ES2683214T3 - Método automático y sistema para recuperar harina de proteína en polvo, aceite omega-3 y agua destilada purificada de tejido animal - Google Patents

Abstract

Un método para recuperar harina de proteína en polvo, aceite omega-3 en bruto y puro y agua destilada purificada de tejido animal que comprende: a. proporcionar una primera mezcla de tejido animal y un disolvente orgánico; b. suministrar el tejido animal y el disolvente orgánico a un tanque individual de filtrado-secado-reacción unitario; c. agitar y calentar la primera mezcla del tejido animal y del disolvente orgánico en el tanque individual de filtrado-secado-reacción unitario; d. retirar una parte líquida de la primera mezcla que incluye el disolvente orgánico del tanque individual de filtrado-secado-reacción unitario para recuperar el agua destilada purificada y el aceite omega-3 puro conservando al mismo tiempo una parte sólida de la primera mezcla en el mismo; e. reciclar el disolvente orgánico; y f. cocer la parte sólida, conservada, para recuperar la harina de proteína en polvo.

Description

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

DESCRIPCION

Metodo automatico y sistema para recuperar harina de protefna en polvo, aceite omega-3 y agua destilada purificada de tejido animal

Referencias a solicitudes relacionadas

Se hace referencia a la Solicitud de Estados Unidos relacionada N.° 11/973.106 presentada el 5 de octubre de 2007, publicada como documento US 2009/0092737 el 9 de abril de 2009, titulada, “METHOD FOR DERIVING A HIGH- PROTEIN POWDER/OMEGA-3 OIL AND DOUBLE DISTILLED WATER FROM ANY KIND OF FISH OR ANIMAL (PROTEIN)”, que comparte un asignatario comun con la presente solicitud.

Tambien se hace referencia a la Solicitud de Estados Unidos relacionada N.° 12/639.946 presentada el 16 de diciembre de 2009, publicada como documento US 2010/0189874 el 29 de julio de 2010, titulada “SYSTEMS AND METHODS FOR DERIVING PROTEIN POWDER”, que comparte un asignatario comun con la presente solicitud.

Estado de la tecnica

Sector de la tecnica

La presente invencion se refiere en general a un metodo automatico y un sistema para recuperar harina de protefna en polvo, aceite omega-3 en bruto y puro y agua destilada purificada, todos de tejido animal, tal como una diversidad de especies de pescado y/o partes de pescado. La harina de protefna en polvo se denomina producto proteico solido o producto solido en el presente documento, y las tres expresiones se usan indistintamente a lo largo del presente documento. El sistema de la presente invencion tambien se conoce como “SISTEMA SEAVIOR”.

Se obtiene aceite omega-3 en bruto despues de extraer y separar los solidos de los lfquidos y aceites del pescado completo y sus partes. Este aceite omega-3 en bruto es valioso y tiene una diversidad de aplicaciones. El aceite omega-3 en bruto puede procesarse adicionalmente para obtener aceite omega-3 puro. El aceite omega-3 puro significa aceite omega-3 de alta pureza que es adecuado para consumo humano. Por ejemplo, el aceite omega-3 puro puede incluir aproximadamente 80 %, 85 %, 90 %, 95 %, 96 %, 97 %, 98 %, 99 %, 99,5 % o 99,9 % de aceite omega-3. Las expresiones aceite omega-3 en bruto, aceite omega-3 puro y aceite omega-3 se usan indistintamente a lo largo del presente documento. El agua destilada purificada significa agua de alta pureza que es adecuada para consumo humano. Las expresiones agua destilada purificada y agua se usan indistintamente a lo largo del presente documento. La harina de protefna en polvo, el aceite omega-3 y el agua purificada recuperados pueden usarse en muchos campos, por ejemplo, como ingredientes principales en la fabricacion de alimentos, productos nutricionales, paquetes de alivio del hambre, cosmeticos y alimentos de alta calidad para mascotas. Deberfa observarse que el metodo y el sistema de la presente invencion pueden emplearse con cualquier tejido animal, aunque, preferentemente, el metodo y sistema se usan junto con casi cualquier pescado y captura accesoria de pescado y partes de pescado fresco reciclables, ya que es una fuente abundante y sostenible.

Mas especfficamente, dados los crecientes problemas mundiales de escasez de alimentos en muchas areas del globo, la presente invencion proporciona una metodologfa para producir un complemento proteico de alta calidad, que puede proporcionar un medio para combatir la crisis de malnutricion creciente. El complemento proteico puede obtenerse de una amplia diversidad de fuentes 100% naturales opcionales, tales como peces marinos de vida corta pequenos abundantes y frescos que se consideran ecologicos y sostenibles y es una fuente natural renovable excelente y su uso combatira la pesca excesiva de determinadas especies y ayudara a equilibrar el ecosistema oceanico, ademas de los cadaveres de partes de pescado fresco descartados generados por las industrias de procesamiento de pescado. Se obtienen beneficios ambientales reciclando estos materiales de pescado fresco de otro modo descartados en el metodo asociado con la presente invencion. En una epoca en la que hay una necesidad creciente de procesamiento ecologico (es decir, con conciencia medioambiental), la capacidad de reutilizar y reciclar materiales residuales frescos y nutricionalmente valiosos generados por la industria pesquera general proporciona una determinada singularidad a la presente invencion.

Analisis de la tecnica relacionada

El documento US-A-2010/0331580 desvela una recuperacion de aceite y produccion de gas natural sintetico a partir de procesos basados en biomasa. El documento US-A-4 335 146 desvela un proceso para la recuperacion de harina y aceite de pescado crudo. La malnutricion es un problema en los pafses en desarrollo con tecnicas y recursos inadecuados para almacenar alimentos perecederos. Concretamente, los avances tecnologicos modernos, tales como sistemas de refrigeracion, tiene un precio que pocos pueden permitirse en areas remotas empobrecidas.

Aunque el agua puede ser uno de los recursos mas abundantes de la Tierra, la obtencion de agua para beber purificada aun supone un problema para millones de personas que viven en pafses en desarrollo. Una razon puede atribuirse a la proximidad a fuentes de agua disponibles, por ejemplo, pafses interiores y pafses proximos a masas de agua salina, pero sin agua dulce. Incluso si la proximidad no es un problema, las restricciones financieras en

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

pafses en desarrollo pueden dar como resultado la falta de sistemas de purificacion de agua eficaces, facilmente disponibles.

Una alternativa es extraer recursos vitales de tejido animal. Tanto si son interiores como litorales, muchos pafses en desarrollo tienen un aporte abundante de animales terrestres o marinos. Los animales marinos, mas especfficamente peces, estan compuestos de recursos incluyendo protefna, aceites de pescado incluyendo omega-3 y agua derivada del propio pez. A la vista de las tecnicas empleadas para recuperar estos productos, puede extenderse la vida util. Haciendo esto, se reduce y/o elimina la necesidad de conservar bienes perecederos mediante refrigeracion.

Aunque ya existen sistemas y tecnicas de purificacion de tejidos animales en el mercado, un inconveniente importante es la eficacia en la recuperacion de los productos. Se atribuyen en general ineficacias al tiempo de inactividad provocado por mantenimiento y reemplazo del equipamiento. Por ejemplo, las entradas y salidas del equipamiento, asf como conductos para transferir el producto, pueden obstruirse. Ademas, el empleo de muchas piezas de equipamiento en el sistema de purificacion requiere tiempo de operador adicional para inspeccionar individualmente cada pieza de equipamiento antes de verificar que el sistema es apropiado para procesamiento adicional. Lo que se desea en la tecnica es un sistema y un proceso mas eficaces para purificar el tejido animal para cumplir los presentes requisitos de los consumidores. Tambien se desea un sistema y un proceso para mejorar el rendimiento de productos recuperados de tejido animal. Se desea ademas un sistema y proceso para recuperar productos con vidas utiles largas.

Se desea ademas un sistema de reciclaje de disolvente que recicle el disolvente organico y por lo tanto reduzca el uso del disolvente organico y la emision de disolvente organico (tambien denominado compuesto organico volatil (COV)) a la atmosfera.

Objeto de la invencion

La presente invencion propone una tecnologfa singular y primera de su clase para producir una harina de protefna en polvo altamente pura y estable que se complementa adicionalmente con niveles de minerales deseables tales como calcio, potasio, cinc y otros materiales inorganicos requeridos. Estos constituyentes se obtienen de forma natural de huesos y carne que estan asociados con, por ejemplo, ingredientes de pescado crudo. La harina de protefna en polvo resultante es una fuente de alimento completa que comprende un aminograma completo, cuya composicion se complementa adicionalmente por sustancias minerales inorganicas de origen natural. La naturaleza de la tecnologfa utiliza sistemas de procesamiento de tipo farmaceutico y operaciones unitarias para asegurar la pureza de producto proteico final y el cumplimiento de los requisitos que se imponen en una industria regulada.

