BRPI0412507B1 - Processo para granulação de aditivos de ração animal - Google Patents

Description

A presente invenção se refere a um processo para a granulação de um aditivo de ração animal contendo aminoácidos ou vitaminas em uma leito fluidizado circulante, sendo que o aditivo é preferentemente um produto de fermentação e contém eventualmente outras substâncias constitutivas do caldo de fermentação.

Rações animais são suplementadas com alguns aminoácidos correspondentemente à necessidade dos animais. Para a suplementação de rações animais, por exemplo, com L-lisina, até agora o monocloridrato de L-lisina é principalmente empregado com um teor de L-lisina de 78 %. Já que a L-lisina é preparada através de fermentação, para a preparação do monocloridrato esta tem que ser inicialmente separada uma vez de todos os componentes restantes do caldo de fermentação bruto em está- gios de processos dispendiosos, depois ser transformada no monoclori- drato e por fim, levada à cristalização. Com isso, obtém-se um grande número de subprodutos e os reagentes necessários para a elaboração, como resíduo. Já que nem sempre é necessária uma alta pureza do su- plemento de ração animal e, além disso, nos subprodutos da fermentação frequentemente ainda estão contidas substâncias de valor de eficácia nu- tritiva, não faltaram tentativas no passado para transformar L-lisina junto com componentes do caldo de fermentação de modo mais barato, em uma ração animal sólida. A complexa composição destes meios foi comprovada como sendo uma grave desvantagem no processamento. Em geral, estes são difi- cilmente secos, os produtos secos são frequentemente higroscópicos, prati- camente não escoáveis, correm o risco de aglomerar e não são adequados para o processamento tecnicamente exigente em fábricas de ração mista.

Aqui são mencionados principal mente os produtos da fermentação para a preparação de lisina. A simples desidratação do caldo de fermentação bruto através de secagem por pulverização leva a um concentrado poeirento, for- temente higroscópico e grumoso, que nesta forma não pode ser usado como ração animal. O emprego de um secador por pulverização com leito fluidizado integrado fornece um grão de pulverização de partículas pequenas e poroso, mas de fácil escoamento com densidade aparente muito baixa e sempre a- inda uma alta higroscopicidade. No manuseio deste produto forma-se uma considerável carga de pó.

Uma granulação estrutural no leito fluidizado comprovou-se i- gualmente como sendo pouco adequada, pois aqui também são necessárias grandes quantidades de substâncias aditivas (via de regra, mais do que 10 % em peso), sendo que estas são continuamente acrescentadas de acordo com a DD 268.856. Com isso, seu emprego é especialmente essencial, para poder ligar a água do caldo de fermentação e assim, impedir a formação de grumos do granulado, o que teria efeito desvantajoso especialmente na gra- nulação estrutural.

Outros processos para a granulação de aditivos de ração animal contendo aminoácidos à base de caldos de fermentação, são conhecidos da US 4.777.051, da EP 0.615.693 B e da EP 0.533.039 B. A US 4.777.051 publica um processo de secagem por pulveriza- ção com estágio de secagem adicional ligado a jusante. Soluções de tripto- fano ou treonina de diferente origem com um teor de 20 - 60 % em peso, com relação ao teor sólido total, são atomizadas em um primeiro estágio pa- ra formar um granulado semi-seco com uma umidade residual de 5 - 15 %.

Em seguida, o granulado úmido é espalhado em um secador de esteira transportadora com fundo vazado e seco até o final com ar quente, sendo obtido um produto de cerca de 4 % em peso, de umidade residual. A secagem é efetuada, por conseguinte, cara em dois estágios em dois aparelhos distintos.

De acordo com a EP 0.615.693, a granulação é igualmente efe- tuada em um processo de secagem de dois estágios. O caldo de fermentação é eventual mente seco por pulverização após a remoção de uma parte das substâncias constitutivas para formar um grão fino, que em pelo menos 70 % em peso, tem um tamanho máximo de partícula de 100 pm e o grão fino assim obtido é formado em um granulado em um segundo estágio, que contém pelo menos 30 % em peso, de grão fino.

Além do duplo escalonamento do processo de granulação por secagem neste processo é desvantajoso, que a granulação só pode ser efe- tuada às cargas e não continuamente.

