ES2336255T3

ES2336255T3 - Aditivos para piensos que contienen lisina.

Info

Publication number: ES2336255T3
Application number: ES06793374T
Authority: ES
Inventors: Hermann Lotter; Ulrich Becker; Frank Dubner; Friederike Kaeppke; Joachim Pohlisch; Ralf Kelle; Cory M. Sander; Lawrence Edward Fosdick
Original assignee: Evonik Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 2005-10-08
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2010-04-09
Also published as: BRPI0617178A2; DK1931215T3; DK1931215T6; EP1931215B3; ATE447334T1; PT1931215E; DE102006016158A1; BRPI0617178B1; PL1931215T6; WO2007042363A1; SI1931215T1; ES2336255T7; EP1931215A1; PL1931215T3; DE502006005305D1; EP1931215B1

Abstract

Aditivo para piensos granulado con valor de color mejorado basado en el caldo de fermentación, que tiene a) un contenido de L-lisina de 10 a 70% en peso, particularmente 30 a 60% en peso (calculado como base, referido al peso total), b) un contenido de agua de 0,1 a 5% en peso referido al peso total, y c) una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, calculada según la fórmula 2 x [SO42-]/[L-lisina] = relación.

Description

Aditivos para piensos que contienen lisina.

La invención se refiere a aditivos para piensos granulados más claros y más estables térmicamente basados en caldos de fermentación que tienen un contenido elevado de L-lisina y procesos con menores pérdidas para su producción a partir de caldos obtenidos por fermentación.

Técnica anterior

Los piensos se complementan con aminoácidos individuales de acuerdo con las necesidades de los animales. Para el complemento de los piensos, p.ej. con L-lisina, se emplea hasta ahora muy predominantemente el monohidrocloruro de L-lisina con un contenido de L-lisina de 78%. Dado que la L-lisina se produce por fermentación, para la producción del monohidrocloruro la misma tiene que separarse en primer lugar de una vez de todos los ingredientes restantes del caldo de fermentación bruto en pasos de proceso costosos, transformarse luego en el monohidrocloruro, y cristalizarse finalmente. Con ello se forman un gran número de subproductos y los reactivos necesarios para la transformación como residuo. Dado que no siempre es necesaria una pureza elevada del complemento para el pienso y que, además, en los subproductos de la fermentación están contenidos también a menudo materiales nutritivamente activos valiosos, no han faltado por tanto ensayos en el pasado para evitar la producción costosa de aminoácidos para pienso, particularmente de monohidrocloruro de L-lisina puro y transformar económicamente el caldo de fermentación bruto en un pienso sólido.

Se ha comprobado como inconveniente agravante la composición compleja de tales medios dado que, por regla general, éstos pueden secarse sólo con dificultad, y son adicionalmente higroscópicos, prácticamente incapaces de fluir, propensos a la formación de grumos, e inadecuados para la transformación técnicamente exigente en las fábricas de piensos compuestos. Esto es aplicable sobre todo a los productos de fermentación que contienen L-lisina. La deshidratación simple del caldo de fermentación bruto mediante secado por pulverización conducía a un concentrado pulverulento, fuertemente higroscópico y que formaba grumos después de un tiempo de almacenamiento breve, que no puede emplearse en esta forma como pienso.

El documento EP 0 533 039 se refiere a procesos para la producción de un complemento de aminoácidos para piensos basado en caldo de fermentación, en el cual el complemento puede obtenerse directamente mediante secado por pulverización a partir del caldo de fermentación. A este fin, en una variante se separa una parte de la biomasa antes del secado por pulverización. Por una conducción muy limpia de la fermentación, es decir por obtención de un caldo de fermentación con bajo contenido de sustancias orgánicas residuales, el caldo puede secarse incluso sin la biomasa y sin adyuvantes vehículo adicionales para dar un granulado manipulable.

Se conocen concentrados sólidos que contienen aprox. 20% en peso de L-lisina por el documento GB 1439121, en el cual se describen también caldos de fermentación que contienen L-lisina con un valor de pH de 4,5 y cierto contenido de bisulfito.

En el documento EP 0 615 693 se da a conocer un proceso para la producción de un aditivo para piensos basado en caldo de fermentación, en el cual el caldo de fermentación, opcionalmente después de separación de una parte de los ingredientes, se seca por pulverización para dar un grano fino, que tiene al menos 70% en peso con un tamaño máximo de partícula de 100 \mum, y que este grano fino se transforma en una segunda etapa en un granulado que contiene el grano fino al menos en un 30% en peso.

Según GB 1439728 se produce un concentrado que contiene L-lisina a partir de un caldo de fermentación, que se acidifica con HCl a un pH de aprox. 6,4 antes de la concentración final y al cual se añade bisulfito para estabilización.

Después de concentración por evaporación, se acidifica ulteriormente a un valor de pH de 4,0 y se obtiene el producto deseado mediante secado por pulverización.

El documento EP-A 1331220 (\cong US 2003/152633) se refiere a aditivos granulados para piensos, que contienen L-lisina como componente principal.

En dicho documento se encontró que la cantidad de iones de carga opuesta para la lisina, como p.ej. los iones sulfato, puede reducirse utilizando como ión de carga opuesta durante la fermentación el dióxido de carbono que se forma. Se reivindica en total una relación aniones/lisina de 0,68 a 0,95.

