制備酶片劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含高酶量(具有高有效載荷）的酶片劑的制備方法，所述片劑用于在 例如飼料或食品工業(yè)中使用，諸如適合直接銷售給面包店的片劑。
[0002] 發(fā)明背景 片劑形式的酶已被面包師在生面團(tuán)中使用多年，所述片劑增強(qiáng)面包比傳統(tǒng)的抗陳化解 決方案大大延長的保持柔軟、潮濕的面包肩的能力。消費(fèi)者在選擇面包購買時(shí)將這種柔軟 度當(dāng)作是新鮮度。與此同時(shí)，酶保證高度回彈性，確保商店貨架上的面包產(chǎn)品在外形上保持 吸引力。W09500121公開了通過使用濕法制粒原理混合液體酶制劑與合適的載體生產(chǎn)可直 接壓制的酶粉末，由此可避免冷凍干燥和噴霧干燥的步驟。W007008776公開了單劑量的酶 片劑，用于直接銷售給消費(fèi)者以提高使用傳統(tǒng)去垢劑的自動(dòng)洗衣和洗碗操作的性能。
[0003] 然而，生產(chǎn)用于在例如面包房中使用的酶片劑的傳統(tǒng)的方法并不總是合適的，由 于要求該片劑應(yīng)同時(shí)是強(qiáng)健的，能自崩解于水中，并同時(shí)含有高酶量。這是特別困難的，因 為酶是蛋白質(zhì)，其充當(dāng)粘合劑使其難以讓具有高酶有效載荷的酶片劑自崩解在例如水中。 因此，對用于制備含有高酶量(具有高有效載荷）的酶片劑的方法存在需求，所述酶片劑確 保例如每批次面團(tuán)更少的片劑和對于終端用戶更少的儲存成本和儲存空間。在使用液體酶 產(chǎn)品的行業(yè)中對于高有效載荷的酶片劑也有需求。使用只是可以崩解并產(chǎn)生所需要的液體 酶產(chǎn)品的片劑可以最大限度地減少儲存空間，運(yùn)輸成本，并增加保質(zhì)期。此外，對于用于制 備一種或多種酶片劑的方法也存在需求，所述方法獲得這樣的片劑，其非常強(qiáng)健，即對于加 工和運(yùn)輸具有低的脆碎度，并同時(shí)能夠自崩解于水中，優(yōu)選在3分鐘之內(nèi)。
[0004] 發(fā)明概述 本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)包含高酶量(高有效載荷）的酶片劑可以通過如下制備：干燥所需一種 或多種酶和不溶性載體的漿料以獲得酶粉末，任選地所述酶粉末被進(jìn)一步團(tuán)聚，隨后直接 壓制所述粉末或團(tuán)聚的粉末。還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過本文公開的方法生產(chǎn)的酶片劑非常強(qiáng)健，即， 對于加工和運(yùn)輸具有低脆碎度，并同時(shí)能夠自崩解于水中，優(yōu)選在3分鐘內(nèi)。
[0005] 因此，在第一方面，本發(fā)明涉及通過包含以下步驟的方法制備酶片劑的方法： a)混合一種或多種酶和不溶性載體，以獲得漿料， b)干燥所述漿料以獲得干燥的酶粉末，其顆粒具有大于30 Mm的體積平均直徑，并且 其中干燥的酶粉末中不溶性載體的含量基于干燥的酶粉末的重量為至少10% (w/w)，并至 多50% (w/w)，和 c)直接壓縮所述干燥的酶粉末，以獲得所述片劑，其中所述片劑包含至少10% (w/w) 所述酶。
[0006] 發(fā)明詳述 本文公開了用于制備酶片劑的方法，所述方法包括下列步驟： a)混合酶和不溶性載體，以獲得漿料， b)干燥所述漿料以獲得干燥的酶粉末，其顆粒具有大于30 Mm的體積平均直徑，并且 其中干燥的酶粉末中不溶性載體的含量基于干燥的酶粉末的重量為至少10% (w/w)，并至 多 50% (w/w)，和 c)直接壓縮所述干燥的酶粉末成片劑，其中所述片劑包含至少10% (w/w)所述酶。