Da EP 0 809 940 B1 conhece-se igualmente um processo para a granulação de um aditivo de ração animal à base de caldo de fermentação. O processo é caracterizado pelo fato de que o caldo de fermentação em um leito fluidizado é granulado, compactado e seco em um estágio, enquanto uma quantidade de energia suficiente para o ajuste de um diâmetro de grão desejável e de uma densidade aparente desejável adicionalmente à energia necessária para a produção do leito fluidizado estacionário é introduzida por processo mecânico no leito fluidizado.

Uma característica essencial da granulação por pulverização do leito fluidizado é a formação de um leito fluidizado estável dentro do granula- dor. Isto significa que a velocidade do meio de insuflação tem que ser sele- cionada de modo tal, que ocorre a fluidização das partículas a serem secas, o transporte pneumático, porém, é evitado. Assim, assegura-se que as partí- culas formadas na verdade, não sejam descarregadas, mas que se realize uma constante troca de lugar das partículas, de modo a ser dada uma pro- babilidade de impacto uniforme para as gotas pulverizadas.

Este processo apresenta as desvantagens conhecidas da granu- lação por pulverização do leito fluidizado. Estas são principalmente: Com o decrescente tamanho das partículas, a velocidade do meio de insuflação tem que ser fortemente reduzido, para que seja mantido um leito fluidizado estacionário estável e evitada uma remoção das partícu- las do granulador. Já que neste processo o meio de insuflação é o portador de energia, a potência regride extremamente. As cotas de formação tornam- se baixas demais, para poder acionar economicamente ainda o processo de granulação.

Um processo desse tipo é descrito na US 4,946,654. Evita-se uma perda de material através da remoção de pó pelo fato, de que este é separado do gás que sai do granulador e é reconduzido para o leito fluidiza- do.

As tubulações são dimensionadas de modo tal, que apenas pe- quenas quantidades de sólido podem ser reconduzidas. O objeto da invenção é pôr à disposição um processo eficiente realizável continuamente para a granulação de um aditivo de ração animal contendo aminoácidos e vitaminas, sendo que o aditivo é preferentemente um produto de fermentação e contém eventualmente outras substâncias constitutivas inclusive da biomassa do caldo de fermentação. A invenção se refere a um processo para a granulação de L- aminoácidos e vitaminas, especialmente selecionados do grupo metionina, L-lisina, L-treonina, L-arginina, L-triptofano ou pantotenato de cálcio ou ácido pantotênico (vitamina B5), que é caracterizado pelo fato de se efetuar a gra- nulação em um leito fluidizado circulante, em que a) se pulveriza uma suspensão aquosa ou uma solução aquosa de um aminoácido ou de uma vitamina em uma câmara de granulador con- tendo o leito fluidizado, b) se descarregam pelo menos 10 % em peso, das partículas encontradas na câmara do granulador com o gás de secagem, c) em seguida, separam-se as partículas descarregadas da cor- rente gasosa, d) conduzem-se novamente as partículas separadas da corrente de gás de escape à câmara e e) removem-se as partículas granuladas com um tamanho den- tro da faixa do tamanho de partículas desejável continuamente da câmara de preferência, para baixo, de modo que a quantidade do sólido que se encon- tra na câmara permaneça constante.

Vantajosamente, o gás de secagem passa pela câmara no sen- tido contrário à força de gravitação e através de um fundo de insuflação com uma temperatura na faixa de 100 até 450°C, preferentemente de 150 até 350°C, é introduzido na câmara.

Diferentemente do estado da técnica, desta maneira de acordo com a invenção, não é granulado em um leito fluidizado estacionário, mas sim, em um leito fluidizado circulante (Circulating Fluidised Bed CFB). Isto significa que a velocidade de insuflação da corrente de gás de secagem é ajustada de modo tal, que 10 até 100 % em peso, preferentemente 30 até 100 % em peso, especialmente 50 até 100 % em peso, das partículas de sólido, com relação ao leito fluidizado na câmara do granulador, abandonam essa câmara continuamente para cima, depois são separadas da corrente gasosa e reconduzidas à câmara do granulador. A velocidade de insuflação necessária para a remoção depende do tamanho das partículas e da densidade das partículas e importa geral- mente na velocidade 1 até 10 vezes maior, de preferência 1 até 4 vezes a velocidade, que é necessária para também deixar circular as partículas, que não pertencem ao pó fino (< 100 pm), na quantidade desejável com a cor- rente de gás de secagem. Neste caso, trata-se especialmente de partículas, que ainda não alcançaram o tamanho final desejável.

