(57)【要約】リジン遊離塩基およびリジン塩を含む異形性の顆粒が開示される。塩基性アミノ酸の酸塩を含む核ならびに各核の表面に連続的にコーティングされた有効量の第１層および第２層のコーティングを有する肥料組成物が示される。肥料および／または動物用飼料として異形性の顆粒を使用するための方法が提供される。１つの局面において、乾燥した自由なリジン遊離塩基と混合された乾燥したリジン塩の顆粒を含む組成物（ここで、そのリジン塩は、その顆粒の１０パーセント〜８０パーセントを構成する）が記載される。ある特定の実施形態において、その組成物は、乾燥したリジン塩のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン遊離塩基の核を有する顆粒を含み得る。
2010539939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リジン遊離塩基およびリジン塩を含む異形性の顆粒。
【請求項２】
前記リジン塩が、塩酸リジンおよび硫酸リジンからなる群から選択される、請求項１に記載の異形性の顆粒。
【請求項３】
前記顆粒が、乾燥したリジン塩のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン遊離塩基の核を有する、請求項１に記載の異形性の顆粒。
【請求項４】
前記顆粒が、乾燥した遊離リジン塩基と混合された乾燥したリジン塩から構成され、ここで、該リジン塩は、該顆粒の１０パーセントと８０パーセントとの間を構成する、請求項１に記載の異形性の顆粒。
【請求項５】
前記顆粒が、乾燥したリジン塩の第１画分を含む内核、乾燥したリジン遊離塩基から構成される前記核をコーティングする中間層、および乾燥したリジン塩の第２画分から構成される該中間層をコーティングする外層を有する、請求項１に記載の異形性の顆粒。
【請求項６】
前記顆粒が、乾燥したリジン遊離塩基のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン塩の核を有する、請求項１に記載の異形性の顆粒。
【請求項７】
乾燥したリジンと混合された乾燥したトレオニンを含む異形性の顆粒であって、ここで、該リジンは、該顆粒の１０パーセントと８０パーセントとの間を構成する、異形性の顆粒。
【請求項８】
前記リジンが、リジン塩を含む、請求項７に記載の異形性の顆粒。
【請求項９】
前記リジンが、リジン遊離塩基から構成される、請求項７に記載の異形性の顆粒。
【請求項１０】
前記リジンが、乾燥したリジン塩および乾燥した遊離リジン塩基から構成される、請求項７に記載の異形性の顆粒。
【請求項１１】
前記顆粒が、前記乾燥したトレオニンのコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン遊離塩基の核を有する、請求項７に記載の異形性の顆粒。
【請求項１２】
前記顆粒が、乾燥したリジン遊離塩基と混合された乾燥したリジン塩のコーティングで取り囲まれている前記乾燥したトレオニンの核を有する、請求項７に記載の異形性の顆粒。
【請求項１３】
少なくとも２つの成分を含む異形性の顆粒であって、該成分の少なくとも１つは、該顆粒の１０〜８０％の重量の乾燥したリジン遊離塩基であり、該顆粒は、２４から１６８時間にわたって、摂氏１０度から摂氏５０度の温度、かつ、３０％と９１％との間の相対湿度の湿度に曝露されたときに、１０％未満の水を吸収する、異形性の顆粒。
【請求項１４】
前記顆粒が、窒素、リン、カリウム、マグネシウム、マンガン、鉄および亜鉛からなる群から選択される少なくとも１つの元素を含む少なくとも１つの無機化合物をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の異形性の顆粒。
【請求項１５】
微生物を発酵することにより、細胞集団および可溶性リジン画分を含む発酵ブロスを生成する工程；
該細胞集団を該可溶化されたリジン遊離塩基画分から分離する工程；
該可溶化されたリジン画分を精製することにより、リジン濃縮画分を得る工程；
該リジン濃縮画分の一部を鉱酸で中和することにより、リジン塩を生成する工程；
該可溶化されたリジン遊離塩基画分および該リジン濃縮画分のうちの少なくとも１つを該リジン塩とともに噴霧凝集することにより、異形性のリジン顆粒を生成する工程
を包含する、方法。
【請求項１６】
前記リジン塩が、前記可溶化されたリジン遊離塩基画分および前記リジン濃縮画分のうちの少なくとも１つとともに噴霧凝集される前に、乾燥される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記リジン塩が、前記可溶化されたリジン遊離塩基画分および前記リジン濃縮画分のうちの少なくとも１つとともに噴霧凝集される可溶化されたリジン塩画分である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記リジン塩が、塩酸リジンおよび硫酸リジンからなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記噴霧凝集に栄養のある無機物または無機塩を加える工程をさらに包含する、請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
肥料および動物用飼料からなる群から選択される少なくとも１つの用途のために、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の異形性の顆粒を含む組成物を使用する方法。
【請求項２１】
塩基性アミノ酸の酸塩を含む核、ならびに各核の表面上に連続的にコーティングされた第１コーティング層および第２コーティング層から本質的になる、反芻動物用の飼料添加物であって、ここで、該第１コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される少なくとも１つの第１コーティング剤を含み、そして該第２コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される第２コーティング剤として含む、反芻動物用の飼料添加物。
【請求項２２】
前記第１コーティング剤が、メチオニン、ロイシン、イソロイシンおよびトリプトファンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸である、請求項２１に記載の飼料添加物。
【請求項２３】
前記第２コーティング剤が、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、システイン、トリプトファン、トレオニンおよびフェニルアラニンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸である、請求項２１に記載の飼料添加物。
【請求項２４】
前記顆粒が、不均整の非球形の形態および１０μｍから８００μｍの範囲の粒径分布を有し、そして該異形性の顆粒からなる粉末が、２４から１６８時間にわたって、摂氏１０度から摂氏５０度の温度および３０％と９１％との間の相対湿度の湿度に曝露されるときに、自由流動性として特徴づけられる、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の異形性の顆粒。
【請求項２５】
同心円状に配置された、リジン遊離塩基と塩酸リジンおよびトレオニンのうちの少なくとも１つとが交互に重なった層を含む、おおよそ球状の形状の多相性の形態を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の異形性の顆粒。
【請求項２６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の異形性の顆粒を含む粉末であって、該粉末中の該顆粒が：コアシェル形態、勾配形態、「アイスクリームコーン」形態、「ラズベリー」形態および「胡麻塩」形態からなる群から選択される形態を有する、粉末。
【請求項２７】
塩基性アミノ酸の酸塩を含む核、ならびに各核の表面上に連続的にコーティングされた有効量の第１コーティング層および第２コーティング層から本質的になる肥料組成物であって、ここで、該第１コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される少なくとも１つの第１コーティング剤を含み、そして該第２コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される第２コーティング剤として含む、肥料組成物。
【請求項２８】
前記第１コーティング剤が、メチオニン、ロイシン、イソロイシンおよびトリプトファンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸である、請求項２７に記載の肥料組成物。
