BR102019006714A2

BR102019006714A2 - sistema e método para produzir corrente de açúcar

Info

Publication number: BR102019006714A2
Application number: BR102019006714A
Authority: BR
Inventors: Pollmeier Albert; Jakel Neal
Original assignee: Fluid Quip Process Tech Llc; Fluid Quip Tech Llc
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2020-02-04
Also published as: US20190309377A1; AR115034A1; US11505838B2; US20240076753A1; EP3549454A1; US20240060148A1; US20230112538A1; CA3038930A1

Abstract

sistema e método para produzir corrente de açúcar um sistema e método de trituração a seco melhorado para produzir uma corrente de açúcar a partir de grãos ou fontes de carboidratos similares e/ou resíduos, tais como para produção bioquímica. em particular, após a sacarificação e antes de um processo de conversão de açúcar, uma corrente de açúcar/carboidrato é removida de uma corrente sacarificada. a corrente de açúcar/carboidrato inclui um equivalente de dextrose (de) em que de descreve que o grau de conversão de amido em dextrose pode ser produzido, a corrente de açúcar estando disponível para produção bioquímica, por exemplo, produção de álcool ou outros processos. além disso, os sistemas e métodos também podem envolver a remoção de certos componentes de grãos, por exemplo, componentes de grãos de milho, incluindo proteína e/ou fibra. a produção de corrente de açúcar ocorre no front end do sistema e método.

Description

“SISTEMA E MÉTODO PARA PRODUZIR

CORRENTE DE AÇÚCAR”

RELATÓRIO DESCRITIVO

Campo Técnico [001] A presente invenção refere-se, de maneira geral, a sistemas e métodos para uso em indústrias bioquímicas (por exemplo, biocombustível), alimentos, rações, nutrição, enzimas, aminoácidos, proteínas e/ou farmácia e, mais especificamente, a sistemas e métodos de trituração a seco aprimorada para produzir uma corrente de açúcar, tal como para produção bioquímica.

Fundamento [002] Os processos convencionais para a produção de vários tipos de compostos bioquímicos, tais como biocombustíveis (por exemplo, álcool) e outros produtos químicos (por exemplo, enzimas e/ou aminoácidos), a partir de grãos, geralmente seguem procedimentos similares. Usinas de processamento de moagem a úmido convertem, por exemplo, grãos de milho em vários coprodutos diferentes, como germe (para extração de óleo), ração de glúten (ração animal de alta fibra), farinha de glúten (ração animal de alta proteína) e produtos à base de amido como o álcool (por exemplo, etanol ou butanol), xarope de milho com alto conteúdo de frutose ou amido industrial e de alimentos. As usinas de moagem a seco geralmente convertem grãos, tais como milho, em dois produtos, nomeadamente álcool (por exemplo, etanol ou butanol) e grãos de destilaria com solúveis. Se vendido como alimento para animais úmido, os grãos úmidos do destilador com solúveis são chamados de DWGS. Se secos para alimentação animal, os grãos secos do destilador com solúveis

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2/45 são referidos como DDGS. Esse coproduto provê uma corrente de receita secundária que compensa uma parte do custo geral de produção de álcool.

[003] No que diz respeito ao processo de moagem a úmido, a Fig. 1 é um diagrama de fluxo de um processo de produção de álcool em um moinho úmido típico (por exemplo, etanol) 10. O processo 10 começa com uma etapa de maceração 12 no qual o grão (por exemplo, milho) é embebido por 24 a 48 horas em uma solução de água e dióxido de enxofre a fim de amolecer os grãos para triturar, lixiviar os componentes solúveis na água de imersão e soltar a matriz proteica com o endosperma. Os grãos de milho contêm principalmente amido, fibra, proteína e óleo. A mistura de milho e água em emersão é então alimentada em uma etapa de moagem de degerminação (primeira trituração) 14, na qual o milho é triturado de forma a rasgar os grãos de milho e liberar o germe de modo a formar uma pasta fluida de densidade pesada (8,5 a 9,5 Be) dos componentes triturados, principalmente uma pasta fluida de amido. Isto é seguido por uma etapa de separação de germes 16 que ocorre por flotação e uso de um hidrociclone(s) para separar o germe do resto da pasta fluida. O germe é a parte do grão que contém o óleo encontrado no milho. A corrente de germe separada, que contém alguma parte do amido, proteína e fibra, vai para a lavagem de germes para remover amido e proteína, e depois para um secador para produzir cerca de 2,7 libras a 3,2 libras (base seca) de germe por bushel de milho (lb/bu). O germe seco tem cerca de 50% de conteúdo de óleo em uma base seca.

[004] A pasta fluida remanescente, que agora é desprovida de germe, mas contém fibra, glúten (isto é, proteína) e amido, é então submetida a uma etapa de trituração fina (segunda trituração) 20 na qual há ruptura total do endosperma e liberação de componentes do endosperma, nomeadamente glúten e amido, da fibra. Isto é seguido por uma etapa de separação de fibras 22, no qual a pasta fluida é passada através de uma

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3/45 série de telas, a fim de separar a fibra do amido e do glúten e lavar a fibra limpa do glúten e de amido. A etapa de separação de fibras 22 emprega tipicamente telas de pressão estática ou pás rotativas montadas em uma tela cilíndrica (isto é, telas de pá). Mesmo após a lavagem, a fibra proveniente de um moinho úmido típico contém 15 a 20% de amido. Este amido é vendido com a fibra como ração animal. A pasta fluida restante, que é agora geralmente desprovida de fibra, é submetida a uma etapa de separação de glúten 24 na qual a centrifugação ou os hidrociclones separam o amido do glúten. A corrente de glúten vai para um filtro a vácuo e secador para produzir farinha de glúten (proteína).

[005] O coproduto resultante de amido purificado pode então ser submetido a uma etapa de cozedura por jato 26 para iniciar o processo de conversão do amido em açúcar. A cozedura por jato refere-se a um processo de cozedura realizado a temperaturas e pressões elevadas, embora as temperaturas e pressões específicas possam variar amplamente. Tipicamente, a cozedura por jato ocorre a uma temperatura de cerca de 93°C a cerca de 110°C (cerca de 200°F a cerca de 230°F) e uma pressão de cerca de 30 psi a cerca de 50 psi. Isto é seguido por liquefação 28, sacarificação 30, fermentação 32, reciclagem de levedura 34, e destilação/desidratação 36 para um sistema bioquímico de moagem úmida típico. A liquefação ocorre quando a mistura ou “mosto” (“mash”) é mantida entre 90 e 95°C para que a alfa-amilase hidrolise o amido gelatinizado em maltodextrinas e oligossacarídeos (cadeias de moléculas de açúcar da glucose) para produzir um mosto ou pasta fluida liquefeito. Na etapa de sacarificação 30, o mosto liquefeito é arrefecido a cerca de 50°C e uma enzima comercial conhecida como glucoamilase é adicionada. A glucoamilase hidrolisa as maltodextrinas e oligossacarídeos de cadeia curta em moléculas de açúcar da glucose única para produzir um mosto liquefeito. Na etapa de fermentação 32, é adicionada uma estirpe comum de levedura (Saccharomyces cerevisae)

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4/45 para metabolizar os açúcares da glucose em etanol e CO2.

[006] Após a conclusão, o mosto de fermentação (“cerveja”) conterá cerca de 15% a cerca de 18% de etanol (volume/volume base), mais sólidos solúveis e insolúveis de todos os componentes de grãos remanescentes. Os sólidos e algum líquido remanescente após a fermentação vão para uma fase de evaporação onde a levedura pode ser recuperada como um subproduto. A levedura pode, opcionalmente, ser reciclada em uma etapa de reciclagem de levedura 34. Em alguns casos, o CO2 é recuperado e vendido como um produto de base. Subsequentemente à etapa de fermentação 32, a etapa de destilação e desidratação 36, no qual a cerveja é bombeada para as colunas de destilação, onde é fervida para vaporizar o etanol. O vapor de etanol é separado da solução de água/pasta fluida nas colunas de destilação e o vapor de álcool (neste exemplo, etanol) sai do topo das colunas de destilação com cerca de 95% de pureza (prova de 190). O etanol à prova de 190 passa então por uma coluna de desidratação de peneira molecular, que remove o restante de água residual do etanol, para produzir um produto final de essencialmente 100% de etanol (prova de 199,5). Este etanol anidro está agora pronto para ser usado para fins de combustível de motor. Processamento adicional dentro do sistema de destilação pode produzir álcool de grade alimentícia ou de grade industrial.

[007] Não é necessária qualquer etapa de centrifugação no final do processo de produção de etanol úmido 10, uma vez que o germe, a fibra e o glúten já foram removidos nas etapas anteriores de separação 16, 22, 24. A “vinhaça” produzida após destilação e a desidratação 36 no processo de moagem úmido 10 é muitas vezes referida como “vinhaça inteira” embora também não seja tecnicamente o mesmo tipo de vinhaça total produzida com um processo de trituração a seco tradicional descrito na Fig. 2 abaixo, uma vez que não estão presentes sólidos insolúveis.

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Outros produtores de moinhos úmido podem se referir a este tipo de vinhaça como vinhaça “fina”.

[008] O processo de moagem úmida 10 pode produzir um produto de amido de alta qualidade para conversão em álcool, bem como correntes separadas de germe, fibra e proteína, que podem ser vendidos como coprodutos para gerar correntes de receita adicionais. No entanto, os rendimentos globais para vários coprodutos podem ser menores do que o desejável e o processo de trituração úmida é complicado e dispendioso, exigindo alto investimento de capital, bem como altos custos de energia para operação.

[009] Como o custo de capital dos moinhos de trituração úmida pode ser tão proibitivo, algumas usinas de álcool preferem usar um processo de trituração a seco mais simples. A Fig. 2 é um diagrama de fluxo de um processo de produção de álcool triturado seco típico (por exemplo, etanol) 100. Como um ponto de referência geral, o método de trituração a seco 100 pode ser dividido em front end e back end. A parte do método 100 que ocorre antes da destilação 110 é considerada a “front end”, e a parte do método 100 que ocorre após a destilação 110 é considerada a “back end”. Para esse fim, front end do processo de trituração a seco 100 começa com uma etapa de trituração 102, na qual grãos de milho inteiros secos podem ser passados através de moinhos de martelos para triturar em farinha ou um pó fino. As aberturas de tela nos moinhos de martelos ou dispositivos similares são tipicamente de um tamanho de 6/64 a 9/64 polegadas, ou cerca de 2,38 mm a cerca de 3,57 mm, mas algumas usinas podem operar em tamanho menor ou maior que esses tamanhos de tela. A distribuição de partículas resultante produz uma curva do tipo sino muito ampla, que inclui tamanhos de partícula tão pequenos quanto 45 micra e tão grandes quanto 2 mm a 3 mm. A maioria das partículas está na gama de 500 a 1200 micra, que é o “pico” da curva do sino.

[0010] Após a etapa de trituração 102, a farinha triturada é misturada

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6/45 com água de cozimento para criar uma pasta fluida na etapa de pasta fluida 103 e uma enzima comercial chamada alfa-amilase é tipicamente adicionada (não mostrada). A etapa de pasta fluida 103 é seguida de uma etapa de liquefação 104 em que o pH é ajustado para cerca de 5,2 a cerca de 5,8 e a temperatura mantida entre cerca de 50°C e cerca de 105°C de modo a converter o amido insolúvel na pasta fluida em amido solúvel. Vários processos de liquefação típicos, que ocorrem nesta etapa de liquefação 104, são discutidos em mais detalhe adicionais abaixo. A corrente após a etapa de liquefação 104 tem cerca de 30% de conteúdo de sólidos secos (DS), mas pode variar de cerca de 29% a cerca de 36%, com todos os componentes contidos nos grãos, incluindo amido/açúcares, proteína, fibra, amido, germe, cascalho, óleo e sais, por exemplo. Sólidos mais altos são alcançáveis, mas isso requer extensa enzima alfa-amilase para quebrar rapidamente a viscosidade na etapa inicial de liquefação. Geralmente existem vários tipos de sólidos na corrente de liquefação: fibra, germe e grão.