Un objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema y un metodo mas eficaces para recuperar productos de tejido animal. El tejido animal puede ser pescado crudo. El pescado crudo puede ser cualquier tipo de pescado y cualquier parte del pescado, incluyendo especies de pescado abundantes sostenibles y partes de pescado que habitualmente se consideran residuos.

Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema y un metodo que mejoren el rendimiento de los productos recuperados.

Otro objetivo mas de la presente invencion es proporcionar un sistema y un metodo que mejoren la vida util de los productos recuperados.

Un objetivo adicional de la presente invencion es proporcionar un sistema y un metodo que reciclen el disolvente organico y reduzcan la emision de gases COV a la atmosfera.

La presente invencion puede considerarse un proceso de reciclaje general de cadaveres de peces y materiales relacionados que son descartados diariamente por instalaciones en la industria de procesamiento de pescado. El reciclaje resultante de los materiales de otro modo descartados para producir un producto proteico de alta calidad (tambien denominado “harina de protefna en polvo”, usado indistintamente en el presente documento) realiza un proceso ecologico y sostenible que reduce la carga sobre el ambiente.

En un aspecto de la presente invencion, se describe un sistema y metodo mejorados para recuperar productos de tejido animal. Especfficamente, la tecnica implica combinar tejido animal y disolvente organico en proporciones suficientes para producir una mezcla de los mismos. La mezcla se agita, se calienta y se filtra en un tanque para producir harina de protefna en polvo. Prefe rente me nte, el tanque es una unica estructura unitaria. Tambien se recupera aceite animal y agua derivada del animal. En una realizacion preferida, el tejido animal es pescado, y los productos recuperados incluyen protefna de pescado, aceites de pescado y agua derivada del pescado. En una realizacion ejemplar, la protefna solida (tambien denominada “harina de protefna en polvo”, usado indistintamente en el presente documento) se transfiere a un molino para procesamiento adicional en un polvo. En otra realizacion ejemplar mas se filtra una parte lfquida, filtrada, de la mezcla para separar el aceite de pescado del agua. En una realizacion adicional, la parte de la mezcla conservada en la estructura unitaria individual despues de la filtracion se

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

combina con disolvente organico reciclado. El disolvente organico reciclado se recupera de la parte liquida de la mezcla.

En otro aspecto de la presente invencion, se describe un sistema para recuperar productos de tejido animal. Prefe rente me nte, el tejido animal es pescado. El sistema incluye un tanque de reaccion de filtrado-secado que incluye una o mas entradas y salidas. Se suministran materia prima de tejido animal y disolvente organico de forma independiente, o colectiva, al tanque de reaccion de filtrado-secado. El tanque de filtrado-secado-reaccion mezcla, calienta y filtra una mezcla que contiene tejido animal y disolvente organico. El tanque de reaccion de filtrado-secado incluye una salida para retirar el filtrado, asf como una salida para retirar el producto solido.

Descripcion de las figuras

Los dibujos adjuntos, que se incorporan en el presente documento y constituyen una parte de la presente memoria descriptiva, ilustran realizaciones de la invencion.

En los dibujos:

La FIG. 1 es una ilustracion de la presente invencion de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion;

La FIG. 2 es una vista en seccion transversal de un tanque de filtrado-secado-reaccion de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion; y

La FIG. 3 ilustra un sistema de recuperacion para recuperar harina de protefna en polvo, aceite omega-3 y agua purificada en detalle de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion.

La FIG. 4 ilustra la jerarqufa funcional asociada con la automatizacion y la red de sistemas de control para las operaciones unitarias en planta para controlar y operar la planta de fabricacion de protefnas en detalle de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion.

La FIG. 5 ilustra la jerarqufa del modelo de objeto SA95 asociada con el Sistema de Planificacion de Recursos Empresariales (ERP) que representa un modelo de transaccion vertical entre los sistemas de produccion detallados y los sistemas de planificacion corporativos en detalle de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion.

Junto con la descripcion, los dibujos adjuntos sirven para explicar los principios de la invencion.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion describe un sistema y proceso novedosos para mejorar la eficacia de recuperacion de productos de tejido animal. Tambien se describe un sistema y proceso novedosos para mejorar el rendimiento, especialmente la produccion de protefna solida, basandose en el aporte inicial de tejido animal. Se describe ademas en la presente invencion un sistema y un proceso para reducir la emision de gases de COV a la atmosfera durante el procesamiento del tejido animal.

En general, los inventores han mostrado que la condensacion de multiples piezas de equipamiento de fabricacion en una unica estructura unitaria reduce el tiempo de inactividad provocado por obstrucciones de flujo de material que se producen en multiples localizaciones del sistema. Concretamente, se producen obstrucciones de flujo de material mas frecuentemente en las entradas y salidas del equipamiento de fabricacion. Tambien se producen obstrucciones de flujo de material dentro de conductos que conectan diferentes piezas del equipamiento de fabricacion. Segun los inventores, el procesamiento de la materia prima del tejido animal en un tanque individual de filtrado-secado- reaccion para recuperar una pastilla humeda que incluye protefna solida mejora significativamente el tiempo de inactividad atribuido al mantenimiento y la reparacion. Ademas, la invencion unitaria actual es un proceso altamente automatico; de menor consumo; y requiere menos personal que un sistema que comprenda multiples operaciones unitarias. Otra ventaja directamente atribuida al empleo del sistema anteriormente mencionado es una reduccion en el capital y los costes operativos asociados con la adquisicion y el mantenimiento de menos piezas de equipamiento. Otra ventaja mas conseguida por los inventores es una mejora de la produccion de protefna solida y la vida util, obtenida de la pastilla humeda empleando el sistema y metodo descrito en el presente documento.

El sistema y proceso novedosos se analizaran en mayor detalle posteriormente a la vista de las realizaciones ejemplares, no limitantes, de la presente invencion. Cada una de las realizaciones analizadas en lo sucesivo en el presente documento, a no ser que se indique de forma expresa otra cosa, pueden combinarse y se preven dentro del alcance de la presente invencion.

SISTEMA

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

La FIG. 1 es un diagrama de bloques que ilustra una realizacion ejemplar de un sistema de recuperacion 100 segun un primer aspecto de la presente invencion. Segun la FIG. 1, el sistema de recuperacion 100 incluye una materia prima de tejido animal 101 para introducir tejido animal. La materia prima de tejido animal puede estar contenida en un tanque de almacenamiento. El tanque de almacenamiento puede tener la temperatura controlada. Como alternativa, el tejido animal puede alojarse en una camara frigorffica y transportarse corriente abajo para procesamiento bien de forma manual por tecnicos, o por cualquier combinacion de maquinaria automatica incluyendo pero sin limitacion transportadores de tornillo, conductos/tubos, bombas, ventiladores, etc. En una realizacion ejemplar, pueden emplearse tuberfas 304SS por todo el sistema. En otra realizacion ejemplar, puede emplearse una bomba hecha de acero inoxidable para ayudar a la transferencia corriente abajo de tejido animal.

El sistema de recuperacion 100 tambien incluye un suministro de disolvente organico 102 para introducir disolvente organico. El suministro de disolvente organico 102 puede estar contenido dentro de un tanque de almacenamiento. El tanque de almacenamiento puede tener un fondo plano y/o un techo cerrado. El tanque de almacenamiento tambien puede incluir un transmisor de nivel. El transmisor de nivel se construye preferentemente de acero inoxidable. Los tanques pueden incluir orificios que comunican directa o indirectamente con una entrada de gas nitrogeno. El tanque de almacenamiento puede incluir tambien una valvula de conservacion, valvula de mariposa y/o valvula de diafragma. El disolvente organico puede suministrarse corriente abajo por cualquier combinacion de equipamiento incluyendo pero sin limitacion tuberfas, bombas, ventiladores o similares, como se ha descrito anteriormente. La bomba puede ser de acero inoxidable y centrffuga. Pueden emplearse tuberfas segun sea necesario para interconectar la operacion de unidad de proceso y el equipamiento corriente abajo.

La presente invencion implica un proceso que puede cambiarse de escala en gran medida y es capaz de producir protefna en polvo y aceites omega-3 que varfan de cantidades mas bajas a mas altas. El proceso de la invencion tambien es reconfigurable por que pueden implementarse trenes de sistemas en paralelo para requisitos de produccion simultaneos.

