ES2950680T3 - Mezclas agrícolas - Google Patents

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Daniel Morash
Mark Lejeune
Steve Zicari
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California Safe Soil LLC
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Abstract

En el presente documento se describen métodos y sistemas para manipular diversas corrientes biológicas reciclables para producir aditivos agrícolas. Los aditivos agrícolas resultantes se pueden utilizar para mejorar el rendimiento de los cultivos o como forraje para animales. La gestión de las fuentes de diversas corrientes biológicas reciclables puede permitir la obtención de aditivos agrícolas con propiedades controladas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Mezclas agrícolas
Campo de la invención
La presente invención se refiere a procesos para manipular corrientes biológicas reciclables y para mezclar las corrientes reciclables y minerales reciclables para obtener mezclas agrícolas, y las composiciones producidas de esta manera como se desvela en las reivindicaciones.
Antecedentes
En los Estados Unidos, la producción de alimentos usa aproximadamente un 50 % del terreno y utiliza el 80 % del agua fresca total que se consume. Aproximadamente el 40 % de la producción total de alimentos, sin embargo, pasa como desecho (Gunders, D., "Wasted: How America Is Losing Up to 40 Percent of Its Food from Farm to Fork Landfill," NRDC Issue Paper IP:12-06-B (agosto de 2012)), lo cual es equivalente a $200 mil millones por cada año. Mientras que se maximizan las eficiencias en el sistema de alimentos de EE.UU. procedentes de la granja a la mesa atrae mucho la atención del público, los usos productivos de los residuos de alimentos se han desarrollado deficientemente.
La materia orgánica de la tierra se ve negativamente impactada por efecto de los cultivos y/o por los extensos períodos sin una cubierta vegetativa, lo cual puede disminuir el contenido de materia orgánica por debajo de los niveles naturales o vírgenes para una localidad determinada. El agotamiento de la materia orgánica en el terreno es una seria amenaza para los recursos agrícolas limitados. La producción global de alimentos se basa en suelos fértiles (Lal, et al., "Climate Strategic Soil Management," Challenges, 5:43-74 (2014); Blanco-Canqui, et al. "Principles of Soil Conservation and Management," Springer, Países Bajos (2008)), los cuales son un recurso finito, que requiere de protección y de uso eficiente por parte de los granjeros que producen fuentes de alimentos para consumo animal y humano. El alimento animal típico se origina a partir de maíz, heno, alfalfa, soja, arroz, sorgo, trigo y avena. El alimento animal se suplementa normalmente con cacahuetes, granos de soja, gluten de maíz y semilla de algodón para aumentar el contenido de proteína del alimento.
El documento WO 2004/021797 describe un método para recuperar péptidos/aminoácidos y aceite/grasa de una o más materias primas que contienen proteína.
El documento US 2015/315466 y el documento US 2016/159705 describen procesos y sistemas para convertir residuos de alimentos frescos en hidrolizados ricos en nutrientes y composiciones particuladas.
El documento CN 104 892 037 describe un método para producir un fertilizante orgánico en polvo de proteína de pescado hidrosoluble usando pescado como una materia prima.
El documento WO 01/88961 describe un proceso para recuperar huesos y aceite de subproductos animales.
El documento KR 2014 0054732 describe un método y disposición para la fabricación de alimento funcional y fertilizante líquido a partir de residuos alimenticios usando un aparato de procesamiento de sacarizacióndescomposición.
El documento CN 101 961 120 describe un método de producción de zumo transparente de batata con alta fibra dietética.
Sumario
El alcance de la invención se define por las reivindicaciones. Cualquier aspecto y ejemplo de la presente divulgación que no caigan bajo el alcance de las reivindicaciones adjuntas no forman parte de la invención y se proporcionan meramente para fines ilustrativos.
La capacidad de procesar y de manejar el procesamiento de una o más corrientes biológicas reciclables y de combinar los productos procesados para proporcionar mezclas agrícolas proporciona numerosos beneficios. Esta divulgación presenta métodos y procesos para producir mezclas agrícolas combinando corrientes biológicas reciclables, o combinando hidrolizados biológicos procesados (por ejemplo, incubados) seleccionados y/o partículas procesadas obtenidas a partir de la una o más corrientes biológicas reciclables. En algunos aspectos, las corrientes biológicas reciclables pueden incluir o excluir: productos reciclables de alimentos frescos (incluyendo productos reciclables de frutas, verduras, carne, pescado, alimentos gourmet, panadería y de lácteos), productos reciclables de procesamiento de pescado, harina de sangre, productos reciclables de panadería, granos de destilería, desechos de aves, huevos, cáscaras de naranja, hojas de té usadas, cáscaras de plátano, orujo, cáscaras y desechos de frutas y/o vegetales. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable no incluye desechos de aves y/o productos de aves reciclables. Esta divulgación caracteriza una forma eficaz para combinar dos o más corrientes biológicas reciclables seleccionadas y/o los hidrolizados y/o partículas provenientes de corrientes procesadas para obtener mezclas agrícolas las cuales aumentan la salud y el crecimiento de las plantas o animales. En algunos aspectos, la presente divulgación se refiere a sistemas, métodos y composiciones para procesar corrientes biológicas reciclables seleccionadas antes de que estas se descompongan y/o se vuelvan tóxicas, y convertir aquellas corrientes biológicas reciclables seleccionadas en composiciones valiosas para la nutrición de plantas y animales. En algunos aspectos, las composiciones producidas por los métodos de la presente divulgación se encuentran en forma líquida, en forma líquida concentrada o en forma sólida. En algunos aspectos de esta divulgación, las composiciones pueden producirse a partir de múltiples corrientes biológicas recicladas, introducidas en diferentes etapas de la producción, incluyendo diferentes etapas del proceso de digestión enzimática. En algunos aspectos de esta divulgación, las composiciones pueden producirse a partir de múltiples subproductos, reciclando de esta manera todas las materias primas biológicas reciclables en componentes útiles incluyendo fertilizantes para plantas y productos de alimentación animal.
La presente invención proporciona un proceso para producir una mezcla agrícola proveniente de una corriente biológica reciclable seleccionada, comprendiendo el proceso las etapas de:
(a) proporcionar una corriente biológica reciclable usando un sistema de recolección;
(b) moler la corriente biológica reciclable usando un primer molino y opcionalmente un segundo molino para producir una suspensión biológica molida;
(c) añadir a dicha suspensión biológica molida una o más enzimas seleccionadas;
(d) aumentar la temperatura de la suspensión biológica molida desde la temperatura ambiente hasta al menos una temperatura entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F) e incubar la suspensión biológica molida en agitación constante y cizalla a dos o más temperaturas entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F), produciendo de esta manera una primera suspensión biológica incubada que comprende primeras partículas biológicas incubadas y un primer hidrolizado biológico incubado;
(e) pasteurizar la suspensión biológica molida incubada para eliminar los patógenos;
(f) separar el primer hidrolizado incubado en un primer hidrolizado biológico incubado y las primeras partículas biológicas incubadas usando uno o una pluralidad de métodos de separación en base a tamaño; y
(g) reducir el contenido de grasa del primer hidrolizado incubado pasteurizado a un intervalo de entre el 1 y el 4 % por centrifugación tricanter para formar un hidrolizado biológico centrifugado.
La presente invención proporciona además el hidrolizado biológico centrifugado producido mediante dicho proceso.
El proceso de la presente invención puede comprender además las etapas de: (i) estabilizar el hidrolizado biológico centrifugado para formar un hidrolizado acuoso estabilizado; y (ii) emulsionar el hidrolizado acuoso estabilizado para formar una mezcla agrícola emulsionada y opcionalmente añadir un dispersante a la mezcla agrícola emulsionada. Dicho proceso puede comprender la etapa de concentrar la mezcla agrícola emulsionada; opcionalmente en donde concentrar la mezcla agrícola líquida se realiza usando un filtro vibrador, un tambor de vacío, un evaporador de vacío, un secador de tambor, un secador por pulverización, un secador de paletas, un secador rotatorio o un extrusor. La presente invención también proporciona la mezcla agrícola emulsionada, opcionalmente una mezcla agrícola emulsionada concentrada, preparada mediante dichos procesos.
El proceso de la presente invención puede comprender además la etapa de separar las primeras partículas biológicas incubadas en partículas biológicas deshidratadas y una fracción líquida reciclada. La presente invención también proporciona las partículas biológicas deshidratadas formadas mediante dicho proceso.
La presente invención proporciona además una mezcla agrícola de la presente invención, en donde la mezcla agrícola se produce moliendo una corriente biológica reciclable para producir una suspensión biológica molida, calentando e incubando la suspensión biológica molida con una o más enzimas seleccionadas con agitación constante y cizalla, pasteurizando la mezcla incubada para producir un hidrolizado biológico, reduciendo el contenido de grasas en la fase acuosa hidrolizado biológico a un intervalo del 1 al 4 % en peso y la estabilización de la fase acuosa añadiendo un estabilizador seleccionado de un ácido inorgánico, un ácido orgánico, un conservante inorgánico o un conservante orgánico, para producir una mezcla agrícola estabilizada.
El proceso de la presente invención puede comprender además las etapas de: (h) secar el hidrolizado biológico centrifugado para formar una suspensión biológica seca, sólida; (i) moler la suspensión biológica sólida para formar una suspensión biológica en polvo, sólida o convertir en gránulos la suspensión biológica seca, sólida para formar gránulos de suspensión biológica secos; y (j) opcionalmente combinar o mezclar la suspensión biológica en polvo, seca o los gránulos de suspensión biológica secos con una corriente reciclable de carbohidrato para formar un forraje animal. La presente invención proporciona además un método para aumentar el peso animal, o aumentar la tasa de conversión de forraje animal en peso animal, comprendiendo el método proporcionar al animal una formulación que comprende el forraje animal producido mediante dicho proceso.
En algunos aspectos de la presente divulgación el hidrolizado acuoso estabilizado también puede concentrarse y/o mezclarse con un aditivo.
En algunos aspectos de esta divulgación se ha descubierto que el Forraje Animal (I), además de estar hecho a partir de productos biológicos reciclables sostenibles sorprendentemente resulta en una mayor tasa de conversión de masa de alimento para peso animal comparado con un producto alimenticio estándar, con un aumento observado en el peso del animal cuando se usa como un alimento respecto del control. Los inventores han descubierto además sorprendentemente que reciclando los alimentos procesados con los métodos descritos en el presente documento el Forraje Animal administrado a animales resulta en animales más sanos (por ejemplo, que exhiben diarrea reducida y/o menores niveles de glucosa) y que crecen más rápido, comparado con las dietas de animales convencionales.
En un aspecto, la concentración del hidrolizado líquido se lleva a cabo usando filtración o evaporación. En algunos aspectos, las etapas (e), (f) y (g) descritas anteriormente pueden realizarse en cualquier orden.
De acuerdo con la presente invención, el contenido de grasa del primer hidrolizado incubado pasteurizadose reduce por centrifugación a un intervalo de entre el 1 y el 4 % mediante centrifugación Tricanter para formar un hidrolizado biológico centrifugado. El hidrolizado biológico centrifugado puede añadirse a la suspensión biológica antes del secado para modular el contenido de grasa en la mezcla resultante. En algunos aspectos, el aceite centrifugado además se separa en una corriente de aceite no usable para alimentos y una corriente de aceite usable para alimentos. La corriente de aceite usable para alimentos puede usarse como un Forraje animal (III) y la corriente de aceite no usable para alimentos puede usarse en la producción de biocombustibles. Cuando la corriente de aceite no usable para alimentos se usa en la producción de biocombustibles, la corriente de aceite no usable para alimentos puede refinarse por destilación para llegar a combustibles. En algunos aspectos, el aceite centrifugado comprende ácidos grasos, triglicéridos, triglicerol y/o ésteres de ácidos grasos.
En algunos aspectos, cuando el primer hidrolizado incubado se separa en un primer hidrolizado biológico incubado y las primeras partículas biológicas incubadas que usan uno o una pluralidad de métodos de separación en base al tamaño, el método de separación en base al tamaño comprende el uso de un tamiz, malla o un separador para eliminar el material no digerido, por ejemplo, un tamiz de malla gruesa. En algunos aspectos de esta divulgación, puede usarse un segundo tamiz, malla o separador solo o en combinación con el primer método de separación, donde el segundo método de separación se usa para retirar partículas muy grandes para ajustarlas a través de las líneas de goteo o de otras líneas de transporte de líquido, por ejemplo, una tamiz fino, o ambos. Las etapas de separación pueden realizarse, en algunos aspectos, usando tamices tales como tamices vibratorios.
En algunos aspectos, se añade un agente anti-formación de torta y/o antioxidante a cualquiera de los Forrajes animales descritos en el presente documento en o antes de la etapa final en el proceso. En algunos aspectos, se añade un agente anti-formación de torta y/o antioxidante a la suspensión biológica sólida seca.
En algunos aspectos, la etapa de estabilización (D) comprende la adición de un estabilizante seleccionado de: ácido inorgánico, ácido orgánico, conservante orgánico y conservante inorgánico.
En algunos aspectos, la etapa de emulsión (E) comprende el uso de un mezclador de alta cizalla.
En algunos aspectos, las primeras partículas biológicas incubadas están deshidratadas. En algunos aspectos, las primeras partículas biológicas incubadas se deshidratan usando una prensa de tornillo, un filtro de banda o una prensa hidráulica para formar partículas biológicas deshidratadas separadas y una fracción líquida reciclada. En algunos aspectos, la fracción líquida reciclada puede añadirse a cualquiera de las composiciones líquidas descritas en el presente documento. Las partículas biológicas deshidratadas pueden usarse como compost, fuente de biocombustible o como un Forraje Animal (IV). En algunos aspectos, el compost puede compostarse con un mineral. En algunos aspectos, el mineral puede extraerse de basalto. El compost de basalto puede usarse como fertilizante de elevado contenido de minerales. En algunos aspectos, el compost de basalto puede combinarse con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento, para usarse como un fertilizante.
En algunos aspectos, el hidrolizado emulsionado de un lote de producción puede almacenarse y mezclarse en uno o más tanques de almacenamiento con una o más bombas de circulación para formar una mezcla agrícola.
En algunos aspectos, el proceso puede incluir además procesar una segunda o más corrientes biológicas reciclables usando los métodos descritos para la primera corriente reciclable. Los productos formados a partir de la segunda o más corrientes biológicas reciclables pueden añadirse a los productos de la primera corriente reciclable en cualquier punto del proceso.
