BR112019013573B1 - Dispositivo para produzir blocos de um gel aquoso e método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos - Google Patents

Abstract

A presente invenção se refere a um método para produzir blocos de um gel aquoso, sendo que o método compreende: uma etapa de formar um composto misturando-se: i. um substrato aquoso que é líquido à temperatura ambiente e que é submetido a uma temperatura que permita a dissolução (E1) de um agente gelificante; e ii. com o agente gelificante, - uma etapa de retirar (E4) o composto; uma etapa de resfriamento em linha (E5) do composto de modo a submeter o mesmo abaixo de uma segunda temperatura na qual este se gelifica; - uma etapa de transferência (E6) a uma linha de dissolução; - uma etapa de cortar (E7) o composto gelificado em blocos na saída da linha de distribuição; e ? uma etapa de distribuir os blocos de gel em um recipiente de cultivo imediatamente após o gel ser cortado em blocos. Tal método permite que os blocos de gel sejam produzidos continuamente e conforme necessário no contexto de criação de gado, em particular criação de insetos. A invenção também se refere a um dispositivo correspondente.

Description

[001] A presente invenção se refere a um método e um dispositivo para produzir um gel aquoso em blocos.

[002] Esta se aplica, em particular, a fazendas de criação de animal e, de preferência, a fazendas de criação de insetos.

[003] Os insetos aos quais a invenção se refere são, por exemplo, a Coleoptera, Diptera, Lepidoptera, Isoptera, Orthoptera, Hymenoptera, Blattoptera, Hemiptera, Heteroptera, Ephemeroptera e Mecoptera, de preferência, a Coleoptera, Diptera, Orthoptera e Lepidoptera.

[004] O termo “inseto” é usado para denotar qualquer estágio de desenvolvimento do ovo ou ooteca até o inseto adulto, e a invenção se refere, mais particularmente, à criação de insetos do estágio de larva até o inseto adulto.

[005] A criação de insetos exige um abastecimento de água e nutrientes necessários para a sobrevivência dos insetos assim como o crescimento e desenvolvimento apropriado dos mesmos. O abastecimento de toda ou parte da e da água na forma de um composto aquoso gelificado é conhecido.

[006] Por exemplo, o documento n° US 6.293.223 revela um meio de nutriente gelificado para criar larvas.

[007] Nos exemplos conhecidos, os nutrientes, por exemplo, nutrientes sólidos, são misturados com água e um agente gelificante, como ágar em uma temperatura adequada. O composto obtido é gelificado resfriando-se o mesmo a uma temperatura inferior.

[008] O composto gelificado assim obtido é, então, cortado em blocos de um tamanho adequado. Os blocos são empacotados a fim de ser enviado a uma fazenda de criação de larvas.

[009] De acordo com outra modalidade conhecida, o composto líquido é vertido em uma bandeja que compreende cavidades de um tamanho correspondente aos blocos exigidos, onde o mesmo é fechado e gelificado antes da remoção das cavidades na bandeja.

[010] Tal composto aquoso gelificado constitui uma fonte de alimento e de água que é fácil de usar, não exige uma estrutura de distribuição particular nos recipientes de criação ou gaiolas e fornece um abastecimento de água ao mesmo tempo que limita os riscos de afogar os animais, em particular, insetos. No entanto, embora o uso de um composto gelificado tenha muitas vantagens no contexto de uma fazenda de criação de animal, por exemplo, uma fazenda de criação de insetos, há desvantagens ou riscos relacionados em particular, a transporte, manipulação e armazenamento do composto, em que em cada uma dessas operações são suscetíveis à contaminação ou desenvolvimento de mofos.

[011] A invenção se refere a um método e a um dispositivo que possibilitam solucionar pelo menos uma dentre as desvantagens mencionadas acima.

[012] Desse modo, a invenção se refere a um método para produzir blocos de um gel aquoso que compreende: uma etapa de formar um composto misturando-se: i. um substrato aquoso, líquido à temperatura ambiente, aquecido a uma temperatura que permita a dissolução de um agente gelificante; e ii. agente gelificante, uma etapa de retirar o composto; uma etapa de resfriamento em linha do composto para submeter o mesmo a uma segunda temperatura, na qual o mesmo é gelificado; uma etapa de transferência para uma linha de distribuição; uma etapa de cortar o composto gelificado em blocos, na saída da linha de distribuição; e uma etapa de distribuição dos blocos de gel em um recipiente de criação, imediatamente em seguida do corte do gel em blocos.

[013] Gelificando-se o composto em linha, após a retirada em forma líquida e cortando-se os mesmos em blocos diretamente na saída de uma linha de distribuição, o gel é produzido continuamente, conforme exigido. A manipulação do gel e o armazenamento do mesmo (na forma de gel) são eliminados, o que também elimina os problemas associados. Os riscos de contaminação ou de desenvolvimento de bactérias são consideravelmente reduzidos, uma vez que o gel é distribuído imediatamente na saída da linha de distribuição (que está essencialmente fechada), logo após o composto ter sido formado a uma alta temperatura. Ademais, no contexto de uma fazenda de criação de animal, por exemplo, uma fazenda de criação de insetos, o tamanho dos blocos que saem da linha pode ser ajustado com precisão e continuamente de acordo com as exigências.