Es particularmente importante que el sistema de recuperacion 100 tambien incluye un tanque individual de filtrado- secado-reactor integrado, unitario, 110 (denominado “el tanque FDR” en lo sucesivo en el presente documento) que recibe tejido animal y disolvente organico para procesamiento. El tanque FDR 110 incluye modulos de vacfo y calentamiento. El tanque FDR tambien incluye un filtro para separar solidos de lfquidos pesados. El tanque FDR 110 tambien comprende uno o mas dispositivos de agitacion que agitan o remueven la materia prima del tejido animal y la mezcla de disolvente, asf como un modulo de secado para producir producto proteico solido seco una vez separado del componente lfquido (es decir, el agua, aceite, disolvente). Preferentemente, el tanque FDR 110 se construye de acero inoxidable y tiene un diseno sanitario. El tanque FDR 110 se describira en mas detalle posteriormente en referencia a la FIG. 2.

El sistema de recuperacion tambien incluye un sistema de recuperacion de producto solido 160 y un sistema de reciclado de disolvente/lfquido (SLR) 170, como se ilustra en la FIG. 1. El sistema SLR 170 puede incluir uno o mas tanques de recuperacion de filtrado. Preferentemente, los tanques de recuperacion de filtrado estan hechos de acero inoxidable. Los tanques de filtrado pueden incluir uno o mas orificios que comunican directa o indirectamente con una entrada para suministrar gas nitrogeno a los mismos. La capa de nitrogeno mantiene el disolvente organico en un estado no volatil. El sistema SLR 170 se describira en mas detalle posteriormente en referencia a la FIG. 3.

La FIG. 2 es una vista en seccion transversal del tanque FDR 110 (tambien indicado por el numero de referencia 200 y usado indistintamente a lo largo del presente documento). El tanque FDR 200 es un vaso de metal calentado de forma externa, con sistemas de agitacion, capaz de soportar presiones elevadas y un vaso de compresion al vacfo hecho de metal. Preferentemente el metal se selecciona de aleaciones adecuadas para requisitos de procesamiento sanitario. Mas preferentemente, el metal es acero inoxidable. En otra realizacion ejemplar, el tanque FDR 200 generalmente es una estructura monolftica o unitaria que puede presurizarse y soportar altos niveles de vacfo. Es decir, el tanque FDR 200 se mecaniza como una unica pieza en lugar de una serie de dispositivos conectados mediante conductos.

El tanque FDR 200 puede incluir un orificio 215 que comunica directa o indirectamente con un circuito de alimentacion para introducir tejido animal de la materia prima de tejido animal 201 y/o un orificio 216 que comunica directa o indirectamente con un circuito de alimentacion para introducir disolvente organico del suministro de disolvente organico 202. Se suministra ozono, preferentemente, a partir de un generador de ozono 225 que puede localizar corriente arriba o corriente abajo del suministro de tejido animal 201. El tanque FDR 200 tambien puede incluir un orificio 218 que comunica directa o indirectamente con un sistema de reciclado COV que se analizara posteriormente en detalle. El tanque FDR 200 tambien incluye un orificio 219 que comunica directa o indirectamente con un tanque de recuperacion de producto solido 260, que en general se ilustra como “recuperacion de producto solido 160” en la FIG. 1. El tanque FDR 200 incluye ademas un orificio de descarga 217 que comunica directa o indirectamente con el sistema de Reciclado de Disolvente/Lfquido (sistema SLR) 270 (que se identifica en la FIG. 1 como Sistema de Reciclado de Disolvente/Lfquido 170). Especfficamente, el sistema SLR recupera productos del tejido animal incluyendo aceites animales y agua derivada del animal en sf mismo. El sistema SLR 270 tambien recupera disolvente organico que puede reciclarse a traves del sistema segun las preferencias del usuario. El tanque FDR 200 puede incluir una bomba, una valvula de retencion (CV-01) y una valvula de aislamiento entre el orificio de

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

descarga 217 y el sistema SLR 270. La valvula de retencion (CV-01) puede evitar un flujo inverso de lfquido de vuelta del sistema SLR 270 al tanque FDR 200.

Alrededor del tanque FDR 200 hay un sistema de calentamiento 220. En una realizacion ejemplar, las paredes externas y el fondo del tanque FDR 200 estan rodeados por una camisa de calefaccion convencional que contiene un medio de calefaccion. En general, el medio de calefaccion es vapor o un fluido de transferencia de calor alternativo. Preferentemente, se emplea una caldera de vapor que puede actuar a 6.360 MJ.

El tanque FDR 200 puede incluir un conjunto agitador primario 230. El conjunto agitador primario 230 se localiza parcialmente dentro y parcialmente fuera del tanque FDR 200. El conjunto agitador 230 puede incluir un medio impulsor 231, que esta, al menos en parte, localizado preferentemente fuera del tanque FDR 200. En una realizacion ejemplar, el medio impulsor 231 se localiza en o sobre el tanque FDR 200. El medio impulsor 231 rota un eje 232 vertical, o casi vertical, que se localiza en o sustancialmente dentro del tanque FDR 200. El eje 232 puede rotarse, en el sentido de las agujas de reloj o al contrario, a velocidades variables determinadas por el operador. Las velocidades de rotacion tienen un intervalo variable. El eje 232 incluye una o mas ramas 233 con hojas 234 correspondientes que se extienden desde las mismas, que facilitan el movimiento de la mezcla de materia prima y disolvente dentro del tanque FDR 200. El movimiento ayuda a asegurar un calentamiento y un secado uniformes. La o las ramas 233 pueden localizarse a distancias iguales o distintas entre si en el plano vertical y/u horizontal que se extiende radialmente en la direccion de la pared interna del tanque FDR 200. Cada una de la o las hojas 234 localizadas en la o las ramas 233 tambien se extiende radialmente en la direccion de la pared interna del tanque FDR 200 y se configura para rotar alrededor del eje del rotor. La o las hojas 234 pueden localizarse a distintas iguales o distintas entre si. Las hojas 234 pueden tomar varias formas; sin embargo, las hojas son preferentemente rectangulares o sustancialmente rectangulares. Ademas, las hojas 234 pueden incluir una parte radialmente interna que es sustancialmente plana y queda sustancialmente en un plano vertical. Como alternativa, las hojas 234 pueden quedar con una inclinacion positiva o negativa. En otra realizacion ejemplar mas, una o mas de las hojas pueden incluir un mecanismo de calentamiento para proporcionar un metodo potenciado de secado del producto proteico solido. El mecanismo de calentamiento puede ser una parte del sistema del calentamiento 220.

En una realizacion separada, puede emplearse radiacion por microondas como un metodo alternativo para secar el producto solido. Se ha mostrado que la radiacion por microondas proporciona un secado mas uniforme reduciendo al mismo tiempo el dano al producto debido de otro modo a mecanismos de calentamiento convencionales.

El tanque FDR 200 puede incluir un conjunto agitador secundario 250. Como el conjunto agitador primario 230, el conjunto agitador secundario 250 se localiza preferentemente parcialmente dentro y parcialmente fuera del tanque FDR 200. El conjunto agitador secundario 250 puede ser un agitador de alta cizalla para facilitar la transferencia de masas durante la fase de reaccion de una mezcla en el tanque FDR 200. El conjunto agitador secundario 250 incluye un impulsor 251 que esta, al menos en parte, localizado preferentemente fuera del tanque FDR 200. Comunica con un eje rotatorio 252, que esta localizado preferentemente dentro o sustancialmente dentro del vaso 210. El eje 252 puede incluir una o mas ramas 253 y una o mas hojas correspondientes 254. Aunque el conjunto agitador secundario 250 parece estar dispuesto en la FIG. 2 en una orientacion vertical, puede, como alternativa, disponerse en cualquier angulo en relacion con el tanque FDR 200.

Preferentemente, el tanque FDR 200 tambien incluye un sistema de vacfo 240 capaz de extraer un vacfo dentro del tanque FDR 200. El sistema de vacfo 240 incluye una bomba de vacfo 241 para reducir la presion de aire en el tanque FDR 200.

La descarga de los solidos a granel finales del FDR se realiza preferentemente usando un sistema de transporte neumatico. Este sistema evita la necesidad de la retirada manual del producto del FDR. El sistema de transporte neumatico facilita la descarga del producto proteico solido del FDR a un recipiente a granel final, tal como un contenedor o un saco tejido altamente resistente.

