BR102020014180A2 - Método para separar sólidos de líquidos, método para criação de produto para ração com alto teor de proteína, método para criar produtos para alimentação animal e produto para alimentação animal - Google Patents
Método para separar sólidos de líquidos, método para criação de produto para ração com alto teor de proteína, método para criar produtos para alimentação animal e produto para alimentação animal Download PDFInfo
- Publication number
- BR102020014180A2 BR102020014180A2 BR102020014180-5A BR102020014180A BR102020014180A2 BR 102020014180 A2 BR102020014180 A2 BR 102020014180A2 BR 102020014180 A BR102020014180 A BR 102020014180A BR 102020014180 A2 BR102020014180 A2 BR 102020014180A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- solids
- approximately
- stream
- wet cake
- liquids
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 354
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 104
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 title claims abstract description 38
- 230000009248 fertility and early embryonic development Effects 0.000 title claims 3
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 308
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims abstract description 52
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 52
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 69
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 69
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 69
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 27
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N L-methionine Chemical compound CSCC[C@H](N)C(O)=O FFEARJCKVFRZRR-BYPYZUCNSA-N 0.000 claims description 4
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 4
- 229930182817 methionine Natural products 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 claims description 2
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 29
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 67
- 239000000047 product Substances 0.000 description 58
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 45
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 25
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 23
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 22
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 21
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 20
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 20
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 20
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 19
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 19
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 19
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 19
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 19
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 17
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 17
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 16
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 15
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 14
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 13
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 13
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 13
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 10
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 10
- 101710130006 Beta-glucanase Proteins 0.000 description 9
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 9
- 238000009837 dry grinding Methods 0.000 description 9
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 8
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 description 8
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 8
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 8
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 8
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 8
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 7
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 7
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 7
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 7
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 7
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000011143 downstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 6
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 5
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 5
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 5
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 5
- 229940072417 peroxidase Drugs 0.000 description 5
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 5
- RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N Acrylamide-acrylic acid resin Chemical compound NC(=O)C=C.OC(=O)C=C RNIHAPSVIGPAFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 4
- 239000004908 Emulsion polymer Substances 0.000 description 4
- 108010073178 Glucan 1,4-alpha-Glucosidase Proteins 0.000 description 4
- 239000004365 Protease Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002494 Zein Polymers 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 102000004139 alpha-Amylases Human genes 0.000 description 4
- 108090000637 alpha-Amylases Proteins 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 4
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000005019 zein Substances 0.000 description 4
- 229940093612 zein Drugs 0.000 description 4
- 101100524545 Arabidopsis thaliana RFS2 gene Proteins 0.000 description 3
- 101710089042 Demethyl-4-deoxygadusol synthase Proteins 0.000 description 3
- 101710121765 Endo-1,4-beta-xylanase Proteins 0.000 description 3
- 101150013568 US16 gene Proteins 0.000 description 3
- 229940024171 alpha-amylase Drugs 0.000 description 3
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940106157 cellulase Drugs 0.000 description 3
- 235000008504 concentrate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 3
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 3
- 235000021474 generally recognized As safe (food) Nutrition 0.000 description 3
- 235000021473 generally recognized as safe (food ingredients) Nutrition 0.000 description 3
- -1 gluconase Proteins 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 3
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical group O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](OC2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-URKRLVJHSA-N 0.000 description 2
- 108010011619 6-Phytase Proteins 0.000 description 2
- 102000013563 Acid Phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 108010051457 Acid Phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 108091005508 Acid proteases Proteins 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 108010022172 Chitinases Proteins 0.000 description 2
- 102000012286 Chitinases Human genes 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical compound C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102100022624 Glucoamylase Human genes 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 2
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 2
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 2
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010014251 Muramidase Proteins 0.000 description 2
- 102000016943 Muramidase Human genes 0.000 description 2
- 108010062010 N-Acetylmuramoyl-L-alanine Amidase Proteins 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- CDOJPCSDOXYJJF-KSKNGZLJSA-N N-acetyl-beta-D-glucosaminyl-(1->4)-N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](NC(=O)C)[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@H]1[C@H](NC(C)=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CDOJPCSDOXYJJF-KSKNGZLJSA-N 0.000 description 2
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 2
- 102000004316 Oxidoreductases Human genes 0.000 description 2
- 108090000854 Oxidoreductases Proteins 0.000 description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 2
- 108010059820 Polygalacturonase Proteins 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 2
- 229940037003 alum Drugs 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- QLTSDROPCWIKKY-PMCTYKHCSA-N beta-D-glucosaminyl-(1->4)-beta-D-glucosamine Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](N)[C@H](O)O[C@H](CO)[C@H]1O[C@H]1[C@H](N)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 QLTSDROPCWIKKY-PMCTYKHCSA-N 0.000 description 2
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 2
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 2
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 108010093305 exopolygalacturonase Proteins 0.000 description 2
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 2
- 229960004887 ferric hydroxide Drugs 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 150000002303 glucose derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229940059442 hemicellulase Drugs 0.000 description 2
- 108010002430 hemicellulase Proteins 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide Chemical compound [OH-].[O-2].[Fe+3] IEECXTSVVFWGSE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 2
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 2
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 description 2
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000004325 lysozyme Substances 0.000 description 2
- 229960000274 lysozyme Drugs 0.000 description 2
- 235000010335 lysozyme Nutrition 0.000 description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 2
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229940085127 phytase Drugs 0.000 description 2
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 2
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 2
- 230000007065 protein hydrolysis Effects 0.000 description 2
- 230000017854 proteolysis Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 2
- 229920003170 water-soluble synthetic polymer Polymers 0.000 description 2
- FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N (2s,3r,4s,5s,6r)-2-[(2r,4r,5r,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,3s,4r,5r,6s)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-WFYNLLPOSA-N 0.000 description 1
- GZCWLCBFPRFLKL-UHFFFAOYSA-N 1-prop-2-ynoxypropan-2-ol Chemical compound CC(O)COCC#C GZCWLCBFPRFLKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 239000004382 Amylase Substances 0.000 description 1
- 108010065511 Amylases Proteins 0.000 description 1
- 102000013142 Amylases Human genes 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 235000016068 Berberis vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 241000335053 Beta vulgaris Species 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 108010068370 Glutens Proteins 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- 229920002774 Maltodextrin Polymers 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 101000763602 Manilkara zapota Thaumatin-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 101000763586 Manilkara zapota Thaumatin-like protein 1a Proteins 0.000 description 1
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- 101000966653 Musa acuminata Glucan endo-1,3-beta-glucosidase Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 108700019535 Phosphoprotein Phosphatases Proteins 0.000 description 1
- 102000045595 Phosphoprotein Phosphatases Human genes 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 244000138286 Sorghum saccharatum Species 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000019418 amylase Nutrition 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;molecular oxygen Chemical compound O=O.O=C=O UBAZGMLMVVQSCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- 230000008162 cell wall modification Effects 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 description 1
- 229910052798 chalcogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000002285 corn oil Substances 0.000 description 1
- 235000005687 corn oil Nutrition 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000003398 denaturant Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 230000007071 enzymatic hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006047 enzymatic hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 235000021472 generally recognized as safe Nutrition 0.000 description 1
- 235000021312 gluten Nutrition 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 108010062085 ligninase Proteins 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000002803 maceration Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010734 process oil Substances 0.000 description 1
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 1
- 230000007925 protein solubilization Effects 0.000 description 1
- 238000001799 protein solubilization Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005063 solubilization Methods 0.000 description 1
- 230000007928 solubilization Effects 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 1
- 235000015099 wheat brans Nutrition 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
- 210000005253 yeast cell Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/10—Animal feeding-stuffs obtained by microbiological or biochemical processes
- A23K10/14—Pretreatment of feeding-stuffs with enzymes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K10/00—Animal feeding-stuffs
- A23K10/30—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms
- A23K10/37—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material
- A23K10/38—Animal feeding-stuffs from material of plant origin, e.g. roots, seeds or hay; from material of fungal origin, e.g. mushrooms from waste material from distillers' or brewers' waste
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
- A23K20/147—Polymeric derivatives, e.g. peptides or proteins
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/001—Processes specially adapted for distillation or rectification of fermented solutions
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/02—Washing ; Displacing cooking or pulp-treating liquors contained in the pulp by fluids, e.g. wash water or other pulp-treating agents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/10—Organic substances
- A23K20/142—Amino acids; Derivatives thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K40/00—Shaping or working-up of animal feeding-stuffs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2221/00—Applications of separation devices
- B01D2221/06—Separation devices for industrial food processing or agriculture
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D37/00—Processes of filtration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/80—Food processing, e.g. use of renewable energies or variable speed drives in handling, conveying or stacking
- Y02P60/87—Re-use of by-products of food processing for fodder production
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Mycology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Fodder In General (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
método para separar sólidos de líquidos, método para criação de produto para ração com alto teor de proteína, método para criar produtos para alimentação animal e produto para alimentação animal. esta divulgação descreve métodos para separar sólidos de líquidos em uma instalação de produção. um processo separa componentes em uma corrente de processo de desfibrar usando dois ou mais dispositivos mecânicos para separar os sólidos dos líquidos com base nas diferenças de densidade. o processo produz produtos de ração animal com um teor de proteínas que varia de aproximadamente 45% a aproximadamente 64%.
Description
[0001] Este documento reivindica prioridade do pedido provisório dos Estados Unidos US62/849554, depositado em 17 de maio de 2019 e intitulado "Tecnologia de Otimização de Alimentação e Produtos para Alimentação”, que é incorporado aqui por referência. Este documento também reivindica prioridade do pedido dos Estados Unidos US16/875894, intitulado "Tecnologia de Otimização de Alimentação”, depositado em 15 de maio de 2020, e ao Pedido de Patente Canadense 3,081,002, intitulado "Tecnologia de Otimização de Alimentação”, também depositado em 15 de maio de 2020, ambos reivindicam prioridade do pedido provisório US62/849554 arquivado em 17 de maio de 2019 e intitulado "Tecnologia de Otimização de Alimentação e produtos para Alimentação", que são todos incorporados na sua totalidade por referência.
[0002] O objeto deste relatório descritivo refere-se a métodos para separar componentes em uma corrente de processo de vinhaça integral (whole stillage) ou uma corrente de processo de desfibrar em uma instalação de produção de biocombustíveis e produzir valiosos alimentos para animais a partir desses métodos. Em particular, o assunto é direcionado ao uso de dispositivos de separação para separar componentes na corrente de processo e para recuperar os vários componentes usados para produzir produtos valiosos para a alimentação animal, como um produto animal de alta proteína com um teor de proteína superior a 45%. Esses métodos ajudam a remover sólidos em suspensão, recuperar componentes, reduzir a quantidade de energia necessária para o processamento a jusante, reduzir as emissões de gases de efeito estufa e/ou as emissões de carbono e aumentar a eficiência geral dos processos nas instalações de produção.
[0003] Os Estados Unidos dependem do petróleo importado para atender às necessidades de combustível utilizado nos meios de transporte (combustível para transporte). Para reduzir a dependência do petróleo importado, a Agência de Proteção Ambiental (EPA) define padrões para um programa de Padrão de Combustível Renovável (RFS) a cada ano. O RFS é uma política nacional que exige um plano para misturar combustíveis renováveis em combustíveis para transporte, o que garante o crescimento contínuo de combustíveis renováveis. O RFS propõe padrões anuais para quatro tipos de combustíveis renováveis, como biocombustível celulósico, diesel baseado em biomassa (biodiesel), biocombustível avançado e combustível totalmente renovável para substituir ou reduzir a quantidade de gasolina e diesel. A nova proposta RFS2 é que 36 bilhões de galões de combustível renovável sejam produzidos e consumidos até 2022, de acordo com o site da EPA dos EUA em relação ao Programa RFS em 28 de abril de 2017.
[0004] O RFS2 também adicionou definições explícitas para combustíveis renováveis para se qualificar como biomassa renovável, reduzir as emissões dos gases de efeito estufa (GEE) em certa porcentagem, melhorar a eficiência do veículo e ser combustíveis mais limpos e de baixo carbono. A EPA criou uma análise do ciclo de vida, que pode ser chamada de ciclo de combustível ou análise do poço à roda. A análise do ciclo de vida é para avaliar os impactos gerais dos GEE de um combustível, incluindo cada estágio de sua produção e uso. A análise do ciclo de vida da EPA inclui emissões indiretas significativas, conforme exigido pela Lei do Ar Limpo dos Estados Unidos.
[0005] Outros esforços concentraram-se no estabelecimento, em conjunto, de um padrão nacional de combustível de baixo carbono (LCFS). O LCFS inclui todos os tipos de combustíveis de transporte (ou seja, eletricidade, gás natural, hidrogênio e biocombustíveis), exige a redução das emissões médias de GEE do ciclo de vida ou a intensidade de carbono (IC) do ciclo de vida de um determinado período de tempo e estimula a inovação por gratificações em instalações de produção que reduzem, em todo o processo, as emissões de GEE ou de carbono. As instalações de produção podem reduzir o IC de combustíveis vendendo mais combustíveis de baixo carbono, reduzindo o IC de combustíveis fósseis, melhorando a eficiência, reduzindo as pegadas de carbono, capturando e sequestrando carbono e/ou adquirindo créditos de outros produtores capazes de fornecer baixo carbono combustíveis a preços mais baixos. A Califórnia e alguns países adotaram a política LCFS. Outros estados e regiões nos EUA estão considerando adotar uma política LCFS semelhante ao modelo da Califórnia.