Se dice que la disminución de los iones de carga opuesta como p.ej. sulfato en el producto que contiene L-lisina conduce a una mejora de las propiedades higroscópicas y de la tendencia a la aglomeración.

Objeto de la invención

El objeto de la invención es la puesta a disposición de un aditivo para piensos que contiene L-lisina con propiedades mejoradas, obtenido por utilización de los caldos que se producen en la fermentación con empleo de sulfato de amonio, y un proceso con menores pérdidas de lisina en el acabado de los caldos que en la técnica anterior.

Descripción de la invención

La invención se refiere a un aditivo granulado para piensos basado en caldo de fermentación que tiene

a): un contenido de L-lisina de 10 a 70% en peso (calculado como L-lisina base), especialmente 30 a 60% en peso,

b): un contenido de agua de 0,1 a 5% en peso, y

c): una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, preferiblemente 0,9 a 1,0, particularmente > 0,9 a < 0,95, donde esta relación se calcula según la fórmula V = 2 x [SO_{4}^{2-}]/[L-lisina].

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La diferencia hasta 100% en peso se cubre con los ingredientes adicionales del caldo de fermentación y opcionalmente la biomasa.

Preferiblemente, el granulado tiene un valor de pH de 3,5 a 5,1, particularmente 4,0 a 5,0, preferiblemente 4,2 a 4,8, medido en una suspensión al 10% en peso en agua desionizada a 25ºC con un electrodo de pH. El valor de medida se mantiene constante después de aprox. 1 min.

La relación molar de sulfato a L-lisina se ajusta una vez terminada la fermentación, añadiéndose compuestos que contienen SO_{4}^{2-}, particularmente sulfato de amonio y ácido sulfúrico, en una dilución apropiada.

La expresión "basado en caldo de fermentación" significa que se transforma un caldo de fermentación que comprende L-lisina, que contiene la biomasa formada durante la fermentación en una proporción de 0 a 100%.

Objeto de la invención es asimismo un proceso para la producción de un aditivo para piensos granulado que contiene L-lisina, por fermentación de un microorganismo productor de L-lisina en un medio acuoso con utilización de sulfato de amonio y condiciones aerobias y obtención de un producto granulado con ayuda de procesos conocidos propiamente dichos, en el cual después de terminada la fermentación,

a): se mide opcionalmente la relación sulfato/L-lisina en el caldo de fermentación.

La concentración de sulfato en el caldo de fermentación es conocida. Esto es válido también por regla general para las cantidades de L-lisina obtenidas en las condiciones empleadas, de tal modo que la medición es sólo necesaria por regla general en el caso de variaciones en la producción.

El proceso comprende adicionalmente los pasos siguientes:

a): se añade opcionalmente sulfato de amonio

b): se reduce el valor de pH por adición de ácido sulfúrico a 4,0 hasta 5,2, particularmente 4,9 a 5,1, ajustándose por la adición del o de los compuestos que contienen sulfato una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, preferiblemente 0,9 a 1,0, y particularmente > 0,9 a < 0,95 en el caldo, y

c): si viene al caso, se deshidrata preferentemente la mezcla así obtenida, se granula y se obtiene un producto con un contenido de L-lisina de 10 a 70% en peso (calculado como lisina base, referido a la cantidad total) y una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, preferiblemente 0,9 a 1,0, particularmente > 0,9 a < 0,95, calculándose la relación según la fórmula 2 x [SO_{4}^{2-}]/[L-lisina] = V.

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Una relación V de 1 significa p.ej. que está presente un compuesto (SO_{4})Lys_{2} estequiométricamente, mientras que en el caso de un contenido de 0,9 se ha encontrado un déficit de sulfato de 10%.

El paso b) puede realizarse también antes del paso a).

En una variante, el contenido de L-lisina asciende a 20 hasta 65, particularmente 30 hasta 65% en peso.

Es posible realizar la fermentación en presencia de una cantidad tal de sulfato de amonio que, después de terminada la fermentación, se encuentre ya una relación sulfato/lisina que está dentro del campo exigido de acuerdo con la invención.

En tal caso, ya no es necesaria opcionalmente la adición ulterior de sulfato de amonio.

Si se añade ácido más allá de la disminución del valor de pH correspondiente a la invención, debido al efecto tampón de los compuestos contenidos en el caldo, son necesarias cantidades elevadas de ácido, que pueden conducir luego a una desnaturalización indeseable y desintegración de las células.

Incluso sin adición de un ácido, el valor de pH del caldo se reduce durante la concentración final por evaporación hasta un valor de pH de aprox. 5,4.

Los granulados producidos de acuerdo con la invención tienen un valor de pH de 3,5 a 5,1 (medido en la suspensión, véase arriba). La adición de ácido clorhídrico está excluida preferiblemente. Su proporción asciende por regla general a 1% como máximo, particularmente 0,01 a 0,1% en peso, referida al ácido sulfúrico empleado.