[0007] 在一方面，以酶溶液形式添加所述酶以獲得漿料。
[0008] 在本上下文中，術(shù)語"酶溶液"在本文定義為包含一種或多種酶的液體酶溶液，所 述酶均勻分布在整個(gè)液體中。
[0009] 在一方面，酶溶液能夠在鋪有濾布和涂有助濾劑的傳統(tǒng)板框式壓濾器上過濾以去 除可見顆粒，得到具有小于10NTU濁度的澄清的濾液。在進(jìn)一步的方面，在過濾中所述酶 溶液可以在填有涂敷助濾劑的濾墊的板框式壓濾器上過濾，過濾導(dǎo)致細(xì)菌減少例如以滿足 食品和/或飼料的質(zhì)量要求。如果使用過濾，則它們優(yōu)選地應(yīng)被執(zhí)行而不會損失大量酶活 性(優(yōu)選小于10%的損失)，如通過用于有關(guān)一種或多種酶的合適的測試所測量的。
[0010] 在本上下文中，術(shù)語"干燥的酶粉末"是指該粉末的干物質(zhì)是>90% (w/w)，如根據(jù) "一般方法"中所述的方法"干物質(zhì)確定測試"所測量。在一方面，干燥的酶粉末的干物質(zhì)是 > 92 % (w/w)、> 94 % (w/w)，或優(yōu)選 >96 % (w/w)。
[0011] 在一方面，干燥的酶粉末的顆粒具有大于30Mm的體積平均直徑。在本上下文中， 粉末的粒徑測量為"體積平均直徑"(D[4, 3])，諸如描述于Rawle,A.:"Basicprinciples ofparticlesizeanalysis'，SurfaceCoatingInternational2003,vol. 86,n° 2, pp. 58-65。導(dǎo)致本專利的工作中粒徑的測量已經(jīng)通過使用來自MalvernLtd,UK公司的 粒徑分析儀型號MastersizerS，通過激光衍射(也稱為低角度激光散射，或LALLS)進(jìn)行。
[0012] 在一方面，所述酶溶液或酶漿料的酶純度在50-100% (w/w)純酶的區(qū)間，諸如 50-90% (w/w)純酶。在本上下文中，術(shù)語酶溶液的"酶純度"被定義為在溶液中或漿料中 酶的干物質(zhì)（W_干酶）除以溶液的干物質(zhì)含量(W_干溶液)。因此，它可以寫為純度（％ )= 1_干_酶/ 1_干_溶液；例如僅含有酶并且沒有其它物質(zhì)的溶液具有100%的純度。
[0013] 酶的干物質(zhì)（W_干酶)通過樣品的酶活性(單位/g樣品)除以比活性(單位/mg酶） 來確定。在本上下文中，術(shù)語樣品的"酶活性"可以通過對一種或多種有關(guān)酶的適當(dāng)?shù)臏y試 來測量。作為適合于測量大部分淀粉酶的酶活性的測試的實(shí)例，可以提及例如在實(shí)施例中 "一般方法"下本文所述測試，提供了以單位/g樣品的結(jié)果。在"一般方法"下本文所述淀 粉酶測試是測量G4淀粉酶(諸如在實(shí)施例中使用的G4淀粉酶)的酶活性的方案/測試。此 測試也是質(zhì)量控制測試，可用于標(biāo)準(zhǔn)化/量化此酶用于商業(yè)銷售。具體用于測量不同的酶 的酶活性的目的的其它測試將是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。典型地，這種測試是可用于質(zhì)量 控制的有效測試。用于測量酶活性的測試通常還會包含對于被測量的酶特異性的底物，并 且在緩沖液、PH、溫度和時(shí)間的幫助下控制反應(yīng)。所述反應(yīng)將針對相同類型的標(biāo)準(zhǔn)酶進(jìn)行量 化。使用如上述底物保證僅活性蛋白被測量，因而這是業(yè)界普遍的。理論上可以使用其它 蛋白定量測試。
