JPH0829109B2

JPH0829109B2 - 微生物法で生産された噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物の形のリボフラビンの製法

Info

Publication number: JPH0829109B2
Application number: JP1145546A
Authority: JP
Inventors: ヨアヒム・メイヤー; ウオルフガング・ビユーラー; ヨハネス・グリムマー; グンター・エイパー; ハンス・キーフアー; クリストフ・マルチン
Original assignee: ビーエーエスエフ・アクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1996-03-27
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: CA1329361C; JPH0257188A; DK281789D0; DK174850B1; DK281789A; EP0345717A3; DE3819745A1; EP0345717B1; DE58904314D1; ES2040932T3; EP0345717A2; CN1038751A; US4977190A; CN1015596B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、微生物発酵排出混合物から噴霧乾燥法によ
り水を除去することによる、微生物法により生産された
飼料添加物としての噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物の形
のリボフラビンの製法に関する。

微生物の発酵法によりリボフラビンを製造すること
は、例えばEP-A 231605、EP-A 211289及びDE-OS 342031
0により公知である。この方法で工業的に製造されたリ
ボフラビンは飼料添加物として用いられる。発酵による
リボフラビン製造の最終生成物は一般に、得られた培養
液の蒸発濃縮によつてバイオマス（生物有機体）と一緒
にリボフラビン濃厚物の形で分離される。残念ながらこ
うして得られた生成物は、一部は重大な欠点を有する。
このものは例えば劣つた流動挙動を有し、このことは実
際に、ブリツジ形成によつて貯蔵倉庫から全く又は充分
に取り出すことができず、従つて秤量精度に悪影響を与
える結果を生じることがある。

さらにこのものは低い嵩密度しか有しない。このこと
は実際に高い包装、貯蔵及び輸送の費用を生じさせる。
しかし特に公知の生成物では強い粉じん発生及び荷電現
象のために、混合してプレミツクス及び飼料にする際に
取扱上の困難が生じる。二成分ノズルによる発酵排出混
合物の噴霧乾燥も公知であるが、この方法により得られ
た噴霧乾燥生成物も使用特性上のすべての要求を完全に
満足させない。このものは例えば液状飼料を製造するた
めに水中に混合する際に塊を形成する傾向がある。形成
された塊を再び分解することは困難である。

従つて本発明の課題は、プレミツクス又は飼料の製造
の際に前記の難点を有しない流動性の良好なほこりの立
たない噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物が得られる、微生
物発酵により生産されたリボフラビンのための製剤化方
法を開発することであつた。

本発明者らは意外にも、微生物発酵からの排出混合物
を全く特定の手段で噴霧乾燥すると、結合剤を添加しな
くとも、流動性の良好な飛散しない取扱いの容易なリボ
フラビンを含有する噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物が得
られることを見出した。

従つて本発明は、発酵排出混合物に認めうる量の結合
剤を加えずに、発酵排出混合物をａ）流動床噴霧乾燥、に供給することを特徴とする、リボフラビン製造のため
の微生物発酵排出混合物から水を除去することによる、
微生物法により生産された飼料添加物としての流動性の
良好な飛散しない噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物の形の
リボフラビンの製法である。

意外にも、こうして製造されたリボフラビン粒状物
は、従来既知の市販の製品に比して、一部は著しい使用
特性上の利点を有する。

噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物の製造のためには、リ
ボフラビンの発酵生産において得られる発酵液は、その
ままで又は富化した形で用いることができる。発酵液と
は、既知の手段で実施できる発酵からの排出混合物を意
味する（EP-A 211289、EP-A 231605、DE-OS 3420310又
はGenevieve C.Barrerc 著、バイオケミストリイ・アン
ド・ジエネテイクス・オブ・ビタミン・プロダクシヨ
ン、シリーズ A,87（1985）p.141〜169特にp.150〜158
参照）。発酵媒質は炭素源例えば炭化水素、有機酸、ア
ルコール又は脂肪、窒素源例えば蛋白質含有粉末、ペプ
トン、アミノ酸、尿素又は無機窒素塩を含有する。マグ
ネシウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム又はマン
ガンの硫酸塩、燐酸塩、炭酸塩又は硝酸塩、並びにビタ
ミンも同様に発酵媒質中で使用できる。

