Стабильная гранула (варианты) с активными агентами для кормовых композиций

Стабильная гранула (варианты) с активными агентами для кормовых композиций

Реферат

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США 60/726494 от 12 октября 2005 года в соответствии с 35 U.S.C.§ 119.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к стабильным прочным гранулам с активными агентами. Конкретно, настоящее изобретение относится к термостабильным прочным гранулам с активными агентами, где указанные гранулы особенно хорошо подходят для их использования в процессах паровой обработки, включая процессы гранулирования и таблетирования, а также при паровой обработке кормовых продуктов, без заметной потери активности активного агента. Стабильные прочные гранулы имеют профиль растворимости, подходящий для высвобождения активного агента таким образом, чтобы обеспечивать эффективность в заданном назначении. Активность активных агентов сохраняется после хранения в виде негранулированных смесей и при тепловой обработке.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Использование активных агентов, таких как ферменты, в корме для животных стало общей практикой. Известно, что ферменты улучшают перевариваемость корма, снижают влияние непищевых факторов в корме и повышают продуктивность животных. В данной области также известно, что кислые и щелочные пищевые ингредиенты, а также некоторые конкретные ингредиенты животных кормов, включающие, без ограничения, следовые количества минеральных компонентов, органические или неорганические кислоты или основания, восстановленные сахара и гигроскопические вещества, в особенности хлорид холина и хлорид натрия, оказывают неблагоприятный эффект на активные агенты, такие как витамины, белки, противомикробные средства, пребиотики, пробиотики и ферменты; известно также, что некоторые способы производства кормов оказывают вредное воздействие на активные агенты.

Соответственно, в промышленности существует проблема создания защитных композиций, которые позволяют хранить активные агенты в виде негранулированных смесей корма для животных, таких как основные смеси и предварительные смеси, которые могут быть кислыми или щелочными по природе и могут содержать ингредиенты, оказывающие неблагоприятный эффект на стабильность активных агентов. Считается, что один из механизмов такого неблагоприятного воздействия связан с реакциями окисления-восстановления (кислотно-щелочной потенциал), которые имеют место между окислителями и восстановителями в составе предварительных смесей в присутствии воды. В исследовании, опубликованном в BASF Technical Bulletin NU0013, сообщается, что гранулы, содержащие два коммерчески доступных фермента, сохраняют соответственно 86% и 81% активности при хранении в течение трех недель в виде кормовой смеси и 55% и 33% активности соответственно после хранения в виде предварительной кормовой смеси в течение 6 недель. В настоящее время некоторые производители ферментов, применяемых при производстве кормов, рекомендуют, чтобы ферменты были защищены барьерной упаковкой, если они хранятся в виде предварительных смесей, или чтобы они хранились отдельно от предварительных смесей, или чтобы они хранились в виде предварительных смесей в течение лишь короткого периода времени.

Дополнительно, многие активные агенты, используемые при производстве пищевых продуктов и кормов, являются термолабильными. Теромостабильность ферментов и их способность выдерживать стадии тепловой обработки при производстве корма для животных представляет собой проблему в данной области индустрии, особенно в том, что касается производства гранулированных кормов для животных. При сравнении с сухими кормовыми смесями гранулированные корма обладают рядом преимуществ, таких как более высокая пищевая ценность, меньшее загрязнение патогенами, сниженный уровень запыления при производстве, упрощенная обработка в производственном процессе и более однородное дозирование ингредиентов, которые рассматриваются как благоприятные факторы для промышленного производства. Предпочтительные промышленные процессы гранулирования включают паровую обработку в ходе процесса, известного как кондиционирование, при которой повышается влажность и температура обрабатываемой массы перед стадией гранулирования, и затем нагретые паром ингредиенты корма или кондиционированная мякоть пропускаются через отверстия. Температурный диапазон процесса таблетирования может составлять примерно от 70°С до 95°С или выше.

Ферменты представляют собой важные ингредиенты корма и должны обладать способностью противостоять воздействию повышенных температур в процессах гранулирования, в частности в тех процессах, которые включают использование экструдеров, при сохранении эффективности in vivо.

