Enzyme, insbesondere Proteasen, finden ausgedehnte Verwendung in Wasch-, Waschhilfs-und Reinigungsmitteln. Üblicherweise kommen die Enzyme dabei nicht in reiner Form, 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 Of- fenlegungsschrift DT 16 17 188 oder wäßrigen Lösungen von Celluloseethern gemäß der deutschen Offenlegungschrift DT 17 67 568 führt nicht zu einer nennenswerten Ver- besserung 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 Offenlegungs- schrift 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 beziehungsweise sie werden ungenutzt in das Ab- wasser überführt. Aus der deutschen Auslegeschrift DE 18 03 099 bekannte Einbettungs- mittel, die aus einem Gemisch fester Säuren beziehungsweise saurer Salze und Carbona- ten beziehungsweise Bicarbonaten bestehen und bei Wasserzusatz zerfallen, verbessern zwar das Lösungsvermögen, sind aber ihrerseits sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit und erfordern daher zusätzliche Schutzmaßnahmen.

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 Fermenterbrühen 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.

Aus der europäischen Patentschrift EP 0 564 476 sind Proteasegranulate zum Einsatz in kömigen 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. Als Ansatzpunkt zur weiteren Verbesserung der Löslichkeit wurde in der deutschen Patentanmeldung DE 43 10 506 der Einsatz eines speziellen Granulierhilfsmittelsystems vorgeschlagen, das Alkali-Carboxymethylcellulose mit Substitutionsgraden von 0,5 bis 1 und Polyethylenglykol und/oder Alkyl- beziehungsweise Alkenylpolyethoxylat in bestimmten Mengen enthält.

Zur Erhöhung der Lagerstabilität von Enzymformulierungen ist verschiedentlich vorge- schlagen worden, Erdalkalimetallionen einzusetzen. So ist zum Beispiel aus der euro- päischen Patentschrift EP 0 028 865 die enzymstabilisierende Wirkung einer Ca-Amei- sensäure-Kombination und aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 378 262 die ent- sprechende Wirkung von Magnesiumsalzen bekannt. Das europäische Patent EP 0 383 828 betrifft teilcheniormige Mittel, die ein Cellulasegranulat enthalten, welches zu 1 bis 50 Gew.-% aus Calciumcarbonat besteht. Die dort konkret offenbarten Granulate enthalten Cellulose als Bestandteil des Trägermaterialgemisches.

Cellulolytische Enzyme sind in der Lage, ß-D-glucosidische Bindungen in Cellulose- molekülen zu spalten. Neben der Verwendung zum Abbau von Holz-Cellulose zu Zuckern ist auch ihr Einsatz in Waschmitteln seit langer Zeit bekannt, wo sie zwar auch zum Reinigungsergebnis beitragen können, primär aber zur Entfernung von aus der Textilfaser herausragenden Cellulose-Mikrofibrillen eingesetzt werden, was sowohl die Weichheit als auch den Farbeindruck des Textils verbessert.

Wenn man Cellulasen unter Anwendung der im wesentlichen bei der Konfektionierung von Proteasen gefundenen Erkenntnisse wie oben geschildert in granularer Form konfektioniert und in Waschmittel einarbeitet, beobachtet man einen sehr weitgehenden, im Extremfall vollständigen Aktivitätsverlust unter den Anwendungsbedingungen des Waschmittels, obwohl genauere Analysen zeigen, daß der Abbau des Enzyms durch die sonstigen Waschmittelinhaltsstoffe bei weitem nicht so dramatisch ist und im Gegenteil kaum stattgefunden hat. Dies legt den Schluß nahe, daß das Trägermaterial in irgendeiner Weise unvorteilhaft für den Waschprozeß mit der Cellulase wechselwirkt. Da übliche Bestandteile des Trägermaterials beziehungsweise Granulierhilfsmittels, insbesondere Cellulose und Cellulosederivate, Substrate für das hier zu konfektionierende Enzym sind, war eine erhöhte Enzymstabilität im Sinne einer stabilisierenden Bindung der Cellulase an diese Substrate zu erwarten, nicht eine Enzymdesaktivierung.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein cellulasehaltiges Granulat, geeignet für den Einsatz in Wasch-und Reinigungsmitteln, zu entwickeln, das bei guten Pulvereigenschaften, insbesondere Löslichkeit und Einspülbarkeit, eine hohe Aktivität der Cellulase unter den Anwendungsbedingungen des Mittels gewährleistet, auch wenn man das Granulat oder das dieses enthaltende Mittel über längere Zeit lagert.