En un aspecto, el método para producir las mezclas agrícolas comprende moler una primera corriente biológica reciclable seleccionada para formar una primera suspensión biológica molida, calentar e incubar la primera suspensión biológica molida con una o más enzimas con agitación y cizalla constantes y pasteurizar la primera suspensión biológica molida incubada para producir una primera suspensión biológica molida pasteurizada para su uso en una mezcla agrícola. En algunos aspectos, el método además comprende moler una segunda corriente biológica reciclable seleccionada para formar una segunda suspensión biológica molida, calentar e incubar la segunda suspensión biológica molida con una o más enzimas con agitación y cizalla constantes, y pasteurizar la suspensión biológica molida incubada para producir una segunda suspensión biológica molida pasteurizada para su uso en una mezcla agrícola. En algunos aspectos, el método también comprende mezclar la primera suspensión biológica molida y la segunda suspensión biológica molida para obtener una mezcla agrícola combinada. Durante la incubación, la una o más enzimas liberan componentes nutricionales proveniente de la corriente biológica reciclable mediante digestión de proteínas, carbohidratos (tales como azúcares, almidones, pectina y/o materiales celulósicos) y/o grasas y aceites en la corriente biológica reciclable para producir, en un aspecto, un hidrolizado biológico incubado rico en nutrientes, que comprende, por ejemplo, aminoácidos, azúcares simples, ácidos grasos, triglicéridos, antioxidantes, vitaminas, polipéptidos, fertilizantes y minerales. En algunos aspectos, el hidrolizado biológico incubado puede emulsionarse u homogeneizarse usando un molino de ultra-alta cizalla para producir una mezcla agrícola establemente emulsionada, útil como un fertilizante y para mejora de la tierra, o un forraje animal. El hidrolizado biológico incubado puede filtrarse o evaporarse, para producir un fertilizante líquido concentrado o un forraje animal, o secarse para proporcionar una mezcla agrícola seca la cual puede usarse ya sea como fertilizante o un forraje animal.
En un aspecto la presente divulgación describe métodos de y sistemas para procesar dos o más corrientes biológicas reciclables seleccionadas para formar hidrolizados biológicos incubados provenientes de cada corriente, y combinar los hidrolizados biológicos incubados para obtener las composiciones de mezcla agrícola, por ejemplo, hidrolizados biológicos incubados combinados, concentrados, tortas secas, o partículas biológicas incubadas combinadas. Las mezclas agrícolas son útiles para proporcionar nutrición y minerales para las plantas y microbios de la tierra, y/o para animales. Esta divulgación también describe las mezclas e hidrolizados obtenidos a partir de aquellos procesos y sistemas. Los métodos de la presente divulgación permiten reciclar las corrientes biológicas reciclables que de otra forma hubiesen sido desechadas en vertederos, u otras instalaciones similares para desperdiciar dichas corrientes biológicas reciclables.
En un aspecto, el hidrolizado biológico incubado puede comprender una o más fases. En algunos aspectos, el hidrolizado biológico incubado puede comprender una fase acuosa y una fase oleaginosa. En algunos aspectos, la fase oleaginosa de hidrolizado biológico incubado además puede comprender ácidos grasos, aceites de biocombustible y/o aceites alimenticios. La fase acuosa, fase oleaginosa y opcionalmente las partículas biológicas pueden separarse por medio de un separador de tres fases por los procesos descritos en el presente documento. De acuerdo con la presente invención, el separador de tres fases es una centrífuga tricanter. En algunos aspectos, la centrífuga tricanter es un Separador Flottwegg (Alemania). En algunos aspectos, el separador centrífugo de tres fases es una centrífuga Peony (China). En algunos aspectos, el separador centrífugo de tres fases es una centrífuga Alfa Laval (Suecia). En algunos aspectos, el hidrolizado biológico incubado puede separarse usando un hidrociclón para separar las partículas de los líquidos. El hidrociclón puede ser un Separador de Arena de Netafim (EE.UU.), o un Separador de Arena John Deer F 1000 (Deer, EE.UU.).
Cuando se usan como un fertilizante y una mejora de la tierra, las mezclas agrícolas de la presente divulgación proporcionan mayores rendimientos de cultivo, por ejemplo, proporcionando nutrición para las plantas en forma de nutrientes y aumentando la materia orgánica en la tierra y sustentando el crecimiento de organismos beneficiosos para la tierra. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de esta divulgación aumentan los rendimientos de los cultivos mientras que a la vez también permiten la reducción del uso de fertilizantes a base de nitrato o amoníaco, lo cual disminuye la filtración de nitrato en lagos y corrientes y disminuye las potentes emisiones de invernadero (de acuerdo a la EPA, N2O u óxido nitroso, que proviene de fertilizante a base de nitrato o de amoníaco, es un gas de efecto invernadero 300 veces más potente que el dióxido de carbono (IPCC (2007) Climate change 2007: The Physical Science Basis. S. Solomon et al., Eds. Cambridge University Press, Cambridge, UK)). En consecuencia, el uso de las mezclas agrícolas de la presente divulgación para reemplazar algunos o el total de los fertilizantes a base de nitrato o de amoníaco puede mitigar los problemas asociados con el uso de fertilizantes químicos, tales como los escapes de nitrato, emisiones de GHG y/o reducción de la materia orgánica en el terreno. Además, las mezclas agrícolas de la presente divulgación también aumentan el vigor de las plantas y el crecimiento del sistema de raíces, aumentando la captación de nitratos por parte de las plantas y de esta manera además reduciendo el escape de los fertilizantes a base de nitrato o amoníaco hacia el suministro de agua y aumentando la eficiencia de uso del agua y fertilizante para el granjero. (Véase, por ejemplo, Dara et al., Evaluating a Recycled Food Waste-Based Liquid Compost in Conventional California Strawberries, Agricultural Research & Technology Open Access Journal Vol. 12(2) (octubre de 2017), 1-3).
Como se usa en el presente documento, la expresión "producción de cultivo" se refiere a una medición de la cantidad de un cultivo que ha sido cosechado por unidad de área de tierra. El rendimiento del cultivo también puede referirse a la generación real de semillas desde la planta. La unidad por la cual la producción del cultivo se mide es en kilogramos por hectárea, "bushels" por acre o toneladas por acre.
La eficiencia de uso de agua es de preocupación creciente, debido al impacto de la sequía y el cambio climático. Las mezclas agrícolas de la presente divulgación también pueden aumentar la retención de agua a través de la acumulación de materia orgánica en la tierra, y mejorar la preparación de la tierra (incluyendo la formación y estabilidad de partículas de tierra agregada, contenido de humedad, grado de aireación, tasa de infiltración de agua y drenaje). Además, las mezclas agrícolas de la presente divulgación producen elevados rendimientos de cultivo a costes relativamente más bajos, mejoran la calidad de los cultivos y promueven la resistencia de los cultivos a las plagas, enfermedades y a los estreses de plantas (tales como sal, suelo empobrecido, calor o sequía).
Las corrientes biológicas reciclables descartadas son un desperdicio de recursos y una gran corriente de emisiones de gas invernadero (por ejemplo, carbono en forma de CO2 (dióxido de carbono) o CH4 (metano) lo cual, de acuerdo a la EPA, es 23 veces tan potente como un gas invernadero como dióxido de carbono). Las corrientes biológicas reciclables pueden rápidamente comenzar a descomponerse, creando un problema de seguridad y de malestar público, haciendo de esta manera difícil, si no imposible, hacer uso valorable de las corrientes biológicas reciclables. Esta divulgación se refiere al uso de corrientes biológicas reciclables variadas para preparar mezclas agrícolas y forraje animal, las cuales reducen las emisiones de gas de invernadero asociadas a la descomposición de los desechos biológicos. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable procesada proporciona menores emisiones de metano que las corrientes biológicas reciclables no procesadas. En otro aspecto, las mezclas agrícolas producidas por los métodos de la presente divulgación facilitan el crecimiento de poblaciones microbianas beneficiosas en la tierra. La actividad microbiológica aumentada, aumenta la capacidad de secuestrar el carbono de la tierra, mejorando así la sustentabilidad de las prácticas de la granja. Los nutrientes de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento estimulan la vida microbiana en la tierra. Los desperdicios de la vida microbiológica en la tierra son la base para la capacidad de secuestrar carbono a largo plazo en la tierra (Kallenbach, C. et al., Nature Comm., 7: 13630 (2016); Lehmann, J., Nature, 528:60-69 (2015)). En algunos aspectos, esta divulgación se refiere a sistemas, composiciones y métodos para recolectar y procesar corrientes biológicas reciclables antes de llegar a la putrefacción, y convertir las corrientes biológicas reciclables en mezclas agrícolas valiosas. En algunos aspectos, esta divulgación se refiere a medir la capacidad de secuestrar el carbono aumentado en la tierra después de la aplicación de la mezcla descrita en el presente documento. En algunos aspectos, la capacidad de secuestrar de carbono en la tierra puede medirse monitorizando C13 o C14 contenido en el CO2 respirado por la tierra. En algunos aspectos, el C13 o C14 contenido en el CO2 puede detectarse por CG-EM. En algunos aspectos, el sistema CG-EM puede ser un sistema de espectrometría de masas Agilent 5977B GC/MSD. En algunos aspectos, la estabilidad biológica a largo plazo del carbono orgánico de la tierra puede medirse añadiendo una mezcla de sustrato marcada con C13 (por ejemplo, ácido glutámico:glucosa 1:1 a 25 % de átomos y 50 mg de C por g de tierra) a una muestra de tierra tratada con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento, y después incubar durante 3 meses. El análisis del sustrato marcado permite el análisis mediante un modelo de mezcla de isótopos convencional (descrito por Ineson, P., Cotrufo, M. F., Bol, R., Harkness, D. D. & Blum, H. Quantification of soil carbon inputs under elevated CO2:C-3 plants in a C-4 soil, Plant Soil, 187, 345e350 (1996)) para determinar la cantidad de carbono previamente formado vulnerable a la descomposición por una comunidad microbiana activa. En algunos aspectos, la estabilidad química del carbono orgánico de la tierra acumulada puede medirse mediante un fraccionamiento de hidrólisis ácida.
Al reciclar las corrientes biológicas reciclables que de otra forma se pudrirían y fermentarían, liberando cantidades prodigiosas de gases de efecto invernadero, así como líquidos y gases tóxicos (C2H5OH o etanol, un patógeno de plantas, y H2S, (sulfuro de hidrógeno, un gas tóxico) y otros subproductos de efluentes relacionados con la pudrición y la fermentación, los métodos de la presente divulgación utilizan de manera completa el contenido nutricional de las corrientes biológicas reciclables y drásticamente reducen la materia orgánica de desecho y su riesgo consecuente de portar patógenos, proporcionando al mismo tiempo beneficios significativos a la tierra o al forraje animal. Los métodos descritos en el presente documento evitan la posibilidad de contaminación previniendo la introducción de patógenos que provocan enfermedades (incluyendo o excluyendo Salmonella, E. co liy Listeria, las cuales pueden estar presentes en la carga de la corriente biológica reciclable) hacia la tierra cuando se usa como un fertilizante. (Pandey, P. et al., J. Cleaner Prod., 1-9 (2015).
En algunos aspectos de la presente divulgación, el sistema de recolección de esta divulgación captura el valor nutricional de la corriente biológica reciclable usando un sistema (que minimiza el desperdicio final desechado) el cual no permite que las corrientes biológicas reciclables se vuelvan putrefactas (corrientes biológicas reciclables no putrefactas). La putrefacción puede medirse a través de pruebas de olor, o análisis por CG-EM (cromatografía de gases) del espacio superior por sobre la muestra de ensayo, o mediante un monitor de olor manual (por ejemplo Anomax OMX-TPM o medidor de olor manual Shinyei OMX-SRM). En algunos aspectos de la presente divulgación, el personal del supermercado separa algunas formas de corrientes biológicas reciclables (productos, carne, pescado, alimentos gourmet, panadería y lácteos) de otras corrientes reciclables. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede ser de productores de vino, fabricantes de aceite de oliva, procesadores de vegetales, procesadores de semillas, procesadores de fruta, procesadores de café, fabricantes de yogurt, supermercados, mayoristas de alimentos, procesadores de alimentos, carnicerías y fuentes institucionales. En algunos aspectos, las fuentes institucionales pueden ser aquellas donde el alimento es recién preparado y el exceso de alimento se descarta como una corriente biológica reciclable. En algunos aspectos, la fuente institucional puede ser de estadios deportivos, hospitales, hoteles y cafeterías. En algunos aspectos, los procesadores de café pueden proporcionar molidos de café después de la preparación del café. En algunos aspectos, los fabricantes de yogurt pueden proporcionar un producto de suero reciclable. El producto de suero reciclable puede comprender ácido láctico el cual puede usarse como una corriente de ácido in situ durante las etapas de incubación descritas en el presente documento. En algunos aspectos de la presente divulgación, las panaderías comerciales proporcionan productos horneados aislados como una corriente biológica reciclable. En algunos aspectos de esta divulgación, los productores de vino y las viñas producen desechos de uvas y/u orujo de uva aislado como una corriente biológica reciclable. En algunos aspectos de la presente divulgación, los fabricantes de aceite de oliva proporcionan desecho de aceitunas u orujo de aceitunas aisladas como una corriente biológica reciclable. En algunos aspectos de esta divulgación, los fabricantes de alimentos procesados proporcionan cáscaras de nueces o legumbres, desecho de tomate y/o vegetales aislado como una corriente biológica reciclable. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede comprender okara (pulpa de soja). La pulpa de soja puede aumentar el contenido relativo de nitrógeno en el producto hidrolizado. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede comprender productos lácteos. Los productos lácteos pueden obtenerse de una corriente a partir de una lechería o de un supermercado como productos lácteos envasados. El producto lácteo envasado puede ser retirado de su envase antes de usarse como una corriente biológica reciclable.
En algunos aspectos de la presente divulgación, las plantas de reciclaje pueden proporcionar plumas, picos y patas de aves (corriente reciclable de aves) y/o harina de huesos. En algunos aspectos, las plantas de procesamiento de pescado pueden proporcionar productos de pescado como una corriente de pescado reciclable. Los reciclables de pescado pueden incluir o excluir: piel, vísceras, cabezas de pescado, colas de pescado, hidrolizado de pescado y carcasas (huesos de pescado). Los reciclables de pescados pueden aumentar la cantidad relativa de nitrógeno orgánico en el hidrolizado. Las plantas de etanol pueden producir granos para destilado, los cuales cuando se añaden a los procesos descritos en el presente documento pueden aumentar el contenido de carbohidratos en el hidrolizado.