В связи с воздействием пара, температурных условий и сил уплотнения в процессах гранулирования стабильность ферментов и других активных агентов представляет собой проблему, которая может быть проиллюстрирована тем фактом, что вводимые в корма ферменты зачастую поставляются для промышленности в виде стабилизированных жидких продуктов, которые добавляют к гранулам корма после гранулирования, с тем чтобы избежать инактивации ферментов. Гомогенное дозирование также представляет проблему, когда фермент вносят после гранулирования, например, путем распыления ферментов на гранулы, и стоимость оборудования, необходимого для внесения ферментов после гранулирования, является высокой. Альтернативно, жидкие ферментные композиции или сухие ферментные смеси вводят в смеситель перед гранулированием. В некоторых случаях необходимо большее количество ферментов, с тем чтобы компенсировать их потери при гранулировании.

Способы изготовления таблеток также включают использование сил уплотнения и могут дополнительно включать тепловое воздействие, но могут его не включать. Таблетки используются при производстве товаров бытовой химии, например, для использования в средствах, применяемых при стирке, чистке посуды и различных поверхностей.

Таким образом, в пищевой промышленности, в области производства кормов и товаров бытовой химии имеется потребность в стабильных прочных гранулах с активными ингредиентами в качестве компонентов композиций, которые могут подвергаться тепловой обработке, например, в ходе процессов гранулирования и таблетирования, без заметной потери активности активного агента и при сохранении профилей растворимости, подходящих для высвобождения активных ингредиентов, обеспечивающих эффективность в заданном назначении. Имеется также потребность в стабильных прочных гранулах с активными агентами, которые сохраняют свою активность при использовании в качестве ингредиентов в композициях животных кормов, таких как негранулированные смеси, которые содержат ингредиенты, оказывающие неблагоприятный эффект на активные агенты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к гранулам для кормовых композиций, включающим: ядро; активный агент; и по меньшей мере одну покрывающую оболочку, где активный агент в грануле сохраняет по меньшей мере 50% активности, по меньшей мере 60% активности, по меньшей мере 70% активности, по меньшей мере 80% активности после одного или нескольких воздействий, выбранных из: (а) способа гранулирования корма; (b) способа предварительной обработки корма нагретым паром; (с) хранения; (d) хранения в качестве ингредиента в составе негранулированной смеси; (е) хранения в качестве ингредиента в составе основной кормовой смеси или предварительной кормовой смеси, включающих по меньшей мере одно вещество, выбранное из следовых количеств минеральных веществ, органических кислот, восстановленных сахаров, витаминов, хлорида холина и веществ, которые подкисляют или подщелачивают основную кормовую смесь или предварительную кормовую смесь.

В одном варианте настоящее изобретение относится к грануле в корме для животных, включающей ядро; активный агент, где указанный активный агент гранулы сохраняет по меньшей мере 80% активности после хранения и после процесса гранулирования нагретого паром продукта, где гранула представляет собой ингредиент; влагонепроницаемое покрытие; и влагосвязывающее покрытие, которое составляет по меньшей мере 25 вес.% от гранулы, где указанная гранула характеризуется активностью воды менее чем 0,5 до процесса гранулирования продукта при нагревании паром.

В еще одном варианте настоящее изобретение относится к ингредиенту в корме для животных, включающему: гранулу, содержащую ядро; активный агент, окружающий ядро; и по меньшей мере одну покрывающую оболочку, покрывающую активный агент, где указанный активный агент сохраняет по меньшей мере 50% активности, по меньшей мере 60% активности, по меньшей мере 70% активности, по меньшей мере 80% активности после одного или нескольких воздействий, выбранных из: (а) способа гранулирования корма; (b) способа предварительной обработки корма нагретым паром; (с) хранения; (d) хранения в качестве ингредиента в составе негранулированной смеси; и (е) хранения в качестве ингредиента в составе основной кормовой смеси или предварительной кормовой смеси, включающих по меньшей мере одно вещество, выбранное из следовых количеств минеральных веществ, органических кислот, восстановленных сахаров, витаминов, хлорида холина и веществ, которые подкисляют или подщелачивают основную кормовую смесь или предварительную кормовую смесь.

В способе получения гранулы согласно настоящему изобретению, включающей активный агент корма, указанный способ включает: получение стабильных гранул, содержащих ядро, по меньшей мере один активный агент и по меньшей мере одну покрывающую оболочку; смешивание стабильных гранул с одним или несколькими указанными ниже агентами: (а) разбавитель; (b) основная смесь; (с) предварительная смесь и (d) кормовая смесь для гранулирования.

