| (19) |
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(11) |
EP 0 692 016 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.08.1997 Patentblatt 1997/35 |
| (22) |
Anmeldetag: 23.03.1994 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: C11D 3/386 |
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP9400/934 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 9423/005 (13.10.1994 Gazette 1994/23) |
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| (54) |
ENZYMZUBEREITUNG FÜR WASCH- UND REINIGUNGSMITTEL
ENZYME COMPOSITION FOR WASHING AND CLEANING AGENTS
COMPOSITION D'ENZYME POUR PRODUITS DE LAVAGE ET DE NETTOYAGE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE DK FR LI NL |
| (30) |
Priorität: |
31.03.1993 DE 4310506
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.01.1996 Patentblatt 1996/03 |
| (73) |
Patentinhaber: Henkel Kommanditgesellschaft auf Aktien |
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40191 Düsseldorf (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- PAATZ, Kathleen
D-40589 Düsseldorf (DE)
- RÄHSE, Wilfried
D-40589 Düsseldorf (DE)
- PICHLER, Werner
A-6250 Dundl (AT)
- STURM, Udo
D-41334 Nettetal (DE)
- UPADEK, Horst
D-40883 Ratingen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Wacker, Manfred, Dr. |
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Henkel KGaA,
TTP / Patentabteilung 40191 Düsseldorf 40191 Düsseldorf (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 168 526
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WO-A-92/11347
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- DATABASE WPI Derwent Publications Ltd., London, GB; AN 73-30179 & JP,B,48 016 188
(TAKEDA)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 13 (C-323)18. Januar 1986 & JP,A,60 168 385
(SHOWA DENKO KK) 31. August 1985
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Enzymgranulat, ein Verfahren zu seiner Herstellung und
die Verwendung des Granulats in festen Wasch- und Reinigungsmitteln.
[0002] Enzyme, insbesondere Proteasen, finden ausgedehnte Verwendung in Wasch-, Waschhilfs-
und Reinigungsmitteln. Üblicherweise kommen die Enzyme dabei nicht als Konzentrate,
sondern in Mischungen mit einem Verdünnungs- und Trägermaterial zum Einsatz. Mischt
man solche Enzymzubereitungen üblichen Waschmitteln bei, so kann beim Lagern ein erheblicher
Abbau der Enzymaktivität eintreten, insbesondere wenn bleichaktive Verbindungen zugegen
sind. Das Aufbringen der Enzyme auf Trägersalze unter gleichzeitiger Granulation gemäß
der deutschen Offenlegungsschrift DT 16 17 190 beziehungsweise durch Aufkleben mit
nichtionischen Tensiden gemäß der deutschen Offenlegungsschrift DT 16 17 118 oder
wäßrigen Lösungen von Celluloseethern gemäß der deutschen Offenlegungschrift DT 17
67 568 führt nicht zu einer nennenswerten Verbesserung der Lagerstabilität, da sich
die empfindlichen Enzyme in solchen Aufmischungen in der Regel auf der Oberfläche
der Trägersubstanz befinden. Zwar kann die Lagerstabilität der Enzyme wesentlich erhöht
werden, wenn man die Enzyme mit dem Trägermaterial umhüllt beziehungsweise in dieses
einbettet und anschließend durch Extrudieren, Pressen und Marumerisieren in die gewünschte
Partikelform überführt, wie zum Beispiel in der deutschen Patentschrift DE 16 17 232,
der deutschen Offenlegungsschrift DT 20 32 768, und den deutschen Auslegeschriften
DE 21 37 042 und DE 21 37 043 beschrieben. Derartige Enzymzubereitungen besitzen jedoch
nur mangelhafte Löslichkeitseigenschaften. Die ungelösten Partikel können sich im
Waschgut verfangen und dieses verunreinigen bzw. sie werden ungenutzt in das Abwasser
überführt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DT 18 03 099 bekannte Einbettungsmittel,
die aus einem Gemisch fester Säuren beziehungsweise saurer Salze und Carbonaten beziehungsweise
Bicarbonaten bestehen und bei Wasserzusatz zerfallen, verbessern zwar das Lösungsvermögen,
sind aber ihrerseits sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit und erfordern daher zusätzliche
Schutzmaßnahmen.
[0003] Ein weiterer Nachteil der vorgenannten Zubereitung ist darin zu sehen, daß die Enzyme
nur in Form trockener Pulver verarbeitet werden können. Die üblicherweise bei der
Enzymherstellung anfallenden Fermentationsbrühen lassen sich in dieser Form nicht
einsetzen, sondern müssen zuvor entwässert werden. An diese Voraussetzung sind auch
solche Verfahren gebunden, bei denen ausschließlich leicht lösliche Trägermaterialien,
wie Zucker, Stärke und Celluloseether als Bindemittel zur Herstellung von Enzymzubereitungen
eingesetzt werden.
[0004] Aus der europäischen Patentschrift EP 168 526 sind Enzymgranulate bekannt, die in
Wasser quellfähige Stärke, Zeolith und wasserlösliches Granulierhilfsmittel enthalten.
In diesem Dokument wird ein Herstellungsverfahren für derartige Formulierungen vorgeschlagen,
das im wesentlichen darin besteht, eine von unlöslichen Bestandteilen befreite Fermenterlösung
aufzukonzentrieren, mit den genannten Zuschlagstoffen zu versetzten und das entstandene
Gemisch zu granulieren. Das Verfahren mit dem dort vorgeschlagenen Zuschlagstoffgemisch
wird vorteilhaft mit Fermentationslösungen durchgeführt, die auf einen relativ hohen
Trockensubstanzgehalt, beispielsweise 55 Gew.-%, aufkonzentriert worden sind. Außerdem
weisen die derart hergestellten Granulate eine so hohe Lösungs- beziehungsweise Zerfallsgeschwindigkeit
unter Waschbedingungen auf, daß die Granulate teilweise schon bei der Lagerung relativ
rasch zerfallen und die Enzyme desaktiviert werden.
