ES2200450T5 - Comprimidos con contenido en metionina capaces de fluir y procedimiento para su preparacion. - Google Patents

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Abstract

Comprimidos capaces de fluir con contenido en metionina, con un peso a granel entre 300 y 850 kg/m3 y una granulometría entre 63 micram y 5000 micram, caracterizados porque a los comprimidos se adhiere de 0, 1 a 10% en peso, referido a la metionina, de metionina disuelta y/o sales de calcio, y porque tienen un contenido en metionina de 60 a 98% en peso, referido al peso total, y porque los comprimidos son productos extrusionados.

Description

Comprimidos con contenido en metionina capaces de fluir y procedimiento para su preparación.
La invención se refiere a comprimidos con contenido en metionina capaces de fluir, y a un procedimiento para la preparación de estos productos.
La preparación de metionina o una sal de metionina, ésta en especial como etapa intermedia antes de aislar la metionina en un correspondiente procedimiento, partiendo de los materiales de partida aldehido metilmercaptopropiónico y ácido cianhídrico es conocida desde hace tiempo y se describe en una pluralidad de citas bibliográficas.
A través de la etapa intermedia de la 5-(\beta-mercapto-etil)-hidantoína y su subsiguiente hidrólisis básica con diferentes compuestos alcalinos, alcalinotérreos o de amonio, se produce en este caso la correspondiente sal de metionina. A partir de ésta se libera la metionina con ayuda de ácidos y se aísla ésta mediante un procedimiento apropiado. Los procedimientos de elaboración para la transformación de la metionina en un estado apropiado para su ulterior utilización se manifiestan, en general, más costosos.
La metionina producida según los procedimientos conocidos (documentos US-PS 2.557.913, DE-PS 1906405, JP 42/44 056) se distingue por una estructura cristalina más o menos fuertemente acentuada. Se presenta como un producto desde blanco hasta blanco cremoso; los pesos a granel se encuentran, en general, entre 600 y 700 kg/m^{3}, el intervalo granulométrico está muy ampliamente disperso entre < 32 \mum y aproximadamente 1200 \mum, la capacidad de fluir puede estar fuertemente perjudicada, en especial por la presencia de la estructura de plaquetas de la metionina.
A partir del documento JP-A-59-199670 se conoce un procedimiento para la preparación de una metionina granulada, en el que se mezclan en forma de polvo metionina y otros materiales granulares orgánicos o inorgánicos, y se granulan con adición de disolventes.
Es cometido de la invención poner a disposición un procedimiento que conduzca a productos finales moldeados, pobres en polvo y capaces de fluir.
Objeto de la invención son productos extrusionados de metionina capaces de fluir, con un peso a granel entre 300 y 850 kg/m^{3}, en especial de 600 hasta 800 kg/m^{3}, y una granulometría entre 63 \mum y 5000 \mum, en especial desde 500 \mum hasta 1500 \mum. Contienen metionina en una cantidad de 60 a 98% en peso, preferentemente de 85 a 95% en peso. A los productos extrusionados se adhiere de 0,1 a 10% en peso, referido a la metionina, de metionina disuelta y sales potásicas, y contienen productos secundarios orgánicos del proceso de preparación de metionina. Los comprimidos pueden prepararse según el procedimiento conocido del estado actual de la técnica.
En una forma preferida, los productos extrusionados contienen también sustancias extrañas que actúan como ligantes.
Éstas son de naturaleza orgánica o inorgánica y son apropiadas como aditivos en caso de emplear los productos de acuerdo con la invención como piensos.
En una forma de realización especialmente apropiada estos compuestos proceden del proceso de preparación de la metionina y están contenidos eventualmente como productos secundarios junto al producto principal, sin que debieran separarse previamente para la purificación del producto principal.
La D,L-metionina o una sal de la D,L-metionina se prepara partiendo de los componentes 3-metilmercaptopropionaldehído, ácido cianhídrico, amoníaco y dióxido de carbono o bien 5-(2-metilmercaptoetil)-hidantoína.
Las etapas de la síntesis se pueden ilustrar por medio de las siguientes ecuaciones de reacción:
Formación de la 5-(2-metilmercapto)-hidantoína:
1
Formación de sal de la D,L-metionina:
2 
\vskip1.000000\baselineskip
Liberación de la D,L-metionina:
3
M representa metal alcalino, metal alcalinotérreo, amonio, en especial potasio.
Procedimientos de este tipo se describen, por ejemplo, en el documento DE-PS 1906405.