В другом варианте настоящее изобретение относится к способу получения стабильной гранулы, включающей фермент, подходящий для хранения в составе предварительной кормовой смеси, который содержит хлорид холина, где указанный способ включает: получение вещества ядра и фермента, где указанный фермент распределен по веществу ядра или наслоен на вещество ядра; нанесение на вещество ядра и на фермент влагосвязывающего вещества с образованием слоя, который составляет по меньшей мере 25 вес.% от стабильной гранулы; нанесение слоя влагонепроницаемого барьерного вещества с образованием покрытия, которое составляет по меньшей мере 2 вес.% от гранулы, нанесение покрывающей оболочки в условиях, выбранных таким образом, чтобы активность воды в стабильной грануле составляла менее чем 0,5.

Стабильные прочные гранулы согласно указанному выше варианту сохраняют по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90% и по меньшей мере 95% от активности активного агента в способах гранулирования при паровой обработке или в условиях процесса предварительной обработки, в ходе которых повышают температуру гранулируемого вещества от 85°С до примерно 95°С в течение примерно нескольких минут. Стабильные прочные гранулы согласно настоящему изобретению в особенности подходят для использования их в качестве ингредиентов в гранулах корма для животных и в качестве ингредиентов в таблетках для бытового применения.

В разных вариантах осуществления настоящего изобретения стабильные прочные гранулы включают влагосвязывающее вещество, которое составляет по меньшей мере примерно 55 вес.% от гранулы.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения стабильная прочная гранула содержит влагосвязывающую оболочку, которая включает по меньшей мере примерно 25 вес.%, примерно 30 вес.%, примерно 35 вес.%, примерно 40 вес.%, примерно 50 вес.%, примерно 55 вес.% и примерно 60 вес.% от гранулы, и влагонепроницаемая покрывающая оболочка включает по меньшей мере от примерно 2 вес.% до примерно 40 вес.%, от примерно 2 вес.% до примерно 10 вес.%, от примерно 2 вес.% до примерно 7 вес.% и от примерно 5 вес.% до примерно 15 вес.% от гранулы.

В разных вариантах осуществления настоящего изобретения стабильная прочная гранула включает три защитные оболочки, где одна оболочка включает от примерно 20 вес.% до примерно 25 вес.% относительно гранулы, влагосвязывающего вещества, а две другие оболочки включат от примерно 5 вес.% до примерно 15 вес.% относительно гранулы, влагонепроницаемого вещества. В данном варианте осуществления настоящего изобретения используют стадию теплового отжига для того, чтобы удалить влагонепроницаемое вещество.

В разных вариантах осуществления настоящего изобретения стабильная прочная гранула включает силикатное или глиняное ядро и термостабильный по природе активный агент в составе матрикса, и необязательно защитное влагосвязывающее покрытие с неорганической солью, и необязательно влагонепроницаемую оболочку. В данном варианте осуществления настоящего изобретения необязательные покрывающие слои составляют от примерно 0 вес.% до примерно 15 вес.% от гранулы.

Настоящее изобретение также включает способы производства стабильных прочных гранул, а также гранулированного комбикорма, корма для домашних животных и таблеток, применяемых в бытовой химии, и таблеток с пищевым продуктом, которые включают такие стабильные прочные гранулы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к стабильным прочным гранулам с активными агентами, которые выдерживают воздействие высоких температур и сил уплотнения при их добавлении к композициям, которые подвергаются, например, процессам предварительной обработки с использованием нагретого пара, процессам гранулирования кормового продукта и процессам таблетирования, при сохранении профилей растворения, подходящих для высвобождения активных агентов, которые способны обеспечивать эффективность в заданном направлении.

Первый аспект настоящего изобретения относится к стабильным прочным гранулам с активными кормовыми агентами, которые выдерживают условия предварительной обработки паром и воздействие температур и сил уплотнения в процессе гранулирования кормовых ингредиентов при обработке нагретым паром, при сохранении профилей растворения, которые позволяют высвобождать активные агенты кормового продукта с обеспечением заданной эффективности. В данном варианте используют такие компоненты в гранулах, которые разрешены для применения в корме.