[014] Em uma modalidade da invenção, o método compreende, antes da etapa de retirar o composto, resfriar o dito composto e manter o mesmo em uma faixa de temperatura, abaixo da temperatura que permite a dissolução do agente gelificante, porém suficiente para manter o composto no estado líquido, em que a dita faixa de temperatura permite que suplementos suscetíveis a serem degradados à temperatura que permite a dispersão do agente gelificante sejam adicionados sem degradação.

[015] O resfriamento compreende, por exemplo, adicionar água ou um substrato aquoso à temperatura ambiente ou a uma temperatura abaixo da temperatura ambiente, a fim de submeter o composto na faixa de temperatura, e manter o composto à temperatura compreende controlar a temperatura através de ativação e interrupção de um meio para aquecer o composto.

[016] Os meios de aquecimento usados podem ser do tipo com vapor que circula em uma parede dupla de um tanque usado para a etapa de dissolução e para a etapa de manter na temperatura, em que a ativação dos meios de aquecimento que compreende enviar vapor para a parede dupla.

[017] Por exemplo, a faixa de temperatura na qual o composto é mantido pode ser definida de modo a manter o composto em uma viscosidade inferior a 0,01 Pa s (10.000 cP). A faixa de temperatura para a etapa de manter na temperatura pode ser definida pelos dois limites selecionados respectivamente entre 45 °C e a dita temperatura que permite a dissolução do agente gelificante.

[018] Em uma possível variante do método, o composto está no estado de gel abaixo de 40 °C.

[019] A temperatura que permite a dissolução de um agente gelificante à qual o substrato aquoso é aquecido pode estar compreendida entre 60 °C e 100 °C, em particular, entre 60 °C e 95 °C, por exemplo, da ordem dos 95 °C ou da ordem de 75 °C.

[020] O agente gelificante usado pode compreender um ou mais elementos selecionados a partir de: ágar-ágar, carragenina, goma guar, alginato de cálcio, quitosano, pectina, goma xantana, goma caroba, goma gelana.

[021] O método também pode compreender adicionar pelo menos um suplemento dentre vitaminas, um probiótico, um conservante e minerais.

[022] O substrato aquoso usado pode ser água ou pode compreender um coproduto agroindustrial líquido e pode ter um teor de água superior a 35% em peso, em particular, um teor de água superior a 50% em peso, com relação ao peso total de gel.

[023] O substrato aquoso pode compreender pelo menos um dentre os seguintes coprodutos da indústria agrícola ou agro alimentícia:

[024] produtos solúveis dentre milho, trigo, ervilhas, mandioca, beterraba sacarina, cana de açúcar; produtos solúveis de destiladores, em particular, produtos solúveis de destiladores dentre trigo, milho, ervilhas, mandioca; vinhaças; melaços; cremes de levedura; soro.

[025] A invenção também se refere a um dispositivo para produzir blocos de um gel aquoso que compreende: um tanque que compreende um ou mais dispositivos de dispersão; uma entrada para um substrato aquoso que é líquido à temperatura ambiente, abrindo no tanque; meios para monitorar e controlar a temperatura no tanque; meios para retirar teores de líquidos do tanque; um sistema de medição; um trocador para resfriar os teores de líquidos eliminados do tanque; pelo menos uma linha de distribuição no trocador saída; um distribuidor de gel disposto na extremidade de cada linha de distribuição e que compreende um dispositivo de corte adequado para cortar um gel em blocos; e meios para colocar um recipiente de criação de animal sob o distribuidor.

[026] Em tal dispositivo, o sistema de medição pode compreender uma bomba de deslocamento positivo, por exemplo, um bomba de medição do tipo pistão. O dispositivo pode, por exemplo, compreender uma bomba de deslocamento positivo para cada linha de distribuição.

[027] O dispositivo de distribuição pode compreender um sistema de corte automatizado (por exemplo, uma válvula solenoide) adequada para cortar o gel na saída da linha de distribuição.

[028] A linha de distribuição e o dispositivo de corte podem ser configurados para produzir blocos de gel com um volume compreendido entre 30 e 1.500 cm3.

[029] O meio para monitorar e controlar a temperatura no tanque pode compreender um sensor de temperatura no tanque.

[030] O tanque pode compreender uma parede dupla dotada de uma entrada de vapor entre as duas paredes e uma válvula de controle na entrada de vapor.

[031] O dispositivo também pode compreender: uma primeira entrada de substrato aquoso a uma primeira temperatura que compreende uma válvula de controle e um fluxímetro; e uma segunda entrada de substrato aquoso a uma segunda temperatura que compreende uma válvula de controle e um fluxímetro.

[032] Outros recursos e vantagens particulares da invenção ficarão evidentes a partir da descrição fornecida abaixo.