Es ventajoso para la conformación lavar con agua la metionina separada del proceso de preparación o con una de las aguas madres extraídas del proceso de preparación.
Al sólido se le adhieren, conforme a la invención, todavía cantidades en el intervalo de 0,1 a 10% en peso, referido a la metionina, de metionina disuelta y sales potásicas, en especial carbonato potásico y/o hidrógeno-carbonato
potásico.
Un intervalo de humedad residual de 8 a 40% en peso, en especial 12 a 25% en peso, referido a la masa total, se ha manifestado ventajoso para el moldeo.
En una forma preferida, los productos extrusionados contienen también como ligante carbonato potásico y/o hidrógeno-carbonato potásico en una cantidad de > 0 hasta 20% en peso, referido a la metionina.
Para la mejora del procedimiento de moldeo se emplean también adicionalmente ligantes orgánicos, por separado o conjuntamente.
A ellos pertenecen la metionina disuelta y otras sustancias tales como la metilcelulosa, etilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboxietilcelulosa, carboxipropilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, dibutilaminoacetato de acetato de celulosa y otros derivados de celulosa, almidón, hidroxipropilalmidón, azúcar, dextrina, gelatina, otras sustancias naturales de elevado peso molecular, poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, dibutilaminoacetato de polivinilacetal, empleándose una única sustancia o varias de éstas conjuntamente y pudiendo con ello mejorar el moldeo. Los ligantes se emplean preferentemente en forma de soluciones acuosas.
Para la mejora de la manipulabilidad de los comprimidos que han de prepararse, es recomendable moldear la metionina en presencia de cargas a base de silicatos.
A estas pertenecen los ácidos silícicos hidrófilos e hidrófobos de naturaleza pirógena o preparados por precipitación, de 5 a 300 m^{2}/g, preferentemente ácidos silícicos secados por pulverización. También son utilizables las zeolitas finamente divididas, p. ej. del tipo A, o bentonitas.
La cantidad de éstas así como de otras cargas varía entre 0,1 y 10% en peso, preferentemente entre 0,1 y 5% en peso, referido a la metionina. A estas cargas pertenecen por naturaleza, junto a los compuestos silicáticos, sustancias que, preferentemente, están admitidas en el sector de los piensos, en especial ácidos grasos y sales de los mismos, preferentemente las sales alcalinas o alcalinotérreas.
A los ácidos grasos pertenecen en especial el ácido esteárico y el ácido palmítico, o bien mezclas de ácidos grasos que contienen 16 a 18 átomos de carbono, o las sales de los mismos antes citadas.
Los ligantes, las cargas y también los compuestos que actúan como pienso se añaden a la suspensión de metionina, bien sólidos o eventualmente en forma de una solución acuosa, o a la metionina separada antes de la extrusión.
A los compuestos que actúan como pienso pertenecen otros aminoácidos tales como lisina, treonina o alanina, o sus sales, aminoácidos N-acilados, sales de calcio de la N-hidroxi-metilmetionina, ácido 2-hidroxi-4-metilmercaptobutanoico y otros hidroxianálogos de aminoácidos, harina de pescado, caseína, otras proteínas, vitamina A, acetato de vitamina A, palmitato de vitamina A, vitamina D_{3}, vitamina E, ácido nicotínico, amida del ácido nicotínico, pantotenato calcico, \beta-carotina.
Estos compuestos se emplean, en la suma, en una cantidad de 0 a 40% en peso, en especial de 1 a 20% en peso, referido a la metionina.
Los productos extrusionados preparados de acuerdo con la invención son apropiados luego como pienso complejo para la alimentación animal.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para la preparación de productos extrusionados con contenido en metionina, capaces de fluir, caracterizado porque a continuación de la preparación de la metionina a partir de los componentes 3-metilmercaptopropionaldehído, cianuro de hidrógeno, amoniaco y dióxido de carbono ó 5-(2-metilmercaptoetil)-hidantoína, a partir de la suspensión acuosa de metionina con contenido en carbonato/hidrógeno-carbonato de potasio y productos secundarios orgánicos se separa el agua en un 8 a 4 0% en peso, referido a la cantidad total, el sólido, así obtenido, se extrusiona y, a continuación, se seca.
En especial se ha manifestado ventajosa una humedad residual de 12 a 25% en peso para la configuración.
Esto es válido ante todo si la metionina se elabora a continuación del proceso de preparación y la suspensión presenta contenidos en carbonato/hidrógeno-carbonato potásico y productos orgánicos secundarios.
