BR112020026170B1

BR112020026170B1 - Método e aparelho de preparação de um produto de silagem e processo de ensilagem

Info

Publication number: BR112020026170B1
Application number: BR112020026170-0A
Authority: BR
Inventors: Igino Andrighetto; Giorgio Marchesini; Lorenzo Serva; Matteo Gazziero; Sandro Tenti; Massimo Mirisola; Elisabetta Garbin; Barbara Contiero; Daniel Grandis
Original assignee: KWS SAAT SE & Co. KGaA; Università Degli Studi Di Padova
Priority date: 2018-06-22
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2023-03-21
Also published as: WO2019243615A1; EP3809868A1; CN112584707A; EA202190078A1; UA126315C2; AR115599A1; BR112020026170A2; EP3586646A1; DK3586646T3; US20210255160A1; PL3586646T3; CN112584707B; EP3586646B1

Abstract

MÉTODO E APARELHO DE PREPARAÇÃO DE UM PRODUTO DE SILAGEM E PROCESSO DE ENSILAGEM. A invenção se refere a um método de preparação de um produto de silagem tendo qualidade aperfeiçoada, para um processo de ensilagem empregando o método ou o produto de silagem, e um aparelho de preparação de um produto de silagem tendo qualidade aperfeiçoada.

Description

[0001] A invenção se refere a um método de preparar um produto de silagem apresentando qualidade aperfeiçoada, para um processo de ensilagem empregando o método ou o produto de silagem, e um aparelho de preparação de um produto de silagem apresentando qualidade aperfeiçoada.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] A silagem de milho é um dos alimentos mais utilizados na ração de gado em grande parte do mundo. Embora a composição nutricional da silagem, que normalmente é caracterizada por sua composição química, o conteúdo de matéria seca, proteína crua, amido, fibra, e digestibilidade de nutrientes, seja de importância primária para otimizar o desempenho animal, em geral se aceita que a qualidade da fermentação durante o processo de ensilagem e sua estabilidade aeróbica são também importantes. De fato, uma silagem que sofreu uma fermentação anormal tem um valor nutricional menor, e muitas vezes rejeitada por animais, levando ao consumo reduzido de matéria seca e menor desempenho. A qualidade de fermentação que ocorre durante o processo de ensilagem pode ser determinada pela análise do pH e a concentração de uma ampla gama de produtos de fermentação tais como lactato, acetato, propionato, butirato, isobutirato, etanol, manitol, e amônia. No entanto, cada um destes parâmetros somente fornece informação em um certo aspecto de fermentação. Assim, a fim de avaliar se uma fermentação foi qualitativamente melhor que outra, as classificações de índice de qualidade tal como a pontuação de Flieg- Zimmer, as pontuações da sociedade agrícola alemã (DLG) e da Vandelle, ou índices de qualidade I1- I6, como descrito previamente em Igino Andrighetto e outros (Andrighetto I e outros (2018), Proposal and validation of new indexes to evaluate maize silage fermentative quality em lab-scale ensiling conditions through the use of a receiver operating characteristic analysis" Anim, Feed Sci. Techno. 242:31 - 40) deve ser estabelecido que levar em conta o peso dos parâmetros diferentes.

[0003] Estas classificações de índice, no entanto somente fornecem informação sobre a qualidade de silagem depois da fermentação e não permitem qualquer modificação ou aperfeiçoamento do processo de ensilagem.

[0004] Além disso, a referência patentária EP2131673B1 revela um sistema para monitorar o processo de fermentação em conexão com a ensilagem de forragem (1), que compreende um dispositivo sensor (3) disposto na forragem durante a ensilagem da mesma e um dispositivo de monitoramento (11) conectado operativamente ao dispositivo sensor durante a ensilagem. O dispositivo sensor (3) compreende pelo menos um sensor (3a-c) previsto para medir repetidamente o teor de pelo menos uma substância química na forragem, que é afetada pelo processo de fermentação. O dispositivo de monitoramento compreende meios de recepção (12) previstos para receber os valores repetidamente medidos do teor da substância química; meios de processamento (13) previstos para comparar os valores medidos repetidamente com valores de referência do teor da substância química.

[0005] Portanto é um objetivo da presente invenção fornecer um método que permite que o fazendeiro preveja se as culturas recentemente colhidas, de preferência milho, podem ser transformadas em uma boa silagem, no decorrer da fermentação. Tal método permitiria ao fazendeiro modificar o processo de ensilagem baseado na composição química das culturas recentemente colhidas para melhorar a qualidade do produto de silagem. Portanto é uma intenção da presente invenção fornecer um método para determinar se as cultuas recentemente colhidas, de preferência milho, podem ser transformadas em uma boa silagem, ou se o processo de ensilagem exige a adição de substâncias adicionais para melhorar a fermentação de culturas colhidas.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[0006] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção é direcionada a um método de preparação de um produto de silagem apresentando qualidade aperfeiçoada a ser submetido a um processo de ensilagem, o método compreendendo:submeter um produto recentemente colhido a ser submetido ao processo de ensilagem para um processo de análise para determinar vários parâmetros xi caracterizando uma composição química e/ou uma propriedade do produto colhido; aplicar um primeiro modelo nos parâmetros determinados xi para determinar um número de índice de ensilabilidade Ini, que é característica para uma ensilabilidade esperada do produto colhido; aplicar um segundo modelo nos parâmetros determinados xi para determinar um número de índice de retenção Rei, que é característico de uma perda esperada de matéria seca do produto colhido durante o processo de ensilagem; determinar tipos e quantidades de aditivos de ensilagem a serem adicionados no produto colhido para controlar o processo de ensilagem dependendo do número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei; e suprir os aditivos determinados para o produto colhido para obter o produto de silagem, no caso da quantidade determinada do aditivo de ensilagem excede zero.

[0007] Em contraste com a técnica anterior que avalia a qualidade do produto de silagem, o método da invenção determina o potencial do produto colhido a ser transformado em um bom produto de silagem, desse modo permitindo antecipar a capacidade de sofre um processo de fermentação favorável bem como o risco de perder matéria seca durante o processo de ensilagem. Além do mais, o método da invenção permite que o fazendeiro otimize o processo de ensilagem selecionando aditivos de ensilagem apropriados a serem adicionados a fim de influenciar o processo de ensilagem. Isto não é possível com as classificações de índice de qualidade já conhecidas, tal como a classificação de Flieg-Zimmer ou outras, que descrevem a qualidade da silagem de milho após o processo de fermentação, de modo que nenhum ajuste fino do processo de ensilagem é possível obter um produto de silagem melhorado.

[0008] O método da invenção assim emprega dois índices, a saber: (1) o número de índice de ensilabilidade, também referido como Ini, e (2) o número de índice de retenção, também referido como Rei

[0009] O número de índice de ensilabilidade Ini é indicativo de uma ensilabilidade esperada do produto colhido. Assim, isto representa a relação entre a composição química do produto colhido recentemente (expresso por parâmetros xi) e a qualidade do produto de silagem, isto é, sua composição química. Este último pode ser expresso por uma classificação de índice de qualidade conhecido na técnica, tal como a classificação de Flieg-Zimmer (FZS), classificações da sociedade agrícola alemã (DLG) e de Vanbelle, ou um dos índices de qualidade I1I6 como descrito previamente por Andrighetto e outros (Andrighetto e outros, supra). O número de índice de ensilabilidade, portanto correlaciona a composição química do produto colhido com o valor máximo teórico do índice de qualidade que pode ser obtido a partir do produto colhido depois da transformação em um produto de silagem.

[0010] O número de índice de retenção Rei, por outro lado, é indicativo de uma perda esperada de matéria seca (ou a retenção esperada de matéria seca) durante o processo de ensilagem. Assim, isto representa a relação entre a composição química do produto colhido recentemente (expresso por parâmetros xi) e o conteúdo de matéria seca do produto de silagem.

