專(zhuān)利名稱(chēng)：包括維生素b12的配方,生產(chǎn)方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括含維生素B12的微生物質(zhì)的粒子以及包括它的組合物。本發(fā)明還涉及用于生產(chǎn)這種粒子和包括所述粒子的組合物的方法。本發(fā)明還涉及包括所述粒子的動(dòng)物飼料、人類(lèi)食品或食品添加劑。
背景技術(shù)：
微生物是已知的各種有用化合物的重要來(lái)源。這些化合物中的一些位于微生物細(xì)胞內(nèi)或與其相關(guān)。一般而言，為了在微生物發(fā)酵之后回收這些化合物，有必要從微生物質(zhì)中分離出化合物。但是，這些化合物經(jīng)常對(duì)離析技術(shù)是不穩(wěn)定的，或者當(dāng)所用微生物在微生物學(xué)上安全并是食品級(jí)時(shí)，該化合物不以經(jīng)離析的形式生產(chǎn)出，而采用以與在其中生產(chǎn)出它們的生物體的生物質(zhì)一起的干法配方的形式來(lái)生產(chǎn)。這種配方特別適合用作動(dòng)物飼料添加劑。我們用“微生物質(zhì)”表示發(fā)酵而得的含微生物的產(chǎn)品，其由整個(gè)、優(yōu)選無(wú)活力的細(xì)胞(即已死的或被殺死的)和/或細(xì)胞殘?jiān)?例如破碎的/分裂的/溶解的細(xì)胞壁)組成。
維生素B12是對(duì)人體和動(dòng)物而言重要的化合物，它是作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑的重要?jiǎng)游镲暳咸砑觿?。術(shù)語(yǔ)“維生素B12”用來(lái)描述鈷類(lèi)可啉族的化合物，特別是那些鈷胺素類(lèi)的。在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“維生素B12”表示鈷胺素類(lèi)的所有鈷類(lèi)可啉，其特別包括分別由氰基、羥基、甲基或5′-脫氧腺苷基表征的氰鈷胺素、羥鈷胺素、甲基鈷胺素、5′-腺苷鈷胺素和5′-脫氧腺苷鈷胺素。已知以離析形式時(shí)甲基鈷胺素和5′-脫氧腺苷鈷胺素化合物對(duì)光不穩(wěn)定，并容易在水溶液中降解為羥鈷胺素。為此，商用維生素B12制品由更穩(wěn)定的氰鈷胺素組成。
維生素B12經(jīng)常在使用已知生產(chǎn)維生素B12的微生物的工業(yè)發(fā)酵方法中獲得。
通過(guò)發(fā)酵生產(chǎn)維生素B12的合適方法在國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO 00/37699中有描述。該文獻(xiàn)描述了生產(chǎn)維生素B12的非連續(xù)性發(fā)酵方法，其中以“注滿(mǎn)和排放”的方式將丙酸桿菌(Propionibacterium)菌株分別培養(yǎng)在無(wú)氧和有氧條件下的兩個(gè)不同發(fā)酵罐中。無(wú)氧狀態(tài)中丙酸對(duì)Propionibacterium生長(zhǎng)的抑制作用能夠被大大減小，從而在發(fā)酵結(jié)束時(shí)生物質(zhì)增加，并且維生素B12產(chǎn)量增加。
國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO 98/06868描述了制備包含濃度高于0.1％w/w(基于干物質(zhì))的維生素B12的組合物的方法。這種組合物通過(guò)如下方法生產(chǎn)出其中微生物細(xì)胞被培養(yǎng)來(lái)(胞內(nèi)地)生產(chǎn)維生素B12，隨后細(xì)胞被部分溶解和/或破壞，從而使維生素B12釋放到介質(zhì)中。從含有維生素B12的液相中分離出微生物質(zhì)，并濃縮液相之后，可以以不同比例混合所得濃縮液和微生物質(zhì)，并將所得混合物噴霧干燥。通過(guò)這種方法，可以獲得具有高濃度維生素B12的噴霧干燥生物質(zhì)。
雖然生產(chǎn)高濃度維生素B12的生物質(zhì)在若干方面都有利(易于運(yùn)輸，從而降低成本)，但是高濃度的維生素B12在某些應(yīng)用中可能是并不那么令人滿(mǎn)意的。
噴霧干燥的生物質(zhì)例如可以用在動(dòng)物飼料中。在用于生產(chǎn)飼料之前，將具有高濃度維生素B12的生物質(zhì)中維生素B12的濃度降低可能是必須的。當(dāng)在動(dòng)物飲食(例如用于家禽)中需要更低劑量的維生素B12時(shí)，后者特別是所期望的。這個(gè)問(wèn)題的可能的解決方案可以是在與其它飼料組分混合之前將噴霧干燥的生物質(zhì)與固態(tài)載體相混合以減小維生素B12的濃度。含維生素B12的生物質(zhì)與固態(tài)載體的混合物被或直接地、或以還含有其它維生素、礦物質(zhì)和/或生物活性成分的預(yù)混合料的形式加入到其它飼料組分中，來(lái)生產(chǎn)最終飼料。為確保維生素B12良好地分布在最終飼料組合物中，特別是當(dāng)需要應(yīng)用低劑量時(shí)，非常重要的是固態(tài)載體和含維生素B12的生物質(zhì)的混合物是均勻的。