Se ha manifestado especialmente apropiado para la configuración el empleo de una extrusora de dos tornillos. El sólido se comprime entonces, en general, a presiones de extrusión de hasta 60 bares, a temperaturas de 20 a 120ºC, a través de una matriz de extrusión. De este modo se preparan productos extrusionados con diámetros entre 500 \mum y 5000 \mum, preferentemente de 800 a 1000 \mum. La longitud del producto extrusionado puede ajustarse por corte mecánico, o bien se descompone el producto extrusionado por la apropiada elección de los parámetros del procedimiento a la salida de la matriz. Se pueden citar como otros aparatos o procedimientos apropiados para la preparación de comprimidos las extrusoras de un tornillo, las prensas de matriz de anillo o los mecanismos de molienda con muelas.
Si la configuración se efectúa a elevada temperatura del producto, ello da por resultado una evaporación adicional de agua, que descarga significativamente la etapa final de secado.
En algunos casos es ventajoso tratar los comprimidos obtenidos, antes del secado definitivo, en un llamado "esferonizador" para lograr un redondeo de las partículas.
La etapa final, eventualmente practicada al vacío, del secado de la humedad residual todavía existente en los comprimidos, debe emprenderse, al menos al principio, mecánicamente con mucho cuidado, para evitar un daño o la destrucción de los comprimidos.
Se ha acreditado una combinación de cinta de secado para el secado de los comprimidos, en especial de los productos extrusionados, y el secado final en un secador de platos. Las temperaturas del producto se encuentran en este caso en el intervalo entre 50 y 140ºC, preferentemente entre 90 y 110ºC.
En especial según este procedimiento de secado los comprimidos presentan la elevada resistencia mecánica deseada. Ésta permite la manipulación sencilla del producto. La densidad a granel se encuentra entonces, en general, entre 600 y 800 kg/m^{3}.
El contenido en polvo se encuentra, en general, en < 1%, medido según el método del Dr. Groschopp.
Ejemplos Ejemplo 1
Se emplea metionina con una humedad residual de 25% en peso, un contenido en K_{2}CO_{3} de 1,7% y un contenido en KHCO_{3} de 2,8%. Ésta se aporta, a razón de 10 kg/h, a una extrusora de dos tornillos. A través de una segunda dosificación se añaden 120 g/h de tilosa a la entrada. La extrusora se calienta hasta 110ºC, la mezcla de metioninatilosa se extrusiona a una presión de 15 bares a través de una tobera con 150 perforaciones de 0,8 mm. La granulación se efectúa mediante una cuchilla rotatoria colocada directamente sobre la tobera. El granulado posee una humedad de salida de 23% en peso, se seca previamente sobre una cinta de secado y se seca finalmente en un secador de platos. La granulometría asciende a 400 hasta 1000/\mum. El contenido en metionina del producto final es 88% en peso. El contenido en polvo es < 0,5% y las partículas presentan una buena resistencia.
Ejemplo 2
El Ejemplo 1 se repite, con la diferencia de que se extrusiona a una presión de 13 bares con una cabeza de tobera con 80 perforaciones de 1,2 mm. La carga asciende a 12 kg/h. El granulado posee una humedad de salida de 23%. La granulometría se encuentra en 600 a 1500 \mum.
Ejemplo 3
Se seca metionina con una humedad residual de 32% en peso, un contenido en K_{2}CO_{3} de 2,0% y un contenido en KHCO_{3} de 3,2% en peso, en un secador de contacto, hasta una humedad residual de 16% en peso. Este producto se extrusiona a continuación sin otros aditivos en una extrusora de dos tornillos a una temperatura de 30ºC y una carga de 15 kg/h a través de una tobera con perforaciones de 0,8 mm. Después de una granulación con cuchilla se efectúa a continuación un redondeo de las partículas en un esferonizador. El secado final se realiza en un secador de platos. Este modo de proceder conduce a partículas esféricas con una granulometría de 300 hasta 1000 \mum. El contenido en polvo es < 0,5%.
Ejemplo 4
El Ejemplo 3 se repite, con la diferencia de que en vez de una extrusora se emplea una prensa de matriz de anillo para la configuración. La granulometría se encuentra en 400 a 1200 \mum. El contenido en polvo es < 0,5%.

