Complemento alimenticio granular para animales que contiene L-lisina.

Un proceso para producir un complemento alimenticio de L-lisina que comprende:

(a) determinar la concentración de L-lisina, medida como porcentaje de base libre por kg, en un caldo defermentación que contiene L-lisina;

(b) agregar un material que contiene L-lisina que se elige entre clorhidrato de L-lisina, sulfato de L-lisina, L-lisinaneutralizada y base libre de L-lisina a dicho caldo de fermentación que contiene L-lisina, donde dicho materialagregado es una cantidad que proporciona un complemento alimenticio de L-lisina final con una pureza en L-lisinaen un rango entre 35% y 80% de L-lisina, medida como porcentaje de base libre por kg; y

(c) secar sustancialmente el caldo enriquecido de L-lisina para proporcionar el complemento alimenticio final de Llisina.

Complemento alimenticio granular para animales que contiene L-lisina Esta invención se refiere a procesos para producir un complemento alimenticio para animales que contiene L-lisina cuyo contenido de L-lisina no depende únicamente de la concentración inicial de la misma en el caldo de fermentación de L-lisina, y es definido por las reivindicaciones.

La lisina es un aminoácido que se utiliza ampliamente en la industria de piensos. Su forma principal es L-lisina HCl (monoclorhidrato de L-Lisina) . Durante muchos años, se ha producido un L-lisina HCl sólido mediante un proceso de fermentación, purificación, cristalización y secado. Luego de la fermentación, el caldo resultante se puede transformar en exento de células mediante filtración o centrifugación. Después de la filtración, la L-lisina se puede recuperar del caldo de fermentación mediante un paso de intercambio iónico, que produce un líquido que está sustancialmente exento de la base libre de L-lisina. A continuación esta solución se puede concentrar por evaporación.

El ácido clorhídrico se agrega generalmente a la base libre concentrada de L-lisina para formar L-lisina HCl. Esta solución concentrada de L-lisina HCl se cristaliza para obtener un producto en forma de L-lisina HCl dihidrato (Llisina HCl:2H2O) . Después este sólido cristalizado se seca para que tenga menos de 1% de humedad.

Este producto convencional puede tener defectos. Por ejemplo, es polvoriento. Durante la manipulación del producto, el polvo produce una pérdida de material valioso y a veces lleva a una formulación incompleta. Asimismo, las condiciones de trabajo humanas se tornan menos saludables y más difíciles como consecuencia del polvo aportado por el L-lisina HCl. Además, el producto a veces forma grumos durante el almacenamiento que son difíciles de romper en el momento del uso final. Por otra parte, el uso extendido de un paso de intercambio iónico hace que este proceso sea costoso.

El secado directo por pulverización de un caldo de fermentación de L-lisina evita los pasos de purificación extensos asociados al proceso del clorhidrato de L-lisina, en particular el uso de un paso de intercambio iónico costoso. Sin embargo, una concentración de L-lisina constante en el producto final seco es difícil de alcanzar porque la concentración de L-lisina en un caldo de fermentación puede variar considerablemente. Además, el producto seco puede ser polvoriento y difícil de usar.

La patente 5, 431, 933 describe un proceso para la producción de un complemento alimenticio de un aminoácido que "todavía contiene la mayor parte del contenido de sólidos del caldo de fermentación". La producción de un caldo de fermentación a escala industrial con un 40% a 50% de contenido de L-lisina es muy difícil de conseguir desde un punto de vista funcional. El mal funcionamiento de los fermentadores, la contaminación, los cortes de luz y los errores de los operarios son bastante comunes y es probable que produzcan un material de fermentación que tenga menos de aproximadamente 40% de L-lisina y por lo tanto sea de escaso valor. Esta dificultad se ve agravada por las impurezas asociadas a los componentes de los medios, muchos de los cuales no están refinados y varían en el contenido de sólidos y el valor de los nutrientes de un lote a otro. Para evitar la variación en los medios, la fermentación se restringe a medios específicos y costosos. Estas consideraciones pueden derivar en un aumento en la inversión operativa necesaria para hacer un producto con 40% a 50% de L-lisina, resultando en costos de fabricación altos que pueden ser prohibitivos. Además, el caldo se seca para producir un polvo que es difícil de manipular y puede tener efectos perjudiciales sobre la salud de los trabajadores debido a la inhalación del mismo.

En la patente 5, 622, 710 se describe un proceso en el cual se forma un pienso granular sin polvo. La granulación se realiza en dos pasos. En primer lugar, el caldo de fermentación se seca por pulverización para producir partículas que pueden incluir una biomasa. En el segundo paso, las partículas se convierten en pellas con un equipo mezclador de alto cizallamiento costoso.

La solicitud europea número 91460051.5 describe un método para elaborar un producto granular de L-lisina HCl granulado, exento de polvo, que fluye libremente, a partir de una solución o suspensión líquida, mediante un proceso de granulación por pulverización. En una realización de la invención, los elementos de un caldo de fermentación que contiene L-lisina se someten a intercambio iónico para producir una solución más pura de L-lisina. Después se agrega ácido clorhídrico a la solución más pura de L-lisina para hacer L-lisina HCl que luego se pulveriza sobre un lecho de secado en agitación de partículas de L-lisina. Luego se recuperan las partículas de L-lisina HCl una vez que alcanzan un tamaño predeterminado.

La publicación internacional número WO/95/23129 describe la producción de sal no estequiométrica de L-lisina en forma granular. Esta publicación explica la producción de sales no estequiométricas de L-lisina en las que la cantidad contenida de L-lisina en el producto final es ajustable. Si bien se reduce la necesidad de ácido clorhídrico, otros materiales se tornan necesarios como hidróxido de calcio, ácido sulfúrico o ácido fosfórico. Además, el caldo de fermentación que contiene la L-lisina es extensamente sometido a intercambio iónico.