En algunos aspectos, las corrientes biológicas reciclables pueden incluir o excluir a cualquiera de las corrientes biológicas reciclables anteriormente mencionadas.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede incluir o excluir desechos de frutas, nueces o vegetales que contienen aceites, por ejemplo, desecho de nueces o semillas de cucurbitáceas. En algunos aspectos, los desechos de semillas pueden incluir o excluir almendras, nueces de beech, castañas de Brasil, castañas de cajú, avellanas, semillas de macadamia, semillas de mongongo, pecanas, piñones, pistachos, cacahuetes y nueces. En algunos aspectos, las corrientes biológicas reciclables pueden incluir desecho de cítrico que contiene aceite, por ejemplo, puede incluir o excluir toronjas, limones, naranjas, pomelos y limas. En algunos aspectos, las semillas de cucurbitáceas pueden incluir o excluir calabazas amargas, calabazas de botellas, calabazas de búfalo, semillas de zapallo, semillas de calabaza y de sandías. En algunos aspectos, las otras plantas de desecho reciclables que contienen aceites pueden incluir o excluir amaranto, albaricoques, semillas de manzana, argán, babasú de aguacates, ben, nueces de sebo de borneo, castañas de cabo (también llamadas yangu), vainas de algarrobo (algarroba), cacao, cardo, semillas de cilantro de cohombro, semillas de dátiles, dika, falso lino, semillas de uva, cáñamo, semillas de kapok, semillas de kenaf, lallemantia, mafura, marula, semillas de espuma de pradera, mostaza, semillas de niger, semillas de amapola, nuez moscada, semillas de okra, semillas de papaya, semillas de ils perilla, semillas de caqui, pequi, chiles, semillas de granada, semillas de amapola, pracaxi, pracaxi virgen, granos de ciruela, quinoa, ramtils, salvado de arroz, karité, sacha inchi, zapote, seje, semillas de té (camelia), cardo thistle, chufa (o coquillo, o borde de nuez), semillas de tabaco, semillas de tomate y germen de trigo. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede incluir o excluir la copaiba, la jatrofa, el arbusto de leche, el nahor, el paraíso, las nueces de petróleo o la pongamia.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden mezclarse además con fertilizantes orgánicos para producir un efecto sinérgico de los fertilizantes orgánicos y las mezclas agrícolas descritas en el presente documento para mejorar los rendimientos del cultivo y el contenido orgánico de la tierra. Los fertilizantes orgánicos pueden incluir o excluir harina de huesos, harina de sangre, harina de plumas o estiércol, por ejemplo, estiércol de pollo, guano de aves, biosólidos (sólidos tratados provenientes de la planta de tratamiento de aguas residuales), estiércol de vaca, desechos de compost verdes, o combinaciones de los mismos. Sorprendentemente se descubrió que las mezclas agrícolas procesadas descritas en el presente documento cuando se mezclan con un fertilizante orgánico proporcionan la granulación del producto combinado y/o resulta en una degradación más rápida del fertilizante orgánico en nutrientes para aumentar las tasas de crecimiento de la planta y/o cultivo y el rendimiento del cultivo.
En algunos aspectos de la presente divulgación, la corriente biológica reciclable se coloca en los contenedores y/o carros aislados, y/o herméticos que mantienen frías las corrientes biológicas reciclables de supermercados, procesadores de alimentos, mayoristas de alimentos, productos de panadería u otros productos que los vendedores o fabricantes ya no continúan ofreciendo para la venta. Por ejemplo, los productos reciclables de alimentos no putrefactos, desecho de vegetales, o el orujo pueden almacenarse y transportarse en contenedores y/o carros aislados y/o herméticos.
En algunos aspectos, los contenedores y/o carros aislados usados para recolectar el alimento pueden ser de doble pared. Estos contenedores aislados mejoran la higiene del almacenamiento, y son fáciles de usar por el personal del almacén, lo cual promueve una alta tasa de cumplimiento entre el personal del almacén y una baja tasa de contaminantes en la corriente biológica reciclable. En algunos aspectos, los contenedores y/o carros aislados pueden ser deficientes en oxígeno para disminuir la velocidad de descomposición. En algunos aspectos, los contenedores y/o carros aislados pueden estar sellados al vacío y/o estar sellados en envases en atmósfera modificada (MAP) donde se ajustan los niveles de CO2 y O2 y etano para prevenir la descomposición adicional del producto encerrado, para reducir la cantidad de oxígeno en los contenedores y/o carros. En algunos aspectos de la presente divulgación, el sistema de recolección de esta divulgación puede incluir una o más de las siguientes etapas adicionales: recolectar la corriente biológica reciclable a intervalos frecuentes (por ejemplo, una o dos veces por día o dos veces, tres veces, cuatro veces, cinco veces, o seis veces por semana); recolectar la corriente biológica reciclable en camiones refrigerados; minimizar la distancia que debe desplazarse la corriente biológica reciclable para llegar a la instalación de procesamiento descrita en la presente divulgación; e inmediatamente procesar o refrigerar la corriente biológica reciclable en la instalación de procesamiento. La tecnología del procesamiento en esta divulgación es modular, permitiendo la construcción de instalaciones en áreas urbanas y recursos cercanos de corrientes biológicas reciclables además de supermercados, tales como instalaciones de procesamiento de alimentos, distribuidores de alimentos frescos, instalaciones de preparación de alimentos institucionales, productos reciclables verdes frescos provenientes de granjas u otros recursos viables de corrientes biológicas reciclables (el "sistema de recolección").
En algunos aspectos, la etapa de añadir a la primera suspensión biológica molida una o más enzimas seleccionadas se realiza antes o durante la etapa de aumentar la temperatura de la primera suspensión biológica molida desde la temperatura ambiente a una temperatura entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F) e incubar la primera suspensión biológica molida. En algunos aspectos, una o más enzimas seleccionadas pueden añadirse después que se calienta la primera suspensión biológica molida a una temperatura entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F). En algunos aspectos, la una o más enzimas seleccionadas pueden añadirse en forma de polvo o en forma líquida. En algunos aspectos, la forma líquida de la una o más enzimas seleccionadas puede precalentarse y/o acelerarse con la adición de uno o más cofactores. En algunos aspectos, la una o más enzimas seleccionadas se añaden con uno o más cofactores. En algunos aspectos, el cofactor puede incluir o excluir cationes metálicos y coenzimas. Los cationes metálicos pueden incluir o excluir: ion cúprico, ferroso, férrico, catalasa, magnesio, manganeso, molibdeno, níquel y zinc, las coenzimas pueden incluir o excluir vitaminas y derivados de vitaminas de: pirofosfato de tiamina, tiamina, NAD+ y NADP+, niacina, piridoxal fosfato, piridoxina, metilcobalamina, vitamina B12, cobalamina, biotina, coenzima a, ácido pantoténico, ácido tetrahidrofólico, ácido fólico, menaquinona, vitamina K, ácido ascórbico, mononucleótido flavina, riboflavina, y coenzima F420.
En algunos aspectos, la primera temperatura de la primera suspensión biológica molida incubada puede ser 35, 35,6, 36.1, 36,7, 37,2, 37,8, 38,3, 38,9, 39,4, 40, 40,6, 41,1, 41,7, 42,2, 42,8, 43,3, 43,9, 44,4, 45, 45,6, 46,1, 46,7, 47,2, 47.8, 48,3, 48,9, 49,4, 50, 50,6, 51,1, 51,7, 52,2, 52,8, 53,3, 53,9, 54,4, 55, 56,1, 56,7, 57,2, 57,8, 58,3, 58,9 o 59,4 °C (95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, o 139 °F) o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de las temperaturas citadas. En algunos aspectos, una segunda temperatura de la primera suspensión biológica molida incubada puede ser 37,8, 38,3, 38,9, 39,4, 40, 40,6, 41,1, 41,7, 42.2, 42,8, 43,3, 43,9, 44,4, 45, 45,6, 46,1, 46,7, 47,2, 47,8, 48,3, 48,9, 49,4, 50, 50,6, 51,1, 51,7, 52,2, 52,8, 53,3, 53.9, 54,4, 55, 56,1, 56,7, 57,2, 57,8, 58,3, 58,9, 59,4, 60 °C (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139 o 140 °F) o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de las temperaturas citadas.
En algunos aspectos, el método en (h) (A) (que puede o no incluir etapas (f) o (g)), puede usar un secador de tambor (tal como el que puede ser fabricado por Andritz, Drum Drying Systems, Buflovak, GL&V o Phoenix Drum Drying), un secador por pulverización (tal como el que puede ser fabricado por Pulse Combustion Systems o GEA), secadores por extrusión (tales como los que pueden ser fabricados por Diamond America o Coperion), o un horno giratorio (tal como el que puede ser fabricado por Feeco) para producir un hidrolizado seco. En algunos aspectos, en el método en (g) (B), el hidrolizado seco puede ser molido en una forma de polvo usando un molino fitz común, o granulado usando un granulador común para formar gránulos de hidrolizado seco para el forraje animal. El polvo o los gránulos en (g) (B) pueden o pueden no incluir la adición de agentes estabilizantes y/o agentes anti-formación de tortas. En algunos aspectos, en el método descrito en (g) (C), el forraje animal puede ser mezclado con otros ingredientes de alimento animal, o prepararse a la medida para aplicaciones específicas.
En algunos aspectos, la etapa (f) resulta en la reducción del número de partículas en el hidrolizado biológico líquido. En algunos aspectos, la etapa (f) se lleva a cabo usando métodos de separación de tamaño selectivo. En algunos aspectos, la separación de tamaño selectivo se lleva a cabo usando un sistema de separación por centrífuga. En algunos aspectos, los métodos de separación de tamaño selectivo usan un filtro o malla reutilizable. En algunos aspectos, la separación de tamaño selectivo se lleva a cabo mediante filtración seriada a través de un tamiz grueso seguida algún tiempo después por filtración a través de un tamiz fino. En algunos aspectos, el filtro o malla se prepara de metal, plástico, vidrio o cerámica.
En algunos aspectos, el primer hidrolizado biológico incubado comprende una o más fases. El primer hidrolizado biológico incubado puede comprender una fase oleaginosa, una fase particulada y una fase acuosa. En algunos aspectos, el método en (g) de separación se lleva a cabo usando un separador de tres fases. En algunos aspectos, el separador de tres fases es un separador centrífugo. El separador de tres fases puede separar el total o parte de una fase líquida pesada, fase líquida ligera y una fase sólida, por sus diferentes densidades e insolubilidad mutua. La fase sólida se sedimenta de manera diferencial en un campo de fuerza centrífuga o en un campo de fuerza por gravedad, que provoca que las partículas sólidas en el líquido se depositen. En algunos aspectos, el separador centrífugo de tres fases es, por ejemplo, un separador Flottweg. En algunos aspectos, el separador centrífugo de tres fases es, por ejemplo, una Centrífuga Peony. El separador de tres fases funciona a 1.000 - 7.000 RPM y procesa de 5 a 50 galones por minuto. En algunos aspectos, el separador de tres fases procesa de 5 a 50 galones por minuto. En algunos aspectos, el separador de tres fases procesa 15 galones por minuto. En algunos aspectos, pueden colocarse en serie o en paralelo múltiples separadores de tres fases. Cuando se colocan múltiples separadores de tres fases en paralelo, el primer hidrolizado biológico incubado se puede procesar más rápido con un menor tiempo de procesamiento por separador que si el primer hidrolizado biológico incubado se procesa con un único separador de tres fases. En algunos aspectos, el separador centrífugo de tres fases es, por ejemplo, una centrífuga Alfa Laval. En algunos aspectos, el hidrolizado biológico incubado puede separarse usando un hidrociclón para separar las partículas provenientes de los líquidos. El hidrociclón puede ser un Separador de Arena de Netafim (EE.UU.), o un Separador De Arena John Deer F 1000 (Deer, EE.UU.).
En algunos aspectos, el método comprende además la etapa (h) (D) que estabiliza y preserva al hidrolizado biológico incubado, usando un estabilizante seleccionado de: ácido inorgánico, ácido orgánico, conservante orgánico, conservante inorgánico. La etapa de estabilización y preservación puede producirse ya sea antes o después de la etapa de separación (f). En algunos aspectos, el método comprende la etapa (h) (E) que emulsiona al hidrolizado biológico incubado estabilizado usando un mezclador de ultra-alta cizalla y/o emulsionantes orgánicos o inorgánicos para producir un hidrolizado emulsionado estabilizado. En algunos aspectos, la etapa de emulsión puede incluir añadir dispersantes orgánicos y/o inorgánicos para que actúen como ingredientes activos de superficie en el hidrolizado emulsionado estabilizado. En algunos aspectos, el método comprende la etapa (h)(E)(ii) para mezclar al hidrolizado emulsionado estabilizado en uno o más tanques de almacenamiento usando una o más bombas de circulación con otros ingredientes fertilizantes líquidos que pueden incluir o excluir vitaminas, plaguicidas, trazas de minerales inorgánicos, ceniza de madera, sales de yeso, sales de Epsom, fundición de lombrices, colorantes, fragancias y modificadores de la viscosidad.
En algunos aspectos, el método comprende además la etapa (h) (E)(i) en que se concentra el hidrolizado líquido a través de un equipo de filtración vibratorio (tal como el que puede ser fabricado por New Logic) o por equipo de evaporación al vacío (tal como el que puede ser fabricado por Buflovak o Vobis). En algunos aspectos, el método comprende además la etapa (h) (E) (ii), donde se mezcla el hidrolizado líquido concentrado con otros ingredientes fertilizantes líquidos u otros ingredientes de forraje animal líquido.
En algunos aspectos de la presente divulgación, el método comprende además el procesamiento adicional de las partículas biológicas tamizadas de la etapa (f), usando un método de separación, por ejemplo, usando una prensa de tornillo, una prensa de cinta o una prensa hidráulica para producir una fracción líquida opcionalmente reciclable, y una etapa que comprende la fracción de partículas biológicas deshidratadas. La fracción de partículas biológicas deshidratadas puede usarse como una materia prima de compost para el desecho de compost verde, el compost de basalto, otros tipos de compost, así como para biocombustible o para un forraje animal en una mezcla agrícola. La fracción líquida puede, en algunos aspectos, añadirse al hidrolizado biológico desde la suspensión biológica.
En algunos aspectos de la presente divulgación, el producto terminado proveniente del hidrolizado emulsionado estabilizado es homogéneo. En algunos aspectos, la homogeneidad puede medirse mediante mediciones de viscosidad usando un viscosímetro rotacional (por ejemplo, viscosímetro Thermo Scientific™ HAAKE™ Viscotester). En algunos aspectos, la viscosidad de tres muestras del producto terminado puede encontrarse dentro del error experimental entre sí. En algunos aspectos, las partículas biológicas comprenden hueso, celulosa, grasas solidificadas o semisolidificadas, cáscaras de semillas, escamas de pescado, dientes, minerales inorgánicos, especies que contienen queratina, o combinaciones de los mismos. En algunos aspectos, las especies que contienen queratina se selecciona de: picos, plumas, uñas o pelo. En algunos aspectos, el hidrolizado incubado separado de las partículas incubadas usando uno o más tamices. En algunos aspectos, el hidrolizado incubado se separa de las partículas incubadas por centrifugación, sedimentación, el uso de un hidrociclón, un tamiz de tambor giratorio, o un filtro de banda horizontal. En algunos aspectos, las partículas biológicas separadas pueden procesarse como una segunda corriente biológica reciclable.