[033] Nos desenhos anexos, fornecidos como exemplos não limitativos:

[034] A Figura 1 mostra de maneira diagramático um diagrama lógico de um método de acordo com uma modalidade da invenção;

[035] A Figura 2 mostra de maneira diagramática um dispositivo para implantar um método de acordo com uma modalidade da invenção.

[036] A Figura 1 mostra um diagrama lógico que fornece detalhes da sucessão de etapas realizadas em uma modalidade da invenção. A modalidade mostrada compreende as etapas essenciais do método de acordo com a invenção assim como um determinado número de etapas específicas à modalidade mostrada.

[037] Um substrato aquoso, isto é, um produto que contém água, que é um líquido à temperatura ambiente, é abastecido. Por “temperatura ambiente” entende- se uma temperatura que prevalece convencionalmente em uma oficina de preparação na ausência de aquecimento ou resfriamento de premissas. "Temperatura ambiente" pode em particular denotar uma temperatura compreendida entre 5 °C e 35 °C. O conceito de líquido compreende produtos de fluido que têm uma viscosidade tipicamente de até 0,01 Pa s (10.000 cP).

[038] O substrato aquoso pode ser água. O substrato aquoso usado pode ser um líquido que contém pelo menos 35% em peso água e, de preferência, entre 55% e 98,2%. Por exemplo, o substrato aquoso usado pode ser um líquido que contém entre 60% e 95% e, de preferência, entre 70% e 90% em peso água com relação ao peso total do substrato aquoso.

[039] Em particular, inúmeros coprodutos agroindustriais podem ser usados. O substrato aquoso pode, por exemplo, ser constituído por uma mistura de água e um coproduto agroindustrial. Por exemplo, o substrato aquoso pode ser constituído por água e pelo menos 25% em peso, por exemplo, pelo menos 50% em peso, por exemplo, 75% em peso, de coproduto agroindustrial.

[040] O gel produzido pode compreender tipicamente: de 90 a 99,6% em peso de um substrato aquoso que compreende pelo menos 25% em peso com relação ao peso total de substrato aquoso, de um coproduto líquido da agroindústria, de 0,3 a 2% em peso de um agente gelificante, e de 0,1 a 5% em peso de um conservante, as porcentagens em peso do substrato aquoso, agente gelificante e conservante que são expressas com relação ao peso total do gel.

[041] Um coproduto é um material criado inevitavelmente durante um processe de fabricação de um produto de interesse.

[042] Em particular, o coproduto ao qual a invenção se refere é líquido. Por "líquido" entende-se que o coproduto está na forma líquida à temperatura ambiente sob condições normais de pressão atmosférica. Em particular, isso significa que o mesmo é um coproduto obtido diretamente ao final de um processo industrial sem realizar qualquer etapa de secagem.

[043] Mais particularmente, o coproduto líquido é um coproduto aquoso que compreende substâncias solúveis. De preferência, as substâncias solúveis presentes no coproduto líquido são proteínas e/ou carboidratos, como sacarose e/ou lactose, com mais preferência, proteínas e carboidratos. As substâncias solúveis também podem compreender fibras solúveis.

[044] De modo vantajoso, o coproduto líquido compreende matéria solúvel a pelo menos 90% em peso com relação ao peso total da matéria seca.

[045] Por "agroindústria" entende-se, mais particularmente, as indústrias para fabricação de milho, fabricação de milho de batata, maltagem, produção de bioetanol, produção de açúcar, fermentação, brassagem, destilação e a indústria de laticínios.

[046] Mais particularmente, o coproduto é um coproduto aquoso que compreende substâncias solúveis. De preferência, as substâncias solúveis presentes no coproduto são proteínas e/ou carboidratos, como sacarose e/ou lactose, com mais preferência, proteínas e carboidratos. As substâncias solúveis também podem compreender fibras solúveis.

[047] O coproduto também pode ser ou pode compreender um creme de levedura, tipicamente resultante de um processo para produzir bioetanol ou, de modo mais geral, resultante das indústrias de fermentação. Os cremes de levedura correspondem aos coprodutos que resultam da separação de a mosto, como por filtração ou por centrifugação após fermentação. As indústrias de fermentação também produzem vinhaças como um coproduto utilizável; estes são coprodutos líquidos que resultam da fermentação do mosto após extração dos compostos de interesse.

[048] A indústria do açúcar gera diversos tipos de coprodutos líquidos que podem ser usados e, em particular, xaropes de lavagem e melaços. Os xaropes de lavagem e melaços correspondem aos resíduos de xarope obtidos após cristalização do licor formado durante fabricação de açúcar.

[049] Como resultado, o coproduto líquido pode ser selecionado, em particular, a partir da lista que compreende: produtos solúveis de cereais, produtos solúveis de milho, produtos solúveis de trigo, produtos solúveis de ervilhas, produtos solúveis de mandioca, produtos solúveis de beterraba sacarina, produtos solúveis de cana de açúcar, produtos solúveis de destiladores de cereais, produtos solúveis de destiladores de trigo, produtos solúveis de destiladores de milho, produtos solúveis de destiladores de ervilhas, produtos solúveis de destiladores de mandioca, vinhaças, melaços, cremes de levedura, soro e derivados concentrados dos mesmos, em particular permeato, ou misturas dos mesmos.