[0011] A liquefação pode ser seguida por etapas separadas de sacarificação e fermentação, 106 e 108, respectivamente, embora na maioria dos processos comerciais de trituração a seco, a sacarificação e a fermentação possam ocorrer simultaneamente. Esta única etapa é referida na indústria como “Sacarificação e Fermentação Simultânea” (SSF). Tanto a sacarificação como a SSF podem durar cerca de 50 horas a cerca de 60 horas. Fermentação converte o açúcar em álcool. A levedura pode, opcionalmente, ser reciclada em uma etapa de reciclagem de levedura (não mostrada) durante o processo de fermentação ou no final do processo de fermentação. Subsequentemente à etapa de fermentação 108, a etapa 110 de destilação (e desidratação), que utiliza uma vinhaça para recuperar o álcool.

[0012] Finalmente, uma etapa de centrifugação 112 envolve a centrifugação dos resíduos produzidos com a etapa de destilação e

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7/45 desidratação 110, isto é “vinhaça inteira”, de modo a separar os sólidos insolúveis (“bolo úmido”) do líquido (“vinhaça fina”). O líquido da centrífuga contém cerca de 5% a cerca de 12% de DS. O “bolo úmido” inclui fibras, das quais existem geralmente três tipos: (1) pericarpo, com tamanhos médios de partículas tipicamente cerca de 1 mm a cerca de 3 mm; (2) tricap, com tamanho médio de partícula de cerca de 500 micra;

(3) e fibra fina, com tamanhos médios de partículas de cerca de 250 micra. Podem também existir proteínas com um tamanho de partícula de cerca de 45 micra a cerca de 300 micra.

[0013] A vinhaça fina tipicamente entra em evaporadores em uma etapa de evaporação 114 a fim de ferver ou remover a umidade, deixando um xarope espesso que contém os sólidos solúveis (dissolvidos) (principalmente proteína e amidos/açúcares) provenientes da fermentação (25 a 40 % de sólidos secos) juntamente com óleo residual e fibra fina. A pasta fluida concentrada pode ser enviada a uma centrífuga para separar o óleo do xarope em uma etapa de recuperação de óleo 116. O óleo pode ser vendido como um produto separado de alto valor. O rendimento de óleo é normalmente de cerca de 0,6 lb/bu de milho com alto conteúdo de ácidos graxos livres. Este rendimento de óleo recupera apenas cerca de 1/3 do óleo no milho, com parte do óleo passando com a corrente de xarope e o restante sendo perdido com a corrente de fibra/bolo úmido. Cerca de metade do óleo no interior do grão de milho permanece no interior do germe após a etapa de destilação 110, que não pode ser separada no processo típico de trituração a seco utilizando centrífugas. O conteúdo de ácidos graxos livres, que é criado quando o óleo é aquecido e exposto ao oxigênio durante todo o processo de front e back-end, reduz o valor do óleo. A centrífuga (sem óleo) remove apenas menos de 50% porque a proteína e o óleo formam uma emulsão, que não pode ser satisfatoriamente separada.

[0014] O xarope, que tem mais do que 10% de óleo, pode ser misturado

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8/45 com o bolo úmido centrifugado, e a mistura pode ser vendida a confinamentos de carne e leite como Destilador de grãos úmidos com solúveis (DWGS). Alternativamente, o bolo úmido e a mistura concentrada de xarope podem ser secos em uma etapa de secagem 118 e vendidos como Destiladores de Grãos Secos com Solúveis (DDGS) em confinamentos de lacticínios e carne. Este DDGS contém toda a proteína de milho e levedura e cerca de 67% do óleo no material de milho inicial. Mas o valor do DDGS é baixo devido à alta porcentagem de fibra e, em alguns casos, o óleo é um obstáculo à digestão animal e à qualidade do leite de vaca em lactação.

[0015] Além disso, com relação à etapa de liquefação 104, a Fig. 3 é um diagrama de fluxo de vários processos de liquefação típicos que definem a etapa de liquefação 104 no processo de trituração a seco 100. Novamente, o processo de trituração a seco 100 começa com uma etapa de trituração 102 em que grãos inteiros de milho secos são passados através de martelos ou sistemas de moagem similares, tais como moinhos de cilindros, moinhos de lascas, moinhos impactados, ou moinhos de pinos para moer em farinha ou um pó fino. A etapa de trituração 102 é seguida pela etapa de liquefação 104, a qual por si própria inclui várias etapas como é discutido a seguir.

[0016] Cada um dos vários processos de liquefação geralmente começa com o grão triturado ou material similar sendo misturado com água de cozimento e/ou de retorno, que pode ser enviado da etapa de evaporação 114 (Fig. 2), para criar uma pasta fluida no tanque de pasta fluida 130 onde uma enzima comercial chamada alfa-amilase é tipicamente adicionada (não mostrada). O pH é ajustado aqui, como é conhecido na técnica, de cerca de 5,2 a cerca de 5,8 e a temperatura mantida entre cerca de 50°C e cerca de 105°C de modo a permitir que a atividade enzimática comece a converter o amido insolúvel na pasta fluida ao amido líquido solúvel. Podem utilizar-se outras gamas de pH, tal como de pH

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3,5 a 7,0, e pode ser utilizado, por exemplo, um sistema de tratamento com ácido usando ácido sulfúrico para controle do pH e conversão dos amidos em açúcares.

[0017] Após o tanque de pasta fluida 130, há normalmente três etapas opcionais do tanque de pré-retenção, identificadas na Fig. 3 como sistemas A, B e C, que podem ser selecionados dependendo geralmente da temperatura desejada e tempo de retenção da pasta fluida. Com o sistema A, a pasta fluida do tanque de pasta fluida 130 é submetida a uma etapa de cozedura por jato 132 em que a pasta fluida é alimentada a um forno de jato, aquecida a cerca de 120°C, mantida em um tubo em U ou recipiente de retenção similar durante cerca de 2 min. a cerca de 30 min, em seguida, encaminhada para um tanque flash. No tanque flash, o vapor injetado sai da corrente de líquido, criando outra redução de tamanho de partícula e provendo um meio para recuperar a corrente injetado. O fogão de jato cria uma força de torção que rompe os grânulos de amido para ajudar a enzima a reagir com o amido dentro do grânulo e permite a rápida hidratação dos grânulos de amido. Note-se aqui que o sistema A pode ser substituído por um sistema de trituração úmida. Com o sistema B, a pasta fluida é submetida a uma etapa secundária do tanque de pasta fluida 134, em que a pasta fluida é mantida a uma temperatura de cerca de 90°C a cerca de 100°C durante cerca de 10 min a cerca de 1 hora. Com o sistema C, a pasta fluida proveniente do tanque de pasta fluida 130 é submetida a um tanque de pasta fluida secundário - sem etapa de vapor 136, enquanto a pasta fluida do tanque de pasta fluida 130 é enviada para um tanque de pasta fluida secundária, sem qualquer injeção de vapor, e mantida a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 90°C durante cerca de 1 hora a cerca de 2 horas. Em seguida, a pasta fluida de cada um dos sistemas A, B e C é enviada, em série, para o primeiro e segundo tanques de retenção 140 e 142 para um tempo total de retenção de cerca de 60 minutos a cerca de 4 horas a

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10/45 temperaturas de cerca de 80°C a cerca de 90°C para completar a etapa de liquefação 104, que é depois seguida pelas etapas de sacarificação e fermentação 106 e 108, juntamente com o restante do processo 100 da Fig. 2. Enquanto dois tanques de retenção são mostrados aqui, deve ser entendido que um tanque de retenção, mais de dois tanques de retenção ou nenhum tanque de retenção possa ser utilizado.

[0018] Em grãos típicos de hoje para usinas bioquímicas (por exemplo, usinas de milho para álcool), muitos sistemas, particularmente sistemas de trituração a seco, processam todo o grão através de fermentação e destilação. Tais designs requerem cerca de 30% a mais de capacidade do sistema de front-end, porque há apenas cerca de 70% de amido no milho, com menos para outros grãos e/ou materiais de biomassa. Além disso, são necessários custos operacionais e de capital extensivos para processar os componentes não fermentáveis remanescentes no processo. Ao remover componentes indesejáveis não fermentáveis antes da fermentação (ou outro processo de reação), mais bioquímicos, biocombustíveis e outros processos tornam-se economicamente desejáveis.

[0019] Assim, seria benéfico prover um sistema de moagem a seco melhorado e um método que produza uma corrente de açúcar, tal como para produção bioquímica, que pode ser semelhante à corrente de açúcar produzida pelos sistemas convencionais de moagem de milho úmido, mas em uma fração do custo e gerar receita adicional de subprodutos de alto valor, tais como óleo, proteína e/ou fibra, por exemplo, com rendimento desejável.

Sumário da Invenção [0020] A presente invenção provê um sistema e método de moagem a seco que produz uma corrente de açúcar, tal como para produção bioquímica, que pode ser similar à corrente de açúcar produzida por

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11/45 sistemas convencionais de moagem de milho úmido, mas a uma fração do custo, e gerar receita adicional de subprodutos de alto valor, tais como óleo, proteína e/ou fibra, por exemplo, com rendimento desejável.

[0021] Em uma modalidade, um método para produzir uma corrente de açúcar é provido e inclui misturar partículas de grãos triturados com um líquido para produzir uma pasta fluida, incluindo amido, em seguida, submeter a pasta fluida à liquefação para prover uma solução de amido liquefeito. Depois disso, pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito é submetida à sacarificação para converter o amido em açúcares simples e produzir uma corrente sacarificada incluindo os açúcares simples. Após a sacarificação, mas antes do processamento adicional dos açúcares simples, a corrente sacarificada é separada em uma primeira parte de sólidos e em uma primeira parte líquida incluindo os açúcares simples, em que a primeira parte líquida define uma corrente de açúcar possuindo um equivalente de dextrose de pelo menos 20 DE e uma fração total de sólidos não fermentáveis que é menor ou igual a 30% de um conteúdo total de sólidos.

[0022] Em outra modalidade, é provido um sistema para produzir uma corrente de açúcar que inclui um tanque de pasta fluida no qual partículas de grão triturados se misturam com um líquido para produzir uma pasta fluida incluindo amido e um sistema de liquefação que recebe a pasta fluida e provê uma solução de amido liquefeito e quando o amido começa a converter-se em oligossacarídeos. Um sistema de sacarificação está situado após o sistema de liquefação e recebe pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito. O sistema de sacarificação converte os oligossacarídeos em açucares simples, produzindo assim uma corrente sacarificada incluindo os açucares simples. Um primeiro dispositivo de separação recebe e separa a corrente sacarificada em uma primeira parte de sólidos e em uma primeira parte líquida incluindo os açúcares simples, em que a primeira parte líquida define uma corrente de açúcar

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12/45 possuindo um equivalente de dextrose de pelo menos 20 DE e uma fração de sólidos não fermentável total é menor ou igual a 30% do conteúdo total de sólidos. O primeiro dispositivo de separação está situado antes de qualquer dispositivo de conversão de açúcar que receba e processe os açúcares simples para produzir uma bioquímica.