[0011] Consequentemente, o método de acordo com a presente invenção considera ambos, a qualidade esperada da composição química e o conteúdo de matéria seca esperada do produto de silagem obtido pelo processo de ensilagem, a fim de permitir que o fazendeiro influencie positivamente o processo de ensilagem, se necessário.

[0012] Para o propósito da presente descrição, o termo "produto colhido" ou "produto colhido recentemente" se refere a uma cultura depois que a colheita sem ser submetida a qualquer modificação, incluindo a adição de substâncias ou modificação por processos que influenciam a composição química. O termo "produto de silagem" se refere ao produto a ser submetido a um processo de ensilagem, isto é, o produto antes da ensilagem. Assim, o produto de silagem é a soma do produto colhido e qualquer aditivo de silagem suprido no produto colhido. No caso em que nenhum aditivo é adicionado, o produto de silagem e o produto colhido são idênticos. Isto significa que o produto colhido é o produto de silagem, se os índices descritos aqui indicam que o produto colhido pode ser convertido em um bom produto de silagem sem o suprimento de aditivos de silagem. Se, no entanto, os índices descritos aqui indicam que o produto colhido pode ser convertido em um bom produto de silagem sem o suprimento de aditivos de silagem. Se, no entanto, os índices descritos aqui indicam que o produto colhido não pode ser convertido em um bom produto de silagem, então aditivos são supridos no produto colhido. No último caso, o produto de silagem é então a soma do produto colhido e qualquer aditivo suprido nele. Adicionalmente, o termo "produto de silagem" se refere ao produto do processo de ensilagem, em particular o produto de fermentação microbiológica. O produto de silagem é o resultado de fermentação microbiológica do produto de silagem, isto é, o produto colhido e qualquer aditivo de silagem suprido nele se necessário.

[0013] A expressão "perda de matéria seca" no contexto da presente invenção deve ser entendida como a massa ou a variação de massa (%) entre o produto colhido/de silagem e o produto de silagem. Não deve ser entendida meramente como a composição ou variação em composição química (%). Por exemplo, 10 kg de amostra fresca (antes da ensilagem) em 30% de conteúdo de matéria seca, significam 3 kg de massa de matéria seca. No mesmo exemplo, a amostra depois da ensilagem pesa 9 kg (1 kg é perdido devido à lixiviação líquida, consumo de açúcar, gás, etc.), mas em termos de composição química tem 31% de conteúdo de matéria seca, que corresponde com uma massa de 2,79 kg de matéria seca. Assim, a composição química de conteúdo de matéria seca aumenta de 30% a 31, mas em termo de massa de matéria seca diminui de 3 kg para 2,79 kg, e a perda em termos de percentagem de massa de matéria seca é 7%.

[0014] Adicionalmente, para o propósito da presente descrição, a expressão "produto de silagem apresentando qualidade aperfeiçoada" se refere a um produto de silagem que tem um conteúdo maior de componentes de nutrientes favoráveis e/ou um conteúdo maior de matéria seca depois de ter sido submetida a um processo de ensilagem comparado com um produto de silagem não tendo sido modificado por adição de aditivos de silagem de acordo com a invenção, quando submetido a um processo de ensilagem usando as mesmas condições.

[0015] O produto colhido pode ser qualquer cultura que seja capaz de ser processada por ensilagem, isto é, por processos de fermentação. O produto colhido pode, por exemplo, ser selecionado de milho, tal como milho (Zea mays), sorgo, como Sorghum bicolor e sudanês, cana de açúcar, tal como Saccharum officinarum, centeio, tal como Secale cereale L., cevada, tal como Hordeum vulgare, trigo, tal como Triticum aestiveum L., triticale, lolium, tal como Lolium perenne, alfafa, tal como Medicago sativa, e outros. Destes, o milho é de interesse particular como silagem de milho é um dos alimentos mais usados em rações de gado em grandes partes do mundo por ser uma cultura muito produtiva, caracterizado por um perfil nutricional excelente e alta suscetibilidade de ser preservada através de ensilagem.

[0016] O processo de analisar para determinar os parâmetros xi pode aplicar qualquer método capaz de fornecer informação na composição química e/ou outra propriedade do produto colhido. Em modalidades preferidas, o processo de análise pode incluir um método espectroscópico, tal como espectroscopia de infravermelho (de preferência espectroscopia de infravermelho próxima), espectroscopia terahertz (de preferência espectroscopia de domínio de tempo terahertz), espectroscopia Raman, espectroscopia ultravioleta, espectroscopia de massa, tais como espectroscopia MALDI-TOF, espectroscopia magnética nucelar, espectroscopia de ruptura induzida por laser ou outras. Alternativamente, o processo de análise pode incluir métodos cromatográficos, tais como cromatografia gasosa (GC), cromatografia líquida de alto desempenho (HPLC) ou outras. Em ainda outros exemplos, o processo de análise pode incluir métodos de imagem térmica, análise úmida, e análise de traço elementar. Um ou mais métodos de cada categoria podem ser combinados para melhorar a quantidade de informação avaliada do produto colhido. Métodos preferidos incluem aqueles que são rápidos, robustos e capazes de ser conduzidos em linha em condições do campo. Aqui, métodos espectroscópicos provaram ser particularmente úteis, de preferência espectroscopia de infravermelho, e mais preferivelmente espectrosco- pia de infravermelho próxima (NIR), desde que NIR permite determinar um alto número de parâmetros de interesse em uma medição.

[0017] Os parâmetros xi na etapa de processo de análise podem compreender qualquer ingrediente presente no produto colhido, em particular aqueles que são conhecidos para sofrer ou influenciar processos de fermentação (favorável ou indesejada) durante a ensilagem. Consequentemente, os parâmetros preferidos podem ser selecionados de um conteúdo de água, matéria seca (DM), cinza (A), cinza insolúvel ácida (AIA), proteína crua (CP), açúcar total (TS), glicose (GLU), frutose (FRU) sacarose (SAC), extrato de éter total (EE), amido, celulose, hemicelulose, lignina, fibra cria (CF), fibra de detergente ácido (ADF), fibra de detergente neutro (NDF), e lignina de detergente ácido (ADL). Além do mais, os parâmetros que caracterizam outras propriedades do produto colhido, tal como o valor de pH pode ser determinado. No entanto, os parâmetros aplicáveis no método presente não são limitados àqueles mencionados acima.

[0018] O número de parâmetros xi determinado na etapa de processo de análise não é particularmente limitado à medida que o numero é apropriado para derivar o número de índice de ensilabilidade e o número de índice de retenção. Por exemplo, o número de parâmetros xi determinado na etapa do processo de análise pode variar entre 2 e 20, de preferência 3 a 15, e mesmo mais preferido 4 a 10. Quanto maior o número dos parâmetros determinados xi, mais previsíveis serão os números de índice Ini e Rei. Por outro lado, a complexidade do método aumenta com o número, de modo que o número normalmente será um compromisso entre a confiabilidade e complexidade.

[0019] O primeiro modelo permite derivar o número de índice de ensilabilidade Ini como uma função dos parâmetros xi. O primeiro modelo pode ser uma função matemática, uma tabela de consulta ou similar, armazenada em um formato legível por computador.