Второй аспект настоящего изобретения относится к стабильным прочным гранулам, содержащим ферменты, которые выдерживают предварительную обработку кормового продукта нагретым паром и воздействие температур и сил уплотнения в процессе гранулирования, при сохранении профилей растворения, которые позволяют высвобождать фермент с обеспечением соответствующей эффективной биодоступности in vivo. В данном варианте компоненты гранулы могут использоваться в пищу животными и предпочтительно также перевариваются в организме животных.

Третий аспект настоящего изобретения относится к стабильным прочным гранулам с активными агентами для их использования в негранулированных смесях корма для животных, например в составе предварительных смесей. Стабильные прочные гранулы сохраняют эффективность при нагревании и предварительной паровой обработке негранулированной смеси, проводимых перед скармливанием животным, или после гранулирования такой смеси. В рамках данного аспекта неожиданно было обнаружено, что активные агенты сохраняют активность при хранении в виде негранулированных смесей, которые содержат ингредиенты, оказывающие неблагоприятное воздействие на стабильность ферментов. Что касается данного аспекта, то, не связывая себя рамками какого-либо конкретного теоретического представления, следует полагать, что влагосвязывающее вещество в гранулах действует в сочетании с влагонепроницаемым веществом в гранулах, защищая активный ингредиент от вредных ингредиентов, имеющихся в негранулированных смесях. Влагосвязывающее вещество задерживает или снижает скорость или уровень миграции воды в область активного агента, а влагонепроницаемое вещество исключает поступление воды. Сочетание влагосвязывающего вещества и влагонепроницаемого вещества обеспечивает механическую стабильность и дополнительно защищает активный агент в случае повреждения слоя влагонепроницаемого вещества. Дополнительно, в некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения используют влагонепроницаемые вещества, которые окисляются только в экстремальных условиях, так что их сочетание с влагосвязывающими веществами придает гранулам химическую стабильность, поскольку считается, что окислительно-восстановительные реакции замедляются при хранении в составе негранулированных веществ.

Четвертый аспект настоящего изобретения относится к стабильным прочным гранулам с активными агентами, которые выдерживают процесс таблетирования при сохранении профилей растворения, позволяющих высвобождать активный агент с обеспечением заданной эффективности при использовании в бытовой химии, например при стирке, при чистке посуды и различных поверхностей. В рамках данного варианта компоненты гранулы могут включать вещества, которые не перевариваются животными, например поверхностно-активные вещества, цеолиты, отбеливающие вещества и красители.

Стабильные прочные гранулы согласно настоящему изобретению имеют сферическую или почти сферическую форму, хотя, при желании, могут использоваться другие формы гранул, такие как диски, овальная форма, цилиндрическая и продолговатая форма. Гранулы содержат один или несколько защитных слоев, окружающих активный агент.

Гранулы могут быть смешаны с сухими ингредиентами, такими как композиции корма или композиции с компонентами для бытовой химии, или с негранулированными кормовыми смесями, например с композициями предварительной смеси, перед использованием в процессе гранулирования или таблетирования, или могут использоваться в сухих кормовых смесях и в виде мякоти, которые не гранулированы. Указанные гранулы особенно хорошо подходят для использования процесса производственного гранулирования кормов и также хорошо подходят для получения пищевых продуктов, включая корм для комнатных животных, и при производстве таблеток с компонентами для бытовой химии.

Если особо не указано иное, технические и научные термины, использованные в рамках настоящего изобретения, имеют общепринятые значения, известные специалистам в той области, к которой относится изобретение. В тексте описания и формулы изобретения форма единственного числа включает также ссылки на множественное число, если из контекста явно не следует иное. Например, термин «гранула» может включать множество гранул.