[0023] As características e objetivos da presente invenção tornar-se-ão mais facilmente evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, tomada em conjunto com os desenhos anexos.

Breve Descrição dos Desenhos [0024] Os desenhos anexos, que são incorporados e constituem uma parte desta especificação, ilustram modalidades da invenção e, com uma descrição detalhada das modalidades dadas abaixo, servem para explicar os princípios da invenção.

[0025] A Fig. 1 é um diagrama de fluxo de um processo típico de produção de álcool em moinho úmido;

[0026] A Fig. 2 é um diagrama de fluxo de um processo típico de produção de álcool em trituração a seco;

[0027] A Fig. 3 é um diagrama de fluxo de vários processos típicos de liquefação em um processo típico de produção de álcool em trituração a seco;

[0028] A Fig. 4 é um diagrama de fluxo que mostra um sistema e método de trituração a seco para produzir uma corrente de açúcar de acordo com uma modalidade da invenção;

[0029] A Fig. 5 é um diagrama de fluxo que mostra um sistema e método de trituração a seco para produzir uma corrente de açúcar de acordo com outra modalidade da invenção;

[0030] A Fig. 6 é um diagrama de fluxo que mostra um sistema e método de trituração a seco para produzir uma corrente de açúcar de acordo com outra modalidade da invenção;

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13/45 [0031] A Fig. 7 é um diagrama de fluxo que mostra um sistema e método de trituração a seco para produzir uma corrente de açúcar de acordo com outra modalidade da invenção; e [0032] A Fig. 8 é um diagrama de fluxo que mostra um sistema e método de trituração a seco para produzir uma corrente de açúcar de acordo com outra modalidade da invenção.

Descrição Detalhada de Modalidades Específicas [0033] As Figs. 1 e 2 foram discutidas acima e representam diagramas de fluxo de um processo típico de produção de álcool por moinho úmido e trituração a seco, respectivamente. A Fig. 3, da mesma forma, foi discutida acima e representa vários processos típicos de liquefação em um processo típico de produção de álcool seco.

[0034] As Figs. 4 a 8 ilustram modalidades de sistemas e métodos de trituração a seco 200, 200a, 200b, 300 e 300a para produzir uma corrente de açúcar a partir de grãos ou fontes de carboidratos similares e/ou resíduos, tal como para produção bioquímica, de acordo com a presente invenção. Como adicionalmente discutido em detalhe abaixo, uma corrente de açúcar/carboidrato, que inclui um Equivalente de Dextrose (DE) desejado em que DE descreve o grau de conversão de amido em dextrose (também conhecido por glucose) e/ou removeu do mesmo uma quantidade indesejável de componentes não fermentáveis pode ser produzido após a sacarificação e antes da fermentação (ou outro processo de utilização/conversão de açúcar), com essa corrente de açúcar estando disponível para produção bioquímica, por exemplo, produção de álcool, ou outros processos. Em outras palavras, a produção de corrente de açúcar ocorre no front end dos sistemas e métodos 200, 200a, 200b, 300, 300a. A remoção de certos componentes do grão antes da sacarificação pode ocorrer também, conforme discutido abaixo.

[0035] Para efeitos aqui, em um exemplo, a corrente de açúcar

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14/45 resultante, que pode ser desejável após a sacarificação, mas antes da fermentação, tal como para utilização na produção bioquímica, pode ser uma corrente onde o amido/açúcares nessa corrente definem pelo menos a 90 DE e/ou onde a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é inferior ou igual a 7% do conteúdo total de sólidos na corrente. Por outras palavras, pelo menos 90% do total de amido/açúcar nessa corrente é dextrose e/ou não superior a 7% dos sólidos totais nessa corrente incluem componentes não fermentáveis. Em outro exemplo, a corrente de açúcar pode definir pelo menos 95 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar resultante pode definir pelo menos 98 DE. Em ainda outro exemplo, o amido/açúcares na corrente pode definir pelo menos 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 5% do conteúdo total de sólidos na corrente. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 3% do conteúdo total de sólidos na corrente. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 1%. Em ainda outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 10%, 15%, 20%, 25% ou 30%. Por outras palavras, o conteúdo total de fermentação (fração de sólidos fermentáveis) da corrente pode não ser superior a 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97% ou 99% do conteúdo total de sólidos na corrente. Em outro exemplo, em uma base de massa seca, a% em peso de material fermentável na corrente de açúcar que pode ser desejada é maior ou igual a 80%. Em outro exemplo, em uma base de massa seca, % em peso de material fermentável em uma corrente de açúcar é superior ou igual a 85%, 90%, 95%, 98% ou 99%.

[0036] Além disso, embora os sistemas e métodos 200, 200a, 200b, 300, 300a aqui descritos fiquem geralmente focados em componentes de milho ou núcleo, virtualmente qualquer tipo de grão, seja ele inteiro e

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15/45 fracionado ou qualquer fonte de carboidrato, incluindo, mas não limitado a trigo, cevada, sorgo, centeio, arroz, aveia, cana-de-açúcar, tapioca, mandioca, ervilha ou similares, bem como outros produtos de biomassa, podem ser utilizados. E, de um modo geral, deve ser entendido que todo o grão ou biomassa ou menos do que todo o grão, por exemplo, milho e/ou cascalho e/ou endosperma ou biomassa, podem ser triturados e/ou usados nos sistemas e métodos 200, 200a 200b, 300, 300a.

[0037] Com referência adicional agora à Fig. 4, neste sistema e método de trituração a seco 200, grãos como milho e/ou partículas de milho, por exemplo, podem ser submetidos a uma primeira etapa opcional de trituração 202, que envolve o uso de um moinho de disco, moinho de martelos, moinho de rolos, moinho de pinos, moinho de impacto, moinho descamador, moinho de trituração, ou similares, em série ou paralelo, para triturar o milho e/ou partículas de milho em tamanhos de partícula inferiores a 5/64 polegadas ou, em outro exemplo, inferior a cerca de 10/64 polegadas e permite a liberação de óleo a partir daí para definir o óleo livre. Em um exemplo, o milho pode ser triturado. Em um exemplo, o tamanho da tela para separar as partículas pode variar de cerca de 24/64 polegadas a cerca de 2/64 polegadas. Em outro exemplo, os tamanhos de partícula resultantes são de cerca de 50 micra a cerca de 3 mm. A trituração também ajuda a romper as ligações entre fibra, proteína, amido e germe. Em um exemplo, o tamanho de tela ou o tamanho de partícula resultante podem ter pouco ou nenhum impacto na capacidade de separar o açúcar do núcleo remanescente ou componente(s) de matéria-prima similar. Se a fonte de carboidratos for pré-triturada ou inicialmente na forma de partículas, a etapa de trituração opcional 202 pode ser excluída do sistema e método 200.

[0038] Em seguida, a farinha de milho triturada pode ser misturada com o líquido de retorno no tanque de pasta fluida 204 para criar uma pasta fluida. Opcionalmente, a água fresca pode ser adicionada de modo

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16/45 a limitar a quantidade de retorno necessária aqui. Uma enzima(s), tal como alfa amilase, opcionalmente pode ser adicionada ao tanque de pasta fluida 204 ou em um misturador de pasta fluida (não mostrado) entre a primeira etapa de trituração 202 e o tanque de pasta fluida 204. A pasta fluida pode ser aquecida no tanque de pasta fluida 204 de cerca de 66°C (150°F) a cerca de 93°C (200°F) durante cerca de 10 min a cerca de 120 min. A corrente do tanque de pasta fluida 204 contém cerca de 0,5 libras/bu de óleo livre, cerca de 1,5 lb/bu germe (tamanho de partícula varia de cerca de 50 micra a cerca de 3 mm), cerca de 1,8 lb/bu de granulado (tamanho de partícula varia de cerca de 50 micra a cerca de 3 mm), o que pode incluir amido e cerca de 4,25 lb/bu de fibra (o tamanho das partículas varia entre cerca de 50 mícron e cerca de 3 mm).

[001] A corrente do tanque de pasta fluida 204 a seguir pode ser submetida a uma segunda etapa de redução de tamanho de partícula/trituração opcional 205, que pode envolver o uso de um moinho de disco, moinho de martelo, pino, moinho de impacto, moinho laminador, moinho de descamação, moinho de trituração, ou semelhante, para triturar ainda mais as partículas de milho para tamanhos de partículas inferiores a cerca de 850 micra e permitir a liberação adicional de complexos de óleo e proteína/amido a partir dos mesmos. Em outro exemplo, os tamanhos das partículas são de cerca de 300 micra a cerca de 650 mm. A trituração ajuda ainda mais a quebrar as ligações entre a fibra, a proteína e o amido e facilita a liberação de óleo livre das partículas de germe. A corrente da segunda etapa de redução de tamanho de trituração/partículas 205 contém cerca de 0,1 lb/bu a cerca de 1,0 lb/bu de óleo livre.

[002] Antes de submeter a corrente do tanque de pasta fluida 204 à segunda etapa de redução de tamanho de partícula/trituração opcional 205, a pasta fluida pode ser submetida a uma etapa opcional de

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17/45 separação líquido/sólido 206 para remover uma quantidade desejada de líquidos a partir dele. A etapa de separação líquido/sólido 206 separa uma solução geralmente liquefeita (cerca de 60% a cerca de 80% em volume), que inclui óleo livre, proteína e sólidos finos (que não necessitam de trituração) de bolo de sólidos pesados (cerca de 20% a cerca de 40% em volume), que inclui as fibras, cascalhos e germes mais pesados, que podem incluir óleo, proteína e/ou amido ligados. A etapa de separação líquido/sólido 308 utiliza equipamento de desidratação, por exemplo, uma tela de pá, uma tela de vibração, uma centrífuga de decantador de tela ou uma centrifuga de tela cônica, tela de pressão, um préconcentrador, uma prensa de filtro ou semelhante para realizar a separação dos sólidos da parte líquida. Os sólidos finos não podem ser maiores que 200 micra. Em outro exemplo, os sólidos finos não são maiores que 500 micra, o que geralmente é dependente das aberturas de tamanho de tela usadas no(s) dispositivo(s) de separação líquido/sólido. [003] Em um exemplo, o equipamento de desidratação é uma tela de pá, que inclui uma tela cilíndrica estacionária com uma pá de alta velocidade com inclinação. O número de pás na tela de pás pode estar na gama de 1 pá por 4 a 8 polegadas de diâmetro de tela. Em outro exemplo, o equipamento de desidratação é um pré-concentrador, que inclui uma tela cilíndrica estacionária com um transportador helicoidal de baixa velocidade. A etapa do transportador no pré-concentrador pode ser de cerca de 1/6 a cerca de 1/2 do diâmetro da tela. O número de pás na tela de pá e a etapa do transportador no pré-concentrador podem ser modificados dependendo da quantidade de sólidos na ração. O intervalo entre a tela de pá e a pá pode variar de cerca de 0,04 a cerca de 0,2 polegada. Um intervalo menor dá um bolo mais seco com maior capacidade e fibra mais pura, mas perde mais fibras para filtrar. Um intervalo maior dá um bolo mais úmido com menor capacidade e líquido mais puro (sólido menos insolúvel). A velocidade da pá pode variar de 400

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18/45 a 1200 RPM. Em outro exemplo, a velocidade da pá pode variar de 800 a 900 RPM. Uma velocidade maior provê maior capacidade, mas consome mais energia. Um tipo adequado de tela de pá é a tela de pá FQ-PS32, que está disponível na Fluid-Quip, Inc. de Springfield, Ohio.