[0020] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o primeiro modelo aplicado no método para determinar o número de índice de ensilabilidade Ini é obtido correlacionando parâmetros xi,e que foram medidos a partir de amostras de teste antes da ensilagem com a composição química do produto de silagem obtido depois da ensilagem em condições predeterminadas. Em outras palavras, o primeiro modelo pode ser obtido empiricamente por experimentos envolvendo (a) coletar amostras de teste de um produto recentemente colhido, (b) determinar os parâmetros xi, e das amostras de teste correspondendo com os parâmetros xi determinados na etapa de processo de análise, (c) submeter as amostras de teste a um processo de ensilagem em condições predeterminadas, (d) determinar as composições químicas dos produtos de silagem das amostras de teste, e (e) correlacionar as composições químicas dos produtos de silagem com os parâmetros xi,e das amostras de teste antes da ensilagem derivando assim o primeiro modelo. De preferência, a etapa de correlação (e) compreende atribuir um índice de qualidade para o produto de silagem de acordo com sua composição química, tal como a classificação de Flieg-Zimmer (FZS), as classificações da sociedade agrícola alemã (DLG) e de Vanbelle, ou um dos índices de qualidade I1-I6 de Igino Andrighetto e outros (ver acima), e correlacionar o índice de qualidade com os parâmetros xi,e das amostras de teste. A etapa de correlação pode envolver uma análise de regressão matemática resultando em uma função matemática (incluindo parâmetros de regressão) expressando o número de índice de ensilabilidade Ini como uma função dos parâmetros xi.

[0021] O segundo modelo permite derivar o n[úmero de índice de retenção Rei como uma função dos parâmetros xi. O segundo modelo pode ser uma função matemática, uma tabela de consulta, ou similar, armazenada em um formato legível por computador.

[0022] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o segundo modelo aplicado no método para determinar o número de índice de retenção é obtido correlacionando os parâmetros xi, e que foram medidos a partir de amostras de teste antes da ensilagem com o conteúdo de matéria seca do produto de silagem obtido depois da ensilagem em condições predeterminadas. Em outras palavras, o segundo modelo pode ser obtido empiricamente por experimentos envolvendo (a) coletar amostras de teste de um produto recentemente colhido, (b) determinar os parâmetros xi, e das amostras de teste correspondendo com os parâmetros xi determinados na etapa de processo de análise, (c) submeter as amostras de teste a um processo de ensilagem em condições predeterminadas, (d) determinar o conteúdo de matéria seca dos produtos de silagem das amostras de teste, e (e) correlacionar os conteúdos de matéria seca dos produtos de silagem com os parâmetros xi,e das amostras de teste antes da ensilagem derivando assim o segundo modelo. A etapa de correlação pode envolver uma análise de regressão matemática resultando em uma função matemática (incluindo parâmetros de regressão) expressando o número de índice Rei como uma função dos parâmetros xi.

[0023] Tipicamente, o número de índice de ensilabilidade Ini e o numero de índice de retenção Rei serão de modo independente um número sem dimensão ou uma percentagem.

[0024] De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a etapa de determinar tipos e quantidades de aditivos de ensilagem a serem adicionados no produto colhido compreende: comparar o número de índice de ensilabilidade Ini com um primeiro valor limite e dependendo se o número de índice de ensilabilidade determinado excede ou cai abaixo do primeiro valor limite, o tipo e conteúdo de um aditivo selecionado de um primeiro grupo de aditivos é determinado; e comparar o número de índice de retenção Rei com um segundo valor limite e dependendo se o número de índice de ensilabilidade determinado excede ou cai abaixo do primeiro valor limite, o tipo e conteúdo do aditivo selecionado de um segundo grupo de aditivos é determinado.

[0025] De acordo com uma modalidade da invenção, aditivos do primeiro e segundo grupo de aditivos são selecionados a partir de organismos homofermentativos e/ou heterofermentativos, mais preferivelmente de Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruckii subs bulgaricus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus, Streptococcum faecium, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus; Streptococcus spp., Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus curbatus, Lactobacillus coryniformis subs coryniformis e Pediococcus acidilactici, Enterococcus, Pediococcus e Aerococcus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus viridescens, Lactobacillus rhamnosus, Leuconstoc cremoris (Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris), Lactobacillus platarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus e Leuconstoc dextranicum. Outros aditivos do primeiro grupo podem compreender um e/ou mais açucares, tal como glicose, frutose, sacarose, e derivados dos mesmos, um ou mais compostos de acidificação, tais como ácido fórmico, ácido propiônico, ácido lático, e/ou água. Combinações dos aditivos acima mencionados podem ser aplicadas também.

[0026] Em uma modalidade da invenção, o primeiro grupo de aditivos pode ser aplicado ao produto colhido apresentando um número de índice de ensilabilidade pobre. De acordo com a modalidade preferida, o primeiro grupo de aditivos de preferência compreende microorganismos homofermentativos. Por exemplo, o primeiro grupo de aditivos pode ser selecionado a partir de inoculados de diferentes cepas bacterianas, tais como Lactobacillus plantarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus delbruckii subs bulgaricus, Lb. acidophilus, Lb. helveticus, Streptococcum faecium, Streptococcus salivarius subsp. thermophilus;Streptococcus spp., Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus curbatus, Lactobacillus coryniformis subs coryniformis e Pediococcus acidilactici, Enterococcus, Pediococcus e Aerococcus. Outros aditivos do primeiro grupo podem compreender um ou mais açúcares, tais como glicose, frutose sacarose, e derivativos dos mesmos, um ou mais composto de acidificação, tais como ácido fórmico, ácido propiônico, ácido lático, e/ou água. Combinações dos aditivos acima mencionados podem ser aplicadas também. O termo "microorganismos homofermentativos" como usado aqui se refere à bactéria de ácido lático que fermenta glicose com acido láctico como o subproduto primário. Microorganismos homofermentativos são usados em processos de fermentação onde o desenvolvimento rápido de ácido lático e pH reduzido é desejável.

[0027] De acordo com uma modalidade preferida adicional, o segundo grupo de aditivos pode ser aplicado ao produto colhido apresentando um número de índice de retenção pobre, isto, que são esperados sofrer uma alta perda de matéria seca durante a fermentação. De acordo com a modalidade preferida adicional, o segundo grupo de aditivos de preferência compreende microorganismos heterofermentativos. Por exemplo, o segundo grupo de aditivos pode ser selecionado de inoculados de diferentes cepas bacterianas, tais como Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus reuteri, Lactobacillus viridescens, Lactobacillus rhamnosus, Leuconstoc cremoris (Leuconostoc mesenteroides ssp. cremoris), Lactobacillus platarum, Lactobacillus casei, Lactobacillus curvatus e Leuconstoc dextranicum. Outros aditivos do segundo grupo podem compreender um ou mais açúcares, tais como glicose, frutose sacarose, e derivativos dos mesmos, um ou mais composto de acidificação, tais como ácido fórmico, ácido propiônico, ácido lático, e/ou água. Combinações dos aditivos acima mencionados podem ser aplicadas também. O termo "microorganismos heterofermentativos" como usado aqui se refere à bactéria de ácido lático que fermenta glicose com acido láctico, etanol/ácido acético e dióxido de carbono (CO2) como subprodutos. Microorganismos heterofermentativos são usados em processos de fermentação.

[0028] No caso de um produto colhido ter ambos, um número de índice de ensilabilidade pobre e um índice de retenção pobre, aditivos dos primeiro e segundo grupos podem ser aplicados no produto colhido. Além do mais, no caso do produto colhido ter ambos, um número de índice de ensilabilidade favorável e um índice de retenção favorável, nenhum aditivo será aplicado.

[0029] É particularmente preferido que o método seja realizado em uma maneira contínua durante a colheita do produto colhido, isto é em condições de campo. Em outras palavras, de acordo com esta modalidade, a determinação do número de índice de ensilabilidade e o índice de retenção bem como a adição dos aditivos, é conduzida no campo como um processo em linha co a colheita, de modo que o produto de silagem é obtido no campo e pode ser diretamente fornecido para o processo de ensilagem.

[0030] Outro aspecto da presente invenção é direcionado a um processo de ensilagem compreendendo: preparar um produto de silagem pelo método de acordo com o primeiro aspecto como descrito aqui; e submeter o produto de silagem à fermentação para obter um produto de silagem.