【請求項２９】
前記第２コーティング剤が、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、システイン、トリプトファン、トレオニンおよびフェニルアラニンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸である、請求項２７に記載の肥料組成物。
【請求項３０】
カリウム、リン、カルシウム、マグネシウムまたはナトリウムの無機塩をさらに含む、請求項２７に記載の肥料組成物。
【請求項３１】
Ｎ−Ｐ−Ｋ比が、１−１−１、２−１−１、３−１−１、３−２−１または２−３−１を含む群から選択される、請求項２７に記載の肥料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この出願は、200７年９月２７日に出願された米国特許出願第６0/９９５，５６１号の利益を主張する。米国特許出願第６0/９９５，５６１号の全体の内容は、参考としてこの出願に援用される。
【０００２】
発明の分野
本開示は、様々なアミノ酸の混合物またはアミノ酸の塩と混合された遊離塩基アミノ酸の混合物を含む自由流動性の動物用飼料栄養補助剤に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
以下の背景の資料には、本教示を理解する際に有用であり得る情報が含まれている。本明細書中に提供されるいずれの情報も、従来技術であるか、またはここで記載される開示もしくは特許請求される開示に対する資料であるか、あるいは、明確にまたは黙示的に参照される任意の刊行物または文書が、従来技術であるという、承認ではない。
【０００４】
Ｌ−リジンは、単胃動物と反芻動物の両方に対して飼料栄養補助剤として補給される必須アミノ酸である。リジン飼料栄養補助剤は、本質的に３つの形態で（リジン−ＨＣｌ塩（単にリジンＨＣＬと呼ばれることが多い）の乾燥した顆粒として、リジンが細菌の発酵によって生成される発酵槽からの乾燥したブロス（乾燥したブロスからのリジンの主要な形態が、硫酸塩であるので、硫酸リジンと称されることが多い）として、および最後に、栄養補助剤として動物用飼料上に噴霧される液体の溶液として供給される遊離リジン（リジン遊離塩基と呼ばれることが多い）として）商業的に供給されている。これらの３つの形態のリジン飼料のいくつかの組成物には軽微なバリエーションが存在する。例えば、リジンＨＣｌ顆粒は、流動特性を改善するために少量の固化防止剤を含み得、乾燥した硫酸リジンは、発酵ブロスからの細菌の細胞集団（cell mass）を含むこともあるか、または含むことはなく、そしてリジン遊離塩基は、様々な液体濃度で供給され得る。
【０００５】
市販のリジン飼料栄養補助剤の３つの形態の各々は、長所および短所を有する。リジンＨＣｌのいくつかの長所は、乾燥した顆粒が、相対的に言って、純粋であり、発送するのに安価であり、製造規格に関して管理しやすく、そして低吸湿性の特性を有することである。主な短所は、発酵ブロスからリジンの精製および結晶化が必要であり、そして生成物の重量の８０％だけが、リジンである（残りは、ＨＣｌである）ので、生成するのに高価であることである。硫酸リジンの主な長所は、生成するのが最も簡便であることであるが、しかしながら、その生成物が、単に乾燥した発酵ブロスであり、また、同じ理由から比較的不純であり、代表的には、生成物の乾燥重量のたった５０％がリジンであるので、その短所は、その生成物が不定の組成を有することである。リジン遊離塩基の主な長所は、リジン生成物の溶液純度が高いこと、ならびに液体の発送および取り扱いのしやすさである。リジン遊離塩基の主要な欠点は、リジン遊離塩基は溶液として提供されるのでリジン含有量に基づいて発送コストが他の乾燥生成物に対する発送コストよりも高く、そしてその生成物を動物用飼料に分配するためには専用の混合装置が必要であることである。
【０００６】
リジンは、肥料として農産業においても使用され得る。有機であり、生分解性であり、かつ、土壌微生物に対する栄養源であるという利点を有する肥料として実際に使用するために、そのリジンの窒素含有量は十分である。しかしながら、リジン単独では、肥料に加えられることが多いカリウムおよびホスフェートなどの他の無機成分を欠く。その生成物が肥料として使用されるときも、上で述べたリジンの３つの形態の同じ長所および短所が、等しく適用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発送および製造のコストを低下させるために、乾燥した生成物としてリジン遊離塩基を販売することが望ましいとみられるが、リジン遊離塩基は、リジンＨＣｌまたは硫酸リジンよりもかなり吸湿性である（それにより、その生成物が固化し、膨潤し、そして管理および分配が容易な乾燥した生成物をもたらす自由流動特性が緩まる）ので、商業的な観点から、そのような生成物は望ましくない。ゆえに、当該分野において、そのような生成物を望ましくないものとする短所を有さずにリジン遊離塩基の長所の少なくともいくつかを有する乾燥したリジン飼料生成物を提供する必要性がある。
【０００８】
本開示は、この必要性および以下に続く開示から明らかであろうその他のものに取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
要旨
異形性のリジンの顆粒および混合物の様々な実施形態が、本明細書中に記載される。これらの実施形態は、様々な量のリジンＨＣｌ、塩粒子、他のアミノ酸またはリジンの他の粗供給源と混合されているか、またはそれらとともに層構造に凝集されている、乾燥したリジン遊離塩基の組み合わせである。これらの異形性の顆粒および混合物は、純度および生成のしやすさに関するリジン遊離塩基の利点の少なくとも一部を提供しつつ、使いやすさおよび低吸湿性特性に関するリジンＨＣｌの多くの利点をもたらす。本開示の教示は、乾燥したリジン遊離塩基を組み込む新しいリジン生成物に関するものである。現在、市場において広く受け入れられている２つの形態の柔らかい（ｓｏｆｔ）リジンがある：（１）リジンの結晶および乾燥した塩である、リジンＨＣｌ、および（２）実質的に純粋なリジン遊離塩基の濃縮された水溶液である、液体のリジン。リジンＨＣｌなどのリジンの塩の製造は、いくつかのさらなる処理工程を必要とするので、リジン遊離塩基は、より製造しやすい（純粋なリジンを基準とすると）という事実が一般に受け入れられている。しかしながら、これらの利点は、液体のリジンを送達する際に負うさらなる輸送コストによっていくらか相殺される。さらに、顧客がリジン遊離塩基を取り扱うには、さらなる基幹施設への投資が必要である。ゆえに、通常は、リジン遊離塩基は、大量に取り扱う顧客のみが実行可能である。
【００１０】
自由流動性であり、かつ、著しい固化特性を示さない、乾燥した形態のリジン遊離塩基の能力は、少量を取り扱う顧客に対してリジン遊離塩基の用途を増やすためのプロセスの重要な局面である。
【００１１】
１つの局面において、乾燥した自由なリジン遊離塩基と混合された乾燥したリジン塩の顆粒を含む組成物（ここで、そのリジン塩は、その顆粒の１０パーセント〜８０パーセントを構成する）が記載される。ある特定の実施形態において、その組成物は、乾燥したリジン塩のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン遊離塩基の核を有する顆粒を含み得る。
【００１２】
別の局面において、乾燥したリジン塩の第１画分を含む内核、乾燥したリジン遊離塩基を含む核を覆っている中間層、および乾燥したリジン塩の第２画分を含む中間層を覆っている外層を有する顆粒を含む組成物が記載される。ある特定の実施形態において、その組成物は、乾燥した自由なリジン遊離塩基と混合された乾燥したトレオニンの顆粒を含み得、ここで、そのリジン遊離塩基は、その顆粒の１０パーセント〜８０パーセントを構成する。ある特定の他の実施形態において、その組成物は、乾燥したリジン塩と混合された乾燥したトレオニンの顆粒を含み得、ここで、そのリジン塩は、その顆粒の１０パーセント〜８０パーセントを構成する。ある特定の他の実施形態において、乾燥したリジン塩および乾燥した自由なリジン遊離塩基と混合された乾燥したトレオニンの顆粒を含む組成物（ここで、そのリジン成分は、その顆粒の１０パーセント〜８０パーセントを構成する）が記載される。
【００１３】
別の局面において、微生物を用いて発酵が行われることにより、細胞集団および可溶性のリジン画分を含む発酵ブロスが生成される方法；その後、その細胞集団を可溶化されたリジン画分から分離する方法；その後、可溶化されたリジン画分を精製し、そして可溶化されたリジン画分の一部を鉱酸で中和することにより、リジン塩を生成する方法が記載される。ある特定の実施形態は、その可溶化されたリジン画分およびリジン塩を噴霧凝集することによって異形性のリジン顆粒を生成するための方法をさらに含み得る。
