制备酶片剂的方法

制备酶片剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含高酶量(具有高有效载荷）的酶片剂的制备方法，所述片剂用于在 例如饲料或食品工业中使用，诸如适合直接销售给面包店的片剂。
[0002] 发明背景 片剂形式的酶已被面包师在生面团中使用多年，所述片剂增强面包比传统的抗陈化解 决方案大大延长的保持柔软、潮湿的面包肩的能力。消费者在选择面包购买时将这种柔软 度当作是新鲜度。与此同时，酶保证高度回弹性，确保商店货架上的面包产品在外形上保持 吸引力。W09500121公开了通过使用湿法制粒原理混合液体酶制剂与合适的载体生产可直 接压制的酶粉末，由此可避免冷冻干燥和喷雾干燥的步骤。W007008776公开了单剂量的酶 片剂，用于直接销售给消费者以提高使用传统去垢剂的自动洗衣和洗碗操作的性能。
[0003] 然而，生产用于在例如面包房中使用的酶片剂的传统的方法并不总是合适的，由 于要求该片剂应同时是强健的，能自崩解于水中，并同时含有高酶量。这是特别困难的，因 为酶是蛋白质，其充当粘合剂使其难以让具有高酶有效载荷的酶片剂自崩解在例如水中。 因此，对用于制备含有高酶量(具有高有效载荷）的酶片剂的方法存在需求，所述酶片剂确 保例如每批次面团更少的片剂和对于终端用户更少的储存成本和储存空间。在使用液体酶 产品的行业中对于高有效载荷的酶片剂也有需求。使用只是可以崩解并产生所需要的液体 酶产品的片剂可以最大限度地减少储存空间，运输成本，并增加保质期。此外，对于用于制 备一种或多种酶片剂的方法也存在需求，所述方法获得这样的片剂，其非常强健，即对于加 工和运输具有低的脆碎度，并同时能够自崩解于水中，优选在3分钟之内。
[0004] 发明概述 本发明人已发现包含高酶量(高有效载荷）的酶片剂可以通过如下制备：干燥所需一种 或多种酶和不溶性载体的浆料以获得酶粉末，任选地所述酶粉末被进一步团聚，随后直接 压制所述粉末或团聚的粉末。还已经发现通过本文公开的方法生产的酶片剂非常强健，即， 对于加工和运输具有低脆碎度，并同时能够自崩解于水中，优选在3分钟内。
[0005] 因此，在第一方面，本发明涉及通过包含以下步骤的方法制备酶片剂的方法： a)混合一种或多种酶和不溶性载体，以获得浆料， b)干燥所述浆料以获得干燥的酶粉末，其颗粒具有大于30 Mm的体积平均直径，并且 其中干燥的酶粉末中不溶性载体的含量基于干燥的酶粉末的重量为至少10% (w/w)，并至 多50% (w/w)，和 c)直接压缩所述干燥的酶粉末，以获得所述片剂，其中所述片剂包含至少10% (w/w) 所述酶。
[0006] 发明详述 本文公开了用于制备酶片剂的方法，所述方法包括下列步骤： a)混合酶和不溶性载体，以获得浆料， b)干燥所述浆料以获得干燥的酶粉末，其颗粒具有大于30 Mm的体积平均直径，并且 其中干燥的酶粉末中不溶性载体的含量基于干燥的酶粉末的重量为至少10% (w/w)，并至 多 50% (w/w)，和 c)直接压缩所述干燥的酶粉末成片剂，其中所述片剂包含至少10% (w/w)所述酶。
[0007] 在一方面，以酶溶液形式添加所述酶以获得浆料。
[0008] 在本上下文中，术语"酶溶液"在本文定义为包含一种或多种酶的液体酶溶液，所 述酶均匀分布在整个液体中。
[0009] 在一方面，酶溶液能够在铺有滤布和涂有助滤剂的传统板框式压滤器上过滤以去 除可见颗粒，得到具有小于10NTU浊度的澄清的滤液。在进一步的方面，在过滤中所述酶 溶液可以在填有涂敷助滤剂的滤垫的板框式压滤器上过滤，过滤导致细菌减少例如以满足 食品和/或饲料的质量要求。如果使用过滤，则它们优选地应被执行而不会损失大量酶活 性(优选小于10%的损失)，如通过用于有关一种或多种酶的合适的测试所测量的。
[0010] 在本上下文中，术语"干燥的酶粉末"是指该粉末的干物质是>90% (w/w)，如根据 "一般方法"中所述的方法"干物质确定测试"所测量。在一方面，干燥的酶粉末的干物质是 > 92 % (w/w)、> 94 % (w/w)，或优选 >96 % (w/w)。