[0031] Ainda outro aspecto da presente invenção é direcionado a um aparelho para preparar um produto de silagem apresentando qualidade aperfeiçoada a ser submetido a um processo de ensilagem, o aparelho compreendendo: meios de análise para analisar um produto colhido recentemente para determinar vários parâmetros xi caracterizando uma composição química e/ou uma propriedade do produto colhido; um primeiro modelo correlacionando os parâmetros determinados xi com um número de índice de ensilabilidade Ini, que é característico para uma ensilabilidade esperada do produto colhido; um segundo modelo correlacionando os parâmetros determinados xi com um número de índice de retenção Rei, que é característico de uma perda esperada de matéria seca do produto colhido durante o processo de ensilagem; meio de determinação para determinar tipos e quantidades de aditivos de ensilagem a serem adicionadas no produto colhido para controlar o processo de ensilagem dependendo do número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei; e meio de suprimento para adicionar os aditivos determinados ao produto colhido para obter o produto de silagem, no caso da quantidade determinada do aditivo de ensilagem excede zero.

[0032] Os meios de análise compreendem dispositivos adequados para realizar a determinação dos parâmetros. Em modalidades preferidas, os meios de análise podem incluir um espectrômetro, tais como espectrômetro de infravermelho (de preferência espectrômetro de infravermelho próximo), espectroscopia terahertz (de preferência espectroscopia de domínio de tempo terahertz), espectrômetro Raman, espectrômetro ultravioleta, espectrômetro de massa, tais como espectrômetro MALDI-TOF, espectroscopia magnética nucelar, espectrômetro de ruptura induzida por laser ou outras. Alternativamente, o meio de analise pode incluir pelo menos um cromatógrafo (HPLC) ou outros. Em ainda outros exemplos, o meio de análise pode incluir um dispositivo de imagem térmica, um dispositivo de análise úmida, e/ou um dispositivo de análise de traço elementar. Um ou mais dispositivos de cada categoria podem ser combinados para melhorar a quantidade de informação avaliada do produto colhido. Os meios de análise preferidos incluem aqueles que permitem medições rápidas e robustas e são capazes de ser usados em linha em condições de campo. Aqui, os espectrômetros provaram ser particularmente úteis, de preferência espectrômetros de infravermelho, e mais preferivelmente espectrômetros de infravermelho próximo.

[0033] O aparelho ainda pode compreender um dispositivo para descabeçar, picar, debulhar, esmagar, triturar, moer ou descascar o produto colhido, por exemplo, um picador de campo para cortar o produto colhido. Aqui é particularmente preferido que o dispositivo seja equipado com o meio de análise para permitir conduzir a análise no campo, por exemplo o picador de campo é equipado com o meio de análise.

[0034] O aparelho pode ainda compreender um meio de transporte, tal como uma correia transportadora ou similar, para transportar o produto colhido, opcionalmente processado por meio do dispositivo acima para descabeçar, picar, debulhar, esmagar, triturar, moer ou descascar, a partir do meio de colheita para o meio de análise e/ou do meio de análise para o meio de suprimento e do meio de suprimento para um tanque de ensilagem.

[0035] O aparelho pode ainda compreender um meio de equalização para homogeneizar ou distribuir uniformemente o produto colhido, opcionalmente processado por meio do dispositivo acima para descabeçar, picar, debulhar, esmagar, triturar, moer ou descascar, para gera um fluxo uniforme do produto colhido (processado). Tal meio de equalização permite uma apresentação melhorada ou otimizada do produto colhido para o meio de análise, por exemplo, suavizando a superfície do fluxo de produto colhido (processado). Um exemplo para tal meio de equalização é um rolo na forma de uma haste alongada, que de preferência está disposto a uma distância constante e fixa ao longo do eixo de rolo acima da correia transportadora direcionando o produto colhido (processado) para o meio de análise. Usando este rolo, o produto colhido (processado) pode ser comprimido para uma certa espessura, que resulta em uma superfície lisa. De preferência, um motor aciona o rolo e o roda na direção de deslocamento da correia transportadora, mais preferivelmente o movimento do rolo é acoplado com o acionamento da correia transportadora. Abaixo da correia, um bloco ou outro rolo pode ser fornecido, para fornecer uma contrapartida para a pressão do primeiro rolo. O bloco ou outro asseguram que a correia não seja empurrada para baixo e assim, o fluxo de produto colhido (processado) substancialmente tem uma altura pré-selecionada depois de passar pelo primeiro rolo. Em um segundo exemplo, para meios de análise com base em irradiação, de preferência espectroscopia de infravermelho, mais preferivelmente espectroscopia de infravermelho próximo, o fluxo de produto colhido (processado) é passado ou direcionado ao longo de uma janela para transferir irradiação respectiva entre o meio de análise e produto colhido (processado). O material de janela, tal como vidro ou Perspex, pode ser removido para limpeza ou substituição. A limpeza ou substituição do material de janela pode ser necessária quando detritos do fluxo de processamento tal como o produto colhido processado passando pela janela pode acumular no material de janela ou danificar o material de janela, interferindo com a operação do sistema. Passando o produto colhido (processado) ao longo da janela, o fluxo e a superfície do fluxo no lado da janela são equalizados.

[0036] Modalidades adicionais da presente invenção são definidas nas reivindicações dependentes e a presente descrição. Todas as modalidades podem ser combinadas uma com a outra, se não indicado de outro modo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0037] A invenção será agora descrita em mais detalhe em termos de modalidades preferidas referindo-se às figuras mostrando:

[0038] a Figura 1 é um fluxograma de preparação de um produto de silagem de acordo com uma modalidade preferida da invenção;

[0039] a Figura 2 é um fluxograma de um método de obter o primeiro modelo para determinar o número de índice de ensilabilidade usado no método da Figura 1;

[0040] a Figura 3 é um fluxograma de um método de obter o segundo modelo para determinar o número de índice de retenção usado no método da Figura 1;

[0041] a Figura 4 é uma representação gráfica do número de índice de ensilabilidade e o número de índice de retenção de um produto colhido determinado pelo método da invenção;

[0042] a Figura 5 é um diagrama esquemático para preparar um produto de silagem de acordo com uma modalidade preferida da invenção; e

[0043] a Figura 6 é um fluxograma de um processo de ensilagem de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0044] A Figura 1 mostra um fluxograma de um método 100 de preparação de um produto de silagem de acordo com uma modalidade preferida da invenção.

[0045] O método inicia na etapa S11 e prossegue para a etapa S12, onde um produto colhido é obtido. Esta etapa inclui processos de colheita agrícola conhecidos. A colheita pode ser conduzida manualmente, mas normalmente será realizada usando máquinas de colheita agrícolas. Em adição à colheita, a etapa de processo S12 pode incluir opcionalmente processar mecanicamente o produto colhido, tal como descabeçar, picar, debulhar, esmagar, triturar, moer ou descascar a fim de transformar o produto colhido em um tamanho ou formato adequando para ensilagem e/ou equalização/homogeneização do produto colhido (processado). O produto colhido pode compreender qualquer cultura agrícola adequada para ser submetida à ensilagem, particularmente aquelas mencionadas anteriormente, por exemplo, milho. No caso de milho, o produto colhido é a planta inteira acima do solo ou apenas grãos de milho.

[0046] Na etapa seguinte S13, o produto colhido e opcionalmente processado/equalizado mecanicamente é submetido a um processo de análise para determinar os vários parâmetros xi caracterizando uma composição química e/ou outra propriedade/característica do produto colhido. Aqui x indica o parâmetro obtido pela análise e o índice i indica um número de índice varando de 2 a N, onde N significa o número total de parâmetros determinados no método. O parâmetro pode incluir qualquer componente incluído no produto colhido, particularmente aqueles mencionados anteriormente. De acordo com um exemplo particular, na etapa S13, sete parâmetros xi podem ser determinados, compreendendo o conteúdo de matéria seca (DM), o conteúdo de açúcar total (TS) o conteúdo de lipídio total (EE), o conteúdo de fibra de detergente ácido (ADF), o conteúdo de lignina de detergente ácido (ADL), o conteúdo de fibra de detergente neutro (NDF), e o conteúdo de amido (ST). O processo de análise para determinar os parâmetros xi pode aplicar qualquer método capaz de fornecer a informação de interesse, particularmente aqueles mencionados anteriormente. De acordo com um exemplo particularmente preferido, na etapa S13, é empregada espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) à medida que é capaz de determinar todos os parâmetros mencionados.

