BRPI0707953A2

BRPI0707953A2 - controle de mofo e prevenção de odor na produção de rações peletizadas

Info

Publication number: BRPI0707953A2
Application number: BRPI0707953-2A
Authority: BR
Inventors: Duane Marvin Kleve; James Bernard Ryan
Original assignee: Anitox Corp
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2011-05-17
Also published as: BRPI0707953B1; CA2664535C; US20090263549A1; WO2009041981A1; US8512788B2; CA2664535A1

Abstract

CONTROLE DE MOFO E PREVENçãO DE ODOR NA PRODUçãO DE RAçõES PELETIZADAS. A presente invenção refere-se a uma ração e um método para inibir o crescimento de patógenos em rações animais peletizadas, que aumenta a eficiência de processo de peletização, sem introduzir odores ruins na ração, devido ao ácido butírico. Os ingredientes ativos incluem uma mistura de butirato, propionato e surfactantes.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONTROLEDE MOFO E PREVENÇÃO DE ODOR NA PRODUÇÃO DE RAÇÕES PE-LETIZ AD AS".

Antecedentes da Invenção

A presente invenção refere-se a um conservante e lubrificantequímico para transformar rações em rações peletizadas, que aumenta a efi-ciência da moagem, inibe o crescimento de fungos, bactérias e micotoxinasem produtos acabados, mesmo se eles tiverem um teor relativamente alto deágua, e que não libera quantidades inaceitáveis de ácido butírico no ar a par-tir do produto acabado.

Discussão dos Antecedentes

É prática comum usar fungicidas em rações animais que contêmácido propiônico ou seus sais de sódio, cálcio ou amônio em alguma forma.Bland et ai, patente US n2 5.547.987, descrevem uma composição para ini-bir o crescimento de patógenos em rações animais, usando uma mistura deácido butírico e ácido propiônico, cada um deles parcial ou completamenteconvertido em uma das suas formas de sal. O ácido n-butírico tem um odordesagradável e, portanto, é difícil de formular em produtos comercialmenteaceitáveis. Muitos sais do ácido n-butírico são menos malcheirosos do que oácido livre, mas ainda são inaceitáveis para os usuários e para os animaisque comem a ração tratada. Antes de Bland et ai, nem o ácido butírico nemseus sais eram considerados como tendo utilidade prática como conservan-tes de rações.

Huitson et ai, patente US n- 3.595.665, descrevem um métodopara prevenir o crescimento de mofo em culturas agrícolas e rações animaisdurante o armazenamento, baseado em misturas binárias e ternárias de áci-dos carboxílicos inferiores.

Herting et ai, Cereal Chem. 51:382-388 (1974), relataram que oácido isobutírico é o agente antifúngico mais eficaz dentre os ácidos de CrC4 comuns, e que as misturas tais como propiônico:n-butírico:água(25:25:50) e propiônico:isobutírico:água (25:25:50) são mais eficazes do queos ácidos individuais em água. Verificou-se que a atividade dependia daquantidade de água na mistura; surpreendentemente, a atividade aumentavaà medida que a proporção de água era aumentada. Entretanto, a presençaou ausência de mofo era determinada visualmente, o que é um método im-preciso demais para tirar conclusões válidas.

Skov et ai, patente US ne 4.183.953, adicionaram ácido butíricoa uma solução aquosa de isobutirato de amônio para abaixar a temperaturade cristalização, permitindo o uso de soluções de isobutirato de amônio emáreas não-aquecidas em tempo frio. As atividades antifúngicas relativas deisobutirato de amônio isoladamente versus ácido butírico/isobutirato de a-mônio não foram relatadas.

Sumário da Invenção

Um objetivo da invenção é fornecer um método para inibir ocrescimento de mofo em rações animais, compreendendo: (a) aplicar a umaração uma quantidade inibidora de crescimento eficaz de uma mistura quecontém propionato de amônio e butirato de amônio, onde a razão de espé-cies C4/C3 na mistura é entre 80:20 e 70:30; 1,5 a 3,0% em peso de um sur-factante, opcionalmente 0,1 a 1,0% em peso de terpenos; e (b) cozer paraobter uma ração peletizada.