[0005] Aus der internationalen Patentanmeldung WO 92/11347 sind Enzymgranulate zum Einsatz
in körnigen Wasch- und Reinigungsmitteln bekannt, die 2 Gew.-% bis 20 Gew.-% Enzym,
10 Gew.-% bis 50 Gew.-% quellfähige Stärke, 5 Gew.-% bis 50 Gew.-% wasserlösliches
organisches Polymer als Granulierhilfsmittel, 10 Gew.-% bis 35 Gew.-% Getreidemehl
und 3 Gew.-% bis 12 Gew.-% Wasser enthalten. Durch derartige Zuschlagstoffe wird die
Enzymverarbeitung ohne größere Aktivitätsverluste möglich und auch die Lagerbeständigkeit
der Enzyme in den Granulaten ist zufriedenstellend. Aus diesem Dokument ist auch bekannt,
daß Natriumcarboxymethylcellulose die Zerfalls- und Dispergiergeschwindigkeit der
Granulate in kalten Waschlaugen herabsetzt, während durch einen Zusatz von höhermolekularem
Polyethylenglykol diese Wirkung in Richtung auf eine höhere Auflösungsgeschwindigkeit
verändert werden kann. Jedoch weisen die dort beschriebenen Enzymgranulate nicht immer
eine so hohe Zerfallsgeschwindigkeit auf, daß bei deren Einsatz in Waschmitteln schon
in der Anfangsphase der maschinellen Wäsche genügend Enzym in der Waschflotte vorhanden
ist, um enzymatisch entfernbare Anschmutzungen zu beseitigen.
[0006] Es bestand daher die Aufgabe, durch ein Herstellungsverfahren, das den Einsatz niedrigkonzentrierter
Fermentationsbrühen erlaubt, die Pulvereigenschaften, insbesondere die Löslichkeit
der bekannten Produkte zu verbessern, die Lagerbeständigkeit sowohl der Enzyme als
auch der diese enthaltenden Granulate noch weiter zu erhöhen und die Aktivitätsverluste
bei der Enzymverarbeitung weiter zu vermindern. Diese Aufgabe wird durch die nachfolgend
geschilderte Erfindung im wesentlichen durch ein spezielles Granulierhilfsmittelsystem
gelöst, welches löslichkeitsvermittelnde beziehungsweise staubbindende Komponente
und kornverfestigende Komponente in optimierten Verhältnissen enthält.
[0007] Die Erfindung betrifft ein für die Einarbeitung in insbesondere teilchenförmige Wasch-
oder Reinigungsmittel geeignetes Enzymgranulat, enthaltend Enzym und anorganisches
und/oder organisches Trägermaterial sowie carboxymethylcellulosehaltiges Granulierhilfsmittel,
welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es ein Granulierhilfsmittelsystem aus Alkali-Carboxymethylcellulose
mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/ oder Alkyl- beziehungsweise
Alkenylpolyethoxylat enthält mit der Maßgabe, daß, jeweils bezogen auf fertiges Granulat,
mindestens 0,5 Gew.-% Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse unter 1000 und/oder
Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat mit mindestens 20 Ethoxygruppen vorhanden
ist, wenn mehr als 2 Gew.-% Alkali-Carboxymethylcellulose enthalten ist.
[0008] Unter dem Substitutionsgrad der Carboxymethylcellulose ist die Zahl der veretherten,
eine Carboxymethylgruppe tragenden Sauerstoffatome pro Saccharid-Monomer der Cellulose
zu verstehen. Der Substitutionsgrad bei vorzugsweise eingesetzten Carboxymethylcellulosen
liegt im Bereich von 0,8 bis 0,95, da bei deren Einsatz besonders feste Granulatkörner
erhalten werden beziehungsweise geringere Mengen erforderlich sind, um eine bestimmte
Granulatfestigkeit zu errichen, als bei Einsatz von Cellulose mit niedrigerem Substitutionsgrad.
So können beispielsweise durch die Anwesenheit von Natriumcarboxymethylcellulose mit
Substitutionsgrad 0,85 bis 0,95 schon bei Mengen von 1 Gew.-%, bezogen auf Granulat,
im Granulierhilfsmittelsystem, Garnulatfestigkeiten erreicht werden, welche derjenigen
bei Einsatz der doppelten Menge an Natriumcarboxymethylcellulose mit Substitutionsgrad
0,65 bis 0,75 entsprechen. Außerdem kann durch den Einsatz der genannten höhersubstituierten
Carboxymethylcellulose bei der Herstellung der Granulate im Extrusionsschritt ein
höherer Durchsatz durch den Extruder erreicht werden.
[0009] Das Enzymgranulat enthält in einer bevorzugten Ausführungsform 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%,
berechnet als Trockensubstanz, Protease, Lipase, Amylase und/oder Cellulase, 70 Gew.-%
bis 94 Gew.-% anorganisches und/oder organisches Trägermaterial und 5 Gew.-% bis 50
Gew.-% carboxymethylcellulosehaltiges Granulierhilfsmittel sowie als Rest auf 100
Gew.-% Wasser.
[0010] Als Granulierhilfsmittelsystem enthält ein erfindungsgemäßes Enzymgranulat vorzugsweise
ein Gemisch enthaltend, jeweils bezogen auf fertiges Granulat, 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%,
insbesondere 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Carboxymethylcellulose sowie 0,1 Gew.-% bis 10
Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% Polyethylenglykol mit einer mittleren
Molmasse von 200 bis 600 und/oder eines Polyethoxylats gemäß Formel (I),
R-(OCH
2CH
2)
n-OH (I)
in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 3
C-C-Doppelbindungen mit 10 bis 22, insbesondere 16 bis 18 C-Atomen und der mittlere
Ethoxylierungsgrad n eine Zahl von 20 bis 80, insbesondere 30 bis 45 bedeutet.
[0011] Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Enzymgranulates
mit einer Korngröße von 0,1 mm bis 2 mm durch Extrudieren eines durch Vermischen einer
durch Mikrofiltration von unlöslichen Bestandteilen befreiten, aufkonzentrierten Fermentationsbrühe
mit dem Trägermaterial und dem Granulierhilfsmittel als Zuschlagstoffen entstandenen
Enzym-Vorgemischs, Sphäronisierung des Extrudats in einem Rondiergerät, Trocknung
und gegebenenfalls Aufbringen eines Farbstoff oder Pigment enthaltenden Überzugs,
dadurch gekennzeichnet, daß man die Fermentationsbrühe mit einem Zuschlagstoff vermischt,
der ein Granulierhilfsmittelsystem aus Alkali-Carboxymethylcellulose mit Substitutionsgraden
von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/oder Alkylpolyethoxylat enthält mit der Maßgabe,
daß, jeweils bezogen auf fertiges Granulat, mindestens 0,5 Gew.-% Polyethylenglykol
mit einer mittleren Molmasse unter 1000 und/ oder Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat
mit mindestens 20 Ethoxygruppen eingesetzt werden, wenn mehr als 2 Gew.-% Alkali-Carboxymethylcellulose
im Granulierhilfsmittelsystem enthalten ist.