[0047] A seguir, o procedimento prossegue para a etapa S14, onde um primeiro modelo Ini=f(xi) é aplicado nos parâmetros xi determinados na etapa S13 para determinar o número de índice de ensilabilidade Ini que é característico para uma ensilabilidade esperada do produto colhido. O número de índice de ensilabilidade Ini indicando a qualidade esperada do produto de silagem depois da ensilagem e pode ser um número sem dimensão. De preferência, o número de índice de ensilabilidade Ini representa uma classificação que varia entre uma pior qualidade do produto de silagem e uma qualidade teórica máxima. O primeiro modelo pode ser armazenado na forma de uma tabela de consulta multidimensional atribuindo o número de índice de ensilabilidade Ini aos parâmetros xi. Alternativamente, o primeiro modelo pode ser uma equação matemática expressando o número de índice de ensilabilidade Ini como uma função dos parâmetros xi. Um exemplo, para uma equação matemática obtida por análise de regressão representando o primeiro modelo é mostrada na Eq. 1 abaixo:

Aqui, Ci e Bi representam os coeficientes de regressão de primeira ordem e segunda ordem para o i° parâmetros x, respectivamente. O primeiro modelo é obtido antecipadamente envolvendo estudos empíricos. Um exemplo para obter o primeiro modelo será descrito abaixo por meio da Figura 2. O resultado da etapa S14 assim é o número de índice de ensilabilidade Ini na forma de um valor característico único.

[0048] A seguir, o procedimento prossegue ara a etapa S15, onde um segundo modelo Rei=f(xi) é aplicado nos parâmetros xi determinados na etapa S13 a fim de determinar o número de índice de retenção Rei que é característico de uma perda esperada ou retenção de matéria seca do produto colhido durante o processo de ensilagem. O número de índice de retenção Rei pode ser um número sem dimensão ou uma percentagem. Assim ele representa a relação entre a composição química do produto recentemente colhido (expresso por parâmetros xi) e a matéria seca esperada do produto de silagem. Por exemplo, o número de índice de retenção Rei representa uma classificação variando entre ma perda mínima teórica de matéria seca e uma perda máxima teórica de matéria seca durante a ensilagem. Como no primeiro modelo, o segundo modelo pode ser armazenado na forma de uma tabela de consulta multidimensional atribuindo o número de índice de retenção Rei aos parâmetros xi. Alternativamente, o segundo modelo pode ser uma equação matemática expressando o número de índice de retenção Rei como uma função dos parâmetros xi. Um exemplo, para ia equação matemática obtida por análise de regressão representando o segundo modelo é mostrado na Eq. 2 abaixo:

Aqui, Di e Ei representam os coeficientes de regressão de primeira ordem e segunda ordem para o i° parâmetros x, respectivamente. O segundo modelo é obtido antecipadamente envolvendo estudos empíricos. Um exemplo para obter o segundo modelo será descrito abaixo por meio da Figura 3. O resultado da etapa S15 é assim o número de índice de retenção Rei na forma de um valor característico único.

[0049] Após ter determinado o número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei, o método prossegue para a etapa S16, onde um tipo ai de aditivo de ensilagem e a quantidade m_ai do aditivo respectivo a ser adicionado ao produto colhido para controlar o processo de ensilagem são determinados com base no número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei

[0050] A etapa S16 pode envolve uma tabela de consulta atribuindo tipo e quantidade do aditivo de ensilagem ao Ini e Rei. Alternativamente, a etapa S16 pode envolver uma função matemática expressando o tipo ai e a quantidade m_ai de aditivo como uma função de Ini e Rei. De acordo com uma modalidade específica, na etapa S16 uma decisão pode ser feita se ou não o número de índice de ensilabilidade Ini excede um primeiro valor limite Ini1. Dependendo de se Ini excede ou cai abaixo do primeiro valor limite Ini1, o tipo e conteúdo de um aditivo selecionado de um primeiro grupo de aditivos mencionados acima é determinado. Como o número de índice de ensilabilidade Ini indica a susceptibilidade dos ingredientes químicos do produto colhido a ser transformado em um produto de silagem de alta qualidade, O primeiro grupo de aditivos de preferência compreendem microorganismos homofermentativos, açúcares e /ou água, em particular aqueles mencionados anteriormente. Igualmente, na etapa S16 uma decisão pode ser tomada se ou não o número de índice de retenção Rei excede um segundo valor limite Rei1. Dependendo de se Rei excede ou cai abaixo do segundo valor limite Rei1, o tipo e conteúdo de um aditivo selecionado de um segundo grupo de aditivos mencionado acima é determinado. Como o número de índice de retenção Rei indica a perda de matéria seca esperada durante o processo de ensilagem, o segundo grupo de aditivos de preferência compreende microorganismo heterofermentativos, em particular aqueles mencionados anteriormente. É entendido que, no caso em que os índices Ini e Rei indicam que o produto colhido e esperado ser facilmente transformado em um produto de silagem de alta qualidade em baixa perda de matéria seca, pode não existir necessidade de adicionar qualquer aditivo ao produto colhido. Neste caso, as quantidades de aditivos a serem adicionados são determinadas para ser tão baixas quanto zero.

[0051] Para o propósito da etapa S16, os índices de ensilabilidade e de retenção determinados, Ini e Rei, podem ser visualizados em uma representação gráfica bidimensional como mostrado na Figura 4 (produto colhido = milho). Aqui, o número de índice de retenção Rei é mostrado no eixo x na forma da percentagem de perda de matéria seca (com base na matéria seca total do produto colhido) e o número de índice de ensilabilidade Ini é representado no eixo y. O primeiro valor limite Ini1 para o número de índice de ensilabilidade corresponde neste exemplo com um valor de 54,4, enquanto o segundo valor limite Rei1 corresponde com uma perda de matéria seca de 7 % de massa. Por meio destes limites o campo é dividido em quatro quartos (quarto q a quarto 4). Desta maneira o produto colhido é atribuído a um dos quartos 1 a 4 (por exemplo, quarto 2 como indicado na Figura 4), levando a um dos seguintes cenários: Quarto 1 (Ini>54,4; Rei,7%): o milho tem composição química balanceada permitindo rápida ativação de processo de fermentação positivo. Nenhuma correção de aditivos de ensilagem exigida para estimulo de fermentação. Quarto 2 (Ini> 54,5; mas Rei>7%); Milho tem boa composição química mas não é capaz de conter efetivamente perdas de conservação (possivelmente devido ao alto conteúdo de umidade do milho recentemente picado). Usar aditivos (microorganismos heterofermentativos e/ou homofermentativos) para acelerar e otimizar o processo de fermentação. Quarto 3 (Rei<7%; mas Ini <54,5): composição química não capaz de estimular efetivamente a fermentação. Se o conteúdo de matéria seca é maior que 45%, é necessário usar aditivos (microorganismos heterofermentativos e/ou homofermentativos, água e açúcar) para obter fermentação suficiente. Quarto 4 (Ini<54,5; Rei>7%): boa composição química mas o processo estabelecido não ideal para a qualidade e retenção de matéria seca, isto é, a composição química não demonstra boa adequabilidade para fermentação devido à relação inadequada espiga/palha, e os processos de fermentação não são ideais para a qualidade e retenção de matéria seca. Adicionar aditivos para melhorar o processo de fermentação.