Diese Aufgabe wird durch die nachfolgend geschilderte Erfindung im wesentlichen durch die Optimierung des Trägermaterials und Granulierhilfsmittels gelöst. Bei dieser Optimierung wurde überraschenderweise gefunden, daß ein erhöhter Gehalt an Calciumionen der Stabilität der Cellulase besonders abträglich ist, und daß verschiedene Polysaccharid-Derivate nicht gleichermaßen zur Stabilisierung der Cellulase beizutragen vermögen.

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für die Einarbeitung in teilchenförmige Wasch- oder Reinigungsmittel geeignetes Enzymgranulat, enthaltend cellulolytisches Enzym und anorganisches und/oder organisches, gegebenenfalls Cellulose enthaltendes Träger- material sowie Granulierhilfsmittel, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es weniger als 4 Gew.-%, insbesondere bis zu 2 Gew.-% und besonders bevorzugt 0,01 Gew.-% bis 1 Gew.-% Calcium (berechnet als CaCl2 H20) enthalt.

Das Enzymgranulat enthält in einer bevorzugten Ausführungsform 0,1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, insbesondere 0,2 Gew.-% bis 1 Gew.-%, berechnet als Protein, an Cellulase. Es weist vorzugsweise eine cellulolytische Aktivität im Bereich von 10 CMC-U/g bis 1000 CMC-U/g, insbesondere 20 CMC-U/g bis 150 CMC-U/g auf, wobei Granulate mit Aktivitäten im letztgenannten Bereich für den Einsatz in Wasch-und Reinigungsmitteln besonders bevorzugt sind. Die Aktivitätsbestimmung der Cellulase (CMCase-Aktivität) beruht auf Modifizierungen des von M. Lever in Anal. Biochem. 47 (1972), 273-279 und Anal. Biochem. 81 (1977), 21-27 beschriebenen Verfahrens. Dazu wird eine 2,5 gewichtsprozentige Lösung von Carboxymethylcellulose (bezogen von der Firma Sigma, C-5678) in 50 mM Glycinpuffer (pH 9,0) eingesetzt. 250 ul dieser Lösung werden 30 Minuten bei 40 °C mit 250 nl einer Lösung, die das zu testende Enzym enthält, inkubiert. Anschließend werden 1,5 ml einer 1 gewichtsprozentigen Lösung von p- Hydroxybenzoesäurehydrazid (PAHBAH) in 0,5 M NaOH, die 1 mM Bismutnitrat und 1 mM Kaliumnatriumtartrat enthält, zugegeben und die Lösung wird 10 Minuten auf 70 °C erwärmt. Nach Abkühlen (2 Minuten 0 °C) wird bei Raumtemperatur die Absorption bei 410 nm (zum Beispiel unter Verwendung eines Photometers Uvikong 930) gegenüber einem Blindwert bestimmt. Als Blindwert wird eine Lösung he- rangezogen, die wie die Meßlösung vorbereitet wurde mit dem Unterschied, dal3 man sowohl die PAHBAH-Lösung als auch die CMC-Lösung in dieser Reihenfolge erst nach der Inkubation des Enzyms zugibt und auf 70 °C erwärmt. Auf diese Weise werden eventuelle Aktivitäten der Cellulase mit Medienbestandteilen auch im Blindwert erfaßt und von der Gesamtaktivität der Probe abgezogen, so daß tatsächlich nur die Aktivität gegenüber CMC ermittelt wird. 1 CMC-U entspricht der Enzymmenge, die unter diesen Bedingungen 1 llmol Glucose pro Minute erzeugt.

