如今，通过培养选定的微生物种群而用生物技术制备有用物质及其混合
物已经具有突出的工业化意义。这里仅例举所提及的洗涤酶和/或干洗酶，尤
其由蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶和淀粉酶所制备的以及药物活性有用物质的
生产。作为初步的工艺产物，细胞内和/或细胞外有用物质的水制品，都污染
有多种杂质，例如营养液。现有技术中已有许多文献记载了这种培养液的处
理，这里仅简要地提及Rahse等人的文章“Mikrofiltration von
Fermenterbruhen”，Chem-Ing-Tech.57(1985)，Nr9,747至753页和其
中引用的原始文献。作为专利文献仅例举EP-Bl0200032；WO93/16173
和在先的德国专利申请DE4310506及DE4322229。
这些生物技术所得含水培养液的处理包括多个工艺步骤，尤其是通过必
要时的多步过滤和/或洗涤以及通常随后用固体载体来固定含水的活性物质
制剂而尽可能地去除不需要的组分。特别与工业化有关的用细菌学方法获取
洗涤和干洗活性酶物质的领域中，在下述方面存在特殊的难题：含生物物质
的发酵液由于在发酵过程中的新陈代谢作用而含有少量低分子化合物，尤其
是相应的含氮化合物，这些物质具有令人不快的气味，并可促使生物活性物
质降解而形成其它难闻的化合物。这种现象的一个典型的实例是用生物技术
获取蛋白酶或蛋白酶溶液，它们可用于洗涤剂和干洗剂，尤其可用作织物洗
涤剂的混合成分。除了已提到的现有技术的文献，还可参见国际专利申请
WO91/2792。类似于德国专利说明书DE2925427所述的方法，这里用选
定的微生物(地衣形杆菌-ATCC53926)得到一种含生物物质的发酵液，其中
每克含约70,000蛋白酶单位(PU/g)。该发酵液除了溶解的蛋白酶、盐、蛋白
质和代谢产物外还含有不溶性组份如杆菌细胞、介质残留物和粘液物质。在
处理发酵液时(WO92/11347)，稳定了蛋白酶并通过滗析和微过滤除去了较粗
的颗粒和不溶性组份。借助于超滤和随后的真空蒸发而浓缩蛋白酶溶液。使
所得到的蛋白酶溶液与固体载体和造粒助剂混合，加工成用于洗涤剂的酶
粒。
尽管已有耗费大的提纯和处理工艺，浓缩的蛋白酶溶液仍然含有少量气
味难闻的低分子氮化合物，这些物质还可加速蛋白酶在存放过程中降解而形
成其它难闻的硫化物，例如硫醇或硫醚。
本发明的任务在于，在一个另加的简单易行的处理步骤中将这些尤其是
低分子的有味物质去除到使得在将有用物质或其混合物如通常那样封装后可
得到有中性气味的产品的程度，同时排除或至少大大地降低自引发的分解过
程。本发明的理论在下文中借助于由生物技术获得的发酵液所制备相应处理
的洗涤及干洗活性蛋白酶而解释，但本发明的理论并不局限于该特定实例。
在本发明说明书范围内所述的原理可以广泛地用于本文提及的由生物技术所
制备有用物质及其溶液以及其有关的领域。
本发明主题的第一种实施方式是一种从液态的有用物质制剂中去除有
味物质的方法，尤其在由生物技术所得培养液制取有用物质的范围内，其特
征是，用一种蒸汽流处理呈雾化物质的可流动制剂，该蒸汽流在喷雾区的操
作条件下为过热蒸汽。
本发明的方法特别适用于由生物技术培养液尤其是由相应的发酵液中
所得含水制剂的脱臭和稳定化，其中优选在减压下用过热水蒸汽流在喷雾区
处理雾化的液相。通过选择喷雾区减压的工艺参数，可以按下面详述的方式
安全地控制雾化的微滴状物料在喷雾区与过热水蒸汽接触的最高温度。
在另一种实施方式中，本发明涉及使用在喷雾区通过用过热水蒸汽处理
而使液态有用物质制剂脱臭的方法以使有用物质的活性长期稳定化并用于对
含有溶解和/或分散的由生物技术途径获得的有用物质的原料，特别是含水原
料中去除有味物质。
在早期申请尚未公布的国际专利申请PCT/EP94/00563中描述了一种改