В контексте настоящего описания термин «активный агент» может представлять собой любое вещество, которое добавляется к стабильной прочной грануле. Активный агент может представлять собой биологически жизнеспособное вещество, ингредиент пищи или корма, противомикробный агент, агент, используемый в качестве антибиотика, пребиотик, пробиотик, агрохимический ингредиент, такой как пестицид, удобрение или гербицид, фармацевтический агент или активный агент бытового назначения или их сочетания. В предпочтительном варианте активный ингредиент представляет собой белок, фермент, пептид, полипептид, аминокислоту, углевод, липид или масло, витамин, дополнительный витамин или гормон или их сочетания. В другом варианте активный ингредиент представляет собой фермент, отбеливатель, активатор отбеливающего агента, отдушку или другой биологически активный ингредиент. Термостабильные по природе активные агенты охватываются областью настоящего изобретения и демонстрируют повышенную термостабильность в гранулах согласно настоящему изобретению. Альтернативно, может использоваться меньшее количество веществ оболочки с получением гранул, включающих теромостабильные по природе активные агенты, и приведенное в настоящем описании вещество защитной покрывающей оболочки выбирают, прежде всего, для активных агентов, которые не являются термостабильными по своей природе.

Наиболее предпочтительные ингредиенты, используемые в составе кормовых и пищевых продуктов, включают ферменты, пептиды, полипептиды, аминокислоты, противомикробные средства, средства, способствующие улучшению пищеварения, витамины и их сочетание.

При этом может использоваться любой фермент, и неограничивающий перечень ферментов включает фитазы, ксиланазы, β-глюканазы, фосфатазы, протеазы, амилазы (альфа или бета или глюкоамилазы), целлюлазы, липазы, кутиназы, оксидазы, трансферазы, редуктазы, гемицеллюлазы, маннаназы, эстеразы, изомеразы, пектиназы, лактазы, пероксидазы, лакказы, а также другие ферменты окислительно-восстановительных реакций и их смеси.

Особенно предпочтительные ферменты включают ксиланазы из Trichoderma reesei и вариант ксиланазы из Trichoderma reesei, где оба ферменты доступны от компании Danisco A/S, Дания, и/или Genencor International, Inc., Palo Alto, Калифорния, или термостибильную по природе ксиланазу, описанную в EP 1222256B1, а также другие ксиланазы из Aspergillus niger, Aspergillus kawachii, Aspergillus tubigensis, Bacillus circulans, Bacillus pumilus, Bacillus subtilis, Neocallimastix patriciarum, виды Penicillium, Streptomyces lividans, Streptomyces thermoviolaceus, Thermomonospora fusca, Trichoderma harzianum, Trichoderma reesei, Trichoderma viride; примеры фитаз включают Finasa L®, фитазу из Aspergillus sp., доступную от компании AB Enzymes, Дармштадт, Германия, Phyzyme^TM XP, фитазу из Е. coli, доступную от компании Danisco, Копенгаген, Дания, и другие фитазы, полученные, например, из следующих видов: Trichoderma, Penicillium, Fusarium, Buttiauxella, Citrobacter, Enterobacter, Penicillium, Humicola, Bacillus и Peniophora.

Примером целлюлазы может быть Multifеct® BGL, целлюлаза (бета-глюканаза), доступная от компании Danisco A/S, Дания, и другие целлюлазы из таких видов, как Aspergillus, Trichoderma, Penicillium, Humicola, Bacillus, Cellulomonas, Penicillium, Thermomonospore, Сlostrudium и Hypocrea. Могут также использоваться целлюлазы и эндоглюканазы, описанные в US20060193897А1. Амилазы могут быть получены из таких видов, как Aspergillus, Trichoderma, Penicillium, Bacillus, например, B. subtilis, B. stearothermophilus, B. lentus, B. licheniformis, B. coagulans и B. amyloliquefaciens. Подходящие грибные амилазы получают из видов Aspergillus, таких как A. oryzae, и A. niger. Протеазы могут быть выделены из Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus lentus, Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis и видов Aspergillus и Trichoderma.

Фитазы, ксиланазы, фосфатазы, протеазы, амилазы, эстеразы, ферменты оксислительно-восстановительных реакций, липазы, трансферазы, целлюлазы и β-глюканазы представляют собой ферменты, часто используемые для включения в корм для животных. Ферменты, подходящие для включения в таблетки, используемые в товарах бытовой химии, представляют собой аналогичные ферменты, в особенности протеазы, амилазы, липазы, гемицеллюлазы, ферменты окислительно-восстановительных реакций, пероксидазы, трансферазы и целлюлазы.