[0006] Um LCFS nacional afetaria a economia e o meio ambiente. Esses efeitos podem se basear no custo e na disponibilidade de combustíveis de baixo carbono, na redução do cronograma de GEE e na criação de um sistema de crédito. As vantagens de incorporar o LCFS ao RFS2 são reduzir o consumo de combustível de transporte e os preços dos combustíveis, reduzir os preços das colheitas ao mudar para matérias-primas celulósicas e reduzir significativamente as emissões de GEE ou de carbono no mercado interno e global. Assim, as instalações de produção estão buscando maneiras de implementar o LCFS por conta própria.
[0007] É desejável encontrar métodos para reduzir as emissões de GEE e/ou reduzir o IC, o que inclui encontrar tecnologias mais eficientes. Por exemplo, existem técnicas conhecidas para separar sólidos de líquidos de correntes de processo. No entanto, essas técnicas não são muito eficientes. Por exemplo, um método usa separação por gravidade de correntes de processo para separar e recuperar vários componentes. Os problemas são que a separação por gravidade pode não separar os componentes muito bem e requer muito tempo.
[0008] Outros métodos podem não separar adequadamente os sólidos dos líquidos nas correntes de processo, são muito caros para operar, requerem manutenção e reparo frequentes e exigem um conjunto de habilidades mais alto para operar e manter. As correntes de processo podem conter grandes quantidades de sólidos que causam incrustações nos evaporadores. Além disso, os sólidos podem ter alto teor de umidade, o que aumenta os custos operacionais para transportar e secar os sólidos a jusante. O equipamento pode criar altos níveis de emissões das usinas, bem como aumentar os custos operacionais e de capital. Além disso, nenhum dos métodos acima pode ser facilmente integrado a uma instalação de produção ou capitalizar na produção de produtos e alimentos para animais.
[0009] Consequentemente, há necessidade de separar sólidos desejáveis de líquidos de maneira eficiente e aumentar o valor em produtos de ração animal produzidos a partir das instalações de produção. Os métodos descritos são mecanismos aprimorados para separar componentes em uma corrente de processo de vinhaça integral ou em uma corrente de processo de desfibrar e criar produtos de ração animal com alto conteúdo de proteína que é maior que 45% de uma maneira mais eficiente.
[0010] Este relatório descreve métodos para separar componentes em uma corrente de processo de vinhaça integral ou em uma corrente de processo de desfibrar, aprimorando a separação sólido-líquido e recuperando os componentes para produzir valiosos produtos para ração animal, enquanto melhora a eficiência geral. Esta invenção ajuda a reduzir uma quantidade de energia necessária para o processamento a jusante, que por sua vez reduz as emissões de GEE ou de carbono, diminui a quantidade de energia usada para o processamento a jusante e reduz os custos operacionais e/ou reduz os custos de capital, que por sua vez podem reduzir os custos de biocombustíveis. Essa tecnologia pode ser referida como Tecnologia de Otimização de Alimentação (FOT), na separação de componentes em uma corrente de processo de vinhaça integral e/ou em uma corrente de processo de desfibrar. Para fins de definição, sempre que a sigla FOT for utilizada, refere-se à presente invenção.
[0011] Em uma modalidade, um método separa sólidos de líquidos, separando componentes em uma corrente de processo de desfibrar através de um primeiro dispositivo de separação e através de um segundo dispositivo de separação para criar sólidos de um primeiro bolo úmido e líquidos de uma primeira corrente de líquido; diluir o primeiro bolo úmido em um tanque de mistura para criar uma corrente combinada; e separar componentes na corrente combinada através de um terceiro dispositivo de separação e através de um quarto dispositivo de separação para criar sólidos de um segundo bolo úmido e líquidos de uma segunda corrente líquida.
[0012] Em outra modalidade, um método para criar produto de alimentação com alto teor de proteína, o método incluindo o recebimento de uma corrente de processo de desfibrar; enviar a corrente de processo de desfibrar em uma primeira passagem através de dois dispositivos de separação para criar um primeiro material de bolo úmido e uma primeira corrente de líquido; adicionar um componente ao primeiro material de bolo úmido para criar uma corrente de processo combinada; e enviar a corrente de processo combinada em uma segunda passagem através de outros dois dispositivos de separação para criar um segundo material de bolo úmido e uma segunda corrente de líquido.
[0013] Em ainda outra modalidade, um método para criar produtos de alimentação, inclui o envio de uma corrente de processo de desfibrar através de um primeiro dispositivo de separação para criar um primeiro material de bolo úmido e uma primeira corrente de líquido; pulverização de água no primeiro material de bolo úmido para lavagem por deslocamento; e enviar a corrente de processo deslocada através de um segundo dispositivo de separação para criar um segundo material de bolo úmido e uma segunda corrente de líquido.
[0014] Em uma modalidade, um produto de ração animal inclui conteúdo de proteína superior a 45% em base de matéria seca e metionina variando de aproximadamente 1% a 2%.
[0015] Em ainda outra modalidade, um produto de ração animal inclui conteúdo de proteína que varia de aproximadamente 47% a aproximadamente 62% em base de matéria seca e lisina variando de aproximadamente 1% a 2%.
[0016] Este Sumário da Invenção é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos de forma simplificada, que são descritos mais adiante na Descrição Detalhada. Este Sumário não se destina a identificar os principais recursos ou recursos essenciais do assunto reivindicado, nem se destina a ser usado para limitar o escopo do assunto reivindicado. Outros aspectos e vantagens do objeto reivindicado serão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada das modalidades e das figuras anexas.
[0017] A Descrição Detalhada é apresentada com referência às figuras anexas. Nas figuras, o (s) dígito (s) mais à esquerda de um número de referência identifica a figura na qual o número de referência aparece pela primeira vez. O uso dos mesmos números de referência em figuras diferentes indica itens semelhantes ou idênticos. As características ilustradas nas figuras não são necessariamente desenhadas em escala, e as características de uma modalidade podem ser empregadas com outras modalidades ou as características podem não ser empregadas em todas as modalidades como um técnico no assunto reconheceria, mesmo se não explicitamente indicado neste documento.
[0018] As FIGs. 1-5 ilustram exemplos de ambientes usando o processo da Tecnologia de Otimização de Alimentação (FOT) para produzir produtos de ração animal em uma instalação de produção.
[0019] A FIG. 6 ilustra um exemplo de Tecnologia de Moagem Seletiva V2 (SMT V2) e Tecnologia de Separação de Fibra Próxima Geração (FST Next Gen) para aumentar a recuperação de amido e separar a fibra da corrente de processo enquanto aumenta a capacidade usada com o processo FOT.
[0020] As FIGs. 7, 8 e 9 ilustram exemplos de processo FOT com dispositivos de separação para separar sólidos de líquidos para criar produtos de ração animal de alto teor de proteína e outros produtos.
[0021] As FIGs. 10 e 11 ilustram exemplos do processo FOT combinado com outros processos ou equipamentos para separar ainda mais os componentes para criar produtos de ração animal com alto teor de proteína e outros produtos.
[0022] As FIGs. 12 e 13 ilustram exemplos de adição de enzimas às diferentes correntes de processo antes de entrar no processo FOT para criar produtos de ração animal com alto teor de proteína e outros produtos.
[0023] A Descrição Detalhada explica modalidades da invenção e as várias características e detalhes vantajosos mais detalhadamente com referência a modalidades não limitativas e exemplos que são descritos e/ou ilustrados nas figuras anexas e detalhados na seguinte descrição anexa. Descrições de componentes bem conhecidos e técnicas de processamento podem ser omitidas de modo a não carregar desnecessariamente as modalidades da invenção. Os exemplos aqui utilizados destinam-se apenas a facilitar o entendimento das maneiras pelas quais a invenção pode ser praticada e permitir ainda aos versados na técnica praticar as modalidades do objeto. Por conseguinte, os exemplos, as modalidades e as figuras aqui contidas não devem ser interpretados como limitando o escopo do objeto.
[0024] Este relatório descreve ambientes e técnicas para os processos FOT, separando sólidos de líquidos em uma corrente de processo, que pode ser obtido a partir de uma instalação de produção em um processo de moagem a seco e/ou um processo de moagem a úmido. Por exemplo, a instalação de produção pode incluir, entre outros, biocombustíveis, álcool, ração animal, óleo, biodiesel, celulose e papel, têxtil, indústria química e outros campos. A remoção de líquidos dos sólidos aumentará a concentração de sólidos nas correntes de processo a jusante, melhorará a separação sólido-líquido mais eficiente para recuperar componentes que podem ser usados para valiosos produtos de ração animal e permitirá uma secagem mais eficiente para o processamento a jusante. Além disso, o processo FOT concentra a proteína na corrente de processo em porcentagens que variam de 45% a 50%, que podem ser vendidas sozinhas ou podem ser combinadas com um produto de levedura para criar um produto de ração animal enriquecido.
[0025] O processo FOT apresenta oportunidades para reduzir as emissões de GEE ou de carbono, fornecendo métodos para produzir sólidos com menos umidade ou maior teor de sólidos do que os métodos convencionais. Com os sólidos com menos umidade ou maior teor de sólidos, o processo pode reduzir o uso de energia a jusante para secagem e/ou evaporação e reduzir os custos operacionais, melhorando a eficiência nas instalações de produção. Por exemplo, o processamento a jusante usa eletricidade e gás natural para operar os evaporadores e secadores, que geram emissões para a atmosfera. Com o processo FOT, a quantidade de eletricidade e gás natural para operar os evaporadores e secadores seria reduzida e a quantidade de emissões.
[0026] Além disso, o processo FOT fornece biocombustíveis que têm uma intensidade de carbono menor do que os biocombustíveis convencionais ou combustíveis de hidrocarbonetos. Por exemplo, nos Estados Unidos o padrão nacional de combustível de baixo carbono (LCFS) estabelece um padrão de intensidade de carbono medido em gramas de equivalente CO2 por Megajoule de energia de combustível (gCO2e/MJ) durante um certo período de tempo. As instalações de produção fornecem uma contabilidade das emissões líquidas de combustível por unidade de energia de combustível. O processo FOT apresentado opera dentro dos padrões de agências reguladoras que podem quantificar benefícios ambientais ou associar um biocombustível ou um crédito negociável. Portanto, existem incentivos econômicos, benefícios ambientais, outras vantagens e benefícios ao usar o processo FOT que fornecem um processo industrial mais eficiente em termos de energia.
[0027] O processo FOT produz valiosos alimentos para animais e coprodutos. Os produtos para ração podem incluir, mas não estão limitados a, um produto muito de alta-proteína com conteúdo de proteínas que varia de 45% a 64%, produto para ração animal com levedura enriquecida, Grãos Secos de Destilaria (DDG), Solúveis Condensados de Destilaria (CDS), grãos de levedura seca de destilaria, xarope com fibra e similares. Os coprodutos também podem incluir, entre outros, óleo de milho de destilaria, produtos clarificados e/ou produtos concentrados.
[0028] Uma modalidade para criar o produto de ração animal com alto teor de proteína inclui a separação dos componentes em uma corrente de processo usando pelo menos duas passagens, uma primeira passagem com dois ou mais dispositivos de separação para criar sólidos separados (isto é, bolo úmido) a partir de líquidos. O processo envia os sólidos para um tanque de mistura, onde é adicionada água para diluir o bolo úmido. O processo em seguida envia a mistura diluída através de uma segunda passagem com dois ou mais dispositivos de separação para criar um segundo bolo úmido, que será seco com um teor de proteínas que varia de aproximadamente 46% a aproximadamente 64%.
[0029] Modalidades do processo FOT são mostradas para fins de ilustração no processo de moagem a seco. O processo FOT pode ser implementado em moinho úmido, com maceração ou nos diferentes campos, conforme discutido acima. Embora os aspectos das técnicas descritas possam ser implementados em vários ambientes e/ou configurações diferentes, as implementações são descritas no contexto dos seguintes processos de exemplo. Pode haver menos equipamentos, produtos químicos, enzimas ou processos necessários no assunto do que o mostrado nas figuras de processo de exemplo a seguir.
[0030] As FIGs. 1 a 5 são diagramas do fluxo do processo que mostram ambientes de exemplo que podem ser usados com o processo FOT. O processo pode ser realizado usando uma combinação de diferentes ambientes e/ou tipos de equipamento. Qualquer número dos ambientes, processos ou tipos de equipamentos descritos pode ser combinado em qualquer ordem para implementar o método ou um método alternativo. Pode haver menos ou mais equipamentos do que o mostrado e pode estar em qualquer ordem. Além disso, também é possível omitir uma ou mais das etapas ou peças de equipamento, produtos químicos, enzimas ou outros processos fornecidos.
[0031] A FIG. 1 ilustra um exemplo de um processo 100 implementando uma série de operações em um moinho de moagem a seco de uma instalação de produção de álcool. O processo 100 no moinho de moagem a seco pode operar de maneira contínua. Em outras implementações, o processo 100 pode operar em um processo em lote ou em uma combinação de processos em lote e contínuos.