[050] O gel pode compreender leveduras. As leveduras podem ser derivadas do coproduto agroindustrial líquido. O coproduto agroindustrial pode, de fato, ser um produto solúvel de destiladores que já compreende leveduras ou uma mistura de pelo menos dois coprodutos líquidos agroindustriais, dentre os quais um é creme de levedura.

[051] Alternativamente, as leveduras podem ser adicionadas em forma sólida, por exemplo, na forma de leveduras secas, conforme indicado a seguir, como um probiótico. Na forma de leveduras secas, estas são introduzidas em um teor compreendido entre 0,1 e 6% em peso, de preferência, entre 1 e 5% em peso com relação ao peso total do gel.

[052] O substrato aquoso é aquecido a uma temperatura desejada, visando uma dissolução de um agente gelificante no substrato aquoso. A temperatura desejada pode estar compreendida tipicamente entre 60 °C e 100 °C, em particular, da ordem de 95 °C ou da ordem de 75 °C, dependendo do agente gelificante usado. O substrato aquoso é abastecido sob essa temperatura antes que o tanque seja alimentado com o mesmo, ou antes de ser submetido a essa temperatura quando estiver no dito tanque.

[053] Em uma etapa de dissolução E1, um agente gelificante é adicionado ao substrato aquoso. O agente gelificante pode ser ou pode compreender, por exemplo: ágar-ágar, carragenina, goma guar, alginato de cálcio, quitosano, pectina, goma xantana, goma caroba, goma gelana ou misturas das mesmas.

[054] Quando o substrato aquoso estiver a uma temperatura suficiente, o agente gelificante se dissolve no substrato aquoso. À temperatura (que permanece quase constante uma vez que a quantidade de agente gelificante adicionado ao substrato é tão baixa quanto a proporção do dito substrato), o composto então formado é líquido.

[055] Na etapa de dissolução E1, a mistura é realizada a fim de obter um líquido composto no qual o agente gelificante é distribuído de maneira uniforme. A mistura é realizada em um vaso adequado, tipicamente um tanque.

[056] Um conservante também pode ser adicionado, por exemplo, em um teor compreendido entre 0,1 e 5% em peso do gel obtido no término do processo, de preferência, entre 0,15% e 0,5%, por exemplo, 0,3%. O conservante pode ser selecionado a partir do grupo constituído por ácido acético, acetato de sódio, ácido fórmico, sódio lactato, ácido fumárico, ácido sórbico, ácido propiônico, ácido cítrico, sorbato de potássio, sorbato de cálcio, propionato de sódio, propionato de cálcio, benzoato de sódio, ácido benzoico, benzoato de cálcio, benzoato de potássio, ácido butírico, assim como os sais e ácidos correspondentes a essas moléculas.

[057] De preferência, o conservante não é um parabeno.

[058] O exemplo do método apresentado no presente documento compreende uma etapa de resfriamento E2 no tanque, durante a qual o composto é submetido a uma temperatura inferior à temperatura de dissolução do agente gelificante, porém superior à temperatura de gelificação do composto. O resfriamento pode ser obtido adicionando-se uma quantidade de substrato aquoso frio que permite que a temperatura desejada seja alcançada. Um substrato aquoso frio corresponde ao substrato aquoso à temperatura ambiente ou a uma temperatura inferior. O substrato aquoso frio está, de preferência, no estado líquido. O substrato aquoso adicionado é, de preferência, igual, isto é, tem a mesma composição, ao substrato já presente no composto. O mesmo pode ser água.

[059] A mistura do composto a fim de garantir uniformidade (tanto em sua composição quanto temperatura) é continuada ao longo da etapa de resfriamento E2 no tanque.

[060] A quantidade de substrato aquoso frio adicionado para resfriamento no tanque é avaliada ou estabelecida antecipadamente, de modo que seja considerada durante a adição do agente gelificante para a etapa de dissolução E1, para que o composto contenha uma proporção de agente gelificante dentro de uma faixa determinada, após a etapa de resfriamento E2.

[061] Tipicamente, o composto final (após adicionar suplementos opcionais, conforme determinado na etapa E3 descrita abaixo) pode compreender entre 0,3% e 2% em peso de agente gelificante. Por exemplo, um gel com base em água gelificado com um agente gelificante de xantana-caroba em partes iguais pode compreender vantajosamente agente gelificante entre 0,3% e 0,8% em peso.