[004] A tela do equipamento de desidratação pode incluir um tipo de fio de cunha com abertura de ranhura ou uma tela de placa fina de furo redondo. A tela de furo redondo pode ajudar a impedir que a fibra longa e fina penetre na tela melhor que a abertura da ranhura do fio de cunha, mas a capacidade do orifício redondo é menor, portanto, pode ser necessário mais equipamento se usar telas de orifícios redondos. O tamanho das aberturas de tela pode variar de cerca de 45 micra a cerca de 500 micra. Em outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 100 a 300 micra. Em ainda outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 200 a 250 micra. Aberturas de tela menores tendem a aumentar o rendimento de proteína/óleo/álcool com maior custo de equipamento e operação, enquanto aberturas de tela maiores tendem a diminuir o rendimento de proteína/óleo/álcool com menor custo de equipamento e operação.

[005] O bolo úmido ou parte de sólidos desidratados da corrente na etapa de separação líquido/sólido 206 (cerca de 60% a cerca de 65% de água) a seguir pode ser submetido à segunda etapa opcional de redução de tamanho de partícula/trituração 205, como descrito acima. Após a moagem, os sólidos podem ser misturados com a solução de amido liquefeito da etapa de separação líquido/sólido 206, como mostrado, para formar uma pasta fluida pesada e submetida à etapa de liquefação 207.

[0039] Em particular, a etapa de liquefação 207 pode incluir várias etapas como discutido acima e mostrado na Fig. 3. Em uma modalidade, o pH pode ser ajustado aqui para cerca de 5,2 a cerca de 5,8 e a temperatura mantida entre cerca de 50°C a cerca de 105°C de modo a

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19/45 converter o amido insolúvel na pasta fluida em amido solúvel ou líquido. Podem ser utilizados outras gamas de pH, tais como de pH 3,5 a 7,0 e pode ser utilizado, por exemplo, um sistema de tratamento com ácido usando ácido sulfúrico para controle do pH e para conversão dos amidos em açúcares. A pasta fluida pode ainda ser submetida à cozedura por jato em que a pasta fluida é alimentada a um fogão a jato, aquecida a cerca de 120°C, mantida durante cerca de 2 min a cerca de 30 min, depois encaminhada para um tanque flash. O fogão a jato cria uma força de torção que rompe os grânulos de amido para ajudar a enzima a reagir com o amido dentro do grânulo e para hidratar as moléculas de amido. Em outra modalidade, a pasta fluida pode ser submetida a um tanque de pasta fluida secundário onde o vapor é injetado diretamente no tanque de pasta fluida secundário e a pasta fluida é mantida a uma temperatura desde cerca de 80°C a cerca de 100°C durante cerca de 30 min a cerca de uma hora. Ainda em outra modalidade, a pasta fluida pode ser submetida a um tanque de pasta fluida secundário sem vapor. Em particular, a pasta fluida é enviada para um tanque de pasta fluida secundário sem qualquer injeção de vapor e mantida a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 90°C durante 1 a 2 horas. Posteriormente, a pasta fluida liquefeita pode ser encaminhada para um tanque de retenção durante um tempo total de retenção de cerca de 1 hora a cerca de 4 horas a temperaturas de cerca de 80°C a cerca de 90°C para completar a etapa de liquefação 207. Em relação à etapa de liquefação 207, pH, temperatura e/ou tempo de espera podem ser ajustados conforme desejado.

[0040] A corrente de pasta fluida após a etapa de liquefação 207 tem cerca de 28% a cerca de 40% de conteúdo de sólidos secos (DS) com todos os componentes contidos nos grãos de milho, incluindo amidos/açúcares, proteína, fibra, germe, grão, óleo, e sais, por exemplo. Correntes de pasta fluida mais altas com sólidos secos maiores que 50% podem ser incorporadas a este sistema e método 200. Geralmente,

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20/45 existem três tipos de sólidos na corrente de liquefação: fibra, germe e grão, que podem incluir amido e proteína, com todos os três sólidos tendo aproximadamente a mesma distribuição de tamanho de partícula. A corrente da etapa 207 de liquefação contém cerca de 1,0 lb/bu de óleo livre, cerca de 1,5 lb/bu de partículas de germe (o tamanho varia de menos cerca de 50 micra a cerca de 1 mm), cerca de 4,5 lb/bu de proteína (tamanho varia de cerca de 50 micra a cerca de 1 mm) e cerca de 4,25 lb/bu de fibra (o tamanho das partículas varia entre cerca de 50 micra e cerca de 3 mm). Uma parte da corrente de açúcar liquefeita pode ser enviada diretamente para a etapa de fermentação 214, como discutido mais abaixo.

[0041] Após a etapa de liquefação 207 (mas antes de qualquer potencial sacarificação, fermentação, ou outro processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, pelo menos uma parte da corrente de açúcar liquefeito pode ser submetida a uma etapa de separação sólido/líquido 208. Em particular, a etapa de separação sólido/líquido 208, que pode ser opcional, utiliza qualquer dispositivo de filtração adequado, por exemplo, um pré-concentrador, filtro de pá, filtro de pressão, centrífuga de fibra, decantador e similares, para separar o líquido do material sólido. As aberturas de tela podem variar de cerca de 50 micra a cerca de 500 micra e serão selecionadas para separar desejavelmente as partículas de fibra, grão e germe do líquido, que inclui principalmente a solução de amido liquefeito com pequenas quantidades de óleo, proteína livre (glúten principalmente) e amido. Em um exemplo, as aberturas de tela são de aproximadamente 50 micra.

[0042] A parte de sólidos da etapa de separação sólido/líquido 208 pode ser enviada, juntamente com a parte opcional da solução de amido liquefeito da etapa de liquefação 207, para a etapa de fermentação 214. A solução de amido liquefeito proveniente da etapa de separação

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21/45 sólido/líquido 208 pode ser enviada para a etapa de sacarificação 210 onde os carboidratos e oligossacarideos complexos são adicionalmente decompostos em açucares simples, particularmente moléculas únicas de açúcar de glucose (isto é, dextrose) para produzir um mosto liquefeito. [0043] Em particular, na etapa de sacarificação 210, a corrente de pasta fluida pode ser submetida a um processo de conversão de duas etapas. A primeira parte do processo de cozedura, em um exemplo, inclui o ajuste do pH de cerca de 3,5 a cerca de 7,0, mantendo a temperatura entre cerca de 30°C e cerca de 100°C durante 1 a 6 horas para converter adicionalmente o amido insolúvel na pasta fluida para amido solúvel, particularmente dextrose. Em outro exemplo, o pH pode ser de 5,2 a 5,8 ou 5,5, por exemplo. Em outro exemplo, a temperatura pode ser mantida a 80°C durante cerca de 5 horas. Além disso, uma enzima, como alfaamilase pode ser adicionada aqui. Em um exemplo, a quantidade de alfaamilase pode ser de cerca de 0,0035% em peso a cerca de 0,004% em peso da corrente de pasta fluida. Em outro exemplo, a quantidade de alfaamilase pode ser de cerca de 0,02% em peso a cerca de 0,1% em peso da corrente total.

[0044] A segunda parte do processo de cozimento, em um exemplo, pode incluir o ajuste do pH para cerca de 3,5 a cerca de 5,0, mantendo a temperatura entre cerca de 30°C e cerca de 100°C durante cerca de 10 minutos a cerca de 5 horas de modo a converter ainda mais o amido insolúvel na pasta fluida em amido solúvel, particularmente dextrose. Em outro exemplo, o pH pode ser 4,5. Em outro exemplo, a temperatura pode ser mantida desde cerca de 54°C (130°F) até cerca de 74°C (165°F) durante cerca de 4 horas ou até cerca de 60 horas. Uma enzima, tal como glucoamilase, também pode ser adicionada aqui. Em um exemplo, a quantidade de glucoamilase pode ser de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,2% em peso da corrente de pasta fluida. Em outro exemplo, a quantidade de glucoamilase pode ser de cerca de 0,08% em peso a cerca

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22/45 de 0,14% em peso da corrente de pasta fluida. Outras enzimas (por exemplo, celulase, protease, fitase, etc.) ou agentes de conversão catalítica similares podem ser adicionados nesta etapa ou etapas anteriores que podem aumentar a conversão de amido em açúcar ou produzir outros benefícios, tais como liberação de fibra ou celulósico, conversão de proteínas para proteínas solúveis, ou a liberação de óleo do germe.

[0045] Uma corrente de açúcar sacarificado possuindo uma densidade de cerca de 1,05 gramas/cc a cerca de 1,15 gramas/cc pode resultar aqui. Neste ponto, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode não ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica (por exemplo, biocombustível), porque o conteúdo total fermentável da corrente pode não ser superior a 75% do conteúdo total de sólidos na corrente. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode ter uma fração total de sólidos de cerca de 25% a cerca de 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína, germe, óleo e cinza, por exemplo. Ainda em um outro exemplo, o conteúdo total de fermentação da corrente não é superior a 30, 40, 50, 60 ou 70% do conteúdo total de sólidos na corrente. Os sólidos restantes são fibra, proteína, óleo e cinza, por exemplo.

[0046] Após a etapa de sacarificação 210 (mas antes de qualquer potencial fermentação ou processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificada pode ser submetida a uma etapa de separação de açúcar opcional 212. A etapa de separação de açúcar 212 filtra uma solução geralmente liquefeita (cerca de 60% a cerca de 80% em volume), que inclui açúcar, óleo livre, proteína, sólidos finos, fibra, cascalho e germe e

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23/45 que tem uma fração total de sólidos de cerca de 30%, com uma gama de cerca de 20% a cerca de 40%, mas frações com alto ou baixo conteúdo de sólidos podem ser produzidas, mas podem não ser econômicas aqui. Em particular, a etapa de separação de açúcar 212 pode incluir um filtro de vácuo rotativo, microfiltro, filtração por membrana, filtro de précobertura/terra de diatomáceas, decantador, centrífuga, centrífuga de disco, ciclone, dorclone ou afins para realizar a separação substancial da parte de sólidos, principalmente fibra, germe e grão, que pode incluir proteína, proveniente da parte de açúcar líquido, que inclui principalmente açúcar (por exemplo, dextrose), óleo residual e sólidos finos. A parte de sólidos (concentrado), que tem uma fração total de sólidos de cerca de 39%, pode ser enviada para a etapa de fermentação 214, como discutido mais adiante. Em um exemplo, o tamanho da tela de filtro aqui pode ser de cerca de 0,1 mícron a cerca de 100 micra. Em outro exemplo, o tamanho do filtro pode ser de cerca de 5 micra a cerca de 50 micra. Devido à entrada de água, a corrente de açúcar pode ter uma fração total de sólidos de 20 a 30%. Neste exemplo, a corrente de açúcar aqui pode ser considerada purificada ou refinada o suficiente porque a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor que 7%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 5%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 3%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 1%. Em ainda outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 10%, 15%, 20%, 25% ou 30%.

[0047] A etapa de separação de açúcar 212 pode ser substituída por, ou adicionalmente incluir, tecnologias de microfiltração, ultrafiltração, filtração de coluna de carbono, prensa de filtro, flutuação e/ou desmineralização (por exemplo, troca iônica). A refinação de resina, que

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24/45 inclui uma combinação de filtração de carbono e desmineralização em uma única etapa, também pode ser utilizada para refinar os açúcares. Adicionalmente, devido a um baixo conteúdo de sólidos da corrente de açúcar aqui, uma etapa opcional de evaporação (não mostrado) pode ser adicionada daqui em diante para concentrar ainda mais a fração total de sólidos.

