 76,1 г/л, его чистота составляла 67,6% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в нем составляло 10,9% (масс./масс.). Данный смешанный раствор концентрировали при добавлении в 20 л сосуд для концентрирования. Концентрирование осуществляли до достижения общей степени концентрирования 25% (масс./масс.) при давлении 0,1 атм (10 кПа) и температуре водяной бани 70°С. Концентрация данного концентрата, из которого концентрацию доводили до приведенной выше степени концентрирования, составляла 183,9 г/л, его чистота составляла 67,6% (масс./масс.), общее содержание твердых веществ в нем составляло 25% (масс./масс.), и его объем составлял 26,1 л. Затем получали гранулы с использованием гранулятора с плугообразным смесителем. Как и в Примере 1-1, в шнековый питатель в грануляторе с плугообразным смесителем добавляли всего 82,3 кг затравок со скоростью 20 кг в час, и всего добавляли в него 28,4 кг концентрата со скоростью 6,9 кг в час с использованием перистальтического насоса. Гранулы, содержащие твердые вещества с содержанием 80% (масс./масс.), выделяли в количестве 110,7 кг и сушили с использованием сушилки с псевдоожиженным слоем, и выделяли в количестве 88,6 кг с показателем выхода 99% (масс./масс.), так как образовались мелкие порошки и т.п. Чистота выделенных гранул составляла 77,6% (масс./масс.), и общее содержание твердых веществ в них составляло 99% (масс./масс.).The valine fermentation broth (60 L) used in Example 1-1 was added to a 1/2 L plastic container and stirred at 25° C. and 100 rpm using a stirrer. To this solution, 1.7 kg of zinc hydroxide (content: 98% (w/w), DAEJUNG CHEMICALS AND METALS) and 2.5 kg of water were added so that the zinc/valine molar ratio was 0.4, and this the mixture was stirred for another hour. At this time, the pH was 9.3, the volume of the mixed solution was 63.0 L, its valine concentration was 76.1 g/L, its purity was 67.6% (w/w), and its total solids content was it was 10.9% (w/w). This mixed solution was concentrated by adding it to a 20 L concentration vessel. Concentration was carried out until a total concentration degree of 25% (w/w) was achieved at a pressure of 0.1 atm (10 kPa) and a water bath temperature of 70°C. The concentration of this concentrate, from which the concentration was adjusted to the above concentration level, was 183.9 g/L, its purity was 67.6% (w/w), and its total solids content was 25% (w/w). mass), and its volume was 26.1 liters. Granules were then produced using a plow mixer granulator. As in Example 1-1, a total of 82.3 kg of seed was added to the auger feeder in a plow mixer granulator at a rate of 20 kg per hour, and a total of 28.4 kg of concentrate was added to it at a rate of 6.9 kg per hour using peristaltic pump. The granules containing 80% (w/w) solids were recovered in an amount of 110.7 kg and dried using a fluid bed dryer and recovered in an amount of 88.6 kg with a recovery of 99% (w/w). mass), since fine powders, etc. were formed. The purity of the isolated granules was 77.6% (w/w) and their total solids content was 99% (w/w).
Однако, в отличие от Примера 1-1, в котором использовали гидроксид кальция, при добавлении гидроксида цинка (Сравнительный пример 19) было подтверждено, что не оказывался эффект улучшения степени концентрирования, и данный эксперимент завершили.However, unlike Example 1-1 in which calcium hydroxide was used, when adding zinc hydroxide (Comparative Example 19), it was confirmed that there was no effect of improving the concentration degree, and this experiment was terminated.