El sistema FDR es un sistema altamente automatico que utiliza un estado del PLC (Controlador Logico Programable) o un procesador logico similar. Se integran senales de entrada y salida de alta velocidad como parte de la automatizacion para permitir que el sistema de control responda rapidamente a desviaciones del proceso y devolver automaticamente el proceso a condiciones segun las especificaciones. La naturaleza mecanica compleja del FDR requiere cierres de seguridad crfticos, y el procesador logico del sistema automatico explora estas condiciones continuamente para asegurar que el equipamiento de FDR y adyuvantes estan protegidos. La programacion adaptada del procesador logico permite la implementacion de diversos modulos de bibliotecas de software que pueden desplegarse dependiendo de las necesidades del proceso. Por ejemplo, diferentes materias primas de tejido animal pueden requerir condiciones de procesamiento ligeramente diferentes para conseguir un producto proteico de alta calidad. La naturaleza del proceso de automatizacion permitira la implementacion de un sistema impulsado por receta que pueda adaptarse a diversas materias primas y condiciones de procesamientos relacionadas.

En otra realizacion, el sistema automatico usado para la produccion de protefna se adaptara a un modelo jerarquico que combina automatizacion del proceso con Inteligencia Empresarial (BI) que implica Sistemas de Ejecucion de Fabricacion (MES) abarcados por un sistema de Planificacion de Recursos Empresariales (ERP) general. El

5

10

15

20

25

30

35

40

45

estandar de Instrumentacion, Sistemas y Automatizacion (ISA) S95 establece un modelo jerarquico de cuatro niveles para una red empresarial de fabricacion. Caracteriza software de aplicacion generica y arquitecturas de red para sistemas de control de fabricacion como se describe en la Tabla 1. El proceso de produccion de protefnas primario se produce en el Nivel 0 con instrumentacion del Nivel 1 que supervisa los parametros operativos del proceso segun las especificaciones. El Nivel 2 comprende los controladores logicos, que pueden incluir una combinacion de sistemas PLC, DCS o SCADA. Estos procesadores logicos de Nivel 2 contienen el codigo fuente patentado y recetas de aplicacion que definen el proceso de produccion de protefnas. Ya que el Sistema de Control Empresarial es por definicion una estructura en red, la informacion y los datos obtenidos del proceso y los Niveles 1 y 2 se transfieren a los sistemas de planificacion y calidad de material del Nivel 3. El Nivel 3 es el deposito de datos analfticos de materias primas y productos acabados asf como niveles de inventario. El Nivel 4 es el deposito final de toda la informacion relacionada con las operaciones de fabricacion de protefnas. El Nivel 4 analiza datos de fabricacion internos y los asocia con la informacion de mercadotecnia y prevision externa para optimizar el programa, los usos de materias primas y los inventarios de productos acabados.

Tabla 1. Jerarqufa de integracion del Sistema de Control Empresarial SA95

Capa SA95

Funcion Descripcion

Nivel 4

ERP Planificacion de Recursos Empresariales

CRM

Control de Relacion con el Cliente

APO

Optimizacion de Planificacion Anticipada

Nivel 3

MES Sistemas de Ejecucion de Fabricacion

LIMS

Sistemas de Control de Informacion de Laboratorio

CMMS

Sistemas de Control de Mantenimiento de Calibracion

WMS

Sistemas de Control de Almacen

Nivel 2

PLC Controladores Logicos Programables

DCS, BAS

Sistemas de Control Distribuidos, Sistemas de Automatizacion de Construccion

SCADA

Control de Supervision y Adquisicion de Datos

Nivel 1

Dispositivos Mediciones de proceso y equipamiento de control terminal

Nivel 0

Proceso El proceso de fabricacion ffsico

La FIG. 3 ilustra un sistema de recuperacion 300 (tambien indicado por el numero de referencia 100 y usado indistintamente a lo largo del presente documento) en mas detalle de acuerdo con realizaciones ejemplares de la presente invencion. Mas en particular, la FIG. 3 ilustra el sistema SLR 370 en detalle (tambien indicado por el numero de referencia 370 en la Figura 2 y usado indistintamente a lo largo del presente documento). Ademas de los elementos detallados ilustrados en la FIG. 3, el sistema de recuperacion 300 puede incluir ademas elementos tales como compresores de aire y sistemas de nitrogeno, por ejemplo, para mantener un ambiente inerte dentro de los tanques de filtracion y almacenamiento anteriormente mencionados, dependiendo del tipo de disolvente o disolventes organicos usados. El sistema de recuperacion 300 puede emplear tambien sensores para detectar condiciones explosivas y alarmas correspondientes para indicar, por ejemplo, que la concentracion de vapores de disolvente organico supera los lfmites umbrales permisibles.

Volviendo la atencion de nuevo a la FIG. 3, el sistema SLR 370, como se ha mencionado, comprende un tanque de filtrado 371, aunque es concebible mas de un tanque (vease tanque de filtrado 372). El tanque de filtrado 371 puede localizarse corriente arriba de uno o mas filtros 373. Los filtros 373 ayudan a retirar solidos residuales del filtrado (es decir, la mezcla de disolvente, lfquido y aceite). Los filtros 373 pueden localizarse en cualquier parte en el sistema SLR 370 segun sea necesario para la retirada de los solidos residuales.

El sistema SLR 370 tambien puede incluir una unidad de destilacion 375, tal como una torre de destilacion fraccional o WFE (evaporador de lamina de agua delgada). La unidad de destilacion 375 actua para recuperar grasas/aceites del disolvente organico/agua. La unidad de destilacion 375 puede localizarse corriente abajo del tanque de filtrado 371. Pueden emplearse bombas y ventiladores segun sea necesario para transferir los diversos lfquidos corriente abajo para procesamiento adicional. El sistema SLR 370 puede incluir mas de una unidad de destilacion, si es necesario.

El sistema SLR 370 incluye p refe rente me nte un generador de ozono 374. Como se muestra en la FIG. 3, el generador de ozono 374 se localiza corriente abajo del tanque de filtrado 371 y reacciona con y neutraliza aminas en el filtrado, eliminando de este modo el olor (por ejemplo, olor a pescado) asociado con las aminas. Los olores asociados con el pescado se deben al proceso natural de degradacion. Las enzimas bacterianas atacan la carne del pescado, y esto desencadena una reaccion de oxidacion y reduccion. El musculo del pescado que contiene oxido de trimetilamina (TMAO) se degrada por descomposicion, produciendo de este modo trimetilamina y dimetilamina. Estas dos aminas dan lugar al olor del pescado caracterfstico. Por lo tanto, el ozono elimina este olor destruyendo

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

las moleculas, bacterias y esporas que provocan olores desagradables. El oxfgeno triatomico es ozono. En una reaccion inversa usando ozono, el tercer atomo de oxfgeno se une con las moleculas de amina y las hace en ultima instancia inodoras. El generador de ozono 374 tambien puede localizarse en otra parte del sistema SLR 370 donde sea necesaria desodorizacion.

La desodorizacion del disolvente y los productos lfquidos se realiza adicionalmente mediante el uso de filtros de carbon activado en lfnea. El carbon activado es un material bien establecido para la retirada de contaminantes organicos de un flujo de proceso. El beneficio del uso de carbon activado en el proceso de SLR es que las aminas traza se eliminan adicionalmente junto con el olor asociado atribuido al olor a pescado de la amina.

El sistema SLR 370 puede incluir condensadores corriente abajo de la unidad de destilacion 375 para recuperar agua y disolvente organico. Puede requerirse equipamiento de procesamiento adicional segun sea necesario para obtener agua purificada. El agua purificada puede despues transferirse a un tanque de recuperacion 396.

El sistema SLR 370 puede incluir ademas una o mas unidades de destilacion 380 para recuperar aceite animal purificado (por ejemplo, aceite omega-3). Preferentemente, la unidad de destilacion 380 puede contener un aparato de separacion de fases. La unidad de destilacion 380 se localiza corriente abajo de la unidad de destilacion 375. La unidad de destilacion 380 separa en general el aceite animal de grasa solida residual. La unidad de destilacion 380 puede ser, por ejemplo, un Evaporador de Lamina Delgada (TFE), el Evaporador de Lamina Delgada de Agua (WFE) o una unidad de destilacion molecular. Especfficamente, puede emplearse una unidad de destilacion molecular para recuperar un aceite omega-3 purificado de grasa solida residual. Pueden conseguirse diversos grados de pureza y pueden emplearse tecnicas bien conocidas en este campo para conseguir un grado final de aceite omega-3. El aceite puede transferirse al tanque de recuperacion 397 mientras que los residuos se capturan en un tanque 398.

En referencia de nuevo a la FIG. 3, el sistema de recuperacion 300 puede incluir un controlador 391. El controlador 391 puede incluir un centro de control de motor electrico. El controlador proporciona en general al operador una interfaz mediante la cual el operador puede conseguir control automatico, en tiempo real, sobre los diversos componentes y subsistemas que componen el sistema de recuperacion 300. El controlador 391 puede, por ejemplo, comunicarse con y/o proporcionar control sobre los volumenes de tanques, temperaturas, estados de los dispositivos, sensores y alarmas.