[0012] Als Enzyme kommen in erster Linie die aus Mikroorganismen, wie Bakterien oder Pilzen,
gewonnenen Proteasen, Lipasen, Amylasen und/oder Cellulasen in Frage, wobei von Bacillus-Arten
erzeugte Proteasen sowie ihre Gemische mit Lipasen bevorzugt sind. Sie werden in bekannter
Weise durch Fermentationsprozesse aus geeigneten Mikroorganismen gewonnen, die zum
Beispiel in den deutschen Offenlegungsschriften DE 19 40 488, DE 20 44 161, DE 22
01 803 und DE 21 21 397, den US-amerikanischen Patentschriften US 3 632 957 und US
4 264 738 sowie der europäischen Patentanmeldung EP 006 638 beschrieben sind. Besonders
vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Formulierung der sehr aktiven
Proteasen der sogenannten zweiten und höheren Generationen verwendet werden, zu denen
beispielsweise Savinase
(R) und aus der internationalen Patentanmeldung WO 91/2792 bekannte Enzyme gehören, deren
lagerstabile Einarbeitung in Wasch- und Reinigungsmittel oft Probleme bereitet. Erfindungsgemäß
ist es möglich, die bei den Fermentationsprozessen anfallenden Brühen extrazellulärer
Enzyme nach Abtrennen der unlöslichen Begleitstoffe durch Mikrofiltration sowie nachfolgende
Aufkonzentration durch Ultrafiltration und gegebenenfalls anschließendes Eindampfen
im Vakuum unmittelbar in lagerbeständige, weitgehend geruchlose Granulate zu überführen.
Die Entstehung unerwünschter Enzymstäube und die bei zusätzlichen Trocknungsprozessen
auftretenden Aktivitätsverluste werden vermieden.
[0013] Enzyme sind in den erfindungsgemäßen Granulaten vorzugsweise in Mengen von 4 Gew.-%
bis 20 Gew.-% enthalten. Falls es sich bei dem erfindungsgemäßen Enzymgranulat um
eine proteasehaltige Formulierung handelt, beträgt die Proteaseaktivität vorzugsweise
150 000 Proteaseeinheiten (PE, bestimmt nach der in Tenside
7 (1970), 125 beschriebenen Methode) bis 350 000 PE, insbesondere 160 000 PE bis 300
000 PE, pro Gramm Enzymgranulat.
[0014] Als Trägermaterialien sind im Prinzip alle organischen oder anorganischen pulverförmigen
Substanzen brauchbar, welche die zu granulierenden Enzyme nicht oder nur tolerierbar
wenig zerstören oder desaktivieren und unter Granulationsbedingungen stabil sind.
Zu derartigen Substanzen gehören beispielsweise Stärke, Getreidemehl, Cellulosepulver,
Alkalialumosilikat, insbesondere Zeolith, Schichtsilikat, zum Beispiel Bentonit oder
Smectit, und wasserlösliche anorganische oder organische Salze, zum Beispiel Alkalichlorid,
Alkalisulfat, Alkalicarbonat oder Alkaliacetat, wobei Natrium oder Kalium die bevorzugten
Alkalimetalle sind. Bevorzugt wird ein Trägermaterialgemisch aus in Wasser quellfähiger
Stärke, Getreidemehl und gegebenenfalls Cellulosepulver sowie Alkalicarbonat eingesetzt.
[0015] Bei der in Wasser quellfähigen Stärke handelt es sich vorzugsweise um Maisstärke,
Reisstärke, Kartoffelstärke oder Gemische aus diesen, wobei der Einsatz von Maisstärke
besonders bevorzugt ist. Quellfähige Stärke ist in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten
vorzugsweise in Mengen von 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere von 25 Gew.-% bis
45 Gew.-% enthalten. Dabei beträgt die Summe der Mengen der quellfähigen Stärke und
des Mehls vorzugsweise nicht über 80 Gew.-%, insbesondere 32 Gew.-% bis 65 Gew.-%.
[0016] Bei dem erfindungsgemäß geeigneten Getreidemehl handelt es sich insbesondere um ein
aus Weizen, Roggen, Gerste oder Hafer herstellbares Produkt oder um ein Gemisch dieser
Mehle, wobei Vollkornmehle bevorzugt sind. Unter einem Vollkornmehl wird im Rahmen
der Erfindung ein nicht voll ausgemahlenes Mehl verstanden, das aus ganzen, ungeschälten
Körnern hergestellt worden ist oder zumindest überwiegend aus einem derartigen Produkt
besteht, wobei der Rest aus voll ausgemahlenem Mehl beziehungsweise Stärke besteht.
Vorzugsweise werden handelsübliche Weizenmehl-Qualitäten, wie Type 450 oder Type 550,
eingesetzt. Auch die Verwendung von Mehlprodukten der zu vorgenannten quellfähigen
Stärken führenden Getreidearten ist möglich, wenn darauf geachtet wird, daß die Mehle
aus den ganzen Körnern hergestellt worden sind. Durch die Mehlkomponente des Zuschlagstoffgemisches
wird bekanntermaßen eine wesentliche Geruchsreduzierung der Enzymzubereitung erreicht,
welche die Geruchsverminderung durch die Einarbeitung gleicher Mengen entsprechender
Stärkearten bei weitem übertrifft. Derartiges Getreidemehl ist in den erfindungsgemäßen
Enzymgranulaten vorzugsweise in Mengen von 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere von
15 Gew.-% bis 25 Gew.-% enthalten.
[0017] Die erfindungsgemäßen Enzymgranulate enthalten vorzugsweise 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%,
vorzugsweise 5 Gew.-% bis 25 Gew.-% des Granulierhilfsmittelsystems, das Alkali-Carboxymethylcellulose
mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/oder Alkylpolyethoxylat
enthält. In diesem Granulierhilfsmittelsystem sind vorzugsweise, jeweils bezogen auf
fertiges Enzymgranulat, 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-%
Alkali-Carboxymethylcellulose mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und bis zu 5 Gew.-%,
insbesondere 0,5 Gew.-% bis 3 Gew.-% Polyethylenglykol und/oder Alkylpolyethoxylat
enthalten, wobei wichtig ist, daß mindestens 0,5 Gew.-%, insbesondere 0,8 Gew.-% bis
2 Gew.-% Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse unter 1000 und/oder Alkylpolyethoxylat
mit mindestens 20 Ethoxygruppen vorhanden ist, wenn mehr als 2 Gew.-% Alkali-Carboxymethylcellulose
enthalten ist. Höher substituierte Carboxymethylcellulose, mit Substitutionsgraden
bis zu 3, ist in dem erfindungsgemäßen Granulierhilfsmittelsystem vorzugsweise nicht
enthalten. Carboxymethylcellulosen mit Substitutionsgraden unter 0,5 sind in dem erfindungsgemäßen
Granulierhilfsmittelsystem vorzugsweise ebenfalls nicht enthalten.