リボフラビンの発酵液の富化は、過又は遠心分離及
び傾しやにより行うことができる（DE 2920592参照）。

普通は二成分ノズルを用いて乾燥塔中に噴入する発酵
排出混合物の既知の噴霧乾燥に対し、本発明に用いられ
る流動床噴霧乾燥では、懸濁液を連続的又は非連続的に
乾燥反応生成物の流動床中に噴入する。この乾燥手段に
は、一定の粒径画分を得ること及び粒状化工程を保持す
ることを可能にする好適な装置が備えられる（K.Krll
著、トロツクヌングステヒニーク、II巻「トロツクナー
・ウント・トロツクヌングスフエルフアーレン」、２版
1978年221〜223頁参照）。

発酵排出混合物の本発明による流動床噴霧乾燥は、一
般に次のような実施される。

ａ）リボフラビンを乾燥粉末、噴霧乾燥粒状物又は微小
粒状物の形で、流動床乾燥機中に20〜150℃好ましくは5
0〜100℃に保持された流動床に装入し、ｂ）これに得られた発酵混合物を、場合により傾しやに
よりリボフラビンを富化したのち、乾燥速度に応じて噴
霧された形で添加し、ｃ）好適な滞留時間の後、リボフラビン粒子を流動床か
ら取り出し、そして好適な装置により粒子画分に分離
し、ｄ）約100〜250μｍの粒径範囲の粒子画分を分取し、そ
してｅ）より微細な粒子及び／又はより大きな粒子の粉砕に
より得られる微細な粒子を粒状化工程に返送する。

流動床噴霧乾燥は非連続的又は連続的に実施すること
ができる。連続的に操作することが特に有利である。

この方法の実施のためには、まず最初に技術水準に相
当するリボフラビン乾燥粉末を、それを用いて流動床を
製造することのできるリボフラビン生成物に変えること
が必要である。非連続的操作法においては、比較的微細
な生成物を流動床中に装入することができる。流動床乾
燥機中での粒子の滞留時間に依存して、より小さいか又
はより大きい粒径範囲を有する乾燥生成物が得られる。
粒径範囲が約100〜250μｍの粒子は、望ましい取扱い上
の特性を有するので、目的生成物として収得される。よ
り小さい粒子、並びにより大きい粒子の適宜な粉砕によ
り得られたリボフラビン生成物は、その他の装入物のた
めの流動床材料として用いられる。

連続的方法の実施のためには、発酵排出混合物を好ま
しくは傾しやによりリボフラビンを富化したのち、リボ
フラビン乾燥生成物から成る流動床中に連続的に噴入す
る。噴入速度は、流動床が希望の乾燥度に対応する温度
を有するように調節される。従つてこれは最終的には、
流動ガスの入口温度と出口温度の差により定められる。

連続的操作法においては、流動床乾燥機を初めて始動
する場合にだけ微細なリボフラビンから出発する。次い
でほとんど一定の粒径化の乾燥生成物が得られる。これ
から連続的に一定部分を取り出し、そして粒径画分に分
割する。粒径範囲が100〜250μｍの粒子画分を目的生成
物として分別し、そして微細な粒子及び／又はより大き
い粒子の粉砕により得られた微細な粒子を、粒状化工程
の保持のために連続的に流動床中に返送する。それぞれ
の場合に目的生成物として取り出した量とほぼ同量のリ
ボフラビンを、連続的に乾燥すべき発酵排出混合物の形
で流動床中に噴入する。

流動床の形成のために用いられる流動ガスは、一般に
80〜250℃好ましくは140〜185℃の入口温度及び40〜140
℃好ましくは60〜85℃の出口温度を有し、これにより流
動床中で約20〜150℃好ましくは50〜100℃の温度が生じ
る。