[0032] O processo 100 pode receber matéria-prima de um grão que inclui, mas não está limitado a, cevada, beterraba, mandioca, milho, matéria-prima celulósica, grão, milho, aveia, batata, arroz, centeio, grão de sorgo, triticale, doce batatas, biomassa lignocelulósica, trigo e similares ou polpa. A biomassa lignocelulósica pode incluir fibra de milho, paleta de milho, espigas de milho, palhas de cereais, bagaço de cana e culturas energéticas dedicadas, que são compostas principalmente de gramíneas altas e lenhosas de rápido crescimento, incluindo, entre outras, mudas de grama, sorgo energético/forrageiro, miscanthus e similares. Além disso, a matéria-prima pode ainda incluir frações de grãos ou subprodutos produzidos pela indústria, como canjica, farelo de trigo, glúten de milho para alimento, grãos secos de destilaria com solúveis e similares. A matéria-prima pode incluir, um tipo individual, uma matéria-prima combinada de dois tipos, de vários tipos, ou qualquer combinação ou mistura dos grãos acima. A matéria-prima pode incluir, mas não está limitada a, um a quatro tipos diferentes combinados em várias faixas percentuais. A matéria-prima pode ser convertida em diferentes tipos de produtos e coprodutos que podem incluir, mas não se limitam a, etanol, xarope, óleo de destilaria, grãos secos de destilaria, grãos secos com solúveis de destilaria, solúveis condensados de destilaria, grãos de úmidos de destilaria e similares. Nesta aplicação, haverá toneladas de produtos para ração animal com alto teor de proteína, produtos para levedura enriquecidos e outros tipos de produtos. Por exemplo, um alqueire de milho pode produzir cerca de 7,7 a 8,6 kg ou 17 a 19 libras de etanol, cerca de 7,7 a 8,2 kg ou 17 a 18 libras de Grãos Secos de Destilaria com Solúveis (DDGS) e de 7,7 a 8,2 kg ou 17 a 18 libras de dióxido de carbono. O dióxido de carbono pode ser capturado e comprimido em dióxido de carbono líquido ou gelo seco para aplicações comerciais.
[0033] Para fins de brevidade, o processo 100 de utilizar uma única corrente de matéria-prima será descrito com referência à FIG. 1. Como exemplo, o milho pode ser usado como uma única matéria-prima no processo de moagem a seco. O milho pode ser dividido em seus principais componentes, endosperma, gérmen, farelo (pericarpo) e a ponta. Cada um desses componentes principais pode ser dividido em componentes menores. O endosperma, o gérmen, o farelo e a ponta contêm quantidades variadas de amido, proteína, óleo, fibra, cinzas, açúcares etc. Por exemplo, as quantidades dos componentes do milho podem incluir, mas não estão limitadas a , cerca de 70 a 74% de amido, cerca de 7 a 9% de proteína, cerca de 3 a 4% de óleo, cerca de 7 a 9% de fibra, cerca de 1 a 2% de cinza, cerca de 1 a 2% de açúcares e outros.
[0034] Um versado na técnica entende que a inspeção e a limpeza do milho ocorrem inicialmente. Na matéria-prima 102, o processo 100 mói inicialmente a matéria-prima 102 em alimento, um pó ou uma farinha para obter um tamanho de partícula apropriado. O processo 100 pode moer a matéria-prima 102 usando moinhos de martelos ou moinhos de rolos. Essa moagem serve para quebrar um revestimento externo do grão de milho e aumenta a área da superfície para expor o amido à penetração de água no cozimento. Esta moagem inicial da matéria-prima 102 afeta o tamanho das partículas mais adiante nos processos. Isso é fundamental para ter um bom perfil de moagem, tamanhos de partícula não muito finos.
[0035] Em uma modalidade, o processo 100 mói a matéria-prima 102 com um moinho de martelo #8 (não mostrado) para criar um alimento, um pó, uma farinha ou um material moído com tamanhos médios de partículas. O moinho de martelos é uma câmara de retificação cilíndrica com tambor rotativo, barras de metal planas e uma tela. O tamanho da tela pode ser, mas não está limitado a, tamanhos de orifício de 1,6 a 4,8 mm ou 4/64 a 12/64 polegada. Um exemplo de moinho de martelos pode ter aberturas de tela com tamanho de 7/64 polegadas ou cerca de 2,78 mm, para criar pequenas partículas com tamanho de 0,5 a 2-3 mm.
[0036] Em outra modalidade, o processo 100 mói a matéria-prima 102 com um moinho de rolos (não mostrado) para criar um alimento, um pó, uma farinha ou um material moído. O moinho de rolos recebe a matéria-prima 102, envia a matéria-prima 102 entre dois ou mais rolos ou rodas e esmaga a matéria-prima 102 para criar material moído. Um rolo pode ser fixado na posição enquanto o outro rolo pode ser movido para mais distante ou mais perto do rolo estacionário. As superfícies do rolo podem ser estriadas para ajudar na descamação do milho. Os rolos de exemplo podem ter de 23 a 30,5 cm de diâmetro, com uma proporção de comprimento para diâmetro que pode ser de cerca de 4: 1. As pequenas partículas podem ser dimensionadas entre 0,5 e 2-3 mm.
[0037] O processo 100 envia o material moído para a lama 104. Em seguida, o processo 100 adiciona água, backset e enzimas à matéria-prima 102 que foi moída para criar uma lama 104 neste tanque. Em um exemplo, o processo 100 adiciona uma enzima liquefeita, como alfa-amilase, a esta mistura. A enzima alfa-amilase hidrolisa e quebra o polímero do amido em seções curtas, dextrinas, que são uma mistura de oligossacarídeos. O processo 100 mantém uma temperatura entre cerca de 60 °C a cerca de 100 °C (cerca de 140 °F a cerca de 212 °F, cerca de 333 K a cerca de 373 K) na lama 104 para causar a gelatinização do amido e um tempo de permanência de cerca de 30 a cerca de 60 minutos para converter amido insolúvel na lama em amido solúvel. A lama pode ter um teor de sólidos em suspensão de cerca de 26% a cerca de 40%, o que inclui amido, fibra, proteína e óleo. Outros componentes na lama 104 podem incluir areia, sais e similares, como está comumente presente nos grãos brutos provenientes da produção agrícola, bem como águas recicladas que contêm ácidos, bases, sais, leveduras e enzimas. O processo 100 ajusta o pH da pasta a cerca de 4,5 a 6,0 (dependendo do tipo de enzima) na lama 104.
[0038] Em uma modalidade, a lama pode ser aquecida para reduzir ainda mais a viscosidade do grão moído. Os parâmetros incluem aquecimento por períodos mais longos e/ou temperaturas mais altas. Em algumas modalidades, pode haver dois ou mais tanques de lama usados para um tempo de permanência adicional e uma redução de viscosidade.
[0039] Em uma modalidade, o processo 100 bombeia a lama para injeção direta de vapor (jet cooker) (não mostrados) para cozinhar a lama. O jet cooker pode ocorrer em temperaturas e pressões elevadas. Por exemplo, o jet cooker pode ser realizado a uma temperatura de cerca de 104 °C a cerca de 150 °C (cerca de 220 °F a cerca de 302 °F) e a uma pressão absoluta de cerca de 1,0 a cerca de 6,0 kg/cm2 (cerca de 15 a 85 lbs/pol2)) por cerca de cinco minutos. O jet cooker é outro método para gelatinizar o amido.
[0040] O processo 100 envia a lama para a liquefação 106, que converte a lama em mosto. O processo 100 utiliza uma faixa de temperatura de cerca de 80 °C a cerca de 150 °C (cerca de 176 °F a cerca de 302 °F, cerca de 353 K a cerca de 423 K) para hidrolisar o amido gelatinizado em maltodextrinas e oligossacarídeos para produzir um mosto liquefeito. Aqui, o processo 100 produz uma corrente de mosto, que tem cerca de 26% a cerca de 40% do conteúdo total de sólidos. O mosto mistura pode ter um teor de sólidos em suspensão que inclui proteína, óleo, fibra, areia e similares. Nas modalidades, um ou mais tanques de liquefação podem ser utilizados na liquefação 106.
[0041] O processo 100 pode adicionar outra enzima, como glucoamilase na liquefação 106, para decompor as dextrinas em açúcares simples. Especificamente, a enzima glucoamilase quebra as seções curtas em glicose individual. O processo 100 pode adicionar a enzima glucoamilase a cerca de 60 °C (cerca de 140 °F, cerca de 333 K) antes do início da fermentação, conhecido como sacarificação, ou no início de um processo de fermentação. Numa modalidade, o processo 100 ajusta ainda o pH para cerca de 5,0 ou inferior na liquefação 106. Em outra modalidade, a sacarificação e a fermentação também podem ocorrer simultaneamente.
[0042] Na liquefação 106, o processo 100 obtém a corrente de processo ou uma mistura da lama 104. Em outras modalidades, o processo 100 pode obter uma corrente de processo ou mistura como lama de um tanque de lama, de um jet cooker, de um primeiro tanque de liquefação, de um segundo tanque de liquefação ou após um processo de pré-tratamento na instalação de produção celulósica.
[0043] Para fins ilustrativos na FIG. 1, a Tecnologia de Moagem Seletiva V2 (SMT V2) - Tecnologia de Separação de Fibra Próxima Geração (FST Next Gen)) 108, correspondente ao 108 é apresentado em alto nível em uma interface (front end) da instalação de produção. SMT V2 refere-se ao nome da tecnologia do processo Selective Milling Technology V2 e FST NEXT GEN refere-se ao nome da tecnologia do processo Fiber Separation Technology Next Gen. Detalhes de modalidades dos processos para SMT V2 FST NEXT GEN patenteado serão discutidos posteriormente com referência à FIG. 6. O processo no SMT V2 FST NEXT GEN pode ser incluído em qualquer processo como parte do processo de moagem a seco ou em qualquer tipo de processo em uma instalação de produção. Especificamente, o SMT V2 FST NEXT GEN ajuda a aumentar a recuperação de amido dos grãos e remover a fibra, mostrada como linha pontilhada 109 antes de enviá-la para a fermentação 110. O processo envia a fibra 109 para a área de alimento, evitando fermentação, destilação, desidratação e secagem (ou seja, alguns processos intermediários (back-end)).
[0044] Na liquefação 106, o SMT V2 FST NEXT GEN 108 obtém a corrente de processo ou uma mistura da lama 104. Em outras modalidades, o SMT V2 FST NEXT GEN 108 pode obter a corrente de processo ou mistura como lama de um tanque de lama, de um jet cooker, de um primeiro tanque de liquefação, de um segundo tanque de liquefação ou após um processo de pré-tratamento na instalação de produção celulósica.
[0045] Na fermentação 110, o processo 100 adiciona um microrganismo à mistura para fermentação em um tanque 110. O processo 100 pode usar uma cepa comum de microrganismos, como Saccharomyces cerevisiae, para converter os açúcares simples (isto é, maltose e glicose) em álcool com sólidos e líquidos, CO2 e calor. O processo 100 pode usar um tempo de permanência na fermentação 110, desde cerca de 50 a cerca de 60 horas. No entanto, variáveis como uma cepa de microrganismos sendo usada, uma taxa de adição de enzimas, uma temperatura para fermentação, uma concentração específica de álcool e similares, podem afetar o tempo de fermentação. Nas modalidades, um ou mais tanques de fermentação podem ser utilizados no processo 100.
[0046] O processo 100 cria álcool, sólidos, líquidos, micro-organismos e várias partículas através da fermentação 110. Uma vez concluído, o mosto é comumente referido como cerveja, que pode conter cerca de 10% a cerca de 20% de álcool, além de sólidos solúveis e insolúveis provenientes dos componentes dos grãos, metabólitos de microrganismos e corpos de microrganismos. O microrganismo pode ser reciclado em uma etapa de reciclagem de microrganismos, que é uma opção. A parte do processo 100 que ocorre antes da destilação 112 pode ser referida como "front end" e a parte do processo 100 que ocorre após a destilação 112 pode ser referida como "back end".
[0047] Voltando à destilação 112, o processo 100 destila a cerveja para separar o álcool dos componentes não fermentáveis, sólidos e líquidos usando um processo de destilação, que pode incluir uma ou mais colunas de destilação, trabalho com colunas de cerveja, destilador lateral (side stripper) e similares. O processo 100 bombeia a cerveja através da destilação 112, que é fervida para vaporizar o álcool ou produzir destilado concentrado. O processo 100 condensa o vapor de álcool na destilação 112, onde o álcool líquido sai através de uma porção superior da destilação 112 com um etanol com pureza de cerca de 90% a cerca de 95%, 5% de água, o que é um álcool de cerca de 190 provas (proof). Nas modalidades, as colunas de destilação e/ou colunas de cerveja podem estar em série ou em paralelo.
[0048] Na desidratação 114, o processo 100 remove qualquer umidade do álcool de 190 provas passando por desidratação. A desidratação 114 pode incluir uma ou mais coluna (s) de secagem embaladas com meio de peneira molecular com para produzir um produto com quase 100% de álcool, que é 200 provas de álcool.
[0049] No tanque de retenção 116, o processo 100 adiciona um desnaturante ao álcool. Assim, o álcool não se destina a beber, mas a ser usado para fins de combustível para motores. Em 118, um exemplo de produto que pode ser produzido é o etanol, para ser usado como combustível ou aditivo de combustível para fins de combustível para motores.
[0050] Voltando à destilação 112, o produto rico em água remanescente é agora referido como uma corrente de processo de desfibrar 120, que pode incluir, mas não está limitado a, amidos, compostos orgânicos e inorgânicos solúveis, sólidos em suspensão contendo proteínas, carboidratos, dissolvidos sólidos, água, óleo, gordura, proteína, minerais, ácidos, bases, leveduras recicladas, carboidratos não fermentados, subprodutos, pequena quantidade de fibra e similares. Desfibrar é definido como tendo uma quantidade mínima ou pequena de fibra. A corrente de processo de desfibrar 120 cai no fundo da destilação 112 e passa pelo processo FOT 122 (Tecnologia de Otimização de Alimentação) para criar um produto de alimentação com alto teor proteína.