[062] O teor do agente gelificante no composto terá um efeito na força do gel finalmente obtido. Desse modo, no contexto de uma fazenda de criação de animal e, em particular uma fazenda de criação de insetos, e dependendo do estágio do desenvolvimento dos insetos para os quais o gel é destinado, um gel que tem uma força de pelo menos 30 g/cm2, em particular entre 30 g/cm2 e 150 g/cm2, por exemplo, da ordem de 50 g/cm2 ou da ordem de 80 g/cm2 (à temperatura ambiente, por exemplo, a 20 °C) pode ser usado vantajosamente. Portanto, o gel não é grudento ou adesivo. Os insetos podem, portanto, se mover aproximadamente no topo do gel sem ficar preso. Portanto, isso reduz a mortalidade de insetos, o que faz com que menos insetos fiquem aprisionados no gel. Além disso, a sinérese do gel pode estar vantajosamente compreendida entre 0,1 e 5% para evitar liberação excessiva de água e para umidificar o ambiente dos insetos. A sinérese do gel pode ser determinada, por exemplo, conforme indicado em G. BLANCHER (2009), Sciences du Vivant [Life Sciences], ENSIA (AgroParisTech). A medição é realizada nos produtos armazenados a 4 °C por 24 horas, por pesagem diferencial com um equilíbrio analítico. Em suma, o produto contido em um copo é pesado, em seguida, o teor líquido de superfície é removido inclinando-se o copo, em seguida, com papel absorvente colocado levemente na superfície do produto. Em seguida, é realizada uma segunda pesagem. A sinérese é expressa como a perda em porcentagem entre as duas pesagens.

[063] Após a etapa de resfriamento E2, o líquido composto é mantido a temperatura definida ou em uma faixa de temperatura desejada, em uma etapa de manter na temperatura E3.

[064] Esse controle de temperatura pode ser realizado por ativação (isto é, operação) do meio de aquecimento quando o composto é resfriado e pode sair da faixa de temperatura de controle e interromper os ditos meios de aquecimento quando o composto se amornecer novamente pode sair da faixa de temperatura de controle.

[065] A mistura do composto que visa garantir sua uniformidade (tanto com relação a sua composição quanto temperatura) é continuada por toda a etapa de manter na temperatura E3.

[066] A faixa de temperatura de controle é selecionada de modo a manter o composto em um estado líquido, por exemplo, em uma viscosidade menor que 0,01 Pa s (10.000 cP). A faixa de temperatura também é selecionada, caso aplicável, para permitir a adição do composto de suplementos que podem ser degradados por uma temperatura excessiva, sem degradar os ditos suplementos. Os suplementos adicionados durante a etapa de manter na temperatura E3 são, por exemplo, vitaminas, um probiótico, um conservante ou uma mistura de tais suplementos ou qualquer outro composto sensível a calor de interesse para formulação nutricional. Por exemplo, um probiótico pode ser adicionado a um teor compreendido entre 0,1% e 8% em peso (por exemplo, entre 1% e 5%) do gel obtido no fim do método e/ou vitaminas adicionadas na forma de uma "pré-mistura" (que também pode conter minerais e elementos-traço) com um teor de "pré-mistura" entre 0,1% e 5% em peso do gel obtido no final do método. Os minerais e/ou os elementos-traço podem ser adicionados alternativamente independentemente de uma pré-mistura ou além de uma pré-mistura. Em particular, as vitaminas adicionadas podem ser selecionadas a partir de vitamina A, vitamina B1 (tiamina), vitamina B2 (riboflavina), vitamina B3 (nicotinamida), vitamina B5 (ácido pantotênico), vitamina B6 (piridoxina), vitamina B8 (biotina), vitamina B9 (ácido fólico), vitamina B12 (cobalamina), vitamina PP (niacina), vitamina D3 (colecalciferol), vitamina E, vitamina K3 (menadiona), precursores dos mesmos e derivados dos mesmos.

[067] Por exemplo, uma faixa de temperatura compreendida entre 45 °C e 65 °C é geralmente adequada. Qualquer faixa compreendida dentro desses limites, por exemplo, uma faixa de 50 °C a 60 °C, pode ser prevista. Quanto menor a faixa, mais preciso o controle de temperatura precisa ser.

[068] O composto que é líquido na manutenção (ou controle) da temperatura é, então, retirado do tanque (ou de outro vaso) no qual é formado, e é distribuído e bombeado com o uso uma ou mais bombas de medição em uma ou mais linhas, em uma etapa de retirada E4 e uma etapa de medição.

[069] Em seguida, o líquido composto é gelificado pelo resfriamento em uma etapa de resfriamento em linha E5. A etapa de resfriamento em linha submete o composto a uma temperatura inferior à temperatura de gelificação do mesmo, que pode estar, por exemplo, na ordem de 40 °C. De modo geral, o composto então gelificado é submetido a uma temperatura compatível com o uso para o qual o mesmo está destinado. Por exemplo, a fim de abastecer e alimentar os insetos com água, o composto, que será distribuído a uma temperatura próxima à temperatura do mesmo após resfriamento em linha E5, é submetido a uma temperatura máxima de 25 °C na saída do resfriamento em linha E5.

[070] O resfriamento em linha E5 pode ser realizado uma vez, ou em diversos estágios de resfriamento, por resfriamento gradual ou sucessivo.

[071] O gel assim obtido é transferido em uma etapa de transferência E6 a uma linha de distribuição de gel. A linha de distribuição transporta o gel para seu ponto de uso. Por exemplo, para distribuição de gel para abastecer ou alimentar insetos com água, a linha de distribuição se abre, por exemplo, nos recipientes de criação ou acima dos mesmos, que são colocados vantajosamente em sucessão na saída da linha de distribuição.