Outro objetivo é fornecer uma ração peletizada por um processoque compreende: (a) aplicar a uma ração uma quantidade inibidora de cres-cimento eficaz de uma mistura que contém propionato de amônio e butiratode amônio, onde a razão de espécies C4/C3 na mistura é entre 80:20 e70:30; 1,5 a 3,0% em peso de um surfactante, opcionalmente 0,1 a 1,0% empeso de terpenos; e (b) cozer para obter uma ração peletizada.

Descrição das Modalidades Preferidas

A composição conservante desta invenção contém uma misturade ácido n-butírico e ácido propiônico, cada um deles sendo parcial ou com-pletamente convertido no sal de amônio, que são obtidos convenientementepela adição de amônia anidra a uma solução aquosa dos ácidos, para for-mar uma mistura tamponada em pH 7,0 ± 0,1 , preferivelmente pH 7,0 ± 0,2.O pH neutro é favorecido para reduzir as propriedades corrosivas e odoresdos ácidos carboxílicos.O processo da invenção é um aperfeiçoamento sobre os proces-sos conhecidos que usam uma mistura igual de propionato e butirato e cercade 0,5% de surfactante pelo fato de que ele mantém a penetração de umi-dade da ração peletizada, mas evita o cheiro desagradável devido ao ácidon-butírico. Nos processos conhecidos, 0 produto liberava ácido n-butíricosuficiente, de tal modo que o cheiro da ração interferia com o uso comercialdo processo.

A presente invenção reduz muito o problema do cheiro desagra-dável no produto acabado, e ao mesmo tempo, mantendo as vantagens deboa gelatinização, qualidade do pélete e baixo consumo de energia duranteo processo de peletização. O processo da invenção envolve aplicar umacomposição que compreende uma mistura de n-butirato/propionato em umarazão de cerca de 3:1, onde 75-100 mol% da mistura de ácidos estão naforma de um sal; 10-50% em peso de água; cerca de 2-3% em peso de sur-factante; e entre 0,1 e 1,0% em peso de terpenos. De preferência, 80-90mol% da mistura de ácidos estão na forma de sal, produzindo uma soluçãotamponada. As razões típicas das espécies C4ZC3 na mistura são 80:20 a70:30, de preferência 75:25. A quantidade total de cada ácido carboxílico namistura, calculada na base de ácido livre, é entre 35 e 15% em peso, de pre-ferência 25-33% em peso.

O ácido propiônico é produzido industrialmente a partir de produ-tos de petróleo, tais como pela oxidação em fase líquida de butano ou pelacarboxilação de etileno. O ácido n-butírico é produzido pela oxidação emfase líquida de butano.

Os dois sais carboxilatos podem ser preparados separadamentee combinados, opcionalmente com mais ácido butírico e/ou ácido propiônico,caso uma mistura tamponada seja desejada.

Os sais de amônio podem ser preparados tratando o ácido livrecom água e hidróxido de amônio ou amônia anidra. Ele é produzido pela re-ação de nitrogênio do ar com o hidrogênio obtido a partir de gás natural, u-sando um catalisador e pressão, para produzir amônia anidra.

No uso industrial real de fungicidas de rações, o produto é gene-ricamente adicionado à ração animal em algum ponto onde ele pode ser mis-turado convenientemente dentro da ração. O meio preferido de adição é comum misturador de rações multipropósito, onde todos ingredientes na raçãosão misturados entre si na mesma hora. Outro ponto de adição possível éem um transportador helicoidal por meio de um bico de spray, enquanto aração está sendo transportada ao longo da linha pelo transportador.

O presente fungicida pode ser adicionado como um spray líqui-do, contendo a mistura n-butirato/propionato em água, ou como um pó gra-nular composto de 20-60% em peso seco da mistura de ingredientes ativosdispersada sobre substâncias inorgânicas, tais como vermiculita, verxita,óxidos de silício, e argilas absorventes. Os materiais orgânicos, tais comosabugos de milho, também são carreadores apropriados.

A presente invenção pode ser usada para controlar o crescimen-to dos tipos predominantes de microorganismos encontrados em rações,incluindo Aspergillus, Fusarium, Penicillium, Rhizopus, Mucore leveduras.