Los granulados exhiben, a pesar del contenido elevado de sulfato, un grado de blancura claramente mayor, una higroscopicidad menor y una mejor estabilidad a la fatiga térmica que granulados con el mismo contenido de L-lisina, que presentan en suspensión un valor de pH de 5,3 a 5,7 y una relación sulfato/L-lisina en el campo de p.ej. 0,75 a 0,87, como los conocidos por la técnica anterior (véanse los ejemplos).

Las propiedades mencionadas pueden mejorarse adicionalmente por la adición de sales de amonio, alcalinas o alcalinotérreas del ácido sulfuroso o mezclas de las mismas, particularmente hidrogenosulfito alcalino, preferiblemente hidrogenosulfito de sodio, en una cantidad de 0,01 a 0,5, preferiblemente 0,1 a 0,3, y particularmente 0,1 a 0,2% en peso, referido al caldo de fermentación.

Los sulfitos, particularmente hidrogenosulfito de sodio, se añaden preferiblemente como solución al caldo de fermentación antes de la concentración final. La cantidad empleada se tiene en cuenta preferiblemente para el ajuste de la relación sulfato/L-lisina.

Los granulados pueden producirse, p.ej., según los procesos de acuerdo con EP-B 0 615 693 o EP-B 0 809 940, US 5840358 o WO 2005/006875 o WO 2004/054381. Los mismos poseen por regla general, en una proporción >97%, un tamaño medio de partícula que va desde \geq 0,1 hasta 1,8 mm, y una densidad aparente de 600 a 950 kg/m^{3}, particularmente 650 a 900 kg/m^{3}.

Los valores de color de los granulados están comprendidos preferiblemente en los campos siguientes:

Sin adición de hidrogenosulfito: L* 65-70, a* 6-8, b* 20-25

Con adición de hidrogenosulfito: L* > 70-80, a* 4- < 6, b* > 25-30.

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El proceso correspondiente a la invención no conduce sin embargo a productos con propiedades ventajosas.

Al mismo tiempo, se observa que la pérdida de lisina que se produce por regla general durante el acabado del caldo de fermentación puede reducirse aprox. en un 50% por la acidificación en la proporción correspondiente a la invención y el ajuste de la relación sulfato/lisina antes de la concentración final.

La fermentación de las bacterias corineformes utilizadas preferiblemente de acuerdo con la invención, particularmente de la especie Corinebacterium glutamicum puede realizarse de manera continua - como se describe por ejemplo en el documento PCT/EP 2004/008882 - o discontinuamente en el proceso por lotes (cultivo por cargas) o en el proceso por lotes alimentados (proceso de afluencia) o proceso por lotes repetidos (proceso de afluencia repetitivo) con objeto de la producción de L-lisina. Una recapitulación de carácter general acerca de métodos de cultivo conocidos está disponible en el tratado de Chmiel (Bioprozesstechnik 1. Einführung in die Bioverfahrenstechnik (Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 1991)) o en el tratado de Storhas (Bioreaktoren und periphere Einrichtungen (Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden, 1994)).

El medio de cultivo o medio de fermentación a utilizar debe satisfacer de modo apropiado las exigencias de las cepas respectivas. Descripciones de medios de cultivo de diferentes microorganismos están contenidas en el texto "Manual of Methods for General Bacteriology", de la American Society for Bacteriology (Washington D.C., USA, 1981).

Los conceptos medio de cultivo y medio de fermentación o simplemente medio son recíprocamente intercambiables.

Como fuente de carbono pueden utilizarse azúcar e hidratos de carbono como p.ej. glucosa, sacarosa, lactosa, fructosa, maltosa, melazas, soluciones que contienen sacarosa obtenidas a partir de remolacha azucarera o caña de azúcar, almidones, hidrolizado de almidón y celulosa, aceites y grasas, como por ejemplo aceite de soja, aceite de girasol, aceite de cacahuete y grasa de coco, ácidos grasos, como por ejemplo ácido palmítico, ácido esteárico y ácido linoleico, alcoholes como por ejemplo glicerina, metanol y etanol y ácidos orgánicos, como por ejemplo ácido acético. Estos materiales pueden emplearse individualmente o en forma de mezclas.

Como fuente de nitrógeno pueden emplearse compuestos orgánicos nitrogenados como peptonas, extracto de levadura, extracto de carne, extracto de malta, agua de maceración de maíz, harina de soja, y urea, o compuestos inorgánicos como sulfato de amonio, fosfato de amonio, carbonato de amonio y nitrato de amonio, preferiblemente sulfato de amonio. Las fuentes de nitrógeno pueden utilizarse individualmente o en forma de mezclas.

Como fuente de fósforo pueden utilizarse ácido fosfórico, dihidrogenofosfato de potasio o hidrogenofosfato dipotásico, o las sales de sodio correspondientes.

El medio de cultivo debe contener adicionalmente sales por ejemplo en forma de sulfatos de metales como por ejemplo sodio, potasio, magnesio, calcio y hierro, p.ej. sulfato de magnesio o sulfato de hierro, que son necesarias para el crecimiento. Finalmente, pueden emplearse materiales esenciales de crecimiento como aminoácidos, por ejemplo homoserina, y vitaminas, por ejemplo tiamina, biotina o ácido pantoténico además de los materiales arriba mencionados. Pueden añadirse adicionalmente al medio de cultivo precursores apropiados de los aminoácidos respectivos.