[072] Na saída ou imediatamente antes da saída de uma linha de distribuição, o gel transportado na linha de distribuição é cortado em blocos, em uma etapa de corte E7. O gel é então distribuído na forma de blocos de gel. O gel distribuído pode ser usado imediatamente.

[073] O volume dos blocos depende do uso destinado do mesmo. No contexto de uma fazenda de criação de animal, em particular, uma fazenda de criação de insetos, blocos de gel que têm um volume compreendido entre 30 cm3 e 1.500 cm3 pode ser, por exemplo, produzidos. Os blocos pode ter o formato de um paralelepípedo (por exemplo, um cubo ou um paralelepípedo com uma base quadrada), ou um cilindro cujo comprimento está na ordem de 0,5 a 15 cm, de preferência, 0,8 a 12 cm.

[074] A Figura 2 mostra esquematicamente um dispositivo industrial para implantar o método descrito acima.

[075] O dispositivo compreende um tanque 1.

[076] O tanque 1 é alimentado por: uma entrada de substrato aquoso frio 21, por exemplo, água, à temperatura ambiente ou abaixo da mesma. A entrada do substrato aquoso frio 21 é dotada de uma válvula de entrada de substrato aquoso frio 31 que pode ser uma válvula de controle; e uma entrada de substrato aquoso quente 22, por exemplo, água. A entrada do substrato aquoso quente 22 é dotada de uma válvula de entrada de substrato aquoso frio 32 que pode ser uma válvula de controle. O substrato aquoso quente está a uma temperatura que permite a dissolução de um agente gelificante, por exemplo, da ordem de 75 °C.

[077] O tanque também compreende uma entrada 23 para alimentar produtos adicionais no tanque 1. A entrada 23 pode ser usada, por exemplo, para adicionar um agente gelificante ou suplementos.

[078] O tanque 1 é do tipo parede dupla, o que fornece um espaço 11 entre as paredes do tanque 1. Uma entrada de vapor 24 se abre no espaço 11. A entrada de vapor 24 é dotada de um determinado número de dispositivos de controle 33, em particular, para controlar a pressão do vapor. A entrada de vapor 24 é dotada de uma válvula de entrada de vapor 34, que pode ser uma válvula de controle. A entrada de vapor 24 também é dotada de uma válvula de controle 35 cuja abertura é controlada como uma função da temperatura do composto no tanque. Com essa finalidade, e caso aplicável para controlar outras funções, um sensor de temperatura no tanque 40 possibilita medir a temperatura do composto no tanque. Diversos sensores de temperatura no tanque podem ser fornecidos e distribuídos espacialmente no tanque para evitar a dispersão de medições e, além disso, garantir uma uniformidade satisfatória da temperatura do composto no tanque.

[079] Controlando-se a válvula de controle 35 é, então, possível, por exemplo, controlar a temperatura do composto presente no tanque, isto é, manter o mesmo em uma temperatura definida ou em uma faixa de temperatura predefinida.

[080] A entrada de vapor 24 está localizada vantajosamente no topo do tanque.

[081] O tanque 1 também é dotado de uma saída para condensados 25 o que resulta do vapor resfriado e condensado em seguida da transferência de calor para a parede interna do tanque 1 e para o composto que a mesma contém.

[082] Em uma modalidade que não é mostrada, a camisa dupla do tanque 1 pode ser configurada para receber, no mesmo espaço que o vapor ou em um espaço dedicado, água gelada para resfriar os teores do tanque 1.

[083] O tanque 1 é dotado de pelo menos um dispositivo de dispersão 5. No exemplo mostrado no presente documento, o tanque 1 é dotado de dois dispositivos de dispersão 5. Os dispositivos de dispersão 5 permitem a mistura do composto presente no tanque 1 e a dispersão rápida e uniforme de qualquer produto, líquido ou pulverulento, adicionado ao composto.

[084] Um válvula de retirada 36, localizada em uma linha de descarga no fundo do tanque 1, permite a retirada do composto presente no tanque 1. Um alimentador 6 é configurado para distribuir o composto de retirada em diversas linhas. Evidentemente, o número de linhas depende da variante da invenção considerada, e a invenção também se refere a um dispositivo que compreende apenas uma única linha.

[085] Cada linha é dotada de uma bomba de deslocamento positivo, ou bomba de medição. A bomba de medição usada precisa permitir que o composto seja bombeado na linha primeiramente em forma líquida e, em seguida, na forma de gel. Uma bomba de pistão é particularmente adequada para isso.

[086] No exemplo mostrado no presente documento, o dispositivo compreende quatro linhas após o alimentador 6: uma primeira linha é equipada com uma primeira bomba de medição 71, uma segunda linha é equipada com uma segunda bomba de medição 72, uma terceira linha é equipada com uma terceira bomba de medição 73 e uma quarta linha é equipada com uma quarta bomba de medição 74.