[0048] Neste ponto, a corrente de açúcar separado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar aqui pode ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica, porque a fração de sólidos total insolúvel (não fermentável) da corrente é menor ou igual a 7% do total de sólidos da corrente. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 5%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 3%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 1%. Em ainda outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 10%, 15%, 20%, 25% ou 30%. Neste exemplo, a corrente enviada para a etapa de separação de açúcar 212 pode ter uma fração total de sólidos de 25% a 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína e/ou germe, por exemplo. Neste exemplo, a corrente enviada para a etapa de separação de açúcar 212 pode ter uma fração total de sólidos de 27%.

[0049] A corrente de açúcar da etapa de separação de açúcar 212 pode ser enviada para uma etapa de processamento adicional, tal como uma etapa de fermentação onde os açúcares são convertidos, por exemplo, através de um fermentador, em álcool, tal como etanol ou butanol ou qualquer outro processo de conversão de fermentação ou processo semelhante de utilização/conversão de açúcar, seguido por destilação

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25/45 e/ou separação do(s) componente(s) desejado(s), (não mostrado), que podem recuperar o álcool ou subproduto(s)/composto(s) produzido(s), como é conhecido na técnica. A corrente de açúcar pode permitir a recuperação de um agente de fermentação a partir da etapa de fermentação. O agente de fermentação pode ser recuperado por meios conhecidos na técnica e pode ser seco como um produto separado ou, por exemplo, pode ser enviado para uma etapa de separação de proteína ou outras correntes/etapas, no sistema e método 200, o que pode permitir captura do agente de fermentação e/ou utilizado para posterior processamento. A reciclagem de agentes de fermentação (tal como leveduras ou bactérias) pode ocorrer pelo uso de uma fonte limpa de açúcar. Após a(s) etapa(s) de destilação ou de separação desejada, o sistema e o método 200 podem incluir qualquer processo(s) de tipo back end, que pode ser conhecido ou desconhecido na técnica para processar, por exemplo, toda a vinhaça. A etapa de fermentação pode fazer parte de um sistema de produção de álcool que recebe uma corrente de açúcar que não é tão desejável ou limpa, isto é, “mais suja” do que a corrente de açúcar a ser enviada e submetida à mesma etapa de fermentação que a corrente de açúcar suja. Outras opções para a corrente de açúcar, além da fermentação, podem incluir processamento adicional ou refino da glucose para frutose ou outros carboidratos simples ou complexos, processamento em rações, fermentação à base de micróbios (em oposição à levedura) e outros diversos produtos químicos, farmacêuticos. processamento de enzima, aminoácido ou nutracêutico (tal como propanol, isobutanol, ácido cítrico ou ácido succínico) e similares, e similares. Tal processamento pode ocorrer através de um reator, incluindo, por exemplo, um reator catalítico ou químico. Em um exemplo, o reator é um fermentador.

[0050] Ainda se referindo à Fig. 4, os componentes sólidos ou pesados (retidos) da etapa de separação de açúcar 212 podem ser enviados para

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26/45 a etapa de fermentação 214. Estes componentes mais pesados ou subfluxo, podem ser mais concentrados em sólidos totais, tal como 25 % a 40%. Em um exemplo, esses componentes mais pesados ou subfluxo, podem ser mais concentrados em sólidos totais, em 28%. Opcionalmente, a parte da solução de amido liquefeito da etapa de liquefação 207 e a parte de sólidos da etapa de separação sólido/líquido 208 podem também ser submetidas à etapa de fermentação 214. A etapa de fermentação 214 é seguida por destilação 216. Na torre de destilação, a solução fermentada é separada da vinhaça, que inclui partículas de fibra, proteína e germe, para produzir álcool. A fibra pode ser separada das partículas de germe e proteína (glúten) em uma etapa de separação fibra/proteína 218 por diferenças nos tamanhos das partículas utilizando um dispositivo de peneira, tal como uma centrífuga de filtração, para remover a fibra a partir daí. As aberturas de tela normalmente serão cerca de 500 micra para capturar quantidades de tipcap, pericarpo, bem como fibra fina, mas podem variar de cerca de 200 micra a cerca de 1000 micra.

[0051] O concentrado da etapa de separação fibra/proteína 218 pode ir para um evaporador 220 para separar qualquer óleo do mesmo e para produzir xarope, o qual pode ser misturado com o DDG e seco, como representado pelo numeral 222, para dar DDGS, tal como para vacas ou porcos, particularmente vacas leiteiras.

[0052] Além disso, uma etapa de centrifugação opcional (não mostrado) pode ser provida para recuperar o conteúdo de xantofila na camada de emulsão dos óleos recuperados e misturado com o subproduto da proteína antes da secagem para aumentar o valor da ração. O transbordamento da(s) centrífuga(s) pode(m) voltar aos tanques de armazenamento de óleo (não mostrado).

[0053] Com referência adicional agora à Fig. 5, neste sistema e método de trituração a seco 300, grãos tais como milho e/ou partículas de milho,

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27/45 por exemplo, podem ser submetidos a uma primeira etapa opcional de trituração 302, que envolve o uso de um moinho de disco, moinho de martelos, moinho de rolos, moinho de pinos, moinho de impacto, moinho de descamação, moinho de trituração ou similar, em série ou em paralelo, para triturar o milho e/ou partículas de milho em tamanhos de partículas menores que 5/64 polegadas ou, em outro exemplo, inferior a cerca de 10/64 polegadas e permite a liberação de óleo daí resultante definindo o óleo livre. Em um exemplo, o tamanho da tela para separar as partículas pode variar de cerca de 24/64 polegadas a cerca de 2/64 polegadas. Em outro exemplo, os tamanhos de partícula resultantes são de cerca de 50 micra a cerca de 3 mm. A trituração também ajuda a romper as ligações entre as fibras, proteínas, amidos e germes. Em um exemplo, o tamanho de tela ou o tamanho de partícula resultante podem ter pouco ou nenhum impacto na capacidade de separar o açúcar do núcleo remanescente ou componente(s) de matéria-prima similar. Se a fonte de carboidrato for pré-triturada ou inicialmente na forma de partículas, a etapa opcional de trituração 302 pode ser excluída do sistema e método 300.

[0054] Em seguida, a farinha de milho triturada pode ser misturada com o líquido de retorno no tanque de pasta fluida 304 para criar uma pasta fluida. Opcionalmente, a água fresca pode ser adicionada de modo a limitar a quantidade de retorno necessário aqui. Uma enzima(s), tal como alfa amilase, opcionalmente pode ser adicionada ao tanque de pasta fluida 304 ou em um misturador de pasta fluida (não mostrado) entre a primeira etapa de trituração opcional 302 e o tanque de pasta fluida 304. A pasta fluida pode ser aquecida no tanque de pasta fluida 304 de cerca de 66°C (150°F) a cerca de 93°C (200°F) durante cerca de 10 min a cerca de 120 min. A corrente do tanque de pasta fluida 304 contém cerca de 0,5 lb/bu de óleo livre, cerca de 1,5 libras/g germe (tamanho de partícula varia de cerca de 50 micra a cerca de 3 mm), cerca de 1,8 lb/bu de cascalho (tamanho de partícula varia de cerca de 50 micra a cerca de 3

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28/45 mm), o que pode incluir amido e cerca de 4,25 lb/bu de fibra (o tamanho das partículas varia entre cerca de 50 micra e cerca de 3 mm).

[0055] A corrente do tanque de pasta fluida 304 a seguir pode ser submetida a uma segunda etapa opcional de redução de tamanho de trituração/partículas 306, que pode envolver o uso de um moinho de disco, moinho de martelos, moinho de pinos, moinho de impacto, moinho laminador, moinho de descamação, moinho de trituração, ou semelhante, para triturar ainda mais as partículas de milho para tamanhos de partículas inferiores a cerca de 850 micra e permitir a liberação adicional de complexos de óleo e proteína/amido a partir dos mesmos. Em outro exemplo, os tamanhos das partículas são de cerca de 300 micra a cerca de 650 mm. A trituração ajuda ainda mais a quebrar as ligações entre a fibra, a proteína e o amido e facilita a liberação de óleo livre das partículas germinativas.

[0056] Antes de submeter a corrente do tanque de pasta fluida 304 à segunda etapa de redução de tamanho de partícula/trituração opcional 306, a pasta fluida pode ser submetida a uma etapa opcional de separação líquido/sólido 308 para remover uma quantidade desejada de líquidos. A etapa de separação líquido/sólido 308 separa uma solução geralmente óleo livre, proteína e sólidos finos (que não necessitam de trituração) de bolo de sólidos pesados (cerca de 20% a cerca de 40% em volume), que inclui as fibras, cascalhos e germes mais pesados, que podem incluir óleo, proteína e/ou amido ligados. A etapa de separação líquido/sólido 308 utiliza equipamento de desidratação, por exemplo, uma tela de pá, uma tela de vibração, uma centrífuga de decantador de tela ou uma centrifuga de tela cônica, uma tela de pressão, um préconcentrador, uma prensa de filtro ou semelhante para realizar a separação dos sólidos da parte líquida. Os sólidos finos não podem ser maiores que 200 micra. Em outro exemplo, os sólidos finos não são maiores que 500 micra, o que geralmente é dependente das aberturas de

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29/45 tamanho de tela usadas no(s) dispositivo(s) de separação líquido/sólido. [0057] Em um exemplo, o equipamento de desaguamento é uma tela de pá, que inclui uma tela de cilindro estacionária com uma pá de alta velocidade com inclinação. O número de pás na tela de pás pode estar na gama de 1 pás por 4 a 8 polegadas de diâmetro de tela. Em outro exemplo, o equipamento de desaguamento é um pré-concentrador, que inclui uma tela cilíndrica estacionária com um transportador helicoidal de baixa velocidade. O passo do transportador no pré-concentrador pode ser de cerca de 1/6 a cerca de 1/2 do diâmetro da tela. O número de pás na tela da pá e a etapa do transportador no pré-concentrador podem ser modificados dependendo da quantidade de sólidos na ração. O intervalo entre a tela da pá e a pá pode variar de cerca de 0,04 polegadas a cerca de 0,2 polegadas. Um intervalo menor dá um bolo mais seco com maior capacidade e fibra mais pura, mas perde mais fibras para filtrar. Um intervalo maior dá um bolo mais úmido com menor capacidade e líquido mais puro (sólido menos insolúvel). A velocidade da pá pode variar de 400 a 1200 RPM. Em outro exemplo, a velocidade da pá pode variar de 800 a 900 RPM. Uma velocidade maior provê maior capacidade, mas consome mais energia. Um tipo adequado de tela de pá é a tela de pá FQ-PS32, que está disponível na Fluid-Quip, Inc. de Springfield, Ohio.

[0058] A tela para o equipamento de desaguamento pode incluir um tipo de fio de cunha com abertura de ranhura, ou uma tela de placa fina de furo redondo. A tela de furo redondo pode ajudar a impedir que a fibra longa e fina penetre na tela melhor que a abertura de ranhura do fio de cunha, mas a capacidade do orifício redondo é menor, portanto, pode ser necessário mais equipamento se usar telas de furos redondos. O tamanho das aberturas de tela pode variar de cerca de 45 micra a cerca de 500 micra. Em outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 100 a 300 micra. Em outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 200 a 250 micra. Aberturas de tela menores tendem a aumentar o rendimento

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30/45 de proteína/óleo/álcool com maior custo de equipamento e operação, enquanto aberturas de tela maiores tendem a diminuir o rendimento de proteína/óleo/álcool com menor custo de equipamento e operação.

[0059] O bolo úmido ou parte de sólidos desaguados da corrente na etapa de separação líquido/sólido 308 (cerca de 60% a cerca de 65% de água) a seguir pode ser submetido à segunda etapa opcional de redução de tamanho de partículas/trituração 306, como descrito acima. Após a moagem, os sólidos podem ser misturados com a solução de amido liquefeito a partir da etapa de separação líquido/sólido 308, como mostrado, para formar uma pasta fluida pesada e depois submetida à etapa de liquefação 310.