[0052] Novamente referindo-se à Figura 1, depois de ter determinado os tipos ai e quantidades m_ai de aditivos de ensilagem, o procedimento prossegue a etapa S17, onde os aditivos determinados na etapa S16 são supridos no produto colhido em quantidades correspondentes. O suprimento de aditivos pode ser realizado por qualquer método adequado dependendo da forma do aditivo. De preferência, os aditivos são supridos em forma de soluções ou suspensões por pulverização ou similar. Desta maneira, uma distribuição homogênea ou mistura do(s) aditivo(s) no produto colhido é obtida.

[0053] O método termina na etapa S18 com a obtenção do produto de silagem, incluindo o produto colhido mais aditivo(s), que está pronto para ser submetido à ensilagem.

[0054] De acordo com a modalidade preferida, o método 100 é continuamente conduzido como um processo em linha durante a colheita. Desta maneira, os parâmetros xi podem ser determinados continuamente em uma maneira passo a passo para frações recém- cortadas do produto colhido. Isto permite suprir continuamente os aditivos nas frações de cultura respectivas dependendo da composição da fração respectiva e preparar frações diferentes do produto de silagem diferindo no tipo e/ou quantidade de aditivo suprido. As várias frações do produto de silagem podem assim ser supridas em um tanque de ensilagem.

[0055] A seguir, os métodos de obter primeiro e segundo modelos usados no método da Figura 1 serão descritos nas figuras 2 e 3, respectivamente. É assumido que estes modelos são obtidos somente uma vez para serem usados no método da Figura 1.

[0056] Referindo-se à Figura 2, o método 200 de obter o primeiro modelo para determinar o número de índice de ensilabilidade Ini como uma função de parâmetros xi é descrito.

[0057] O método começa na etapa S21 e prossegue para a etapa S22, onde as amostras de teste de produtos colhidos de uma cultura de interesse são coletadas. De preferência, as amostras são coletadas a partir de diferentes cultivares, diferentes condições climáticas, e diferentes períodos de colheita a fim de fornecer uma ampla distribuição de composições. Em um exemplo particular, as amostras de teste de molho foram coletadas a partir de 29 cultivares (incluindo cultivares iniciais e tardias), três locais de produção (diferente para condições pedológicas e climáticas) e em período de colheita antecipada ou normal ou pós-colheita. Todas as amostras de teste foram picadas depois da colheita.

[0058] O processo então prossegue para a etapa S23, onde as amostras de teste são analisadas ara determinar parâmetros experimentais xi,e caracterizando uma composição química e/ou uma propriedade das amostras colhidas. Aqui, os parâmetros experimentais xi,e os métodos de análise podem ser os mesmos que os descritos para a etapa S13 na Figura 1.

[0059] O processo então prossegue ara a etapa S24, onde as amostras de teste são transformadas em um produto de silagem por um processo de ensilagem usando condições padrão predeterminadas. De preferência, as condições predeterminadas são condições favoráveis, onde a fermentação otimizada ou ótima é esperada. O processo de ensilagem pode ser conduzido em silos de grande escala em condições de campo ou em condições de escala de laboratório. No exemplo particular, o processo de ensilagem foi conduzido nas seguintes condições de escala de laboratório: Duas amostras (500 ±50 g) para cada cultura picada de milho integral recém colhido foram colocadas em sacos embalados a vácuo (Orved 2633040, Orved SPA, Musile di Piave, VE, Italy). Sacos (300 x 400 mm) de 90 μm de espessura, foram feitos de poliamida e polietileno (PA/PE) com permeabilidade ao gás em 23°C ± 2 de 65, 15 e 200 cm3 m-2 dia-1 atm-1para oxigênio, nitrogênio e CO2, respectivamente. A embalagem de vácuo foi realizada usando uma máquina de embalar a vácuo (Ciusson 42, Orved SPA, Musile di Piave, VE, Italy) extraindo 25 m3 de ar por hora or 12 segundos. Sacos então foram vedados depois da extração de ar. Amostras foram tratadas para evitar inchaço e armazenadas em 23°C por 60 dias, antes de serem abertas para análise.

[0060] Na etapa S25, o produto de silagem das amostras de teste novamente é submetido a um processo de análise a fim de determinar segundos parâmetros experimentais yi,e que são características para a composição química e/ou outras propriedades do produto de silagem. Os parâmetros determinados aqui podem ser selecionados a partir do valor de pH, conteúdo de ácido lático, conteúdo de ácido acético, conteúdo de ácido butírico, conteúdo de etanol, conteúdo de manitol, conteúdo de amônia. Além disso, os mesmos parâmetros mencionados com respeito aos parâmetros xi antes podem ser determinados na etapa S25. Adicionalmente, os mesmos métodos de análise descritos antes podem ser aplicados nesta etapa. No exemplo particular, o conteúdo de cada um dos sacos foi analisado em duplicada por espectroscopia NIR a fim de determinar o conteúdo de matéria seca (DM), proteína crua (CP), cinza (AS), amido (STA), extrato de éter (EE), fibras de detergente neutro (NDF), e fibra de detergente ácido (ADF) usando uma curva de calibração, os conteúdos de lactato, ácidos graxos voláteis (VFA), etanol e manitol foram determinados por HPLC. Amônia foi medida usando um kit de ensaio (Megazyme). Adicionalmente, o pH foi medido. Valores médios então são calculados para cada parâmetro.

[0061] Na etapa subsequente S26, um índice de qualidade QI é atribuído para cada amostra de teste de silagem dependendo dos parâmetros yi,e. Aqui, um índice de qualidade QI conhecido na técnica para atribuir a qualidade de produtos de silagem pode ser aplicado. No exemplo particular, um dos índices de qualidade I1 a I6 descritos por Igino Andrighetto e outros (Andrighetto e outros, supra) foram aplicados. Como mostrado na Tabela 1, os índices I1 a I6 são baseados nos conteúdos de ácido lático, amônia, etanol, ácido acético, ácido butílico, manitol e o valor de pH. Para cada parâmetro yi,e, um intervalo de classificação foi predeterminado correlacionando com a faixa de valores de conteúdo (com base na matéria seca DN). Por exemplo, o conteúdo mínimo de ácido lático (22,6g/kg DM) será classificado com 0 e o conteúdo máximo de ácido lático (60,0 g/kg DM) serão classificados com 41, etc. O índice de qualidade máximo é 100 para cada um dos índices I1 a I6.Tabela 1:

a é expresso como um número puro.

[0062] Consequentemente, na etapa S26, um índice de qualidade QIi é obtido para cada produto de silagem dependendo de sua composição química.

[0063] Então o método prossegue para a etapa S27, onde os índices de qualidade QIi são correlacionados com os parâmetros xi,e determinado na etapa S23 antes da ensilagem. A etapa de correlação pode envolver uma análise de regressão matemática resultando em uma função matemática (incluindo parâmetros de regressão) expressando o número de índice de ensilabilidade Ini como uma função dos parâmetros xi,e. No exemplo presente, os inventores usaram os dados de todas as plantas de milho analisadas sem ou depois da transformação (logarítmica, quadrada, etc.) ou combinações deles. Também, muitas regressões foram calculadas usando software denominado SAS, diferindo dos parâmetros considerados (análise) e/ou a transformação aplicada. No fim, uma regressão com o valor de R quadrado maior foi adotada produzindo a melhor correlação (cf. Eq. 1 acima). A Tabela 2 mostra os parâmetros de regressão da função de regressão obtida para amostras de teste de milho.Tabela 2: Coeficientes de regressão do primeiro modelo para prever a ensilabilidade (valores são calculados em % de base de Matéria Seca)

[0064] A função de regressão Ini=f(xi,e) de acordo com o primeiro modelo usando os coeficientes de regressão da Tabela 2 podem assim ser expressos como segue (eq. 1.1): Ini = 197,11574 - 6,83667DM + 0,27189TS + 11.37159EE + 1,6810ADF - 12,55362ADL + 0,07552DM2 - 0,01528NDF2 - 0,00939STA2

[0065] O procedimento da Figura 2 assim termina na etapa S28 fornecendo assim o primeiro modelo Ini=f(xi,e) que pode ser então aplicado no procedimento da Figura 1 para determinar a ensilabilidade esperada do novo milho colhido.