Los materiales de carga mencionados pueden añadirse de una vez al cultivo en forma de una mezcla de reacción, o introducirse de manera adecuada durante el cultivo.

Para control del pH del cultivo se emplean compuestos básicos como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, amoníaco o agua amoniacal, o compuestos ácidos como ácido fosfórico o ácido sulfúrico de modo apropiado. El pH se ajusta por regla general a un valor de 6,0 a 9,0, preferiblemente 6,5 a 8. Para el control de la formación de espuma se pueden emplear agentes antiespumantes, como por ejemplo poliglicolésteres de ácidos grasos. Para el mantenimiento de la estabilidad de los plásmidos pueden añadirse al medio materiales apropiados de acción selectiva, como por ejemplo antibióticos. A fin de mantener condiciones aerobias, se introducen en el cultivo oxígeno o mezclas gaseosas que contienen oxígeno, como por ejemplo aire. Asimismo, es posible la utilización de líquidos que están enriquecidos con peróxido de hidrógeno. Opcionalmente la fermentación se conduce con sobrepresión, por ejemplo a una presión de 0,03 a 0,2 MPa. La temperatura del cultivo es normalmente 20ºC a 45ºC, y preferiblemente 25ºC a 40ºC. En el caso del proceso por lotes el cultivo se continúa hasta que se ha formado un máximo del amino-ácido deseado. Este objetivo se alcanza normalmente en el transcurso de 10 horas a 160 horas. En el caso de cultivo continuo, son posibles tiempos de cultivo más largos.

Ejemplos de medios de fermentación apropiados se encuentran entre otros lugares en los documentos de patente US 5770409, US 5840551 y US 5990350 ó US 5275940.

Métodos para la determinación de L-aminoácidos se conocen por la técnica anterior. El análisis puede realizarse por ejemplo tal como ha sido descrito por Spackman et al. (Analytical Chemistry, 30, (1958), 1190) por cromatografía de intercambio aniónico con derivatización subsiguiente de ninhidrina, o puede realizarse por HPLC en fase inversa, como ha sido descrito por Lindroth et al. (Analytical Chemistry, (1979) 51:1167-1174).

Objeto de la invención es por consiguiente un proceso para la producción de un L-aminoácido en el cual

a): se fermenta una bacteria Corineforme en un medio apropiado y

b): el L-aminoácido se enriquece en el caldo de fermentación o en las células de la bacteria Corineforme aislada.

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El caldo de fermentación producido de este modo se acaba subsiguientemente para dar un producto sólido o líquido.

Bajo el concepto de un caldo de fermentación se entiende un medio de fermentación, en el cual se cultiva un microorganismo durante un tiempo determinado y a cierta temperatura. El medio de fermentación o el medio empleado durante la fermentación contiene/contienen la totalidad de las sustancias o componentes que garantizan una proliferación del microorganismo y una formación del aminoácido deseado.

Una vez terminada la fermentación, el caldo de fermentación producido contiene por consiguiente a) la biomasa formada del microorganismo producida como consecuencia de la proliferación de las células del microorganismo, b) la L-lisina formada en el transcurso de la fermentación, c) los productos orgánicos secundarios formados en el transcurso de la fermentación y d) los componentes no consumidos durante la fermentación del/de los medio(s) de fermentación empleados o de las materias primas, como por ejemplo vitaminas tales como biotina, aminoácidos como homoserina o sales como sulfato de magnesio.

A los subproductos orgánicos pertenecen materiales, que se obtienen opcionalmente junto con L-lisina a partir de los microorganismos empleados durante la fermentación y se secretan opcionalmente. Entre éstos se encuentran L-aminoácidos, que constituyen menos de 30%, 20% o 10% en comparación con el aminoácido deseado. A ellos pertenecen adicionalmente ácidos orgánicos, que contienen uno a tres grupos carboxilo, como por ejemplo ácido acético, ácido láctico, ácido cítrico, ácido málico o ácido fumárico. Finalmente, pertenecen también a ellos azúcares tales como por ejemplo trehalosa.

Los caldos de fermentación típicos apropiados para fines industriales tienen un contenido de L-lisina de 40 g/kg hasta 180 g/kg o 50 g/kg hasta 150 g/kg. El contenido de biomasa (como biomasa seca) asciende por regla general a 20 hasta 50 g/kg.

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En los procesos para la producción de L-lisina se prefieren procedimientos de este tipo, en los cuales se obtienen productos que contienen componentes del caldo de fermentación. Éstos se utilizan particularmente como aditivos para piensos.

Dependiendo de los requerimientos, la biomasa puede separarse total o parcialmente por métodos de separación como p.ej. centrifugación, filtración, decantación o una combinación de los mismos a partir del caldo de fermentación, o dejarse totalmente en él. Opcionalmente, la biomasa o el caldo de fermentación contenido en la biomasa se desactivan durante un paso de proceso apropiado.