[0014] 在本上下文中，術(shù)語酶的"比活性"定義為每酶蛋白質(zhì)量的酶活性。其定義為單 位/mg。舉例來說，如果G4淀粉酶的樣品被純化含有100%的酶蛋白并且如在"一般方法" 下所述通過使用淀粉酶活性測試確定活性，則每毫克樣品所報(bào)告的BMK值根據(jù)定義是比活 性。例如如實(shí)施例中所用的G4淀粉酶被確定為具有3. 0BMK/mg的比活性。
[0015] 在本上下文中，術(shù)語酶溶液的"總干物質(zhì)"如"一般方法"下的"干物質(zhì)確定測試" 中所述測量。
[0016] 在本上下文中，術(shù)語酶片劑的"片劑性能"在本文中用于描述片劑或一批片劑關(guān) 于一個(gè)或多個(gè)有用的片劑參數(shù)的性能。有用的片劑參數(shù)的實(shí)例是脆碎度，崩解和/或自崩 解，如在分別針對脆碎度，崩解和/或自崩解的測試所測量，例如如在"一般方法"下本文所 述。通過"良好的"片劑性能在本文中是指在一個(gè)或所有三個(gè)測試中在行業(yè)規(guī)范內(nèi)執(zhí)行或 以本文所定義的其它方式執(zhí)行的片劑性能。片劑或片劑批次在本文中認(rèn)為具有改進(jìn)的片劑 性能，如果其在三次測試的至少一次測試中顯示改進(jìn)的結(jié)果，諸如降低的脆碎度，降低的崩 解或降低的自身崩解時(shí)間。在一方面，制造具有降低的脆碎度的片劑(或片劑批次）在本上 下文中被認(rèn)為是提供改進(jìn)的片劑性能，如果崩解不受影響。例如，導(dǎo)致片劑或片劑批次具有 180秒的自崩解和4% (w/w)的脆碎度的片劑配方可以通過優(yōu)化片劑賦形劑進(jìn)行改進(jìn)，但相 比具有2%的脆碎度（w/w)的片劑或片劑批次保持相同的酶含量，但具有180s的相同自崩 解時(shí)間。這是例如本文理解為改進(jìn)的片劑性能。對于降低的崩解時(shí)間，但是保持參數(shù)脆碎度 恒定，可以進(jìn)行類似的推理。片劑或片劑批次也可以被認(rèn)為具有改善的片劑性能，如果脆碎 度降低，并且同時(shí)崩解時(shí)間減少。改善兩個(gè)參數(shù)脆碎度和崩解之一以另一個(gè)為代價(jià)的片劑 配方的優(yōu)化更難定義為改進(jìn)，除非給出片劑應(yīng)用的非常清楚的理解。相反建議通過保持脆 碎度或者崩解(崩解或自崩解）恒定和比較其它參數(shù)來比較片劑性能(例如比較不同類型和 水平的賦形劑)。通常，這可以通過調(diào)整壓片機(jī)完成，通過比較壓片機(jī)的活塞施加不同水平 的壓力生產(chǎn)的片劑。如果不能輕易地從兩個(gè)不同的片劑制劑的第二個(gè)獲得恒定水平（目標(biāo) 水平)，則可以施加兩個(gè)或更多個(gè)不同的壓力并且可以使用簡單的內(nèi)插以在目標(biāo)水平計(jì)算。
[0017] 酶 對于在如本文所述的片劑中使用，酶可以是任何酶，例如可以在食品和/或飼料的制 備中使用的酶、藥用酶、用作消化助劑的酶、可用于技術(shù)應(yīng)用或需要或期望精確和安全(諸 如非粉塵）的酶劑量的任何應(yīng)用的酶。片劑可包含一種或多種酶。