进的用蒸汽蒸馏分离多种物质混合物的方法。在第一种实施方式中，该早期
申请的主题是通过在操作压力下用过热的水蒸汽蒸发以使原料中的水蒸汽挥
发组份易于除去以加强和/或加速至少部分有机源的多种物质混合物的蒸馏
分离的方法，该方法的特征在于，使一种在操作条件下液态原料以微细喷雾
形式蒸发，其中用一种推进气体使其雾化，这里是用过热水蒸汽作为推进气
体。
在该方法的修改方案中，该在先申请涉及有如下特征的方法，在不用推
进气体的条件下使一种至少基本无水并在操作条件下可流动的原料雾化进入
过热水蒸汽流。在该在先申请中提到了用蒸发脱臭工艺的许多应用领域和特
定应用实例，但那里并未提及本发明涉及的范围，即生物技术方法所得的有
用物质制剂，尤其是含水有用物质制剂的处理领域。因此，这里提到的在先
申请及其引用的有关文献所公开的内容也明确地属于本发明公开范围。
在本发明的实施方式中，也可以使用该在先申请的操作方式，即使用一
种推进气体使要净化或要脱臭的可流动有用物质制剂进行雾化，即用过热水
蒸汽作推进气体。但是，本发明优选方案是在不用推进气体的条件下使液相
原料喷雾进过热水蒸汽流中。与上面提到的在先申请中的修改方案相比，本
发明的理论的特征在于，要脱臭和/或要稳定的原料通常以有用物质的含水制
剂的形式存在。发酵液和其它用生物技术途径获得的原始产物均为有大量水
份的含水形式的制剂。因此，本发明的待净化原料的水含量一般至少为15
％(重量)，优选至少35至40％(重量)。无论怎样，在洗涤剂和干洗剂酶领域，
作为一次和二次净化步骤的产物，通常所得的是一种含有用物质的水相，其
水含量至少为50％(重量)，例如为60至80％(重量)。含细胞外洗涤剂蛋白
酶的水溶液，它必要时通过多步过滤步骤提纯以及通过另外的真空蒸发浓
缩，在与载体物质尤其是固体载体混合之前一般含有55至75％(重量)水相。
这样的有用物质的含水制剂是本发明通过在喷雾区用过热水蒸汽处理进行脱
臭和稳定化的优选原料。其中在优选的实施方式中不用推进气体操作。在下
文详述的工艺条件下优选以逆流方式用流过喷雾区的过热水蒸汽流处理蛋白
酶水溶液。该处理可一步或多步完成。通常优选在喷雾区进行多步处理。其
中该多步处理可以通过部分循环回流水相到喷雾区而实现，但也可以先后串
接多个喷雾区。这样串接的喷雾区可在相同或不同的操作条件下操作。对于
蛋白酶水溶液充分的脱臭和稳定化来说，在喷雾区2至5级处理含水原料液
即可得到令人满意的净化效果。
含有有生命力的有机体或有机体成分的有用物质及其混合物如酶或其
它生物技术培养产物对温度常常是极敏感的。这特别适用于洗涤剂酶，例如
所述类型的蛋白酶。生物原料的处理必须考虑到温度敏感性。这当然也特别
适用于本发明使用过热水蒸汽的处理步骤。本发明以非常简单的方式通过给
定和调节喷雾区的压力条件以预定和检控喷雾区的最高物料温度而调节和满
足这种要求。通常，本发明的喷雾区是在真空下操作。在喷雾区调节的具体
真空度决定了水的沸点。因此，由液相原料带入的较大量的水同时承担了喷
雾区温度调控的保护功能。过热水蒸汽流必要时以明显高于其沸点的温度送
入喷雾区，只要保证物料滴中有足够浓度的含水液相，就不会将喷雾区的物
料滴加热到过高的温度。由过热蒸汽带入的热能由于部分水分的相应汽化而
被吸收，不会造成物料滴温度的明显升高。本发明所用操作条件利用了这种
自然规律。在喷雾区优选的操作条件下实际上没有或仅有很有限的含水原料
相同时进行浓缩。这种规则至少适用于易受温度损害的，诸如洗涤剂蛋白酶
类的有用物质。
然而，需要时也可改进整个工艺，将较强稀释的生物学有用物质原料液
送入喷雾区，在此不仅脱臭而且同时进行部分浓缩。细节可参见上述在先申
请PCT/EP/94/00563。
对于本发明洗涤剂蛋白酶的净化和稳定化来说，使喷雾区的物料温度保