Außer der Cellulase enthält ein erfindungsgemäßes Enzymgranulat weitere insbesondere feste Bestandteile, die sich in zwei Gruppen zusammenfassen lassen : Trägermaterial und Granulierhilfsmittel. Während das Trägermaterial seiner Bezeichnung entsprechend die Cellulase trägt und für die Festigkeit des Granulats im wesentlichen verantwortlich ist, wird das Granulierhilfsmittel im Rahmen der Granulatherstellung benötigt und erleichtert das Herstellverfahren beziehungsweise macht es durch seine Funktion als Bindemittel überhaupt erst möglich.

Als Trägermaterialien sind im Prinzip alle organischen oder anorganischen teilchen- beziehungsweise 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 Getreidemehl, Maltodextrose, Saccharose, Invertzucker, Glukose, Alkalialumosilikate, insbesondere Zeolithe, Schichtsilikate, zum Beispiel Bentonit oder Smectit, und wasserlösliche anorganische oder organische Salze, zum Beispiel Alkalichlorid, Al- kalisulfat, Alkalicarbonat oder Alkaliacetat, wobei Natrium oder Kalium die bevorzugten Alkalimetalle sind. Bevorzugt wird ein Trägermaterialgemisch aus in Wasser quellfähiger Stärke, Cellulose sowie gegebenenfalls Getreidemehl und/oder Saccharose eingesetzt.

Bei der in Wasser quellfähigen Stärke handelt es sich vorzugsweise um Maisstärke, Reis- stärke, Kartoffelstärke oder Gemische aus diesen, wobei der Einsatz von Maisstärke be- sonders bevorzugt ist. Quellfähige Stärke ist in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten vorzugsweise in Mengen von 20 Gew.-% bis 70 Gew.-%, insbesondere von 25 Gew.-% bis 60 Gew.-% enthalten. Dabei beträgt die Summe der Mengen der quellfähigen Stärke und des Mehls vorzugsweise nicht über 80 Gew.-%, insbesondere 32 Gew.-% bis 70 Gew.-%.

Bei dem im Rahmen der Erfindung geeigneten Getreidemehl, welches bekanntermaßen zur Geruchsreduktion der Enzymgranulate beitragen kann, 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 hier 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. Derartiges Getreidemehl kann in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten vorzugsweise in Mengen von 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, insbesondere von 10 Gew.-% bis 25 Gew.-% enthalten sein.

Gewünschtenfalls kann durch den Einsatz von Getreidemehlproteinen wie Gluten, die man durch Extraktion der eiweißhaltigen Bestandteile des Mehls gewinnen kann, die Lagerstabilität der Enzyme und die Granulierbarkeit im Rahmen des Herstellprozesses verbessert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßer beziehungsweise nach dem er- findungsgemäßen Verfahren hergestellter Enzymgranulate enthält das Trägermaterial, jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat, 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% in Wasser quell- fähige Stärke, 3 Gew.-% bis 10 Gew.-% Saccharose, bis zu 70 Gew.-%, insbesondere 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% Getreidemehl und bis zu 10 Gew.-%, insbesondere 0,5 Gew.- % bis 5 Gew.-% Cellulose.