【００１４】
別の局面において、乾燥したリジン遊離塩基のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン塩の核を有する顆粒を含む組成物が記載される。ある特定の実施形態において、その組成物は、乾燥したトレオニン遊離塩基のコーティングで取り囲まれている乾燥したリジン遊離塩基の核を有する顆粒も含み得る。ある特定の他の実施形態において、その組成物は、乾燥したリジン塩のコーティングで取り囲まれている乾燥したトレオニン遊離塩基の核を有する顆粒を含み得る。
【００１５】
他の局面において、２４〜１６８時間にわたって摂氏１０度から摂氏５０度の温度および３０％〜９１％の相対湿度の湿度に曝露されたときに、１０％未満の水を吸収する乾燥したリジン遊離塩基を含む組成物が記載される。
【００１６】
ある特定の実施形態において、リジンおよびリジンの塩は、Ｃｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍ  ｇｌｕｔａｍｉｃｕｍの発酵によって生成され得る。ある特定の他の実施形態において、トレオニンは、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ  Ｃｏｌｉの発酵によって生成され得る。
【００１７】
ある特定のなおも他の局面において、肥料および動物用飼料からなる群から選択される少なくとも１つの用途のための、リジン塩でコーティングされた乾燥したリジン遊離塩基の顆粒を含む組成物を使用するための方法が記載される。ある特定の実施形態は、塩基性アミノ酸の酸塩を含む核、ならびに各核の表面上に連続的にコーティングされた有効量の第１コーティング層および第２コーティング層から本質的になる反芻動物用の飼料添加物を含み得、ここで、前記第１コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される少なくとも１つの第１コーティング剤を含み、そして第２コーティング層は、塩基性アミノ酸の塩、アミノ酸の遊離塩基、アルカリ金属塩、窒素源、ホスフェート源、カリウム源を含む群から選択される第２コーティング剤として含む。
【００１８】
ある特定の実施形態において、第１コーティング剤は、メチオニン、ロイシン、イソロイシンおよびトリプトファンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸であり得る。ある特定の実施形態において、第２コーティング剤は、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、バリン、システイン、トリプトファン、トレオニンおよびフェニルアラニンを含む群から選択される少なくとも１つのアミノ酸である。他の実施形態は、リジンの塩の層でコーティングされた不均整の非球形の形態および１０μｍ〜８００μｍの範囲の粒径分布を有する、リジン遊離塩基の自由流動性の粉末を含む。ある特定の他の実施形態は、リジン遊離塩基の層でコーティングされた不均整の非球形の形態および１０μｍ〜８００μｍの範囲の粒径分布を有するリジンの塩の自由流動性の粉末を含む。ある特定のなおも他の実施形態は、同心円状に配置された、リジン遊離塩基と塩酸リジンまたはトレオニンとが交互に重なった層を含む、おおよそ球状の形状の多相性の形態を有する、リジン遊離塩基の自由流動性の粉末を含む。ある特定の実施形態において、同心円状に配置された、リジン遊離塩基とリジンまたはトレオニンの塩とが交互に重なった層を含む、おおよそ球状の形状の多相性の形態を有する、リジンの塩の自由流動性の粉末が記載される。ある特定の実施形態は、コアシェル、勾配、アイスクリームコーン、ラズベリー、胡麻塩またはタマネギから選択される形態を有するリジンまたはトレオニンの異形性の顆粒を含み得る。ある特定の実施形態において、その顆粒は、２つ以上のタイプの形態を有し得る。ある特定のなおも他の実施形態は、無機塩でさらに相互にコーティングされているリジンまたはトレオニンの異形性の顆粒を含み得る。ある特定の実施形態において、その塩は、窒素、リン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ）およびカリウム栄養分をその顆粒に提供し得る。さらなる実施形態は、１：１：１のＮ−Ｐ−Ｋ比を有する異形性の顆粒を記載する。いくつかの実施形態において、Ｎ−Ｐ−Ｋ比は、２−１−１、３−１−１、３−２−１または２−３−１であり得る。本明細書中に記載される異形性の顆粒を生成するためのプロセスもまた本明細書中に記載される。
【００１９】
さらなる実施形態は、第１の場所において異形性の顆粒を生成すること、およびその組成物を第２の場所に輸送することを含む。ある特定の他の実施形態において、第１の場所および第２の場所は、国であり得る。
【００２０】
さらなる実施形態は、遺伝的に改変されていない微生物によって生成されるリジン顆粒を記載する。なおもさらなる実施形態は、そのプロセスを実施するためまたは本明細書中に記載される組成物を生成するために操作可能なように作られた設備を含む。
【００２１】
詳細な説明
定義
本発明を詳細に説明する前に、本発明者らによって意図される意味におけるニュアンスをよりよく区別するために、当該分野の当業者が通常理解する平易な意味を有するある特定の用語が、本明細書中で定義される。当該分野において理解されている通常の意味が、本明細書中に提供される定義と矛盾しない限り、本明細書中に提供される定義は、そのような意味を包含すると制限なく意図されると理解され、矛盾する場合は、提供される定義が支配する。
【００２２】
「約」は、数値的な表現に関して使用されるとき、（１）その表現によって言及される項目を測定するために使用される代表的な装置またはプロセスの誤差の程度；（２）述べられる値のプラスまたはマイナス１０％；または（３）範囲に関して、述べられる最小値または最大値ちょうどにおけるエレメントと比較して形態または機能においていかなる顕著な差も有しないようなその範囲の最小値または最大値に十分近い値を意味する。
【００２３】
「乾燥」または「乾燥した」は、ある材料が、１５％ｗｔ／ｗｔ未満の水分含有量を有すること、または材料の水分含有量が、そのように処理されていない同じ材料の水分含有量の５０％未満に減少させるように処理されていることを意味する。
【００２４】
用語「リジン」は、アミノ酸のリジン（Ｃ６Ｈ１４Ｎ２Ｏ２）およびその塩または誘導体を意味し、リジンのすべての異性体（すなわち、Ｌ−リジン、Ｄ−リジンおよびＬ−リジンとＤ−リジンとの任意の混合物）を包含する。
【００２５】
表現の都合上、用語「乾燥機」は、本明細書中以後、任意の適当な乾燥手段（例えば、噴霧乾燥機、ドラム乾燥機、トンネル乾燥機、回転乾燥機、箱形乾燥機および噴霧造粒機）を記載するために使用される。
【００２６】
用語「噴霧造粒」、「噴霧造粒工程」および「凝集」は、本明細書中以後、等価な用語としてみなされる。
【００２７】
用語「分離」は、発酵ブロスに適用されるとき、本明細書中以後、リジン発酵ブロスを２つの画分：細胞豊富なリジンブロスおよび実質的に無細胞のリジンブロスに分離することを記載するために使用される。任意の適当な分離手段または分離手段の組み合わせが使用され得る。分離は、濾過（例えば、限外濾過および精密濾過）および力学的方法（例えば、遠心分離、液体サイクロン、ロータリーバキュームフィルター、沈降タンク、デプスフィルターおよびデカント）を用いて達成され得る。
【００２８】
用語「蒸発」および「蒸発された」は、本明細書中以後、２．９ｐｓｉａ〜１１ｐｓｉａ（真空）の圧力を用いて１４０度Ｆ〜２１４度Ｆの近似の温度範囲において行われる、蒸発による水の除去を記載するために使用される。
【００２９】
用語「塩酸リジン」および「リジンＨＣＬ」とは、本明細書中以後、等価な用語とみなされる。
【００３０】
用語「硫酸リジン」および「リジンＨ２ＳＯ４」は、本明細書中以後、等価な用語とみなされる。
【００３１】
用語「リジン遊離塩基」は、中和塩が存在しないアミノ酸リジンを意味する。
【００３２】
用語「リジンを含む材料」は、本明細書中以後、単独または他の材料との組み合わせで任意の形態のリジンを含む製造の任意の材料を記載するために使用され、リジンの送達のために少なくとも部分的に商業的に使用される。リジンを含む材料中のリジンの適当な形態としては、細胞集団を含むかまたは含まないリジン発酵ブロス、乾燥したリジン発酵ブロス、塩酸リジン、硫酸リジンおよび／またはリジン遊離塩基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３３】