[0051] Para fins ilustrativos na FIG. 1, o FOT 122 é apresentado em um nível alto em uma interface da instalação de produção. Detalhes de modalidades dos processos para o FOT 122 serão discutidos posteriormente com referência às FIGs. 7-9. O processo no FOT 122 pode ser incluído em qualquer processo como parte do processo de moagem a seco ou qualquer tipo de processo, processo úmido ou moagem a úmido em uma instalação de produção. Especificamente, o FOT 122 ajuda a criar um produto de ração animal com alto teor de proteína e outros produtos que podem ser vendidos.
[0052] A corrente líquida 122B da FOT 122 pode precisar de processamento adicional devido à sua composição total de sólidos. A corrente líquida 122B pode conter grandes quantidades de sólidos em suspensão. Assim, a corrente líquida 122B pode conter grandes quantidades de sólidos em suspensão que podem causar problemas de eficiência nos evaporadores. Além disso, esta etapa de processamento da evaporação para concentrar sólidos em correntes com alto teor de água requer uma quantidade significativa de energia. Assim, a quantidade de energia necessária aumenta os custos operacionais. A capacidade do evaporador pode ser um gargalo na planta. O processo 100 envia essa corrente de líquido 122B para o fracionamento de vinhaça 124 para processamento adicional.
[0053] Para fins ilustrativos na FIG. 1, o fracionamento de vinhaça 124 é apresentada em alto nível aqui, mostrado na parte traseira da instalação de produção. Detalhes das modalidades fracionamento de vinhaça 124 serão discutidos com referência às FIGs. 10 e 11. O fracionamento de vinhaça 124 pode ser incluído em qualquer processo como parte do processo de moagem a seco ou em qualquer tipo de processo em uma instalação de produção. Especificamente, o fracionamento de vinhaça 124 ajuda a melhorar a separação de sólidos de líquidos de maneira eficiente, melhora a operação do evaporador, aumenta a produtividade, fornece fluxos de alimentação para processamento adicional para produzir valiosos alimentos para animais e/ou óleo e reduz as emissões de GEE ou de carbono. Outras modalidades podem incluir o processo de fracionamento de vinhaça 124, sendo localizado após o processo de vinhaça integral ou após qualquer um dos evaporadores (isto é, após um, dois, três, último e semelhantes).
[0054] O processo 100 envia uma corrente de líquido do fracionamento de vinhaça 124 para os evaporadores 128 (A) (B) para ferver os líquidos desta corrente. Isso cria um xarope espesso, solúveis condensados de destilaria, CDS 130 (isto é, cerca de 25% a cerca de 50% de sólidos secos), que contém sólidos solúveis ou dissolvidos, sólidos em suspensão (geralmente menos de 50 pm) e sólidos em suspensão flutuante da fermentação.
[0055] Os evaporadores 128 (A), (B) podem representar evaporadores de efeito múltiplo, como qualquer número de evaporadores, de um a cerca de doze evaporadores. Algumas correntes de processo podem passar por um (s) evaporador (es) de primeiro efeito (s) 128 (A), que inclui um a quatro evaporadores e opera em temperaturas mais altas, como faixa de cerca de 99 °C ou cerca de 372 K a 210 °F. Enquanto outras correntes de processo podem passar por um (s) evaporador (es) de segundo efeito (s) 128 (B), que opera a temperaturas ligeiramente mais baixas que o (s) evaporador (es) de primeiro efeito (s) 128 (A), tais como variando de cerca de cerca de 54 °C a cerca de 87 °C (130 °F a cerca de 188 °F ou cerca de 328 K a cerca de 360 K). O (s) evaporador (es) de segundo efeito (s) 128 (B) pode usar vapor aquecido do (s) evaporador (es) de primeiro efeito (s) 128 (A) como calor ou usar vapor reciclado. Em outras modalidades, pode haver três ou quatro evaporadores de efeito, que operam a temperaturas mais baixas do que o segundo evaporador (es) de efeito. Nas modalidades, os evaporadores de efeito múltiplo podem variar de um efeito a dez efeitos ou mais. Isso depende das plantas, das correntes sendo aquecidas, dos materiais e similares. Nas modalidades, os evaporadores podem estar em série ou em paralelo.
[0056] O processo 100 envia o CDS 130 (publicação oficial (Association of America Feed Control Officials) AAFCO 2017 em 27.7) dos evaporadores 128 (A), (B) para se combinar com a fibra 109 (publicação oficial AAFCO 2017 em 48,2) da SMT FST NEXT GEN 108 para produzir fibra e CDS 132 como um produto. Isso também pode ser chamado de fibra e xarope.
[0057] Em outra modalidade, o processo 100 envia o xarope, que é concentrado com cerca de 20% a cerca de 45% em peso de sólidos totais, para ser vendido como CDS 130 (Publicação oficial da AAFCO 2017 em 27.7). Isso pode ser vendido a um preço muito baixo. O CDS 130 pode conter subprodutos da fermentação, quantidades moderadas de gordura, células de levedura usadas, fósforo, potássio, enxofre e outros nutrientes. O teor de umidade para o CDS 130 pode variar de cerca de 55% a cerca de 80%.
[0058] Em outra modalidade, o processo 100 pode enviar uma corrente dos evaporadores 128 (A), (B) para um processo de recuperação de óleo 134, que remove o óleo do armazenamento fracionado 124 para recuperar o óleo. Como resultado, o processo 100 produz um produto de óleo 136 de óleo e sólidos de fim de processo. O processo 100 pode enviar sólidos, água e similares da recuperação de óleo 134 de volta para os evaporadores 128 (A), (B) para processamento adicional.
[0059] Voltando ao FOT 122, o processo envia uma corrente de bolo 122A para os secadores 138A, B. Os secadores 138A, B são secadores para remover a umidade dos produtos alimentícios. Os secadores 138A, B podem incluir um ou vários secadores, que não estão limitados a, um secador de tambor rotativo, um secador de tubo de vapor, um secador de contato rotativo de superfície raspada, um de coluna (flash), um secador de anel, um secador de vapor de filme fino, um secador por spray, secador por congelamento e similares.
[0060] O processo 100 seca esses materiais para criar um produto com concentração proteica muito alta (Hi-Pro), com o Hi-Pro 140 com teor de proteínas variando de aproximadamente 46% a aproximadamente 64% de base seca. O processo 100 pode receber uma corrente enriquecida por levedura 126 do fracionamento de vinhaça 124 para ser combinada com o material de FOT 122 para criar um Hi-Pro enriquecido com levedura 144, que é um produto de ração animal seco, enriquecido com levedura e com alto teor de proteína acima de 46%. O fermento pode ser de aproximadamente 25% com base em cálculos de balanço de massa. O processo 100 também combina fibra e xarope do SMT V2 FST NEXT GEN 108 e alguns produtos com concentração proteica muito alta do Hi-Pro 140 juntos para atingir 26% de conteúdo de proteína para o grão seco de destilaria (DDG) 142. O processo 100 combina ingredientes individuais da fibra 109 do SMT V2 FST NEXT GEN 108, CDS 130 dos evaporadores 128 (A), (B), proteína muito concentrada Hi-Pro 140 do FOT 122 e bolo de levedura 126 do fracionamento de vinhaça 124 para criar o grão seco de destilaria com solúveis (DDGS) 146. Para fins de brevidade, os produtos produzidos usarão produtos similares nomes e identificadores nas figuras a seguir, mas podem ser produzidos a partir de diferentes processos ou equipamentos.
[0061] No processo 100, as enzimas podem ser adicionadas em uma única etapa ou em várias etapas em diferentes locais do processo para processar correntes (não mostrados). As enzimas solubilizarão a fibra com impacto mínimo na solubilização de proteínas e/ou precipitação de proteínas para obter remoção de óleo e fibra de proteínas insolúveis no processo centrífugo.
[0062] A FIG. 2 é semelhante à FIG. 1, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo 200 com o FOT 122. Sem o fracionamento de vinhaça 124, haverá menos produtos produzidos pelo FOT 122, como mostrado na FIG. 2 do que na FIG. 1
[0063] A FIG. 3 é semelhante à FIG. 1, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo 300. Detalhes que não são semelhantes à FIG. 1 será discutido abaixo com referência à FIG. 3. O processo 300 mostra um dispositivo de separação mecânica 302 com o processo FOT 122. O dispositivo de separação mecânica 302 pode ser inserido como um exemplo, depois da vinhaça integral119, ou pode estar em outros locais do processo.
[0064] O dispositivo de separação mecânica 302 pode filtrar ainda mais fibras finas, partículas de pequeno tamanho que podem escorregar através do processo SMT V2 FST NEXT GEN 108 para criar um mais refinado, corrente de processo de desfibrar 304. O dispositivo de separação mecânica 302 pode melhorar a captura de fibra, e pode aumentar ainda mais o peso de proteínas e componentes de amido peso por peso de matéria seca em um filtrado. Por exemplo, o dispositivo de separação mecânica 302 pode capturar fibra, mostrada na linha pontilhada 306 a ser combinada com a fibra 109 da SMT V2 FST Next Gen 108 e vendida como fibra e CDS 132.
[0065] O dispositivo de separação mecânica 302 que pode ser usado, incluindo, mas não se limitando a, uma peneira de pressão, uma peneira fixa (DSM), uma peneira multizona de triagem, uma peneira de pá, peneira Russel Finex, peneira de classificação fina Fournier ou qualquer pode ser usado um tipo de aparelho de triagem fina para excluir a passagem do tamanho de partículas para o filtrado. As peneiras DSM podem ser uma tela metálica de cunha ou com orifício redondo. As peneiras multizona (MZSA) e/ou de pá usam telas de cunha ou metal com furo redondo. As peneiras Russel Finex é tipicamente uma tela polimérica. O dispositivo de separação mecânica 302 filtrará as partículas relevantes para o tamanho da tela para separar quaisquer partículas que pare na tela.
[0066] Foram realizadas experiências usando peneiras de 600 μm, o que aumentou a quantidade de proteína em 14-18% em relação ou cerca de 4% peso/peso de proteína seca no Hi-Pro 140 final. O conteúdo de fibra capturado nos 600 μm a peneira tinha aproximadamente 30% de proteína em peso de matéria seca no substrato após grande quantidade de lavagem com água quente. Também foram realizadas experiências usando peneiras metálicas em laboratório.
[0067] Em outro experimento, telas menores podem aumentar a captura de fibra fina e aumentar a concentração de proteína do produto Hi-Pro, desviando a massa de proteína desejável. Uma amostra foi peneirada, lavada com água e centrifugada para formar um bolo lavado. Foi extraído com solvente em laboratório. A amostra foi analisada como sendo 78% de proteína em peso de matéria seca.
[0068] A FIG. 4 é semelhante à FIG. 1, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo 400. O SMT V2 FST NEXT GEN 402 ocorre no final do processo 400 após a vinhaça integral 119. O SMT V2 FST NEXT GEN 402 separará a fibra 404 a ser combinada com o xarope para criar fibra e CDS 132 e o processo 400 criará a corrente de processo de desfibrar 406 a ser usado no processo FOT®.
[0069] A FIG. 5 é semelhante à FIG. 4, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo 500. Detalhes que não são semelhantes à FIG. 4 serão discutidos abaixo com referência à FIG. 5. O equipamento especializado 502 ocorre no final do processo 500 após a vinhaça integral 119. O equipamento especializado 502 pode ser usado para separar ainda mais os componentes na corrente de processo. Por exemplo, o equipamento especializado 502 pode incluir, mas não está limitado a, uma peneira multizona (MZSA), uma peneira de pá, uma prensa rotativa, qualquer combinação do equipamento e similares.
[0070] Em uma modalidade, este processo 500 pode usar o equipamento especializado 502, como a peneira multizona (MZSA) para desidratar e separar os componentes na vinhaça integral 119 e enviar a corrente de processo para a prensa rotativa para remover a fibra 504. o processo 500 envia a fibra 504 para ser combinada com o CDS 130 para criar fibra e CDS 132 e cria uma corrente de processo de desfibrar 506 para ser usado no processo FOT 122. A peneira multizona (MZSA) é descrita na Patente US9718006 depositado no Brasil com o número BR 11 2015 003148 0, intitulado "EQUIPAMENTOS DE TRIAGEM DE ZONAS MÚLTIPLAS E MÉTODOS DE SEPARAÇÃO DE MATERIAL A PARTIR DE MEIO LÍQUIDO" e no pedido US20190374883, depositado no Brasil com o número BR 10 2019 011975-6, intitulado “DISPOSITIVO DE SEPARAÇÃO MECÂNICA” , ambos são incorporados por referência em sua totalidade.
[0071] Em outra modalidade, em vez do MZSA, pode ser usada uma peneira de pá para desidratar e separar os componentes na corrente de processo. A peneira de pá pode ser usada com a prensa rotativa.
[0072] A FIG. 6 é um exemplo do processo SMT V2 FST NEXT GEN 600 com FOT 122. O processo SMT V2 FST NEXT GEN é totalmente descrito na patente US9376504 e no pedido US20170145377, intitulados "Hybrid separation", e incorporados por referência aqui na íntegra. O processo 600 envia uma corrente de processo 602 através de um primeiro dispositivo de separação mecânica 604. O processo 600 produz uma corrente de líquidos e partículas finas em suspensão 606 e uma grande corrente de sólidos em suspensão 608. O processo 600 envia partículas de menor tamanho, como a corrente de líquidos e partículas finas em suspensão para a fermentação 110. No entanto, as partículas de tamanho maior, como a corrente de sólidos grandes suspensos 608 ainda podem conter amido, fibra e/ou proteína de qualidade alimentar. Assim, o processo 600 pode descamar e lavar o amido da fibra através de um dispositivo de descamação 610 combinado com uma série de dispositivos de separação mecânica. Qualquer tipo de dispositivo pode ser usado. Por exemplo, o processo 600 pode incluir um ou mais dispositivos de descamação que fornecem quantidades diferentes de descamação.