En algunos aspectos, el primer molino y el segundo molino no se encuentran en comunicación de fluidos entre sí. En algunos aspectos, el primer molino y el segundo molino se encuentran en comunicación de fluidos. En algunos aspectos, el primer molino no se encuentra en comunicación de fluidos con el recipiente de incubación.
En algunos aspectos, las etapas (a)-(b) pueden llevarse a cabo en un lugar diferente, separados físicamente, del sitio en el cual se llevan a cabo las etapas (c)-(h). En algunos aspectos, los dos sitios diferentes se encuentran separados por más de 3,05 m, 30,48 m, 304,80 m, 1,61 km, 8,05 km, 16,09 km o 160,93 km (10 pies, 100 pies, 1000 pies, 1 milla, 5 millas, 10 millas, o 100 millas) uno respecto del otro. En algunos aspectos, las etapas (a)-(b) pueden llevarse a cabo en una plataforma móvil.
En algunos aspectos de la presente divulgación, las etapas (a)-(e) y opcionalmente las etapas (f), (g) y/o (h) se repiten con al menos una segunda, tercera o más corriente o corrientes reciclables seleccionadas, produciendo de esta manera al menos una segunda corriente de partículas biológicas incubadas y al menos un segundo hidrolizado biológico incubado. La combinación del primer hidrolizado incubado con al menos el segundo hidrolizado incubado se obtiene una mezcla agrícola. La combinación de las primeras partículas incubadas con al menos las segundas partículas incubadas resulta en una mezcla agrícola útil como fertilizante líquido para planta, un fertilizante para planta concentrado o un forraje animal, o un forraje animal seco. En consecuencia, en algunos aspectos de esta divulgación, el proceso para producir una mezcla agrícola a partir de corriente o corrientes biológicas reciclables seleccionadas además comprende (i) la etapa de incorporar los hidrolizados enzimáticamente digeridos combinados provenientes de más de una corriente reciclable a través de las etapas (a) -(h) para proporcionar las mezclas agrícolas.
En algunos aspectos, los hidrolizados biológicos descritos en el presente documento pueden comprender una o más fases líquidas. En algunos aspectos, las fases líquidas pueden comprender una fase acuosa y una fase oleaginosa. En algunos aspectos, la fase oleaginosa puede además separarse en una composición de aceite alimenticio usable y una composición de aceite no usable como alimento. Como se usa en el presente documento, la expresión "aceite alimenticio no usable" es un aceite no destilado que no es adecuado para el forraje animal. Como se usa en el presente documento, la expresión "aceite alimenticio usable" es un aceite no destilado que puede incorporarse en un forraje animal (o como materia prima para la producción de biocombustible, dependiendo de las condiciones del mercado). En algunos aspectos, el aceite alimenticio usable es un aceite de punto de titulación bajo proveniente de una planta o un aceite de semilla. En algunos aspectos, la composición de aceite alimenticio usable puede incluir o excluir aceites de plantas, ácidos grasos omega-3, ácidos grasos omega-6, y combinaciones de los mismos. En algunos aspectos, los aceites de planta pueden incluir o excluir aceites de semilla, aceites de cítricos, aceites de semilla de cucurbitácea, aceites de vegetales, y/u otros aceites vegetales comestibles, o mezclas de los mismos. En algunos aspectos, los aceites de semilla pueden incluir o excluir aceite de almendra, aceite de nuez de haya, aceite de castaña de Brasil, aceite de castañas de cajú, aceite de avellana, aceite de macadamia, aceite de semilla de mongongo, aceite de pecana, aceite de piñones, aceite de pistacho, aceite de cacahuete y aceite de nuez. En algunos aspectos, los aceites cítricos pueden incluir o excluir aceite de toronja, aceite de limón, aceite de naranja, aceite de pomelo y aceite de lima. En algunos aspectos, los aceites de semilla de cucurbitácea pueden incluir o excluir aceite de calabaza amarga, aceite de calabaza botella, aceite de búfalo, aceite de semilla de calabaza, aceite de semilla de zapallo y aceite de semilla de sandía. En algunos aspectos, los otros aceites de plantas comestibles pueden incluir o excluir aceite de amaranto, aceite de albaricoque, aceite de manzana, aceite de argán, aceite de aguacate, aceite de babasú, aceite de ben, aceite de nuez de sebo de borneo, aceite de castaña cape (también llamado aceite de yangu) aceite de semilla de algarroba (aceite de algarrobo), manteca de cacao, aceite de berberecho, aceite de cohame, aceite de semilla de cilantro, aceite de semilla de dátil, aceite de dika, aceite de lino falso, aceite de semilla de uva, aceite de cáñamo, aceite de semilla de kapok, aceite de semilla de kenaf, aceite de lallemantia, aceite de mafura, aceite de marula, aceite de semilla de meadowfoam, aceite de mostaza, aceite de semilla de niger, aceite de semilla de amapola, aceite de semilla de okra, aceite de semilla de papaya, aceite de semilla de perilla, aceite de semilla de caqui, aceite de pequi, aceite de pili, aceite de semilla de granada, aceite de semilla de amapola, aceite de pracaxi, aceite virgen de pracaxi, aceite de ciruela pasa, aceite de salvado de arroz, manteca de karité, aceite de sacha inchi, aceite de zapote, aceite de seje, aceite de semilla de té (aceite de camellia), aceite de cardo, aceite de chufa (o aceite de nuez de arce), aceite de semilla de tabaco, aceite de semilla de tomate y aceite de germen de trigo. En algunos aspectos, la composición de aceite no usable como alimento puede comprender aceites de alto punto de titulación. Los aceites de alto punto de titulación pueden congelarse a temperatura ambiente. En algunos aspectos, los aceites de alto punto de titulación pueden actuar como coagulantes. En algunos aspectos, la composición de aceite no usable como alimento puede incluir o excluir aceite de copaiba, aceite de jatrofa, aceite de arbusto lácteo, aceite de nahor, aceite del paraíso, aceite de nuez de petróleo, aceite de pongamia, y grasas animales y lípidos hidrolizados de los mismos. En algunos aspectos, la composición de aceite no usable como alimento puede usarse para la producción de biocombustible. La fase acuosa puede incluir o excluir minerales, aminoácidos solubles en agua, péptidos solubles en agua, azúcares y ácidos grasos de bajo peso molecular. En algunos aspectos, la fase acuosa puede concentrarse. La fase acuosa concentrada puede comprender niveles aumentados de nitrógeno, potasio y fósforo. En algunos aspectos, la fase acuosa concentrada comprende del 20 al 80 % (en peso) de agua.
Cada una de las etapas descritas anteriormente puede caracterizar a cualquiera de las realizaciones para la etapa caracterizada en esta divulgación, y el método puede comprender el procesamiento de corrientes reciclables adicionales.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede seleccionarse de corrientes biológicas reciclables que incluyen: harina de hueso, harina de plumas, desecho de vegetales o frutas, orujo de uva, orujo de tomate, orujo de oliva, orujo de frutas, desecho de uvas, desecho de tomates, desecho de olivas, cáscaras de cacahuete, cáscaras de nuez, cáscaras de almendras, cáscaras de pistachos, cáscaras de legumbres, productos reciclables de alimentos frescos, y productos reciclables de panadería. Los productos reciclables de alimentos frescos pueden obtenerse mediante la obtención de productos reciclables de alimentos frescos recolectados de, por ejemplo, de uno o más proveedores de desecho de alimentos frescos o reciclables, por ejemplo, de supermercados, de carnicería, de instalaciones de procesamiento de alimentos, distribuidores de alimentos frescos, desecho verde fresco de granjas, desecho de grasa de restaurante, o de otras corrientes viables de productos reciclables de alimentos frescos. En algunos aspectos, la provisión de productos reciclables de alimentos frescos comprende recolectar los productos reciclables de alimentos frescos, por ejemplo, de supermercados, de mayoristas de alimentos, de instalaciones de procesamiento de alimentos, instituciones (productos reciclables de la preparación de alimentos de instalaciones tales como zonas para deportes, colegios, hospitales, hoteles, cafeterías, y otras instituciones) distribuidores de alimentos frescos, productos reciclables verdes frescos de granjas, u otras corrientes viables de productos reciclables de alimentos frescos. En algunos aspectos, los productos reciclables de alimentos frescos se proporcionan por recolección de productos, carne, pescado, alimentos gourmet, y productos de desechos orgánicos de panaderías desechados por personal de supermercado a partir de alimentos ofrecidos a la venta por los supermercados. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede recolectarse de manera frecuente. En algunos aspectos, los intervalos de recolección frecuentes pueden ser una vez, dos veces o múltiples veces al día, o una vez, dos veces, tres veces, cuatro veces, cinco veces, seis veces, o siete veces por semana.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden mezclarse además con fertilizantes orgánicos para producir un efecto sinérgico de los fertilizantes orgánicos y las mezclas agrícolas descritas en el presente documento para mejorar los rendimientos de los cultivos y el contenido orgánico de la tierra. Los fertilizantes orgánicos pueden incluir o excluir harina de huesos, harina de sangre, harina de plumas, estiércol de ave y estiércol de vaca. Los inventores sorprendentemente han descubierto que las mezclas agrícolas procesadas descritas en el presente documento cuando se mezclan con un fertilizante orgánico permiten la granulación del producto combinado. Los inventores también sorprendentemente han descubierto que las mezclas agrícolas procesadas descritas en el presente documento cuando se mezclan con un fertilizante orgánico resultan en una degradación más rápida del fertilizante orgánico en nutrientes para aumentar las tasas de crecimiento de plantas y/o cultivos y el rendimiento del cultivo.
La harina de sangre es la sangre líquida o seca de un animal después de su muerte. La harina de sangre tiene un elevado contenido de nitrógeno, a menudo hasta un 15 % (peso) debido a su elevado contenido de proteínas. Los inventores han determinado que cuando se mezcla harina de sangre con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento, la mezcla agrícola resultante comprende un elevado contenido de proteína, péptido y/o aminoácido lo cual proporciona rendimientos de cultivo mejorados cuando se administra a las plantas. Sin desear quedar ligados a teoría alguna, la proteína y/o aminoácidos en la mezcla agrícola de harina de sangre procesada aumenta la expansión de la colonia de microbios en la tierra, lo cual permite una mayor entrega de nutrientes a las plantas. En algunos aspectos, la enzima seleccionada para procesar las proteínas de la sangre puede ser una proteasa. En algunos aspectos, la proteasa degradará las proteínas de la sangre en péptidos y/o aminoácidos. La mezcla agrícola producida por la combinación de hidrolizado incubado o partículas ("mezcla agrícola de harina de sangre") producida a partir de una corriente biológica reciclable de harina de sangre puede exhibir un contenido de nitrógeno aumentado. El contenido de nitrógeno puede medirse usando el método Kjeldahl. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre comprende una concentración final de nitrógeno seleccionada del 1 al 15 % (en peso). En algunos aspectos, la concentración final de nitrógeno (en peso) en una mezcla agrícola de harina de sangre se selecciona de: 0,5 %, 0,6 %, 0,7 %, 0,8 %, 0,9 %,, 1,0 %, 1,1 %, 1,2 %, 1,3 %, 1,4 %, 1,5 %, 1,6 %, 1,7 %,1,8 %, 1,9 %, 2,0 %, 2,1 %, 2,2 %, 2,3 %, 2,4 %, 2,5 %, 3,0 %, 3,5 %, 4,0 %, 4,5 %, 5,0 %, 5,5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 % o 14 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la concentración final de nitrógeno (porcentaje en peso) en la mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento puede estar en el intervalo del 1-3,0 %, 3,0-3,5 %, 3,5-4,0 %, 4,0-4,5 %, 4,5-5,0 %, 5,0-5,5 % o 5,5-6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la concentración de nitrógeno (porcentaje en peso) en la mezcla agrícola de la harina de sangre puede ser: 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1,2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4.6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 o 6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola producida a partir de una mezcla agrícola de harina de sangre puede mezclarse o combinarse con una mezcla agrícola producida a partir desde una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un contenido final de nitrógeno (porcentaje en peso) de: 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3,, 4,4, 4,5, 4.6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 o 6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre puede mezclarse o combinarse con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un contenido final de nitrógeno (porcentaje en peso) en el intervalo de: 2,5-3,0 %, 3,0-3,5 %, 3,5-4,0 %, 4,0-4,5 %, 4,5-5,0 %, 5,0-5,5 %, o 5,5-6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre es un fertilizante. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre aumenta el contenido de nitrógeno en la tierra. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre aumenta el rendimiento del cultivo. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de harina de sangre se combina con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un producto fertilizante con elevado contenido de nitrógeno.
En algunos aspectos, la mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento a partir de corrientes reciclables de harina de soja puede combinarse con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente ("mezcla agrícola de producto de soja") como se describe en el presente documento para proporcionar un fertilizante o forraje animal de elevado contenido de proteína. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja comprende un contenido de proteína y/o aminoácido elevado en forma de aminoácidos y péptidos en el forraje animal. En algunos aspectos, la concentración final de nitrógeno (en peso) en una mezcla agrícola de producto de soja se selecciona de: 0,5 %, 0,6 %, 0,7 %, 0,8 %, 0,9 %, 1,0 %, 1,1 %, 1,2 %, 1,3 %, 1,4 %, 1,5 %, 1,6 %, 1,7 %,1,8 %, 1,9 %, 2,0 %, 2,1 %, 2,2 %, 2,3 %, 2,4 %, 2,5 %, 3,0 %, 3,5 %, 4,0 %, 4,5 %, 5,0 %, 5,5 %, 6 %, 7 %, 8 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 %, 13 % o 14 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la concentración final de nitrógeno (porcentaje en peso) en la mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento puede estar en el intervalo del 1-3,0 %, 3,0-3,5 %, 3,5-4,0 %, 4,0-4,5 %, 4.5- 5,0 %, 5,0-5,5 % o 5,5-6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la concentración de nitrógeno (porcentaje en peso) en la mezcla agrícola de producto de soja puede ser: 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1,2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3,, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 o 6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola producida a partir de una mezcla agrícola de producto de soja puede mezclarse o combinarse con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un contenido final de nitrógeno (porcentaje en peso) de: 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9 o 6,0 %, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja puede mezclarse o combinarse con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un contenido final de nitrógeno (porcentaje en peso) que está en el intervalo de: 2,5-3,0 %, 3,0-3,5 %, 3,5-4,0 %, 4,0-4,5 %, 4,5-5,0 %, 5,0-5,5 %, o 5.5- 6,0 % o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos porcentajes descritos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja es un fertilizante. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja aumenta el contenido de nitrógeno en la tierra. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja aumenta el rendimiento del cultivo. En algunos aspectos, la mezcla agrícola del producto de soja se combina con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para proporcionar un producto fertilizante con un elevado contenido de nitrógeno.