不幸的是，本發(fā)明人已觀察到通過(guò)混合噴霧干燥的生物質(zhì)和固態(tài)載體而得的混合物通常不均勻。另外，它們一般帶靜電、多塵、不能自由流動(dòng)。在以工業(yè)規(guī)模處理這種混合物過(guò)程中，這些問(wèn)題的其中某些會(huì)引起問(wèn)題。通過(guò)加入像硅石之類(lèi)的無(wú)機(jī)固態(tài)載體，可以增加自由流動(dòng)特性，但這無(wú)法改善混合物的均勻性。而且，像硅石之類(lèi)的某些無(wú)機(jī)固態(tài)載體可能多塵，特別是如果被吸入的話(huà)是危險(xiǎn)的，并且不是動(dòng)物飼料非常理想的成分。這些混合物缺乏均勻性是不期望的，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致以不準(zhǔn)確的劑量將維生素B12加入到最終預(yù)混合料和/或飼料中，從而造成營(yíng)養(yǎng)物不均衡地分布在不同動(dòng)物之間。后者對(duì)像家禽之類(lèi)的小動(dòng)物特別不利。因而需要改善維生素B12配方，特別是用在動(dòng)物飼料中的配方。
具體實(shí)施例方式
因此，本發(fā)明涉及提供含維生素B12的微生物質(zhì)與固態(tài)載體的改善配方，其中上述問(wèn)題如果沒(méi)有被克服的話(huà)，也至少可以被減輕。
本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)當(dāng)含維生素B12的微生物質(zhì)與固態(tài)載體存在于相同粒子中時(shí)，在與其它飼料組分混合之前將含維生素B12的生物質(zhì)與固態(tài)載體混合可能變得多余，并且有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)混合物的某些問(wèn)題可以被克服。
因此，本發(fā)明的第一方面提供了包括含維生素B12的微生物質(zhì)與固態(tài)載體的粒子。
粒子結(jié)構(gòu)本發(fā)明的粒子可以具有(3種或更多的)不同形態(tài)(或結(jié)構(gòu))。例如，粒子的一種可能形態(tài)可以是其中固態(tài)載體主要集中在粒子中心附近，而含維生素B12的微生物質(zhì)構(gòu)成一種繞其周?chē)耐繉硬牧线B續(xù)膜。這是優(yōu)選的結(jié)構(gòu)。粒子可以具有包括固態(tài)載體的核心或中心部分和包括生物質(zhì)的涂層(或外層)。
第二種可能是第一種的相反態(tài)。其可以是這樣一種形態(tài)，其中含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體各自的分布相反，即生物質(zhì)集中在粒子中心，而固態(tài)粒子大多在外側(cè)。因而，該粒子可以具有包括生物質(zhì)的核心或中心和包括載體的涂層或外層。
第三種可能可以是其中粒子實(shí)際由含維生素B12的微生物質(zhì)基質(zhì)構(gòu)成，而固態(tài)載體粒子被包夾在基質(zhì)中，或者相反。
粒子尺寸粒子尺寸可以?xún)?yōu)選從0.2μm變化到2000μm。粒子尺寸可以從10μm～1000μm，優(yōu)選包括在20μm～500μm之間，甚至更優(yōu)選從50μm～300μm，最優(yōu)選從50μm～150μm。
優(yōu)選地，本發(fā)明的粒子具有(基本)均勻的粒子尺寸分布?！熬鶆虻牧Ｗ映叽绶植肌睉B(tài)意在表示總的粒子尺寸分布可以相對(duì)窄，以使至少70％w/w的粒子，優(yōu)選至少80％w/w、更優(yōu)選90％w/w的粒子的粒子尺寸被包括在20和500μm之間，更優(yōu)選包括在50μm和300μm之間。
本發(fā)明的粒子的維生素B12濃度通?？梢詾榧s0.05％～5％w/w，更通常為0.1～4％w/w，0.1～3％w/w，0.1～2％w/w或0.1～1％w/w，通常不超過(guò)10％w/w。
通常地，粒子的水分含量被包括在5～10％w/w之間，例如6～8％w/w或7～10％w/w。
本發(fā)明還提供了包括根據(jù)本發(fā)明的粒子的組合物。
粒子或(基本由)根據(jù)本發(fā)明的粒子(組成)的組合物可以在固態(tài)載體上或內(nèi)具有(基本)均勻的維生素B12分布。該粒子可以自由流動(dòng)和/或無(wú)塵。它可以是(基本)無(wú)靜電的(例如它們可以對(duì)玻璃不粘附)。該粒子可以被非常經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。
“含維生素B12的微生物質(zhì)”一般是通過(guò)能夠生產(chǎn)維生素B12的并在對(duì)其有利的條件下培養(yǎng)的微生物的發(fā)酵而得到的含微生物產(chǎn)物。它可以表示包括含有維生素B12的細(xì)胞(例如生產(chǎn)或已生產(chǎn)維生素B12的細(xì)胞)的(活的或死的)生物質(zhì)。含微生物產(chǎn)物優(yōu)選由包括維生素B12的非活性的(例如死的)整個(gè)(或完整)細(xì)胞和/或細(xì)胞殘?jiān)M成。