As rações representativas incluem rações para frangos de corte na fase depré-crescimento, rações para frangos de corte em fase de engorda, raçõesde abate para frangos de corte, rações para galinhas poedeiras, rações parareprodutores, rações para suínos de todos os tipos, rações para gado detodos os tipos, rações para eqüinos, rações para animais de criação, taiscomo rações para camarões, peixe-gato, e enguia. Estas rações são todasespecialmente formuladas para dar os melhores resultados na espécie doanimal ou peixe que está sendo alimentado. Elas contêm quantidades varia-das de grãos de cereais, farinhas de proteínas vegetais, farinhas de proteí-nas animais, vitaminas, minerais e aditivos especiais tais como fungicidas,antibióticos, fármacos, etc. Algumas vezes os fungicidas são adicionadosaos grãos de cereais para proteger os grãos durante o armazenamento an-tes do uso.

Grãos de Cereais - Os exemplos incluem, porém sem limitações, os seguin-tes: milho, sorgo ("milo"), trigo, aveia, centeio e cevada. A taxa de aplicaçãopreferida para grãos de cereais é 0,05% em peso a 1,0% em peso para so-luções líquidas e 0,1% em peso a 2,0% em peso para o tratamento com pó.Subprodutos de animais abatidos - Os exemplos incluem, porém sem limita-ções, os seguintes: farinha de carne e ossos, farinha de penas, farinha devísceras de aves, farinha de peixe, e farinha de sangue. A taxa de aplicaçãopreferida para produtos de animais abatidos é de 0,1% em peso a 1,0% empeso para soluções líquidas, e 0,1% a 2,0% em peso para o tratamento empó.

Farinhas de proteínas vegetais - Os exemplos incluem, porém sem limita-ções, os seguintes: farinha de soja, farinha de colza, farinha de algodão efarinha de girassol. A taxa de aplicação preferida para farinhas de proteínasvegetais é de 0,05% em peso a 1,0% em peso para soluções líquidas, e0,1% a 2,0% em peso para o tratamento em pó.

Silagem - Os exemplos incluem, porém sem limitações, os seguintes: sila-gem de milho, silagem de trigo, silagem de sorgo, silagem de feno e silagemde outras gramíneas. As taxas de aplicação preferidas variam entre 0,05%em peso e 1,0% em peso para soluções líquidas, e entre 0,1% e 1,0% empeso para o tratamento em pó.

Rações acabadas - Os exemplos incluem, porém sem limitações, os seguin-tes: rações para frangos de corte na fase de pré-crescimento, rações parafrangos de corte em fase de engorda, rações de abate para frangos de corte,rações para galinhas poedeiras, rações para reprodutores de aves. As taxasde aplicação preferidas para rações acabadas são 0,05% em peso a 1,0%em peso para soluções líquidas, e entre 0,1% e 1,0% em peso para o trata-mento em pó.

Graus similares de ração para suínos, ração para gado bovinode abate, ração para gado leiteiro, ração para eqüinos, ração para aqüicultu-ra e ração para animais de estimação são tratadas genericamente com0,05% em peso a 1,0% em peso de soluções líquidas, e 0,1% a 1,0% empeso para o fungicida em pó.

Surfactantes - Os surfactantes preferidos incluem, porém sem limitações, ostipos aniônicos, catiônicos e não-iônicos, sendo estes últimos preferidos; osexemplos incluem Polissorbato-80, Polissorbato-60, Polissorbato-20 e TritonX-100.A composição da invenção é aplicada às rações em quantidadesentre 1 e 10% em peso, de preferência entre 1 e 2% em peso. A ração éprocessada em uma taxa de 12-20 t/h, de preferência 16-18 t/h, em umatemperatura entre 74 °C (165 0F) e 93 °C (200 °F). A temperatura de proces-samento preferida é entre 81 °C (178 °F) e 91 °C (195 °F).

Exemplo 1

73,15% de Propionato de Amônio

24,32% de Butirato de Amônio

2,24% de Surfactante Polissorbato 80

0,29% de Terpenos Naturais (origem cítrica)

O propionato de amônio começa como uma solução de ácidopropiônico com uma concentração de aproximadamente 100% em peso, queé tamponada até um pH de 6,9 a 7,1, usando amônia anidra e água, resul-tando em uma concentração final de aproximadamente 60% em peso. Estareação é completada em uma temperatura de 66 0C (150 °F) ou menos, sobpressão ambiente. O butirato de maônio começa como uma solução de áci-do butírico concentrado em aproximadamente 100% em peso, que é tampo-nado a um pH de 6,9 a 7,1 usando amônia anidra e água resultando em umaconcentração final de aproximadamente 60% em peso. Essa reação é com-pletada em uma temperatura de 66% (150°F) ou menos sobre pressão am-biente. Os quatro componentes são misturados entre si sob temperatura epressão ambiente para produzir a solução antifúngica.