El sistema 300 puede incluir ademas uno o mas trituradores 305. Los trituradores 305 estan hechos preferentemente de construccion de acero inoxidable y se configuran para triturar materia prima de tejido animal crudo, tal como pescado, en cubos de un tamano de 6,35 mm a 12,70 mm. Los trituradores 305 se localizan corriente arriba del tanque FDR 310, de modo que los trituradores 305 trituran materia prima de tejido animal recibida del tanque/habitacion 301 de almacenamiento de materia prima de tejido animal en partfculas mas pequenas, como se ha especificado anteriormente, para procesamiento adicional.

Despues de triturarse la materia prima de tejido animal, la materia prima puede combinarse con un disolvente organico para preparar una suspension o mezcla homogeneizada. Como se muestra en la FIG. 3, el sistema 300 incluye tanques de preparacion 330 para combinar la materia prima de tejido animal y el disolvente organico. El tanque de preparacion 330 procesa preferentemente hasta 50 gpm. El tanque de preparacion 330 puede ser un tanque agitado calentado. El tanque de preparacion 330 tambien se localiza corriente arriba del tanque FDR 310. Pueden emplearse sensores de nivel y fluxfmetros en o asociados con el tanque de preparacion 330, para proporcionar retroinformacion al operador a traves del controlador 391, para ayudar a asegurar un flujo adecuado de acuerdo con las preferencias del operador.

El sistema 300 tambien puede comprender un aparato de molienda 350 y un sistema de recuperacion de producto solido 360. El aparato de molienda 350 muele el producto solido para obtener una forma granular o en polvo de la protefna solida recuperada. El producto molido puede despues curarse en un horno. Despues del curado, el producto finalizado se almacena en una instalacion de almacenamiento de producto final. Tras completar estos procesos, el producto con todas sus propiedades proteicas puede manipularse de tal modo que proporcione caracterfsticas ffsicas suficientes para permitir que sea consumido e ingerido por ninos y adultos facilmente y sin sabores u olores desagradables que tengan una influencia desagradable o que den lugar a rechazo. Por ejemplo, sin limitacion, el polvo puede comprimirse en una forma de pfldora solida, colocarse en una capsula para tragar o anadirse a un lfquido y consumirse como una bebida. La protefna solida recuperada puede despues recogerse por el sistema de recuperacion de producto solido 360.

El sistema de recuperacion 300 tambien comprende un sistema de reciclado de disolvente organico 390. Preferentemente, el disolvente es alcohol isopropflico (IPA); sin embargo, resultara facilmente evidente para los expertos en la materia que pueden usarse disolventes distintos de IPA. Como se ha mencionado anteriormente, el disolvente organico puede destilarse del agua mediante el uso de un alambique calentado y condensadores. Sin embargo, una vez que el disolvente se ha retirado del agua, el disolvente puede transportarse de vuelta a un tanque de almacenamiento de disolvente 302. Este disolvente organico reciclado puede combinarse o no con disolvente nuevo o fresco antes de transferirse al tanque FDR 310, donde se combinara con pastilla humeda refiltrada, o se

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

transferira al tanque de preparacion 330, donde se combinara con el tejido animal. La pastilla humeda refiltrada es el producto proteico solido residual que permanece en el FDR despues de cada proceso de reciclado de reactor. Recuerdese que una vez que se ha enviado la mezcla de pescado crudo/IPA al tanque FDR 310, IPA se retira por filtrado y el filtrado se transfiere al sistema de recuperacion de disolvente. El producto proteico solido permanece en el tanque FDR 310. Despues se envfa otra carga de IPA al tanque FDR 310 donde el producto proteico solido experimenta un segundo ciclo de reactor/calentamiento/filtracion. IPA se retira de nuevo por filtrado dejando la “pastilla humeda” de protefna solida. Este proceso de reciclado se realiza una vez mas hasta un total de 3 veces. En general, el numero total de reciclados variara de 1 a 4 y esta determinado por la calidad deseada de producto final. El tanque FDR 310 y el tanque de preparacion 330 pueden recibir uno de los siguientes con respecto al disolvente organico: disolvente organico completamente nuevo (fresco), disolvente organico completamente reciclado o una combinacion de los mismos. Como resulta evidente, el sistema de reciclado de disolvente 390 incluye tuberfas, como se ha descrito anteriormente, para transportar el disolvente organico entre el tanque de recuperacion de disolvente 395 del sistema SLR 370, el tanque de almacenamiento de disolvente organico 302 y el tanque FDR 310.

El sistema de recuperacion 300 puede incluir un tanque de recuperacion 396 para recoger agua, un tanque de recuperacion 397 para recoger aceites, incluyendo acidos grasos omega-3 y un tanque de descarte de residuos 398 para recoger residuos. Ademas, el sistema de recuperacion 300 comprende un sistema de reciclaje COV 392 para capturar emisiones de gases/vapores formados en el tanque FDR 310. Como se muestra en la FIG. 3, por ejemplo, las emisiones salen del vaso tanque FDR 310 mediante un orificio, y los vapores pueden transferirse a un condensador de gases y refrigerador para condensar los vapores en disolvente organico utilizable. El disolvente organico condensado puede transferirse mediante una lfnea de reciclado de disolvente al tanque de almacenamiento organico 302 para su reutilizacion.

PROCESO

Segun un aspecto de la presente invencion, se describe un proceso para recuperar productos obtenidos originalmente de tejido animal. En una realizacion, se recupera producto proteico solido. En otra realizacion, se recupera producto proteico solido ademas de agua obtenida de tejido animal. En una realizacion adicional, se recupera producto proteico solido, agua y aceite animal obtenidos del tejido animal.

Se define que el tejido animal, para los fines de la presente solicitud, tiene celulas eucariotas de diversas formas y tamanos. Las celulas animales se caracterizan adicionalmente por excluir paredes celulares que estan presentes en todas las celulas vegetales. El tejido animal puede incluir pero sin limitacion animales terrestres y marinos tales como insectos, peces, aves y carnes rojas. En una realizacion ejemplar, la materia prima de tejido animal contiene pescado. En otra realizacion ejemplar mas, la materia prima de tejido animal se mantiene a temperaturas de menos de 10 °C, preferentemente menos de 7,22 °C y mas prefe rente me nte menos de o igual a 4,44 °C, antes de procesarse por el sistema de purificacion de la presente invencion.

Como se ha indicado, el tejido animal puede ser pescado y, en particular, pescado crudo. El pescado crudo deberfa ser fresco y manipularse de una manera sanitaria. La calidad de la materia prima tambien deberfa verificarse. El pescado tambien puede triturarse, como se ha explicado anteriormente (por ejemplo vease, molino 350), en trozos para formar una harina de pescado antes de mezclar con disolvente organico y procesamiento posterior.

Se emplea en general en el proceso un disolvente organico. El disolvente puede incluir un alcohol, en el que el grupo funcional hidroxilo esta unido a un atomo de carbono. En una realizacion alternativa, el disolvente puede seleccionarse de los disolventes organicos con un contenido organico volatil (COV) que varfa entre 200 y 500 g/l. En otra realizacion alternativa, el disolvente se selecciona de modo que cumpla las regulaciones de COV promulgadas por la autoridad de gobierno local. En una realizacion preferida, el disolvente, como se indica, es IPA (alcohol isopropflico).

Se calienta inicialmente una mezcla de harina de pescado y disolvente; sin embargo, se usa preferentemente un calor bajo de modo que no haya riesgo de descomposicion del producto proteico debido a degradacion termica. La mezcla de harina de pescado y disolvente deberfa equilibrarse lo suficiente para que la harina de pescado se disuelva en un lfquido viscoso durante el procesamiento en el tanque FDR y, en particular, el proceso de calentamiento, que se realiza a temperatura controlada por medio de un sistema de control variable que evita la desestabilizacion que, a su vez, reducirfa o eliminarfa la potencia de la protefna. La relacion de tejido animal con respecto a disolvente dependera, por supuesto, de diversos factores incluyendo pero sin limitacion el tejido animal y disolvente especfficos usados. Cuando la materia prima animal es pescado crudo y se emplea IPA como el disolvente organico, la relacion de pescado en kilogramos con respecto a IPA en litros varfa entre aproximadamente 1:1 y 1:2,2; 1:2,1; 1:2,0; 1:1,9; 1:1,8; 1:1,7; 1:1,6; 1:1,5; 1:1,4; 1:1,3; 1:1,2; y 1:1,1. Mas preferentemente, la relacion es de aproximadamente 1:2. En una realizacion comercial, preferida, de la presente invencion, tras el aumento de escala, se combinan aproximadamente 5000 kg de pescado crudo y aproximadamente 10.000 l del disolvente organico para formar la mezcla de harina de pescado y disolvente.