[0066] Referindo-se à Figura 3, é descrito o método 300 de obter o segundo modelo para determinar o número de índice de retenção Rei como uma função de parâmetros xi.

[0067] Aqui, as etapas S31 a S34 correspondem com as etapas S21 a S24 da Figura 2 e não são explicadas novamente. De fato, ambos os métodos para determinar o primeiro modelo para o índice de ensilabilidade e para determinar o segundo modelo para o índice de retenção podem ser conduzidos em um processo combinado compartilhando as etapas correspondentes.

[0068] Depois de conduzir o processo ensilagem na etapa S34, o procedimento prossegue para a etapa S35, onde o produto de silagem das amostras de teste é submetido a um processo de análise a fim de determinar o conteúdo da matéria seca DMi de cada amostra de teste.

[0069] Então o método prossegue para a etapa S37, onde os conteúdos de matéria seca DMi dos produtos de silagem de teste estão correlacionados com os parâmetros xi,e determinados na etapa S33 antes da ensilagem. A etapa de correlação pode envolver uma analise de regressão matemática resultando em uma função matemática (incluindo parâmetros de regressão) expressando o número de índice de retenção Rei como uma função dos parâmetros xi,e. No exemplo presente, os inventores usaram a mesma abordagem que a descrita com respeito à Figura 2 para adotar, uma regressão com um valor de R quadrado maior (cf. Eq. 2 acima). A Tabela 3 mostra os parâmetros de regressão da função de regressão do segundo modelo, obtidos para amostras de teste de milho. Tabela 3: Coeficiente de regressão do segundo modelo para prever a perda de matéria seca (valores são calculados com base em % de Matéria Seca) assumindo o índice I1 como índice de qualidade QI como referência.

[0070] A função de regressão Rei=f(xi,e) de acordo com o Segundo modelo usando os coeficientes de regressão da Tabela 3 podem assim ser expressos como segue (Eq.2.1): Rei = 100 - (223,34276 - 5,10303DM - 2,60745TS - 9,80569ADL - 2,62779STA + 0,06241DM2 + 0,00953NDF2 - 0,0891ADF2 + 0,02439STA2 + 0,13445TS2)

[0071] O procedimento da Figura 3 termina assim na etapa S38 fornecendo assim o segundo modelo Rei = f(xi,e) que pode então ser aplicado no procedimento da Figura 1 para determinar a perda de matéria seca esperada do novo milho colhido durante o processo de ensilagem.

[0072] A seguir, um aparelho para preparar um produto de silage apresentando qualidade aperfeiçoada para ser submetido a um processo de ensilagem é descrito referindo-se à Figura 5.

[0073] O aparelho 10 compreende um picador de campo 11 para processar mecanicamente um produto recém colhido 20 para preparar tamanhos de partícula adequados para serem submetidos à ensilagem. O aparelho ainda compreende uma correia transportadora 12 para transportar o produto colhido para as várias estações de processamento do aparelho 10. O produto colhido picado 20 para analisar o produto recém colhido e picado 20 para determinar vários parâmetros xi caracterizando uma composição química e/ou outra propriedade do produto colhido como descrito acima. Aqui, o meio de analisar 13 compreende um espectrômetro infravermelho próximo NIRS. O NIRS irradia radiação infravermelha próxima de comprimentos de onda selecionados para o produto colhido picado 20 e detecta a absorção ou transmissão correspondente. O aparelho 10 ainda compreende uma estação de computação 14 conectada ao meio de análise 13 para analisar os dados NIR submetidos aos NIRS, de modo a determinar os parâmetros xi a partir dos dados NIR. A estação de computação 14 ainda realiza as etapas S14 a S16 da Figura 1. Para este propósito, a estação de computação 14 contém o primeiro e o segundo modelo para determinar o número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei como uma função dos parâmetros xi. Por exemplo, os modelos podem ser armazenados na forma de equações Eq. 1.1 e Eq. 1.2, como mostrado acima em um formato legível por computador. Além do mais, a estação de computação 14 inclui um algoritmo para determinar os tipos ai e quantidades m_ai dos aditivos de ensilagem a serem supridos no produto colhido 20 dependendo do número de índice de ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei como explicado acima. Opcionalmente, o aparelho 10 pode compreender meios de exibição 15 para exibir o resultado da análise, tais como os índices determinados Ini e Rei na forma da representação bidimensional mostrada na Figura 4. O aparelho 10 ainda compreende meios de suprimento 16 tal como meio de pulverização para suprir aditivos de ensilagem 17 para o produto colhido 2 de acordo com tipos ai e quantidades m_ai determinados antes. Para este propósito, o produto colhido 20 ainda é transportado pela correia transportadora 12 para o meio de suprimento 16, onde o aditivo de ensilagem, inoculados particulares de microorganismos, são pulverizados no produto colhido obtendo assim o produto de silagem 30. O produto de silagem 30 pode então ser ainda transportado pela correia transportadora 12 para um tanque de ensilagem 18, onde o processo de ensilagem subsequente vai ocorrer. Como indicado na Figura 5, o tanque de ensilagem 18 assim é enchido com camadas diferentes de produto de silagem 30 compreendendo aditivos diferentes (se algum), aqui selecionado de duas misturas de inoculo pela estação de computação 14 dependendo do número de índice ensilabilidade Ini e o número de índice de retenção Rei.

[0074] A seguir, o processo de ensilagem 400 de acordo com a invenção é explicado com referência à Figura 6. O processo se inicia na etapa S41 e prossegue para a etapa S42, onde o produto de silagem 30 é preparado de acordo com a invenção. Em outras palavras, a etapa S42 compreende as etapas S11 a S18 do método 100 explicado com referência à Figura 1. Depois de ter preparado o produto de silagem 30, o processo prossegue para a etapa S43 onde o produto de silagem é submetido à fermentação, isto é, ensilagem, para obter o produto de silagem desejado. A ensilagem compreende processos de fermentação microbiológica, comumente conhecidos. No entanto, devido à preparação do produto de silagem, de acordo com a invenção, envolvendo o suprimento de aditivos selecionados levando em conta a composição do produto colhido, o processo de ensilagem é aperfeiçoado comparado com um processo onde nenhum aditivo é suprido ou onde aditivos são supridos em uma maneira mais intuitiva. Como resultado, um produto de silagem de qualidade aperfeiçoada é produzido compreendendo quantidades maiores de nutrientes para os animais a serem alimentados e de matéria seca. SINAIS DE REFERÊNCIA 10 - aparelho para preparar um produto de silagem 11 - picador de campo 12 - meio de transporte, correia transportadora 13 - meio de análise, NIRS 14 - meio de determinação, estação de computação 15 - meios de exibição 16 - meios de suprimento 17 - aditivo de ensilagem 18 - tanque de ensilagem 20 - produto colhido 30 - produto de silagem 100 - método de preparar produto de silagem 200 - método de obter primeiro modelo aplicado no método 100 300 - método de obter segundo modelo aplicado no método 100 400 - processo de ensilagem Ini - número e índice de ensilabilidade Rei - número de índice de retenção xi - parâmetros caracterizando composição química e/ou propriedade do produto colhido xi,e - parâmetros caracterizando composição química e/ou propriedade da amostra de teste colhida antes da ensilagem yi,e - parâmetros caracterizando composição química e/ou propriedade da amostra de teste depois da ensilagem ai - tipo de aditivo de ensilagem m_ai - quantidade de aditivo de ensilagem