[0060] Em particular, a própria etapa de liquefação 310 pode incluir múltiplas etapas como discutido acima e mostrado na Fig. 3. Em uma modalidade, o pH pode ser ajustado aqui a cerca de 5,2 a cerca de 5,8 e a temperatura mantida entre cerca de 50°C a cerca de 100°C de modo a converter o amido insolúvel na pasta fluida em amido solúvel ou amido líquido. Podem ser utilizados outros intervalos de pH, tais como de pH

3,5 a 7,0 e pode ser utilizado, por exemplo, um sistema de tratamento com ácido usando ácido sulfúrico para controle do pH e para conversão dos amidos em açúcares. A pasta fluida pode ainda ser submetida a cozedura por jato em que a pasta fluida é alimentada a um fogão a jato, aquecida a cerca de 120°C, mantida durante cerca de 2 min a cerca de 30 min, depois encaminhada para um tanque flash. O fogão a jato cria uma força de torção que rompe os grânulos de amido para ajudar a enzima a reagir com o amido dentro do grânulo e para hidratar as moléculas de amido. Em outra modalidade, a pasta fluida pode ser submetida a um tanque de pasta fluida secundário onde o vapor é injetado diretamente no tanque de pasta fluida secundário e a pasta fluida é mantida a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 100°C durante cerca de 30 min a cerca de uma hora. Ainda em outra

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31/45 modalidade, a pasta fluida pode ser submetida a um tanque de pasta fluida secundário sem vapor. Em particular, a pasta fluida é enviada para um tanque de pasta fluida secundário sem qualquer injeção de vapor e mantida a uma temperatura de cerca de 80°C a cerca de 90°C durante 1 a 2 horas. Posteriormente, a pasta fluida liquefeita pode ser encaminhada para um tanque de retenção por um tempo de espera total de cerca de 1 hora a cerca de 4 horas a temperaturas de cerca de 80°C a cerca de 90°C para completar a etapa de liquefação 310. Em relação à etapa de liquefação 310, pH, temperatura e/ou tempo de espera podem ser ajustados conforme desejado.

[0061] A corrente de pasta fluida após a etapa de liquefação 310 tem cerca de 25% a cerca de 40% de conteúdo de sólidos secos (DS) com todos os componentes contidos nos grãos de milho, incluindo amidos/açúcares, proteína, fibra, germe, cascalho, óleo, e sais, por exemplo. Correntes de pasta fluida mais altas com sólidos secos superiores a 50% podem ser incorporadas com este sistema e método 300. Geralmente, existem três tipos de sólidos na corrente de liquefação: fibra, germe e cascalho, que podem incluir amido e proteína, com todos os três sólidos possuindo aproximadamente a mesma distribuição de tamanho de partícula. A corrente da etapa de liquefação 310 contém cerca de 1,0 lb/bu de óleo livre, cerca de 1,5 lb/bu partículas germinativas (tamanho varia de menos cerca de 50 micra a cerca de 1 mm), cerca de 4,5 lb/bu proteína (tamanho varia de cerca de 50 micra para cerca de 1 mm) e cerca de 4,25 lb/bu de fibra (o tamanho das partículas varia entre cerca de 50 micra e cerca de 3 mm). Uma parte da solução de amido liquefeita da etapa de liquefação 310 pode opcionalmente ser submetida a uma outra etapa de processamento de conversão bioquímica 318, como discutido mais abaixo.

[0062] Após a etapa de liquefação 310 (mas antes de qualquer potencial sacarificação, fermentação, ou outro processamento da

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32/45 corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito pode ser submetida a uma etapa de separação sólido/líquido 312. Em particular, a etapa de separação sólido/líquido 312 utiliza qualquer dispositivo de filtração adequado, por exemplo, um pré-concentrador, tela de pá, tela de pressão, centrífuga de fibra e similares, para separar o material líquido do sólido. As aberturas de tela podem variar de cerca de 50 micra a cerca de 500 micra e serão selecionadas para separar desejavelmente as partículas de fibra, cascalho e germe do líquido, que inclui principalmente a solução de amido liquefeito com pequenas quantidades de óleo, proteína livre (principalmente glúten) e amido. Em um exemplo, as aberturas de tela são de aproximadamente 50 micra. A parte de sólidos da etapa de separação sólido/líquido 312 pode opcionalmente ser submetida a uma outra etapa de processamento de conversão bioquímica 318, como discutido mais abaixo.

[0063] A solução de amido liquefeito da etapa de separação sólido/líquido 312 pode ser enviada para a etapa de sacarificação 314 onde os carboidratos e oligossacarídeos complexos são posteriormente divididos em açúcares simples, particularmente moléculas únicas de açúcar de glucose (isto é, dextrose) para produzir um mosto liquefeito. Em particular, na etapa de sacarificação 314, a corrente de pasta fluida pode ser submetida a um processo de cozedura em duas etapas. A primeira parte do processo de cozedura, em um exemplo, inclui o ajuste do pH a cerca de 3,5 a cerca de 7,0, mantendo a temperatura entre cerca de 30°C e cerca de 100°C durante 1 a 6 horas para converter adicionalmente o amido insolúvel na pasta fluida para amido solúvel, particularmente dextrose. Em outro exemplo, o pH pode ser de 5,2 a 5,8 ou 5,5, por exemplo. Em outro exemplo, a temperatura pode ser mantida a 80°C durante cerca de 5 horas. Além disso, uma enzima, tal como alfaamilase pode ser adicionada aqui. Em um exemplo, a quantidade de alfa

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33/45 amilase pode ser de cerca de 0,0035% em peso a cerca de 0,004% em peso da corrente de pasta fluida. Em outro exemplo, a quantidade de alfaamilase pode ser de cerca de 0,02% em peso a cerca de 0,1% em peso da corrente total.

[0064] A segunda parte do processo de cozedura, em um exemplo, pode incluir o ajuste do pH para cerca de 3,5 a cerca de 5,0, mantendo a temperatura entre cerca de 30°C e cerca de 100°C durante cerca de 10 minutos a cerca de 5 horas de modo a converter adicionalmente o amido insolúvel na pasta fluida em amido solúvel, particularmente dextrose. Em outro exemplo, o pH pode ser 4,5. Em outro exemplo, a temperatura pode ser mantida desde cerca de 54°C (130°F) até cerca de 74°C (165°F) durante cerca de 4 horas ou até cerca de 60 horas. Uma enzima, tal como glucoamilase, também pode ser adicionada aqui. Em um exemplo, a quantidade de glucoamilase pode ser de cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,2% em peso da corrente de pasta fluida. Em outro exemplo, a quantidade de glucoamilase pode ser de cerca de 0,08% em peso a cerca de 0,14% em peso da corrente de pasta fluida. Outras enzimas (por exemplo, celulase, protease, fitase, etc.) ou agentes de conversão catalítica similares podem ser adicionados nesta etapa ou etapas anteriores que podem aumentar a conversão de amido em açúcar ou produzir outros benefícios, tais como liberação de fibra ou celulósico, conversão de proteínas para proteínas solúveis, ou a liberação de óleo do germe.

[0065] Uma corrente de açúcar sacarificado possuindo uma densidade de cerca de 1,05 gramas/cc a cerca de 1,15 gramas/cc pode resultar aqui. Neste ponto, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode não ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica (por

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34/45 exemplo, biocombustível), porque o conteúdo total fermentável da corrente pode não ser superior a 75% do conteúdo total de sólidos na corrente. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode ter uma fração total de sólidos de cerca de 28% a cerca de 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína, germe, óleo e cinza, por exemplo. Ainda em um outro exemplo, o conteúdo total fermentável da corrente não é superior a 30, 40, 50, 60 ou 70% do conteúdo total de sólidos na corrente. Os sólidos restantes são fibra, proteína, óleo e cinza, por exemplo.

[0066] Após a etapa de sacarificação 314 (mas antes de qualquer potencial fermentação ou processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado é submetida a uma etapa de separação de açúcar 316, que pode incluir um filtro de vácuo rotativo, microfiltro, filtração por membrana, filtro de pré-cobertura/terra de diatomáceas, decantador, centrífuga, centrífuga de disco, ciclone, dorclone ou similares, para produzir uma corrente de açúcar mais desejável, que pode ser considerada uma corrente de açúcar purificada ou refinada, por separação substancial da parte de sólidos, principalmente fibra, germe e cascalho, que pode incluir proteína, da parte de açúcar líquido, que inclui principalmente açúcar (por exemplo, dextrose), óleo residual e sólidos finos. Em um exemplo, o tamanho da tela de filtro aqui pode ser de cerca de 0,1 mícron a cerca de 100 mícron. Em outro exemplo, o tamanho do filtro pode ser de cerca de 5 micra a cerca de 50 micra. Devido à entrada de água, a corrente de açúcar pode ter uma fração total de sólidos de 20% a 35%. Neste exemplo, a corrente de açúcar aqui pode ser considerada purificada ou refinada o suficiente porque a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor que 10%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 7%. Em outro exemplo, a fração total de

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35/45 sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 5%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 3%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 1%. Em ainda outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 10%, 15%, 20%, 25% ou 30%.

[0067] Neste ponto, a corrente de açúcar separada não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar aqui pode ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica, porque a fração de sólidos total insolúvel (não fermentável) da corrente é menor ou igual a 10% do total de sólidos da corrente. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 7%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 5%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 3%. Em outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 1%. Em ainda outro exemplo, a fração total de sólidos insolúveis (não fermentáveis) da corrente é menor ou igual a 10%, 15%, 20%, 25% ou 30%. Neste exemplo, a corrente enviada para a etapa 316 de separação de açúcar pode ter uma fração de sólidos total de cerca de 27%, ou em um intervalo de cerca de 20% a cerca de 35%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína e/ou germe, por exemplo.

[0068] A etapa de separação de açúcar 316 pode ser substituída por, ou adicionalmente incluir, ultrafiltração, filtração de coluna de carbono, prensa de filtro, flutuação, adsorção e/ou tecnologias de desmineralização (por exemplo, troca iônica). O refino de resina, que

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36/45 inclui uma combinação de filtração de carbono e desmineralização em uma única etapa, também pode ser utilizado para refinar os açúcares. Adicionalmente, devido a um baixo conteúdo de sólidos da corrente de açúcar aqui, uma etapa opcional de evaporação (não mostrada) pode ser adicionada daqui em diante para concentrar ainda mais a fração total de sólidos.

[0069] Como descrito acima, os componentes pesados ou sólidos (refinado) da etapa de separação de açúcar 316 podem ser enviados para se encontrarem com a parte de sólidos separada da etapa de separação sólido/líquido 312 e a parte opcional da solução de amido liquefeito da etapa de liquefação 310 e submetido à etapa do processo de conversão bioquímica 318. Estes componentes mais pesados, ou de subfluxo, podem ser mais concentrados em sólidos totais a cerca de 28%.