Como se ilustra en las FIGs. 1-3, la mezcla de tejido animal y disolvente organico se suministra, por ejemplo, mediante un transportador de tornillo del tanque de preparacion (por ejemplo, vease tanque de preparacion 330) al

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

tanque FDR (vease por ejemplo, tanque FDR 310), donde se calienta, con agitacion a una temperatura que varfa entre 45 y 75 °C durante aproximadamente 2 horas en el tanque FDR. El conjunto agitador primario, como se ha analizado anteriormente, asegura el calentamiento uniforme y previene la descomposicion de la mezcla de tejido animal y disolvente organico, particularmente la parte de la mezcla proxima a las paredes o el fondo del vaso de compresion. Al hacerlo, se recupera protefna con una alta concentracion, especfficamente con protefna 85 % o mas pura, como se caracteriza mediante un aminograma completo. Un aminograma es una coleccion de aminoacidos presente en un producto dependiendo del tipo de tejido animal. La protefna recuperada puede ser un aminograma completo, no higroscopico, y sustancialmente exento de olor a pescado u olor aportado por aminas. La protefna recuperada tambien puede ser no higroscopica y esteril y, visualmente, la protefna puede mostrar un color crema.

El tejido animal pueda suministrarse mediante un transportador de tornillo a un tanque de preparacion (vease por ejemplo, tanque de preparacion 330). El disolvente organico se anade despues para asegurar que se forma una mezcla adecuada antes de suministrarse al tanque FDR (vease por ejemplo, tanque FDR 3). El tanque de preparacion tambien puede incluir tambien un agitador, asf como un sistema de recubrimiento y aislamiento para permitir el calentamiento y enfriamiento externos. Preferentemente, la mezcla se calienta hasta una temperatura que no supera 75 °C, por ejemplo, aproximadamente 45-50 °C. La mezcla homogenea resultante se suministra despues al tanque FDR.

En el tanque FDR, la mezcla homogenea se calienta y agita de nuevo, y despues se filtra. La pastilla humeda de protefna residual se seca despues, preferentemente usando calor y vacfo o microondas. Al hacer esto, se condensan varias operaciones unitarias en una unica pieza de equipamiento. Concretamente, no son necesarios vasos de suspension, centrffugas de producto/mecanismos de filtracion, aparatos de secado independientes, junto con valvulas, conductos, ventiladores, bombas, sensores, controladores y similares adjuntos, que ayudan a la transferencia de la mezcla entre cada operacion. Como resultado, el tiempo del ciclo de produccion para recuperar el producto, tal como por ejemplo protefna solida, se reduce significativamente. Dentro del tanque FDR, el proceso generalmente es automatico y actua en un circuito cerrado, por ejemplo, sistema cerrado.

Despues de calentarse y agitarse la mezcla durante un periodo de aproximadamente 2 horas, como se ha mencionado anteriormente, el tanque FDR actua en un modo de filtracion. El filtrado que incluye el disolvente organico se descarga del tanque FDR al sistema SLR. Se conserva una pastilla humeda en el tanque FDR. El tanque FDR actua despues en modo de calentamiento/secado con vacfo completo a una temperatura que no supera los 80 °C, por ejemplo, de aproximadamente 50 a 80 °C durante 1 hora a 10 horas para recuperar solido.

Despues de la filtracion, pueden emplearse uno o mas ciclos de calentamiento, agitacion y filtracion. Para cada ciclo de calentamiento, agitacion y filtracion adicional, se suministra disolvente organico al tanque FDR. Como se ha explicado anteriormente, el disolvente puede ser disolvente nuevo (fresco), disolvente reciclado recuperado del sistema SLR, o una combinacion de ambos. El disolvente reciclado puede transferirse del sistema SLR mediante el uso de un sistema de reciclado de disolvente (vease por ejemplo, sistema de reciclado de disolvente 390) al tanque de almacenamiento de disolvente (vease por ejemplo, tanque de almacenamiento de disolvente 302), promoviendo de este modo iniciativas de fabricacion ecologicas. Despues de los uno o mas ciclos de calentamiento, agitacion y filtracion anteriormente mencionados, el tanque FDR actua en modo de calentamiento/secado con vacfo completo a una temperatura que varfa de aproximadamente 50 a 80 °C durante 1 hora a 10 horas para secar y recuperar la protefna solida de la parte solida de la mezcla conservada en el tanque FDR.

La protefna solida recuperada se descarga en ultima instancia a traves de un orificio de salida en el tanque FDR a un tanque de almacenamiento. La protefna solida puede revisarse y analizarse por control de calidad para asegurar la produccion adecuada de protefna. En una realizacion ejemplar, la protefna solida esta presente en un rendimiento de aproximadamente 15-25 % en peso basandose en el tejido animal que entra en el tanque FDR 110. Preferentemente, el rendimiento es mayor de aproximadamente 18 % en peso de protefna solida recuperada del tejido animal que entra en el tanque FDR 110.

Un analisis del laboratorio de la protefna solida recuperada del sistema mostro concentraciones de protefnas en el intervalo de aproximadamente 85-95 %. La calidad del producto final es en general excelente al menos porque el producto no se degrada ya que el proceso es a temperatura baja, por ejemplo, no supera en general 80 °C, para evitar la degradacion termica de la protefna. Por lo tanto, la estructura organoleptica se mantiene dando como resultado un aminograma relativamente completo con la concentracion de alta calidad de protefna en el producto final. El producto supera todos los requisitos de la FDA para un complemento y es un producto excelente para las necesidades alimentarias mundiales. La porcion de 35 gramos proporciona suficiente protefna para cumplir los requisitos de aminoacidos de una persona como una comida completa. Los metodos mas frecuentemente usados para realizar estas determinaciones en el nivel de protefnas son electroforesis y cromatograffa en capa fina; y ha sido posible demostrar que existe al menos una protefna especffica para cada especie.

La protefna recuperada tambien tiene una vida util larga definida como el mantenimiento de un perfil bastante constante durante un periodo de tiempo largo. En una realizacion, el producto proteico solido recuperado se ensayo en un laboratorio simulando las condiciones ambientales durante 10 anos. El perfil constante puede atribuirse a la naturaleza no higroscopica, o sustancialmente no higroscopica, del producto. Es decir, la protefna solida recuperada

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

no absorbe humedad ni permite el crecimiento de ningun proceso bacteriologico a la vista del bajo contenido de humedad. Preferentemente el contenido de humedad es menor de aproximadamente 8 % en peso de la protefna solida recuperada.

La protefna recuperada tiene composiciones de aminoacidos que estan equilibradas para proporcionar una caracterfstica nutricionalmente ventajosa. La protefna recuperada tambien puede ser suficientemente estable y esteril, es decir, sustancialmente o completamente 100 %.

Ademas, de acuerdo con el proceso de la presente invencion, el filtrado (es decir, los lfquidos pesados) que se extrae como resultado de la filtracion en el tanque FDR se transfiere al SLR. El filtrado puede incluir pero sin limitacion aceites, grasas, disolvente y agua. Cuando el tejido animal es pescado, el aceite puede incluir acidos grasos omega-3. En el sistema SLR, el filtrado puede transferirse en primer lugar a un tanque de filtrado (vease por ejemplo, tanque de filtrado 371), y posteriormente filtrarse de nuevo (vease por ejemplo, filtro 373) para retirar solidos residuales. Como alternativa, el filtrado puede transferirse directamente a una torre de recuperacion o destilacion de disolvente (vease por ejemplo, unidad de destilacion 375), para separar el disolvente organico/agua de aceites/grasas. Como se ha indicado previamente, el disolvente puede transferirse a un tanque de recuperacion 395 y, a continuacion, emplearse como disolvente organico reciclado. El agua puede transferirse a un tanque de recuperacion 396 y purificarse adicionalmente segun sea necesario.