Das Granulierhilfsmittel ist im Vergleich zum Trägermaterial nur in untergeordneten Mengen von vorzugsweise 1 Gew.-% bis 15 Gew.-%, insbesondere 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf fertiges Enzymgranulat, vorhanden. Üblicherweise werden als Granulierhilfsmittel beziehungsweise als Komponente des Granulier- hilfsmittels Cellulose-und Stärkederivate wie nichtionische Cellulose-und Stärkeether, beispielsweise Methylcellulose beziehungsweise-stärke, Ethylcellulose beziehungsweise -stärke, Propylcellulose beziehungsweise-stärke und deren hydroxylgruppenhaltige Derivate wie zum Beispiel Hydroxyethylcellulose beziehungsweise-stärke, Hydroxypropylcellulose beziehungsweise-stärke, und anionische Cellulose-oder Stärkeether, die in Form wasserlöslicher Salze, insbesondere der Alkalisalze, vorliegen, wie Carboxymethylcellulose, Carboxymethylstärke und phosphatierte Stärke, sowie sogenannte Mischether wie zum Beispiel Methylhydroxyethylcellulose beziehungsweise- stärke, Methylhydroxypropylcellulose beziehungsweise-stärke, Methylcarboxy- methylcellulose beziehungsweise-stärke und deren Gemische, eingesetzt. Unter phosphatierter Stärke wird ein Stärkederivat verstanden, bei der Hydroxylgruppen der Stärke-Anhydroglukoseeinheiten durch die Gruppe-O-P (O) (OH) 2 oder deren was- serlösliche Salze, insbesondere Alkalisalze wie Natrium-und/oder Kaliumsalze, ersetzt sind. Unter dem mittleren Substituitionsgrad der Stärke beziehungsweise Cellulose ist die Zahl der substituierten Sauerstoffatome, die Teil einer Ether-beziehungsweise Phosphatgruppe sind, pro Saccharid-Monomer des Polysaccharids gemittelt über alle Saccharid-Einheiten, zu verstehen. Bei phosphatierten Stärken liegt der mittlere Substitutionsgrad (in diesem Falle Phosphatierungsgrad) vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 2,5, da besonders bei deren Einsatz relativ geringe Mengen ausreichend sind, um eine gewünschte Granulatfestigkeit zu erreichen. Die genannten Stärkederivate können Abkömmlinge nativer Stärke oder deren Bruchstücken, sogenannter teilhydrolysierter Stärken, sein. Unter teilhydrolysierten Stärken sollen im Rahmen der vorliegenden Erfindung Oligo-beziehungsweise Polymere von Kohlenhydraten verstanden werden, die nach üblichen, beispielsweise säure-oder enzymkatalysierten Verfahren durch partielle Hydrolyse von Stärke zugänglich sind. Vorzugsweise handelt es sich um Hydrolyse- produkte mit mittleren Molmassen im Bereich von 440 bis 500 000. Bevorzugt sind Poly- saccharide mit einem Dextrose-Equivalent (DE) im Bereich von 0,5 bis 40, insbesondere von 2 bis 30, wobei DE ein gebräuchliches Maß für die reduzierende Wirkung eines Poly- saccharids im Vergleich zu Dextrose, welche ein DE von 100 besitzt, ist. Brauchbar sind nach Veretherung beziehungsweise Phosphatierung sowohl Maltodextrine (DE 3-20) und Trockenglukosesirupe (DE 20-37) als auch sogenannte Gelbdextrine und Weißdextrine mit höheren mittleren Molmassen im Bereich von etwa 2 000 bis 30 000.

Gegebenenfalls können als zusätzliche Bestandteile des Granulierhilfsmittels auch weite- re dafür bekannt brauchbare Substanzen, wie Gelatine, Casein, oben genanntes Getreide- mehlprotein, Traganth oder andere in Wasser lösliche beziehungsweise dispergierbare Polymere natürlichen oder synthetischen Ursprungs verwendet werden. Brauchbare syn- thetische wasserlösliche Polymere sind Polyacrylate, Polymethacrylate, Copolymere der Acrylsäure mit Maleinsäure oder vinylgruppenhaltige Verbindungen, ferner Polyvinylal- kohol, Polyvinylacetat, das auch teilverseift sein kann, Polyvinylpyrrolidon, Polyethylenglykol mit einer mittleren Molmasse von 200 bis sowie Polyethoxylate gemäß Formel I, R-(OCH2CH2) n-OH in der R einen geradkettigen oder verzweigten Alkyl-oder Alkenylrest mit bis zu 3 C-C- Doppelbindungen mit 8 bis 22, insbesondere 12 bis 18 C-Atomen und der mittlere Ethoxylierungsgrad n eine Zahl von 10 bis 80, insbesondere von 30 bis 45 bedeutet.