持在最高约45至50℃，优选最高35至40℃可能是有利的。在特别优选的
实施方式中，调节喷雾区的物料温度最高约为30℃，其中选定操作条件和尤
其是调节喷雾区的真空度，使得水的最高沸点为约20至25℃。由水的沸点
与所调操作压力的依赖性规律来具体选定喷雾区的操作压力。在实践中，喷
雾区的操作压力可为约10至250毫巴(mbar)，优选约15至50毫巴可能是有
利的。
送往净化处理喷雾区的水蒸汽流的入口温度可以明显高于在操作条件
下的水的沸点。因此，送入水蒸汽的入口温度可以比在净化步骤操作压力下
水的沸点至少高50℃并优选至少高出100℃。适用的入口温度可比在净化步
骤操作压力下水的沸点至少高150至200℃。以常压为基准，本发明优选的
工作蒸汽的入口温度为250℃以下，优选200℃以下，其中特别优选的温度
范围为约130至200℃。
在优选的实施方案中，送入喷雾区的待净化含水原料的本身温度至少与
操作条件下水的沸点相当。当然，要特别考虑因生物学有用物质的温度敏感
性所产生的限制性因素。通常，在实际操作，例如蛋白酶水溶液的净化，送
入喷雾区的液态原料的温度范围为大约20至35或40℃。
本发明待处理含水酶溶液的另一个重要特点是：生物学有用物质的含水
培养液常常有一定的触变性。通过合适的辅助措施，尤其是向待净化物料施
加剪切力，可以确保含水有用混合物的流动性。在设计和布置喷雾区时应当
特别注意确保雾化物料的顺利排出。总之，可按专业人员公知的方式由该效
果来确定本发明喷雾净化的操作条件。下面的实施例说明了其特征性的操作
参数。
实施例
按德国专利说明书DE2925427所述的方法，用地衣形杆菌(Bacillus
Licheniformis ATCC532926)发酵制得的一种含生物物质的发酵液，其蛋白酶
含量为每克约70,000单位(PU/g)，该发酵液有非常难闻的气味。该发酵液除
了含有溶解的蛋白酶、盐、蛋白质和新陈代谢产物以外，还含有不溶性成分
如杆菌细胞、介质残留物和粘液物质。先按国际专利申请WO92/11347所述，
处理最初得到的发酵液，通过滗析及微过滤除去较粗的颗粒和不溶性组分。
借助于超滤并随后在真空下蒸发对预净化蛋白酶溶液进行浓缩。使浓缩后的
蛋白酶溶液与固体载体及造粒助剂混合，加工成用于洗涤剂的酶粒。
甚至这样处理过的蛋白酶溶液和酶粒仍然具有难闻的气味。以微量存在
的低分子氧化物加速了蛋白酶分解，其分解后又形成了其它难闻的硫化物(例
如硫醇、硫醚)。
为了除去蛋白酶水溶液中的有味物质，使其真空蒸发后按本发明的一个
附加工艺步骤中在喷雾区脱臭。具体的工艺参数如下：
酶的水溶液的干物质含量(酶+发酵残渣)为35％，并在25℃得以下
数据：
密度：1,100kg/m3
表1含水酶溶液的粘度与剪切速率的关系
剪切速率 粘度
S1 (毫巴)
32.5 160
54.3 116
106.0 81.8
150.9 69.8
252.3 57.0
420.3 50.0
701.3 43.5
1169.0 41.0
在脱臭过程中，将酶溶液从上面喷入一个容器中。在容器底部收集酶溶
液，并可在循环中重新送往喷咀装置。过热水蒸汽与液体以逆流方式分配均
匀地进入脱臭容器。
通过一真空系统排出蒸汽和夹带的有气味物质并使水蒸气冷凝。容器内
的绝对压力为20毫巴。表2列出了脱臭容器、喷咀的尺寸及所调节的操作参
数。
表2脱臭设备的尺寸和蛋白酶溶液试验的操作参数
尺寸
1.脱臭容器：
直径 300mm
高度 1,200mm
2.中空锥形喷咀
直径 0.6mm
平均体积的液滴直径 约60μm
操作参数
-蛋白酶溶液
流量 10kg/h
喷咀压力 10
温度 25℃
-水蒸汽
流量 1.7kg/h
压力 1巴(绝对)
温度 170℃
使蛋白酶溶液通过脱臭步骤循环三次，随后如上所述加工成成品酶粒。
酶粒的气味特征从4.5-5改善到3(按学校分数制度1-5评分)。