含(或生產(chǎn))維生素B12的細(xì)胞或微生物質(zhì)優(yōu)選包括例如Acetobacterium、Acetobacter、Agrobacterium、Alcaligenes、Arthrobacter、Azobacter、Bacillus、Clostridium、Corynebacterium、Escherichia、Eubacterium、Flavobacterium、Methanobacillum、Methanosarcina、Mycobacterium、Propionibacterium、Proteus、Pseudomonas、Rhizobium、Rhodopseudomonas、Salmonella、Serratia、Streptococcus、Streptomyces或Xanthomonas屬的細(xì)菌菌株。優(yōu)選地，使用對(duì)動(dòng)物和/或人體消費(fèi)安全的細(xì)菌，例如GRAS。特別地，該細(xì)菌優(yōu)選不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)或外毒素。特別地，Propionibacteria經(jīng)常是食品級(jí)的，滿(mǎn)足這些標(biāo)準(zhǔn)。因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，粒子的特征在于含維生素B12的微生物質(zhì)源自Propionibacterium屬。在此優(yōu)選使用的Propionibacterium種是P.freundenreichii，P.theonii，P.jensenii，P.shermanii和P.acidipropionici。在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選提供單一細(xì)菌菌株。
固態(tài)載體本發(fā)明的粒子中所用的固態(tài)載體可以是優(yōu)選不吸濕的微粒材料或粉末。該載體可以適合用在噴霧干燥、多級(jí)和/或流化床干燥技術(shù)中。該載體可以是(動(dòng)物和/或人體)可食用的或可消化的。該載體將細(xì)胞或其部分阻止在外。
根據(jù)本發(fā)明的粒子中的固態(tài)載體優(yōu)選具有低體積密度。這可以允許它們被用于上述干燥技術(shù)中。優(yōu)選地，該密度被包括在400和1200kg/m3之間，優(yōu)選在400和1000kg/m3之間，更優(yōu)選約為500kg/m3。優(yōu)選地，載體的粒子尺寸等于或小于500μm，優(yōu)選等于或小于300μm，一般被包括在10～300μm之間，更優(yōu)選地被包括在10～200μm之間，最優(yōu)選地被包括在30～150μm之間。
一般地，該固態(tài)載體作為粉末的水含量為2～15％w/w，例如5～10％w/w，例如6、8、12或14％w/w。
優(yōu)選地，該固態(tài)載體包括碳水化合物、蛋白質(zhì)或其混合物。合適的固態(tài)載體包括(粉末的)酪蛋白、乳清、牛奶、麥芽糖糊精、谷物的浸漬固體、淀粉、食用粉或其混合物。最優(yōu)選地，該固態(tài)載體包括食用粉?！笆秤梅邸币庠诤w可從可食用谷粒或種子(例如小麥、稻米、玉米、大麥、燕麥、黑麥等)、從豆莢(例如豆、豌豆等)、從例如馬鈴薯或香蕉的可食用塊莖或水果、或從其混合物獲得的精磨粉(基本由淀粉和蛋白質(zhì)組成)。食用粉的優(yōu)點(diǎn)是便宜、輕，并且是動(dòng)物飼料中所期望的組分。
在一個(gè)實(shí)施方案中，優(yōu)選地，固態(tài)載體不是(例如可結(jié)晶的)糖，例如乳糖、蔗糖、糊精或其它麥芽糖糊精。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明的粒子的特征在于含維生素B12的微生物質(zhì)與固態(tài)載體的重量比在0.2～5之間，優(yōu)選在0.25～4或0.3～3之間，更優(yōu)選在0.5～2之間。
根據(jù)本發(fā)明的粒子可以根據(jù)任何適于形成復(fù)合粒子的方法來(lái)生產(chǎn)，如噴霧干燥、流化床干燥、多級(jí)干燥。噴霧干燥、流化床干燥、多級(jí)干燥技術(shù)是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
噴霧干燥優(yōu)選地，本發(fā)明的粒子通過(guò)噴霧干燥或多級(jí)干燥技術(shù)生產(chǎn)。例如，液體含維生素B12的微生物質(zhì)(懸浮液)可以在固態(tài)載體(優(yōu)選以粉末的形式)的存在下噴霧干燥。術(shù)語(yǔ)噴霧干燥或噴霧干燥器具有寬泛的意義，涵蓋純噴霧干燥或噴霧干燥器和多級(jí)干燥或多級(jí)干燥器。
因此，本發(fā)明的第二方面提供了生產(chǎn)包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子的方法。廣義地，第二方面的方法包括共同噴霧干燥生物質(zhì)和固態(tài)載體。換句話(huà)說(shuō)，生物質(zhì)和固態(tài)載體兩者被同時(shí)地、并優(yōu)選彼此接觸地噴霧干燥。
噴霧干燥生物質(zhì)和固態(tài)載體兩者可以形成第一方面的粒子。優(yōu)選地，粒子將包括固態(tài)載體中心或核心部分和生物質(zhì)涂層或外層。生物質(zhì)和固態(tài)載體將優(yōu)選以獨(dú)立流或通過(guò)不同端口或進(jìn)口供給噴霧干燥器。適宜地，固態(tài)載體和生物質(zhì)在噴霧干燥器內(nèi)僅一次(并首先)混合。