В особенно предпочтительных аспектах осуществления настоящего изобретения указанные ферменты выбирают из фитаз, ксиланаз, β-глюканаз, амилаз, протеаз, липаз, эстераз и их смесей. В одном варианте осуществления настоящего изобретения два фермента, входящие в состав гранул, представляют собой ксиланазу и β-глюканазу. Указанные ферменты могут быть смешаны вместе или могут быть внесены в состав гранулы по отдельности. В другом варианте в состав гранулы входят три фермента, а именно β-глюканаза, ксиланаза и фитаза.

Указанный выше перечень ферментов представляет собой лишь примерный перечень и не должен рассматриваться как исчерпывающий. Любой фермент может использоваться в прочных гранулах согласно настоящему изобретению, включая ферменты дикого типа, рекомбинантные ферменты и варианты ферментов, включая ферменты бактериального, грибного происхождения, ферменты дрожжей, растений, насекомых и животных, в том числе кислые, нейтральные или щелочные ферменты.

Для специалистов в данной области очевидно, что количество используемого фермента будет зависеть, по меньшей мере частично, от типа и свойства выбранного фермента и от предполагаемого направления его использования.

Прочные гранулы согласно настоящему изобретению включают от примерно 0,0005 до примерно 20% в расчете на сухой вес ферментного компонента от гранулы. Так, например, весовой процент фермента согласно вариантам настоящего изобретения составляет от примерно 0,0005 до примерно 15%, по меньшей мере от 0,001 до примерно 15%, по меньшей мере от 0,01 до примерно 10%, по меньшей мере от 0,1 до примерно 10%, по меньшей мере от 1,0 до примерно 10%, по меньшей мере от 1,0 до примерно 8%, по меньшей мере от 1,0 до примерно 5% и по меньшей мере от 2,0 до примерно 5% в грануле. Типичные дозы от 25 до 400 граммов стабильных прочных гранул с ферментом на тонну корма будут составлять от примерно 0,0001 до примерно 80 граммов активного ферментного белка на тонну корма, и указанные энзиматические гранулы могут дозироваться в количестве до 5000 граммов на тонну корма. Дозировки других активных ингредиентов в типичном случае составляют от 0,001 до примерно 400 грамм/тонна корма или выше. Дозировки могут быть даже выше в том случае, когда термостабильные гранулы согласно настоящему изобретению используют в качестве компонента негранулированных смесей животного корма, например в составе предварительных смесей, которые могут содержать несколько активных ингредиентов, добавляемых к кормовым композициям. Так, например, дозировка гранул фермента, добавляемых к предварительной смеси, может составлять примерно от 0,2% до примерно 10% от предварительной смеси или от примерно 0,1% до примерно 3% от основной смеси. В иллюстративном варианте уровень активности фитазы, входящей в состав стабильных прочных гранул, имеющихся в предварительной смеси, составляет примерно 500 Ед/г или выше. Предварительные смеси в типичном случае добавляют к пищевому рациону в количестве от примерно 0,5% до примерно 2% и базовые смеси добавляют в количестве от примерно 2% до примерно 6%.

Часть прочной гранулы, которая не содержит одну или несколько защитных оболочек согласно настоящему изобретению и которая включает активный ингредиент, в том числе любые обработанные твердые вещества, связующие вещества и другие входящие в ее состав ингредиенты, может характеризоваться наличием менее чем примерно 70 вес.%, менее чем примерно 60 вес.%, менее чем примерно 50 вес.%, менее чем примерно 40 вес.%, менее чем примерно 30 вес.%, менее чем примерно 20 вес.% от гранулы, при этом в основном весовой процент составляет от примерно 25 вес.% до примерно 50 вес.%, от примерно 40 вес.% до примерно 60 вес.% или от примерно 50 вес.% до примерно 60 вес.%.

Один или несколько покрывающих слоев могут составлять более чем примерно 30 вес.%, более чем примерно 40 вес.%, более чем примерно 50 вес.%, более чем примерно 60 вес.%, более чем примерно 70 вес.% и более чем примерно 80 вес.% от гранулы, при этом в основном весовой процент составляет от примерно 50 вес.% до примерно 75 вес.%, от примерно 40 вес.% до примерно 60 вес.% или от примерно 40 вес.% до примерно 50 вес.%, в зависимости от типа и количества покрывающих слоев.