En algunos aspectos, una corriente biológica reciclable puede incluir o excluir productos reciclables de aves. En algunos aspectos, el ave puede seleccionarse, por ejemplo, de pollos (por ejemplo, Gallus gallus domesticus), pavos (por ejemplo, Melagris galopavo), codorniz (por ejemplo, Callipepla genus), avestruz (por ejemplo, Strutio camelus), y emú (por ejemplo, Dromaius novaehollandiae). Los productos reciclables de aves pueden incluir o excluir a los diversos componentes de las aves: plumas, picos, patas, uñas, huesos y heces. En algunos aspectos, una enzima se selecciona para digerir los productos reciclables de aves la cual puede incluir o excluir una proteasa o una queratinasa. La mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento a partir de corrientes biológicas reciclables las cuales incluyen corrientes reciclables de aves ("mezclas agrícolas de aves") puede presentar un elevado contenido de proteína, péptido y/o aminoácido, y puede usarse para aumentar los rendimientos de cultivo o para proporcionar una proteína digerible en el forraje animal. En algunos aspectos, pueden usarse mezclas agrícolas de aves como fertilizante. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de aves aumentan el contenido de nitrógeno en la tierra. En algunos aspectos las mezclas agrícolas de aves aumentan el rendimiento del cultivo. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de aves proporcionan un producto fertilizante con un elevado contenido de nitrógeno. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de aves se combinan con una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable diferente como se describe en el presente documento para entregar un alimento animal de elevado contenido de proteína.
En algunos aspectos, los productos reciclables de los desechos de vegetales o frutas pueden seleccionarse de: desecho de uvas, desecho de aceitunas, desecho de maíz (por ejemplo, Zea mays Linn), desecho de calabaza de mate (por ejemplo, Lagenaria siceraria), desecho de zanahorias (por ejemplo, Daucus carota), desecho de guisantes (por ejemplo, Pisum sativum), desecho de patatas (por ejemplo, Solanum tuberosum L.), desecho de remolacha azucarera (Beta vulgaris var. altissima), desecho de apio (por ejemplo, Apium graveolens), desecho de tomates (por ejemplo, Lycopersicon esculentum Mill.), desecho de miembros del género Brassica (por ejemplo, desecho de brócoli (por ejemplo, Brassica oleracea), desecho de rábano (por ejemplo, Brassica oleracea B), desecho de coliflor (por ejemplo, Brassica oleracea C.), desecho de brotes de Bruselas (por ejemplo, Brassica oleracea), desecho de repollo (por ejemplo, Brassica oleracea), desecho de berzas (por ejemplo, Brassica oleracea A), desecho de kale (por ejemplo, Brassica oleracea A), desecho de hojas verdes de mostaza (Brassica juncea), desecho de nabos (por ejemplo, Brassica rapa var. rapa), y desecho de colinabo (por ejemplo, Brassica napus subsp. rapifera)), desecho de lechuga (por ejemplo, Lactuca sativa), desecho de espinaca (por ejemplo, Spinacia oleracea), desecho de cáscaras de plátano (por ejemplo, Musa acuminate), desecho de sandía (por ejemplo, Citrullus lanatus), desecho de manzanas (por ejemplo, Malus domestica), desecho de piñas (por ejemplo, Ananas comosus), desecho de uvas (por ejemplo, especies de Vitis, incluyendo Vitis californica), desecho de olivas o aceitunas (por ejemplo, Olea europaea), desecho de frutos cítricos (incluyendo naranja (por ejemplo, Raphanus sativus), calabaza (por ejemplo, Citrus x sinensis), toronja (por ejemplo, Citrus * paradisi), limón (por ejemplo, Citrus * limon), lima (por ejemplo, Citrus aurantifolia), mandarina (por ejemplo, Citris reticulata), y pomelo (por ejemplo, Citrus maxima)), desecho de mangos (por ejemplo, Mangifera indica), desecho de miembros del género fragaria (por ejemplo, fresas (por ejemplo, Fragaria * ananassa)), desecho de miembros del género Vaccinium (por ejemplo, arándanos (por ejemplo, Vaccinium corymbosum sect. Cyanoccocus), arándano rojo (por ejemplo, Vaccinium macrocarpon), arándanos, arándanos silvestres, arándanos rojos, bayas de vaca y arándanos verdes), desecho de caña de azúcar (por ejemplo, Saccharum officinarum), desecho de miembros del género Rubus (por ejemplo, moras (por ejemplo, agregados de especies de Rubus fruticosus), bayas de boysen (por ejemplo, Rubus ursinus * R. idaeus), frambuesas (por ejemplo, R. idaeus y R. strigosus, y los híbridos de las mismas)), desecho de miembros del género Prunus (por ejemplo, cerezas (por ejemplo, Prunus avium), ciruelas (por ejemplo, P. domestica), albaricoques (por ejemplo, P. armeniaca, P. brigantina, P. mandshurica, P. mume, o P. sibirica), pluots (por ejemplo, híbridos de P. salicina y P. cerasifera), melocotones (por ejemplo, Prunus persica)), desecho de peras (por ejemplo, Pyrus communis subsp. Communis, la pera blanca China (bai li) Pyrus * bretschneideri, y la pera Nashi Pyrus pyrifolia (también conocida como pera asiática o manzana pera)), o mezclas o combinaciones de los mismos. Los desechos de productos reciclables de vegetales o de frutas pueden ser la planta entera o componentes de la misma. Los componentes de desecho de plantas vegetales pueden incluir o excluir: raíces, hojas, tallos, frutas, cáscaras, semillas, flores, tubérculos, polen, y pedúnculos.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede ser de soja o de un producto de soja. Las judías de soja pueden hidrolizarse por los métodos descritos en el presente documento para producir una proteína de soja. Por la expresión "proteína de soja" como se usa en el presente documento se entiende cualquier forma de concentrado de soja o aislado de soja, el cual por ejemplo puede ser un concentrado de soja o un aislado de soja comercial o el concentrado de soja o aislado intermedio de soja producido en una planta adaptada a la conversión de harina de soja desgrasada en polipéptidos. En algunos aspectos, el producto de soja puede incluir o excluir la harina de soja. La harina de soja es el producto que sobra después de la molienda de la soja usando una prensa física para extraer el aceite de soja. En algunos aspectos, la harina de soja comprende del 10 al 45 % (en peso) de proteína. La concentración de proteína de soja mencionada anteriormente con referencia a la actividad proteolítica de las enzimas que se describen en el presente documento y a la concentración del sustrato se calcula como el porcentaje de nitrógeno medido de acuerdo Kjeldahl multiplicado por 6,25. En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede comprender judías de soja y lechuga. Los inventores sorprendentemente han descubierto que la hidrólisis de las judías de soja requiere una corriente de agua y que la lechuga proporciona una planta con un elevado contenido de agua. En algunos aspectos, la hidrólisis de la lechuga se lleva a cabo usando una celulasa a un pH ácido en las etapas de incubación descritas en el presente documento. En algunos aspectos, la hidrólisis de la lechuga y/o el producto de soja pueden llevarse a cabo usando una corriente biológica reciclable de suero que comprende ácido láctico.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable procesada por los métodos descritos comprende desecho de frutas o vegetales ("mezcla agrícola de frutas/vegetales"). La mezcla agrícola de fruta/vegetal puede exhibir propiedades seleccionadas. Las mezclas combinadas con una mezcla agrícola de frutas/vegetales pueden exhibir propiedades seleccionadas. Las propiedades seleccionadas resultan a partir de la selección de la corriente reciclable de desecho de fruta o vegetal procesada por los métodos descritos en el presente documento. En algunos aspectos, los desechos de frutas pueden incluir o excluir: melazas de cítrico, cáscaras de fruta, jugo de fruta y pulpa de fruta. En algunos aspectos, los desechos vegetales pueden ser de lechuga. El contenido de lechuga puede aumentar el contenido de agua, según sea necesario, para aumentar la solubilidad del nutriente cuando se mezcla la corriente reciclable de lechuga con otras corrientes biológicas reciclables. Cuando la otra corriente biológica reciclable comprende productos reciclables de soja, el agua proveniente de la lechuga puede solubilizar los nutrientes que provienen del desecho de soja.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas preparadas a partir de desechos de corrientes reciclables de vegetales (por ejemplo, de Brassica (por ejemplo, brócoli, rábano, coliflor, brotes de Bruselas, kale, col verde, hojas de mostaza, nabos y/o colinabo)) son útiles como plaguicidas naturales. Los inventores han descubierto que las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento a partir de corrientes reciclables que comprenden Brassica pueden comprender glucosinolatos, los cuales se hidrolizan hasta isotiocianato. El isotiocianato se produce a partir de las Brassica cuando las paredes de las células de Brassica se comprometen a partir de la molienda y de las celulasas descritas en el presente documento. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas que comprenden isotiocianato pueden concentrarse (por ejemplo, por filtración, evaporación, liofilización, nebulización, secado por pulverización) para aumentar la concentración de isotiocianato. En algunos aspectos, la concentración de isotiocianato puede estar en el intervalo de 0,1 hasta 15.000 mg/kg de la mezcla agrícola antes de concentrar la mezcla, o cualquier valor en ese intervalo, dependiendo de la composición de la corriente reciclable. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas con propiedades de plaguicida natural se aplican a las plantas en parte como plaguicida natural, para la protección contra nematodos y/o contra malezas. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de plaguicida natural pueden aplicarse a las hojas, tallos o raíces de las plantas. En algunos aspectos, la forma de isotiocianato es isotiocianato de alilo. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de plaguicida natural pueden usarse para reemplazar el total o parte de un producto para fumigación de cultivo. El producto de fumigación de cultivo a reemplazar puede incluir o excluir bromuro de metilo. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de plaguicida natural se mezclan con un fertilizante para proporcionar un fertilizante mejorado que también proporciona una protección plaguicida natural. En algunos aspectos, los fertilizantes comprenden mezclas agrícolas producidas a partir de una segunda corriente biológica reciclable como se describe en el presente documento. La segunda corriente biológica reciclable puede incluir o excluir: harina de sangre, productos reciclables de alimentos frescos, desecho de ave, productos reciclables de panadería y corrientes reciclables de vegetales distintas de desecho de Brassica. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas preparadas a partir de desechos de Brassica (por ejemplo, brócoli, rábano, coliflor, brotes de Bruselas, Kale, col rizada, hojas verdes de mostaza, nabos, y/o colinabo), como la corriente biológica reciclable que puede comprender un aumento en los carotenoides comparado con las mezclas agrícolas que no son seleccionadas de Brassica como la corriente biológica reciclable. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas con carotenoides aumentados (concentración de carotenoide relativa aumentada) pueden usarse como un alimento animal. La mezcla agrícola de alimento animal con carotenoides aumentados puede darse como alimento a aves ponedoras de huevos. Los carotenoides entregados como alimento a dichas ponedoras de huevos pueden resultar en yemas de huevos que tienen una coloración naranjo más oscuro debido al carotenoide y por lo tanto son más valorados como un artículo para el consumidor.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden proporcionar un producto de compost, incluyendo los sólidos separados, los cuales después se pasan a través de una prensa de tornillo (tal como puede ser aquella fabricada por Vincent, Doda, o Fan); un filtro de banda (tal como puede ser aquella fabricada por Westphalia, Andritz, o Westech); o una prensa hidráulica (tal como puede ser aquella fabricada por Pall o Flow Press) para extraer los líquidos, los cuales pueden ser reciclados en el hidrolizado biológico y partículas biológicas deshidratadas. Las partículas biológicas deshidratadas pueden usarse como una corriente de material celulósico o de fibra en la mezcla agrícola del alimento animal seco. Las partículas biológicas deshidratadas también pueden usarse en la producción de biocombustibles. Las partículas biológicas deshidratadas también pueden usarse para producir un compost de desecho verde orgánico, o un compost orgánico realizado con este material y con polvo de roca basalto.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable de desecho de fruta y/o vegetal puede seleccionarse para producir una mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento con el contenido aumentado de azúcar comparado con una mezcla agrícola proveniente de una corriente biológica reciclable diferente. La corriente biológica reciclable usada para producir mezclas agrícolas con un elevado contenido de azúcar pueden ser desechos de frutas o vegetales con un elevado contenido de azúcar (fructosa, glucosa, xilosa, manosa o sacarosa). En algunos aspectos, las frutas que contienen el elevado contenido de azúcar de frutas o vegetales pueden incluir o excluir: manzanas, peras, cerezas, moras, naranjas, limones, toronjas, pomelos, papayas, sandía, melón cantalupo, melón tuna, fresas, arándanos, frambuesas, plátanos, uvas, bayas boysen, moras, ciruelas, albaricoques, nectarinas, guayaba, "pluots", piñas, mango y mezclas y combinaciones de los mismos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento con un contenido de azúcar elevado puede usarse como un forraje animal. En algunos aspectos, la mezcla agrícola para forraje animal con un elevado contenido de azúcar se puede dar como alimento animal para aumentar la producción de grasa y/o la captación de grasa. En algunos aspectos, la mezcla agrícola de forraje animal con un elevado contenido de azúcar puede mezclarse o combinarse con una mezcla agrícola procesada a partir de una corriente biológica reciclable diferente en cualquiera de los puntos del proceso de dicha corriente biológica reciclable diferente. La mezcla resultante puede usarse como un forraje animal con un elevado contenido de azúcar. El forraje animal con un elevado contenido de azúcar puede hacer que la mezcla agrícola sea más agradable al animal resultando en una mayor cantidad de captación de alimento.
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable de desecho de frutas y/o vegetales puede ser mezclarse o combinarse con una corriente reciclable de producto de soja para entregar una mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento con un elevado contenido de nitrógeno. En algunos aspectos, la mezcla agrícola con un elevado contenido de nitrógeno puede usarse como fertilizante orgánico.
Aglutinante-plaguicidas
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden usarse para aumentar la adhesión de los plaguicidas a las superficies de las plantas. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos de la presente divulgación que usan corrientes biológicas reciclables comprenden grasas que exhiben un elevado contenido de aceite proveniente de las grasas procesadas. Los aceites imparten una pegajosidad a una mezcla agrícola líquida. En algunos aspectos, la mezcla agrícola puede mezclarse con un plaguicida antes de la aplicación sobre las plantas, y/o puede comprender plaguicidas naturales de mezclas obtenidas a partir de desecho de Brassica, como se describe en el presente documento. Los aceites en la mezcla agrícola pueden formar un complejo entre el plaguicida y la superficie de la planta para mejorar la adhesión del plaguicida a la planta o a un componente de la planta. En algunos aspectos, la mezcla agrícola con plaguicida además puede aumentar en contenido de grasa mediante la adición de aceites centrifugados separados del procesamiento de una porción o el total de otra corriente biológica reciclable. El componente de planta puede seleccionarse de: raíces, hojas, tallos, frutos, polen, corteza o combinaciones de los mismos.