En un procedimiento, la biomasa se separa totalmente o de modo prácticamente total, de tal modo que nada (0%) o como máximo 30%, como máximo 20%, como máximo 10%, como máximo 5%, como máximo 1% o como máximo 0,1% de biomasa queda en el producto obtenido. En un procedimiento preferido, la biomasa no se separa o se separa únicamente en proporciones insignificantes, de tal manera que la totalidad (100%) o más de 70%, 80%, 90%, 95%, 99%, o 99,9% de la biomasa queda en el producto obtenido.

Para la estandarización del producto pueden emplearse caldos de fermentación, a partir de los cuales puede separarse parcial o totalmente la biomasa. Esto es válido naturalmente también para los compuestos puros L-lisina base y sulfato de lisina.

De acuerdo con la invención, el caldo de fermentación obtenido por la fermentación antes de la concentración final se acidifica con ácido sulfúrico y se mezcla opcionalmente con sulfato de amonio. Finalmente, el caldo puede también estabilizarse y aclararse por adición de, preferiblemente, hidrogenosulfito de sodio u otra sal, por ejemplo las sales de amonio, alcalinas o alcalinotérreas del ácido sulfuroso.

En el caso de separación de la biomasa, esto se realiza preferiblemente antes de la disminución del valor del pH de acuerdo con la invención y de la adición de sulfato de amonio y sal sulfito.

En la separación opcionalmente mencionada de la biomasa se separan opcionalmente en su totalidad o en parte en el caldo de fermentación las materias sólidas orgánicas o inorgánicas contenidas. Los subproductos orgánicos disueltos en el caldo de fermentación y los componentes disueltos del medio de fermentación no consumidos (materias primas) permanecen al menos parcialmente (> 0%), preferiblemente en una proporción de al menos 25%, de modo particularmente preferible en una proporción de al menos 50%, y de modo muy particularmente preferible en una proporción de al menos 75% en el producto. Opcionalmente, éstos quedan también en su totalidad (100%), o de modo prácticamente total, es decir > 95% o > 98% en el producto. En este sentido, el concepto "basado en caldo de fermentación", significa que un producto contiene al menos una parte de los componentes del caldo de fermentación.

A continuación, el caldo se deshidrata, se espesa o se concentra por métodos conocidos, como p.ej. con ayuda de un evaporador rotativo, evaporador de capa fina, evaporador de película descendente, por ósmosis inversa o por nanofiltración. Este caldo de fermentación concentrado puede transformarse a continuación por métodos de liofilización, secado por pulverización, granulación por pulverización o por otros procesos como por ejemplo en el lecho fluidizado circulante descrito según PCT/EP 2004/006655, para dar productos fluidos particularmente en forma de granulado. Opcionalmente se aísla del granulado obtenido por tamizado o separación de polvo fino un producto con la granulometría deseada.

Es asimismo posible obtener directamente un polvo finamente dividido, es decir sin concentración previa mediante secado por pulverización o granulación por pulverización del caldo de fermentación.

La determinación del tamaño de partícula puede realizarse con métodos de espectrometría de difracción láser. Los métodos correspondientes se describen en el tratado "Teilchengrößenmessung in der Laborpraxis" de R. H. Müller y R. Schuhmann, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart (1996) o en el tratado "Introduction to Particle Technology" de M. Rhodes, Verlag Wiley & Sons (1998).

El polvo fluido finamente dividido puede transformarse de nuevo por procesos de compactación o granulación apropiados en un producto de grano grueso, satisfactoriamente fluido, almacenable y prácticamente exento de polvo fino.

Bajo "fluido" se entienden polvos que, a partir de una serie de vasos de salida de vidrio con aberturas de salida de tamaño diferente, se descargan sin impedimento al menos del vaso que tiene la abertura de 5 mm (milímetros) (Klein: Seifen, Öle, Fette, Wachse 94, 12 (1968)).

Con el término "finamente dividido" se alude a un polvo con proporción predominante (> 50%), de un tamaño de partícula de 20 a 200 \mum de diámetro.

Con el término "de grano grueso" se alude a un producto con una proporción predominante (> 50%) de un tamaño de partícula de 200 a 2000 \mum de diámetro.

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El concepto "exento de polvo fino" significa que el producto contiene exclusivamente pequeñas proporciones (< 5%) de tamaños de partícula inferiores a 100 \mum de diámetro.

En la granulación o compactación es ventajoso el empleo de adyuvantes orgánicos o inorgánicos habituales, o respectivamente vehículos como almidones, gelatinas, derivados de celulosa o materiales análogos, como los que encuentran aplicación habitualmente en la transformación de alimentos o piensos como aglomerantes, gelificantes o espesantes, o de otros materiales como por ejemplo sílices, silicatos (EP-A 0 743 016) y estearatos.

Adicionalmente, es ventajoso proveer la superficie de los granulados obtenidos con aceites como se describe en WO 04/054381. Como aceites pueden utilizarse aceites minerales, aceites vegetales o mezclas de aceites vegetales. Ejemplos de aceites de este tipo son aceite de soja, aceite de oliva, y mezclas aceite de soja/lecitina. De igual manera son apropiados también aceites de silicona, polietilenglicoles o hidroxietilcelulosas. Por el tratamiento de las superficies con los aceites mencionados se obtiene una resistencia elevada a la abrasión del producto y una disminución de la proporción de polvo fino. El contenido de aceite en el producto asciende a 0,02 hasta 2,0% en peso, preferiblemente 0,02 hasta 1,0% en peso, y de modo muy particularmente preferible 0,2 a 1,0% en peso, referido a la cantidad total del aditivo para piensos.