Nos processos clássicos de leito fluidizado (por exemplo, US 4,946,654) são sopradas somente quantidades muito pequenas de pó fino e as partículas com uma distribuição de tamanho do grão na faixa de > 100 pm remanescem no leito fluidizado e são removidos desta, mas não circu- lam.

De acordo com a invenção, as partículas com tamanhos de grãos < e > 100 pm, quando desejado também na faixa de 250 pm até 600 pm são transportados e circulados para cima na quantidade desejável. A quota de circulação por hora corresponde de acordo com a invenção, em geral, a 2 até 100 vezes mais, especialmente 5 até 50 vezes mais do acúmulo de massa (mass hold-up) na câmara do granulador. Con- forme o estado da técnica, o valor para este parâmetro no leito fluidizado importa ao contrário, em < 2. O limite superior da velocidade de insuflação resulta do padrão da capacidade de manuseio aparativo.

Foi verificado também, que através da introdução adicional de energia mecânica no leito fluidizado é obtido um crescimento menos forte do granulador ou um nivelamento do diâmetro das partículas e um aumento da densidade aparente. O processo de granulação é executado de modo particularmente vantajoso pelo fato, de que a energia adicional é introduzida através de es- truturas planas móveis no leito fluidizado na câmara de granulação. Neste caso, pode tratar-se de facas, asas, superfícies de lâminas, aço plano ou ventiladores giratórios, os quais estão instalados na câmara do leito fluidiza- do. Com isso, é possível, acionar as facas, lâminas, aço plano, ventiladores ou similares mecanicamente e assim, obter uma fragmentação constante dos grãos de granulação, de modo que as partículas do leito fluidizado con- tinuam com um determinado tamanho de grãos. No entanto, são possíveis também todas as outras ferramentas comuns ao especialista as quais, por exemplo, podem ser diretamente imersas no leito fluidizado. Assim, o uso de roscas giratórias ou de ferramentas mistas fortemente trituradoras é conce- bível, sendo que também essas ferramentas podem atuar sobre o grão ou o granulado no leito fluidizado e interagir com as partículas. O processo CFB é principal mente conhecido da catálise hetero- gênea ao se usarem catalisadores de partículas pequenas ou da tecnologia de combustão, mas não para a formação do granulado de compostos orgâ- nicos.

No caso dos sólidos a serem granulados trata-se de aditivos de ração animal, preferentemente de aminoácidos e vitaminas. No caso dos aminoácidos preferencial mente de L-arginina, metionina, L-lisina, L-treonina e L-triptofano, no caso das vitaminas preferentemente de pantotenato de cálcio (vitamina B5) ou de ácido pantotênico.

Com isso, aplicam-se soluções ou suspensões aquosas concen- tradas dos compostos purificados de produção química bem como fermenta- tiva com uma pureza do sólido de 80 até cerca de 99,5 %, bem como caldos de fermentação concentrados. Os caldos de fermentação contêm, tal como descrito na EP 0.809.940 B1 e EP 615.693 B1, especialmente para L-lisina além desses compostos, eventualmente ainda outros componentes do caldo de fermentação, bem como a biomassa. A biomassa, no entanto, também já pode estar total ou parcialmente separada.

Foi verificado, que com o processo de acordo com a invenção, ao contrário de processos conhecidos de granulação por pulverização em leito fluidizado estacionário com os sólidos mencionados também para partí- culas com um diâmetro médio relativamente pequeno de, por exemplo, 100 até 400 pm, podem ser realizadas altas taxas de estrutura e com isso, um processo eficiente. Mesmo partículas na faixa de grandeza menor do que 100 pm podem ser acessíveis através de uma granulação por pulverização em leito fluidizado. A eficiência do processo também depende do teor do sólido na solução de alimentação. Com o aumento da porção sólida a quantidade de água a ser evaporada diminui. A energia requerida necessária para a granu- lação diminui e o equipamento pode ser executado em menor tamanho. Para sólidos relativamente mal solúveis, tal como, por exemplo, L-treonina (solubi- lidade de cerca de 19 % a 85°C) encontrou-se a solubilidade e com isso, a eficiência do processo no superaquecimento do meio de alimentação. Com uma disposição especial dos bocais produz-se uma pressão prévia de 1 até 5 bar na linha de alimentação para os bocais, a qual possibilita um aqueci- mento acima de 100 até 160°C. O bocal de pressão binário especial aciona- do com ar comprimido possui uma peça intercalada para líquido com um corpo de rotação de três ranhuras. O corpo de rotação é dimensionado e ajustado de modo tal, que o corte transversal livre pelo qual o líquido tem que passar é o maior possível e apesar disso obtém-se com condições de funcionamento, uma alta queda de pressão de até 5 bar no trajeto do líquido.