固態(tài)載體可以呈固態(tài)，例如粉末，或呈是漿液的液態(tài)。生物質(zhì)優(yōu)選呈液態(tài)，優(yōu)選是液態(tài)懸浮物。(例如呈液態(tài)的)生物質(zhì)在與固態(tài)載體共同噴霧干燥之前可以已經(jīng)過(guò)若干處理步驟。它可能已經(jīng)過(guò)濃縮和/或蒸發(fā)、恒濾和/或巴氏滅菌。因而，在噴霧干燥進(jìn)行之前，可能已經(jīng)對(duì)包括生物質(zhì)的液體進(jìn)行了這些步驟的一個(gè)或多個(gè)。優(yōu)選地，在噴霧干燥器內(nèi)，生物質(zhì)被霧化。霧化可以在生物質(zhì)與固態(tài)載體混合之前進(jìn)行。
在優(yōu)選的方法中，包括含維生素B12的微生物質(zhì)液體(例如懸浮液)和固態(tài)載體(例如粉末形式)優(yōu)選以獨(dú)立流或通過(guò)獨(dú)立端口被輸送到噴霧干燥器(例如干燥室)內(nèi)。接著，液體(懸浮液)和固態(tài)載體可以隨后在噴霧干燥器室內(nèi)彼此接觸。
發(fā)酵和預(yù)噴霧干燥步驟本發(fā)明的方法中所用的含維生素B12的微生物質(zhì)優(yōu)選可在或從利用生產(chǎn)維生素B12的微生物的工業(yè)發(fā)酵工藝中獲得。這些包括屬于以上提到的細(xì)菌菌株的細(xì)菌。適于微生物生產(chǎn)維生素B12的若干發(fā)酵方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。優(yōu)選地，含維生素B12的微生物質(zhì)可從Propionibacterium屬的細(xì)菌菌株獲得。在有益于生產(chǎn)維生素B12的條件下發(fā)酵Propionibacterium菌株的若干方法是本領(lǐng)域公知的。國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO00/37699中描述了一個(gè)實(shí)例。
一般地，含維生素B12的微生物細(xì)胞在發(fā)酵完成后通過(guò)一種或多種適合該目的的方法(例如蒸發(fā)、超濾、恒濾等)濃縮，并可選地被純化。
優(yōu)選地，所得微生物質(zhì)在液體懸浮液中的濃度(基于干物質(zhì))要允許經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行噴霧干燥操作。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明的方法中所用的液態(tài)含維生素B12的微生物質(zhì)(懸浮液)的濃度基于每升液體(即濃縮液)中干質(zhì)量為50～300g/l，優(yōu)選為100～300g/l，更優(yōu)選為200～300g/l或250～300g/l。
可選地，可以使用相對(duì)低濃度的含維生素B12的微生物質(zhì)，例如約120～150g/l，并且就在噴霧干燥之前可以進(jìn)一步濃縮液體懸浮液，直至約200～300g/l，220～300g/l或250～300g/l。為此可以使用對(duì)于噴霧干燥器位于上游的濃縮器/蒸發(fā)器。這樣，發(fā)酵液可以經(jīng)過(guò)濃縮和/或蒸發(fā)而形成要與固態(tài)載體共同噴霧干燥的液體。
酸已知在Propionibacterium菌株發(fā)酵的過(guò)程中產(chǎn)生像乙酸和丙酸之類(lèi)的低分子量羧酸。后者可能引起問(wèn)題，因?yàn)樵趪婌F干燥相應(yīng)微生物質(zhì)的過(guò)程中酸的存在可能給干燥工藝帶來(lái)困難，并且可能造成終端產(chǎn)品粘結(jié)。因此，液體生物質(zhì)(例如Propionibacterium微生物懸浮液)優(yōu)選在噴霧干燥或多級(jí)干燥之前例如通過(guò)恒濾進(jìn)行處理。這可以將酸濃度減少到所期望的值。
可選地，含維生素B12的微生物質(zhì)在噴霧干燥之前經(jīng)過(guò)巴氏殺菌。
噴霧干燥器生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的粒子的方法可以在常規(guī)噴霧干燥器或多級(jí)干燥器上進(jìn)行。這種類(lèi)型的設(shè)備一般在許多應(yīng)用領(lǐng)域，例如在乳品加工業(yè)中都有使用。
一般地，噴霧干燥器(或多級(jí)干燥器)至少包括例如具有使待噴霧干燥的液體霧化的分布單元的干燥室。它還可以具有供應(yīng)(干燥)氣體的裝置和/或?qū)?經(jīng)噴霧干燥的)產(chǎn)物從設(shè)備中排出的裝置。除上述單元之外，多級(jí)干燥器還包括一個(gè)或多個(gè)流化床。適合用在根據(jù)本發(fā)明的方法中的噴霧干燥器或多級(jí)干燥器還可以包括適于將固態(tài)載體供應(yīng)到干燥室內(nèi)的裝置。