Se prefieren productos con una proporción \geq 97% en peso de un tamaño de partícula de \geq 100 a 1800 \mum, o una proporción \geq 95% en peso de un tamaño de partícula \geq 300 a 1800 \mum de diámetro. La proporción de polvo fino, es decir, partículas con una granulometría < 100 \mum es preferiblemente desde > 0 a 1% en peso, de modo particularmente preferible 0,5% en peso como máximo.

Alternativamente, el producto puede depositarse también sobre un material soporte orgánico o inorgánico conocido y habitual en la transformación de piensos, como por ejemplo sílices, silicatos, granallas, salvados, harinas, almidones, azúcar u otros, y/o mezclarse y estabilizarse con agentes espesantes o aglomerantes habituales. Ejemplos de aplicación y procesos para ello se describen en la bibliografía (Die Mühle + Mischfuttertechnik 132 (1995) 49, página 817).

Finalmente, el producto puede llevarse por procesos de revestimiento ("coating") con formadores de película como por ejemplo carbonatos metálicos, sílices, silicatos, alginatos, estearatos, almidones, gomas y éteres de celulosa, como se describe en DE-C 41 00 920, a un estado en el cual el mismo es estable frente a la digestión por el estómago de los animales, particularmente por el estomago de los rumiantes.

Para el ajuste de una concentración deseada de aminoácidos en el producto, el aminoácido respectivo puede añadirse, dependiendo de los requisitos, durante el proceso en forma de un concentrado u opcionalmente de una sustancia sensiblemente pura o de una sal de la misma en forma líquida o sólida. Éstos pueden añadirse individualmente o en forma de mezclas al caldo de fermentación obtenido o concentrado, o incluso durante el proceso de secado o granulación.

En el caso de la lisina, el producto sólido obtenido de este modo basado en el caldo de fermentación tiene un contenido de lisina (calculado como lisina base) de 10% en peso a 70% en peso, preferiblemente 30% en peso a 60% en peso y muy preferiblemente 40% a 60% en peso, referido a la cantidad total del producto.

En las investigaciones pudo comprobarse que el ajuste del valor de pH en el caldo de fermentación hasta valores \leq pH 5,2, el aumento de la relación sulfato/lisina y preferiblemente una adición de sulfito en el campo de 0,01 a 0,5% en peso en el caldo de fermentación después de la fermentación reduce claramente la pérdida de lisina durante la transformación del caldo de fermentación.

En este caso, la combinación de las diferentes medidas antes de la transformación conduce a un efecto sinérgico en comparación con la suma de los efectos individuales.

En caldos de fermentación sin tratar (sin adición de ninguno de los aditivos) resulta por la evaporación para dar el concentrado una pérdida media de lisina de aprox. 3,5% en peso (sin paso de granulación). El aumento de la proporción de sulfato por adición de sulfato de amonio conduce finalmente a una pérdida media de lisina de aprox. 3,2% en peso, y el ajuste exclusivo del valor de pH reduce la pérdida media de lisina a aprox. 1,4% en peso.

La combinación de ajuste del valor de pH y aumento de la proporción de sulfato acusa un mayor efecto de protección para la lisina y da como resultado una pérdida media de lisina de aprox. 0,9% en peso. La combinación de ajuste del valor de pH y adición de hidrogenosulfito de sodio da como resultado, junto con la combinación de los tres aditivos a una pérdida media de lisina de sólo aprox. 0,6% en peso o aprox. 0,7% en peso.

Por consiguiente, en el cálculo de la relación sulfato/L-lisina dicha pérdida es insignificante por regla general.

Así pues, pudo demostrarse claramente que el tratamiento previo del caldo de fermentación que contiene lisina por disminución del valor de pH, aumento del balance de sulfato y adición de sulfito ejerce un efecto de protección sobre la lisina presente. Adicionalmente, la coloración clara del producto y la estabilidad a la fatiga térmica se mejoran.

Estas ventajas se mantienen sensiblemente durante la transformación ulterior del concentrado para dar el granulado.

1. Realización de los ensayos 1.1 Fermentación

Se llevaron a cabo fermentaciones según EP 0 533 039. Los granulados se produjeron a partir de ellas según el proceso descrito en EP-B 0 809 940. Los granulados A a D así obtenidos se compararon con los granulados E y F producidos de acuerdo con la invención. El contenido de L-lisina de las muestras se normalizó y se ajustó a aprox. 51 a 52%.

1.2 Medida del color

La medida del color L*a*b* se realizó como sigue:

Principio:

El aparato de medida del color en tres campos para la medida del color y la re-emisión trabaja según el principio descrito en DIN 5033, en el que se mide la reflexión difusa de la muestra en un ángulo de 8º. La luz reflejada se transmite mediante un guiaondas contenido en el aparato para desdoblamiento al filtro de color normalizado definido exactamente. La medición se efectúa contra un estándar calibrado.