Simultaneamente, apesar deste represamento as partículas de sólido conti- das no fluido podem passar pelo bocal com um tamanho de partículas de até 50 pm. A pulverização do líquido que passa pelo corpo de rotação é efetua- da pneumaticamente através da distensão do ar comprimido na fenda anelar em torno da peça intercalada para o líquido. A solubilidade da L-treonina a 120°C sobe para cerca de 32 %.

Surpreendentemente com isso, também com os aminoácidos e vitaminas sensíveis ao calor não foram verificadas reações de decomposição e assim, perdas do produto durante o decurso da granulação. O aumento da concentração da matéria sólida também pode ser realizado através da introdução de suspensões da matéria sólida correspon- dente em uma solução saturada da matéria sólida correspondente. Este po- de ser produzido através da superconcentração de uma solução contendo a matéria sólida mediante evaporação e outros.

Adição da matéria sólida a uma solução saturada da matéria sólida.

Ao empregar suspensões, um pequeno tamanho de partículas (em geral, 10-30 pm) do teor da matéria sólida não dissolvida oferece van- tagens na produção de granulados estáveis. Quando necessário, o tamanho das partículas do teor não dissolvido pode ser correspondentemente reduzi- do através de uma moagem seca prévia do teor em matérias sólidas acres- centadas uma moagem úmida na suspensão, preferentemente através de apenas uma passagem pelo órgão de moagem na linha de alimentação para o bocal de pulverização.

Com o processo descrito é possível elaborar suspensões com concentrações de matéria sólida até acima de 70 % em peso.

De preferência, aplicam-se suspensões com um teor de 25 até 60 % em peso, com relação à quantidade total da suspensão.

Surpreendentemente, com o processo descrito, também foi pos- sível produzir granulados com as propriedades exigidas a partir de soluções ou suspensões de matérias sólidas muito puras (até 99,5 %) sem adição de adesivos ou outras substâncias auxiliares.

Um outro objeto da invenção é um dispositivo para a execução do processo de acordo com a invenção, o qual apresenta as seguintes ca- racterísticas: a) uma câmara do granulador cilíndrica ou retangular com uma proporção de diâmetro-altura de 1:1 até 1:5 (no caso da execução retangu- lar, as medidas largura: comprimento: altura são de 1:1:1 até 1:8:5), que contém um fundo de insuflação, b) um órgão de pulverização disposto nesta câmara para a sus- pensão ou solução, c) órgão alimentador para o meio de fluidização ou secagem d) uma abertura de descarga disposta na parte superior da câ- mara para o produto a ser reciclado, e) um sistema separador de matéria sólida, que é ligado com a câmara através desta abertura de descarga e que contém um tubo de saída de ar eventualmente provido com uma unidade de filtro para a evacuação da corrente gasosa, f) uma recondução para o produto a ser reciclado, que partindo da abertura de descarga desemboca na parte inferior da câmara, g) eventualmente um separador, que está montado na parte infe- rior da câmara. O dispositivo consiste em uma câmara de granulação preferen- temente alta 1 com uma proporção de largura para comprimento para altura de 1:1:1 até 1:8:5, preferentemente 1:6:3. Na extremidade inferior ele é pro- vido de um fundo de insuflação adequado. A perda de pressão do fundo tem que ser dimensionada de modo tal, que o meio de insuflação seja distribuído uniformemente em todo o corte transversal do equipamento e não haja zo- nas mortas. Conforme uma outra parte retangular ou cilíndrica que também pode ser executada ampliada expandindo-se na largura ou diâmetro duplo, o sistema de gás de escape do granulador desemboca no sistema de separa- ção, por exemplo, através de um ou vários ciclones de separação ligados em série e de um filtro de ar evacuado no tubo de gás de circulação ou na cha- miné do gás de escape. Os separadores de matéria sólida estão providos de tubos de recondução de matéria sólida na câmara de granulação pouco aci- ma do fundo de insuflação. Para a terminação pneumática dos separadores de matéria sólida, utilizam-se equipamentos adequados tais como, por e- xemplo, eclusas de roda celular. A câmara de granulação é abastecida atra- vés de um ventilador e um aquecedor a gás adequado com gás de secagem quente (por exemplo, gás de combustão, ar, nitrogênio).