В рамках тех вариантов, в которых используются термостабильные по природе активные агенты, ядро может составлять от примерно 85 вес.% до примерно 100 вес.% от гранулы и покрывающая оболочка может составлять от примерно 0 вес.% до 15 вес.% от гранулы.

Прочные гранулы согласно настоящему изобретению могут иметь размер, соответствующий потребностям, и указанный размер составляет от примерно 300 мкм до примерно 1000 мкм в диаметре, от примерно 300 мкм до примерно 900 мкм, от примерно 400 мкм до примерно 800 мкм и от примерно 400 мкм до примерно 600 мкм.

Термин «силы уплотнения» в контексте настоящего описания в основном относится к приложенным в осевом направлении силам, которые заставляют уплотняться атомы вещества. В контексте настоящего описания силы уплотнения возникают в процессах гранулирования и таблетирования и могут включать элемент силы, действующей в направлении изгиба, где прилагаемая сила не полностью симметрична продольной оси вещества.

Фраза «термостабильный по природе фермент или белок» относится к ферментам и белкам, имеющим точку плавления выше, чем температура в диапазоне от примерно 60°С до примерно 65°С, например, термостабильный по природе фермент, приведенный в таблице 2, в гранулах 28, 29 и 30 имеет точку плавления 69°С при pH 5,5 и точку плавления 72°С при pH 8,0. Множество термостабильных ферментов, приведенных в настоящем описании, имеют, например, точку плавления менее чем примерно 60°С при pH от 5,5 до 8,0.

Фраза «влагонепроницаемые вещества» относится к веществам, которые исключают, препятствуют или по существу задерживают поглощение воды. Указанные вещества в типичном случае представляют собой гидрофобные или амфифильные вещества и обеспечивают изоляцию от проникновения воды, не поглощая воду и/или не связываясь с водой, и включают, без ограничения, пленкообразующие вещества. Примеры влагонепроницаемых веществ включают полимеры, белки, липиды, жиры и масла, жирные кислоты и камеди. Примеры пленкообразующих влагонепроницаемых веществ включают природные и модифицированные полимеры, такие как аравийская камедь, молочная сыворотка, концентрат молочной сыворотки, ПВА, включая модифицированный ПВА, и синтетические полимеры, такие как латекс, ГПМЦ и обработанный кислотой гидрокиспропил-крахмал, например PureCote^TM, окисленный крахмал и модифицированный крахмал. Влагонепроницаемые вещества, отличные от пленкообразующих веществ, включают, например, воски, жиры, масла и липиды, а также лецитин. Выбранные влагонепроницаемые вещества, которые не подвергаются легкому окислению, включают, например, латексный полимер и другие полимеры, такие как аравийская камедь.

Фраза «влагосвязывающие или гидратирующие вещества» относится к веществам, которые захватывают водные жидкости, такие как вода, посредством одного или нескольких механизмов. В рамках первого механизма указанные вещества абсорбируют свободную воду. В рамках второго механизма указанные вещества захватывают связанную воду, которая в основном присутствует в виде кристаллической воды гидратации. Соответственно, такие вещества могут быть представлены как частично или полностью гидратированные вещества или как негидратированные вещества, которые будут поглощать или связывать водные жидкости и задерживать или снижать скорость или уровень миграции таких жидкостей к активному агенту. В рамках третьего механизма гидратирующие вещества осуществляют термическую изоляцию активного агента за счет задержки передачи тепла к активному агенту в грануле и поддержания активного агента в условиях более низкой температуры, чем температура на внешней поверхности гранул. Гидратирующие вещества включают углеводы и неорганические соли, в частности гидратированные соли, такие как сульфат магния, сульфат натрия и сульфат аммония; мальтодекстрин; сахара, например сахарозу и кукурузный крахмал.