Claims (18)

1. Comprimidos con contenido en metionina, capaces de fluir, con un peso a granel entre 300 y 850 kg/m^{3} y una granulometría entre 63 \mum y 5000 \mum, en donde la metionina se prepara a partir de 3-metilmercaptopropionaldehído, cianuro de hidrógeno, amoniaco y dióxido de carbono ó 5-(2-metilmercaptoetil)-hidantoína, caracterizados porque
a)
a los comprimidos se adhiere de 0,1 a 10% en peso, referido a la metionina, de metionina disuelta y sales de potasio,
b)
los comprimidos tienen un contenido en metionina de 60 a 98% en peso, referido al peso total,
c)
contienen productos secundarios orgánicos del proceso de preparación de la metionina, y
d)
son productos extrusionados.
2. Comprimidos con contenido en metionina según la reivindicación 1, con un contenido en metionina de 85 a 95% en peso.
3. Comprimidos según las reivindicaciones 1 ó 2, que contienen un ligante orgánico y/o inorgánico.
4. Comprimidos según la reivindicación 3, que contienen como ligante carbonato potásico o hidrógeno-carbonato potásico, por separado o juntamente, en una cantidad de > 0 hasta 20% en peso.
5. Comprimidos según la reivindicación 4, en los que el ligante procede de las aguas madre de la preparación de la metionina.
6. Comprimidos según una o varias de las precedentes reivindicaciones con un contenido adicional en ligantes orgánicos, a los que pertenecen metionina disuelta, metilcelulosa, etilcelulosa, carboximetilcelulosa, carboxietilcelulosa, carboxipropilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, dibutilaminoacetato de acetato de celulosa, y otros derivados de celulosa, almidón, hidroxipropilalmidón, azúcar, dextrina, gelatina, poli(alcohol vinílico), polivinilpirrolidona, dibutilaminoacetato de polivinilacetal, por separado o en mezcla entre sí.
7. Comprimidos según una o varias de las precedentes reivindicaciones, que contienen ácidos silícicos hidrófilos y/o hidrófobos y/o cargas a base de silicatos.
8. Comprimidos según una o varias de las precedentes reivindicaciones, que contienen otros compuestos que actúan como pienso, tales como lisina, treonina o alanina o sus sales, aminoácidos N-acilados, sales de calcio de la N-hidroximetilmetionina, ácido 2-hidroxi-4-metilmercaptobutírico y otros hidroxianálogos de aminoácidos, harina de pescado, caseína, otras proteínas, vitamina A, acetato de vitamina A, palmitato de vitamina A, vitamina D_{3}, vitamina E, ácido nicotínico, amida del ácido nicotínico, pantotenato cálcico, \beta-carotina, por separado o conjuntamente.
9. Procedimiento para la preparación de comprimidos capaces de fluir con contenido en metionina según la reivindicación 1, caracterizado porque a continuación de la preparación de la metionina a partir de los componentes 3-metilmercaptopropionaldehído, cianuro de hidrógeno, amoniaco y dióxido de carbono ó 5-(2-metilmercaptoetil)-hidantoína, a partir de la suspensión acuosa de metionina con contenido en carbonato/hidrógeno-carbonato de potasio y productos secundarios orgánicos se separa el agua en un 8 a 4 0% en peso, referido a la cantidad total, el sólido, así obtenido, se somete a un proceso de extrusión conformador y, a continuación, se seca.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque la metionina separada del proceso de preparación se lava con agua antes de su conformación.
11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque la metionina separada del proceso de preparación antes de su conformación se lava con aguas madres extraídas del proceso de preparación.
12. Procedimiento según las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque a la metionina separada del proceso de preparación se añaden, antes de su conformación, ligantes orgánicos y/o inorgánicos.
13. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 9-12, caracterizado porque a la metionina se añade, antes de su conformación, una carga silicática.
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque a la metionina se añade, antes de su conformación, un ácido silícico hidrófilo o hidrófobo.
15. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 9 - 14, caracterizado porque a la metionina se añade, antes de su conformación, uno o varios de otros compuestos que actúan como pienso.
\newpage
16. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 9 - 14, caracterizado porque la metionina con contenido en agua se extrusiona a una temperatura de 20 a 120ºC, eventualmente se esferoniza y, a continuación, se seca.
17. Procedimiento según la reivindicación 16, caracterizado porque la metionina con contenido en agua se extrusiona en una extrusora de dos tornillos.
18. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 9-17, caracterizado porque los productos extrusionados se secan eventualmente sobre una cinta de secado y eventualmente, de modo adicional, en un secador de platos a temperaturas de 50 a 140ºC, eventualmente al vacío.
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