[0011] 在一方面，干燥的酶粉末的颗粒具有大于30Mm的体积平均直径。在本上下文中， 粉末的粒径测量为"体积平均直径"(D[4, 3])，诸如描述于Rawle,A.:"Basicprinciples ofparticlesizeanalysis'，SurfaceCoatingInternational2003,vol. 86,n° 2, pp. 58-65。导致本专利的工作中粒径的测量已经通过使用来自MalvernLtd,UK公司的 粒径分析仪型号MastersizerS，通过激光衍射(也称为低角度激光散射，或LALLS)进行。
[0012] 在一方面，所述酶溶液或酶浆料的酶纯度在50-100% (w/w)纯酶的区间，诸如 50-90% (w/w)纯酶。在本上下文中，术语酶溶液的"酶纯度"被定义为在溶液中或浆料中 酶的干物质（W_干酶）除以溶液的干物质含量(W_干溶液)。因此，它可以写为纯度（％ )= 1_干_酶/ 1_干_溶液；例如仅含有酶并且没有其它物质的溶液具有100%的纯度。
[0013] 酶的干物质（W_干酶)通过样品的酶活性(单位/g样品)除以比活性(单位/mg酶） 来确定。在本上下文中，术语样品的"酶活性"可以通过对一种或多种有关酶的适当的测试 来测量。作为适合于测量大部分淀粉酶的酶活性的测试的实例，可以提及例如在实施例中 "一般方法"下本文所述测试，提供了以单位/g样品的结果。在"一般方法"下本文所述淀 粉酶测试是测量G4淀粉酶(诸如在实施例中使用的G4淀粉酶)的酶活性的方案/测试。此 测试也是质量控制测试，可用于标准化/量化此酶用于商业销售。具体用于测量不同的酶 的酶活性的目的的其它测试将是本领域技术人员已知的。典型地，这种测试是可用于质量 控制的有效测试。用于测量酶活性的测试通常还会包含对于被测量的酶特异性的底物，并 且在缓冲液、PH、温度和时间的帮助下控制反应。所述反应将针对相同类型的标准酶进行量 化。使用如上述底物保证仅活性蛋白被测量，因而这是业界普遍的。理论上可以使用其它 蛋白定量测试。
[0014] 在本上下文中，术语酶的"比活性"定义为每酶蛋白质量的酶活性。其定义为单 位/mg。举例来说，如果G4淀粉酶的样品被纯化含有100%的酶蛋白并且如在"一般方法" 下所述通过使用淀粉酶活性测试确定活性，则每毫克样品所报告的BMK值根据定义是比活 性。例如如实施例中所用的G4淀粉酶被确定为具有3. 0BMK/mg的比活性。
[0015] 在本上下文中，术语酶溶液的"总干物质"如"一般方法"下的"干物质确定测试" 中所述测量。
[0016] 在本上下文中，术语酶片剂的"片剂性能"在本文中用于描述片剂或一批片剂关 于一个或多个有用的片剂参数的性能。有用的片剂参数的实例是脆碎度，崩解和/或自崩 解，如在分别针对脆碎度，崩解和/或自崩解的测试所测量，例如如在"一般方法"下本文所 述。通过"良好的"片剂性能在本文中是指在一个或所有三个测试中在行业规范内执行或 以本文所定义的其它方式执行的片剂性能。片剂或片剂批次在本文中认为具有改进的片剂 性能，如果其在三次测试的至少一次测试中显示改进的结果，诸如降低的脆碎度，降低的崩 解或降低的自身崩解时间。在一方面，制造具有降低的脆碎度的片剂(或片剂批次）在本上 下文中被认为是提供改进的片剂性能，如果崩解不受影响。例如，导致片剂或片剂批次具有 180秒的自崩解和4% (w/w)的脆碎度的片剂配方可以通过优化片剂赋形剂进行改进，但相 比具有2%的脆碎度（w/w)的片剂或片剂批次保持相同的酶含量，但具有180s的相同自崩 解时间。这是例如本文理解为改进的片剂性能。对于降低的崩解时间，但是保持参数脆碎度 恒定，可以进行类似的推理。片剂或片剂批次也可以被认为具有改善的片剂性能，如果脆碎 度降低，并且同时崩解时间减少。改善两个参数脆碎度和崩解之一以另一个为代价的片剂 配方的优化更难定义为改进，除非给出片剂应用的非常清楚的理解。相反建议通过保持脆 碎度或者崩解(崩解或自崩解）恒定和比较其它参数来比较片剂性能(例如比较不同类型和 水平的赋形剂)。通常，这可以通过调整压片机完成，通过比较压片机的活塞施加不同水平 的压力生产的片剂。如果不能轻易地从两个不同的片剂制剂的第二个获得恒定水平（目标 水平)，则可以施加两个或更多个不同的压力并且可以使用简单的内插以在目标水平计算。