[0073] O dispositivo de separação mecânica inclui, mas não está limitado a, peneira de pá, MZSA, peneira de pressão, peneira fixa (DSM) e similares. O dispositivo de descamação inclui, mas não está limitado a, moinho de rolos, bomba centrífuga, jato venture, hidro aquecedor e similares. Outros dispositivos que moem, como moinho de pinos, moinho de impacto ou moinho de disco também podem ser usados para moer as partículas, em vez de descamar as partículas. Em uma modalidade com um moinho de rolos, um rolo pode ser fixado na posição enquanto o outro rolo pode ser movido mais ou mais perto do rolo estacionário. As duas superfícies do rolo podem ser lisas ou ranhuradas para ajudar a descamar as partículas. Pode haver um, dois ou mais conjuntos de moinhos de rolos usados para descamar as partículas.
[0074] O processo 600 envia a corrente de sólidos em suspensão em flocos 612 para um primeiro tanque 614. O processo 600 envia líquidos de backset, condensado, vinhaça fina e similares para o primeiro tanque 614. O primeiro tanque 614 envia a corrente para tanque de liquefação FST NEXT GEN 616, que envia a corrente 618 para um segundo dispositivo de separação mecânica 620, que recebe uma porção de líquidos e a corrente fina de partículas em suspensão 632 de uma prensa rotativa 630.
[0075] O processo 600 envia a corrente 618 para um segundo dispositivo de separação mecânica 620 para criar líquidos 622 para a lama 104 e sólidos para um segundo tanque 626, o qual é misturado com uma porção de líquidos e a corrente fina de partículas em suspensão 632 de uma prensa rotativa 630. No segundo tanque 626, as correntes combinadas são misturadas e aquecidas a cerca de 76 °C a cerca de 85 °C (170 °F a cerca de 185 °F, cerca de 349 K a cerca de 338 K) por cerca de 1 a cerca de 60 minutos. Numa modalidade, as correntes combinadas são misturadas e aquecidas a cerca de 82 °C (180 °F, cerca de 355 K) por cerca de 5 minutos. O processo 600 envia essa corrente combinada 628 do segundo tanque 626 para a prensa rotativa 630.
[0076] A prensa rotativa 630 separa a fibra 109, a qual é combinada com o CDS 130 para criar a fibra e CDS 132. O processo da prensa rotativa é totalmente discutido na patente US10260031, intitulado “Optimized dewatering process for an agricultural production facility’, que é incorporado por referência aqui na sua totalidade. Como mostrado, as correntes do FOT 122 e fracionamento de vinhaça 124 e a corrente 634 dos evaporadores 128 (A), (B) irão para a prensa rotativa 630. No fracionamento de vinhaça 124, pode haver uma corrente de backset, condensado ou vinhaça fina sendo enviada para a liquefação 106.
[0077] A prensa rotativa pode ser fabricada pela Fournier Industries. A prensa rotativa é circular, possui vários canais para desidratar a corrente de processo, variando de dois a doze canais por prensa rotativa. O material é alimentado a baixa pressão no canal e gira entre dois elementos filtrantes de aço inoxidável cromado em rotação paralela. À medida que a água passa pelas telas, o material continua a desidratar enquanto viaja pelo canal. O material floculado acumula sólidos até que pressão suficiente seja gerada contra o braço restrito de saída.
[0078] As FIGS. 7-9 ilustram exemplos do processo FOT 122 que podem ser usados com os vários ambientes descritos neste Relatório Descritivo. A FIG. 7 ilustra uma modalidade do processo 700 começando com uma corrente de processo, como a corrente de processo de desfibrar 702. A corrente de processo de desfiar 702 pode ser recebida de qualquer um dos processos mostrados nas FIGs. 1-6. A corrente de processo de desfibrar 702 pode ser sujeita a processos através do SMT V2 FST NEXT GEN 108, dispositivo de separação mecânica ou equipamento especializado, que remove a maioria da fibra da corrente de processo. Outras possíveis correntes de processo de partida para o FOT 122 podem incluir, mas não estão limitadas a, vinhaça integral, centrada, vinhaça fina, vinhaça média, backset, diluição pós-liquefação, xarope, qualquer tipo de correntes de processo ou misturas em qualquer tipo de instalações de produção, e similar.
[0079] A corrente de processo de desfibrar 702 pode compreender cerca de 4% a cerca de 19% de sólidos totais, que podem incluir cerca de 3% a cerca de 9% de sólidos dissolvidos e cerca de 2% a cerca de 10% de sólidos em suspensão (isto é, sólidos insolúveis). A quantidade de gordura na corrente de processo de desfibrar 702 pode variar de cerca de 8% a cerca de 37% de gordura e variar de cerca de 10% a cerca de 30% de proteína.
[0080] O processo 700 pode usar dois ou mais dispositivos de separação em série, em paralelo ou uma combinação. O processo 700 pode usar um dispositivo de separação em uma primeira passagem, outro dispositivo único em uma segunda passagem, outro dispositivo único em uma terceira passagem, pode usar dois dispositivos de separação em paralelo em uma primeira passagem, dois dispositivos de separação em paralelo em uma segunda passagem , pode usar dois dispositivos de separação em série em uma primeira passagem, dois dispositivos de separação em série em uma segunda passagem e as passagens podem estar em série. Qualquer número de combinações de dispositivos de separação, passagens, séries ou paralelos pode ser usado. Por exemplo, o processo pode usar um a oito dispositivos de separação, qualquer número de passagens pode ser usado variando de um a cinco, em paralelo ou em série. Essas variáveis dependem da capacidade de produção da planta.
[0081] O processo 700 envia a corrente de processo de desfibrar 702 em uma primeira passagem para um primeiro dispositivo de separação 704 para separar os líquidos 704A, que são enviados para um primeiro tanque de líquido 708 e para separar os sólidos 704B, que são enviados para um primeiro bolo úmido. 710 (isto é, sólidos insolúveis, como proteínas, fibras, gorduras e líquidos). Em paralelo, o processo 700 também envia a corrente de processo de desfibrar 702 para um segundo dispositivo de separação 706 para separar os líquidos 706A, que são enviados para um primeiro tanque de líquido 708 e para separar os sólidos 706B, que são enviados para um primeiro bolo úmido 710. O primeiro bolo úmido 710 inclui sólidos como bolo úmido, gordura, proteína, orgânicos, ácidos orgânicos, glicerol e similares. Considera-se que o teor de proteínas seja de pelo menos 45% no momento. O total de sólidos varia de aproximadamente 34% a aproximadamente 47% em 704B.
[0082] O processo 700 envia o primeiro bolo úmido 710 para um tanque de mistura 712, que pode ter aproximadamente 1,8 a aproximadamente 2,7 kg (4 a aproximadamente 6 libras) de proteína de alto teor, tendo cerca de 45% a cerca de 48% de proteína. O tanque de mistura 712 pode receber um a quatro componentes, como água, auxiliares de processamento, produtos químicos ou enzimas. A adição desses componentes lavará os componentes do primeiro bolo úmido ou diluirá significativamente o bolo úmido. Por exemplo, a porcentagem de bolo úmido será diluída ou denominada lavagem por diluição. Em outra modalidade, o processo 700 usa lavagem por deslocamento por pulverização de quantidade mínima de água para lavar os sólidos, que podem ser seguidos com centrifugação.
[0083] Em uma modalidade, o processo 700 recebe o primeiro bolo úmido 710, recebe destilado da destilação 112 e evapora o condensado dos evaporadores 128 (A), (B) no tanque de mistura 712. O processo 700 pode reter as correntes combinadas para 1 minuto a 240 minutos, pode agitar com um agitador ou pode não exigir agitação, pode ser mantida à temperatura ambiente ou ser aquecida variando de aproximadamente 80 °C a 100 °C (aproximadamente 180 °F a 212 °F) e pode incluir auxiliares de processamento ou produtos químicos, Geralmente Considerados Seguros (GRAS de com a agencia reguladora de alimentos e drogas dos Estados Unidos - FDA), aprovado no tanque de mistura 712.
[0084] Em diferentes modalidades, a água adicionada ao tanque de mistura pode incluir, mas não se limitar a, água limpa do depurador de processo (compostos orgânicos voláteis (VOC), etanol, água limpa), destilado da destilação, fundo de destilador lateral, fundo de CO2, concentrado produzido a partir de um primeiro dispositivo de separação, vapor condensado do evaporador e similares.
[0085] Os auxiliares de processamento ou produtos químicos podem incluir, mas não estão limitados a, polímeros, como polímeros sintéticos solúveis em água, polímeros secos, polímeros de emulsão, polímeros de emulsão inversa, polímeros de látex, polímeros de dispersão, quitina, quitosana, quitinase, quitobiose , quitodextrina, lisozima, poliacrilamida e seus derivados, ou uma acrilamida e seus derivados. Os polímeros têm um peso molecular médio específico (isto é, comprimento da cadeia) e uma dada distribuição molecular. Por exemplo, as poliacrilamidas têm o maior peso molecular entre os produtos químicos sintéticos, variando de 1 a 20 milhões de Daltons. Existem outros polímeros com propriedades específicas que podem ser utilizados em condições específicas, incluem, mas não estão limitados a, polietileno-iminas, poliamidas-aminas, poliaminas, polietileno-óxido e compostos sulfonados. E similares. A quitina é um polímero de cadeia longa da N-acetilglucosamina, que é um derivado da glicose. Os polímeros podem carregar uma carga positiva (isto é, catiônica), uma carga negativa (isto é, aniônica) ou nenhuma carga (isto é, não-iônica). Polímeros com cargas podem incluir, mas não estão limitados a, floculantes catiônicos, coagulantes catiônicos, coagulantes aniônicos e floculantes aniônicos. Os polímeros catiônicos (isto é, carga positiva) e aniônicos (isto é, carga negativa) podem ter uma carga iônica de cerca de 10 a cerca de 100 mol porcento, mas preferencialmente cerca de 40 a 80 mol porcento. Existem floculantes minerais que são substâncias coloidais, como sílica ativada, argilas coloidais e hidróxidos metálicos com estrutura polimérica (isto é, alúmen, hidróxido férrico e similares). Um exemplo é uma poliacrilamida modificada ativa. Um exemplo pode incluir uma resina de acrilamida-ácido acrílico C6H9NO3 (isto é, poliacrilamida hidrolisada, prop-2-enamida; ácido prop-2-enóico). As enzimas que podem ser adicionadas ao tanque de mistura são descritas com referência à FIG. 12. Está incluída uma lista de diferentes auxiliares de processamento ou enzimas que podem ajudar com a proteína e outros componentes na corrente de processo.
[0086] Em seguida, o processo 700 envia a corrente combinada 714 do tanque de mistura 712 para dois dispositivos de separação em paralelo em uma segunda passagem. O processo 700 envia a corrente combinada 714 para um terceiro dispositivo de separação 716 para separar os líquidos 716A, que são enviados para um segundo tanque de líquido 720, que são enviados posteriormente ao processo SMT V2 FST NEXT GEN 108. O processo 700 separa os sólidos 716B, que são enviados para um segundo bolo úmido 722. Ao mesmo tempo, o processo 700 inicia e envia em paralelo na segunda passagem, a corrente combinada 714 para um quarto dispositivo de separação 718 para separar os líquidos 718A, que são enviados para um segundo tanque de líquido 720 e para separar os sólidos 718B, que são enviados para o segundo bolo úmido 722. O segundo bolo úmido 722 inclui sólidos iguais ao bolo úmido, gordura, proteína, orgânicos, ácidos orgânicos, glicerol e similares. Considera-se que o teor de proteínas nesta fase seja de aproximadamente 46% a aproximadamente 64%. O total de sólidos varia de aproximadamente 35% a aproximadamente 45% em 704B.
[0087] O processo 700 envia o segundo bolo úmido através dos secadores 138A, B para produzir um produto com alto teor de proteína Hi-Pro 140 que tem um alto teor de proteína variando de aproximadamente 45% a aproximadamente 62% de base seca. Com base no tamanho de uma planta, este segundo bolo úmido pode ter aproximadamente 1,8 a 2,7kg (4 a 6 libras) de material a ser seco sozinho e/ou porções podem ser combinadas com 0,7 a 0,9 kg (1,5 a 2 libras) de produto do fracionamento de vinhaça 124.
[0088] O dispositivo de separação pode ser qualquer tipo de processador mecânico dinâmico ou estático que separa sólidos suspensos mais pesados de outros sólidos mais leves, sólidos de líquidos e similares por densidade. O dispositivo de separação pode incluir, mas não está limitado a, um equipamento de peneiramento múltizonas, uma centrífuga decantadora, uma centrífuga para sedimentos macios (Sedicanter fabricada pela Flottweg), uma centrífuga com três fases de separação (Tricanter fabricada pela Flottweg), uma centrífuga de pilha de discos, um ciclone, uma hidrocilcone, um tanque de decantação e similares. O tipo de dispositivo de separação a ser usado depende de fatores, como tipo de correntes de processo, líquidos e sólidos alvo no início e no final do processo, tipo de sólidos, densidade de materiais, redução desejada da intensidade do carbono, redução desejada de emissões de GEE e similares. Outros tipos de dispositivos de separação que podem ser usados incluem uma peneira de pressão, uma prensa de parafuso ou um filtro de vácuo rotativo. O dispositivo de separação pode aumentar o conteúdo de sólidos de cerca de 10% a cerca de 15% de sólidos totais para cerca de 25% a cerca de 45% de sólidos totais.