[0018] Gegebenenfalls können als zusätzliche Bestandteile des Granulierhilfsmittelsystems
auch weitere Cellulose- oder Stärkeether, wie Carboxymethylstärke, Methylcellulose,
Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose sowie entsprechende Cellulosemischether,
Gelatine, Casein, Traganth, Maltodextrose, Saccharose, Invertzucker, Glukosesirup
oder andere in Wasser lösliche beziehungsweise gut dispergierbare Oligomere oder Polymere
natürlichen oder synthetischen Ursprungs verwendet werden. Brauchbare synthetische
wasserlösliche Polymere sind Polyacrylate, Polymethacrylate, Copolymere der Acrylsäure
mit Maleinsäure oder vinylgruppenhaltige Verbindungen, ferner Polyvinylalkohol, teilverseiftes
Polyvinylacetat und Polyvinylpyrrolidon. Soweit es sich bei den vorgenannten Verbindungen
um solche mit freien Carboxylgruppen handelt, liegen sie normalerweise in Form ihrer
Alkalisalze, insbesondere ihrer Natriumsalze vor. Derartige zusätzliche Granulierhilfsmittel
können in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten in Mengen bis zu 10 Gew.-%, insbesondere
von 0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-% enthalten sein. Höhermolekulare Polyethylenglykole, das
heißt solche mit einem mittleren Molekulargewicht über 1000, sind zwar als synthetische
wasserlösliche Polymere mit staubbindender Wirkung brauchbar, doch bewirken gerade
die höhermolekularen Polyethylenglykole überraschenderweise eine unerwünschte Erhöhung
der benötigten Granulatauflösezeit, so daß diese Substanzen in den erfindungsgemäßen
Enzymgranulaten vorzugsweise völlig fehlen.
[0019] Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Enzymgranulate geht man vorzugsweise von Fermentationsbrühen
aus, die durch Mikrofiltration von unlöslichen Begleitstoffen befreit werden. Die
Mikrofiltration wird dabei vorzugsweise als Querstrom-Mikrofiltration unter Verwendung
poröser Rohre mit Mikroporen größer 0,1 µm, Fließgeschwindigkeiten der Konzentratlösung
von mehr als 2 m/s und einem Druckunterschied zur Permeatseite von unter 5 bar durchgeführt,
wie beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 200 032 beschrieben. Anschließend
wird das Mikrofiltrationspermeat vorzugsweise durch Ultrafiltration, gegebenenfalls
mit anschließender Vakuumeindampfung, aufkonzentriert. Die Aufkonzentration kann dabei,
wie in der internationalen Patentanmeldung WO 92/11347 beschrieben, so geführt werden,
daß man nur zu relativ niedrigen Gehalten an Trockensubstanz von vorzugsweise 5 Gew.-%
bis 50 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 40 Gew.-% gelangt. Falls proteasehaltige
Fermentationsbrühen eingesetzt werden, beträgt der Proteasegehalt auf dieser Stufe
des Konzentrats vorzugsweise 500 000 PE/g bis 1 500 000 PE/g, insbesondere 600 000
PE/g bis 1 000 000 PE/g. Das Konzentrat wird einem zweckmäßigerweise zuvor hergestellten
trockenen, pulverförmigen bis körnigen Gemisch der oben beschriebenen Zuschlagstoffe
zudosiert. Der Wassergehalt der Mischung sollte so gewählt werden, daß sie sich bei
der Bearbeitung mit Rühr- und Schlagwerkzeugen in körnige, bei Raumtemperatur nicht
klebende Partikel überführen und bei Anwendung höherer Drücke plastisch verformen
und extrudieren läßt.
[0020] Das rieselfähige Vorgemisch wird im Prinzip bekannter Weise anschließend in einem
Kneter sowie einem angeschlossenen Extruder zu einer plastischen Masse verarbeitet,
wobei als Folge der mechanischen Bearbeitung sich die Masse auf Temperaturen zwischen
40°C und 60°C, insbesondere 45°C bis 55°C erwärmen kann. Das den Extruder verlassende
Gut wird durch eine Lochscheibe mit nachfolgendem Abschlagmesser geführt und dadurch
zu zylinderförmigen Partikeln definierter Größe zerkleinert. Zweckmäßigerweise beträgt
der Durchmesser der Bohrungen in der Lochscheibe 0,7 mm bis 1,6 mm, vorzugsweise 0,8
mm bis 1,2 mm. Die in dieser Form vorliegenden Partikel können anschließend getrocknet
und der späteren Verwendung zugeführt werden. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen,
die den Extruder und Zerhacker verlassenden zylindrischen Partikel anschließend zu
sphäronisieren, das heißt sie in geeigneten Vorrichtungen abzurunden und zu entgraten.
Ein solches Sphäronisierungsverfahren ist beispielsweise in den deutschen Auslegeschriften
DE 21 37 042 und DE 21 37 043 beschrieben. Man verwendet hierzu eine Vorrichtung,
die aus einem zylindrischen Behälter mit stationären, festen Seitenwänden und einer
bodenseitig drehbar gelagerten Reibplatte bestehen. Vorrichtungen dieser Art sind
unter der Warenbezeichnung Marumerizer
(R) in der Technik verbreitet.
[0021] Nach der Sphäronisierung werden die noch feuchten Kügelchen kontinuierlich oder chargenweise,
vorzugsweise unter Verwendung einer Wirbelschichttrockenanlage, bei vorzugsweise 35
°C bis 50 °C und insbesondere bei einer maximalen Produkttemperatur von 45 °C, bis
zu einem Restfeuchtegehalt von 4 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 8
Gew.-% getrocknet. Nach oder vorzugsweise während der Trocknung können zusätzlich
Stoffe zum Umhüllen und Beschichten der Partikel eingebracht werden. Geeignete Hüllstoffe
sind insbesondere die Filmbildner unter den vorgenannten wasserlöslichen organischen
Polymeren. Weiterhin lassen sich in diesem Stadium auch Farbstoffe oder Pigmente auf
die Partikel aufbringen, um so eine eventuelle Eigenfarbe, die meist vom Enzymkonzentrat
herrührt, zu überdecken beziehungsweise zu verändern. Als inertes und physiologisch
unbedenkliches Pigment hat sich insbesondere Titandioxid bewährt, das vorzugsweise
in wäßriger Dispersion eingebracht wird. Das über die Pigmentdispersion beziehungsweise
über die Polymer-Lösung zugeführte Wasser wird bei der gleichzeitig vorgenommenen
oder anschließend erneut erforderlichen Trocknung wieder entfernt.
[0022] Das Enzymgranulat wird vorzugsweise zur Herstellung fester, insbesondere teilchenförmiger
Wasch- oder Reinigungsmittel verwendet, die durch einfaches Vermischen der Enzymgranulate
mit in derartigen Mitteln üblichen weiteren Pulverkomponenten erhalten werden können.