Um tubo de descarga separador, que pode possuir múltiplas formas, é preferentemente montado centrado na extremidade inferior da câ- mara de granulação em um rebaixo do fundo de insuflação. Pode estar pro- vido de peças agregadas para o reforço da capacidade de separação, ou estar ligado com uma câmara de separação. Através de um abastecimento de gás independente da corrente principal pode ajustar-se uma corrente as- cendente separadora definida no tubo de separação. No sentido contrário desta corrente, a matéria sólida pode ser descarregada através de uma ou- tra terminação pneumática.

Para produzir partículas aproximadamente esféricas, é vantajoso fragmentar a suspensão ou solução em gotinhas muito finas. Para a pulveri- zação da suspensão ou solução podem ser usados bocais pneumáticos e bocais de compressão. De preferência, utiliza-se um bocal de compressão binário combinado, sendo que a suspensão é transportada para o bocal a- través de uma bomba de alta pressão com baixa pulsação de multiestágios.

Também podem ser usados um bocal ternário ou um bocal polinário. O em- prego de pressão desses bocais deveria ser dimensionado de modo tal, que com as taxas de passagem com condições de funcionamento seja obtida uma alta queda de pressão. Para obter um spray muito fino, a pulverização por pressão com isso, ainda é sobreposta por uma pulverização binária adi- cional por meio de ar comprimido. O bocai esta colocado preferentemente embaixo sobre o fundo de insuflação centralmente no meio da câmara de granulação sobre a aber- tura de separação com a direção de atomização para cima. O jato do bocal e com isso, o ângulo de abertura podem ser ajustados com uma tampa de ventilação ajustável. A granulação de matérias sólidas no leito fluidizado circulante (CFB) é efetuada da maneira descrita a seguir. É essencial, que a velocida- de de insuflação do gás de secagem quente na câmara de granulação seja preferentemente nitidamente superior à velocidade de descarga das partícu- las a serem granuladas.

Com o bocal pulveriza-se uma suspensão ou solução contendo matéria sólida na câmara de granulação acionada com gás de secagem quente ou ainda sem matéria sólida ou já provida com um enchimento de partida de partículas finas. Ali o líquido evapora e restam matérias sólidas. A corrente de partículas que se forma na câmara de granulação é descarrega- da até 100 % desta câmara, em seguida, por exemplo, é separada com auxí- lio de ciclones e reciclada na câmara. Isto ocorre preferentemente com uma taxa de circulação muito elevada. Taxas de circulação preferíveis importam em 2 até 100 vezes, de modo particularmente preferido, em 5 até 50 vezes o acúmulo de massa no granulador por hora.

Para ter bastante germes de pulverização para a absorção das gotinhas de suspensão nessa massa circulante, é necessário manter um acúmulo de massa satisfatório no sistema, o que ocorre com uma elevada corrente de massa circulante. O dimensionamento da separação da matéria sólida da corrente de gás de escape deve ser ajustado a esta elevada pas- sagem.

Como quantidade a ser medida para a corrente de massa circu- latória, pode ser usada uma medição de perda de pressão, por exemplo, sobre o primeiro ciclone. Com maior carga de matéria sólida a queda de pressão sobre o ciclone aumenta com condições de funcionamento ademais iguais. Caso o ciclone esteja sobrecarregado e atravesse, a pressão diferen- cial alcança então, um valor máximo que não aumenta mais. O ponto opera- cional a ser aspirado encontra-se um pouco abaixo deste nível.