[0089] Em uma modalidade, o dispositivo de separação pode ser o Tricanter® fabricado pela Flottweg para separação contínua de sólidos, óleo e água de uma mistura de líquidos e sólidos a rotações ajustáveis de 0-4200 RPMs com base nas características da máquina e da alimentação. O líquido da fase leve é descarregado sem pressão, fluindo sobre um disco interno de separação de fases. O líquido da fase pesada descarrega sob pressão por meio de um impulsor variável automatizado. O impulsor variável permite alterações na profundidade do tanque dentro da máquina enquanto está em funcionamento.
[0090] Em outra modalidade, o dispositivo de separação pode ser o Decanter® fabricado pela Flottweg, que fornece força centrífuga entre 3.000 e 3.500 g para uma separação eficiente e clarificação contínua. A força centrífuga é gerada por rotação, que separa as partículas sólidas finamente distribuídas da suspensão. O Decanter® é de forma retangular, com um rolo transportador localizado dentro de uma tigela, ambos girando em velocidades ligeiramente diferentes. Os sólidos e líquidos viajam na mesma direção (co-corrente) ao longo da zona longa. Um impulsor ajustável altera o nível do líquido, o que afeta a pressão nos sólidos.
[0091] Em ainda outra modalidade, o dispositivo de separação pode ser o Sedicanter® fabricado pela Flottweg, uma centrífuga horizontal de cuba sólida duplo-cônica para separação contínua de um líquido e uma suspensão sólida fina difícil de desidratar, operando até 5000 g. A fase líquida clarificada é descarregada sob pressão usando um impulsor ajustável automático na extremidade cilíndrica. O impulsor ajustável externamente permite o ajuste rápido e preciso da profundidade do tanque dentro da tigela durante a operação para acomodar as condições de mudança do processo e permite uma limpeza eficaz. Os sólidos desidratados são transportados para a extremidade cônica da tigela, onde são descarregados através de orifícios através de uma combinação de pressão hidráulica, rolagem interna e alta força g.
[0092] A centrífuga separa a fase sólida e um ou dois líquidos um do outro. A fase sólida se acumula na parede do recipiente devido à sua maior densidade. O parafuso de transporte move o sólido continuamente para as aberturas de saída. A fase líquida flui ao longo do parafuso de transporte, uma voluta interna que é especialmente projetada. Outros tipos de dispositivos de separação fabricados por outras empresas podem ser usados, com design e desempenho semelhantes aos descritos acima.
[0093] O parafuso de transporte pode incluir uma voluta especialmente projetada dentro da tigela. A voluta especialmente projetada gira com uma velocidade diferente (em relação à tigela) e transporta os sólidos assentados em direção à extremidade cônica de estreitamento da tigela. Um passo da voluta ocorre entre as lâminas de um giro helicoidal, executadas pela voluta durante uma rotação. O passo ajuda no desempenho do transporte da voluta. A voluta possui outro recurso de design de um ponto de carregamento para separar a meio, à medida que entra na tigela. A voluta difere no desenho com base no tipo de material a ser separado.
[0094] A voluta projetada especialmente pode ser projetada para ter vários desenhos, semelhantes à letra "S" em várias configurações para ajudar a transportar os materiais dentro do dispositivo de separação. Em outra modalidade, a voluta especialmente projetada pode ter várias linhas, vários divisores para ajudar a mover os materiais, para aumentar a produtividade. Os exemplos incluem uma voluta básica, uma voluta com fenda, uma voluta Xelletor (fabricada pela Flottweg) ou outras volutas semelhantes de fabricantes diferentes.
[0095] O segundo bolo úmido 722 inclui bolo como consistência e pequena quantidade de líquidos ou água. O segundo bolo úmido 722 pode incluir proteína, zeina, germe, fibra insolúvel, amido insolúvel, carboidratos não fermentáveis, ácidos inorgânicos (isto é, ácido acético, ácido lático, ácido butírico), subprodutos, micro-organismos e sólidos dissolvidos. O segundo bolo úmido 722 pode compreender cerca de 10% a cerca de 40% de sólidos totais, o que pode incluir cerca de 1 % a cerca de 5% de sólidos dissolvidos e cerca de 10% a cerca de 40% de sólidos em suspensão. O segundo bolo úmido 722 pode incluir cerca de 2% a cerca de 15% de gordura e aproximadamente 45% a 64% de proteína.
[0096] O segundo tanque de líquidos 720 pode incluir água, óleo, microorganismos, proteína, zeina, germe, fibra insolúvel, amido insolúvel, carboidratos não fermentáveis, ácidos inorgânicos (isto é, ácido acético, ácido lático, ácido butírico), produtos e sólidos dissolvidos. O segundo tanque de líquidos 720 pode compreender cerca de 4% a cerca de 12% de sólidos totais, o que pode incluir cerca de 3% a cerca de 7% de sólidos dissolvidos e cerca de 1 % a cerca de 5% de sólidos em suspensão. O segundo tanque de líquidos 720 pode incluir cerca de 12% a cerca de 36% de gordura.
[0097] O total de sólidos refere-se aos componentes na corrente de processo que não são líquidos. Sólidos dissolvidos (também chamados de solúveis em água) referem-se a partículas sólidas misturadas com líquido em uma corrente de processo, que não se separam da corrente de processo durante o processamento mecânico. Sólidos suspensos (também chamados de insolúveis) se referem a partículas suspensas misturadas com líquido em uma corrente de processo, que se separam da corrente de processo durante o processamento mecânico. Estes termos são usados para se referir, em peso.
[0098] O processo 700 aumentará a concentração do conteúdo de sólidos na corrente de processo. Como resultado, a quantidade de gás natural e eletricidade usada para evaporar e/ou secar os sólidos insolúveis a jusante é bastante reduzida e a quantidade de GEE e/ou emissões de carbono dos evaporadores e secadores também é reduzida.
[0099] A FIG. 8 é semelhante à FIG. 7, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo FOT 122. Detalhes que não são semelhantes à FIG. 7 será discutido abaixo com referência à FIG. 8. O processo 800 ilustra o fracionamento de vinhaça 124 que pode ser usado com o FOT 122 nesta modalidade.
[0100] Em uma modalidade, voltando-se para o primeiro tanque de líquido 708, o processo 800 envia a corrente de líquido 802 do primeiro tanque de líquido 708 para o processo de fracionamento de vinhaça 124. A corrente de líquido 802 inclui fibra, alguns sólidos do processo fracionamento de vinhaça 124 e sólidos de xarope, que serão combinados para produzir DDG 142.
[0101] O processo 800 envia os sólidos 804 do processo de fracionamento de vinhaça 124 para serem secos nos secadores 138A, B e envia a vinhaça fina ou os líquidos 806 do fracionamento de vinhaça 124, que pode ser uma corrente enriquecida por levedura para um misturador 808 O processo 800 combina essa fina vinhaça ou líquidos 806, que podem ser enriquecidos com o segundo bolo úmido 722. O processo 800 envia a corrente combinada do misturador 808 para um ou mais secadores 138A, B para criar uma alta proteína HI-Pro 140 com produto com alto teor de proteína com teor de aproximadamente 45% a aproximadamente 64% de base seca de proteína, o Hi-Pro enriquecido com levedura 144, que possui a mesma ou maior quantidade de proteína que o Hi-Pro, mas também inclui o produto de levedura enriquecida, de aproximadamente 25% de levedura e DDGS 146.
[0102] A FIG. 9 é semelhante à FIG. 7, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo FOT 122. Detalhes que não são semelhantes à FIG. 7 será discutido abaixo com referência à FIG. 9. O processo 900 ilustra o fracionamento de vinhaça 124 que pode ser usado com o FOT 122 nesta modalidade.
[0103] Em uma modalidade, voltando-se para o primeiro tanque de líquido 708, o processo 900 adiciona um produto químico 902 ao primeiro tanque de líquido 708. O produto químico 902 pode remover os sólidos em suspensão, reduzir a tensão superficial da água e reduzir a viscosidade. O produto químico 902 pode incluir, mas não está limitado a, polímeros, tais como polímeros sintéticos solúveis em água, polímeros secos, polímeros de emulsão, polímeros de emulsão inversa, polímeros de látex e polímeros de dispersão. Os polímeros podem carregar uma carga positiva (isto é, catiônica), uma carga negativa (isto é, aniônica) ou nenhuma carga (isto é, não-iônica). Polímeros com cargas podem incluir, mas não estão limitados a, floculantes catiônicos, coagulantes catiônicos, coagulantes aniônicos e floculantes aniônicos. Os polímeros catiônicos (isto é, carga positiva) e aniônicos (isto é, carga negativa) podem ter uma carga iônica de cerca de 10 a cerca de 100 mol porcento, mas preferencialmente cerca de 40 a 80 mol porcento. Existem floculantes minerais que são substâncias coloidais, como sílica ativada, argilas coloidais e hidróxidos metálicos com estrutura polimérica (isto é, alúmen, hidróxido férrico e similares).
[0104] Em modalidades, o produto químico 902 pode ser baseado em uma poliacrilamida e seus derivados ou em uma acrilamida e seus derivados. Um exemplo é uma poliacrilamida modificada ativa. Um exemplo pode incluir uma resina de acrilamida-ácido acrílico C6H9NO3 (isto é, poliacrilamida hidrolisada, prop-2-enamida; ácido prop-2-enóico). Os polímeros têm um peso molecular médio específico (isto é, comprimento da cadeia) e uma dada distribuição molecular. Por exemplo, as poliacrilamidas têm o maior peso molecular entre os produtos químicos sintéticos, variando de 1 a 20 milhões de Daltons. Existem outros polímeros com propriedades específicas que podem ser utilizados em condições específicas incluem, mas não estão limitados a, polietileno-iminas, poliamidas-aminas, poliaminas, óxido de polietileno e compostos sulfonados.
[0105] O produto químico pode ser quitina, quitosana, quitinase, quitobiose, quitodextrina, lisozima e semelhantes. A quitina é um polímero de cadeia longa da N-acetilglucosamina, que é um derivado da glicose.
[0106] O produto químico 902 usado é aprovado pelo GRAS, o que significa que atende aos requisitos da categoria de compostos da FDA dos Estados Unidos que são "geralmente reconhecidos como seguros". Como o produto químico 902 é aprovado pelo GRAS, ele não precisa ser removido e pode ser incluído nos grãos dos destiladores e ser fornecido ao gado e/ou outros animais quando usado dentro das diretrizes de dosagem e aplicação estabelecidas para a formulação específica do produto. Além disso, o produto químico 902 pode ser considerado um auxiliar de processamento sob as agências governamentais, como a FDA dos EUA, o CVM (Center for Veterinary Medicine) e a AAFCO (Association of American Feed Control Officials) com base em seus padrões.
[0107] O processo 900 adiciona uma quantidade eficaz do produto químico 902 ao processo FOT em um misturador estático em linha ou em um tanque. Outras maneiras possíveis de adicionar o produto químico 902 incluem, mas não estão limitadas a, alimentadas em um decantador, um poço de alimentação de espessante e similares. Uma quantidade de dosagem do produto químico 902 pode variar de cerca de 10 a cerca de 10.000 partes por milhão (ppm). Outra dosagem pode ser usada em concentrações de cerca de 0,05% a cerca de 10% do produto químico 902, de acordo com práticas padrão para aplicações a jusante. O produto químico 902 pode ser adicionado em concentrações variadas, em diferentes estágios do processo e similares. A quantidade de dosagem do produto químico 902 depende da redução da quantidade de sólidos em suspensão, da viscosidade e similares.
[0108] As FIGS. 10 e 11 são exemplos do processo de fracionamento de vinhaça 124 que pode ser usado com o processo FOT nos vários ambientes descritos neste relatório. O processo de fracionamento de vinhaça está totalmente descrito no PCT/US2018/038352, pedido de patente US16/624811, no PCT/US2018/038353, pedido de patente US16/624831, intitulado "Fractionated stillage separation and feed products'", que são expressamente incorporados por referência neste documento na sua totalidade. FIG. 10 ilustra uma modalidade preferida do processo de fracionamento de vinhaça 10000, que atua em uma corrente de processo 1002 que inclui uma mistura de um ou mais sólidos e um ou mais líquidos. Por exemplo, a corrente de processo 1002 pode ser uma corrente que inclui uma mistura de um ou mais sólidos e um ou mais líquidos de uma instalação de produção, como nos processos de exemplo 100 da FIG. 1. Em um exemplo, a corrente de processo 1002 é a corrente 122B do FOT 122. Os versados na técnica apreciarão que outras correntes de processo possíveis podem incluir, mas não estão limitados a, vinhaça integral, centrada, vinhaça fina, vinhaça média, backset, diluição pós-liquefação, xarope, qualquer tipo de corrente de processo ou misturas em qualquer tipo de instalações de produção e similares. A corrente de processo 1002 pode compreender cerca de 4% a cerca de 12% de sólidos totais, que podem incluir cerca de 3% a cerca de 7% de sólidos dissolvidos e cerca de 1 % a cerca de 5% de sólidos em suspensão (isto é, sólidos insolúveis). A quantidade de gordura na corrente de processo 1002 pode variar de cerca de 12% a cerca de 37% de gordura e variar de cerca de 40% a cerca de 60% de proteína.