[0018]最終片劑可包含一種或多種酶。在一方面，幾種酶與不溶性載體混合在一起以獲 得漿料，并且最終漿料因而包含一種或多種酶。另外，也可以準(zhǔn)備幾種不同漿料，每種漿料 包括一種或多種酶，并然后在干燥前混合這些漿料。獲得包含幾種不同酶的片劑的另一種 方法是通過制備幾種酶粉末和/或團(tuán)聚的粉末并混合這些粉末然后直接壓縮。
[0019] 本文的片劑尤其可用于酶的應(yīng)用，其中期望酶的高有效載荷。在一方面，片劑中酶 的有效載荷或酶的量是至少10% (w/w)酶。在進(jìn)一步的方面，所述片劑包含至少10% (w/ w)的酶，諸如至少15 % (w/w)的酶，和最多45 % (w/w)的酶，諸如至多40 % (w/w)的酶或 至多20% (w/w)的酶。在進(jìn)一步的方面，片劑包含10% (w/w)和45% (w/w)之間的酶， 諸如10% (w/w)和40% (w/w)之間的酶，諸如15 % (w/w)和20% (w/w)之間的酶。
[0020] 在一方面，所述酶是食品酶，諸如烘焙酶。在進(jìn)一步的方面，所述酶是釀造用酶。在 進(jìn)一步的方面，所述酶是乳業(yè)用酶。在進(jìn)一步的方面，所述酶是油脂加工用酶。在進(jìn)一步的 方面，所述酶是肉類加工用酶。
[0021] 在進(jìn)一步的方面，所述酶是動(dòng)物飼料用酶。
[0022] 在一方面，飼料材料選自包括下列的組：a)谷物，諸如小籽粒(例如，小麥、大麥、 黑麥、燕麥和其組合)，和/或大籽粒，諸如玉米或高粱；b)來自谷物的副產(chǎn)品，諸如玉米蛋 白粉、蒸餾干酒糟顆粒殘液（DDGS)(特別是基于玉米的蒸餾干酒糟顆粒殘液（cDDGS)、小麥 麩、粗麥粉、小麥粉頭、米糠、稻殼、燕麥殼、棕櫚仁和柑橘果肉；c)獲自下列來源的蛋白：大 豆、向日葵、花生、羽扇豆、豌豆、蠶豆、棉花、油菜、魚粉、干燥血漿蛋白、肉骨粉、土豆蛋白、 乳清、椰子核、芝麻；或d)從植物和動(dòng)物來源獲得的油和脂肪。
[0023] 在一方面，食物材料選自包括用于烘焙的面團(tuán)的組。
[0024] 釀造用酶可以有助于天然原料如小麥和大麥的最佳提取。所述酶也可有助于改進(jìn) 釀造產(chǎn)量。乳業(yè)用酶可有助于給予乳制品更好的質(zhì)地或風(fēng)味。其可延長保質(zhì)期或者是有利 于生產(chǎn)UHT奶的加工酶。
[0025] 用于油和脂肪的酶可提高提取率，降低能耗或改進(jìn)油的質(zhì)量。
[0026] 肉類加工用酶可以幫助增加蛋白產(chǎn)量，將副產(chǎn)品轉(zhuǎn)換成更有價(jià)值的產(chǎn)品，增強(qiáng)蛋 白水解產(chǎn)物的香味或減少蛋白水解產(chǎn)物的苦味。
[0027] 所述酶可以選自淀粉酶、脂解酶、氧化還原酶(諸如葡萄糖氧化酶和己糖氧化酶)、 水解酶(諸如脂肪酶和酯酶以及糖苷酶樣a-淀粉酶、支鏈淀粉酶和木聚糖酶)。
[0028] 可以包括的其它酶的實(shí)例可以選自纖維素酶，半纖維素酶，淀粉降解酶，蛋白酶， 脂肪氧合酶。
[0029] 氧化還原酶的實(shí)例包括氧化酶，諸如葡萄糖氧化酶（EC1. 1. 3. 4)、糖類氧化酶、丙 三醇氧化酶、吡喃糖氧化酶、半乳糖氧化酶（EC1. 1. 3. 10)、麥芽糖氧化酶諸如己糖氧化酶 (EC1. 1. 3. 5)〇
[0030] 可以包括的其它有用的淀粉降解酶是葡糖淀粉酶和支鏈淀粉酶。
[0031] 在一方面，本文所用的術(shù)語"木聚糖酶"是指木聚糖酶類(諸如EC3. 2. 1. 32)，其水 解木糖苷鍵。
[0032] 在一方面，如本文所用的術(shù)語"淀粉酶"是指淀粉酶如a_淀粉酶（EC3. 2. 1.I)、 0-淀粉酶（EC