En algunos aspectos, los plaguicidas se pueden adherir a una planta usando las mezclas agrícolas de la presente divulgación a través de un método que comprende las etapas de:
(a) presentar una mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento donde la corriente biológica reciclable comprende una grasa;
(b) combinar la mezcla agrícola con un plaguicida para producir una mezcla agrícola que contiene plaguicida; y
(c) poner en contacto la mezcla agrícola combinada que contiene el plaguicida con una planta o componente de planta.
En algunos aspectos, el componente de planta puede seleccionarse de: raíces, tallos, hojas, frutos o combinaciones de los mismos.
Vitaminas y Antioxidantes en las Mezclas Agrícolas
En algunos aspectos, la corriente biológica reciclable puede comprender orujo de aceitunas, uvas, tomates, cacao y/o manzanas. La corriente reciclable de orujo puede incluir o excluir semillas, cáscara de semillas, cáscara de fruta, cáscaras y jugo residual de la fruta. Las corrientes reciclables de orujo provenientes de aceitunas, uvas, cacao o tomates pueden comprender vitaminas y antioxidantes.
En algunos aspectos, las vitaminas y los antioxidantes pueden incluir o excluir: compuestos de polifenol, compuestos de tocoferol, flavonoides y vitamina C. En algunos aspectos, los compuestos de polifenol pueden incluir resveratrol. En algunos aspectos, los flavonoides son antocianinas. Los inventores han determinado que las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento invención a partir de corrientes reciclables de orujo ("mezclas agrícolas de orujo") exhiben altas concentraciones de vitaminas y antioxidantes. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de orujo pueden combinarse con mezclas agrícolas procesadas a partir de otras corrientes biológicas reciclables como se describe en el presente documento para proporcionar un forraje animal con una elevada concentración de compuestos antioxidantes. Las mezclas agrícolas resultantes con elevadas concentraciones de vitaminas y de compuestos antioxidantes pueden ser empleados como alimento animal como un método para suministrar vitaminas y antioxidantes a los animales.
En algunos aspectos, los antioxidantes se añaden al forraje animal o a cualquier etapa del proceso que precede a la formación del forraje animal. Los antioxidantes son como se han descrito en el presente documento.
En las carnes de aves, el color rojo brillante o rosa se asocia a los tonos de frescura y se desvanece a gris-marrón a medida que la oximioglobina se convierte en metmioglobina por oxidación. La oxidación lipídica también puede producirse, afectando a ambos la aceptabilidad del aroma como la del sabor. El crecimiento de las bacterias de descomposición, tales como Pseudomonas spp. exacerba estos efectos, mientras que también influyen en la textura de la carne. La voluntad de los consumidores para adquirir carne se ve mayoritariamente reducida por estos cambios. En algunos aspectos, los procesos descritos en el presente documento incluyen añadir el antioxidante a las mezclas agrícolas las cuales se usarán como un forraje animal. En algunos aspectos, se añade antioxidante al usar vitamina E como un antioxidante soluble en grasa. En algunos aspectos, la vitamina E se proporciona a partir de un orujo. En algunos aspectos, el orujo que proporciona vitamina E es orujo de tomate. En algunos aspectos, el forraje animal provenientes de mezclas agrícolas descritas en el presente documento es útil para producir carne procesada que comprende antioxidantes que disminuye la descomposición de la carne y aumenta la vida de almacenamiento de la carne procesada, incluyendo la carne de pollos de engorde. En algunos aspectos, el forraje animal antioxidante cuando se da como alimento a aves ponedoras de huevos aumenta la semivida de la ponedora de huevos, dando como resultado un aumento de los huevos producidos por el animal. En algunos aspectos, se alimentan las gallinas con el forraje animal vitaminas y antioxidantes descritos en el presente documento producen huevos de color más oscuro. En algunos aspectos, los huevos comprenden beta-caroteno.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de orujo proporcionan una fuente de vitaminas y antioxidantes en el forraje animal, mediante un método que comprende:
(a) proporcionar una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable que comprende orujo de acuerdo con los métodos del presente documento; e
(b) introducir la mezcla agrícola a un forraje animal.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de orujo proporcionan antioxidantes a la carne procesada, a través de un método que comprende:
(a) proporcionar una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable que comprende orujo de acuerdo con los métodos en el presente documento;
(b) introducir la mezcla agrícola en un forraje animal para alimentar a un animal;
(c) sacrificar el animal;
(d) procesar al animal sacrificado en carne procesada,
donde la carne procesada comprende vitaminas y antioxidantes provenientes de la mezcla agrícola.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de orujo extienden la vida de almacenamiento de la carne procesada, a través de un método que comprende:
(a) proporcionar una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable que comprende orujo de acuerdo con los métodos de este documento;
(b) introducir la mezcla agrícola en un forraje animal para alimentar a un animal;
(c) sacrificar el animal;
(d) procesar al animal sacrificado en una carne procesada que comprende al menos un 2 % de contenido de grasa,
donde las vitaminas y el antioxidante de la mezcla agrícola están presentes en la grasa en la carne procesada.
Los métodos de la presente divulgación para producir el forraje animal que comprende una mezcla agrícola de orujo además son útiles para reducir el contenido de celulosa presente en la corriente reciclable de orujo, para alimentar a animales que de otra forma hubiesen carecido de la capacidad para digerir el orujo no procesado. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas/forraje animal producidos a partir de una corriente biológica reciclable que comprende orujo pueden usarse como alimento para pollos. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas con elevado contenido de antioxidante en el forraje animal pueden prolongar la vida de almacenamiento de los productos de carne animal. En algunos aspectos, los animales alimentados con las mezclas agrícolas de elevado contenido de antioxidante retienen vitaminas y antioxidantes en lípidos y ácidos grasos de los tejidos animales. En algunos aspectos, estos antioxidantes en los tejidos de los animales que consumen el alimento con la mezcla agrícola con elevado contenido en vitaminas y antioxidante aumentan la semivida de la carne del animal procesado. Sin estar unidos por la teoría, el antioxidante en las grasas y en los lípidos de la carne procesada puede reducir la decoloración, reducir la rancidez, disminuir la descomposición, y/o evitar la oxidación de las grasas animales, resultando en una mayor vida de almacenamiento de la carne procesada. En algunos aspectos, esta divulgación incluye un producto de carne procesada con una vida de almacenamiento extendida que comprende antioxidantes entregados por el forraje animal. En algunos aspectos, el producto de carne procesada puede seleccionarse de: aves, cerdo o pescados.
Agentes Anti-formación de torta
En algunos aspectos, los agentes anti-formación de torta pueden añadirse a las formas secas del forraje animal o a cualquier etapa del proceso que preceda a la formación de las formas secas del forraje animal. Los agentes anti­ formación de torta son aditivos de materiales en polvo o granulados para prevenir la formación de grumos. Los agentes anti-formación de torta pueden incluir o excluir: fosfato tricálcico, celulosa en polvo, estearato de magnesio, bicarbonato sódico, ferrocianuro sódico, ferrocianuro potásico, ferrocianuro de calcio, fosfato de hueso (es decir Fosfato cálcico), silicato sódico, dióxido de silicio, silicato de calcio, trisilicato de magnesio, talco en polvo, alúminosilicato sódico, alúminosilicato potásico, alúminosilicato cálcico, bentonita, silicato de aluminio, ácido esteárico y polidimetilsiloxano.
Forraje animal libre de antibióticos
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden usarse como una fuente de alimento saludable en un programa de ganado libre de antibióticos. En algunos aspectos, el programa de ganado libre de antibióticos puede incluir crías de cerdos y polluelos. El forraje animal de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento (que poseen grandes cargas de frutas y vegetales) puede mejorar la salud de la crías de cerdos o de los polluelos, comparado con las dietas convencionales de maíz y harina de soja.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas a partir de una primera corriente biológica reciclable pueden mezclarse o combinar con una segunda corriente biológica reciclable, la cual puede ser cualquier otra corriente reciclable de esta divulgación. En algunos aspectos de la presente divulgación, por ejemplo, la primera corriente biológica reciclable puede ser una corriente reciclable de orujo, y la segunda corriente biológica reciclable puede ser productos reciclables de alimentos frescos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola combinada resultante de corrientes reciclables de orujo y de corrientes reciclables de alimentos frescos puede comprender antioxidantes y usarse como forraje animal digerible. En algunos aspectos, la mezcla agrícola combinada resultante de corrientes reciclables de orujo y una segunda corriente biológica reciclable pueden usarse como un forraje animal con elevado contenido de proteína y antioxidante.
En algunos aspectos de la presente divulgación, la corriente biológica reciclable puede ser una corriente reciclable de carbohidratos. La corriente reciclable de carbohidratos puede incluir o excluir productos reciclables de panadería. Los productos reciclables de panadería pueden incluir o excluir productos cocinados, ingredientes caducados o masa caducada. Los productos cocinados reciclables de panadería pueden incluir o excluir: pasteles, tartas, donuts, cereales, pastas, panes, pasteles, galletas, patatas fritas, galletitas saladas y similares. Los ingredientes caducados pueden incluir o excluir: harina, azúcar, glaseado, levadura, harina de maíz y productos quemados o quebrados. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de panadería pueden comprender una elevada concentración de carbohidratos comparado con las mezclas agrícolas producidas a partir de corrientes reciclables distintas de aquellas materias de panadería. En algunos aspectos, los carbohidratos en las mezclas agrícolas de panadería pueden disminuir el tiempo de secado para convertir una forma líquida de la mezcla agrícola en una forma sólida de la mezcla agrícola. Las mezclas agrícolas producidas usando corrientes reciclables de carbohidratos exhiben, por ejemplo, un elevado contenido de azúcar y/o propiedades de granulación aumentadas. Las propiedades de granulación aumentadas pueden ser útiles para fabricar una forma de forraje animal deseada. La forma adecuada de un forraje animal puede incluir o excluir: gránulos, hojuelas, pastas, cereales y polvos. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de carbohidratos pueden mezclarse con mezclas agrícolas producidas a partir de otras corrientes biológicas reciclables como se describe en el presente documento para mejorar la granulación de la mezcla agrícola combinada.
En algunos aspectos, una mezcla agrícola descrita en el presente documento puede mezclarse, combinar, componer, pulverizar, moler o disolver con una corriente reciclable de carbohidratos la cual no ha sido procesada por los métodos de digestión enzimática como se ha descrito en el presente documento. La corriente reciclable de carbohidratos puede secarse y después añadirse a una forma húmeda o seca de una mezcla agrícola descrita en el presente documento para producir una forma seca de forraje animal.
En algunos aspectos, esta divulgación también caracteriza un método para formar gránulos de una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable que incluye corrientes reciclables de carbohidratos, en fertilizante granulado y productos alimenticios, a través de un método que comprende las etapas de:
(a) presentar la mezcla agrícola producida a partir de una corriente reciclable de carbohidratos en forma líquida;
(b) introducir la forma líquida de la mezcla agrícola en un aparato de secado;
(c) secar la mezcla agrícola; y
(d) cortar la mezcla agrícola seca en gránulos.
En algunos aspectos, esta divulgación también caracteriza un método para formar en polvo o en forma granular una mezcla agrícola producida a partir de una corriente biológica reciclable con una corriente de carbohidratos la cual no ha sido procesada por digestión enzimática. En algunos aspectos, la corriente de carbohidratos puede incluir o excluir: productos de panadería, migas de pan, harina de soja, granos de destilerías, cáscaras de nueces y/o cáscaras de almendras. En algunos aspectos, el hidrolizado puede estar en una forma deshidratada (esencialmente seca) o líquida cuando se combina con la corriente adicional de carbohidratos. Las mezclas agrícolas producidas por los métodos como se han descrito en el presente documento a partir de corrientes biológicas reciclables seleccionadas de harina de sangre, desecho de frutas o vegetales, orujos, o productos reciclables de alimentos frescos serán elevados en proteínas y/o péptidos, grasas y fibras, pero serán bajos en carbohidratos. En algunos aspectos de esta divulgación, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento a partir de corrientes reciclables de panadería pueden mezclarse o combinarse con mezclas agrícolas producidas a partir de otras corrientes biológicas reciclables como se describe en el presente documento para proporcionar un producto de proteínas y/o péptidos, grasas, fibras y carbohidratos. En algunos aspectos, la mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento comprende un constituyente el cual puede incluir o excluir: proteínas y/o péptidos, grasas, fibras y carbohidratos, pueden usarse como una materia prima pre-digerida para animales. Los inventores han reconocido que la materia prima pre-digerida tiene una tasa de conversión de masa, de alimento a peso animal más elevada comparado con un producto alimenticio convencional, con un aumento observado en el peso animal cuando se usa como alimento con relación al control. Como se describe en el Ejemplo 10, los pollos de engorde alimentados con un forraje animal diluido en forma de polvo preparadas por los procesos descritos en el presente documento que exhiben un aumento del 25 % en peso después de solamente 14 días de alimentación con respeto de un cohorte control.
Las mezclas agrícolas de la presente divulgación pueden usarse como un forraje animal de alta tasa de conversión. Los animales (cerdos y/o pollos que usualmente se alimentan con una dieta de harina de maíz y soja) pueden ser alimentados con las mezclas agrícolas líquidas o secas de la presente divulgación para ganar peso con un aumento de la eficiencia de uso del alimento (es decir, una tasa de conversión aumentada, de alimento en peso animal). En algunos aspectos, los animales producen menos estiércol y tienen menos diarrea cuando se alimentan con una composición pre-digerida. En consecuencia, aproximadamente el 100 % de la corriente biológica reciclable procesada de acuerdo a los métodos de la presente divulgación puede usarse de manera eficiente. En algunos aspectos, los animales pueden incluir o excluir cerdos, aves, conejos, caballos, insectos, gusanos y otros que no son rumiantes. En algunos aspectos, las aves pueden incluir o excluir pollo, pavo, codorniz, avestruz y emú. En algunos aspectos, los insectos pueden incluir o excluir grillos (por ejemplo, Acheta domesticus), y mosca negra soldado (por ejemplo, Hermetitia iluens). En algunos aspectos, los gusanos pueden incluir o excluir el gusano de tierra (por ejemplo, Oligochaeta), gusano de seda, gusano de polilla, y gusanos de la harina (por ejemplo, Tenebrio molitor).