因此，適合用在本發(fā)明的方法中的噴霧干燥器(或多級(jí)干燥器)可以包括至少兩個(gè)(產(chǎn)品)進(jìn)口，其一般位于噴霧干燥器室的上部。通過(guò)一個(gè)進(jìn)口，液體微生物質(zhì)(懸浮液)可以被霧化并輸送到噴霧干燥器室內(nèi)。所述進(jìn)口配有適于使液體霧化的裝置，例如霧化器(例如噴嘴、旋盤(pán)霧化器等)。第二產(chǎn)品進(jìn)口可用來(lái)將(一般呈粉末態(tài)的)固態(tài)載體輸送到干燥室內(nèi)。載體漿液也是可應(yīng)用的?？蛇x地，噴霧干燥器可以包括用于回收精細(xì)粒子的裝置。所述(精細(xì))粒子可以通過(guò)第三產(chǎn)品進(jìn)口再次被引入到干燥室內(nèi)，或者引入到將微生物質(zhì)或固態(tài)載體輸送到系統(tǒng)或干燥器內(nèi)的管道內(nèi)?？蛇x地，噴霧干燥器是包括一個(gè)或多個(gè)流化床的多級(jí)干燥器的一部分。
通常，噴霧干燥器的干燥室中所用的空氣進(jìn)口溫度在120～250℃之間，優(yōu)選在160～220℃之間，例如180～200℃?？諝獬隹跍囟纫话惚话ㄔ?0～95℃之間，例如60～90℃或70～80℃。
固態(tài)載體和(經(jīng)霧化的)液體微生物質(zhì)(懸浮液)流都被輸送到干燥室內(nèi)。通過(guò)使液體(微生物質(zhì)懸浮液)霧化可以產(chǎn)生液滴流。接著，(例如經(jīng)霧化的)液體可以與(例如粉末態(tài)的)固態(tài)載體接觸。這通常發(fā)生在干燥室內(nèi)。接著就可以產(chǎn)生包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子。
生物質(zhì)與載體的比例有益地，本發(fā)明的方法允許調(diào)節(jié)含維生素B12的微生物質(zhì)和/或(在)固態(tài)載體(上)的量，從而確保含維生素B12的生物質(zhì)在粒子上的最佳分布。有益地，本發(fā)明還允許根據(jù)維生素B12在微生物質(zhì)中的含量和所得粒子的最終應(yīng)用來(lái)調(diào)節(jié)維生素B12在固態(tài)載體上的量。
優(yōu)選地，本發(fā)明的方法中所用的含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體之間的重量比在0.2～5之間，優(yōu)選在0.25～4或0.3～3之間，更優(yōu)選在0.5～2之間。
本方法可用來(lái)生產(chǎn)具有上述性質(zhì)的粒子。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及由該方法得到的粒子。與例如通過(guò)混合經(jīng)噴霧干燥的生物質(zhì)和固態(tài)載體而形成的、或通過(guò)噴霧干燥生物質(zhì)和固態(tài)載體的混合物而形成的粒子相比較，這種粒子能夠具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，該粒子一般具有均勻的平均粒子尺寸分布。該粒子通常視覺(jué)上具有均勻性，即通常不會(huì)觀察到微生物質(zhì)與固態(tài)載體之間的分離。以這種方式得到的粒子一般還很少吸濕、能自由流動(dòng)、少塵和/或無(wú)霉和細(xì)菌。當(dāng)更低濃度的維生素B12是所期望的，例如用在動(dòng)物飼料中時(shí)，該粒子特別有用。
本發(fā)明的方法的一大優(yōu)點(diǎn)是可以獲得平均粒子尺寸分布均勻的粒子。根據(jù)本發(fā)明的方法的另一優(yōu)點(diǎn)是噴霧干燥步驟允許生產(chǎn)包括根據(jù)本發(fā)明的粒子的“經(jīng)巴氏殺菌的”組合物。當(dāng)使用某些類(lèi)型的并非一直無(wú)微生物和酵母的固態(tài)載體(例如食用粉)時(shí)，這特別有利。
因而，本發(fā)明提供了可由本發(fā)明的方法得到的、包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子。所述粒子具有以上已描述過(guò)的所期望的特性。本發(fā)明的第三方面提供了包括第一方面的粒子、或可由第二方面制備的粒子的組合物。本方面一方面的優(yōu)選特征和/或特性已作必要改動(dòng)地適用于另一方面。
動(dòng)物飼料本發(fā)明的粒子可用作或用在生產(chǎn)動(dòng)物飼料中。為此，含維生素B12的粒子被直接地或以還可包含其它維生素、酶、礦物質(zhì)和/或生物活性成分的預(yù)混合料的形式加入到其它飼料組分中。
因此，本發(fā)明還提供了包括根據(jù)本發(fā)明的粒子的動(dòng)物飼料。
給動(dòng)物喂養(yǎng)包括根據(jù)本發(fā)明飼料的飲食會(huì)促進(jìn)其生長(zhǎng)。
因而，本發(fā)明還提供了根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)物飼料促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的用途。
本發(fā)明的另一方面涉及待添加到一種或多種可食用飼料物質(zhì)或成分中的預(yù)混合料或添加加組合物，例如來(lái)制備(或作為)飼料組合物(的添加物)。這可以包括第一方面的或可由第二方面的方法制備的粒子。當(dāng)制造動(dòng)物飼料時(shí)，可以以10～1,000的因子將預(yù)混合料“稀釋”(以使預(yù)混合料構(gòu)成最終飼料的10％～0.1％)。該預(yù)混合料可以是顆?；蛐∏虻男问健?br> 本發(fā)明還涉及制備動(dòng)物飼料組合物的方法，該方法包括將本發(fā)明的粒子添加(或補(bǔ)充)到動(dòng)物飼料或一種或多種可食用飼料物質(zhì)或成分中。