Für die Einarbeitung in teilchenförmige Wasch- und Reinigungsmittel weist das Enzymgranulat
vorzugsweise mittlere Korngrößen im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, insbesondere von
0,4 mm bis 1,6 mm auf.
[0023] Durch Sieben oder Windsichten können bei der Herstellung eventuell auftretende staubförmige
Anteile mit einer Korngröße unter 0,1 mm, insbesondere unter 0,4 mm sowie eventuelle
Grobanteile mit einer Korngröße über 2 mm, insbesondere über 1,6 mm entfernt und gegebenenfalls
in den Herstellungsprozess zurückgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate enthalten
vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-% an Partikeln mit
Korngrößen außerhalb des Bereichs von 0,2 mm bis 1,6 mm.
[0024] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden 10 Gew.-%
bis 50 Gew.-% der aufkonzentrierten Fermentationsbrühe mit 70 Gew.-% bis 90 Gew.-%
des Trägermaterials und 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% des Granulierhilfsmittelsystems vermischt.
Das Trägermaterial enthält vorzugsweise 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% Getreidemehl, 10 Gew.-%
bis 70 Gew.-% in Wasser quellfähige Stärke, 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% Saccharose und
bis zu 10 Gew.-% Zellulosepulver, jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat.
[0025] Die erhaltene Enzymzubereitung besteht aus weitgehend abgerundeten, staubfreien Partikeln,
die in der Regel ein Schüttgewicht von etwa 500 bis 900 Gramm pro Liter, insbesondere
650 bis 880 Gramm pro Liter aufweisen. Ihre Enzymaktivität kann, bedingt durch den
flexiblen Trockensubstanzgehalt der Brühen vor dem Vermischen mit den Zuschlagstoffen,
bei Einsatz von Protease-haltigen Fermenterbrühen auf Werte im Bereich von vorzugsweise
150 000 bis 350 000 Proteaseeinheiten pro Gramm (PE/g), insbesondere 160 000 PE/g
bis 300 000 PE/g, eingestellt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate zeichnen sich
durch eine sehr hohe Lagerstabilität, insbesondere bei Temperaturen über Raumtemperatur
und hoher Luftfeuchtigkeit, sowie ein rasches Lösungsverhalten in der Waschflotte
aus. Vorzugsweise setzen die erfindungsgemäßen Granulate 100 % ihrer Enzymaktivität
innerhalb von 3 Minuten, insbesondere innerhalb von 90 Sekunden bis 2 Minuten, in
Wasser bei 25 °C frei.
Beispiele
Beispiel 1
[0026] Durch Fermentation von nach dem in der internationalen Patentanmeldung WO 91/2792
beschriebenen Verfahren durch Transformation einer Gensequenz aus Bacillus lentus
DSM 5483 modifiziertem Bacillus licheniformis (ATCC 53926) analog dem in der deutschen
Patentschrift DE 29 25 427 angegebenen Verfahren wurde eine biomassehaltige Fermenterbrühe
erhalten, die ca. 65 000 Proteaseeinheiten pro Gramm (PE/g) enthielt. Diese wurde
durch Dekantieren. Querstrom-Mikrofiltration, Ultrafiltation (Trenngrenze bei Molekulargewicht
10 000) und anschließendes Eindampfen im Vakuum gemäß dem in der internationalen Patentanmeldung
WO 92/11347 beschriebenen Vorgehen zu einem Proteasegehalt von 700 000 PE/g aufkonzentriert
(
B1). Die so aufkonzentrierte Fermenterbrühe wurde in einem mit rotierendem Schlagwerkzeug
ausgerüsteten Mischer mit den in Tabelle 1 aufgeführten Zuschlägen vermischt und in
einem mit einer Außenkühlung versehenen Kneter homogenisiert. Die Extrusion der plastischen
Masse erfolgte mittels eines mit einer Lochscheibe (Lochdurchmesser 0,9 mm) und einem
rotierenden Messer ausgerüsteten Extruder. Man erhielt die in Tabelle 1 durch ihre
Zusammensetzung charakterisierten Extrudate
X1 bis
X3 sowie
X4 und
X5, bei denen eine Lochscheibe mit Lochdurchmesser 1,2 mm eingesetzt worden war, gemäß
der Erfindung und zum Vergleich Extrudate
V1 bis
V3, jeweils mit Längen von 0,7 mm bis 1 mm, die in einer Sphäronisierungsvorrichtung
(Marumerizer®) während einer Bearbeitungszeit von etwa 1 Minute unter gleichzeitigem
Bestäuben mit pulverförmigem Calciumcarbonat (3 Gew.-%) zu abgerundeten Partikeln
verformt und entgratet wurden. Das den Sphäronisator verlassende Gut wurde in einem
Wirbelschichttrockner bei Temperaturen von 40 °C bis 45 °C innerhalb von 15 Minuten
auf einen Wassergehalt von 6 Gew.-% getrocknet. Durch anschließendes Sieben wurden
Partikel mit Teilchengrößen unter 0,4 mm und über 1,6 mm weitgehend entfernt, die
dem Prozeß auf der Stufe des Vermischens mit den Zuschlagstoffen wieder zugeführt
wurden. Die Enzymgranulate wurden durch Aufsprühen einer wäßrigen Titandioxidpigment-Suspension
während der Wirbelschichttrocknung gecoatet. Man erhielt so die erfindungsgemäßen
Enzymgranulate
P1 bis
P5 beziehungsweise zum Vergleich die Granulate
VG1 bis
VG3 mit den in Tabelle 2 angegebenen Lösezeiten.