用語「最終的なリジン飼料栄養補助剤」は、本明細書中以後、材料の重量によるリジンのパーセントとして測定される約１５％〜８０％のリジンの範囲内の純度のリジンを有し、かつ、非ヒト動物用栄養補助飼料に使用される、リジンを含む商業的に利用可能な材料を記載するために使用される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、リジン塩２０の別のシェルによって覆われたリジン遊離塩基１０シェルで取り囲まれているリジン塩２０核を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図２】図２は、リジン遊離塩基１０の別のシェルによって覆われた塩酸リジン２０シェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０核を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図３】図３は、リジン遊離塩基１０シェルで取り囲まれているリジン塩２０核を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図４】図４は、リジン塩２０シェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０核を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図５】図５は、リジン遊離塩基１０シェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０核を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図６】図６は、トレオニン４０核およびリジン遊離塩基１０シェルを含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である概略図である。
【図７】図７は、リジン遊離塩基１０核およびトレオニン４０シェルを含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図８】図８は、トレオニン４０核および塩酸リジン２０シェルを含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図９】図９は、塩酸リジン２０核およびトレオニン４０シェルを含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図１０】図１０は、塩酸リジン２０シェルで取り囲まれているトレオニン４０核（それがさらにリジン遊離塩基１０の別のシェルで取り囲まれている）を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図１１】図１１は、トレオニン４０シェルで取り囲まれている塩酸リジン２０核（それがさらにリジン１０遊離塩基の別のシェルで取り囲まれている）を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図１２】図１２は、塩酸リジン２０シェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０核（それがさらにトレオニン４０の別のシェルで取り囲まれている）を含む粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図１３】図１３は、リジン遊離塩基１０、塩酸リジン２０もしくはトレオニン４０またはその複数の核の上の、様々な複数の、リジン遊離塩基１０、塩酸リジン２０またはトレオニン４０シェルの核を有する粒状のリジン飼料生成物の概略図である。
【図１４】図１４は、代表的な粒子の形態の概略図である。
【図１５】図１５は、アミノ酸の塩が、遊離塩基アミノ酸と混合されることにより、実質的にちりを含まず、自由流動性の顆粒状のアミノ酸生成物が生成される、アミノ酸飼料栄養補助剤を生成するためのプロセスにおける主要な工程を示しているフローチャートである。
【図１６】図１６は、アミノ酸の塩が、遊離塩基アミノ酸と混合されることにより、実質的にちりを含まず、自由流動性の顆粒状のアミノ酸生成物が生成される、アミノ酸飼料栄養補助剤を生成するためのプロセスにおける主要な工程を示しているフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
例示的な実施形態の説明
本教示の１つの局面は、乾燥したリジン遊離塩基単独と比較して、低い固化特性を示すリジンを含む自由流動性の乾燥したアミノ酸生成物を提供する。様々な実施形態は、リジン遊離塩基単独よりも高い注入性（ｐｏｕｒａｂｉｌｉｔｙ）およびリジン塩生成物単独よりも高いリジン含有量を有する異形性のリジン顆粒生成物に焦点を合わせている。ある特定の実施形態において、その顆粒は、リジン遊離塩基の組み合わせおよびリジンの塩であり、そして／またはトレオニンもしくはトレオニンの塩を含む。他の実施形態は、純粋で自由な乾燥遊離塩基リジンまたはリジン遊離塩基の混合物および塩酸リジンなどのリジンの塩を１０重量パーセント〜１００重量パーセントの範囲のリジン遊離塩基の濃度で含み得る。
【００３６】
純粋な乾燥リジン遊離塩基が、上記顆粒を生成するために使用され得る。この文脈における「純粋」は、その材料の乾燥重量の少なくとも９０％がリジン遊離塩基であることを意味する。リジン遊離塩基の割合が高くなるにつれて、その生成物の製造に関連するコスト削減が、より大きくなると予想される。その混合物の取り扱いの特性を改変するためには、リジンの塩の混合が通常求められ、その最終生成物は、取り扱いおよび梱包が容易である。特に所望の１つの局面は、梱包中、保管中および取り扱い中の混合物の流動性、注入性および固化防止特性の改善である。
【００３７】
１つの局面において、「タマネギ型」またはコアシェル型のリジン顆粒が、生成され得る。タマネギ型は、同心円状に配置された、様々な形態のリジンまたはトレオニンが交互に重なった層を含むおおよそ球状の形状の多相性の形態であり得、代表的には、すべての層が類似の厚さである。ある実施形態において、その様々な形態のリジンは、リジン遊離塩基、塩酸リジン、硫酸リジンまたはリジン細胞ブロスを含み得る。別の実施形態において、トレオニンまたは様々な形態のトレオニンが、使用され得る。なおも別の実施形態において、動物用飼料中に栄養価を提供する様々な無機塩もまた使用され得る。そのような塩は、硝酸アンモニウムを含む液体、またはリン酸アンモニウムも含むか、もしくはリン酸アンモニウムも加えられ得る固体の塩の相と混合された、塩化カリウムなどの固体のカリウム塩を含み得る。
【００３８】
リジン顆粒の様々な形態は、図１〜１２に示される非限定的な実施形態に示されるタイプであり得る。例えば、図１に示されるような、おおよそ球状の形状の形態は、リジン遊離塩基１０のシェルおよび塩酸リジン２０の第２シェルで取り囲まれている塩酸リジン２０の核を含み得る。代替の実施形態は、図２に示されるように、塩酸リジン２０のシェルおよびリジン遊離塩基１０の第２シェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０の核を含むおおよそ球状の形状であり得る。内核の直径は、ある特定の実施形態において、約４００ミクロンであり得る。ある特定の他の実施形態において、その顆粒は、１０ミクロン〜８００ミクロンであり得る。別の非限定的な実施形態において、リジン遊離塩基１０の核が、図３に示されるように塩酸リジン２０のシェルで取り囲まれ得るか、または塩酸リジン２０の核が、図４に示されるようにリジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれ得る。
【００３９】
タマネギ型の１つの実施形態は、図５に示されるように塩酸リジン２０の単一の外層（シェル）でコーティングされたリジン遊離塩基１０の核を含み得、その結果、改善された流動特性がもたらされる。
【００４０】
別の局面は、トレオニンを含む顆粒を含む異形性のリジンを含み得る。この局面の１つの実施形態において、トレオニン４０の核が、図６に示されるようにリジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれる。この局面の別の実施形態において、リジン遊離塩基１０の核が、図７に示されるようにトレオニン４０のシェルで取り囲まれ得る。別の非限定的な実施形態は、図８に示されるように塩酸リジン２０のシェルで取り囲まれているトレオニン４０の核を含み得る。なおも別の非限定的な実施形態は、図９に示されるようにトレオニン４０のシェルで取り囲まれている塩酸リジン２０の核を含み得る。
【００４１】