Claims

1. Método (100) de preparação de um produto de silagem (30) apresentando um maior teor de componentes nutritivos favoráveis e/ou um maior teor de matéria seca depois de ter sido submetido a um processo de ensilagem em comparação com um produto de silagem não modificado pela adição de aditivos de silagem de acordo com a invenção, quando submetido a um processo de ensilagem usando as mesmas condições, compreendendo submeter um produto recentemente colhido (20) a ser submetido ao processo de ensilagem para um processo de análise para determinar vários parâmetros (xi) que definem uma composição química e/ou uma propriedade do produto colhido (20); determinar tipos e quantidades de aditivos de ensilagem (17) a serem adicionados no produto colhido (20) para controlar o processo de ensilagem dependendo do número de índice de ensilabilidade (Ini) e o número de índice de retenção (Rei); e suprir os aditivos determinados (17) para o produto colhido (20) para obter o produto de silagem (30), no caso da quantidade determinada do aditivo de ensilagem (17) excede zero, o método sendo caracterizado pelo fato de que compreende ainda: aplicar um primeiro modelo nos parâmetros determinados (xi) para determinar um número de índice de ensilabilidade (Ini), que é característica para uma ensilabilidade esperada do produto colhido (20); aplicar um segundo modelo nos parâmetros determinados (xi) para determinar um número de índice de retenção (Rei), que é característico de uma perda esperada de matéria seca (DM) do produto colhido (20) durante o processo de ensilagem.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o processo de análise pode incluir um método espectroscópico, tal como espectroscopia de infravermelho, de preferência espectroscopia de infravermelho próxima; espectroscopia terahertz, de preferência espectroscopia de domínio de tempo terahertz, espectroscopia Raman, espectroscopia ultravioleta, espectroscopia de massa, tal como espectroscopia MALDI-TOF, espectroscopia magnética nucelar, espectroscopia de ruptura induzida por laser e/ou método cromatográfico, tais como cromatografia gasosa, cromatografia líquida de alto desempenho; métodos de imagem térmica, análise úmida, e análise de traço elementar.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o produto colhido (20) é selecionado de milho, tal como Zea mays, sorgo, como S. bicolor, cana de açúcar, tal como Saccharum officinarum, centeio, tal como Secale cereale L., cevada, tal como Hordeum vulgare, trigo, tal como Triticum aestiveum L., triticale, lolium, tal como Lolium perenne, alfafa, tal como Medicago sativa.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os parâmetros (xi) são selecionados a partir de um valor de pH, de um conteúdo de água, um conteúdo de matéria seca (DM), um conteúdo de cinza (A), um conteúdo de cinza insolúvel ácida (AIA), um conteúdo de proteína crua (CP), um conteúdo de açúcar total (TS), um conteúdo de glicose (GLU), um conteúdo de frutose (FRU), um conteúdo de sacarose (SAC), um conteúdo de extrato de éter total (EE), um conteúdo de amido, um conteúdo de celulose, um conteúdo de lignina, um conteúdo de fibra crua (CF), um conteúdo de fibra de detergente ácido (ADF), um conteúdo de fibra de detergente neutro (NDF), e um conteúdo de lignina de detergente ácido (ADL).

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro modelo aplicado no método é obtido correlacionando parâmetros (xi,e) medidos a partir de amostras de teste antes da ensilagem com a composição química do produto de silagem obtido depois da ensilagem em condições predeterminadas.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o segundo modelo aplicado no método é obtido correlacionando os parâmetros (xi, e) medidos a partir de amostras de teste antes da ensilagem com o conteúdo de matéria seca depois da ensilagem em condições predeterminadas.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro e/ou o segundo modelo aplicado no método é/são obtido(s) por análise de regressão matemática.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a determinação de tipos e quantidades de aditivos de ensilagem (17) a serem adicionados no produto colhido (20) compreende:comparar o número de índice de ensilabilidade (Ini) com um primeiro valor limite (Ini1) e dependendo se o número de índice de ensilabilidade determinado (Ini) excede ou cai abaixo do primeiro valor limite (Ini1), o tipo e conteúdo de um aditivo selecionado de um primeiro grupo de aditivos é determinado; e comparar o número de índice de retenção (Rei) com um segundo valor limite (Rei1) e dependendo se o número de índice de ensilabilidade determinado (Rei) excede ou cai abaixo do primeiro valor limite (Rei1), o tipo e conteúdo do aditivo selecionado de um segundo grupo de aditivos é determinado.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro e segundo grupo de aditivos compreende inoculados de cepas bacterianas diferentes, tais como Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sasei, Streptococcum faecium, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus curbatus, Lactobacillus coryniformis ssp. coryniformis e Pediococcus acidilactici, Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus viridescens, Lactobacillus rhamnosus, Leuconstoc cremoris, e Leuconstoc dextranicum.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro grupo de aditivos compreende Lactobacillus plantarum, Lactobacillus sasei, Streptococcum faecium, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus curbatus, Lactobacillus coryniformis ssp. coryniformis e Pediococcus acidilactici, e sendo que o segundo grupo de aditivos compreende Lactobacillus brevis, Lactobacillus buchneri, Lactobacillus fermentum, Lactobacillus viridescens, Lactobacillus rhamnosus, Leuconstoc cremoris, e Leuconstoc dextranicum.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o método é realizado em uma maneira contínua durante a colheita do produto colhido (20).

12. Processo de ensilagem (400), caracterizado pelo fato de que compreende: preparar um produto de silagem (30) por um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11; e submeter o produto de silagem (30) à ensilagem para obter um produto de silagem.

13. Aparelho (10) para preparar um produto de silagem (30) apresentando um maior teor de componentes nutritivos favoráveis e/ou um maior teor de matéria seca depois de ter sido submetido a um processo de ensilagem em comparação com um produto de silagem não modificado pela adição de aditivos de silagem de acordo com a invenção, quando submetido a um processo de ensilagem usando as mesmas condições compreendendo: meios de análise (13) para analisar um produto colhido recentemente (20) para determinar vários parâmetros (xi) que definem uma composição química e/ou uma propriedade do produto colhido (20); e meio de suprimento (16) para adicionar os aditivos determinados (17) ao produto colhido (20) para obter o produto de silagem (30), no caso da quantidade determinada (m_ai) do aditivo de ensilagem (17) excede zero; sendo o aparelho caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um primeiro modelo correlacionando os parâmetros determinados (xi) com um número de índice de ensilabilidade (Ini), que é característico de uma ensilabilidade esperada do produto colhido (20), sendo que o referido primeiro modelo é representado pela Equação 1 (Eq. 1)

sendo que Ci e Bi representam os coeficientes de regressão de primeira ordem e segunda ordem para o ith parâmetro x, respectivamente; um segundo modelo correlacionando os parâmetros determinados (xi) com um número de índice de retenção (Rei), que é característico de uma perda esperada de matéria seca do produto colhido (20) durante o processo de ensilagem, sendo que o referido segundo modelo é representado pela Equação 2 (Eq. 2)

sendo que Di e Ei representam os coeficientes de regressão de primeira ordem e segunda ordem para o ith parâmetro x, respectivamente; e meios de determinação (14, 15) para determinar tipos e quantidades (ai, m_ai) de aditivos de ensilagem (17) a serem adicionadas no produto colhido (20) para controlar o processo de ensilagem dependendo do número de índice de ensilabilidade (Ini) e o número de índice de retenção (Rei).

14. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um dispositivo para descabeçar, picar, debulhar, esmagar, triturar, moer ou descascar (11) o produto colhido (20), em que o dispositivo (11) é equipado com o meio de análise (13).

15. Aparelho (10), de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda meio de transporte (12), para transportar o produto colhido (20), do meio de análise (13) e/ou para o meio de suprimento (16) e do meio de suprimento (16) para um tanque de ensilagem (18).