La patente 3, 089, 824 describe el uso de un lecho fluidizado para la fabricación de comprimidos para uso médico. El proceso comprende (1) formar una suspensión de partículas en el aire, (2) permitir que las partículas se agrupen con material de granulación y (3) recubrir los gránulos resultantes con un lubricante. En uno de los aspectos de esta invención, el material de granulación es atomizado y pulverizado en la corriente de aire de un lecho fluidizado de partículas inertes como sacarosa. Las partículas inertes actúan como núcleos para el proceso de granulación. Los gránulos resultantes se recubren con un lubricante.

Esta invención proporciona un proceso extremadamente útil para la fabricación de un producto de L-lisina granular sustancialmente exento de polvo en el cual la concentración de L-lisina en el producto final es controlada por la adición de material que contiene L-lisina, que se agrega antes de un paso de aglomeración (es decir, un paso de granulación por pulverización) . Sin embargo, hay ocasiones en las que es deseable un complemento alimenticio nogranular de L-lisina, con una cantidad ajustable de la pureza en L-lisina por razones sobre todo económicas.

Se utiliza un paso de ultrafiltración para proporcionar un caldo de L-lisina sustancialmente exento de células y un caldo de L-lisina rico en células en forma de un permeado y un retenido, respectivamente. Si el caldo de L-lisina rico en células se abandona, se transforma en un efluente. Por lo tanto, se debe tener cuidado de usar o desechar adecuadamente el caldo de L-lisina rico en células. El paso de ultrafiltración también aumenta considerablemente los costos de la planta.

Si el caldo de L-lisina rico en células se trata como un subproducto de desecho, requiere tratamientos primario y secundario de aguas residuales. Si se desecha el caldo de L-lisina rico en células como aguas residuales sin tratar, puede haber un impacto perjudicial sobre el medio ambiente.

Para mayor comodidad de expresión, el término "secador" se utilizará en lo sucesivo para describir cualquier medio de secado adecuado como un secador por pulverización, un secador de tambor, un secador de túnel, un secador rotatorio, un secador de bandeja y un granulador por pulverización. Además, en lo sucesivo se utilizará el término "granulador por pulverización" para describir un "lecho fluidizado de partículas".

Los términos "granulación por pulverización", "paso de granulación por pulverización" y "aglomeración" se considerarán de ahora en adelante como términos equivalentes.

Los términos "retenido" y "caldo de L-lisina rico en células" se considerarán de ahora en adelante como términos equivalentes.

De ahora en adelante se utilizará el término "separación" para describir la separación de un caldo de fermentación de L-lisina en dos fracciones: un caldo de L-lisina rico en células y un caldo de L-lisina sustancialmente exento de células. Se puede utilizar cualquier medio de separación o combinación de medios de separación que sean adecuados. La separación se puede lograr por filtración (por ej. ultra y microfiltración) y métodos mecánicos como centrifugación y decantación.

En lo sucesivo se utilizará el término "ultrafiltración" para... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para producir un complemento alimenticio de L-lisina que comprende:

(a) determinar la concentración de L-lisina, medida como porcentaje de base libre por kg, en un caldo de fermentación que contiene L-lisina;

(b) agregar un material que contiene L-lisina que se elige entre clorhidrato de L-lisina, sulfato de L-lisina, L-lisina neutralizada y base libre de L-lisina a dicho caldo de fermentación que contiene L-lisina, donde dicho material agregado es una cantidad que proporciona un complemento alimenticio de L-lisina final con una pureza en L-lisina en un rango entre 35% y 80% de L-lisina, medida como porcentaje de base libre por kg; y

(c) secar sustancialmente el caldo enriquecido de L-lisina para proporcionar el complemento alimenticio final de Llisina.

2. El proceso de la reivindicación 1 donde el material que contiene L-lisina se agrega a un caldo de fermentación concentrado que contiene L-lisina.

3. El proceso de la reivindicación 1 donde el secado sustancial del paso (c) proporciona el complemento alimenticio final de L-lisina con una pureza en L-lisina en el rango entre 35% y 80% de L-lisina, medida como porcentaje de base libre por kg.

4. El proceso de acuerdo con la reivindicación 2 donde el caldo de fermentación concentrado se produce evaporando un caldo de fermentación que contiene L-lisina para eliminar agua.

5. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4 donde la evaporación se lleva a cabo entre 60 °C (140 °F) y 101 °C (214 °F) .

6. El proceso de acuerdo con la reivindicación 4 donde la evaporación se lleva a cabo en un rango de temperatura entre 60 °C (140 °F) y 101 °C (214 °F) y a un vacío entre 19 995 Pa y 75 842 Pa (11 psia) para proporcionar un caldo concentrado de L-lisina que contiene entre 30% y 70% de sólidos en peso.

7. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde el secado sustancial del paso (c) se elige entre secado en tambor, secado por pulverización, secado rotatorio, secado en bandeja, secado en túnel y granulación por pulverización.

8. El proceso de acuerdo con la reivindicación 7 donde el secado sustancial del paso (c) es granulación por pulverización.

9. El proceso de acuerdo con la reivindicación 7 donde la granulación por pulverización comprende los pasos de pulverizar y atomizar el caldo de fermentación enriquecido que contiene L-lisina sobre un lecho fluidizado de partículas de L-lisina que se formó a partir de caldo de fermentación enriquecido que contiene L-lisina, secado por pulverización.

10. El proceso de acuerdo con la reivindicación 9 donde las partículas de L-lisina tienen un tamaño en el rango entre 100 micrómetros y 177 micrómetros.