Экспериментальный пример 1: связующий эффект кальция в аминокислотных гранулах, содержащих кальцийExperimental Example 1: Binding Effect of Calcium in Amino Acid Granules Containing Calcium
Аминокислотные гранулы, содержащие кальций, получали посредством гранулирования ферментационного бульона, при котором гидроксид кальция добавляли в ферментационный бульон, содержащий триптофан, при мольном отношении 0,2. Для сравнения с этим, получали образец посредством гранулирования ферментационного бульона, в который не добавляли гидроксид кальция или отдельное связующее вещество, но добавляли серную кислоту для доведения рН до 5,0. Измеряли чистоту общих твердых веществ и чистоту гранул, подлежащих распространению на рынке, и рассчитывали значение чистоты гранул относительно чистоты общих твердых веществ как разницу между ними. В результате, в случае триптофановых гранул, содержащих кальций, значением чистоты гранул к чистоте общих твердых веществ было малое значение -0,6, указывающее на то, что чистота гранул едва ли отличается от чистоты общих твердых веществ, несмотря на то, что триптофановые гранулы, содержащие кальций, получали из основного ферментационного бульона, имеющего рН 9,0, который, как ожидается, обеспечивает пониженное количество кристаллов из-за повышенной растворимости вследствие использования гидроксида кальция. Однако гранулы, полученные из ферментационного бульона, который не содержал кальций и имел рН 5,0, имели значительное снижение чистоты 4% (масс./масс.) или более. Это свидетельствует о том, что кальций может действовать как связующее вещество для усиления сцепления между кристаллами триптофана и жидкой фазой.Amino acid granules containing calcium were prepared by fermentation broth granulation in which calcium hydroxide was added to the fermentation broth containing tryptophan at a molar ratio of 0.2. In comparison, a sample was prepared by granulating a fermentation broth to which no calcium hydroxide or separate binder was added, but sulfuric acid was added to adjust the pH to 5.0. The purity of the total solids and the purity of the granules to be distributed on the market were measured, and the value of the purity of the granules relative to the purity of the total solids was calculated as the difference between them. As a result, in the case of tryptophan granules containing calcium, the value of granule purity to total solids purity was a small value of -0.6, indicating that granule purity is hardly different from total solids purity, although tryptophan granules containing calcium were prepared from a basic fermentation broth having a pH of 9.0, which is expected to provide a reduced amount of crystals due to the increased solubility due to the use of calcium hydroxide. However, pellets produced from fermentation broth that did not contain calcium and had a pH of 5.0 had a significant reduction in purity of 4% (w/w) or more. This suggests that calcium may act as a coupling agent to enhance the adhesion between tryptophan crystals and the liquid phase.
Таким образом, для того, чтобы проверить, обусловлено ли описанное выше различие в снижении чистоты различием рН, гранулы получали из ферментационного бульона, имеющего рН 9,0, доведенного посредством добавления гидроксида натрия таким же способом, как и в ферментационном бульоне, содержащем кальций, полученном добавлением гидроксида кальция вместо добавления серной кислоты для доведения рН до 5,0, и рассчитывали значение чистоты гранул к чистоте общих твердых веществ в гранулах и сравнивали со значением в аминокислотных гранулах, содержащих кальций. В результате аминокислотные гранулы, полученные добавлением гидроксида кальция в мольном отношении 0,2, имели небольшое снижение чистоты -0,8% (масс./масс.), что составляло менее 1% (масс./масс.). Однако большое снижение чистоты -6,6% (масс./масс.) подтвердили в случае аминокислотных гранул, полученных из ферментационного бульона, в который добавляли гидроксид натрия для того, чтобы он имел такой же рН, как и ферментационный бульон, содержащий кальций.Thus, in order to test whether the above-described difference in purity reduction was due to differences in pH, pellets were prepared from a fermentation broth having a pH of 9.0 adjusted by adding sodium hydroxide in the same manner as the calcium-containing fermentation broth. obtained by adding calcium hydroxide instead of adding sulfuric acid to adjust the pH to 5.0, and the purity of the granules was calculated to the purity of the total solids in the granules and compared with the value in the amino acid granules containing calcium. As a result, the amino acid granules obtained by adding calcium hydroxide at a molar ratio of 0.2 had a slight decrease in purity of -0.8% (w/w), which was less than 1% (w/w). However, a large reduction in purity of -6.6% (w/w) was confirmed in the case of amino acid granules obtained from a fermentation broth to which sodium hydroxide was added to make it have the same pH as the calcium-containing fermentation broth.