本発明による流動床乾燥の実施において、一般に下記
の粒径画分が得られる。

1.100μｍまでの粒径範囲約６〜30％ 2.100〜250μｍの粒径範囲約25〜85％ 3.250〜400μｍの粒径範囲約１〜70％発酵排出混合物の本発明による一成分ノズル噴霧乾燥
を実施するためには、例えばDelawan社から「SDX−スタ
ンダード」の名称で入手できる一成分中空円錐ノズルが
一般に用いられる。しかしLeChler社、Schlick社及びLu
rgi社の中空円錐ノズル及びEP-A 20121877に記載の中空
円錐ノズルも使用できる。この場合の噴霧エネルギー
は、乾燥すべき液体を一成分中空円錐ノズルに供給する
ポンプ圧力によつて生じさせる。噴霧のために必要な圧
力は80バール（絶対）以下であつてよいが、好ましくは
わずかに15〜25バール（絶対）の圧力が用いられる。乾
燥すべき液体中に含有される固形分は、45重量％以下好
ましくは15〜30重量％であつてよい。

乾燥される物質は、前記の一成分中空円錐ノズルによ
り、加熱された乾燥塔中に導入され、そこで乾燥され、
塔の下端から排出される。乾燥用ガスの乾燥塔入口温度
は一般に約100〜200℃好ましくは130〜170℃で、滞留時
間は一般に約20〜40秒である。飛散しないビタミンB₂微
小粒状画分を得るために、乾燥塔中で得られた乾燥物を
好適な分離装置に供給しなければならない。乾燥塔−排
出円錐口は、例えばDE 3344509に記載されているような
分離装置として形成されていてもよい。この分離装置に
おいて、飛散しない微小粒状物は有用な画分として分離
される一方、より小さい粒子（＜20μｍ）は乾燥用ガス
と一緒に乾燥塔を立去る。この微細品は後に接続された
分離器（サイクロン、フイルター）中でガス流から分離
され、そして乾燥すべき発酵排出混合物に添加混合する
ことができる（返送）。飛散性の微細画分の割合は、中
空円錐ノズルに供給される発酵排出混合物の固形物含量
並びにノズル入口圧力に依存する。微細画分は約５〜40
％であつてよい。排出物の固形分含量が約25〜30％で、
ノズル入口圧力が約15バールの場合に、返送される微細
画分はわずかに約５〜10％である。

こうして得られる生成物は、30〜200μｍの粒径範囲
を有する。

こうして得られた微小粒状物も、卓越した取扱い特性
により優れている。

発酵排出混合物の円盤噴霧乾燥によつても、認めうる
量の結合剤の添加なしに、微細画分（＜20μｍ）を前記
のように分離したのちにきわめて良好な取扱い特性を有
する微小粒状物を製造することができる。

本発明方法により製造されたリボフラビンの噴霧乾燥
粒状物又は微小粒状物は意外にも、従来既知の市販の乾
燥粉末に比べて著しい使用特性上の利点を有する。

実施例１流動床乾燥機中で、水78部及び固形物（HPLC分析によ
るとリボフラビン73.1％を含有）22部から成る20℃の水
性懸濁液（傾しやにより富化された発酵排出混合物）を
毎時0.9〜1kgの量で、連続的に二成分ノズルにより、0.
12mmの平均粒径を有する96％リボフラビンから成る流動
床中に噴入した。流動ガスは140〜150℃のガス入口温度
を有していた。噴霧量は75〜80℃の流動床温度が生じる
ように定めた。最初に装入した流動床を約24時間以内に
５回取り替え、生成した生成物を除去した。次いで最初
に装入したリボフラビンは乾燥工程から実際上完全に除
去され、そして流動床中に含有される生成物はリボフラ
ビン73.1％及びバイオマス26.9％の組成、並びに下記の
粒径分布を有していた。次いで流動床装入物の一部を連
続的に取り出し、ふるい分けにより３つの粒子画分に分
けた。この際１）＜100μｍの粒径範囲を有する生成物38％２）100〜250μｍの粒径範囲を有する目的生成物54.5％３）＞250μｍの粒径範囲を有する生成物7.5％が得られた。