本發(fā)明的另一方面涉及在單胃或非反芻動(dòng)物中促進(jìn)生長(zhǎng)、飼料轉(zhuǎn)化或抗菌活性的方法，該方法包括給動(dòng)物喂養(yǎng)本發(fā)明的粒子。
合適的動(dòng)物包括農(nóng)場(chǎng)的單胃和/或非反芻動(dòng)物，例如豬(或豬崽)、家禽(例如小雞和火雞)、牛崽、小?；蚶玺~(yú)的水生(例如海中)動(dòng)物。
本發(fā)明的組合物，特別是添加或預(yù)混合組合物可以呈液態(tài)或固態(tài)。如果是固體，則它可以是粉末、顆粒、擠出物或者它可以是小球。對(duì)于固態(tài)，水的存在量可以低于20、15或甚至10％，例如2～10％、3～8％或4～7％。
剩余物可以包括例如至少70、80、90或95％，諸如75～90％的碳水化合物和/或碳水化合物聚合物(例如淀粉和/或改性淀粉)。該組合物例如如果是小球、顆?；驍D出物的形式，它可以具有涂層。因而，組合物的外側(cè)上可以有一個(gè)或多個(gè)包括一種或多種涂層材料的涂層。如果存在，涂層(或涂層材料)可以以1～10％，例如2～6％，最佳為3～5％存在。該組合物可以具有一種或多種穩(wěn)定劑(例如甘油和/或山梨糖醇)和/或一種或多種防腐劑(例如山梨酸鹽和/或苯甲酸鹽)。
如果組合物是液體，則水(或水分)含量將更高。水含量可達(dá)到40、50或60％，例如25～65％，最佳為35～55％。如果存在穩(wěn)定劑，它的量可以為45～65％，例如50～60％，最佳為52～58％。穩(wěn)定劑優(yōu)選是山梨糖醇和/或甘油。
WO-A-98/54980(國(guó)際申請(qǐng)No.PCT/EP98/03327)中描述了對(duì)制備小球和顆粒，特別是基于碳水化合物的酶顆粒的說(shuō)明。通過(guò)引用將該文獻(xiàn)和提到的所有其它文獻(xiàn)的內(nèi)容包含于此。
組合物可以包括載體，其可以包含至少15％的可食用碳水化合物聚合物。該載體可以是微?；蚍勰┬问?。但是，如果該組合物是液體，它可以是溶液或漿液的形式。聚合物優(yōu)選地包括葡萄糖或含葡萄糖單元，但是它可以包含吡喃葡萄糖單元、直鏈淀粉和/或amylopeptin。此外，或代替淀粉而可使用葡聚糖、peptin或糖原。優(yōu)選地，至少15％、例如至少30％，至少40％、例如至少60％，最佳至少為80％的組合物(或固態(tài)載體)由碳水化合物聚合物組成。
用于動(dòng)物飼料的含酶組合物的其它細(xì)節(jié)可以在WO-A-98/55599(國(guó)際申請(qǐng)No.PCT/EP98/03328)中找到。
本發(fā)明的動(dòng)物飼料組合物將通常包含一種或多種飼料成分或物質(zhì)。存在意在由動(dòng)物消耗的成分和物質(zhì)，因此呈適于動(dòng)物吸收和對(duì)其有營(yíng)養(yǎng)的形式。優(yōu)選地，飼料組合物可由動(dòng)物食用和消化。
合適地，該成分和/或物質(zhì)的干物質(zhì)含量至少為80、85、90或95％。組合物(或物質(zhì)和/或成分)的蛋白質(zhì)含量可以被相當(dāng)大地變化，但是可以為5～20％，例如10～15％，例如蔬菜和/或植物產(chǎn)品或其部分，例如蕎麥、稻米、小麥、大麥或玉米?？梢蕴峁┲T如45～95％，例如50～80％的更高蛋白質(zhì)含量的物質(zhì)或成分，例如花生、家禽羽毛、大豆(或其產(chǎn)物)、太陽(yáng)花(例如種子)或酪蛋白。因此，優(yōu)選的動(dòng)物飼料組合物可以包括燕麥、豌豆(種子)、花生、大豆、太陽(yáng)花、菜籽、酪蛋白、椰子、玉米、肉類(lèi)、粟、馬鈴薯、稻米、紅花和/或小麥中的一種或多種。優(yōu)選地，該組合物(和物質(zhì)或成分)的粗纖維含量低于30％、25％、20％、15％或甚至低于10％。類(lèi)似地，鈣含量可以低于2％，例如1％，低于0.5％，優(yōu)選小于0.2％。(動(dòng)物飼料組合物的)總磷含量?jī)?yōu)選為2～0.01％，例如1～0.1％，最佳為小于0.5％。
具體的物質(zhì)和成分可以根據(jù)待喂養(yǎng)的動(dòng)物而變化?？商鎿Q的組合物可以包括面包殘?jiān)?、甜菜、酒糟、谷?lèi)、油菜、木薯、玉米、fababean、魚(yú)(例如風(fēng)尾魚(yú)或鯡魚(yú)粉)、小扁豆、肉類(lèi)和/或小米中的一種或多種。
本發(fā)明的粒子也可用于生產(chǎn)人類(lèi)食品、糧食或食品、飲食或營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充物或藥物組合物。因此，本發(fā)明提供了任何這樣的包括根據(jù)本發(fā)明的粒子的組合物。
現(xiàn)在將通過(guò)非限制性的實(shí)例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)例一般方法如國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO 00/37699中所述的得到Propionibacteriumfreudenreichii CBS 929.97的發(fā)酵液。