Soweit es sich bei den vorgenannten Verbindungen um solche mit freien Carboxylgrup- pen handelt, liegen sie normalerweise in Form ihrer Alkalisalze, insbesondere ihrer Natriumsalze vor. Derartige zusätzliche Granulierhilfsmittelkomponenten können in den erfindungsgemäßen Enzymgranulaten in Mengen bis zu 10 Gew.-%, insbesondere von 0,5 Gew.-% bis 8 Gew.-% enthalten sein.

Vorzugsweise enthält ein erfindungsgemäßes Cellulasegranulat als Granulierhilfsmittel beziehungsweise als Komponente des Granulierhilfsmittels phosphatierte Stärke und/oder Carboxymethylcellulose mit der Maßgabe, daß bei Anwesenheit von Cellulose im Träger- material der Gehalt an phosphatierter Stärke den Gehalt an Cellulose übertrifft. Dies trägt wesentlich zur Lagerstabilität der Enzymgranulate bei. Das Gewichtsverhältnis von phos- phatierter Stärke zu Carboxymethylcellulose liegt vorzugsweise im Bereich von 0 : 100 bis 50 : 50.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines cellulasehaltigen En- zymgranulates mit einer mittleren Korngröße von 0,3 mm bis 3 mm aus einem durch Ver- mischen einer wäßrigen cellulasehaltigen Flüssigkeit mit Trägermaterial und Granulier- hilfsmittel als Zuschlagstoffen entstandenen Enzym-Vorgemisch mit Hilfe eines ver- dichtenden Formgebungsschrittes, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die wäßrige cellulasehaltige Flüssigkeit, die eine gegebenenfalls durch Mikrofiltration von unlöslichen Bestandteilen befreite, aufkonzentrierte Fermentationsbrühe sein kann, mit einem Zuschlagstoffgemisch vermischt, das aus anorganischem und/oder organischem, gegebenenfalls Cellulose enthaltendem Trägermaterial und Granulierhilfsmittel besteht, welches phosphatierte Stärke und/oder Carboxymethylcellulose enthält, mit der Maßgabe, daß bei Anwesenheit von Cellulose der Gehalt an phosphatierter Stärke den Gehalt an Cellulose übertrifft. Die verdichtende Formgebung kann durch übliche Verfahren, in de- nen Verdichtungskräfte aufgewandt werden, wie Granulieren, Kompaktieren, beispielsweise Walzenkompaktieren oder Extrudieren, Tablettieren oder Pelletieren erfolgen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht im Extru- dieren eines durch Vermischen einer wäßrigen cellulasehaltigen Flüssigkeit mit dem Trägermaterial und dem Granulierhilfsmittel als Zuschlagstoffen entstandenen Enzym- Vorgemischs, gegebenenfalls Sphäronisierung des Extrudats in einem Rondiergerät, ge- gebenenfalls Trocknung und gegebenenfalls Aufbringen eines Farbstoff und/oder Pig- ment enthaltenden Überzugs.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann im Prinzip jede Cellulase stabil in Granulatform konfektioniert werden. Vorzugsweise ist in den erfindungsgemäßen Granu- laten eine Cellulase mit einem Verhältnis von Zugreißfestigkeitsverlust zu Antipilling- Effekt unter 1, insbesondere unter 0,8 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,001 bis 0,5, wie sie in der internationalen Patentanmeldung WO 96/34092 beschrieben ist, ent- halten. Die Cellulase-Aktivität, insbesondere der wäßrigen Lösung, kann ergänzend zum oben beschriebenen Verfahren zur Bestimmung der CMCase-Aktivität in Anlehnung an das von Schlochtermeier et. aL (Appl. Env. Microbiol. 1992,58 3240-3248) beschriebene Verfahren anhand der Freisetzung von o-Nitrophenol aus o-Nitrophenyl-ß-D-Cellobiosid (oNPC) photometrisch (bei 405 nm) bestimmt werden. Der Bestimmungsansatz enthält 600 ul 50mM Kaliumphosphat-Puffer (pH 6,7), der 9 mM o-NPC und 50 PI einer Lösung des zu testenden Enzyms enthält. Alle Reagentiengemische werden bei 40°C inkubiert.