В иллюстративных вариантах осуществления настоящего изобретения гидратирующие вещества включают неорганические соли, которые при добавлении к грануле в количестве, большем чем примерно 25 вес.%, представляют собой безводные вещества или вещества, содержащие относительно низкие количества связанной или свободной воды, так что активность воды в полной грануле составляет менее чем примерно 0,5. Не связывая себя рамками какой-либо конкретной теории, следует отметить, что, когда гранула подвергается воздействию нагретого пара, гидратирующее вещество на основе неорганической соли начинает захватывать воду из нагретого паром окружения, при этом вода движется в гидратирующее вещество в рамках кинетического процесса в течение короткого периода паровой обработки для предотвращения проникновения воды в область гранулы, содержащей активный агент. В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, где активность воды в грануле составляет менее чем 0,5, гидратирующее вещество может составлять лишь 25 вес.% от гранулы. В тех вариантах осуществления настоящего изобретения, где гидратирующее вещество составляет примерно 40-70 вес.% от гранулы, более толстый слой гидратирующего вещества позволяет использовать гидратированное или частично гидратированное вещество, в частности неорганические соли. В контексте настоящего описания термины «гидратированные», «частично гидратированный» и «негидратированный» относятся к потенциалу гидратации вещества в том случае, когда гранула находится в состоянии равновесия перед воздействием парового тепла. Термин «гидратированный» относится к веществу, которое содержит воду в свободной или связанной форме или к их сочетаниям. Вода может быть добавлена либо во время нанесения покрытия, либо после нанесения покрытия, и степень гидратации гранулы является функцией вещества гранулы и температуры, влажности и условий сушки, применяемых при нанесении.

Термины «гранулы» и «гранулирование» относятся к твердым круглым, сферическим или цилиндрическим таблеткам или гранулам, к процессам образования таких форм, в частности гранул комбикорма и твердого экструдированного корма для животных. Известные способы получения гранул кормового продукта в основном включает смешивание ингредиентов корма в течение от примерно 1 до примерно 5 минут, перенос смеси в приемный бункер, транспортирование смеси в паровой кондиционер, необязательно перенос смеси после воздействия пара к экспандеру, перенос смеси к дробилке или к экструдеру и в итоге перенос гранул в устройство для охлаждения гранул (Fairfield, D. 1994. Chapter 10, Pelleting Cost Center. In Feed Manufacturing Technology IV. (McEllhiney, editor), American Fееd Industry Association, Arlington, VA, pp. 110-139).

В паровом кондиционере проводится обработка смеси в течение периода времени от примерно 20 до примерно 90 секунд и до нескольких минут при температуре от примерно 85°С до примерно 95°С. Количество пара может варьировать в зависимости от уровня влаги и от исходной температуры вводимой смеси. Сообщается, что для осуществления процессов гранулирования вводится от примерно 4 до примерно 6% пара, и указанное количество выбирается таким образом, чтобы создать менее чем примерно 18% содержание влаги в мякоти перед гранулированием, или примерно до 28% влажности в мякоти, которая будет направляться для экструзии.

Процесс расширения смеси может проводиться, необязательно, в течение периода времени от примерно 4 до примерно 10 секунд в диапазоне температур от примерно 100°С до примерно 140°С. Та часть производственного процесса, которая связана с прессом-гранулятором, в типичном случае функционирует в течение примерно 3-5 секунд при температуре от примерно 85°С до примерно 95°С.

Термин «стабильный», применительно к грануле, относится к такой грануле, в которой активность одного или нескольких активных агентов по существу сохраняется после включения ингредиента в композицию, подвергаемую предварительной обработке нагретым паром, процессу гранулирования под воздействием нагретого пара, процессу таблетирования под воздействием нагретого пара, после хранения одной композиции и после хранения в качестве ингредиента в негранулированных и нетаблетированных смесях. Указанная стабильность включает термостабильность, срок годности или стабильность при хранении, механическую стабильность и/или химическую стабильность, когда гранулы, содержащие активный агент, хранятся в виде негранулированных или нетаблетированных смесей и/или подвергаются обработке нагретым паром, а также процессу гранулирования под давлением и процессу таблетирования. Механическая стабильность означает физическую жесткость или структурную целостность гранул, где указанная структурная целостность включает противомикробную резистентность, устойчивость к образованию пыли в процессе производства и отсутствие высвобождения ингредиентов, которые могут привести к появлению запаха. Химическая стабильность обозначает сохранение активности при хранении гранул в виде негранулированных или нетаблетированных смесей с наличием одного или нескольких ингредиентов, оказывающих неблагоприятное воздействие на указанные один или несколько активных агентов. Термостабильность в контексте настоящего описания и в целом относится к сохранению активности после воздействия температур в диапазоне от примерно 85°С до примерно 95°С, когда стабильные прочные г