通過(guò)超濾(聚砜阻隔MW 5-10kD，Koch HFK 151 VSV上)或微濾(在0.1μm Membralox陶瓷上)，將該發(fā)酵液濃縮到生物質(zhì)濃度為100～150g/l。
在超濾或微濾之后，生物質(zhì)中丙酸濃度約為25～30g/l。為降低生物質(zhì)中丙酸和乙酸濃度，用水對(duì)生物質(zhì)濃縮液進(jìn)行恒濾。這種恒濾是通過(guò)以與滲透流相同的速率將水在線(xiàn)加入濃縮液中而進(jìn)行的。在丙酸濃度低于5g/l時(shí)，終止恒濾。為此，應(yīng)用3-4∶1的水∶濃縮液的比(v/v)。
恒濾之后，在90～940C的溫度下，在1分鐘內(nèi)對(duì)經(jīng)濃縮的生物質(zhì)進(jìn)行巴氏滅菌(通過(guò)直接的流注入或通過(guò)板式熱交換器加熱)。
通過(guò)多級(jí)(真空)降膜蒸發(fā)器，利用蒸汽再壓縮，對(duì)經(jīng)巴氏殺菌的生物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步濃縮。這種類(lèi)型的蒸發(fā)器是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。
所用的條件如下。
生物質(zhì)進(jìn)料速率 2000～3000l/h(對(duì)應(yīng)于300kg干物質(zhì)/h)
預(yù)加熱器溫度 920C第1級(jí)溫度 65～700C第5級(jí)溫度 50～550C濃縮液溫度 45～500C生物質(zhì)濃度 22～26％(1250kg/h)在多級(jí)干燥器(NIRO AS，丹麥)上噴霧干燥生物質(zhì)濃縮液。
下面的設(shè)置在所有實(shí)驗(yàn)中都使用。
通過(guò)噴嘴，將含維生素B12的生物質(zhì)送入干燥室內(nèi)，生物質(zhì)進(jìn)料速率為1250kg干物質(zhì)/h。
噴嘴壓力 190～195bar空氣進(jìn)口溫度(同向流) 200～2200C空氣出口溫度 75～920C空氣內(nèi)流化床溫度 55～600C空氣第1級(jí)外流化床溫度 30～350C空氣第2級(jí)外流化床溫度 15～200C粉末溫度 ＜300C精細(xì)粒子經(jīng)旋風(fēng)分離器返回到噴嘴區(qū)域。
(對(duì)比)實(shí)例1在該實(shí)例中，應(yīng)用上述噴霧干燥條件，在沒(méi)有固態(tài)載體的條件下對(duì)含維生素B12的生物質(zhì)進(jìn)行噴霧干燥。
實(shí)例2在該實(shí)例中，將600kg在實(shí)例1中得到的、含維生素B12的經(jīng)噴霧干燥的生物質(zhì)與300kg小麥粉和1kg硅石(Aerosil 200)在外部粉末混合器(分批)中混合。
實(shí)例3在該實(shí)例中，在蒸發(fā)之前，將每kg濃縮液120g MgSO4·7H2O加入到經(jīng)恒濾的生物質(zhì)濃縮液(120g/l生物質(zhì)濃度)中。將該混合物蒸發(fā)到干物質(zhì)含量為32％，并如上所述地對(duì)其進(jìn)行噴霧干燥。
實(shí)例4在該實(shí)例中，應(yīng)用上述噴霧干燥條件，在小麥粉作為固態(tài)載體存在的情況下，對(duì)含維生素B12的生物質(zhì)進(jìn)行噴霧干燥。以180～220kg/h的速率將作為粉末的小麥粉按量加入。將固體載體和經(jīng)霧化的微生物質(zhì)液體懸浮液流獨(dú)立地輸送到噴霧干燥器室內(nèi)。粉末被按量送入到噴霧干燥器室內(nèi)噴嘴供料流區(qū)域的附近。
結(jié)果對(duì)實(shí)例1～4中得到的、包括含維生素B12的經(jīng)噴霧干燥的生物質(zhì)的組合物特性進(jìn)行分析，并報(bào)告在下表中。

該表內(nèi)容中的視覺(jué)均勻性表示微生物質(zhì)在固態(tài)載體上的分布在視覺(jué)上是均勻的，即在經(jīng)噴霧干燥的微生物質(zhì)和固態(tài)載體之間沒(méi)有觀察到分離。
通過(guò)將實(shí)例4中得到的結(jié)果與其它實(shí)例中得到的進(jìn)行比較，顯然基本由本發(fā)明的粒子組成的組合物可以是均勻的、不吸濕、自由流動(dòng)、無(wú)塵，并幾乎無(wú)霉和細(xì)菌。
權(quán)利要求
1.一種包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的粒子，其中所述含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體之間的重量比在0.2～5之間，并且/或者所述粒子已通過(guò)噴霧干燥制備(即所述粒子是經(jīng)噴霧干燥的)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的粒子，其中粒子尺寸(或平均粒子尺寸)被包括在0.2μm和2000μm之間，并且/或者粒子已通過(guò)對(duì)所述生物質(zhì)和所述固態(tài)載體進(jìn)行共同噴霧干燥制備。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的粒子，其中所述含維生素B12的微生物質(zhì)包括Acetobacterium、Acetobacter、Agrobacterium、Alcaligenes、Arthrobacter、Azobacter、Bacillus、Clostridium、Corynebacterium、Escherichia、Eubacterium、Flavobacterium、Methanobacillum、Methanosarcina、Mycobacterium、Propionibacterium、Proteus、Pseudomonas、Rhizobium、Rhodopseudomonas、Salmonella、Serratia、Streptococcus、Streptomyces和/或Xanthomonas屬的細(xì)菌菌株。