Tabelle 1 :
| Zusammensetzung der Enzymextrudate [Gew.-%] |
| |
X1 |
X2 |
X3 |
X4 |
X5 |
V1 |
V2 |
V3 |
| B1 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
32 |
| Zellulosepulvera) |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
| Saccharose |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
| Weizenmehl T 450 |
19 |
19 |
19 |
17 |
19 |
19 |
16 |
15 |
| Maisstärke |
38 |
39 |
36 |
38 |
38 |
35 |
33 |
33 |
| CMC-Ib) |
2 |
- |
3 |
4 |
- |
6 |
10 |
10 |
| CMC-IIc) |
- |
1 |
- |
- |
2 |
- |
- |
- |
| PEG-Id) |
1 |
- |
2 |
1 |
1 |
- |
- |
- |
| Tenside) |
- |
1 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
| PEG-IIf) |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
2 |
| a): Technocel® 30 (Hersteller Cellulose Füllstoff Fabrik) |
| b): Carbocel® 300 (Substitutionsgrad 0,65-0,75; Hersteller Lamberti CMC) |
| c): Carbocel® 500 (Substitutionsgrad 0,85-0,95; Hersteller Lamberti CMC) |
| d): Polyethylenglykol, mittleres Molekulargewicht 400 |
| e): 40-fach ethoxylierter Talgfettalkohol (Hersteller Henkel) |
| f): Polyethylenglykol, mittleres Molekulargewicht 2000 |
Beispiel 2
[0027] Die Bestimmung der Auflösezeit erfolgte in einer Meßapparatur, bestehend aus einem
temperierbaren, doppelwandigen Becherglas, einem Schrägblattrührer, einem Temperaturfühler
und einer Leifähigkeitsmeßzelle mit 4 Elektroden, die über das Leitfähigkeitsmeßgerät
(Typ LF 537, Fa. WTW) mit einem x-t-Schreiber verbunden ist. In dem Becherglas wurden
500 ml Wasser unter Rühren auf 20 °C temperiert. Bei konstanter Temperatur wurde 5,0
g des Enyzmgranulates eingerührt und mit dem Schreiber die Leitfähigkeits-Zeit-Kurve
aufgenommen. Die Zeit, in der 90 % des Endwertes (nach 15 Minuten) erreicht sind,
entspricht der Auflösezeit in Tabelle 2.
[0028] Die erfindungsgemäßen Enzymgranulate aus Beispiel 1 lösten sich in Zeiten unter 2
Minuten völlig auf, während die zum Vergleich getesteten Granulate wesentlich längere
Zeiten benötigten. Bemerkenswert ist, daß die Erhöhung des Anteils an höhermolekularem
Polyethylenglykol (Granulat
VG3 im Vergleich zu
VG2) zu einer Verlangsamung der Auflösung führte.
Tabelle 2:
| Auflösezeit der Enzymgranulate |
| Enzymgranulat |
Auflösezeit [Min,Sek] |
| P1 |
1,22 |
| P2 |
1,56 |
| P3 |
1,48 |
| P4 |
1,58 |
| P5 |
1,45 |
| VG1 |
4,48 |
| VG2 |
4,16 |
| VG3 |
5,30 |
1. Für die Einarbeitung in Wasch- oder Reinigungsmittel geeignetes Enzymgranulat, enthaltend
Enzym und anorganisches und/oder organisches Trägermaterial sowie carboxymethylcellulosehaltiges
Granulierhilfsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Granulierhilfsmittelsystem
aus Alkali-Carboxymethylcellulose mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol
und/oder Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat enthält mit der Maßgabe, daß,
jeweils bezogen auf fertiges Granulat, mindestens 0,5 Gew.-% Polyethylenglykol mit
einer mittleren Molmasse unter 1000 und/oder Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat
mit mindestens 20 Ethoxygruppen vorhanden ist, wenn mehr als 2 Gew.-% Alkali-Carboxymethylcellulose
enthalten ist.
2. Enzymgranulat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es 1 Gew.-% bis 30 Gew.-%,
berechnet als Trockensubstanz, Protease, Lipase, Amylase und/oder Cellulase, 70 Gew.-%
bis 94 Gew.-% anorganisches und/oder organisches Trägermaterial und 5 Gew.-% bis 50
Gew.-% carboxymethylcellulosehaltiges Granulierhilfsmittel sowie als Rest auf 100
Gew.-% Wasser enthält.
3. Enzymgranulat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Granulierhilfsmittelsystem
ein Gemisch, enthaltend, jeweils bezogen auf fertiges Granulat, 0,1 Gew.-% bis 10
Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 5 Gew.-% Carboxymethylcellulose sowie 0,1 Gew.-%
bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis 4 Gew.-% Polyethylenglykol mit einer mittleren
Molmasse von 200 bis 600 und/oder eines Polyethoxylats gemäß Formel (I),
R-(OCH2CH2)n-OH (I)
in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl- oder Alkenylrest mit bis zu 3
C-C-Doppelbindungen mit 10 bis 22 C-Atomen und der mittlere Ethoxylierungsgrad n eine
Zahl von 20 bis 80 bedeutet, enthält.
4. Enzymgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial,
bezogen auf Enzymgranulat, 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, insbesondere 25 Gew.-% bis 45
Gew.-% in Wasser quellfähige Stärke, insbesondere Maisstärke, enthält.
5. Enzymgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial,
bezogen auf Enzymgranulat, 10 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere 15 Gew.-% bis 25
Gew.-% Getreidemehl, insbesondere Weizenmehl, Roggenmehl, Gerstenmehl, Hafermehl und
deren Gemische, bis zu 10 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 6 Gew.-% Cellulose, Schichtsilikat,
Alkalicarbonat, Alkalichlorid, Alkalisulfat und/ oder Alkaliacetat enthält und/oder
das Granulierhilfsmittel zusätzlich bis zu 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.-% bis
8 Gew.-% wasserlösliche beziehungsweise -dispergierbare Oligomere oder Polymere natürlichen
oder synthetischen Ursprungs enthält.
6. Enzymgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es Protease
mit einer Aktivität von 150 000 PE bis 350 000 PE, insbesondere 160 000 PE bis 300
000 PE, pro Gramm Enzymgranulat enthält.
7. Enzymgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine
mittlere Korngröße von 0,1 mm bis 2 mm, insbesondere von 0,4 mm bis 1,6 mm aufweist
und weniger als 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-% an Partikeln mit Korngrößen
außerhalb des Bereichs von 0,2 mm bis 1,6 mm enthält.
8. Enzymgranulat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es in
Wasser bei 25 °C 100 % seiner Enzymaktivität innerhalb von 3 Minuten, insbesondere
innerhalb von 90 Sekunden bis 2 Minuten, freisetzt.