なおも別の局面は、図１０に示されるようにリジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれている塩酸リジン２０の層で取り囲まれているトレオニン４０の核を含み得る。１つの特定の実施形態において、核は、図１１に示されるように、リジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれているトレオニン４０の層で取り囲まれている塩酸リジン２０であり得る。別の実施形態において、核は、図１２に示されるように、トレオニン４０のシェルで取り囲まれている塩酸リジン２０の層で取り囲まれているリジン遊離塩基１０であり得る。
【００４２】
別の局面において、「ラズベリー型」または「カリフラワー型」のリジン顆粒が、生成され得る。そのような場合において、そのように得られた顆粒は、歪んだ形態または不均整の形態を有し、それは、球状のビーズではなく「ラズベリー」または「カリフラワー」の形態に似ている。別の実施形態において、最終生成物のそのような形態は、不均整の非球形の形態および１０μｍ〜８００μｍの範囲の粒径の分布も有し得る。
【００４３】
１つの実施形態において、図１３Ａに示されるようなラズベリー型は、リジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれている塩酸リジン２０の不均整の顆粒のいくつかの核を含む。特定の実施形態において、図１３Ｂに示されるように、リジン遊離塩基１０の不均整の顆粒は、塩酸リジン２０のシェルで取り囲まれ得る。
【００４４】
別の実施形態において、図１３Ｃに示されるようなラズベリー型は、トレオニン４０のシェルで取り囲まれているリジン遊離塩基１０の不均整の顆粒のいくつかの核を含むか、または図１３Ｄに示される代替の実施形態では、リジン遊離塩基１０のシェルで取り囲まれている不均整の顆粒トレオニン４０の核を含む。
【００４５】
本教示のなおもさらなる局面は、主に勾配型（すなわち、その粒子の組成は、その顆粒の中心から表面に向かって徐々に変化している）のリジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む組成物である。
【００４６】
本教示のさらなる局面は、主に相互貫入ネットワーク型のリジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む組成物であり、ここで、もつれをもたらす２つの異なる組成物の２つの相互連続的（ｃｏ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）または相互中心的（ｃｏ−ｃｅｎｔｒｉｃ）なシェルが存在する。
【００４７】
本教示のなおもさらなる局面は、主に「胡麻塩」型のリジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む組成物であり、ここで、その粒子は、別個のドメインに存在する２つ以上の異なる組成物から構成される。
【００４８】
本教示のなおも別の局面は、主に「アイスクリームコーン」型のリジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む組成物であり、ここで、様々な組成の２つ以上の粒子が、大きいまたは小さい接触表面を共有する。
【００４９】
上記粒子が有し得る他の形態は、リジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む、「丸い突出部のある」型、インターポリマー型または「毛様粒子」である。
【００５０】
本教示のなおもさらなる局面は、上で述べた２つ以上の形態の組み合わせを含む、リジン遊離塩基、塩酸リジンまたはトレオニン顆粒を含む組成物である。上に記述した形態のいくつかは、図１４に図示されている。
【００５１】
本明細書中に記載されるタマネギ型またはラズベリー型の様々な実施形態は、非限定的なものであると理解され、当該分野の当業者は、完成した生成物の所望の流動挙動が得られるようにそれらを適切に調整し得る。
【００５２】
本開示において使用するために適したリジン生成物の様々な非限定的な例としては、リジンの水溶性の塩、例えば、リジン一塩酸塩（「リジン（ＨＣｌ）」）、リジン水和物、リジン二塩酸塩および硫酸リジン；リジン遊離塩基；リジン遊離塩基の水溶液；顆粒状リジン；リジン発酵細胞くず；リジン発酵細胞集団；リジンラフィネート；リジン母液、またはそれらのいずれかの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５３】
他の非限定的な実施形態によれば、約４５重量％〜約５５重量％のリジン遊離塩基を含む水溶液を含み得るリジン遊離塩基の水溶液が、使用され得る。他の非限定的な実施形態において、リジン遊離塩基の水溶液のリジン含有量は、その溶液中の水を除去するか、もしくは水の量を減少させることによって、またはさらなるリジン生成物（例えば、リジンの可溶性の塩、例えば、リジンＨＣｌおよび／または硫酸リジン）を加えることによって、所望のとおり高められ得る。あるいは、他の非限定的な実施形態によれば、リジン遊離塩基の水溶液のリジン含有量は、その溶液に水を加えることによって、所望のとおり減少させ得る。
【００５４】
本開示の様々な実施形態において記載される異形性の顆粒を調製するための方法は、図１５における本発明のプロセスの主要な（ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）工程に示されている。本明細書中に記載されるプロセスは、理論的に約３５％〜８０％の範囲の最終的なリジン純度を有するリジン飼料栄養補助剤を生成するために使用され得る。発酵２００は、当該分野に記載される（例えば、米国特許６，０１７，５５５号（その内容の全体が本明細書中で参考として援用される）に記載されているような）任意の適当な手段によって行われ得る。
【００５５】
発酵２００の後、細胞分離２１は、バイオマスを分離するために使用され得、実質的に無細胞のリジンブロス２１Ｂが得られる。次いで、その無細胞ブロス２１Ｂをクロマトグラフィ工程２２によって処理することにより、精製されたリジン遊離塩基ストリーム（ｓｔｒｅａｍ）２２Ａが得られる。次いで、そのリジン遊離塩基を蒸発２３に供することにより、その乾燥固体が増加し、そして結晶化装置３０において鉱酸２５を用いて酸性化することにより、リジンの塩、例えば、塩酸リジンが結晶化し得る。次いで、そのリジンの塩を乾燥機３２において乾燥し得る。
【００５６】
リジンの塩２８は、１ｋｇあたりの遊離塩基のパーセントとして測定される約３５％〜８０％の範囲のリジンの純度を有し得る。細胞分離工程からのリジンブロスは、１つの実施形態において、シェル内にリジンまたはトレオニンの粒子を有する核にリジンの粒子を提供する噴霧造粒機６１を用いることによっても、リジンの塩とともに凝集され得る。凝集した粒子は、１つの実施形態において、篩６２においてふるいにかけられることにより、最終的なリジン飼料栄養補助剤７８が提供され得る。篩６２よりも大きすぎた粒子を、グラインダー６８によって処理し、噴霧造粒機６１に対する「再補給」材料として使用してもよい。
【００５７】
図１５に示される本発明のプロセスの代替の実施形態において、噴霧造粒機６１において使用されるリジン遊離塩基４０は、細胞分離工程２１、クロマトグラフィ２２または蒸発２３から得られ得る。
【００５８】
図１６に示される本発明のプロセスの別の代替の実施形態において、発酵２００からのブロスは、蒸発５０に供され得る。蒸発によってその乾燥固体を増加させた後、その生成物を、鉱酸６０を用いて酸性化５１し得る。次いで、その酸性化された生成物を、当該分野で公知の手法（例えば、ドラム乾燥、噴霧乾燥、真空箱型乾燥、真空ベルト乾燥などであるがこれらに限定されない）を用いて、乾燥５２することにより、噴霧造粒機６１に対する原料として働き得るリジンの塩５３が得られ得る。
【００５９】
別の実施形態において、トレオニン２９（その遊離塩基または塩）が、噴霧造粒機６１に加えられることにより、上述のアミノ酸を含むシェルまたは核が得られ得る。
【００６０】
なおも別の実施形態において、トレオニン２９は、遊離塩基の形態またはその塩での他の任意の適当なアミノ酸（トリプトファン、メチオニンなど）と置き換えられ得る。
【００６１】
別の実施形態において、篩６２およびグラインダー６８を使用することにより、所望の粒径の凝集した生成物が得られ得る。
【００６２】
本開示の１つの局面において、リジン遊離塩基４００は、ストリーム３６、３７または３８のいずれか１つから得られ得る。本開示の１つの実施形態において、リジン遊離塩基４００は、少量の酸と混合され得、ストリーム４００は、リジン遊離塩基とリジンの塩との混合物であり得る。
【００６３】
本開示の１つの局面において、市販の液体のリジンが、リジン塩シェルを有する噴霧相互凝集における土台の核として使用され得る。１つの実施形態において、Ｌｉｑｕｉｄ  ｌｙｓｉｎｅ商標というブランドのリジンは、リジン発酵ブロスからリジンを濃縮することによって得られるリジン遊離塩基の約５０（重量）％水溶液である。