Na corrente ascendente da câmara de secagem a matéria sólida reciclada é transportada em frente ao bocal para cima. No jato do bocal en- contram-se partículas de matéria sólida e gotinhas de pulverização. O líquido seca na superfície das partículas e resta a matéria sólida contida. Por isso, as partículas crescem na camada de circulação. Para obter granulados os mais esféricos possíveis, as gotas de pulverização têm que ser essencial- mente menores do que os granulados conduzidos em circuito. A massa circulante tem que ser mantida constante, de modo que após a formação de um acúmulo de massa satisfatório no granulador, uma parte da massa encontrada no mesmo tem que ser descarregada continua- mente. Através da retirada da corrente de gás do separador integrado, ape- nas as partículas grossas são descarregadas e o produto fino remanesce no granulador para a outra formação de granulado. O separador é regulado de modo tal, que a massa que circula no sistema permanece constante. O tamanho dos grãos a ser obtido na descarga depende do ba- lanço do germe no granulador. Este é essencial mente determinado pelo e- quilíbrio da formação do germe através do atrito ou de gotas de pulverização não oportunas e da formação do granulado. Visadamente, o tamanho dos grãos por um lado, pode ser aumentado através da escolha dos parâmetros de secagem ou por outro lado, pela adição de adesivos.

Deste modo, outros parâmetros de secagem podem ser ajusta- dos através do aumento da quantidade do Feed. Por isso, a temperatura do ar evacuado diminui e são produzidas mais gotinhas de pulverização, que secam lentamente. Com isso, a probabilidade de acerto sobre os germes do granulado aumenta, além disso, a superfície do granulado fica úmida por mais tempo. No agente formam-se germes maiores. A adição de adesivos aumenta a resistência ao granulado, pelo que o atrito é reduzido. Com isso, formam-se menos germes. Novamente o tamanho dos grãos médios dos granulados aumenta. O processo de acordo com a invenção, pode ser complementa- do por uma secagem do produto integrada ao processo. O objeto da invenção é desenvolver um processo, para preparar partículas maciças, aproximadamente esféricas com distribuição do tamanho de partículas justa na faixa do tamanho de partículas de 100 pm até 2000 pm e com boas propriedades aparentes (baixo atrito, baixo teor de pó, bom poder de fluidez) a partir de uma suspensão ou solução de matéria sólida.

De preferência, o processo para a preparação de aditivos de ração animal é exercido de modo tal, que o tamanho de partículas médio do aditivo de ração animal é ajustado para valores entre > 0,1 e 2,0 mm. Prefe- rentemente o diâmetro de 95 % das partículas encontra-se na faixa entre > 0,1 e 1,2 mm. Além disso, é particularmente conveniente, quando o diâmetro das partículas é ajustado de modo tal, que em 95 % das partículas ele se encontre na faixa entre 0,3 e 0,8 mm. Em uma variante ainda mais preferida do processo de acordo com a invenção, é preferível, que em 95 % das partí- culas ele se encontre na faixa entre 0,5 e 1,2 mm.

Com o processo de acordo com a invenção, obtém-se em um estágio a partir de um caldo de fermentação, que é preferentemente engros- sado, um produto parcialmente ou totalmente libertado da biomassa ou que pode estar no estado original, com uma densidade aparente desejável. Com isso, a densidade aparente do aditivo de ração animal é preferentemente ajustado para > 600 kg/m3 até 700 kg/m3. Ainda em uma outra modificação conveniente do processo, a invenção pode ser executada de modo tal, que em um único estágio a densidade aparente do aditivo de ração animal é a- justada para > 650 kg/m3 até 800 kg/m3.

Além disso, conforme o processo de acordo com a invenção, podem ser obtidos aditivos de ração animal com acentuada resistência à abrasão do granulado. Assim, com a condução adequada do processo é possível sem mais, ajustar a resistência à abrasão do aditivo de ração ani- mal para valores de abrasão na faixa de < 1,0 % em peso. De modo particu- larmente preferível, o processo da invenção é executado de modo tal, que a resistência à abrasão do aditivo de ração animal é ajustado para uma abra- são entre 0 e 0,3 % em peso.

Usualmente, os aditivos secos acessíveis de acordo com a in- venção, contêm até 20 % de biomassa de fermentação.

Maiores teores de aminoácidos de até no máximo 90 % na mas- sa seca são alcançáveis, por exemplo, na preparação de L-treonina com Escherichia coli.

Na preparação de L-lisina, L-arginina ou L-triptofano com Cory- nebacterium glutamicum ou descendentes de Escherichia coli K12, o teor de aminoácidos encontra-se via de regra, um pouco mais baixo, especialmente no triptofano são típicos teores máximos de 70 % em peso, atualmente fer- mentativos.