[0017] 酶 对于在如本文所述的片剂中使用，酶可以是任何酶，例如可以在食品和/或饲料的制 备中使用的酶、药用酶、用作消化助剂的酶、可用于技术应用或需要或期望精确和安全(诸 如非粉尘）的酶剂量的任何应用的酶。片剂可包含一种或多种酶。
[0018]最终片剂可包含一种或多种酶。在一方面，几种酶与不溶性载体混合在一起以获 得浆料，并且最终浆料因而包含一种或多种酶。另外，也可以准备几种不同浆料，每种浆料 包括一种或多种酶，并然后在干燥前混合这些浆料。获得包含几种不同酶的片剂的另一种 方法是通过制备几种酶粉末和/或团聚的粉末并混合这些粉末然后直接压缩。
[0019] 本文的片剂尤其可用于酶的应用，其中期望酶的高有效载荷。在一方面，片剂中酶 的有效载荷或酶的量是至少10% (w/w)酶。在进一步的方面，所述片剂包含至少10% (w/ w)的酶，诸如至少15 % (w/w)的酶，和最多45 % (w/w)的酶，诸如至多40 % (w/w)的酶或 至多20% (w/w)的酶。在进一步的方面，片剂包含10% (w/w)和45% (w/w)之间的酶， 诸如10% (w/w)和40% (w/w)之间的酶，诸如15 % (w/w)和20% (w/w)之间的酶。
[0020] 在一方面，所述酶是食品酶，诸如烘焙酶。在进一步的方面，所述酶是酿造用酶。在 进一步的方面，所述酶是乳业用酶。在进一步的方面，所述酶是油脂加工用酶。在进一步的 方面，所述酶是肉类加工用酶。
[0021] 在进一步的方面，所述酶是动物饲料用酶。
[0022] 在一方面，饲料材料选自包括下列的组：a)谷物，诸如小籽粒(例如，小麦、大麦、 黑麦、燕麦和其组合)，和/或大籽粒，诸如玉米或高粱；b)来自谷物的副产品，诸如玉米蛋 白粉、蒸馏干酒糟颗粒残液（DDGS)(特别是基于玉米的蒸馏干酒糟颗粒残液（cDDGS)、小麦 麸、粗麦粉、小麦粉头、米糠、稻壳、燕麦壳、棕榈仁和柑橘果肉；c)获自下列来源的蛋白：大 豆、向日葵、花生、羽扇豆、豌豆、蚕豆、棉花、油菜、鱼粉、干燥血浆蛋白、肉骨粉、土豆蛋白、 乳清、椰子核、芝麻；或d)从植物和动物来源获得的油和脂肪。
[0023] 在一方面，食物材料选自包括用于烘焙的面团的组。
[0024] 酿造用酶可以有助于天然原料如小麦和大麦的最佳提取。所述酶也可有助于改进 酿造产量。乳业用酶可有助于给予乳制品更好的质地或风味。其可延长保质期或者是有利 于生产UHT奶的加工酶。
[0025] 用于油和脂肪的酶可提高提取率，降低能耗或改进油的质量。
[0026] 肉类加工用酶可以帮助增加蛋白产量，将副产品转换成更有价值的产品，增强蛋 白水解产物的香味或减少蛋白水解产物的苦味。
[0027] 所述酶可以选自淀粉酶、脂解酶、氧化还原酶(诸如葡萄糖氧化酶和己糖氧化酶)、 水解酶(诸如脂肪酶和酯酶以及糖苷酶样a-淀粉酶、支链淀粉酶和木聚糖酶)。
[0028] 可以包括的其它酶的实例可以选自纤维素酶，半纤维素酶，淀粉降解酶，蛋白酶， 脂肪氧合酶。
[0029] 氧化还原酶的实例包括氧化酶，诸如葡萄糖氧化酶（EC1. 1. 3. 4)、糖类氧化酶、丙 三醇氧化酶、吡喃糖氧化酶、半乳糖氧化酶（EC1. 1. 3. 10)、麦芽糖氧化酶诸如己糖氧化酶 (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链淀粉酶。
[0031] 在一方面，本文所用的术语"木聚糖酶"是指木聚糖酶类(诸如EC3. 2. 1. 32)，其水 解木糖苷键。
[0032] 在一方面，如本文所用的术语"淀粉酶"是指淀粉酶如a_淀粉酶（EC3. 2. 1.I)、 0-淀粉酶（EC