[0070] Em um exemplo, antes da etapa do processo de conversão bioquímica 318, as correntes combinadas podem ser submetidas a uma terceira etapa opcional de redução de tamanho de partícula/trituração 322, que pode envolver o uso de um moinho de disco, moinho de martelos, moinho de pinos, moinho de impacto, moinho laminador, moinho de descamação, moinho de trituração ou semelhante para posterior trituração de partículas. Antes de submeter as correntes combinadas à terceira etapa opcional de redução de tamanho de partículas/trituração 322, a corrente pode ser submetida a uma etapa opcional de separação de líquido/sólido 324 para remover uma quantidade desejada de líquidos a partir dele. A etapa de separação líquido/sólido 324 separa a parte líquida da corrente combinada, que pode incluir óleo livre, proteína e sólidos finos (que não necessitam de trituração), da restante massa de sólidos pesados, que inclui a fibra mais pesada, cascalho e germe, que pode incluir óleo ligado, proteína e/ou amido. A etapa de separação líquido/sólido 324 utiliza equipamento de desaguamento, por exemplo, uma tela de pá, uma tela de vibração,

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37/45 centrífuga de decantador de tela ou centrífuga de tela cônica, uma tela de pressão, um pré-concentrador, uma prensa de filtro ou afins para realizar a separação da parte sólido da líquida. Os sólidos finos não podem ser maiores que 200 micra. Em outro exemplo, os sólidos finos não são maiores que 500 micra, o que geralmente é dependente das aberturas de tamanho de tela usadas no(s) dispositivo(s) de separação líquido/sólido.

[0071] Em um exemplo, o equipamento de desaguamento é uma tela de pá, que inclui uma tela de cilindro estacionária com uma pá de alta velocidade com inclinação. O número de pás na tela de pás pode estar na gama de 1 pá por 4 a 8 polegadas de diâmetro de tela. Em outro exemplo, o equipamento de desaguamento é um pré-concentrador, que inclui uma tela cilíndrica estacionária com um transportador helicoidal de baixa velocidade. A etapa do transportador no pré-concentrador pode ser de cerca de 1/6 a cerca de 1/2 do diâmetro da tela. O número de pás na tela da pá e a etapa do transportador no pré-concentrador podem ser modificados dependendo da quantidade de sólidos na ração. O intervalo entre a tela de pá e a pá pode variar de cerca de 0,04 a cerca de 0,2 polegada. Um intervalo menor dá um bolo mais seco com maior capacidade e fibra mais pura, mas perde mais fibras para filtrar. Um intervalo maior dá um bolo mais úmido com menor capacidade e líquido mais puro (sólido menos insolúvel). A velocidade da pá pode variar de 400 a 1200 RPM. Em outro exemplo, a velocidade da pá pode variar de 800 a 900 RPM. Uma velocidade maior provê maior capacidade, mas consome mais energia. Um tipo adequado de tela de pá é a tela de pá FQ-PS32, que está disponível na Fluid-Quip, Inc. de Springfield, Ohio.

[0072] A tela para o equipamento de desaguamento pode incluir um tipo de fio de cunha com abertura de ranhura, ou uma tela de placa fina de furo redondo. A tela de furo redondo pode ajudar a impedir que a fibra fina e longa penetre na tela melhor que a abertura da ranhura do fio de

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38/45 cunha, mas a capacidade do fio redondo é menor, portanto, pode ser necessário mais equipamento se usar telas de furos redondos. O tamanho das aberturas de tela pode variar de cerca de 45 micra a cerca de 500 micra. Em outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 100 a 300 micra. Em outro exemplo, as aberturas de tela podem variar de 200 a 250 micra.

[0073] O bolo úmido ou parte de sólidos desidratados da corrente na etapa de separação líquido/sólido 324 a seguir pode ser submetido à terceira etapa opcional de redução de tamanho de partícula/trituração 322, como descrito acima. Após a moagem, os sólidos podem ser misturados com o líquido proveniente da etapa de separação líquido/sólido 324, como mostrado, para formar uma corrente sólida/líquida e depois submetido à etapa do processo de conversão bioquímica 318.

[0074] Em uma modalidade, a etapa de conversão bioquímica 318 é uma etapa de fermentação onde os açúcares são convertidos, por exemplo, através de um fermentador, em álcool, tal como etanol ou butanol ou qualquer outro processo de conversão por fermentação ou processo semelhante de uso/conversão de açúcar, seguido por destilação e/ou separação do(s) componente(s) desejado(s) (não mostrados), que pode(m) recuperar o álcool ou subproduto(s)/composto(s) produzido(s), como descrito acima em relação ao sistema e método 200. Seguindo as etapas de destilação ou de separação desejada, o sistema e o método 300 podem incluir qualquer processo(s) tipo(s) back end, que pode(m) ser conhecido(s) ou desconhecido(s) na técnica para processar, por exemplo, toda a vinhaça. A etapa de fermentação pode fazer parte de um sistema de produção de álcool que recebe uma corrente de açúcar que não é tão desejável ou limpa, isto é, “mais suja” do que a corrente de açúcar a ser enviada e submetida à mesma etapa de fermentação que a corrente de açúcar suja. Outras opções para a corrente de sólidos, além da

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39/45 fermentação, podem incluir processamento adicional ou refino dos sólidos em ração, fermentação baseada em micróbios (em oposição à levedura) e outros vários processos químicos, farmacêuticos, enzimáticos, aminoácidos ou processamento nutracêutico (tal como como propanol, isobutanol, ido cítrico ou ácido succínico) e similares e similares. Tal processamento pode ocorrer através de um reator, que pode incluir um fermentador.

[0075] A corrente de açúcar da etapa de separação de açúcar 316 pode ser enviada para uma etapa de processamento adicional, tal como uma etapa de fermentação onde os açúcares são convertidos, por exemplo, através de um fermentador, em álcool, tal como etanol ou butanol ou qualquer outro processo de conversão de fermentação ou processo semelhante de uso/conversão de açúcar, seguido por destilação e/ou separação do(s) componente(s) desejado(s), que pode(m) recuperar o álcool ou subproduto(s)/composto(s) produzido, como é conhecido na técnica. A corrente de açúcar pode permitir a recuperação de um agente de fermentação a partir da etapa de fermentação. O agente de fermentação pode ser recuperado por meios conhecidos na técnica e pode ser seco como um produto separado ou, por exemplo, pode ser enviado para uma etapa de separação de proteína ou outras correntes/etapas, no sistema e método 300, o que pode permitir captura do agente de fermentação e/ou utilizado para posterior processamento. A reciclagem de agentes de fermentação (tal como leveduras ou bactérias) pode ocorrer pelo uso de uma fonte limpa de açúcar. Seguinte à destilação ou às etapas de separação desejadas, o sistema e o método 300 podem incluir qualquer processo(s) de tipo back end, que pode(s) ser conhecido(s) ou desconhecido(s) na técnica para processar, por exemplo, toda a vinhaça. A etapa de fermentação pode fazer parte de um sistema de produção de álcool que recebe uma corrente de açúcar que não é tão desejável ou limpa, isto é, “mais suja” do que a corrente de açúcar a ser enviada e

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40/45 submetida à mesma etapa de fermentação que a corrente de açúcar suja. Outras opções para a corrente de açúcar, além da fermentação, podem incluir processamento adicional ou refino da glucose para frutose ou outros carboidratos simples ou complexos, processamento em rações, fermentação à base de micróbios (em oposição à levedura) e outros diversos produtos químicos, farmacêuticos, processamento de enzima, aminoácido ou nutracêutico (tal como propanol, isobutanol, ácido cítrico ou ácido succínico) e similares. Tal processamento pode ocorrer através de um reator, incluindo, por exemplo, um reator catalítico ou químico. Em um exemplo, o reator é um fermentador.

[0076] Com referência adicional agora à Fig. 6, o sistema e método 200a é semelhante em quase todos os aspectos ao sistema e método 200 da Fig. 4, com a exceção da localização da etapa de sacarificação 210 em relação à etapa de separação sólido/líquido 208, como discutido abaixo. [0077] Após a etapa de liquefação 207, a corrente de açúcar liquefeito pode ser submetida diretamente à etapa de sacarificação 210 onde os carboidratos e oligossacarídeos complexos são posteriormente divididos em açúcares simples, particularmente moléculas únicas de açúcar de glucose (isto é, dextrose) para produzir uma mistura liquefeita. Em particular, na etapa de sacarificação 210, a corrente de pasta fluida pode ser submetida a um processo de cozedura de duas etapas, como descrito acima para a etapa de sacarificação 210. Uma corrente de açúcar sacarificado possuindo uma densidade de cerca de 1,05 gramas/cc a cerca de 1,15 gramas/cc pode resultar aqui. Neste ponto, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode não ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica (por exemplo, biocombustível), porque o conteúdo total fermentável da corrente pode não ser superior a 75% do

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41/45 conteúdo total de sólidos na corrente. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode ter uma fração total de sólidos de cerca de 25% a cerca de 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína, germe, óleo e cinza, por exemplo. Ainda em um outro exemplo, o conteúdo total de fermentação da corrente não é superior a 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% ou 80% do conteúdo total de sólidos na corrente. Os sólidos restantes são fibra, proteína, óleo e cinza, por exemplo.

[0078] Após a etapa de sacarificação 210 (mas antes de qualquer fermentação ou outro processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado pode ser submetida à etapa de separação sólido/líquido 208. Em particular, a etapa 208 de separação sólido/líquido utiliza qualquer dispositivo de filtração adequado, por exemplo, um pré-concentrador, tela de pá, tela de pressão, centrifugação de fibra, decantador e similares, para separar o material líquido do sólido, como descrito acima para a etapa de separação de sólido/líquido 208.

[0079] Após a etapa de separação sólido/líquido 208 (mas antes de qualquer potencial fermentação ou processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado pode ser submetida à etapa de separação de açúcar 212. A parte da etapa de separação sólidos/líquido 208 pode ser enviada, juntamente com a parte opcional da solução de amido liquefeito da etapa de liquefação 207, para a etapa de fermentação 214.

[0080] Com referência adicional agora à Fig. 7, o sistema e o método 300a são similares em quase todos os aspectos ao sistema e método 300 da Fig. 5, com a exceção da localização da etapa de sacarificação 314 relativa à etapa de separação sólido/líquido 312, como discutido abaixo. [0081] Após a etapa de liquefação 310, a solução de amido liquefeito pode ser enviada diretamente para a etapa de sacarificação 314 onde carboidratos complexos e oligossacarídeos são posteriormente divididos

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42/45 em açúcares simples, particularmente moléculas únicas de açúcar de glucose (isto é, dextrose) para produzir uma mistura liquefeita. Em particular, na etapa de sacarificação 314, a corrente de pasta fluida pode ser submetida a um processo de cozedura de duas etapas, como descrito acima para a etapa de sacarificação 314. Uma corrente de açúcar sacarificado possuindo uma densidade de cerca de 1,05 gramas/cc a cerca de 1,15 gramas/cc pode resultar aqui. Neste ponto, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode não ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica (por exemplo, biocombustível), porque o conteúdo total fermentável da corrente pode não ser superior a 75% do conteúdo total de sólidos na corrente. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode ter uma fração total de sólidos de cerca de 25% a cerca de 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína, germe, óleo e cinza, por exemplo. Ainda em um outro exemplo, o conteúdo total de fermentação da corrente não é superior a 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% ou 80% do conteúdo total de sólidos na corrente. Os sólidos restantes são fibra, proteína, óleo e cinza, por exemplo.

[0082] Após a etapa de sacarificação 314, de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado pode ser submetida à etapa de separação sólido/líquido 312. Em particular, a etapa de separação sólido/líquido 312 usa qualquer dispositivo de filtração adequado, por exemplo, um pré-concentrador, filtro de pás, filtro de pressão, centrífuga de fibra, decantador e similares, para separar o material líquido do sólido. As aberturas de tela podem variar de cerca de 50 micra a cerca de 500 micra e serão selecionadas para separar desejavelmente as partículas de fibra, cascalho e germe do líquido, que inclui principalmente a solução de amido liquefeito com pequenas

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43/45 quantidades de óleo, proteína livre (principalmente glúten) e amido. Em um exemplo, as aberturas de tela são de aproximadamente 50 micra. A parte de sólidos separada da etapa de separação sólido/líquido 312 pode opcionalmente ser submetida à etapa de processamento de conversão bioquímica adicional 318.