Sistemas para producir mezclas agrícolas
En algunos aspectos, los sistemas descritos en el presente documento pueden incluir un tanque de alimentación calentado. En algunos aspectos, el tanque de alimentación calentado puede estar configurado para encontrarse entre el tanque de incubación y el tanque de separación. En algunos aspectos, el tanque de alimentación puede configurarse para estar entre el tanque de molienda y el contenedor de incubación. En algunos aspectos, el tanque de alimentación puede configurarse para estar entre el contenedor de incubación y el equipo de secado. El tanque de alimentación se puede revestir para proporcionar control de temperatura. El tanque de alimentación recubierto puede pulverizarse con vapor para aumentar la tasa de aumento de temperatura. En algunos aspectos, el tanque de alimentación se calienta a una temperatura que se encuentra en el intervalo desde aproximadamente 37,8 °C a aproximadamente 104,4 °C (100 °F a aproximadamente 220 °F). En algunos aspectos, el tanque de alimentación se calienta hasta aproximadamente 71,1 °C (160 °F).
En algunos aspectos, la molienda de las corrientes biológicas reciclables puede llevarse a cabo usando un molino de cuchilla rotatoria. En algunos aspectos, las corrientes biológicas reciclables pueden además molerse con un molino de bajas RPM/alto torque, también puede usarse además para moler la suspensión biológica reciclable. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden combinarse con una corriente reciclable de pan usando un molino de cuchilla para producir productos granulados.
En algunos aspectos, la suspensión biológica molida de incubación puede cortarse con un molino de alta cizalla con acción de cizalla, que puede comprender, por ejemplo, un mezclador de alta cizalla con una cabeza desintegradora, durante toda o una parte de las etapas de incubación y pasteurización. Un mezclador con alta cizalla dispersa o transporta una fase o ingrediente (líquido, sólido o gas) hacia una fase continua principal (líquido), que regularmente hubiese sido inmiscible. Se usa un rotor o impulsor, junto con un componente estacionario conocido como estator, o un arreglo de rotores y estatores, ya sea en un tanque que contiene la solución a mezclarse, o en una tubería a través de la cual pasa la solución, para crear cizalla. El molino de alta cizalla puede impartir una alta tasa de cizalla sobre la suspensión. En algunos aspectos, el molino de alta cizalla puede ser, por ejemplo, el Molino de Dispersión en Línea ARDE Dicon, o un Homogeneizador Silverson Mixer. Como se usa en el presente documento, el término "cizalla" se refiere a una acción de cortar que reduce el tamaño de las partículas de alimento, aumentando su área superficial, y, por lo tanto, su interacción con las moléculas de enzimas. En algunas realizaciones, se crea el alto cizallamiento haciendo circular la suspensión a través de un mezclador de alta velocidad y alta cizalla a lo largo de la digestión a tasas que se encuentran en el intervalo de 105 hasta 106 s-1 o más.
Esta divulgación no incluye un triturador de basura como medio de cizalla o corte.
En algunos aspectos, el proceso de incubación puede incluir o excluir una trampa magnética. La trampa magnética puede extraer y/o atrapar objetos metálicos que pueden estar presentes en la corriente reciclable de alimentos frescos. En algunos aspectos, los objetos metálicos pueden incluir o excluir monedas, amarras metálicas, botones, latas y partes de latas. La trampa magnética puede comprender un imán. El imán puede ser un imán permanente o un electroimán. El electroimán puede configurarse para volverse magnético tras la introducción de alimentos frescos reciclables molidos en la cámara de incubación.
En algunos aspectos, la etapa de separación descrita en el presente documento puede llevarse a cabo usando un medio para aplicar sedimentación diferencial. En algunos aspectos, los medios para aplicar sedimentación diferencial comprenden una centrífuga. De acuerdo con la presente invención, la centrífuga puede ser una centrífuga tricanter. En algunos aspectos, la centrífuga tricanter puede provenir de Flottweg (Alemania), Centrífuga US (Estados unidos), o Peony (China). La etapa de separación por centrifugación puede controlar los niveles de los aceites de elevado punto de titulación proveniente de la mezcla agrícola. Los aceites de elevado punto de titulación pueden obstruir las líneas de alimentación de fertilizantes durante la administración de las mezclas agrícolas a los cultivos. Se descubrió sorprendentemente que el control de los niveles de los aceites de elevado punto de titulación que usan una etapa de separación por centrifugación puede mejorar la administración de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento a través de las líneas de alimentación de fertilizantes a los cultivos. De acuerdo con la presente invención, el contenido de grasa de la mezcla agrícola puede controlarse usando una centrífuga tricanter. En algunos aspectos, el contenido de grasa de la mezcla agrícola puede reducirse del 5-12 % a aproximadamente el 0,2-4 % (porcentaje en peso) usando la etapa de separación por centrífuga. En algunos aspectos, el contenido de grasa puede reducirse del 5-12 % a aproximadamente el 1-2 % (en peso) para la fase líquida usando la etapa de separación centrífuga. En algunos aspectos, el contenido de grasa puede reducirse del 5-12 % o más a aproximadamente el 2-4 % (en peso). En algunos aspectos, el contenido de grasa puede reducirse del 5-12 % o más a aproximadamente el 3-4,5 % (en peso). En algunos aspectos, el contenido de grasa puede reducirse del 5-12 % o más a aproximadamente el 0,1-1,5 % (en peso). En algunos aspectos, el contenido de grasa puede reducirse del 5-12 % o más a aproximadamente el 0,05 a aproximadamente el 0,1 % (en peso). De acuerdo con la presente invención, el contenido de grasa del primer hidrolizado incubado pasteurizado se reduce a un intervalo de entre el 1 y el 4 % por centrifugación tricanter. En algunos aspectos, el forraje animal comprende un contenido de grasa menor que la corriente biológica reciclable de entrada. Los inventores han descubierto de manera sorprendente que reciclar alimentos procesados, con los métodos descritos en el presente documento, al forraje animal, que son administrados a animales resulta en animales más saludables (por ejemplo, que exhiben diarrea reducida, y/o niveles más bajos de glucosa), y un crecimiento más rápido, comparado con las dietas de animales convencionales. La etapa de centrifugación puede llevarse a cabo de 2000 rpm a 5000 rpm. La etapa de centrifugación puede llevarse a cabo para una producción de 18,93 - 189,27 litros (5-50 galones) por minuto, preferentemente de 49,21 a 56,78 litros (aproximadamente 13 a aproximadamente 15 galones) por minuto. La etapa de centrifugación puede realizarse de 1.000 a 9.000 rpm, preferentemente a una tasa de 3.000 a 5.000 rpm, con el material a una temperatura de 48,8 °C - 104,4 °C (120 °F a 220 °F), preferentemente a un intervalo de temperatura de 60 °C a 82,2 °C (140 °F a 180 °F). Como se muestra en la Tabla 13, los inventores fueron capaces de controlar de manera selectiva el contenido de grasas, cenizas secas, y proteína bruta para una diversidad de hidrolizados producidos a partir de una diversidad de corrientes de entrada de alimentos frescos reciclables usando una centrífuga tricanter a parámetros de funcionamiento seleccionados los cuales pueden incluir o excluir: velocidad de la cubeta, caudal, y las diferencias en las velocidades de la centrífuga del núcleo frente a la cubeta, y la separación del impulsor. La capacidad de controlar selectivamente el contenido de grasas en la fase acuosa (líquido) del hidrolizado entrega la capacidad de controlar las propiedades de hidrofobicidad y/o emulsión del producto final procesado.
La centrífuga tricanter puede separar los hidrolizados biológicos descritos en el presente documento en partículas biológicas y fases líquidas que comprenden una o más fases. En algunos aspectos, la centrífuga tricanter puede además separar la fase líquida en una fase soluble en aceite y una fase soluble en agua. En algunos aspectos, las partículas sólidas pueden combinarse con las mezclas agrícolas secas descritas en el presente documento (o secadas y granuladas sin mezclado) para producir un forraje animal con alto contenido en proteína adecuado para pollos, cerdos, peces y mascotas. La centrífuga tricanter puede ajustarse para separar los aceites de la fase soluble en agua de las partículas sólidas y/o ajustar el nivel de aceite (el cual puede incluir o excluir el contenido de grasa total) en la fase líquida. En algunos aspectos, además los aceites pueden separarse. La separación adicional de los aceites puede llevarse a cabo usando un sistema seleccionado de un decantador, aparato de destilación, cromatografía, y/o separador de aceite en agua.
En algunos aspectos, la fase acuosa puede estar concentrada. En algunos aspectos, la fase acuosa deshidratada puede combinarse con las partículas biológicas separadas en un sólido seco. En algunos aspectos, la fase acuosa deshidratada puede combinarse con corrientes biológicas reciclables provenientes de pan para producir un forraje animal granulado. La concentración de la fase acuosa puede llevarse a cabo usando evaporación al vacío o filtros vibratorios. La evaporación al vacío retira el disolvente agua, y por lo tanto aumenta la concentración relativa de los componentes de la fase acuosa respecto de la pre-concentración. Los filtros vibratorios pueden usarse para eliminar agua y sales desde la fase acuosa. Los fertilizantes de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento requieren un contenido mínimo de sal y por lo tanto pueden deshidratarse usando filtros vibratorios que retiran el agua y la solución salina. El forraje animal puede requerir un elevado contenido de solución salina que de fertilizante y, por lo tanto, puede deshidratarse usando evaporación al vacío el cual retiene el contenido salino en el producto deshidratado. En algunos aspectos, la fase acuosa puede deshidratarse por liofilización. En algunos aspectos, la fase acuosa puede deshidratarse mediante el uso de un tambor de deshidratación. En algunos aspectos, el tambor de deshidratación es un tambor de deshidratación al vacío. En algunos aspectos, la fase acuosa puede deshidratarse mediante eliminación azeotrópica por la adición de etanol para formar un azeótropo con el agua, seguido de evaporación del azeótropo, etanol y agua en condiciones atmosféricas o de vacío.
Enzimas y procesos para preparar mezclas agrícolas
En algunos aspectos, las enzimas seleccionadas implicadas en la etapa de incubación pueden incluir o excluir: al menos una enzima para digerir proteínas, al menos una enzima para digerir grasas y lípidos, o al menos una enzima para digerir material celulósico o al menos una enzima para digerir otros carbohidratos. Las enzimas seleccionadas pueden incluir o excluir: xilanasa, asparaginasa, celulasa, hemicelulasa, glumayasa, beta-glumayasa (endo-1,3(4)-), ureasa, proteasa, lipasa, amilasa, queratinasa, alfa-amilasa, fitasa, fosfatasa, aminopeptidasa, amilasa, carbohidrasa, carboxipeptidasa, catalasa, quitinasa, cutinasa, ciclodextrin glucosiltransferasa, desoxirribonucleasa, esterasa, alfagalactosidasa, beta-galactosidasa, glucoamilasa, alfa-glucosidasa, beta-glucosidasa, haloperoxidasa, invertasa, lacasa, queratinasa (EC 3.4.99), manosidasa, oxidasa, glucosa oxidasa, enzima pectinolítica, pectinesterasa, peptidoglutaminasa, peroxidasa, polifenoloxidasa, enzima proteolítica, proteasa, ribonucleasa, tiglucosidasa y transglutaminasa a. Estas enzimas pueden seleccionarse, por ejemplo, del grupo que consiste de enzimas que se originan a partir de fermentación microbiana, enzimas derivadas de digestión animal, enzimas derivadas de un microorganismo y enzimas derivadas de plantas.
En algunos aspectos, la enzima o las enzimas seleccionadas pueden añadirse como enzimas individuales o combinaciones de enzima a la suspensión en diversos momentos, y se incuba a temperaturas seleccionadas. En un aspecto, la enzima o las enzimas seleccionadas se añaden a la suspensión biológica molida en una primera combinación de enzimas que comprende al menos dos de las enzimas seleccionadas descritas en el presente documento, y se incuba a una primera temperatura, seguido de la adición de una segunda combinación de enzima que comprende dos o más enzimas seleccionadas, y se incuba a una segunda temperatura. En algunos aspectos, puede añadirse una tercera combinación de enzimas que comprende dos o más enzimas seleccionadas, y se incuba a una temperatura adecuada para, u optimizada para la actividad de las enzimas en la combinación de enzimas. En algunos aspectos, la enzima o combinación de enzima final puede comprender una proteasa, para evitar la digestión de las enzimas previamente añadidas.
En un aspecto, se añade una primera combinación de enzimas de las enzimas seleccionadas durante una primera etapa de incubación a una primera temperatura entre aproximadamente la temperatura ambiente (por ejemplo, 12,8 °C a aproximadamente 32,2 °C (55 grados F (Fahrenheit)) a aproximadamente 90 grados F), incluyendo 13,3, 13,9, 14,4,
15, 15,6, 16,1, 16,7, 17,2, 17,7, 18,3, 18,9, 19,4, 20, 20,6, 21,1,21,7, 22,2, 22,8, 23,3, 23,9, 24,4, 25, 25,6, 26,1,26,7,
27.2, 28,3, 28,9, 29,4, 30, 30,6, 31,1, 31,7 o 32,2 °C (56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 7 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, o 90 grados F)) a 60 °C (140 grados F), para formar una mezcla de incubación. En algunos aspectos, la primera temperatura se selecciona de 13,3, 13,9, 14,4, 15, 15,6,
16.1, 16,7, 17,2, 17,7, 18,3, 18,9, 19,4, 20, 20,6, 21,1, 21,7, 22,2, 22,8, 23,3, 23,9, 24,4, 25, 25,6, 26,1, 26,7, 27,2,
28.3, 28,9, 29,4, 30, 30,6, 31,1, 31,7, 32,2, 32,8, 33,3, 33,9, 34,3, 35, 35,6, 36,1, 36,7, 37,2, 37,8, 38,3, 38,9, 39,4, 40,
40,6, 41,1, 41,7, 42,2, 42,8, 43,3, 43,9, 44,4, 45, 45,6, 46,1, 46,7, 47,2, 47,8, 48,3, 48,9, 49,4, 50, 50,6, 51,1, 51,7,
52.2, 52,8, 53,3, 53,9, 54,4, 55, 56,1, 56,7, 57,2, 57,8, 58,3, 58,9 y 59,4 °C (56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121,
122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, y 139 grados F) o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de las temperaturas descritas. En un aspecto, la primera combinación de enzimas puede añadirse a una primera temperatura ambiente y pueden iniciarse los procesos enzimáticos mientras el sistema se calienta hasta una segunda temperatura. La incubación con la primera combinación de enzimas puede llevarse a cabo para la totalidad del tiempo de calentamiento en la rampa para lograr la segunda temperatura. El tiempo para el periodo de tiempo que se requiere para el calentamiento de la rampa puede estar entre de aproximadamente 20 minutos a aproximadamente 6 horas, preferentemente de 20 minutos a 1,5 horas, incluso más preferentemente de 30 minutos a 1 hora. En algunos aspectos, el tiempo para el periodo de tiempo de calentamiento en la rampa puede seleccionarse de: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, y 60 minutos. En algunos aspectos, el tiempo para el periodo de tiempo de calentamiento en la rampa se selecciona de: 1, 1,25, 1,5, 1,75, 2, 2,25, 2,5, 2,75, 3, 3,25, 3,5, 3,75, 4, 4,25,
4,5, 4,75, 5, 5,25, 5,5, 5,75 y 6 horas, o cualquier intervalo entre cualquiera de los dos periodos tiempos de calentamiento en la rampa. La primera combinación de enzimas seleccionada puede comprender en algunos aspectos de la presente divulgación al menos una celulasa y al menos una lipasa. Preferentemente, la primera combinación de enzimas seleccionada comprende enzimas para digerir carbohidratos complejos provenientes de plantas, por ejemplo, endocelulasa, exocelulasa (u otra formulación de celulasa) y lipasa. La primera temperatura puede ser en algunas realizaciones, preferentemente de aproximadamente 35 °C a 60 a 60 °C (95 grados F a aproximadamente 140 grados
F), o cualquier temperatura descrita en el presente documento para la primera temperatura. En algunas realizaciones, la mezcla de incubación se incuba a la primera temperatura durante aproximadamente 30 minutos. En algunas realizaciones, un compuesto químico orgánico o inorgánico y/o tampón con un pKa que permite un pH por encima de
7,0 puede añadirse a la mezcla de incubación para aumentar el pH de la mezcla y aumentar la efectividad de la primera combinación de enzimas.