Die Reaktion wird durch Zusatz von 350 ut 200 mM Glycin/Natriumhydroxid Puffer (pH 10) gestoppt. 1 oNPC-Aktivitätseinheit (oNPC-U) entspricht der Freisetzung von 1 llmol o-Nitrophenol pro Minute.

Die erfindungsgemäßen beziehungsweise unter Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Enzymgranulate können außer der Cellulase noch weitere Enzyme, darunter auch solche, die mit der Cellulase zu reagieren vermögen, enthalten.

Insbesondere im letztgenannten Fall bedient man sich vorzugsweise der aus den internationalen Patentanmeldungen WO 96/00772 oder WO 96/00773 bekannten Maßnahmen zur Vermeidung des Enzymabbaus. Als zusätzliche Enzyme kommen in erster Linie die aus Mikroorganismen, wie Bakterien oder Pilzen, gewonnenen Proteasen, Lipasen, Amylasen, Pullulanasen, Xylanasen, Hemicellulasen, Oxidasen und/oder Peroxidasen in Frage, wobei von Bacillus-Arten erzeugte Proteasen sowie ihre Gemische mit Amylasen bevorzugt sind. Sie werden in bekannter Weise durch Fermentations- prozesse 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 0 006 638 beschrieben sind. Besonders vorteilhaft kann das erfindungsgemäße Verfahren auch zur Mitkonfektionierung der sehr aktiven Proteasen der sogenannten vierten Generation verwendet werden, zu denen beispielsweise Durazym) und aus den internationalen Patentanmeldungen WO 95/23221, WO 95/27049, WO 95/30010, WO 95/30011, WO 95/30743 oder WO 95/34627 bekannte Enzyme gehören, deren lagerstabile Einarbeitung in Wasch-und Reinigungsmittel oft Probleme bereitet. Falls es sich bei dem erfindungsgemäßen Enzymgranulat um eine neben Cellulase auch Protease enthaltende Formulierung handelt, beträgt die Proteaseak- tivität vorzugsweise 60 000 Proteaseeinheiten (PE, bestimmt nach der in Tenside 7 (1970), 125 beschriebenen Methode) bis 350 000 PE, insbesondere 140 000 PE bis 280 000 PE, pro Gramm Enzymgranulat.

Erfindungsgemäß ist es möglich, bei Fermentationsprozessen anfallende Brühen extrazellulärer cellulolytischer Enzyme nach Abtrennen der unlöslichen Begleitstoffe beispielsweise durch Mikrofiltration sowie nachfolgende Aufkonzentration durch Ultra- filtration und gegebenenfalls anschließendes Eindampfen im Vakuum unmittelbar in lagerbeständige, weitgehend geruchlose Granulate zu überführen. Die Entstehung uner- wünschter Enzymstäube und die bei zusätzlichen Trocknungsprozessen auftretenden Ak- tivitätsverluste werden durch das besonders angepaßte Zuschlagstoffgemisch vermieden.