De preferência, no aditivo obtenível de acordo com a invenção, principalmente apenas um componente, especialmente um aminoácido, a- presenta-se como substância ativa. Um tal aditivo pode ser dosado então, universalmente de modo correspondente ao seu teor de substância ativa, a qualquer alimento ou às pré-misturas. No caso das misturas de alimentos definidas, porém, também pode ser conveniente que existam vários compo- nentes, especialmente aminoácidos, no aditivo em uma determinada propor- ção um para com o outro, de modo que se obtenha o enriquecimento dese- jável com apenas um aditivo. A proporção dessas substâncias ativas pode ser obtida, por exemplo, através da mistura de vários caldos de fermentação ou aditivos bem como também através da dosagem das substâncias ativas puras L-aminoácidos ou vitaminas. Além de uma única substância ativa ou de várias substâncias ativas obtidas ou definidas visadamente no aditivo, deveríam estar presentes no aditivo o menos possível outras substâncias ativas indefinidas ou não adequadas para a suplementação.

Para aumentar o teor de aminoácido na massa seca ou para padronizar a massa seca para um determinado teor de aminoácido ou para reduzir o teor de proteína da massa seca, a biomassa eventualmente de ou- tras substâncias pode ser removida por técnicas de separação mecânicas e deixando as principais porções dos componentes residuais do caldo de fer- mentação preferentemente após a conclusão da fermentação.

Quando nenhuma biomassa for separada, a fermentação é con- duzida vantajosamente de modo tal, para que seja produzida a menor quan- tidade de biomassa possível, sendo que as substâncias nutritivas acrescen- tadas devem ser gastas o mais amplamente possível no final. Uma tal fer- mentação é descrita por exemplo, na DE-A 41 30 867, exemplo 3. Vantajo- samente, a fermentação é conduzida de modo tal, que acima de pelo menos 30 %, preferentemente acima de 70 % da duração da fermentação, a con- centração do açúcar aproveitável no caldo de fermentação importa no máxi- mo em 0,3 % em peso.

Os aditivos de ração granulados contêm L-aminoácidos ou vita- minas em uma quantidade de 40 até 100 % em peso, preferentemente 40 até 85 %.

Como microorganismos produtores de aminoácido utilizam-se para lisina preferentemente mutantes adequados da espécie Corynebacteri- um ou Brevibacterium.

Como fonte de carbono utiliza-se preferentemente hidrolisados de amido de milho (Cassava), High Fructose Corn Sirup (HFCS), hidrolisa- dos de amido (glicose) ou sacarose. Uma pequena porção também pode derivar-se de cana-de-açúcar ou melaço de cana-de-açúcar. Esta porção não deveria ultrapassar 5 % em peso, da fonte de carbono total (= 10 % em peso, de melaço na fonte de carbono total).

Para treonina, triptofano ou ácido pantotênico utilizam-se prefe- rentemente mutantes adequados da espécie Escherichia coli ou Corynebac- terium ou corinebactérias.

Como fonte de nitrogênio servem além do amoníaco ou do sulfa- to de amônio, substâncias contendo hidrolisados de proteínas, tal como glú- ten de milho, farinha de soja ou da biomassa de um preparado anterior ou, por exemplo, água de fonte de milho ou peptona de peixe. A temperatura de fermentação encontra-se convenientemente entre 30 e 40°C, o valor do pH do meio de fermentação entre 6,0 e 8,0. A duração da fermentação importa em geral, em 100 horas e mais.

Após a conclusão da fermentação os microorganismos são ge- ralmente exterminados termicamente ou também através de outros proces- sos, por exemplo, mediante adição de um ácido mineral, tal como ácido sul- fúrico.

Em seguida, a biomassa é eventualmente total ou parcialmente separada por processos conhecidos, tais como separação, decantação, a- través de uma combinação de separação e decantação, ultrafiltração ou mi- crofiltração. O caldo de fermentação é engrossado depois, através de pro- cessos conhecidos, por exemplo, em um evaporador de camada fina ou de película de queda, para formar um pré-concentrado com um teor de matéria sólida de 30 até 60 % em peso. Esse pré-concentrado pode ser depois i- gualmente submetido, tal como o caldo de fermentação, diretamente ao pro- cesso de acordo com a invenção.