Equipo:

: Colorímetro Micro Color II LMC (fabricante Dr. Lange)

: Micro Color II Labor Station LDC 20

: Estándar de blancura LCM 076

: Cápsula de posicionamiento

: Cápsula fotoprotectora \diameter 50 mm

: Cubeta de polvo \diameter 34 mm

Realización:

\bullet: Calibrar el Microcolor II (de acuerdo con las instrucciones de operación)

\bullet: Seleccionar el programa de evaluación (\rightarrow L*a*b*)

\bullet: Después de la calibración, colocar la cápsula de posicionamiento

\bullet: Rellenar con el producto hasta 2/3 sin compactación en la cubeta limpia

\bullet: Sacudir cuidadosamente el producto a fin de conseguir un llenado uniforme

\bullet: Limpiar el fondo de las cubetas con un paño blando

\bullet: Colocar la cubeta en la abertura de medida y tapar con la cápsula fotoprotectora

\bullet: Medir

Observación:

Durante la medición de sustancias pulverulentas, debe observarse una granulometría uniforme (lo más pequeña posible).

En el caso de sustancias de grano grueso, se realiza una medida por duplicado.

Aclaraciones acerca del sistema L*a*b*:

L*: Campo negro-blanco

a*: Campo rojo-verde

b*: Campo amarillo-azul

1.2.1 Medida del color de los productos de ensayos comparativos y correspondientes a la invención TABLA 1

1

En la Tabla 1 se presentan los resultados de la determinación del color para los ensayos comparativos A a D. Incluso sin acidificación del caldo de fermentación se obtienen productos con valor de pH ácido, pero cuyos valores de color no alcanzan los de los productos correspondientes a la invención.

Las muestras E y F corresponden a los productos correspondientes a la invención, que se obtuvieron después de la acidificación del caldo a pH 5,1, donde se añadió además al caldo empleado para la producción de la muestra F 0,2% en peso de bisulfito de sodio.

Se observa que las muestras E y F son apreciablemente más claras que los productos correspondientes a la técnica anterior. La relación sulfato/lisina se determina según la fórmula 2 x [SO_{4}^{2-}]/[L-lisina] = relación.

1.3 Estabilidad del producto a la fatiga térmica

La Tabla 2 muestra la superioridad de los productos E y F correspondientes a la invención frente a la fatiga térmica en lo que respecta a una pérdida menor de L-lisina.

1.4 Absorción de agua (higroscopicidad) 1.4.1 Medida de la Absorción de agua (test de higroscopicidad)

Principio: A fin de determinar la absorción de agua de la sustancia a ensayar se expone ésta durante un periodo de tiempo definido a un clima estándar definido de 40ºC y 75% de humedad relativa del aire (o respectivamente ICH). La absorción de agua se determina gravimétricamente.

Equipo: Cámara climatizada, clima estándar 40ºC/75% humedad relativa, vasitos de pesada planos con tapa de vidrio (diámetro aprox. 5 cm).

Balanza analítica (lectura mínima 0,0001 g).

Realización:

\bullet: Determinar la tara del vasito de pesada con la tapa

\bullet: Pesar exactamente 5 g de la sustancia homogénea a determinar

\bullet: Almacenar el vasito de pesada abierto en las condiciones siguientes en la cámara climatizada:

Temperatura = 40ºC

Humedad relativa del aire = 75%

Tiempo = 1 hora, 4 horas

\bullet: Pesar el vasito de pesada cerrado al cabo de 1 hora y 4 horas, y calcular la absorción de agua

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Cálculo:

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2

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A = Pesada al cabo de 1 hora y 4 horas en g

T = Tara del vasito de pesada con tapa en g

E = Pesada de la muestra en g

Observación: Si es posible, seguir la absorción de agua durante un periodo de tiempo más largo, y determinar una curva de absorción de agua. A tal efecto se realiza la pesada final de la muestra sometida a la intemperie cada hora durante las 6 primeras horas y una sola vez después de 24 h.

Representación gráfica:

Eje x: Tiempo en H

Eje y: absorción de agua en %

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1.4.2 Absorción de agua de los productos de los ensayos comparativos y de acuerdo con la invención

La Figura 1 muestra que el producto E de acuerdo con la invención absorbe cantidades menores de agua por unidad de tiempo que los productos A a D de acuerdo con la técnica anterior.

Una higroscopicidad reducida es de gran importancia para la susceptibilidad de transformación.

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(Tabla pasa a página siguiente)

3

1. Ensayos de producción

Las fermentaciones se realizaron de acuerdo con EP-B 0 533 039.

La granulación se realizó según EP-B 0 809 940 (US 5840358).

2.1 Ejemplo comparativo, técnica anterior

Se fermentó como se describe en EP 0 533 039, y no se separó biomasa alguna. Se obtienen los valores siguientes (el contenido de L-lisina se calcula como contenido de lisina base en la masa seca):

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TABLA 3

4

Se calentaron 100 kg del caldo de fermentación a 65ºC, se trasegaron a un evaporador y se concentraron en él a 82ºC y -0,5 bar de vacío.

El caldo concentrado acabado se granuló de acuerdo con EP-B 0 809 940.

Se obtuvo una pérdida de L-lisina de 5,1% en peso.