Los aceites recuperados, por ejemplo, acidos grasos omega-3, pueden filtrarse para retirar residuos (vease, por ejemplo, filtro 373) y para aumentar la pureza de los mismos. Tambien puede tratarse con ozono para eliminar el olor neutralizando cualquier amina presente en el aceite. El residuo puede transferirse a un tanque de descarte, (vease por ejemplo, tanque de descarte de residuos 398). Los aceites, incluyendo acidos grasos omega-3, pueden transferirse a un primer tanque de recuperacion (vease por ejemplo, tanque de recuperacion 397). Allf, el aceite puede experimentar purificacion adicional, segun sea necesario, segun una realizacion adicional y transferirse a otro tanque de recuperacion 397b. Los aceites recuperados incluyendo acidos grasos omega-3 son acidos grasos poliinsaturados con un doble enlace en el extremo de la cadena de carbono. Se consideran acidos grasos esenciales. Los seres humanos no pueden fabricar facilmente acidos grasos omega-3 en sus cuerpos, y por lo tanto deben obtenerse de otras fuentes ya que desempenan un papel importante para el metabolismo normal.

En una realizacion ejemplar, se recuperan acidos grasos omega-3 en cantidades mayores de o iguales a 5 % de la materia prima de tejido animal original (en la que 1 l = 0,96 kg). Preferentemente se recuperan acidos grasos omega- 3 en cantidades de mas de o igual a 6 % de la materia prima de tejido animal original. Mas preferentemente, se recuperan acidos grasos omega-3 en cantidades mayores de o iguales a 7 % de la materia prima de tejido animal original. [811 l/2*0,96 = 389 kg].

En otra realizacion mas, el disolvente organico/agua puede recuperarse de forma independiente empleando destilacion extractora. Concretamente, se introduce un tercer componente en el proceso. Por ejemplo, cuando el alcohol isopropflico (IPA) es el disolvente organico, puede emplearse diisopropileter (IPE) de modo que IPA e IPE se combinan para separar completamente el agua del mismo. El agua se recupera en la salida 396 y puede someterse adicionalmente a otro tratamiento con ozono. En otra realizacion ejemplar mas, se recupera agua destilada en cantidades de menos de o iguales a aproximadamente 35 % de la parte de lfquidos inicial que entra en el sistema SLR 37. Preferentemente, se recupera agua en cantidades menores de o iguales a aproximadamente 30 % de la parte de lfquidos que entra en el sistema SLR 370. Mas preferentemente, se recupera agua en cantidades menores de o iguales a aproximadamente 25 % de la parte de lfquidos.

Por otro lado, la mezcla de IPA/IPE se destila despues adicionalmente en una columna de destilacion secundaria para recuperar IPA. El IPA puede transferirse a un tanque de recuperacion 395 para procesamiento adicional como se ha analizado anteriormente.

RESULTADOS Y EJEMPLOS

Los siguientes ejemplos ilustran aspectos especfficos de la presente invencion. No se pretende que los ejemplos limiten el alcance de la presente invencion. Los resultados de ensayo pueden variar para diferentes tipos de especies de peces, pero el metodo y sistema son aplicables a todas las especies de peces. La Tabla 2, como se muestra posteriormente, describe la composicion de un aminograma de protefna en polvo solida recuperada de pescado segun una realizacion de la presente invencion. Especfficamente, la produccion de protefna es de 85,4 %, la humedad es de 7,68 %, la grasa en bruto es de 1,42 %.

CERTIFICADO DE ANALISIS Identificacion de muestras Muestra n.°: 05-5432 Protefna en Polvo Avanzada. Racion = 35 g Metodo: B0202: Perfil de Aminoacidos (Total) bv AOAC 98170

PB100 Paquete de Nutrientes Abreviado NLEA (Aproximado)

Resultados: de muestra de aminograma

n.° 05-5432

Ensayo

/100 g Racion Unidades Nivel Teorico

Protefna - Alimento

85,4 29,9 gramos 85-90 %

Protefna = Nitrogeno x 6,38

Ceniza

9,20 3,22 gramos

Humedad por horno al vacfo

7,68 2,69 gramos

Grasa en bruto por hidrolisis acida

1,42 0,497 gramos 0,5 %

Calorfas, Calculadas

340 119 calorfas

Perfil de aminoacidos total

Triptofano

1,06 0,371 gramos

Cistefna

0,83 0,291 gramos

Metionina

2,51 0,879 gramos

Acido aspartico

4,58 1,6 gramos

Treonina

2,15 0,753 gramos

Serina

1,64 0,574 gramos

Acido glutamico

6,64 2,32 gramos

Prolina

1,89 0,662 gramos

Glicina

2,54 0,889 gramos

Alanina

2,9 1,015 gramos

Valina

2,31 0,809 gramos

Isoleucina

2,03 0,711 gramos

Leucina

3,51 1,23 gramos

Tirosina

1,54 0,539 gramos

Fenilalanina

1,86 0,651 gramos

Lisina, Total

3,92 1,37 gramos

Histidina

1,22 0,427 gramos

Arginina

2,97 1,04 gramos

Como se muestra en la Tabla 3, se realizaron ensayos especfficos en la protefna en polvo, solida, recuperada, obtenida de pescado. Como se muestra, la protefna tiene mas de 98 % de protefna digerible segun el ensayo de 5 Pepsina bien conocido (Pepsina 0,2 %). La Pepsina es un material que se usa para digerir estructuras proteicas. El ensayo de Pepsina se usa para determinar cuanta protefna esta dentro de una mezcla. El ensayo implica analizar la cantidad de protefna que se ha digerido, retrocalculando despues esa cantidad a la cantidad original de material proteico en la muestra que se somete a analisis. Los isomeros de acidos grasos trans son menos del 0,1 % en peso, y prefe rente me nte menos del 0,05 % en peso. La cantidad de colesterol es menor de 0,1 % en peso, 10 preferentemente menor del 0,05 % en peso y mas preferentemente menor del 0,02 % en peso de una racion de 100 g.

__________________________________TABLA 3__________________________________

CERTIFICADO DE ANALISIS

Identificacion de muestras: Muestra n.°: 05-5432 Protefna en Polvo Avanzada. Racion = 35 g

Metodo:

B0003: Analisis Adaptados (Protefna Digerible por Pepsina (0,2 %))

B7033: Colesterol por Cromatograffa de Gases (CG), AOAC 994.10 Q0201: Acidos Grasos Trans Totales por Cromatograffa de Gases (CG), AOAC 996.06

Resultados: Muestra n.° 05-5432

Ensayo____________________________________/100 g______/Racion Unidades

Protefna Digerible por Pepsina (0,2 %) 98,1 34,3 gramos

Isomeros de Acidos Grasos Trans Totales 0,02 0,007 gramos

Colesterol__________________________________0,0173______0,00605 gramos

15 Como se muestra en la Tabla 4 a continuacion, una exploracion elemental de la protefna en polvo solida indica los siguientes elementos presentes en mg por racion. Tambien se muestra a continuacion en la Tabla 4 la cantidad de cada elemento en partes por millon.

CERTIFICADO DE ANALISIS DE AMINOGRAMA Identificacion de muestras: Muestra n.°: 05-05432 Protefna en Polvo Avanzada. Racion: 35 g

Metodo: AL194: Exploracion Elemental (65) mediante ICP MS

Resultados: Muestra n.

° 05-5432

Elemento de Ensayo

Resultado (pg/racion) Resultado (ppm)

Litio

<35 <1

Boro

<35 <1

Magnesio

56.000 1.600

Fosforo

220.000 6.400

Calcio

770.000

Titanio

77 2,2

Cromo

91 2,6

Hierro

4.600 130

Nfquel

<35 <1

Cinc

2.070 59

Germanio

<35 <1

Selenio

91 2,6

Estroncio

3.900 110

Circonio

<35 <1

Molibdeno

<35 <1

Rodio

<35 <1

Plata

<35 <1

Indio

ND NA

Antimonio

<35 <1

Cesio

<35 <1

Lantano

<35 <1

Praseodimio

<35 <1

Berilio

<35 <1

Sodio

70.000 2.000

Aluminio

2.000 56

Potasio

190.000 5.500

Escandio

<35 <1

Vanadio

<35 <1

Manganeso

120 3,3

Cobalto

<35 <1

Cobre

160 4,7

Ensayo

Resultado (pg/racion) Resultado de Advance International Corporation (ppm)

Galio

<35 <1

Arsenico

<35 <1

Rubidio

49 1,4

Itrio

<35 <1

Niobio

<35 <1

Rutenio

<35 <1

Paladio

<35 <1

Cadmio

<35 <1

Estano

<180 <5

Telurio

<35 <1

Bario

63 1,8

Cerio

<35 <1

Neodimio

<35 <1

Samario

<35 <1

Gadolinio

<35 <1

Disprosio

<35 <1

Erbio

<35 <1

La Tabla 5 mostrada a continuacion compara el contenido nutricional de 25 mg de protefna de un ejemplo de la protefna solida recuperada del proceso y sistema de la invencion que posteriormente se ha molido en un polvo 5 “APP” frente a 25 mg de protefna de productos comerciales en el mercado. APP se obtiene de pescado. Especfficamente, APP tiene menos calorfas que cada uno de los productos comerciales excepto la soja NB. APP tiene menos carbohidratos y grasa que la soja NB. En comparacion con la soja FJ, APP tiene menos calorfas y menos grasa. En comparacion con cada uno de suero DFH, suero JF, suero gNc, aislado de suero y concentrado de suero, APP tiene menos calorfas, carbohidratos, grasa, gasa saturada y colesterol.