9. Verfahren zur Herstellung eines für die Einarbeitung in Wasch- oder Reinigungsmittel
geeigneten Enzymgranulates mit einer Korngröße von 0,1 mm bis 2 mm durch Extrudieren
eines durch Vermischen einer durch Mikrofiltration von unlöslichen Bestandteilen befreiten,
aufkonzentrierten Fermentationsbrühe mit dem Trägermaterial und dem Granulierhilfsmittel
als Zuschlagstoffen entstandenen Enzym-Vorgemischs, Sphäronisierung des Extrudats
in einem Rondiergerät, Trocknung und gegebenenfalls Aufbringen eines Farbstoff oder
Pigment enthaltenden Überzugs, dadurch gekennzeichnet, daß man die Fermentationsbrühe
mit einem Zuschlagstoff vermischt, der ein Granulierhilfsmittelsystem aus Alkali-Carboxymethylcellulose
mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/oder Alkylpolyethoxylat
enthält mit der Maßgabe, daß, jeweils bezogen auf fertiges Granulat, mindestens 0,5
Gew.-% Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse unter 1000 und/oder Alkyl- beziehungsweise
Alkenylpolyethoxylat mit mindestens 20 Ethoxygruppen eingesetzt werden, wenn mehr
als 2 Gew.-% Alkali-Carboxymethylcellulose im Granulierhilfsmittelsystem enthalten
ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß man 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%
der aufkonzentrierten Fermentationsbrühe mit 70 Gew.-% bis 90 Gew.-% des Trägermaterials
und 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% des Granulierhilfsmittelsystems vermischt.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial,
jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat, 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% Getreidemehl,
10 Gew.-% bis 70 Gew.-% in Wasser quellfähige Stärke, 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% Saccharose
und bis zu 10 Gew.-% Zellulosepulver enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extrusion
mit Hilfe einer Lochplatte, deren Löcher einen Durchmesser von 0,7 mm bis 1,6 mm aufweisen,
durchführt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man nach
der Sphäronisierung des Extrudats das Granulat bei Temperaturen von 35 °C bis 50 °C
auf einen Wassergehalt von 4 Gew.-% bis 10 Gew.-% trocknet.
14. Verwendung eines Enzymgranulats gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung
fester, insbesondere teilchenförmiger Wasch- oder Reinigungsmittel.
1. Enzyme granules suitable for incorporation in detergents or cleaning formulations
and containing enzyme, an inorganic and/or organic support material and a granulation
aid containing carboxymethyl cellulose, characterized in that it contains a granulation
aid system of alkali metal carboxymethyl cellulose with degrees of substitution of
0.5 to 1 and polyethylene glycol and/or alkyl or alkenyl polyethoxylate, with the
proviso that - based on the final granules - quantities of at least 0.5% by weight
of polyethylene glycol with an average molecular weight below 1,000 and/or alkyl or
alkenyl polyethoxylate containing at least 20 ethoxy groups are present where the
granulation aid system contains more than 2% by weight of alkali metal carboxymethyl
cellulose.
2. Enzyme granules as claimed in claim 1, characterized in that they contain 1% by weight
to 30% by weight, expressed as dry matter, of protease, lipase, amylase and/or cellulase,
70% by weight to 94% by weight of an inorganic and/or organic support material, 5%
by weight to 50% by weight of a granulation aid containing carboxymethyl cellulose
and - as the balance to 100% by weight - water.
3. Enzyme granules as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the granulation
aid system is a mixture containing - based on the final granules - 0.1% by weight
to 10% by weight and, more particularly, 0.5% by weight to 5% by weight of carboxymethyl
cellulose and 0.1% by weight to 10% by weight and, more particularly, 0.5% by weight
to 4% by weight of polyethylene glycol with an average molecular weight of 200 to
600 and/or of a polyethoxylate corresponding to formula (I):
R-(OCH2CH2)n-OH (I)
in which R is a linear or branched alkyl or alkenyl radical with up to 3 C-C double
bonds containing 10 to 22 carbon atoms and the average degree of ethoxylation n is
a number of 20 to 80.
4. Enzyme granules as claimed in any of claims 1 to 3, characterized in that the support
material contains 20% by weight to 50% by weight and, more particularly, 25% by weight
to 45% by weight, based on the enzyme granules, of water-swellable starch, more particularly
corn starch.
5. Enzyme granules as claimed in any of claims 1 to 4, characterized in that the support
material contains - based on the enzyme granules - 10% by weight to 35% by weight
and, more particularly, 15% by weight to 25% by weight of cereal flour, more particularly
wheat flour, rye flour, barley flour, oat flour or mixtures thereof, up to 10% by
weight and, more particularly, 2% by weight to 6% by weight of cellulose, layer silicate,
alkali metal carbonate, alkali metal chloride, alkali metal sulfate and/or alkali
metal acetate and/or the granulation aid additionally contains up to 10% by weight
and, more particularly, 0.5% by weight to 8% by weight of water-soluble or water-dispersible
oligomers or polymers of natural or synthetic origin.
6. Enzyme granules as claimed in any of claims 1 to 5, characterized in that they contain
protease with an activity of 150,000 to 350,000 PU and, more particularly, 160,000
PU to 300,000 PU per gram of enzyme granules.
7. Enzyme granules as claimed in any of claims 1 to 6, characterized in that they have
an average particle size of 0.1 mm to 2 mm and, more particularly, 0.4 mm to 1.6 mm
and contain less than 5% by weight and, more particularly, at most 1% by weight of
particles outside the 0.2 mm to 1.6 mm range in size.
8. Enzyme granules as claimed in any of claims 1 to 7, characterized in that, in water
at 25°C, they release 100% of their enzyme activity in 3 minutes and, more particularly,
in 90 seconds to 2 minutes.
9. A process for the production of enzyme granules from 0.1 to 2 mm in size suitable
for incorporation in detergents or cleaning formulations by extrusion of an enzyme
compound formed by mixing a concentrated fermentation broth freed from insoluble constituents
by microfiltration with the support material and the granulation aid as additives,
spheronizing the extrudate in a spheronizer, drying and optionally applying a dye-
or pigment-containing coating, characterized in that the fermentation broth is mixed
with an additive containing a granulation aid system of alkali metal carboxymethyl
cellulose with degrees of substitution of 0.5 to 1 and polyethylene glycol and/or
alkyl polyethoxylate, with the proviso that - based on the final granules - quantities
of at least 0.5% by weight of polyethylene glycol with an average molecular weight
below 1,000 and/or alkyl or alkenyl polyethoxylate containing at least 20 ethoxy groups
are used where more than 2% by weight of alkali metal carboxymethyl cellulose is present
in the granulation aid system.
10. A process as claimed in claim 9, characterized in that 10% by weight to 50% by weight
of the concentrated fermentation broth are mixed with 70% by weight to 90% by weight
of the support material and 0.5% by weight to 10% by weight of the granulation aid
system.
11. A process as claimed in claim 9 or 10, characterized in that the support material
contains - based on the final enzyme granules - 10% by weight to 70% by weight of
cereal flour, 10% by weight to 70% by weight of water-swellable starch, 3% by weight
to 10% by weight of sucrose and up to 10% by weight of cellulose powder.
12. A process as claimed in any of claims 9 to 11, characterized in that the extrusion
process is carried out using a multiple-bore die with bore diameters of 0.7 mm to
1.6 mm.
13. A process as claimed in any of claims 9 to 12, characterized in that, after the extrudate
has been spheronized, the granules are dried at temperatures of 35°C to 50°C to a
water content of 4% by weight to 10% by weight.
14. The use of the enzyme granules claimed in any of claims 1 to 8 for the production
of solid, more especially particulate detergents.