Рассчитывали значение чистоты гранул к чистоте общих твердых веществ в аминокислотных гранулах, полученных добавлением PVP, известного как связующее вещество, в количестве 1% по массе (масс./масс.) вместо добавления кальция и сравнивали со значением в аминокислотных гранулах, содержащих кальций. В результате, аминокислотные гранулы, полученные добавлением гидроксида кальция при мольном отношении 0,2, имели небольшое снижение чистоты -0,9% (масс./масс.), которое было все еще менее 1% (масс./масс.). Однако большое снижение чистоты -3,5% (масс./масс.) подтвердили в случае аминокислотных гранул, полученных добавлением PVP в качестве связующего вещества в количестве 1% по массе (масс./масс.).The purity of the granules to the purity of total solids in amino acid granules prepared by adding PVP, known as a binder, at 1% by weight (w/w) instead of adding calcium was calculated and compared with the value in amino acid granules containing calcium. As a result, the amino acid granules obtained by adding calcium hydroxide at a molar ratio of 0.2 had a slight decrease in purity of -0.9% (w/w), which was still less than 1% (w/w). However, a large reduction in purity of -3.5% (w/w) was confirmed in the case of amino acid granules obtained by adding PVP as a binder in an amount of 1% (w/w).
В целом, приведенные выше результаты обобщены в Таблице 16 ниже, и это свидетельствует о том, что аминокислотные гранулы, полученные добавлением иона кальция, могут обеспечивать превосходную стабильность содержимого без подведения рН или содержания связующего вещества.In general, the above results are summarized in Table 16 below, and this indicates that amino acid granules obtained by adding calcium ion can provide excellent content stability without adjusting the pH or binder content.
В частности, как представлено в Таблице 16, при таких же условиях ферментационного бульона различие в содержании гранул относительно чистоты общих твердых веществ имеет маленькое отклонение менее чем 1% (масс./масс.) при добавлении гидроксида кальция при мольном отношении 0,2. С другой стороны, при добавлении PVP, который широко используется в качестве связующего вещества, в количестве 1% по массе (масс./масс.) различие в содержании гранул было таким высоким как 3,5% (масс./масс.) - в три раза или больше по сравнению с 1% (масс./масс.). При добавлении гидроксида натрия вместо гидроксида кальция при таком же мольном отношении, различие в содержании гранул значительно возрастало до 6,6% (масс./масс.), и это свидетельствует о том, что металлы, отличные от кальция, не оказывают эффекта в качестве связующего вещества.In particular, as presented in Table 16, under the same fermentation broth conditions, the difference in granule content relative to the purity of total solids has a small deviation of less than 1% (w/w) when calcium hydroxide is added at a molar ratio of 0.2. On the other hand, when PVP, which is widely used as a binder, was added at 1% by weight (w/w), the difference in granule content was as high as 3.5% (w/w) - in three times or more compared to 1% (w/w). When adding sodium hydroxide instead of calcium hydroxide at the same molar ratio, the difference in granule content increased significantly to 6.6% (w/w), indicating that metals other than calcium have no effect on the quality of binder.
Экспериментальный пример 2: улучшение гигроскопичности гранул вследствие добавления кальцияExperimental Example 2: Improving the hygroscopicity of granules due to the addition of calcium
Образец, полученный согласно Примеру 1-1, и образец, полученный согласно Сравнительному примеру 1, оставляли при влажности 60% (масс./масс.) и температуре 40°С, и массы данных образцов измеряли немедленно после получения, через 24 часа и через 48 часов, соответственно, для проверки их гигроскопичности, и результаты обобщены в Таблице 17 ниже. Как представлено в Таблице 17, в случае образца Примера 1-1 имело место увеличение массы примерно на 3% (масс./масс.) через 24 часа и затем не было дополнительного увеличения массы. Однако в случае образца Сравнительного примера 1 имело место увеличение массы примерно на 10% (масс./масс.) вплоть до 24 часов, и увеличение массы было значительно снижено, но затем также имелось дополнительное увеличение массы. Это указывает на то, что аминокислотные гранулы, полученные добавлением кальция, имеют пониженный коэффициент поглощения влаги с течением времени при высокой температуре и/или при условиях скорее высокой влажности, и что они, таким образом, демонстрируют улучшенную стабильность при хранении.The sample obtained according to Example 1-1 and the sample obtained according to Comparative Example 1 were left at a humidity of 60% (w/w) and a temperature of 40°C, and the masses of these samples were measured immediately after receiving, after 24 hours and after 48 hours respectively to test their hygroscopicity and the results are summarized in Table 17 below. As presented in Table 17, for the sample of Example 1-1, there was an increase in weight of approximately 3% (w/w) after 24 hours and thereafter there was no further increase in weight. However, in the case of the sample of Comparative Example 1, there was an increase in weight of about 10% (w/w) up to 24 hours, and the increase in weight was significantly reduced, but then there was also an additional increase in weight. This indicates that amino acid granules prepared by calcium addition have a reduced moisture absorption rate over time at high temperature and/or rather high humidity conditions, and that they thus exhibit improved storage stability.