Normalizado para 25 gramos de proteina por racion

APP Suero DFH Suero JF Suero GNC Aislado de suero Concentrado de suero Soja JF Soja NB

Calorfas

100 g 135 131 135 113 125 110 91

Protefnas

25 g 25 g 25 g 25 g 25 g 25 g 25 g 25 g

Carbohidratos

0 g 3 g 3 g 4,2 g 2,8 g 3,1 g 0 g 0,7 g

Grasas

0 g 2,1 g 1,4 g 2,1 g 0,7 g 1,6 g 0,9 g 0,2 g

Grasas saturadas

0 g 2,1 g 2,8 g 1,0 g 0,5 g 1,0 g 0 g 0 g

Colesterol

0g 31,3 mg 69,4 mg 72,9 mg 2,8 mg 64,6 mg 0 g ___09___

La Tabla 6 mostrada a continuacion compara elementos quimicos existentes en 25 mg de un ejemplo de la proteina solida recuperada del proceso y sistema de la invencion que posteriormente se ha molido en polvo “APP” frente a 5 25 mg de proteina de productos comerciales en el mercado. APP se obtiene de pescado. Notablemente, los

contenidos de calcio, hierro y cinc de 25 mg de APP son significativamente mayores que para cada uno de suero DFH, suero JF, suero GNC, aislado de suero, concentrado de suero, soja JF y soja NB. La cantidad de hierro presente en APP es significativamente mayor en cada uno de suero DFH, suero JF, suero GNC, aislado de suero y concentrado de suero.

10

TABLA 6

Comparacion del contenido mineral por cada 25 gramos de proteina como porcentaje del RDA

APP Suero DFH Suero JF Suero GNC Aislado de suero Concentrado de suero Soja JF Soja NB

Calcio

55 % 12,5 % 9,0 % 8,3 % 18,8 % 2,9 % 5,0 %

Hierro

18,1 % 4,2 % 1,8 % 2,1 % 22,2 % 22,2 %

Magnesio

10 % 3,5 % 2,8 %

Cinc

9,8 % 6,7 %

Sodio

2,1 % 2,0 % 1,7 % 2,6 % 2 % 2,3 % 0,6 %

Potasio

4,6 % 4,6 % 3,7 % 5,7 % 8,7 % 3,7 % 10,6 % 12,9 %

Fosforo

18,4 % 22,3 % 8,9 % 29,3 %

Claims (14)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para recuperar harina de protefna en polvo, aceite omega-3 en bruto y puro y agua destilada purificada de tejido animal que comprende:

   a. proporcionar una primera mezcla de tejido animal y un disolvente organico;

   b. suministrar el tejido animal y el disolvente organico a un tanque individual de filtrado-secado-reaccion unitario;

   c. agitar y calentar la primera mezcla del tejido animal y del disolvente organico en el tanque individual de filtrado- secado-reaccion unitario;

   d. retirar una parte lfquida de la primera mezcla que incluye el disolvente organico del tanque individual de filtrado-secado-reaccion unitario para recuperar el agua destilada purificada y el aceite omega-3 puro conservando al mismo tiempo una parte solida de la primera mezcla en el mismo;

   e. reciclar el disolvente organico; y

   f. cocer la parte solida, conservada, para recuperar la harina de protefna en polvo.
2. 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el tejido animal incluye pescado crudo.
3. 3. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas al menos uno de:

   g. recuperar aceite omega-3 puro de la parte lfquida retirada de la primera mezcla mediante el uso de destilacion molecular en combinacion con evaporacion de lamina delgada de agua (WFE), y

   h. recuperar agua de la parte lfquida retirada de la primera mezcla.
4. 4. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende ademas:

   suministrar disolvente organico adicional al tanque de filtrado-secado-reaccion antes de la etapa de cocido; agitar y calentar una segunda mezcla que incluye la parte solida, conservada, de la primera mezcla y el disolvente organico adicional en el tanque de filtrado-secado-reaccion; y

   retirar una segunda parte lfquida de la segunda mezcla conservando al mismo tiempo una parte solida de la segunda mezcla en el tanque de filtrado-secado-reaccion.
5. 5. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, en el que el disolvente organico adicional incluye disolvente organico reciclado obtenido de la parte lfquida retirada de la primera mezcla, o vapor condensado, reciclado, del disolvente organico suministrado al tanque de filtrado-secado-reaccion.
6. 6. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el tejido animal y el disolvente organico se suministran al tanque de filtrado-secado-reaccion en una relacion que varfa de aproximadamente 1:1 a 1:2,2.
7. 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la harina de protefna en polvo recuperada es mas del 18 % en peso del tejido animal suministrado al tanque de filtrado-secado-reaccion, y la harina de protefna en polvo recuperada tiene menos de aproximadamente 8 % en peso de humedad.
8. 8. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la harina de protefna en polvo recuperada tiene mas de aproximadamente 80 % y menos de aproximadamente 90 % de concentracion de protefna.
9. 9. Un sistema automatico para recuperar harina de protefna en polvo, aceite omega-3 en bruto y puro y agua destilada purificada de tejido animal que comprende:

   a. un suministro de tejido animal;

   b. un suministro de disolvente organico;

   c. un tanque individual de filtrado-secado-reaccion (FDR) unitario que incluye una entrada para recibir tejido animal del suministro de tejido animal y disolvente organico del suministro de disolvente organico, una salida para retirar la harina de protefna en polvo, una salida para retirar lfquidos pesados obtenidos de una mezcla del tejido animal y el disolvente organico, un sistema de calentamiento para calentar la mezcla, un conjunto agitador primario localizado sustancialmente dentro del tanque de filtrado-secado-reaccion para mezclar la mezcla, y un filtro para separar una parte solida de la mezcla de los lfquidos pesados;

   d. un bucle cerrado para reciclar el disolvente organico; y

   e. un sistema de recuperacion de disolvente/lfquido localizado corriente abajo del tanque de filtrado-secado- reaccion para recibir y procesar los lfquidos pesados y para recuperar el agua destilada purificada y el aceite omega-3 puro.
10. 10. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el tanque individual de filtrado-secado-reaccion unitario incluye un conjunto agitador secundario localizado sustancialmente en el mismo, y que actua a una velocidad de rotacion mas rapida que el conjunto agitador primario.

    5

    10

    15

    20

    25

    30
11. 11. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que el sistema de recuperacion de disolvente/lfquido incluye una unidad de destilacion capaz de separar el aceite omega-3 puro de agua obtenida de los lfquidos pesados.
12. 12. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas:

    un proceso automatico que utiliza un controlador logico programable (PLC) que puede programarse a medida para manipular una amplia serie de condiciones para asegurar que se mantiene el control de proceso junto con la supervision de cierres de seguridad crfticos, y

    una arquitectura de software conducida por receta adaptada que aborda la variabilidad asociada con materias primas de tejido animal y el proceso relacionado.
13. 13. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas:

    un sistema de disolvente organico reciclado localizado corriente abajo del sistema de recuperacion de disolvente/lfquido que transporta disolvente organico procesado entre el sistema de recuperacion de disolvente/lfquido y el suministro de disolvente organico, y

    un sistema de filtracion de carbon activado en lfnea que retira aminas traza del disolvente organico reciclado eliminando de este modo olores atribuibles a sustancias de amina.
14. 14. El sistema de acuerdo con la reivindicacion 9, que comprende ademas:

    un sistema de generacion de ozono que se usa para aplicar ozono al tanque FDR que contiene el producto final de protefna en polvo, en el que el generador de ozono se aplica adicionalmente al flujo de disolvente organico reciclado para la mitigacion de sustancias olorosas,

    un tanque de preparacion para preparar y suministrar la mezcla al tanque de filtrado-secado-reaccion localizado corriente abajo del mismo,

    un sistema de reciclaje de carbon organico volatil que captura emisiones de proceso obtenidas del disolvente organico en el tanque de filtrado-secado-reaccion por medio de condensacion de lfquidos, y transporta el disolvente lfquido condensado resultante al suministro de disolvente organico, y

    un aparato de molienda localizado corriente abajo del tanque de filtrado-secado-reaccion para moler la harina de protefna en polvo.