[0083] Após a etapa de separação sólido/líquido 312 (mas antes de qualquer potencial fermentação ou processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado é submetida à etapa de separação de açúcar 316. Os componentes sólidos ou pesados da etapa de separação de açúcar 316 podem ser enviados para se encontrarem com a parte de sólidos separada da etapa de separação sólido/líquido 312 e a parte opcional da solução de amido liquefeito da etapa de liquefação 310 e submetidos ao processo de conversão bioquímica etapa 318.

[0084] Com referência adicional agora à Fig. 8, o sistema e método 200b é similar em quase todos os aspectos ao sistema e método 200 da Fig. 4, com a exceção da remoção da etapa de separação sólido/líquido 208, como discutido abaixo.

[0085] Após a etapa de liquefação 207, pelo menos uma parte da corrente de açúcar liquefeito pode ser submetida diretamente à etapa de sacarificação 210 onde os carboidratos e oligossacarídeos complexos são posteriormente divididos em açúcares simples, particularmente moléculas únicas de açúcar de glucose (isto é, dextrose) para produzir um mosto liquefeito. Em particular, na etapa de sacarificação 210, a corrente de pasta fluida pode ser submetida a um processo de cozedura de duas etapas, como descrito acima para a etapa de sacarificação 210. Uma corrente de açúcar sacarificado possuindo uma densidade de cerca de 1,05 gramas/cc a cerca de 1,15 gramas/cc pode resultar aqui. Neste ponto, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser inferior a cerca de 90 DE. Em outro exemplo, a corrente de açúcar sacarificado não pode ser

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44/45 inferior a 20, 30, 40, 50, 60, 70 ou 80 DE. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode não ser considerada desejável ou “limpa” o suficiente, como para uso na produção bioquímica (por exemplo, biocombustível), porque o conteúdo total fermentável da corrente pode não ser superior a 75% do total conteúdo de sólidos na corrente. Neste exemplo, a corrente de açúcar sacarificado pode ter uma fração total de sólidos de cerca de 25% a cerca de 40%, tais sólidos incluindo açúcar, amido, fibra, proteína, germe, óleo e cinza, por exemplo. Ainda em um outro exemplo, o conteúdo total de fermentação da corrente não é superior a 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70% ou 80% do conteúdo total de sólidos na corrente. Os sólidos restantes são fibra, proteína, óleo e cinza, por exemplo.

[0086] Após a etapa de sacarificação 210 (mas antes de qualquer fermentação potencial ou outro processamento da corrente de açúcar), de modo a prover uma corrente de açúcar mais desejável, a corrente de açúcar sacarificado pode ser diretamente submetida à etapa de separação de açúcar 212.

[0087] Podem ser feitas modificações adicionais aos sistemas e métodos acima 200, 200a, 200b, 300, 300a para melhorar a recuperação de coproduto, tal como a recuperação de óleo utilizando tensoativos e outros agentes de ruptura de emulsão. Em um exemplo, agentes de ruptura de emulsão, tais como tensoativos ou floculantes, podem ser adicionados antes das etapas em que se espera que as emulsões se formem ou depois de uma emulsão se formar no método. Por exemplo, podem formar-se emulsões durante a centrifugação, de tal modo que a incorporação de agentes tensoativos antes ou durante a centrifugação pode melhorar a separação e recuperação do óleo. Em um exemplo, a separação pré-óleo da corrente de xarope também pode ter disjuntores de emulsão, tensoativos e/ou floculantes adicionados ao sistema de evaporação para auxiliar no aumento do rendimento de óleo. Isso pode

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45/45 resultar em um ganho adicional de rendimento de óleo de 0,05 a 0,5 Ib/bu.

[0088] Embora a presente invenção tenha sido ilustrada por uma descrição de várias modalidades e embora estas modalidades tenham sido descritas com considerável detalhe, não é intenção do requerente restringir ou de qualquer forma limitar o âmbito das Reivindicações anexas a tais detalhe. Por exemplo, várias enzimas (e seus tipos) tais como amilase, alfa-amilase, glucoamilase, fúngica, celulase, celobiose, protease, fitase e similares podem ser opcionalmente adicionadas, por exemplo, antes, durante e/ou após qualquer número de etapas nos sistemas e métodos 200, 200a, 200b, 300, 300a incluindo o tanque de pasta fluida 204, 304, a segunda etapa de trituração 205, 306, a etapa de liquefação 207, 310 e/ou a etapa de sacarificação 210, 314 tal como para melhorar a separação de componentes, tal como para ajudar a quebrar as ligações entre proteína, amido e fibra e/ou para ajudar a converter amidos em açúcares e/ou ajudar a liberar o óleo livre. Além disso, os ajustes de temperatura, pH, tensoativo e/ou floculante podem ser ajustados, conforme necessário ou desejado, nas várias etapas ao longo dos sistemas e métodos 200, 200a, 200b, 300, 300a incluindo no tanque de pasta fluida 204, 304, etc., como para otimizar o uso de enzimas ou químicas. Vantagens e modificações adicionais aparecerão facilmente aos versados na técnica. Assim, a invenção nos seus aspectos mais amplos não está, portanto, limitada aos detalhes específicos, ao aparelho e método representativos e ao exemplo ilustrativo mostrado e descrito. Assim, podem ser feitos desvios desses detalhes sem se afastar do espírito ou escopo do conceito inventivo geral do requerente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, compreendendo:

misturar as partículas de grãos triturados com um líquido para produzir uma pasta fluida incluindo amido;

submeter a pasta fluida à liquefação para prover uma solução de amido liquefeito;

depois disso, submeter pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito à sacarificação para converter o amido em açúcares simples e produzir uma corrente sacarificada incluindo os açúcares simples; e depois da sacarificação, mas antes do processamento adicional dos açucares simples, separar a corrente sacarificada em uma primeira parte de sólidos e uma primeira parte líquida incluindo os açucares simples, caracterizado por que a primeira parte líquida define uma corrente de açúcar com um equivalente de dextrose de pelo menos 20 DE e uma fração total de sólidos não fermentáveis que é menor ou igual a 30% de conteúdo total de sólidos.
2. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, depois de misturar as partículas de grão com o líquido para produzir a pasta fluida e antes de submeter a pasta fluida à liquefação, submeter a pasta fluida à trituração.
3. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 2, compreendendo ainda, depois de misturar as partículas de grão com o líquido para produzir a pasta fluida e antes de submeter a pasta fluida à trituração, separar a pasta fluida em uma parte de sólidos e uma parte líquida incluindo o amido, e caracterizado por que submeter

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2/6 a pasta fluida à trituração compreende submeter a parte de sólidos à trituração para produzir uma parte de sólidos triturados, o método compreendendo adicionalmente reunir a parte líquida separada da pasta fluida com a parte de sólidos triturados antes de submeter a pasta fluida à liquefação.
4. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda submeter a primeira parte de sólidos a um processo de conversão bioquímica.
5. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda submeter pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito diretamente ao processo de conversão bioquímica.
6. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o processo de conversão bioquímica inclui a fermentação seguida por destilação para produzir um álcool.
7. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, depois de submeter a pasta fluida à liquefação e antes de submeter a parte da solução de amido liquefeita à sacarificação, separar uma parte de sólidos da solução de amido liquefeito.
8. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda reunir a parte de sólidos separada com a primeira parte de sólidos e submeter a parte de sólidos unida novamente a um processo de conversão bioquímica.
9. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a

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3/6

Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, depois de submeter a parte da solução de amido liquefeita à sacarificação e antes de separar a corrente sacarificada na primeira parte de sólidos e na primeira parte líquida, separar a corrente sacarificada em uma parte de sólidos inicial e parte líquida inicial, incluindo os açúcares simples, seguida por sacarificação mas antes do processamento posterior dos açúcares simples, separar a parte líquida inicial da corrente sacarificada na primeira parte de sólidos e na primeira parte líquida incluindo os açúcares simples.
10. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda reunir a parte de sólidos inicial com a primeira parte de sólidos e submeter a parte de sólidos reunida a um processo de conversão bioquímica.
11. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda submeter a corrente de açúcar a um processo de conversão de açúcar para produzir uma bioquímica.
12. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o processo de conversão de açúcar é a fermentação.
13. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o processo de conversão de açúcar inclui uma reação catalítica ou química.
14. Método Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda triturar grãos e/ou componentes de grãos nas partículas de grão triturado.
15. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, o sistema

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4/6 compreendendo:

um tanque de pasta fluida no qual partículas de grãos triturados se misturam com um líquido para produzir uma pasta fluida incluindo amido;

um sistema de liquefação que recebe a pasta fluida e provê uma solução de amido liquefeito, e onde o amido começa a converter-se em oligossacarídeos;

um sistema de sacarificação que fica situado após o sistema de liquefação e que recebe pelo menos uma parte da solução de amido liquefeito, o sistema de sacarificação converte os oligossacarídeos em açúcares simples produzindo assim uma corrente sacarificada incluindo os açúcares simples; e um primeiro dispositivo de separação que recebe e separa a corrente sacarificada em uma primeira parte de sólidos e uma primeira parte líquida incluindo os açúcares simples, caracterizado por que a primeira parte líquida define uma corrente de açúcar possuindo um equivalente de dextrose de pelo menos 20 DE e uma fração de sólidos não fermentáveis que seja inferior ou igual a 30% do conteúdo total de sólidos, o primeiro dispositivo de separação situado antes de qualquer dispositivo de conversão de açúcar que receba e processe os açúcares simples para produzir uma bioquímica.
16. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de separação sólido/líquido situado após o sistema de liquefação e antes do sistema de sacarificação, o dispositivo de separação sólido/líquido recebe a solução de amido liquefeito e separa uma parte sólida da solução de amido liquefeito incluindo o amido.
17. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a

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5/6

Reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de conversão bioquímica que recebe a primeira parte de sólidos e a parte de sólidos separada do dispositivo de separação sólido/líquido.
18. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de separação sólido/líquido situado após o sistema de sacarificação e antes do primeiro dispositivo de separação, o dispositivo de separação sólido/líquido recebe a corrente sacarificada e separa uma parte de sólidos inicial da corrente sacarificada incluindo os açúcares simples.
19. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de conversão bioquímica que recebe a primeira parte de sólidos e a parte de sólidos inicial do dispositivo de separação sólido/líquido.
20. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda, após o tanque de pasta fluida e antes do sistema de liquefação, um dispositivo de trituração que recebe e mói a pasta fluida.
21. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 20, compreendendo ainda, após o tanque de pasta fluida e antes do dispositivo de trituração, um dispositivo de separação líquido/sólido que recebe e separa a pasta fluida em uma parte de sólidos e uma parte líquida incluindo o amido, caracterizado por que o dispositivo de trituração recebe e tritura a parte de sólidos para produzir uma parte de sólidos triturados, e em que o sistema de liquefação recebe a parte de sólidos triturados e a parte líquida separada, que em conjunto definem a pasta fluida.

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22. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de conversão bioquímica que recebe a primeira parte de sólidos para produzir uma bioquímica.
23. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conversão bioquímica compreende um dispositivo de fermentação e um dispositivo de destilação para produzir um álcool.
24. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo de conversão de açúcar que recebe a corrente de açúcar para produzir uma bioquímica.
25. Sistema Para Produzir Corrente de Açúcar, de acordo com a Reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de conversão de açúcar é um fermentador, ou um reator catalítico ou químico.