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TABLA 4

5

2.2 Adición de sulfato de amonio y ácido sulfúrico

La especificación del caldo de fermentación era:

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TABLA 5

6

Se añadieron 1,35 kg de solución de sulfato de amonio (37% de contenido de sólidos) a 100 kg del caldo de fermentación, de tal modo que la relación sulfato/lisina ascendía a 0,93.

El valor de pH se redujo por adición de 0,54 kg de ácido sulfúrico (de aprox. 93%) a pH 5,2, de tal modo que el contenido inicial de L-lisina se redujo de 57,7% a 55,7%.

TABLA 6

7

El caldo de fermentación obtenido se calentó a 55ºC y se concentró y granuló luego como en el Ejemplo 2.1

Se obtuvo una pérdida de 3,3% en peso y con ello una mejora de aprox. 35% frente al ensayo comparativo.

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TABLA 7

8

2.3 Adición de sulfato de amonio, ácido sulfúrico e hidrogenosulfito de sodio

La especificación del caldo de fermentación empleado era:

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TABLA 8

9

La relación sulfato/L-lisina ascendía después de la fermentación a 0,95, por lo que ya no se añadió sulfato de amonio adicional.

Se añadieron 0,105 kg de hidrogenosulfito de sodio a 100 kg del caldo de fermentación, se agitó durante 30 min y se añadieron subsiguientemente 0,61 kg de ácido sulfúrico, con lo que se alcanzó un valor de pH de 5,2.

Por la adición de hidrogenosulfito se reduce el contenido de L-lisina a 57,0% en peso, y por la adición de ácido debido al efecto de dilución a 55,1% en peso, aumenta la cantidad de masa seca (sic).

La especificación del caldo de fermentación era:

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TABLA 9

10

El caldo de fermentación obtenido se calentó a 55ºC y se concentró y granuló luego como en el Ejemplo 2.1.

TABLA 10

11

Se obtuvo una pérdida de L-lisina de 2,1% en peso y por tanto una mejora de aproximadamente 60% frente al ensayo comparativo.

Claims

1. Aditivo para piensos granulado con valor de color mejorado basado en el caldo de fermentación, que tiene

a): un contenido de L-lisina de 10 a 70% en peso, particularmente 30 a 60% en peso (calculado como base, referido al peso total),

b): un contenido de agua de 0,1 a 5% en peso referido al peso total, y

c): una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2, calculada según la fórmula 2 x [SO_{4}^{2-}]/[L-lisina] = relación.

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2. Aditivo para piensos según la reivindicación 1 con un valor de pH de 3,5 a 5,1, medido en una suspensión acuosa al 10% en peso.

3. Aditivo para piensos según las reivindicaciones 1 ó 2, que tiene en una proporción > 97% una granulometría media de \geq 0,1 a 1,8 mm.

4. Aditivo para piensos según las reivindicaciones 1 a 3, cuya superficie está recubierta con un aceite en una cantidad de 0,02 a 2% en peso, referida a la cantidad total del aditivo para piensos.

5. Aditivo para piensos según las reivindicaciones 1 a 4, cuyos valores de color están comprendidos en los campos siguientes (medida de la reflexión difusa de la muestra bajo un ángulo de 8º):

L* 65-80 (campo negro-blanco)

a* 4-8 (campo rojo-verde)

b* 20-30 (campo amarillo-azul).

6. Proceso para la producción de un aditivo para piensos granulado, que contiene L-lisina, por fermentación de un microorganismo productor de L-lisina en un medio acuoso en condiciones aerobias, en el que, después del final de la fermentación

a): opcionalmente se determina la relación sulfato/L-lisina en el caldo de fermentación,

b): a continuación se añade opcionalmente sulfato de amonio y

c): el valor de pH se reduce por adición de ácido sulfúrico a 4,9 hasta 5,2,

: donde por la adición del o de los compuestos que contienen sulfato, se ajusta una relación sulfato/L-lisina de 0,85 a 1,2 en el caldo,

d): la mezcla así obtenida se granula y se obtiene un producto con un contenido de L-lisina de 10 a 70% en peso (determinado como lisina base, referido a la cantidad total).

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7. Proceso según la reivindicación 6, en el cual el caldo se concentra entre los pasos c) y d) por deshidratación.

8. Proceso según la reivindicación 6, en el cual el orden de sucesión de las adiciones de sulfato de amonio y ácido sulfúrico se invierte.

9. Proceso según las reivindicaciones 6, 7 y 8, en el cual antes de la concentración se añade un hidrogenosulfito de amonio, alcalinotérreo o alcalino en una cantidad de 0,01 a 0,5% en peso, referida al caldo de fermentación.

10. Proceso según las reivindicaciones 6 a 9, en el cual después del final de la fermentación se separa 0 a 100% de la biomasa formada durante la fermentación y se efectúan a continuación los pasos a) a d).

11. Proceso según las reivindicaciones 6, 7 u 8, en el cual la superficie del granulado se recubre con un aceite en una cantidad de 0,02 a 2% en peso, referida a la cantidad total del aditivo para piensos.

12. Proceso según las reivindicaciones 6 a 10, en el cual se emplean microorganismos corineformes.

13. Proceso según las reivindicaciones 6 a 11, en el cual se emplean corinebacterias.