粗大粒子画分３）を＜250μｍの粒径範囲に粉砕し、
次いで微細画分１）と一緒に連続的に流動床中に返送し
た。

１時間当りに得られた目的生成物の量は0.2〜0.27kg/
hであつた。

実施例２流動床乾燥機中で、水約80.3％及び固形物（HPLC分析
によると、リボフラビン約63.9％を含有）19.7％から成
る20℃の水性懸濁液（傾しやにより富化された発酵排出
混合物）を毎時0.75〜0.8kgの量で、連続的に二成分ノ
ズルにより、ほぼ同じ組成のリボフラビンからの流動床
中に噴入した。流動ガスは140〜150℃のガス入口温度を
有していた。噴霧量は約70℃の流動床温度を約75℃にな
るように定めた。

流動床装入物の一部を連続的に取り出し、ふるい分け
により３つの粒子画分に分けた。この際１）＜100μｍの粒径範囲を有する生成物45.6％２）100〜250μｍの粒径範囲を有する目的生成物50.2％３）＞250μｍの粒径範囲を有する生成物4.2％が得られた。

リボフラビン噴霧乾燥粒状物が１時間当り約0.15kg得
られた。

下記表において、実施例１及び２で得られたリボフラ
ビン生成物の使用技術上の本質的な特性を従来の市販製
品のそれと対比する。

実施例３流動床乾燥機中で、水76％及び固形物（リボフラビン
70.8％を含有）24％から成る傾しやにより富化した20℃
の発酵排出混合物を毎時約100kgの量で連続的に二成分
ノズルにより、ほぼ同じ組成のリボフラビンからの流動
床中に噴入した。流動ガス入口温度は170℃であつた。
噴射量は71〜72℃の流動床温度になるように定めた。

流動床装入物の一部を連続的に取り出し、ふるい分け
により３つの粒子画分に分けた。

得られた乾燥生成物は下記の粒径分布を有していた。

１）＜100μｍの粒径範囲を有する生成物５％２）100〜250μｍの粒径範囲を有する目的生成物28％３）＞250μｍの粒径範囲を有する生成物67％粗大粒子画分３）を＜250μｍの粒径範囲に粉砕し、
次いで微細画分１）と一緒に連続的に流動床中に返送し
た。

希望のリボフラビン噴霧乾燥粒状物（粒径範囲100〜2
50μｍ）が約24.5kg/h得られた。

実施例４流動床乾燥機中で、水86％及び固形物14％から成る濃
厚化されていない発酵排出混合物0.95kg/hをリボフラビ
ン流動床中に噴入した。流動ガスは160〜170℃のガス入
口温度を有していた。噴射量は78〜80℃の流動床温度に
なるように定めた。

実施例１と同様にして、100〜250μｍの希望の粒径範
囲を有するリボフラビン噴霧乾燥粒状物が0.1〜0.12kg/
h得られた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者グンター・エイパードイツ連邦共和国6700ルードウイツヒスハーフエン・ダウナー―シュトラーセ28 (72)発明者ハンス・キーフアードイツ連邦共和国6706ワツヘンハイム・イム・ザンドガルテン５ (72)発明者クリストフ・マルチンドイツ連邦共和国6800マンハイム１・コンピングシユトラーセ６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発酵排出混合物に認めうる量の結合剤を加
えずに、発酵排出混合物をａ）流動床噴霧乾燥に供給することを特徴とする、リボフラビン製造のため
の微生物醗酵排出混合物から水を除去することによる、
微生物法により生産された飼料添加物としての流動性の
良好な飛散しない噴霧乾燥粒状物又は微小粒状物の形の
リボフラビンの製法。
【請求項２】流動床噴霧乾燥をおこなうために、ａ）リボフラビンを乾燥粉末、噴霧乾燥粒状物又は微小
粒状物の形で、流動床乾燥機中に20〜150℃に保持され
た流動床に装入し、ｂ）これに得られた発酵混合物を、場合により傾しゃに
よりリボフラビンを富化したのち、乾燥速度に応じて噴
霧された形で添加し、ｃ）好適な滞留時間の後、リボフラビン粒子を流動床か
ら取り出し、そして好適な装置により粒子画分に分離
し、ｄ）約100〜250μｍの粒径範囲の粒子画分を分取し、そ
してｅ）より微細な粒子及び／又はより大きな粒子の粉砕に
より得られる微細な粒子を粒状化工程に返送することを
特徴とする、請求項１記載の方法。