[087] O composto, ainda líquido em uma das linhas, então, passa através de um trocador 8.

[088] O trocador 8 é do tipo líquido/líquido. Este resfria o composto circulando-se um líquido gelado, tipicamente água, ao redor de um conjunto de tubos nos quais o composto é transportado. O trocador 8 compreende uma entrada de água de resfriamento 81 e uma saída de água 82.

[089] O trocador 8 possibilita submeter o composto a uma temperatura abaixo da temperatura de gelificação do mesmo. Desse modo, o composto sai do trocador 8 na forma de um gel, na temperatura desejada para a distribuição do mesmo (ou próximo da temperatura desejada). Uma válvula de saída de água de resfriamento 83 pode permitir que o fluxo de água no trocador 8 seja interrompido. Em uma variante da invenção, a válvula de saída de água 83 pode ser uma válvula de controle, o que possibilita controlar a temperatura do gel na saída do trocador 8 controlando-se o fluxo de água passando através do trocador 8.

[090] A água de resfriamento pode circular em um ciclo fechado e pode ser resfriada antes de ser submetida à entrada de água 81.

[091] Em variantes da invenção que não são mostradas, o trocador 8 pode ser substituído por uma sucessão de trocadores em série. Além disso, cada linha pode ser equipada com seu próprio trocador.

[092] A fim de controlar a temperatura do gel que sai do trocador 8, cada linha é equipada com um sensor de temperatura na linha. O dispositivo compreende, então, um sensor de temperatura na primeira linha 41, um sensor de temperatura na segunda linha 42, um sensor de temperatura na terceira linha 43 e um sensor de temperatura na quarta linha 44.

[093] O composto na forma de gel é, então, transferido a uma linha de distribuição, ou a uma linha de retorno à cuba. O dispositivo mostrado no presente documento compreende quatro linhas de distribuição: uma primeira linha de distribuição 91, uma segunda linha de distribuição 92, uma terceira linha de distribuição 93 e uma quarta linha de distribuição 94. O dispositivo mostrado no presente documento compreende quatro linhas de retorno para o tanque correspondente: uma primeira linha de retorno 101, uma segunda linha de retorno 102, uma terceira linha de retorno 103 e uma quarta linha de retorno 104.

[094] Cada linha de distribuição é equipada com um distribuidor de gel disposto no fim da linha. O distribuidor de gel compreende, em particular, um dispositivo de corte adequado para cortar um gel em blocos. O dispositivo de corte pode compreender uma válvula, em particular, do tipo "interrupção de gotejamento", que permite que o gel seja cortado de maneira limpa. O dispositivo de corte pode ser, em particular, um sistema de corte automatizado. O sistema de corte automatizado pode ser tipicamente pneumático ou elétrico. Por exemplo, a primeira linha de distribuição 91 compreende uma primeira válvula solenoide 95, a segunda linha de distribuição 92 compreende uma segunda válvula solenoide 96, a terceira linha de distribuição 93 compreende uma terceira válvula solenoide 97 e a quarta linha de distribuição 94 compreende uma quarta válvula solenoide 98. Na saída da linha de distribuição, o distribuidor fornece, então, blocos de gel, de volume fixo ou variável, em que o volume é determinado pelo comprimento do gel entregue por uma linha antes do corte.

[095] As linhas de retorno permitem que o composto retorne para o tanque 1. Tal retorno pode ser necessário durante a iniciação da retirada. De fato, durante a iniciação, essa circulação de ciclo fechado pode possibilitar remover o ar presente nas linhas do dispositivo. Além disso, durante a iniciação, o gel pode ter uma temperatura que é muito alta na saída do trocador 8. O retorno do composto para o tanque 1 também pode ser necessário quando, por qualquer motivo, a quantidade do composto dispensado em uma linha seja superior à quantidade a ser distribuída. O retorno do composto para o tanque 1 também pode ser necessário quando a circulação do composto é desejada em uma linha, embora a distribuição do mesmo não seja desejada. Esse pode ser o caso, por exemplo, se a distribuição de gel for desejada a uma determinada temperatura superior à temperatura ambiente e, se o composto permanecer nas linhas por muito tempo, a temperatura do mesmo será muito baixo para que seja distribuído. Por fim, o retorno para o tanque pode ser usado, fora das fases da produção de gel, para limpar o dispositivo. O retorno pode ser regulado, respectivamente, por: uma primeira válvula de retorno 105, uma segunda válvula de retorno 106, uma terceira válvula de retorno 107 e uma quarta válvula de retorno 108.

[096] No contexto de uma fazenda de criação de animal e, em particular, uma fazenda de criação de insetos, o dispositivo pode ser dotado adicionalmente de meios para colocar um recipiente de criação de animal sob o distribuidor. Desse modo, o distribuidor possibilita depositar um ou mais blocos de gel de um volume predefinido ou adaptado para cada recipiente, diretamente após produção no recipiente, sem manipulação adicional do gel.