Zur Herstellung erfindungsgemäßer Enzymgranulate geht man vorzugsweise von Fer- menterbrühen aus, die durch Mikrofiltration von unlöslichen Begleitstoffen befreit werden können. Die Mikrofiltration wird dabei vorzugsweise als Querstrom-Mikrofiltra- tion unter Verwendung poröser Rohre mit Mikroporen größer 0,1 um, 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 0 200 032 beschrieben. Anschließend wird das Mikrofiltrationspermeat vorzugsweise durch Ultrafiltration, gegebenenfalls mit anschließender Vakuumeindampfung, aufkonzentriert. Die Aufkonzentration kann dabei, wie im europäischen Patent EP 0 564 476 für andere Enzyme 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.

Vorzugsweise weist die so erhältliche wäßrige cellulasehaltige Flüssigkeit eine Aktivität im Bereich von 500 oNPC-U/ml bis 1500 oNPC-U/ml, insbesondere 750 oNPC-U/ml bis 1250 oNPC-U/ml auf. Die Cellulaselösung wird einem zweckmäßigerweise zuvor herge- stellten trockenen, pulverformigen bis kömigen 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 Raum- temperatur nicht klebende Partikel überführen und bei Anwendung höherer Drücke pla- stisch verformen, insbesondere extrudieren läßt. Vorzugsweise werden 10 Gew.-Teile bis 50 Gew.-Teile der wäßrigen Cellulaselösung mit 70 Gew.-Teilen bis 90 Gew.-Teilen des Trägermaterials und 0,5 Gew.-Teilen bis 10 Gew.-Teilen des Granulierhilfsmittels vermischt.

Das enzymhaltige Vorgemisch wird anschließend in im Prinzip bekannter Weise, zum Beispiel mit Hilfe von Extrudern oder Pelletpressen, in Granulate überführt. Bevorzugt wird es in einem Kneter sowie einem angeschlossenen Extruder zu einer plastischen Masse verarbeitet, wobei sich die Masse als Folge der mechanischen Bearbeitung 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 0,3 mm bis 3 mm, vorzugsweise 0,5 mm bis 1,5 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 Zer- hacker verlassenden zylindrischen Partikel anschließend zu sphäronisieren, das heißt sie in geeigneten Vorrichtungen zu verrunden und zu entgraten. Ein solches Sphäro- nisierungsverfahren 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 Warenbe- zeichnung Marumerizer in der Technik verbreitet. Gegebenenfalls können die noch feuchten Kügelchen nach der Verrundung kontinuierlich oder chargenweise, vorzugsweise unter Verwendung einer Wirbelschichttrockenanlage, bei vorzugsweise 35 °C bis 60 °C und insbesondere bei einer maximale Produkttemperatur von 45 °C, bis zu einem Restfeuchtegehalt von 4 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 8 Gew.-% getrocknet werden. 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 wasser- löslichen 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 Pig- mentdispersion beziehungsweise über die Polymer-Lösung zugeführte Wasser wird bei der gleichzeitig vorgenommenen oder anschließend erneut erforderlichen Trocknung wieder entfernt.

Durch Sieben oder Windsichten können bei der Herstellung eventuell auftretende staub- formige Anteile sowie eventuelle Grobanteile entfernt und gegebenenfalls in den Her- stellungsprozess zurückgeführt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate enthalten vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%, insbesondere höchstens 1 Gew.-% an Partikeln mit Korngrößen unterhalb von 0,3 mm beziehungsweise oberhalb von 1,6 mm Das erfindungsgemäße oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Enzym- granulat wird vorzugsweise zur Herstellung fester, insbesondere teilchenformiger Wasch- oder Reinigungsmittel verwendet, die durch einfaches Vermischen der Enzymgranulate mit in derartigen Mitteln üblichen weiteren Pulverkomponenten erhalten werden können.

Für die Einarbeitung in teilchenformige Wasch-und Reinigungsmittel weist das Enzym- granulat vorzugsweise mittlere Korngrößen im Bereich von 0,3 mm bis 3 mm, insbesondere von 0,5 mm bis 1,5 mm auf. Weitere Einsatzgebiete für die erfindungsgemäßen beziehungsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Enzymgranulate sind die Baumwollbehandlung in der Textiltechnik und die Pulpebehandlung in der Papierindustrie.