[0109] O processo 1000 aplica uma tecnologia de preparação 1004 a ser usada com um dispositivo mecânico 1006 para fornecer uma corrente de sólidos separada 1008 (também conhecida simplesmente como "sólidos 1008” e uma corrente de líquidos separada 1010 (também conhecida simplesmente como "líquidos 1010 "). A tecnologia de preparação 1004 pode incluir meios não condensáveis, incluindo, entre outros, ar ou oxigênio, dióxido de carbono, nitrogênio, outros gases e similares, que podem ser comprimidos ou não. Outros gases podem incluir, mas não se limitam ao grupo hidrogênio, hélio, argônio e neon. Os membros do Grupo 16/VIA, denominados calcógenos, têm propriedades semelhantes, como enxofre e selênio, os dois próximos elementos do grupo e reagem com hidrogênio. gás (H2) de maneira semelhante ao oxigênio. O ar pode ser composto por 78% de nitrogênio, 21% de oxigênio e com menores quantidades de argônio, dióxido de carbono e outros gases. O processo 1000 adiciona a tecnologia de preparação 1004 à corrente de processo 1002 através de injeção na linha, difusores ou aeração, o que faz com que os líquidos tenham uma densidade mais baixa que os sólidos. O diferencial de densidade dos líquidos 1010 em relação aos sólidos 1008 auxilia na eficiência de separação do dispositivo mecânico 1006.
[0110] O dispositivo mecânico 1006 pode ser qualquer tipo de processador mecânico dinâmico ou estático que separa sólidos em suspensão mais pesados de outros sólidos mais leves, sólidos de líquidos e similares. O dispositivo mecânico 1006 pode incluir, mas não está limitado a, uma centrífuga Sedicanter, uma centrífuga decantadora, uma centrífuga de pilha de discos, um ciclone, um hidrociclone, um tanque de decantação, dispositivos de filtragem e similares. O tipo de dispositivo mecânico 1006 a ser usado depende de fatores, como tipo de correntes de processo, líquidos e sólidos alvo no início e no final do processo, tipo de sólidos, densidade de materiais, redução desejada da intensidade do carbono, redução desejada de emissões de GEE, e similares.
[0111] O dispositivo mecânico 1006 pode fornecer força centrífuga entre 3.000 e 10.000 g para uma separação eficiente e clarificação. Os sólidos 1008 incluem bolo como consistência e pequena quantidade de líquidos ou água. Os sólidos 1008 podem incluir proteína, zeina, germe, fibra insolúvel, amido insolúvel, carboidratos não fermentáveis, ácidos inorgânicos (isto é, ácido acético, ácido lático, ácido butírico), subprodutos, micro-organismos e sólidos dissolvidos. Os sólidos 1008 podem compreender cerca de 10% a cerca de 40% de sólidos totais, que podem incluir cerca de 1% a cerca de 5% de sólidos dissolvidos e cerca de 10% a cerca de 40% de sólidos em suspensão. Os sólidos 1008 podem incluir cerca de 2% a cerca de 15% de gordura e cerca de 20% a cerca de 64% de proteína.
[0112] Os líquidos 1010 incluem água, óleo, micro-organismos, proteína, zeína, germe, fibra insolúvel, amido insolúvel, carboidratos não fermentáveis, ácidos inorgânicos (isto é, ácido acético, ácido lático, ácido butírico), subprodutos e Sólidos dissolvidos. Os líquidos 1010 podem compreender cerca de 4% a cerca de 12% de sólidos totais, que podem incluir cerca de 3% a cerca de 7% de sólidos dissolvidos e cerca de 1% a cerca de 5% de sólidos em suspensão. Os líquidos 1010 podem incluir cerca de 12% a cerca de 36% de gordura.
[0113] O total de sólidos refere-se aos componentes na corrente de processo que não são líquidos. Sólidos dissolvidos (também chamados de solúveis em água) referem-se a partículas sólidas misturadas com líquido em uma corrente de processo, que não se separam da corrente de processo durante o processamento mecânico. Sólidos suspensos (também chamados de insolúveis) se referem a partículas suspensas misturadas com líquido em uma corrente de processo, que se separam da corrente de processo durante o processamento mecânico. Estes termos são usados para se referir, em peso.
[0114] O processo 1000 envia os sólidos 1008 para um misturador 1012 para ser misturado com os componentes do processo FOT 122. O processo 1000 envia essa corrente para os secadores 138A, B para criar outra versão do Hi-Pro 140 com alto teor de proteína.
[0115] A FIG. 11 é semelhante à FIG. 10, exceto que esta figura ilustra outra modalidade do processo de fracionamento de vinhaça. Detalhes que não são semelhantes à FIG. 10 será discutido abaixo com referência à FIG. 11. O processo 1100 adiciona as enzimas 1102 que são combinadas com os sólidos 908 à hidrólise 1104 ou hidrólise enzimática. A hidrólise 1104 é uma decomposição química de um composto devido à reação com a água. O processo 1100 envia o hidrolisado da hidrólise 1104 para um misturador 912, que combina o produto do processo FOT 122 com alto teor de proteína. O processo 1100 envia esse produto combinado para um secador 1108 para criar um produto de alimentação, a levedura hidrolisada Hi-Pro 1110.
[0116] A adição de enzimas pode ajudar a digerir carboidratos, quebrar a gordura ou reduzir a viscosidade, concentrando a corrente de processo em um total de sólidos mais alto. As enzimas podem incluir, mas não estão limitadas a, alfa-amilase, beta-glucanase, beta-glucosidase, endoglucanase, gluconase, lipase, magnésio peroxidase, peroxidase, celulase, hemicelulase, ligninase, oxido-redutase, fitase, protease, peroxidase, xilanase, uma mistura e similares. As enzimas podem ser adicionadas em uma quantidade que varia de 0,01% a 0,5% em peso de enzimas do peso seco de sólidos total, dependendo da concentração das enzimas ou de seu substrato, atividade de uma enzima, das células ativas e similares. Os fatores que afetam as reações enzimáticas incluem, mas não estão limitados a, temperatura, pH, concentração enzimática, concentração de substrato, presença de inibidores ou ativadores e similares.
[0117] A enzima protease é conhecida como uma enzima que realiza proteólise, um catabolismo de proteínas por hidrólise de ligações peptídicas. A hidrólise de proteínas é a decomposição de proteínas em peptídeos menores e aminoácidos livres. A quantidade de enzima protease adicionada pode variar de 0,003% a 0,15% p / p (dependendo da atividade específica das formulações enzimáticas) dos grãos recebidos e adicionada a temperaturas variando de cerca de 20 °C a cerca de 80 °C. O pH da hidrólise pode ser ajustado de cerca de 4,0 a cerca de 6,5.
[0118] As FIGs. 12 e 13 ilustram exemplos de adição de enzimas ou auxiliares de processamento ao processo que pode ser usado com os vários ambientes descritos nesta Especificação com o processo FOT. Embora as enzimas sejam mostradas nas FIGs. 12 e 13, podem ser utilizados auxiliares de processamento que foram descritos com referência à FIG. 7. FIG. 12 ilustra enzimas que podem ser adicionadas em uma única etapa ou em várias etapas no final do processo 1200. A adição das enzimas pode ajudar a reduzir a viscosidade concentrando a corrente do processo em um total de sólidos mais alto.
[0119] Como mostrado, o processo 1200 pode adicionar enzimas em qualquer uma dessas situações, adiciona enzimas 1202 à lama 104, adiciona enzimas 1204 à liquefação 106, adiciona enzimas 1206 ao SMT V2 FST NEXT GEN 108, adiciona enzimas 1208 à fermentação 110, ou uma combinação. O processo 1200 com enzimas adicionadas continuará da fermentação 110 à destilação 112, à corrente de processo de desfibrar 1210 e ao processo FOT 122.
[0120] A FIG. 13 ilustra a adição de enzimas no meio do processo 1300. Nesse caso, o processo 1300 adiciona enzimas que podem estar em uma única etapa, duas etapas ou em várias etapas em vários locais. O processo 1300 pode adicionar enzimas 1302 à destilação 112, pode adicionar enzimas 1304 à pós-destilação, pode adicionar enzimas 1306 na corrente de processo de desfibrar 1308 ou usar qualquer combinação de adição de enzimas. As enzimas no processo FOT 122 podem ser adicionadas no tanque de mistura 712. Como descrito, as enzimas podem ser adicionadas em etapas únicas ou múltiplas no processo FOT 122 e em vários locais.
[0121] As enzimas podem incluir, mas não se limitam a, proteases ácidas, fosfatases ácidas, alfa-amilase, arabinose, beta-glucanase, beta-glucosidase, gluconase, endoglucanase, celulase, esterase, glico-amilase, hemicelulase, lacase, lipase, oxidoredutase, peroxidase de magnésio, fitase de peroxidase, protease, pectinases, protease, fosforilipases, fosfatase, xilanase, uma mistura e similares. A dosagem das enzimas pode ser de 0,001 -15 mg-EP/g-TS, otimamente 0,002-5 mg-EP/g-TS, e mais otimamente 0,003-1 mg-EP/g-TS. A temperatura das enzimas pode variar de aproximadamente 25 °C a aproximadamente 105 °C, idealmente 4595 °C e mais idealmente 50-90 ° C. A quantidade de tempo para contato com a corrente de processo pode variar de aproximadamente 0,33 hora a 12 horas, idealmente de 1 a 8 horas e, mais idealmente, de 2 a 6 horas. O pH para a corrente processo pode variar de 4,0 a 7,0, idealmente de 4,2 a 5,5 e mais idealmente de 4,3 a 5,2. Existem diferentes faixas ótimas de temperatura e pH, que podem limitar algumas dessas enzimas a áreas de temperatura mais baixa do processo, como a fermentação.
[0122] O pH durante todo o processo seria adequado para a maioria dessas enzimas com atividades na faixa de pH 5, como protease ácida, fosfatase ácida, toda celulase e xilanase, etc. A principal consideração é a temperatura devido a duas janelas discretas de temperatura a 82 °C e 32 °C (185 °F e 90 °F), excluindo o tanque de alimentação do processo FOT. Nesse tanque, pode haver alguma flexibilidade adicional para aumentar a temperatura, pois esse será um novo tanque para o processo com o processo FOT.
[0123] É importante não converter os oligômeros em açúcares fermentáveis (que também serão dependentes da área de processo com base em aplicações), como arabinose e xilose, pois isso aumentará o potencial de contaminação no processo através do sistema de lavagem com água no processo FOT 122, que limitará ainda mais as enzimas aplicáveis e poderá ser a chave para reivindicações do tipo e modo de ação da enzima.
[0124] Em uma modalidade, as enzimas podem ser adicionadas em uma quantidade que varia de 0,01% a 0,5% em peso de enzimas até o peso seco de sólidos total, dependendo da concentração das enzimas ou de seu substrato, atividade de uma enzima, de células ativas e similares. Os fatores que afetam as reações enzimáticas incluem, mas não estão limitados a, temperatura, pH, concentração enzimática, concentração de substrato, presença de inibidores ou ativadores e similares.
[0125] Os solventes biológicos, não polares/apróticos polares/próticos polares e/ou auxiliares termoquímicos podem ser utilizados para aumentar o conteúdo de proteínas solubilizando frações indesejáveis ou direcionadas encontradas na composição do substrato. Em vez de enzimas, as adições podem ser auxiliares, que podem incluir o seguinte: álcool, alcano, alceno, ácidos carboxílicos (ácidos orgânicos), diol, glicol, furano, ácido ferrulico, cetona, ácido mineral (ácidos inorgânicos), e bases fortes e fracas.
[0126] Os tratamentos termoquímicos e métodos de extração de solventes seriam específicos para o bolo úmido a 50% de proteína, onde pelo bolo seriam isolados e tratados por meios químicos ou solventes diluídos. Esses tratamentos e extrações com solvente podem ocorrer no processo FOT 122, como em um tanque de alimentação.
[0127] A enzima beta-glucanase decompõe polímeros de glicose ligados a beta associados a grãos. A β-1, 3 glucanase decompõe β-1, 3-glucanas (1→3), um polissacarídeo feito de subunidades de glicose. A decomposição do β-glucano pode ocorrer aleatoriamente na molécula. A enzima β-1,6 glucanase decompõe os β-1, 6-glucanos. Além disso, existem enzimas beta-glucanas que decompõem os β-1, 4-glucanos. A quantidade de beta-glucanase adicionada pode variar de 0,003% a 0,15% em peso (dependendo da atividade específica das formulações enzimáticas) dos grãos recebidos e adicionada a temperaturas variando de cerca de 20 °C a cerca de 95 °C. A beta-glucanase não precisa de temperatura baixa, portanto evita-se o risco de contaminação bacteriana.
[0128] Verificou-se que a beta-glucanase é particularmente eficaz com algumas cadeias maiores, pois ataca (1→3), (1→4) - fibra β-glucana para liberar fragmentos menores (isto é, uma modificação da parede celular). A taxa de modificação é determinada pelo conteúdo das paredes celulares do beta-glucano. A beta-glucanase hidrolisa o componente beta-D-glucana e decompõe os polímeros de glicose ligados à beta que são frequentemente associados aos grãos de cereais. A beta-glucanase possui um alto grau de estabilidade que o torna durável até os extremos de pH.