5.如任一前述權(quán)利要求所述的粒子，其中存在包括所述固態(tài)載體的核心或中心部分和包括所述生物質(zhì)的涂層或外層。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的粒子，其中所述固態(tài)載體包括碳水化合物、蛋白質(zhì)或其混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的粒子，其中所述固態(tài)載體包括優(yōu)選為粉末的酪蛋白、乳清、牛奶、麥芽糖糊精、谷物的浸漬固體、淀粉、食用粉或其混合物。
8.如權(quán)利要求7所述的粒子，其中所述食用粉可從小麥、稻米、大麥、玉米、燕麥、黑麥、馬鈴薯、香蕉或其混合物中獲得。
9.一種生產(chǎn)包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子的方法，該方法包括共同噴霧干燥所述生物質(zhì)和所述載體。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中使用包括含維生素B12的微生物質(zhì)的液體和粉末形式的固態(tài)載體。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其中所述生物質(zhì)和載體通過(guò)獨(dú)立的流或端口被輸送到噴霧干燥器的干燥室內(nèi)。
12.如權(quán)利要求9-11任一項(xiàng)所述的方法，其中生物質(zhì)的液體懸浮液和固態(tài)載體在所述噴霧干燥器內(nèi)彼此接觸。
13.如權(quán)利要求9-12任一項(xiàng)所述的方法，其中所述含維生素B12的微生物質(zhì)和所述固態(tài)載體之間的重量比在0.2～5之間。
14.如權(quán)利要求9-13任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固態(tài)載體的粒子尺寸等于或小于500μm。
15.如權(quán)利要求9-14任一項(xiàng)所述的方法，其中所述含維生素B12的微生物質(zhì)包括，或可得自Propionibacterium屬的細(xì)菌菌株。
16.如權(quán)利要求9-15任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固態(tài)載體為碳水化合物、蛋白質(zhì)或其混合物。
17.如權(quán)利要求9-16任一項(xiàng)所述的方法，其中所述固態(tài)載體包括食用粉。
18.如權(quán)利要求9-17任一項(xiàng)所述的方法，其中在噴霧干燥之前所述包含所述生物質(zhì)的液體已經(jīng)過(guò)濃縮或蒸發(fā)、巴氏滅菌和/或恒濾，并且/或者該液體在所述噴霧干燥器內(nèi)被霧化。
19.如權(quán)利要求10-18任一項(xiàng)所述的方法，其中所述液體懸浮液中含維生素B12的微生物質(zhì)的濃度在50和300g/l之間。
20.一種可通過(guò)權(quán)利要求9-19任一項(xiàng)所述的方法獲得的包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子。
21.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)或20所述的粒子或可由根據(jù)權(quán)利要求9-19任一項(xiàng)所述的方法制備的粒子的組合物。
22.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)或20所述的粒子的動(dòng)物飼料。
23.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)或20所述的粒子的人體可食用的組合物。
24.如權(quán)利要求23所述的組合物，其是人類(lèi)食品或食品添加物、糧食、營(yíng)養(yǎng)或飲食添加物或醫(yī)藥組合物。
全文摘要
包括含維生素B12的微生物質(zhì)和固態(tài)載體的粒子，包括所述粒子的組合物，以及生產(chǎn)這種粒子和組合物的方法。
文檔編號(hào)C12N1/20GK1711036SQ200380103333
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2003年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月14日
發(fā)明者昂德里克·路易斯·比日, 桑德艾·薩爾佐爾波薩德 申請(qǐng)人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司