[097] A invenção, então, propõe a formação de um gel de um substrato aquoso, por exemplo, um gel de água, produzido in situ e distribuído continuamente sob demanda na forma de blocos. A manipulação do gel e armazenamento do mesmo são eliminados, o que elimina com eficácia os problemas associados, em particular, de contaminação e putrefação. Ademais, no contexto de uma fazenda de criação de animal, por exemplo, uma fazenda de criação de insetos, o tamanho dos blocos na saída pode ser continuamente adaptado às exigências.

Claims (15)

1. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos compreendendo: uma etapa de formação de um composto misturando-se: i. um substrato aquoso, líquido à temperatura ambiente, submetido a uma temperatura que permite a dissolução (E1) de um agente gelificante; e ii. agente gelificante, iii. etapa de retirar (E4) o composto; em que a temperatura ambiente é uma temperatura compreendida entre 5 °C e 35 °C; CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma etapa de resfriamento em linha (E5) do composto de modo a submete- lo abaixo de uma segunda temperatura, na qual o mesmo é gelificado; uma etapa de transferência (E6) para uma linha de distribuição; uma etapa de cortar (E7) o composto gelificado em blocos, na saída da linha de distribuição; e uma etapa de distribuição dos blocos de gel em um recipiente de criação que contém insetos, imediatamente em seguida ao corte do gel em blocos.

2. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, antes da etapa de retirar (E4) o composto, resfriar (E2) o dito composto e manter o mesmo em uma faixa de temperatura (E3) abaixo da temperatura que permite a dissolução do agente gelificante, porém suficiente para manter o composto no estado líquido, a dita faixa de temperatura permite a adição, sem degradação, de suplementos que são suscetíveis a serem degradados na dita temperatura que permite a dispersão do agente gelificante.

3. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o resfriamento consiste em adicionar água ou substrato aquoso à temperatura ambiente ou a uma temperatura abaixo da temperatura ambiente, a fim de submeter o composto na faixa de temperatura, e manter o composto à temperatura compreendendo controlar a temperatura pela ativação e interrupção de um meio para aquecer o composto.

4. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a faixa de temperatura para a etapa de manter na temperatura (E3) é definida por dois limites selecionados respectivamente entre 45 °C e a dita temperatura que permite a dissolução do agente gelificante.

5. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura que permite a dissolução de um agente gelificante, à qual o substrato aquoso é aquecido, está compreendida entre 60 °C e 100 °C.

6. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que o agente gelificante compreende um ou mais elementos selecionados dentre: ágar-ágar, carragenina, goma guar, alginato de cálcio, quitosano, pectina, goma xantana, goma caroba, goma gelana.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionar um suplemento dentre vitaminas, um probiótico, um conservante, minerais.

8. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato aquoso é água.

9. Método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o substrato aquoso compreende um coproduto agroindustrial líquido e tem um teor de água superior a 35% em peso, o coproduto agroindustrial sendo um dentre os seguintes coprodutos da indústria agrícola ou indústria agrícola e agroalimentar ou uma mistura da mesmos: produtos solúveis de milho, trigo, ervilhas, mandioca, beterraba sacarina, cana de açúcar; produtos solúveis de destiladores, em particular produtos solúveis de destiladores de trigo, milho, ervilhas, mandioca; vinhaças; melaços; cremes de levedura; soro.

10. Dispositivo para produzir blocos de um gel aquoso pelo método para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, como definido em qualquer umas das reivindicações 1 a 9, compreendendo: um tanque (1) que compreende um ou mais dispositivos de dispersão (5); uma entrada para um substrato aquoso, que é líquido à temperatura ambiente, que se abre no tanque; meios para monitorar e controlar a temperatura no tanque; meios para retirar teores de líquidos do tanque; um sistema de medição; em que a temperatura ambiente é uma temperatura compreendida entre 5 °C e 35 °C; CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: um trocador (8) para resfriar os teores de líquidos retirados do tanque (1); uma linha de distribuição (91, 92, 93, 94) na saída do trocador (8); um distribuidor de gel disposto na extremidade de cada linha de distribuição (91, 92, 93, 94) e compreendendo um dispositivo de corte adequado para cortar um gel em blocos; e meios para colocar um recipiente de criação que contém insetos sob o distribuidor.

11. Dispositivo para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o sistema de medição consiste em uma bomba de deslocamento positivo.

12. Dispositivo para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma bomba de deslocamento positivo para cada linha de distribuição.

13. Dispositivo para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o dispositivo de distribuição compreende um sistema de corte automatizado (95, 96, 97, 98) adequado para cortar o gel na saída da linha de distribuição (91, 92, 93, 94).

14. Dispositivo para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o tanque (1) compreende uma parede dupla dotada de uma entrada de vapor entre as duas paredes e uma válvula de controle (35) na entrada de vapor.

15. Dispositivo para abastecimento de água em uma fazenda de criação de insetos, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma primeira entrada de substrato aquoso a uma primeira temperatura que compreende uma válvula de controle e um fluxímetro; e uma segunda entrada de substrato aquoso a uma segunda temperatura que compreende uma válvula de controle e um fluxímetro.