Exemplo 2

Medição de Vapores de Ácido Butírico Liberados a Partir da Ração Tratada

1) A ração é tratada com a composição do Exemplo 1 em umarazão de 90:10.

2) Depois do tratamento, três réplicas do produto são transferi-das para dentro de frascos de vidro vedáveis com tampas de rosca.

3) A tampa sólida do frasco é modificada para ter dois orifícios:um orifício serve como uma entrada de ar e o segundo orifício serve comoum orifício de exaustão.

4) No lado da exaustão, é afixado um tubo de Teflon que conec-ta para um sifão de água. O objetivo é puxar o ar através da ração ou atra-vés do topo do frasco e depois reter os vapores dos ácidos orgânicos no si-fão de água. Poder-se-ia usar um vácuo para puxar o ar através da ração ouuma linha de ar para forçar o ar a atravessar. Com qualquer um das duasmaneiras, os resultados são iguais. O fluxo de ar e a temperatura devem serregulados (usualmente, 1 litro/minuto a 10 0C (50 0F) a 49 0C (120 0F).

5) Depois de uma hora, o sifão de água é removido e a quanti-dade de ácido propiônico/acido butírico na água é medida. Baseado no vo-lume de água no sifão, a quantidade de ar puxado através do sifão, e a con-centração dos ácidos na água, as partes por milhão (ppm) de cada ácidoliberado no ar podem ser calculadas.

Conclusão: o nível de ácido n-butírico liberado para dentro do ara partir da ração tratada de acordo com a invenção é abaixo de 200 ppm, depreferência abaixo de 100 ppm, e especialmente, abaixo de 10 ppm.

Inúmeras modificações da presente invenção são possíveis à luzdestes ensinamentos. Deve-se entender, portanto, que dentro do âmbito dasreivindicações apensadas, a invenção pode ser praticada de forma diferentedaquela aqui especificamente descrita.

Claims

1. Método para inibir o crescimento de mofo, compreendendo:(a) aplicar a uma ração uma quantidade inibidora de crescimen-to eficaz de uma mistura aquosa que contém propionato de amônio e butira-to de amônio, onde a razão de espécies C4/C3 na mistura é entre 80:20 é 70:30; 1,5 a 3,0% em peso de um surfactante, opcionalmente 0,1 a 1,0% empeso de terpenos; e(b) cozer para obter uma ração peletizada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a ração éselecionada no grupo que consiste em grãos de cereais, farinhas de proteí-nas vegetais, subprodutos de animais abatidos, silagem, e rações acabadas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a razão dasespécies C4/C3 é cerca de 3:1.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a misturacompreende ainda cerca de 0,5% de terpenos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que o pH damistura é 6,9 a 7,1.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a ração tra-tada libera menos do que 100 ppm de ácido butírico no ar.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a ração tra-tada libera menos do que 10 ppm de ácido butírico no ar.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a misturaaquosa contém Polissorbato-80 em uma concentração de pelo menos 2,0%em peso.

9. Ração peletizada obtida por um processo que compreende:(a) aplicar a uma ração uma quantidade inibidora de crescimen-to eficaz de uma mistura aquosa que contém propionato de amônio e butira-to de amônio, onde a razão de espécies C4/C3 na mistura é entre 80:20 e- 70:30; 1,5 a 3,0% em peso de um surfactante, opcionalmente 0,1 a 1,0% empeso de terpenos; e(b) cozer para obter uma ração peletizada.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a ração éselecionada no grupo que consiste em grãos de cereais, farinhas de proteí-nas vegetais, subprodutos de animais abatidos, silagem, e rações acabadas.

11. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde arazão das espécies C4/C3 é cerca de 3:1.

12. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde amistura compreende ainda cerca de 0,5% de terpenos.

13. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde opH da mistura é 6,9 a 7,1.

14. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde aração tratada libera menos do que 100 ppm de ácido butírico no ar.

15. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde aração tratada libera menos do que 10 ppm de ácido butírico no ar.

16. Ração peletizada, de acordo com a reivindicação 9, onde amistura aquosa contém Polissorbato-80 em uma concentração de pelo me-nos 2,0% em peso.