На основе приведенного выше описания специалистам в данной области будет понятно, что настоящее изобретение может быть воплощено в разных конкретных формах без изменения его технической сущности или существенных характеристик. Следовательно, следует понимать, что приведенное выше воплощение не является ограничивающим, но во всех аспектах иллюстративным. Объем настоящего изобретения определяется прилагаемой формулой изобретения, а не предшествующим ей описанием, и, следовательно, таким образом, подразумевается, что все изменения и модификации, которые попадают в пределы границ формулы изобретения или эквивалентов таких границ, охватываются данной формулой изобретения.Based on the above description, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in various specific forms without changing its technical spirit or essential characteristics. Therefore, it is to be understood that the above embodiment is not limiting, but is illustrative in all aspects. The scope of the present invention is defined by the appended claims and not by the description preceding them, and it is therefore intended that all changes and modifications that fall within the scope of the claims or equivalents thereof are covered by these claims.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2020-0078737 | 2020-06-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2815276C1 true RU2815276C1 (en) | 2024-03-13 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431933A (en) * | 1991-09-17 | 1995-07-11 | Degussa Aktiengesellschaft | Animal feed supplement based on a fermentation broth amino acid, a process for its production and its use |
| RU2595727C1 (en) * | 2012-07-18 | 2016-08-27 | Кирисима Хайлэнд Бир Ко., Лтд. | Fodder composition and preparation method thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431933A (en) * | 1991-09-17 | 1995-07-11 | Degussa Aktiengesellschaft | Animal feed supplement based on a fermentation broth amino acid, a process for its production and its use |
| UA27228C2 (en) * | 1991-09-17 | 2000-08-15 | Дегусса А.Г. | Animal feed supplement based on fermentation broth-amino acid, process for its production |
| RU2595727C1 (en) * | 2012-07-18 | 2016-08-27 | Кирисима Хайлэнд Бир Ко., Лтд. | Fodder composition and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU711473B2 (en) | A process for the preparation of an animal feed supplement based on fermentation broth | |
| CA2119209C (en) | An animal feed additive based on fermentation broth, a process for its production and its use | |
| HU220158B (en) | Method for producing feed additives containing aminoacids | |
| TWI469797B (en) | Carnitine granulate and methods for its production | |
| CN105658080B (en) | Feed additive comprising L-amino acid | |
| KR100806529B1 (en) | Aqueous lysine-containing animal feed supplements and process for the production thereof | |
| CN111758840A (en) | Feed using threonine mother liquor as raw material and preparation method thereof | |
| CN112135607B (en) | L-amino acid-containing particles and process for producing the same | |
| TWI720714B (en) | Granular feed additives | |
| CN105764348B (en) | Feed additive comprising L-amino acid | |
| RU2815276C1 (en) | Method of producing amino acid granules from fermentation broth | |
| US20230240332A1 (en) | Method for preparing amino acid granule from fermentation broth | |
| JPH0928310A (en) | Feed additive | |
| KR20230098086A (en) | Method for preparing amino acid product | |
| NO144815B (en) | NUTRITIVE ADDITIVES, AND PREPARATION OF THEM. | |
| EP0385960A2 (en) | Mineral mix and procedure for manufacturing same | |
| SU1606534A1 (en) | Method of producing lysine-containing feed additive | |
| KR20240021784A (en) | Nit reaction product of calcium and volatile fatty acids as a nutritional supplement for livestock and poultry | |
| CN113461745A (en) | Method for improving nucleotide crystal form | |
| CN117049990A (en) | Efficient crystallization process in methionine production | |
| JPH10120638A (en) | Agglomerated crystal of lysine magnesium phosphate double salt and its production |