【００６４】
別の局面において、リジン一塩酸塩（ＨＣｌ）が、リジン遊離塩基シェルを有する土台の核として使用され得る。塩酸リジンは、塩酸リジンの形態で、Ａｒｃｈｅｒ−Ｄａｎｉｅｌｓ−Ｍｉｄｉａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｄｅｃａｔｕｒ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓから市販されている。塩酸リジンは、例えばこれに限定されないが、その塩酸塩の結晶化によるリジン発酵プロセスの生成物の精製から、得られ得る。塩酸リジン（Ａｒｃｈｅｒ−Ｄａｎｉｅｌｓ−Ｍｉｄｌａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｄｅｃａｔｕｒ，Ｉｌｌｉｎｏｉｓならびに他の供給業者から入手可能）は、顆粒状の固体または水溶液として、利用され得る。
【００６５】
本開示の別の局面は、発酵ブロスからのリジン塩基の回収および処理であるが、その組成および発酵培地の性質は、多様であり得る。例えば、属Ｅ．Ｃｏｌｉ、ＣｏｒｙｎｅｂａｃｔｅｒｉｕｍまたはＢｒｅｖｉｂａｃｔｅｒｉｕｍから得られる任意の適当な高リジン産生生物が、発酵培地に接種するために使用され得る。水酸化アンモニウムを用いて、ｐＨを調整し、約７．２に維持する。温度を約３２度Ｃに維持する。グルコースおよび（ＮＨ４）２ＳＯ４が供給され、グルコース濃度は、約１０ｇ／ｌに初期設定される。
【００６６】
上記発酵培地は、微生物学分野における当業者に公知の標準的な微生物学的慣行を用いることによって発酵容器に接種され得る。その発酵容器には、撹拌機、換気システムおよび約３０度Ｃ〜約３２度Ｃに発酵を維持するための温度制御デバイスが備えられているべきである。発酵は、リジン塩基濃度が約９２ｇ／ｌ（１リットルあたりのグラム）となり、全乾燥固体が約２１８ｇ／ｌとなるまで、行われる。非リジン産生生物による発酵ブロスの汚染を回避するために、発酵プロセス全体を通して無菌的手法が遵守されるべきである。そのプロセスは、リジン遊離塩基と同時造粒されるリジンの塩を含む発酵ブロスから実質的にちりのない自由流動性の顆粒状リジンの形態でリジン飼料栄養補助剤を生成する。
【００６７】
別の実施形態において、実質的に無細胞の濃縮リジンブロスは、実質的に無細胞の濃縮リジンブロスの霧化された噴霧を提供するためにノズル５６によって霧化されることにより、噴霧造粒機６１においてリジン微粒子の濾過床（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ  ｂｅｄ）がもたらされる。そのリジン微粒子は、約１７７ミクロン未満の粒径（すなわち、８０メッシュを通過することができる粒子）、そして約１００ミクロン〜１７７ミクロンのサイズの範囲を有する。上記噴霧造粒機の床は、リジン微粒子の流動床であり得、約３０度Ｃ〜１００度Ｃの温度において操作される。ノズル５６の位置は、リジン微粒子の流動床のちょうど上になるまで調整される。実質的に無細胞の濃縮リジンブロスが、リジン微粒子の流動床上に噴霧されることにより、凝集プロセスが開始される。
【００６８】
代替の実施形態において、塩酸リジンの溶液が、リジン微粒子の流動床上に噴霧されることにより、凝集プロセスが開始される。なおも別の代替の実施形態において、トレオニンの溶液が、リジン微粒子の流動床上に噴霧されることにより、凝集プロセスが開始される。さらなる代替の実施形態において、トリプトファンの溶液が、リジン微粒子の流動床上に噴霧されることにより、凝集プロセスが開始される。その凝集プロセスは、約１７７ミクロン〜１１９０ミクロンのサイズ範囲または約１７７ミクロン〜４２０ミクロンのサイズ範囲で、塩酸リジンまたはトレオニンまたはリジン遊離塩基のシェルでコーティングされた実質的にちりのない自由流動性の顆粒状のリジンを生成するために継続される。次いで、その生成物が、スクリーニングされ、そして篩６２においてサイズについて選別される。６２において大きすぎる（例えば、約１１９０ミクロンよりも大きいサイズ範囲の）顆粒は、６８のグラインダーにおいてより小さい粒径（例えば、約１７７ミクロン未満のサイズ範囲）に粉砕され、そして小さすぎる（例えば、約１７７ミクロン未満のサイズ範囲）材料８４と併せられることにより、再利用されるリジン微粒子（図１４および１５において「再補給」と示されている）が生成され、そして凝集プロセス用のシードとして作用する出発物質として噴霧造粒機６１に戻される。約１７７ミクロン〜１１９０ミクロンのサイズ範囲の実質的にちりのない自由流動性の顆粒状のリジン生成物は、ふるいのプロセスを通過し、７８において最終産物として許容される。しかしながら、よりよく梱包することができ、かつ、発送のコストを低下させる約１７７ミクロン〜４２０ミクロンの範囲が、使用され得る。
【００６９】
リジン発酵ブロス中のリジン濃度は、１ｋｇあたりの遊離塩基のパーセントとして測定される約９０ｇ／ｌのリジン〜約２００ｇ／ｌのリジンであり得る。しかしながら、そのリジン濃度は、１回の発酵ラン（ｒｕｎ）と次の回とで変動し得る。ゆえに、約９０ｇ／ｌのリジンを含む発酵ブロスの使用は、発酵ブロス中のリジンの他の適当な濃度が許容されることを意味する。しかしながら、発酵ブロス中のリジン濃度は、約３０ｇ／ｌ未満であるべきでない。限外濾過は、図１３中の工程２１において実質的に無細胞のリジンブロスを得るための１つの方法であるが、これは、他の方法が使用できないことを意味しない。細胞は、遠心分離などの力学的分離手法によっても除去され得る。他の適当な方法としては、精密濾過およびデカントが挙げられる。
【００７０】
本開示は、様々な他のプロセスによるリジン含有発酵ブロスからの細胞の除去を予想する。例えば、発酵ブロス２０を等しく分割し得、そして約５０％を遠心し、そして残りの５０％を限外濾過し、両方の細胞除去プロセスからの産出物が併せられることにより、実質的に無細胞のリジンブロスがもたらされる。この融通性は、工業環境における本発明の実施を促進し得る。本発明は、リジンを含む材料を実質的に無細胞の濃縮リジンブロスに加えることを予想するが、所望のリジン（遊離塩基として測定される）の濃度が、その添加が必要ないほどである場合、そのような材料を濃縮リジンブロスに加えることは、まったく省略され得る。例えば、実質的に無細胞の濃縮リジンブロス中のリジンの濃度が、約３５％のリジン（１ｋｇあたりの遊離塩基のパーセントとして測定される）を実質的に超えている場合、リジンを含む材料を加える工程が省略され得る。無細胞の濃縮リジンブロスが、実質的に約３５％を超えるリジン（１ｋｇあたりの遊離塩基のパーセントとして測定される）を含む場合、そのリジンブロスは、実質的に無細胞の濃縮リジンブロスである。
【００７１】
経験から、ノズル５６のオリフィスサイズと、流速と、ゲージ圧との間に関係性が存在することが示されている。上記ノズルサイズは、０．０６１５”であり得るが、様々な他のノズルもまた噴霧を供給するために使用され得る。特に、Ｓｐｒａｙｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｃｏ．，ＰＯ  Ｂｏｘ  ７９００，Ｗｈｅａｔｏｎ，ＩＩＩ．６０１８９，ＵＳＡによって供給されるノズルのデザインは、微細な噴霧をうまくもたらす。噴霧造粒機は、Ｇｌａｔｔ  Ａｉｒ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，２０  Ｓｐｅａｒ  Ｒｏａｄ，Ｒａｍｓｅｙ，Ｎ．Ｊ．０７４４６−１２８８，ＵＳＡから購入することができる。
【００７２】
経験から、工業規模でリジン顆粒を製造するには、濃縮リジンブロスを霧化し、そしてリジンの濾過（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｎｇ）粒子の比例的に大きい床上に噴霧するためのいくつかのノズルが必要であることも示唆される。
【００７３】
粒子の濾過床は、凝集プロセスのためのシードとして機能するために十分に小さいサイズのリジン粒子を含むべきである。リジン微粒子は、約１７７ミクロン未満のサイズ、そして約１００ミクロンおよび１７７ミクロンであり得る。凝集プロセスにおいて、シード粒子は、濃縮されたリジン透過物とともに噴霧されるので、同時に大型化し、そして乾燥される。凝集プロセスは、濃縮リジンブロス中に本来的に存在する様々な成分、すなわち：リジン発酵ブロス、塩酸リジン、硫酸リジンおよび水によって助けられる。そのような成分は、結合剤として作用し得、そして凝集プロセスにおけるシードのサイズを大きくすることができる粘着性の成分を提供する物質として定義される。
【００７４】