Desde que uma padronização da ração animal de acordo com a invenção, com relação ao teor do L-aminoácido seja desejável, esta pode ser efetuada, por exemplo, através da seleção correspondente da quantida- de de biomassa restante e/ou mistura adequada de pré-concentrados e/ou caldos de fermentação. Correspondentemente também, caldos sem ou com pouca biomassa podem ser misturados com caldos originais para a padroni- zação. Uma outra possibilidade é a adição de pequenas quantidades de substâncias aditivas legalmente inofensivas para a ração, tais como farelo de trigo, farinha do veio do milho ou perlita ou também a adição de L- aminoácidos puros ou vitaminas.

Os aditivos de ração animal obteníveis de acordo com o proces- so da invenção são empregados para a suplementação ou preparação de uma ração animal ou pré-mistura para a ração animal.

Eles contêm biomassa eventualmente em uma quantidade de > 0 até 20 % em peso (massa seca).

Claims (16)

1. Processo para granulação de aditivos de ração contendo ami- noácidos e/ou vitaminas e eventualmente constituintes do caldo de fermen- tação, caracterizado pelo fato de se efetuar a granulação em um leito fluidi- zado circulante, sendo que a velocidade de insuflação da corrente de gás de secagem é ajustada de modo tal que 30 até 100% em peso das partículas de sólido, com relação ao leito fluidizado na câmara do granulador, abando- nam essa câmara continuamente para cima, depois são separadas da cor- rente gasosa e reconduzidas à câmara do granulador.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de se: (a) pulverizar uma suspensão aquosa ou uma solução aquosa do aminoácido ou de uma vitamina em uma câmara de granulação contendo o leito fluidizado, (b) descarregar da câmara de granulação de 30 a 100% em pe- so das partículas encontradas na câmara, com o gás de secagem, (c) em seguida, separar as partículas descarregadas da corrente gasosa, (d) aduzir outra vez as partículas separadas pelo menos parci- almente ao leito fluidizado (b - d: circulação) enquanto se (e) removem as partículas granuladas com um tamanho dentro da faixa do tamanho de partículas desejável continuamente em uma quanti- dade da câmara, que a quantidade da matéria sólida que se encontra na câmara permanece constante.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de se introduzir o gás de secagem na câmara através de um fundo de insuflação e se deixar passar em sentido contrário à força de gravitação.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de se descarregar 50 até 100 % em peso, das partículas de matéria só- lida que se encontram na câmara de granulação, continuamente com o gás de secagem para cima.

5. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a velocidade de insuflação importa em 1 até 10 vezes, de prefe- rência em 1 até 3 vezes a velocidade, que é necessária, para transportar partículas do tamanho de partículas desejável com a corrente de gás de se- cagem da câmara.

6. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a taxa de circulação por hora corresponde a 2 até 100 vezes o acúmulo da massa na câmara de granulação.

7. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o gás de secagem é introduzido com uma temperatura na faixa de 100 até 450°C.

8. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de se pulverizarem os caldos obtidos através da fermentação de micro- organismos, que contêm aminoácidos ou vitaminas, na câmara, sendo que o caldo contém a biomassa em > 0 até 100 % da quantidade total formada durante a fermentação.

9. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de se pulverizarem as soluções aquosas ou suspensões aquosas dos aminoácidos ou vitaminas na câmara.

10. Processo de acordo com as reivindicações 8 e 9, caracteri- zado pelo fato de que no caso dos aminoácidos e das vitaminas se trata de compostos, selecionados do grupo L-lisina, L-treonina, L-triptofano, L- arginina ou pantotenato de cálcio ou ácido pantotênico.

11. Processo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que no caso do aminoácido se trata de metionina.

12. Processo de acordo com as reivindicações 9 até 11, caracte- rizado pelo fato de que se pulverizam soluções saturadas superaquecidas, especialmente de L-treonina, na câmara.

13. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que na linha de alimentação para as soluções superaquecidas em direção aos bocais se forma uma pressão de admissão de 1 até 5 bar.

14. Processo de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de se superaquecer as soluções acima de 100°C até 160°C.

15. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se introduz a energia mecânica no leito fluidizado.

16. Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a energia mecânica é introduzida no leito fluidizado atravésde estruturas planas móveis.