Die erfindungsgemäß 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 Gehalt der Cellulaselösungen vor dem Vermischen mit den Zuschlagstoffen, bei Einsatz von Cellulase-haltigen Fermenterbrühen auf Werte im Bereich von vorzugsweise 10 CMC-U/g bis 1000 CMC-U/g, insbesondere von 20 CMC- U/g bis 150 CMC-U/g, eingestellt werden. Die erfindungsgemäßen Granulate zeichnen sich durch eine sehr hohe Lagerstabilität, insbesondere bei Temperaturen über Raumtemperatur und hoher Luftfeuchtigkeit, eine gute Freisetzung der in ihnen enthaltenen cellulolytischen Aktivität sowie eine gute Einspülbarkeit in Waschmaschinen und ein rasches Lösungsverhalten in der Waschflotte aus. Vorzugsweise setzen die erfindungsgemäßen Granulate innerhalb von 5 Minuten in Wasser bei 21 °C über 90 %, insbesondere 100 % ihrer cellulolytischen Aktivitat frei.

Beispiele Eine biomassehaltige Cellulase-Fermenterbrühe, erhalten wie in der internationalen Pa- tentanmeldung WO 96/34108 beschrieben, wurde durch Dekantieren, Querstrom-Mikro- filtration, Ultrafiltation und anschließendes Eindampfen im Vakuum analog zu dem im europäischen Patent EP 0 564 476 beschriebenen Vorgehen zu einem Cellulasegehalt von ca. 900 oNPC-U/ml aufkonzentriert (Fl). 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 ausgerüste- ten Extruder. Man erhielt die in Tabelle 1 durch ihre Zusammensetzung charakterisierten Extrudate E1 bis E5 gemäß der Erfindung und zum Vergleich nicht erfindungsgemäß zusammengesetzte Extrudate Vl bis V4, jeweils mit Längen von 0,7 mm bis 1 mm, die in einer Sphäronisierungsvorrichtung (Marumerizert während einer Bearbeitungszeit von etwa 1 Minute unter gleichzeitigem Bestäuben mit pulverformigem Zeolith Na-A (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 etwa 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 Ver- mischens mit den Zuschlagstoffen wieder zugeführt wurden. Man erkennt, daß die erfindungsgemäßen Granulate eine höhere Lagerstabilität aufweisen als nicht erfindungsgemäße Granulate, die zum Beispiel einen erhöhten Ca-Gehalt (V4), einen Unterschuß an Stärkephosphat gegenüber Cellulose (V3) oder Carboxymethylstärke statt Carboxymethylcellulose (V4, V5) enthalten.

Tabelle 1 : Enzymgranulate E1 E2 E3 E4 E5 V1 V2 V3 V4 Weizemnehl T 450 14 14 14 14 14 14 14 14 14 44444444Saccharose4 5656545452545052Maisstärke52 --2-226-Cellulosea)2 ----55--CM-Stärkeb)- Stärkephosphat55-5---5 -5-5---5CMCd)- PEGe) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 CaCl22H202---22--4 100F1auf Enzymaktivität23264923331013 19 8 a) : Arbocel# FD 600/30 (Hersteller Rettenmaier & Söhne) b) : Emisze# CMS 60 (Hersteller Emsland Stärke GmbH) c) : Pregeflo# PJ-20 (Hersteller Roquette-Frere) d) : CarbocelX TM 500 S (Hersteller Lamberti s. p. a) e) : Polyethylenglykol, mittleres Molekulargewicht 2000 f) : Restaktivität (in % der Ausgangsaktivität) nach Lagerung in einer Klimazelle (30 °C, 80 % relative Luftfeuchtigkeit) in Abmischung mit einem bleichmittel-und protease- haltigen teilchenförmigen Waschmittel (0,3 Gew.-% Enzymgranulat in der Mischung) über einen Zeitraum von 4 Wochen in unkaschierten Kartons