噴霧造粒機においてリジンの流動床をもたらし、そこにシードを入れるために使用されるリジン微粒子の供給源は、重大ではないが、その供給源は、図１５中の工程５３または再利用されるリジン微粒子（図１５において「再補給」と記載される）から実質的に無細胞の濃縮リジンブロスを霧化することから得られる。
【００７５】
あるいは、リジン微粒子の流動床は、リジン含有発酵ブロス、実質的に無細胞のリジンブロスおよび実質的に無細胞の濃縮リジンブロスまたはこれらの任意の混合物を噴霧霧化することによってもたらされることにより、リジン顆粒の乾燥粉末が生成され得る。リジン微粒子の適当な供給源の別の例は、乾燥した精製された塩酸リジン粉末、および粉末になるように乾燥された硫酸リジンであり得る。リジン粒子の供給源は、ふるいにかけられることにより、塊が除去され、そして約１７７ミクロン未満の粒子について選別され得る（約１００ミクロン〜１７７ミクロンのサイズ範囲であり得る）。
【００７６】
経験から、凝集プロセスが、バッチまたは半連続的な基準に対して、８８において再利用粒子からの粒子を使用することによって自動的に継続するようになることが示されている。
【００７７】
リジンは、３：１というＣとＮとの比を有する。様々な非限定的な実施形態のリジン生成物は、処方に応じて、約９％のＮ〜約２０％のＮの範囲の窒素含有量を含み得る。ある特定の実施形態において、そのリジン生成物の窒素含有量は、約９％のＮ〜約１５％のＮの範囲であり得る。
【００７８】
本開示の別の局面において、本明細書中に記載される実施形態を用いて生成される生成物は、肥料組成物（例えば、同時係属中の出願である、２００５年１０月１４日出願の米国仮出願番号６０／７２６，７４９および２００６年４月３日出願の米国仮出願番号６０／７８９，０５１（これらの開示は、その全体が本明細書中で参考として援用される）に記載されているもの）を生成するために使用され得る。
【００７９】
なおも別のさらなる非限定的な実施形態において、無機物または無機塩が、本明細書中に記載される顆粒上にコーティングされることにより、例えば、動物用飼料、肥料、鉢植え用土の組成物、ゴルフ場のグリーンおよび芝生の肥料、園芸用および農業用の肥料、ならびにマルチのような用途（これらに限定されない）のためにその顆粒にＮ−Ｐ−Ｋ栄養価が提供され得る。他の適当な無機物または無機塩としては、異形性のリジン顆粒において単独または他の無機物と組み合わされ得る、亜鉛、マンガン、マグネシウム、カルシウムまたは鉄を含むものが挙げられる。
【００８０】
さらなる非限定的な実施形態において、本明細書中に記載される組成物は、第１の地理的位置において生成され得、そして第２の地理的位置に輸送され得るか、または発送され得る。例えば、第１の地理的位置における設備は、様々な要因に起因して、第２の場所における設備よりも経済的に生成物を生成することができるかもしれない。その要因としては、例えば、より低い材料コスト、より低いエネルギーコスト（例えば、電気および／または天然ガスもしくは他の石油生成物）、より低い労働コスト（例えば、従事者に支払う賃金）、環境管理もしくは環境影響のより低いコストまたは本組成物を生成するための他の任意の必要条件が挙げられ得る。したがって、第１の地理的位置において本生成物を生成するコストが、第２の地理的位置において本生成物を生成するコストよりも低くなり得、その結果、生成コストが、第１の地理的位置において低下する。
【００８１】
そのような例では、本組成物は、第１の地理的位置において生成され得、そして船舶もしくは平底荷船による水上輸送、トラック輸送、空輸、鉄道または他の輸送手段などによって、第２の地理的位置に発送され得る。地理的位置は、郡、州、国、大陸および／またはそれらのいずれかの組み合わせであり得る。この様式では、本生成物は、例えば、第１の郡、州、国、または大陸において生成され得、そして第２の郡、州、国または大陸に輸送され得、そして／または販売され得る。
【００８２】
下記の実施例は、本開示のいくつかの局面の単なる代表である。本明細書に示されるようなプロセスが、本開示の利益を有する種々の変更とともに実施され得ることが、当業者によって理解されるだろう。これらの実施例およびその中で使用される手順が、請求項において明確に述べられていない本開示を限定すると決して解釈してはならない。
【実施例】
【００８３】
実施例１
この実施形態では、異形性のリジン顆粒に対する製造プロセスが、記載される。
【００８４】
図１５〜１６に記載されるリジン製造プロセスからの３つの異なるプロセス中間体が、原料として利用される。
【００８５】
（ａ）液体リジン溶液（名目上のリジン濃度は５０％である（ストリーム「Ａ」）が、２０％〜８０％の範囲の固体が許容可能である）
（ｂ）図１に記載されるような、塩酸リジン結晶化工程にフィードされるために使用される塩酸リジン溶液（ストリーム「Ｂ」）
（ｃ）乾燥塩酸リジン最終生成物（ストリーム「Ｃ」）
様々なフィードストリーム（Ａ、ＢまたはＣ）を使用することにより、アミノ酸生成物が以下のとおり生成され得る。
【００８６】
（１）ストリーム「Ａ」からのサンプルから出発し、生成物を乾燥することにより、所望の水分含有量を有する液体リジン粉末を生成する。
【００８７】
（２）ストリーム「Ａ」からのサンプルから出発し、生成物を蒸発させることにより乾燥固体が濃縮され、そして乾燥することにより、自由流動性リジン粉末を得る。
【００８８】
（３）ストリーム「Ａ」および「Ｂ」のサンプルを混合し、そして所望の水分レベルに乾燥する。
【００８９】
（４）ストリーム「Ａ」および「Ｂ」のサンプルを混合し、そしてより高い固体濃度に蒸発させる。蒸発した生成物を乾燥することにより、自由流動性のリジン粉末を得る。
【００９０】
（５）試験１および２からの生成物を、噴霧凝集機型乾燥機（ｓｐｒａｙ  ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｏｒ  ｔｙｐｅ  ｄｒｙｅｒ）を用いて塩酸リジンで噴霧コーティングする。
【００９１】
（６）ストリーム「Ｃ」からの生成物を、噴霧凝集機型乾燥機を用いてストリーム「Ａ」で噴霧コーティングする。
【００９２】
（７）単独または組み合わせのいずれかの試験１〜６からの生成物を、ストリーム「Ｃ」と乾式混合する。
【００９３】
（８）ストリーム「Ａ」の生成物を２．０〜１２．０の目標値にｐＨ調整し、そして所望の水分含有量に乾燥する。
【００９４】
（９）ストリーム「Ａ」の生成物を２．０〜１２．０の目標値にｐＨ調整し、そして蒸発させることにより、乾燥固体が生じ、そして乾燥することにより、自由流動性のリジン粉末を得る。
【００９５】
実施例２
ラン（ＲＵＮ）２：この実施形態では、リジン遊離塩基のリジンＨＣｌに対するコーティングを調べた。
【００９６】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の９０体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、５０．８パーセントの乾燥固体および３２０．４ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン母液（図１５における３５）の１０体積部の溶液と同時噴霧した。２５０ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を２７５°Ｆに維持し、そして床温度は、１８０°〜１８５°Ｆだった。フィードを１６０°Ｆの温度に予熱し、そして１５９°Ｆを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に２０ｍｌ／分まで上昇させた。合計１８００ｍｌのリジン遊離塩基および９００ｍｌのリジンＨＣＬを用いた。その床の重量が１．５ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【００９７】
実施例３
ラン３：この実施形態では、リジン塩に対するリジンおよびトレオニン遊離塩基のコーティングの作用を調べた。
【００９８】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の６０体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、７０パーセント乾燥固体および１２０ｇ／ｌのトレオニン遊離塩基を含むトレオニン限外濾過濃縮混合物の４０体積部の溶液と同時噴霧した。２５０ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を７０Ｃに維持し、そして床温度は、１５０〜１７０度Ｆだった。フィードを１００°Ｆの温度に予熱し、そして１５９°Ｆを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。その床の重量が１．５ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【００９９】