1. Granulat d'enzyme approprié pour être incorporé dans les produits de lavage ou de
nettoyage, contenant de l'enzyme et un matériau de support inorganique et/ou organique
ainsi qu'un agent auxiliaire de granulation contenant de la carboxyméthylcellulose,
caractérisé en ce qu'
il contient un système d'agents auxiliaires de granulation composé de carboxyméthylcellulose
alcaline de degré de substitution compris entre 0,5 et 1 et de polyéthylène glycol
et/ou de polyéthoxyphénolate d'alkyle ou d'alkényle, dans la mesure où -par rapport
au granulat fini respectivement- au moins 0,5 % en poids de polyéthylène glycol d'une
masse molaire moyenne inférieure à 1000 et/ou du polyéthoxyphénolate d'alkyle ou d'alkényle
comportant au moins 20 groupes éthoxy sont présents, si plus de 2 % en poids de carboxyméthylcellulose
alcaline est contenue.
2. Granulat d'enzyme selon la revendication 1,
caractérisé en ce qu'
il contient, calculé en tant que matière sèche, 1 % à 30 % en poids de protéase, de
lipase, d'amylase et/ou de cellulase, 70 % à 94 % en poids de matériau de support
inorganique et/ou organique et 5 % à 50 % en poids d'agent auxiliaire de granulation
contenant de la carboxyméthylcellulose ainsi que de l'eau jusqu'à 100 %.
3. Granulat d'enzyme selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce qu'
il contient comme système d'agents auxiliaires de granulation un mélange contenant,
respectivement par rapport au granulat fini, 0,1% à 10 % en poids, en particulier
0,5 % à 5 % en poids de carboxyméthylcellulose ainsi que 0,1 % à 4 % en poids de polyéthylène
glycol d'une masse molaire moyenne comprise entre 200 et 600. et/ou un polyéthoxylate
selon la formule (I),
R-(OCH2CH2)n-OH (I)
dans laquelle R représente un radical alkyle ou alkényle à chaîne droite ou ramifiée
comportant jusqu'à 3 doubles liaisons C-C et entre 10 à 22 atomes de carbone et le
degré d'éthoxylation n représente un nombre compris entre 20 et 80.
4. Granulat d'enzyme selon une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le matériaux de support contient par rapport au granulat d'enzyme entre 20 % et 50
% en poids, en particulier entre 25 % à 45 % en poids d'amidon gonflable dans l'eau,
en particulier de l'amidon de maïs.
5. Granulat d'enzyme selon une des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que
le matériau de support contient 10 % à 35 % en poids, en particulier 15 % à 25 % en
poids de farine de céréales, en particulier de la farine de blé, d'orge, de seigle,
d'avoine et leurs mélanges, jusqu'à 10 % en poids, en particulier 2 % à 6 % en poids
de cellulose, de phyllosilicate de carbonate alcalin, de chlorure alcalin, de sulfate
alcalin, ou d'acétate alcalin, et/ou que l'agent auxiliaire de granulation contient
en addition jusqu'à 10 % en poids, en particulier 0,5 % à 8 % en poids d'oligomères
ou de polymères d'origine naturelle ou synthétique et qui sont solubles dans l'eau
ou peuvent y être dispersés.
6. Granulat d'enzyme selon une des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce qu'
il contient de la protéase d'une activité comprise entre 150 000 PE et 350 000 PE,
en particulier entre 160 000 PE et 300 000 PE par gramme de granulat d'enzyme.
7. Granulat d'enzyme selon une des revendications 1 à 6,
caractérisé en ce qu'
il présente un taille granulométrique moyenne comprise entre 0,1 mm et 2 mm, en particulier
entre 0,4 mm et 1,6 mm et contient moins que 5 % en poids de particules de taille
granulométrique en dehors du domaine compris entre 0,2 mm et 1,6 mm.
8. Granulat d'enzyme selon une des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce qu'
il libère dans l'eau à 25°C 100 % de son activité enzymatique en l'espace de 3 minutes,
en particulier en l'espace de 90 secondes à 2 minutes.
9. Procédé pour la fabrication d'un granulat d'enzyme d'une taille granulométrique entre
0,1 mm et 2 mm approprié pour l'incorporation dans des produits de lavage et de nettoyage,
au moyen de l'extrusion d'un prémélange d'enzyme obtenu en mélangeant le bouillon
de fermentation, débarrassé de ses constituants insolubles par microfiltration et
concentré, avec le matériau de support et l'agent auxiliaire de granulation comme
adjuvants, par la mise en forme sphérique de l'extrudat à l'aide d'un appareil arrondissant
le granulat, le séchage et le cas échéant l'application d'une enduction contenant
du colorant ou du pigment,
caractérisé en ce que
l'on mélange le bouillon de fermentation avec un adjuvant qui contient un système
d'agents auxiliaires de granulation composé de carboxyméthylcellulose alcaline d'un
degré de substitution compris entre 0,5 et 1 et du polyéthylène glycol et/ou du polyéthoxyphénolate
d'alkyle dans la mesure où -par rapport au granulat fini respectivement- au moins
0,5 % en poids de polyéthylène glycol d'une masse molaire moyenne inférieure à 1000
et/ou du polyéthoxyphénolate d'alkyle ou d'alkényle comportant au moins 20 groupes
éthoxy sont mis en oeuvre si plus de 2 % en poids de carboxyméthylcellulose alcaline
est contenue dans le système d'agents auxiliaires de granulation.
10. Procédé selon la revendication 9,
caractérisé en ce que
10 % à 50 % en poids du bouillon de fermentation concentré est mélangé avec 70 % à
90 % en poids de matériau de support et 0,5 % à 10 % en poids du système d'agents
auxiliaires de granulation.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10,
caractérisé en ce que
le matériau de support contient, respectivement par rapport au granulat d'enzyme fini,
de préférence 10 % à 70 % en poids de farine de céréales, 10 % à 70 % en poids d'amidon
gonflable ans l'eau, 3 % à 10 % en poids de saccharose et jusqu'à 10 % en poids de
poudre de cellulose.
12. Procédé selon une des revendication 9 à 11,
caractérisé en ce que
l'extrusion est effectuée à l'aide d'une plaque perforée dont les trous présentent
un diamètre compris entre 0,7 mm et 1,6 mm.
13. Procédé selon une des revendication 9 à 11,
caractérisé en ce que
après la mise en forme sphérique de l'extrudat, le granulat est séché à des températures
comprises entre 35°C et 50°C jusqu'à présenter une teneur en eau de 4 % à 10 % en
poids.
14. Utilisation d'un granulat d'enzyme selon une des revendication 1 à 8 pour la fabrication
de produits de lavage et de nettoyage solides, en particulier sous forme de particules.