[发明专利]具有小型光滑芯的颗粒

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2013年6月19日提交的美国临时申请USSN61/837,122的优先权权益，该临时申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及改良的含活性剂的颗粒群及其制备和使用方法。

背景技术

将活性剂(诸如酶)应用于工业和消费者应用中的干产品制剂(诸如洗涤剂、纺织物组合物、烘焙制品、食品和动物饲料)已成为惯常做法。已知酶用于分解污渍，改变织物颜色和纹理，改变生面团和食品的粘度，以及通过提高食品和动物饲料中的营养物质诸如可溶性磷酸盐的利用率及减少抗营养因子诸如植酸来改善食品和动物饲料的可消化性，从而提高动物生产能力。

在干产品制剂中储存期间可能会发生酶失活，所述干产品制剂诸如为洗衣洗涤剂和餐具洗涤剂、纺织物加工共混物、烘焙面粉以及由诸如谷物(如玉米或大豆)、维生素、矿物质和营养物质(如氯化胆碱)等成分组成的动物饲料，以及此外在工业加工(如动物饲料的蒸汽造粒)期间可能会因暴露于高温、蒸汽或高湿度、压力或剪切应力以及化学物质(如酸、碱、表面活性剂、漂白剂或有机溶剂)。如果酶在加工后(例如，在蒸汽处理和造粒后冷却时)重新活化，则失活是至少部分可逆的；然而，失活通常是不可逆的，使得酶的催化活性在加工后(例如，在蒸汽处理和造粒后冷却时)不能完全恢复。酶的不可逆失活以及活性降低在诸如蒸汽造粒的过程中通常是不期望的。

与干饲料混合物相比，饲料粒料具有工业青睐的性质，诸如提高的饲料质量、减少的病原体、制造期间的粉尘水平较低、易于处理以及成分配给更均一。优选的工业造粒工艺在被称为调质的过程中利用蒸汽注入，即在造粒步骤前加入水分并升高温度，然后通过造粒步骤迫使经蒸汽加热的饲料成分或经调质的醪通过模具。造粒工艺温度可为约70℃至95℃或更高。

由于造粒过程中所用的蒸汽、温度、压力和化学物质，酶的活性或效力通常在加工及后续储存过程中显著降低。事实上，通常供工业使用的饲料酶采用稳定的液体产品的形式，其可在造粒过程后喷洒到饲料粒料上以避免酶失活。然而，当在造粒后施用酶(例如通过将酶喷洒到粒料上)时，难以实现均匀配料，并且用于在造粒后添加酶的设备成本很高。备选地，可在造粒前将液体酶制剂或干混酶制剂加入混合器中。在某些情况下，可添加比原本所需的更高含量的酶，以补偿造粒过程中的损失。

在洗涤剂、纺织物、烘焙、食品和饲料行业均需要稳定、耐用的酶颗粒充当产品和预混物制剂中的组分，所述组分能储存多达数月或数年，或经受工业加工操作诸如混合或蒸汽处理造粒过程，而没有明显的酶活性损失。

用于避免在工业过程中使酶不可逆地失活或降低酶活性的问题的方法包括鉴定酶的新来源(例如，鉴定极端嗜热微生物中的已知酶)或鉴定用于稳定已知酶的方式。Klibanov,1983，(StabilizationofEnzymesagainstThermalInactivation,AdvancesinAppliedMicrobiology,volume29,page1-28)(Klibanov，1983年，“抵抗热灭活的酶稳定性”，《应用微生物学进展》，第29卷，第1-28页)公开了用于稳定酶的三种基本方式：(1)固定化、(2)化学修饰以及(3)加入添加剂。然而，Klibanov(1983)还公开了这些方法中的任一种均可能导致稳定化或去稳定化，或完全无影响。尽管先前的配制方法已在该领域取得了一定进展(参见例如WO97/23606、WO9854980、WO9739116、WO2007044968、EP1224273B1、WO2009/102770、美国专利6,602,841、EP1804592B1、EP0098631B1和EP1996028)，但本发明的教导内容通过采用改进的颗粒结构在克服这些问题中的一些方面又取得了新的进展。

通常希望提供具有高浓度活性酶的颗粒状或粒状形式的固体制剂。使用被设计用于保护酶免于失活的包衣、隔离包衣以及添加剂或赋形剂来配制粒状颗粒。为了最大程度降低这些保护性包衣、添加剂和赋形剂的成本，并且将产品运输成本的影响减到最小，希望用活性酶与非活性成分的最合适的比率来配制颗粒状酶。然而，如果颗粒的粒度在酶浓度或有效负载增加时保持不变，那么针对配给到最终产品或应用中的给定量的酶的粒子数量减少。然而，每一加料量的粒子数量降低过多可导致产品的单独加料量之间差异性极大。例如，一勺洗涤剂、纺织物处理共混物、烘焙用生面团或一份动物饲料中低的平均数量的酶颗粒可导致酶浓度在单独加料量或份量之间的不均匀分布，从而造成各加料量之间酶处理功效的差异。