実施例４
ラン４：この実施形態では、リジン塩に対するリジン遊離塩基のコーティングの作用を調べた。
【０１００】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の８０体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、５０パーセント乾燥固体および２５０ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン遊離塩基限外濾過濃縮混合物の２０体積部の溶液と同時噴霧した。８００ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を１４８Ｃに維持し、そして床温度は、１５０〜１７０度Ｆだった。フィードを７１Ｃの温度に予熱し、そして１４８Ｃを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。合計２０００ｍｌのフィードを噴霧した。その床の重量が１．３ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【０１０１】
実施例５
ラン５：この実施形態では、リジン塩に対するリジン遊離塩基およびリジンＵＦ濃縮物のコーティングの作用を調べた。
【０１０２】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の５０体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、５０パーセント乾燥固体および２５０ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン遊離塩基限外濾過濃縮混合物の５０体積部の溶液と同時噴霧した。８００ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を１４８Ｃに維持し、そして床温度は、１５０〜１７０度Ｆだった。フィードを７１Ｃの温度に予熱し、そして１４８Ｃを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。合計２０００ｍｌのフィードを噴霧した。その床の重量が１．３ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【０１０３】
実施例６
ラン６：この実施形態では、リジン塩に対するリジン遊離塩基およびリジン母液のコーティングの作用を調べた。
【０１０４】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の９１体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、４８．３パーセント乾燥固体および３２０．４ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン遊離塩基母液の９体積部の溶液と同時噴霧した。４００ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を１４８Ｃに維持し、そして床温度は、１５０〜１７０度Ｆだった。フィードを７１Ｃの温度に予熱し、そして１４８Ｃを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。合計１８５０ｍｌのフィードを噴霧した。その床の重量が１．９１５ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【０１０５】
実施例７
ラン７：この実施形態では、リジン塩に対するリジン遊離塩基およびリジン母液のコーティングの作用を調べた。
【０１０６】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の９０体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、４４パーセント乾燥固体および３２０．４ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン遊離塩基母液の１０体積部の溶液と同時噴霧した。４００ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機の入口温度を７０Ｃに維持し、そして床温度は、１４０〜１６０度Ｃだった。フィードを３７．７Ｃの温度に予熱し、そして７０Ｃを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。合計１８００ｍｌのフィードを噴霧した。その床の重量が１．９１５ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【０１０７】
実施例８
ラン６：この実施形態では、リジン塩に対するリジン遊離塩基およびリジン母液のコーティングの作用を調べた。
【０１０８】
噴霧造粒機を用いて、７０パーセント乾燥固体を含む７２５ｇ／ｌのリジン遊離塩基の９１体積部の溶液を、リジンＨＣＬ再補給に対して、４８．３パーセント乾燥固体および３２０．４ｇ／ｌのリジン遊離塩基を含むリジン遊離塩基母液の１体積部の溶液と同時噴霧した。４００ｇの生成物の最初の再補給を用いた。乾燥機入口温度を１４８Ｃに維持し、床温度は、１４０〜１７０度Ｃだった。フィードを７１Ｃの温度に予熱し、そして１４８Ｃを超える出口温度を維持する速度で、その乾燥機を噴霧した。噴霧凝集を、はじめに最初の１５分間、８ｍｌ／分で開始し、そして出口温度が許容されるとき、徐々に１５ｍｌ／分まで上昇させた。合計１８５０ｍｌのフィードを噴霧した。その床の重量が１．９１５ｋｇに達するまで噴霧凝集を続け、ここで、生成物を回収し、ふるいにかけ、そして分析した。結果を表１〜３に示す。
【０１０９】
【表１】
2010539939.tif 000003
【０１１０】
【表２】
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実施例９
この実施形態では、本開示の様々な実施形態に従って調製されるリジン顆粒に対する固化試験が行われる。
【０１１１】
本開示の様々な実施形態に従って調製された１０．０グラムの生成物のサンプルをガラスバイアル内に保管し、そして７日間にわたって様々な相対湿度条件に曝露した後、取り出す。取り出したときに、その生成物を相対的な大きさについて視覚的に調べる。
【０１１２】
０＝容易に流動し、凝集塊はない。
【０１１３】
１＝流動を開始するために軽くたたくことが必要。
【０１１４】
２＝流動を開始するために強くたたくことが必要。
【０１１５】
３＝固体の塊。
【０１１６】
４＝水でいっぱい。
【０１１７】
以下の条件下で、固化試験が行われる：
Ａ．相対湿度３３％、温度３０度Ｃ
Ｂ．相対湿度５１％、温度３０度Ｃ
Ｃ．相対湿度６３％、温度３０度Ｃ
Ｄ．相対湿度７２．８％、温度３０度Ｃ
Ｅ．相対湿度８４％、温度３０度Ｃ
Ｆ．相対湿度９１％、温度３０度Ｃ
本開示の様々な局面に従って調製される顆粒は、相対的な規模において良好な流動性を示す等級０または１にみられる。
【０１１８】
本明細書中に記載される特定の方法および組成物は、好ましい実施形態の代表であり、例示的なものであって、本発明の範囲に対する限定として意図されない。この明細書を考察すると、他の対象、局面および実施形態が当業者には思いつくだろうし、それらは、請求項の範囲によって定義されるときの本発明の精神の範囲内に包含される。例が与えられる場合、その記載は、その例を含むが、それだけに限定されないと解釈されるものとする。本発明の範囲および精神、ならびに本発明の説明（本明細書中に例示的に示されるものを含む）から逸脱することなく、本明細書中に開示される本発明に対して様々な置換および改変がなされ得ることが当業者にはすぐに明らかになるだろうし、様々な改変および均等物が、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の概念を実施するために使用され得ることは、明らかである。当業者は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく形態および詳細において変更がなされ得ると認識するだろう。記載された実施形態は、すべての箇所において、例示的なものであって限定的なものではないとみなされるべきである。したがって、例えば、さらなる実施形態が、本開示の範囲内および以下の請求項の範囲内である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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