[0129] A enzima protease é conhecida como uma enzima que realiza a proteólise, um catabolismo de proteínas por hidrólise das ligações peptídicas. A hidrólise de proteínas é a decomposição de proteínas em peptídeos menores e aminoácidos livres. A quantidade de enzima protease adicionada pode variar de 0,003% a 0,15% p / p (dependendo da atividade específica das formulações enzimáticas) dos grãos recebidos e adicionada a temperaturas variando de cerca de 20 °C a cerca de 80 °C. O pH da hidrólise pode ser ajustado de cerca de 4,0 a cerca de 6,5. A enzima pode ser retida por cerca de 16 a cerca de 32 horas em uma corrente de processo.
[0130] Em uma modalidade para a lama 104, liquefação 106 ou SMT V2 FST NEXT GEN 108, a temperatura pode variar de aproximadamente 71 °C a 90 °C (160 °F a aproximadamente 195 °F) com um tempo de retenção que pode variar de aproximadamente uma hora a aproximadamente três horas. As enzimas podem incluir a lista como descrita acima e não se limitam a: amilase, lacase (solubilização de lignina), beta-glucanase, pectinase, protease, mistura e similares.
[0131] Em uma modalidade para adicionar enzimas à fermentação 110, a temperatura pode variar de aproximadamente 21 °C a aproximadamente 43 °C (aproximadamente 70 °F a aproximadamente 110 °F) com um longo tempo de retenção que pode variar de aproximadamente 36 horas a aproximadamente 50 horas.
[0132] Em uma modalidade para adicionar enzimas à corrente de processo de vinhaça integral ou desfibrar 1202, 1308, a temperatura pode variar de aproximadamente 71 °C a aproximadamente 93 °C (aproximadamente 160 °F a aproximadamente 200 °F), onde um tempo de retenção pode variar de aproximadamente uma hora a aproximadamente três horas.
[0133] Em uma modalidade para adicionar enzimas ao processo FOT 122, a temperatura pode variar de aproximadamente 38 °C a aproximadamente 96 °C (aproximadamente 100 °F a aproximadamente 205 °F), onde um tempo de retenção pode variar de aproximadamente uma hora a aproximadamente três horas.
[0134] O processo FOT 122 foi executado em testes em uma planta, começando com uma corrente de processo de desfibrar e criando produtos de ração animal com alto teor de proteína. As tabelas abaixo mostram dados de exemplo do laboratório.
[0135] As tabelas I. e II. ilustram dados de exemplo coletados do processo FOT 122 nos testes da planta. O teor médio de proteínas é de 48,25% e 49,3% em base seca, o que é muito bom para os ensaios iniciais. O teor de proteínas aumentou em até 64% a base seca em ensaios recentes.
[0136] Tabela I - Dados de laboratório do FOT 
[0137] O teor de gordura é baixo, o que é bom para o gado leiteiro. O teor de cinzas é baixo.
[0138] Tabela II - Dados de laboratório do FOT 
[0139] Com base nos aminoácidos essenciais, os valores de metionina variaram de 1% a 2%, a lisina também variou de 1% a 2%, a histidina varia de 1% a 2% e o triptofano em média de 0,52%, o que é desejável para alimentos para animais.
[0140] Embora o assunto tenha sido descrito em linguagem específica para características estruturais e/ou atos metodológicos, deve-se entender que o assunto definido nas reivindicações anexas não está necessariamente limitado às características ou atos específicos descritos. Em vez disso, os recursos e atos específicos são divulgados como formas de exemplo de implementação das reivindicações.
Claims (20)
- MÉTODO PARA SEPARAR SÓLIDOS DE LÍQUIDOS, caracterizado pelo fato de:
separar componentes em uma corrente de processo de desfibrar (120, 304, 406, 506, 702, 1210, 1308) através de um primeiro dispositivo de separação (704) e através de um segundo dispositivo de separação (706) para criar sólidos de um primeiro bolo úmido (710) e líquidos (704A) de uma primeira corrente de líquido;
diluir o primeiro bolo úmido (710) em um tanque de mistura (712) para criar uma corrente combinada (714); e
separar componentes na corrente combinada (714) através de um terceiro dispositivo de separação (716) e através de um quarto dispositivo de separação (718) para criar sólidos (718B) de um segundo bolo úmido (722) e líquidos (718A) de uma segunda corrente de líquido. - MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro bolo úmido (710) possui um teor de proteína de aproximadamente 45% a aproximadamente 49% em base de matéria seca.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo bolo úmido (722) possui um teor de proteínas de aproximadamente 48% a aproximadamente 52% em base de matéria seca.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de separação (704) e o segundo dispositivo de separação (706) operam em série ou em paralelo.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro (704), segundo (706), terceiro (716) ou quarto dispositivos de separação (718) são uma peneira multizona, uma centrífuga decantadora, uma centrífuga para sedimentos macios, uma centrífuga com três fases de separação, uma centrífuga de pilha de discos, um ciclone, um hidrociclone ou um tanque de decantação.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo de separação (704) é possui uma voluta especialmente projetada para proporcionar uma separação mais eficiente dos sólidos dos líquidos, movendo uma corrente de processo através do primeiro dispositivo de separação (704) com maior produtividade.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionar um auxiliar de processamento para ajudar na eficiência da separação da separação dos sólidos dos líquidos.
- MÉTODO PARA CRIAÇÃO DE PRODUTO PARA RAÇÃO COM ALTA TEOR DE PROTEÍNA, caracterizado pelo fato de:
receber uma corrente de processo de desfibrar (120, 304, 406, 506, 702, 1210, 1308);
enviar a corrente de processo de desfibrar (120, 304, 406, 506, 702, 1210, 1308) em uma primeira passagem através de dois dispositivos de separação para criar um primeiro material de bolo úmido (710) e uma primeira corrente de líquido;
adicionar um componente ao primeiro material de bolo úmido (710) para criar uma corrente de processo combinada (714); e
enviar a corrente de processo combinada (714) em uma segunda passagem através de outros dois dispositivos de separação para criar um segundo material de bolo úmido (722) e uma segunda corrente de líquido. - MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o componente é adicionado para uma melhor separação de sólidos dos líquidos na corrente de processo combinada (714), o componente é caracterizado por um auxiliar de processamento, um produto químico, uma enzima, água, um destilado ou um condensado evaporado.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de separação é uma peneira multizona de triagem, uma centrífuga para sedimentos macios, uma centrífuga com três fases de separação, uma centrífuga de pilha de discos, um ciclone, um hidrociclone ou um tanque de decantação.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o segundo material de bolo úmido (722) possui um teor de proteína de aproximadamente 47% a aproximadamente 52% em base de matéria seca como produto para alimentação com alto teor de proteína.
- MÉTODO PARA CRIAR PRODUTOS PARA ALIMENTAÇÃO ANIMAL, caracterizado pelo fato de:
enviar uma corrente de processo de desfibrar (120, 304, 406, 506, 702, 1210, 1308) através de um primeiro dispositivo de separação (704) para criar um primeiro material de bolo úmido (710) e um primeiro fluxo de líquido;
pulverização de água no primeiro material de bolo úmido (710) para lavagem por deslocamento; e
enviar a corrente de processo deslocada através de um segundo dispositivo de separação (706) para criar um segundo material de bolo úmido (722) e um segundo fluxo de líquido. - MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de enviar o segundo material de bolo úmido (722) através de um terceiro dispositivo de separação para criar um terceiro material de bolo úmido e uma terceira corrente líquida.
- MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de adicionar um componente à primeira corrente líquida para melhor separação de sólidos de líquidos, o componente é um auxiliar de processamento, um produto químico, uma enzima, água, um destilado ou um evaporado condensado.
- PRODUTO PARA ALIMENTAÇÃO ANIMAL, caracterizado pelo fato de possuir um teor de proteínas superior a 45% na base de matéria seca e metionina na faixa de aproximadamente 1% a 2%.
- PRODUTO DE ALIMENTAÇÃO ANIMAL, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de a lisina variar de aproximadamente 1 % a 2%.
- PRODUTO DE ALIMENTAÇÃO ANIMAL, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de cisteína variando de aproximadamente 1% a 2%.
- PRODUTO DE ALIMENTAÇÃO ANIMAL, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o triptofano variar de aproximadamente 1 % a 2%.
- PRODUTO PARA ALIMENTAÇÃO ANIMAL, caracterizado pelo fato de possuir um teor de proteínas que varia de aproximadamente 47% a aproximadamente 62% em base de matéria seca, e a lisina variando de aproximadamente 1% a 2%.
- PRODUTO DE ALIMENTAÇÃO ANIMAL, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a metionina varia de aproximadamente 1 % a 2%.
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201962849554P | 2019-05-17 | 2019-05-17 | |
| USUS62/849554 | 2019-05-17 | ||
| CA3,081,002 | 2020-05-15 | ||
| US16/875,894 US11910810B2 (en) | 2019-05-17 | 2020-05-15 | Feed optimization technology |
| USUS16/875894 | 2020-05-15 | ||
| CA3081002A CA3081002A1 (en) | 2019-05-17 | 2020-05-15 | Feed optimization technology |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102020014180A2 true BR102020014180A2 (pt) | 2021-10-13 |
Family
ID=73245322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102020014180-5A BR102020014180A2 (pt) | 2019-05-17 | 2020-07-10 | Método para separar sólidos de líquidos, método para criação de produto para ração com alto teor de proteína, método para criar produtos para alimentação animal e produto para alimentação animal |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US11910810B2 (pt) |
| BR (1) | BR102020014180A2 (pt) |
| CA (1) | CA3081002A1 (pt) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11718863B2 (en) | 2015-11-25 | 2023-08-08 | Poet Grain (Octane), Llc | Processes for recovering products from a slurry |
| US11730172B2 (en) | 2020-07-15 | 2023-08-22 | Poet Research, Inc. | Methods and systems for concentrating a solids stream recovered from a process stream in a biorefinery |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005021742A2 (en) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Ultraforce Technology Llc | Alcohol production using sonication |
| US7858140B2 (en) * | 2006-02-06 | 2010-12-28 | Corn Value Products | Processes for recovery and separation of grain pericarp from endosperm |
| US20080277264A1 (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-13 | Fluid-Quip, Inc. | Alcohol production using hydraulic cavitation |
| JP5050750B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2012-10-17 | ソニー株式会社 | 番組録画装置及びプリセット条件処理方法 |
| US7695747B2 (en) | 2007-09-17 | 2010-04-13 | Russell Meier | Method of producing dried distillers grain agglomerated particles |
| US20100159551A1 (en) * | 2008-12-23 | 2010-06-24 | Poet Research, Inc. | System for production of ethanol and co-products with raw starch hydrolysis and solvent washing of fermentation product |
| WO2010138110A1 (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-02 | Fluid-Quip, Inc. | Methods for producing a high protein corn meal from a whole stillage byproduct and system therefore |
| US8192627B2 (en) * | 2010-08-06 | 2012-06-05 | Icm, Inc. | Bio-oil recovery methods |
| US8722911B2 (en) * | 2012-06-20 | 2014-05-13 | Valicor, Inc. | Process and method for improving the water reuse, energy efficiency, fermentation, and products of an ethanol fermentation plant |
| US20150191750A1 (en) * | 2012-06-20 | 2015-07-09 | James R. Bleyer | Process and method for improving the water reuse, energy efficiency, fermentation and products of a fermentation plant |
| US9605281B2 (en) * | 2012-09-12 | 2017-03-28 | Butamax Advanced Biofuels Llc | Processes and systems for the fermentative production of alcohols |
| US9777303B2 (en) * | 2015-07-23 | 2017-10-03 | Fluid Quip Process Technologies, Llc | Systems and methods for producing a sugar stream |
| WO2018236926A2 (en) * | 2017-06-19 | 2018-12-27 | Icm, Inc. | METHOD AND PRODUCT OF UNICELLULAR PROTEIN |
-
2020
- 2020-05-15 CA CA3081002A patent/CA3081002A1/en active Pending
- 2020-05-15 US US16/875,894 patent/US11910810B2/en active Active
- 2020-07-10 BR BR102020014180-5A patent/BR102020014180A2/pt unknown
-
2023
- 2023-07-11 US US18/220,597 patent/US11910811B2/en active Active
-
2024
- 2024-01-19 US US18/417,574 patent/US20240206499A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11910811B2 (en) | 2024-02-27 |
| US20230345972A1 (en) | 2023-11-02 |
| US11910810B2 (en) | 2024-02-27 |
| US20240206499A1 (en) | 2024-06-27 |
| US20200359657A1 (en) | 2020-11-19 |
| CA3081002A1 (en) | 2020-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11553726B2 (en) | Fractionated stillage separation | |
| US11299697B2 (en) | Optimized dewatering process for an agricultural production facility | |
| US11910811B2 (en) | Advanced processing methods to produce high protein feeds from dry grind cereal grains | |
| US11618861B2 (en) | Cellulosic biofuel | |
| BR112015010057B1 (pt) | Método usado em um processo de conversão de amido para dextrina e açúcar simples, e, método usado em uma instalação de produção de álcool | |
| BR112014022996B1 (pt) | Método de separação híbrida | |
| US20220248714A1 (en) | Single cell protein process and product- oxygen free | |
| BR102019006925A2 (pt) | sistema e método para produzir fluxo de açúcar | |
| BR102019004535A2 (pt) | Sistema e método para produzir fluxo de açúcar usando filtração por membrana | |
| WO2015103291A1 (en) | Separation process | |
| BR112019027337B1 (pt) | Método para separar componentes em uma corrente de processo |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] |