En un aspecto, al menos una segunda combinación de enzimas seleccionadas puede añadirse a la mezcla de incubación, y una segunda etapa de incubación puede llevarse a cabo a una segunda temperatura entre aproximadamente 35,6 °C a 62,8 °C (aproximadamente 96 grados F a 145 grados F). En algunos aspectos, la segunda temperatura se selecciona de: 35,6, 36,1, 36,7, 37,2, 37,8, 38,3, 38,9, 39,4, 40, 40,6, 41,1, 41,7, 42,2, 42,8,
43,3, 43,9, 44,4, 45, 45,6, 46,1,46,7, 47,2, 47,8, 48,3, 48,9, 49,4, 50, 50,6, 51,1, 51,7, 52,2, 52,8, 53,3, 53,9, 54,4, 55, 56.1, 56,7, 57,2, 57,8, 58,3, 58,9, 59,4, 60, 60,6, 61,1, 61,7, 62,2 o 62,8 °C (96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, 103, 104,
105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127,
128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144 o 145 grados F), o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de las temperaturas descritas. El tiempo de la segunda incubación puede ser, en algunos aspectos, entre aproximadamente 1 hasta aproximadamente 18 horas o más, preferentemente entre 1,2 a 6 horas, más preferentemente aproximadamente 1,5 horas a 2 horas. En algunos aspectos, el segundo tiempo de incubación se selecciona de: 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,
3.1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8,
5,9, 6, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7, 7,1, 7,2, 7,3, 7,4, 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5, 8,6,
8,7, 8,8, 8,9, 9, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4, 9,5, 9,6, 9,7, 9,8, 9,9, 10, 10,1, 10,2, 10,3, 10,4, 10,5, 10,6, 10,7, 10,8, 10,9, 11, 11,1,
11.2, 11,3, 11,4, 11,5, 11,6, 11,7, 11,8, 11,9, 12, 12,1, 12,2, 12,3, 12,4, 12,5, 12,6, 12,7, 12,8, 12,9, 13, 13,1, 13,2,
13.3, 13,4, 13,5, 13,6, 13,7, 13,8, 13,9, 14, 14,1, 14,2, 14,3, 14,4, 14,5, 14,6, 14,7, 14,8, 14,9, 15, 15,1, 15,2, 15,3,
15.4, 15,5, 15,6, 15,7, 15,8, 15,9, 16, 16,1, 16,2, 16,3, 16,4, 16,5, 16,6, 16,7, 16,8, 16,9, 17, 17,1, 17,2, 17,3, 17,4,
17.5, 17,6, 17,7, 17,8, 17,9 y 18 horas o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de los tiempos de in
En algunos aspectos, la segunda combinación de enzimas puede comprender al menos una pectinasa, al menos una proteasa y alfa-amilasa. En algunos aspectos, puede añadirse una proteasa después de una pectinasa y alfa-amilasa en una tercera combinación de enzimas. En algunos aspectos, la alfa-amilasa puede ser 1,4-alfa-D-glucan glucanohidrolasa (por ejemplo, glucogenasa).
En un aspecto, cuando la corriente biológica reciclable comprende desechos de frutas o vegetales, las enzimas seleccionadas pueden seleccionarse de: pecoliasa, pectozima, poligalacturonasa y combinaciones de las mismas. Sin desear quedar limitados por teoría alguna, una pectinasa rompe la pectina (por ejemplo, polimetil-galacturonato) que compone las paredes celulares de la fruta o de los vegetales. La amilasa puede seleccionarse de: alfa-amilasa, betaamilasa (1,4-a-D-glucano maltohidrolasa), gama-amilasa (glucano 1,4-a-glucosidasa; amiloglucosidasa; o exo-1,4-aglucosidasa), y combinaciones de las mismas. La amilasa puede catalizar la hidrólisis del almidón en azúcares. La celulasa puede romper la molécula de celulosa en monosacáridos tales como beta-glucosa, o polisacáridos y oligosacáridos más cortos. En algunos aspectos, la celulasa puede seleccionarse de: endocelulasas (EC 3.2.1.4), exocelulasas o celobiohidrolasas (EC 3.2.1.91), celobiasas (EC 3.2.1.21), celulasas oxidativas, fosforilasas de celulosa y combinaciones de las mismas. En algunos aspectos, la celulasa puede seleccionarse de: endo-1,4-beta-D-glucanasa
(beta-1,4-glucanasa, beta-1,4-endoglucano hidrolasa, endoglucanasa D, 1,4-(1,3,1,4)-beta-D-glucano 4-glucanohidrolasa), carboximetil-celulasa (CMCasa), avicelasa, celudextrinasa, celulasa A, Celulosina AP, celulasa alcalina, celulasa A 3, 9,5 celulasa, pancelasa SS y combinaciones de las mismas.
La temperatura y el pH de una incubación con una o más enzimas seleccionadas pueden seleccionarse para optimizar, o ser adecuadas, para la actividad de las enzimas en la mezcla de reacción. En algunos aspectos, una primera temperatura y pH puede seleccionarse para poder optimizar, o ser adecuada, para la actividad de la primera una o más enzimas seleccionadas en una primera combinación de enzimas, mientras que una segunda temperatura y pH puede seleccionarse para optimizar o ser adecuada para la actividad de las enzimas seleccionadas en una segunda combinación de enzimas seleccionadas. En otros aspectos puede seleccionarse el momento de una combinación de enzimas para reducir al mínimo el impacto de las enzimas entre sí. En un aspecto, cuando se añade una proteasa en combinación con otra enzima seleccionada, la proteasa debiese añadirse en segundo lugar, de modo que la proteasa no degrade a la otra enzima seleccionada.
En algunos aspectos, después de incubar la suspensión biológica molida con una o más enzimas seleccionadas, la suspensión biológica molida incubada puede calentarse hasta entre aproximadamente 65,6 °C a 82,2 °C (aproximadamente 150 a 180 grados F), preferentemente de 65,6 °C a 76,7 °C (150-170 grados F), durante aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 18 horas, preferentemente desde aproximadamente 30 minutos hasta 2 horas, para además adicionalmente la suspensión biológica molida. En algunos aspectos, la suspensión biológica molida se calienta a una temperatura seleccionada de: 65,6, 66,1,66,7, 67,8, 68,3, 69,4, 70, 70,6, 71,1, 71,7,
72.8, 73,3, 73,9, 74,4, 75, 75,6, 76,1, 76,7, 77,2, 77,8, 78,3, 78,9, 79,4, 80, 80,6, 81,1, 81,7 y 82,2 °C (150, 151, 152,
153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175,
176, 177, 178, 179 y 180 grados F) o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de las temperaturas descritas. En algunos aspectos, la suspensión biológica molida se calienta por aproximadamente un tiempo seleccionado de: 30,
35, 40, 45, 50, 55 y 60 minutos; o 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9,
3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7,
5.8, 5,9, 6, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7, 7,1, 7,2, 7,3, 7,4, 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5,
8,6, 8,7, 8,8, 8,9, 9, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4, 9,5, 9,6, 9,7, 9,8, 9,9, 10, 10,1, 10,2, 10,3, 10,4, 10,5, 10,6, 10,7, 10,8, 10,9, 11, 11.1, 11,2, 11,3, 11,4, 11,5, 11,6, 11,7, 11,8, 11,9, 12, 12,1, 12,2, 12,3, 12,4, 12,5, 12,6, 12,7, 12,8, 12,9, 13, 13,1,
13.2, 13,3, 13,4, 13,5, 13,6, 13,7, 13,8, 13,9, 14, 14,1, 14,2, 14,3, 14,4, 14,5, 14,6, 14,7, 14,8, 14,9, 15, 15,1, 15,2,
15.3, 15,4, 15,5, 15,6, 15,7, 15,8, 15,9, 16, 16,1, 16,2, 16,3, 16,4, 16,5, 16,6, 16,7, 16,8, 16,9, 17, 17,1, 17,2, 17,3,
17.4, 17,5, 17,6, 17,7, 17,8, 17,9 y 18 horas, o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de los tiempos descritos.
Mientras que las etapas de incubación y de agitación y cizalla constante es altamente probable que reduzcan las concentraciones de patógenos hasta niveles no detectables, una etapa de pasteurización en un intervalo de temperatura y duración comúnmente usados en procesos de pasteurización reduce además el riesgo de la contaminación por patógenos a niveles que no son detectables bajo la tecnología actual de detección de patógenos.
En algunos aspectos, se lleva a cabo la pasteurización durante aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 1 hora. En algunos aspectos, la etapa de pasteurización se lleva a cabo durante un tiempo seleccionado de: 15, 20, 25,
30, 35, 40, 45, 50, 55, y 60 minutos. En algunos aspectos, la etapa de pasteurización puede llevarse a cabo en diversas combinaciones de temperatura, presión y duración, como se usa comúnmente en los procesos de pasteurización. En estos aspectos, la pasteurización puede llevarse a cabo, por ejemplo, de aproximadamente 15 minutos a aproximadamente 12 horas, durante cualquier período de tiempo a intervalos de 15 minutos entre 15 minutos y 12 horas (por ejemplo, 15 minutos, 30 minutos, 45 minutos, etc.), o cualquier tiempo de pasteurización descrito en el presente documento. En algunos aspectos, la temperatura puede ser de 48,9, 49,4, 50, 50,6, 51,1, 51,7, 52,2, 52,8,
53.3, 53,9, 54,4, 55, 56,1, 56,7, 57,2, 57,8, 58,3, 58,9, 59,4, 60, 60,6, 61,1,61,7, 62,2, 62,8, 63,3, 63,9, 64,4, 65, 65,6,
66,1, 66,7, 67,8, 68,3, 69,4, 70, 70,6, 71,1, 71,7, 72,8, 73,3, 73,9, 74,4, 75, 75,6, 76,1, 76,7, 77,2, 77,8, 78,3, 78,9,
79.4, 80, 80,6, 81,1, 81,7 o 82,2 °C (aproximadamente 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131,
132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 178, 179 o 180 grados F), o más, o cualquier temperatura o intervalo que cae entre cualquiera de dos de aquellas temperaturas. En algunos aspectos, la pasteurización puede llevarse a cabo a una presión de 1-10 atm (atmósferas).
En algunos aspectos, puede realizarse la pasteurización a 1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 9 o 10 atm de presión.
El hidrolizado biológico incubado separado puede contener pequeñas partículas biológicas incubadas. En algunos aspectos, la separación de la etapa (d) produce un hidrolizado líquido que es aproximadamente 90 % hasta aproximadamente 95 % en peso respecto del peso de la carga de los productos biológicos reciclables que se incuban, y las partículas tienen un diámetro promedio de menos de aproximadamente 1000, 950, 900, 850, 841, 800, 750, 707,
700, 650, 600, 590-595, 550, 500, 450, 400, 354, 350, 300 o 271 micrómetros (o cualquier intervalo entre cualquiera de los diámetros descritos). En algunos aspectos, las partículas tienen un diámetro promedio de más de aproximadamente 250, 210, 200, 177, 175, 150, 149, 125, 105, 100, 90, 88, 85, 75, 74, 63, 60, 53, 50, 44, 40 o 37 micrómetros (o cualquier intervalo entre cualquiera de los diámetros descritos). El diámetro promedio de la partícula puede medirse usando dispersión de luz (por ejemplo, dispersión de luz con láser de múltiples ángulos). En algunos aspectos, el diámetro promedio de la partícula se mide usando un instrumento Dawn Heleos II de Wyatt Technologies
(Wyatt Technologies, Inc., Santa Barbara, CA, EE.UU.).
El hidrolizado biológico incubado separado puede emulsionarse usando un molino de ultra - alta cizalla. La emulsión puede proporcionar una solución homogénea de tal modo que la viscosidad de cualquiera de las tres muestras se mide para estar dentro del error experimental una respecto de la otra. El molino de ultra - alta cizalla puede diseñarse para una cizalla máxima y bajo flujo. En algunos aspectos, el molino de ultra - alta cizalla puede ser, por ejemplo, un moledor adecuado para procesar kétchup. En algunos aspectos, el molino de ultra - alta cizalla puede ser, por ejemplo, un molino de ultra-alta cizalla múltiple etapas con una cizalla máxima y bajo flujo. En un aspecto, el hidrolizado emulsionado producido usando un mezclador de ultra - alta cizalla tiene un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 70, 65, 60, 55, 50, 45, 40, 35, 30, 29, 28, 27, 26 o aproximadamente 25 micrómetros o menos, o de 24, 23, 22, 21, 20, 19, 18, 17, 16, 15, 14, 13, 12, 11 o 10 micrómetros o menos, o cualquier intervalo entre cualquiera de dos de los tamaños descritos, con preferencia aproximadamente 26 micrómetros o menos, o cualquier emulsión que se haya creado mecánicamente o se haya creado a través del uso de agentes emulsionantes. El tamaño de las partículas puede medirse, por ejemplo, con dispersión de luz láser como se ha descrito en el presente documento.
En algunos aspectos, los procesos de esta divulgación inactivan patógenos en la corriente biológica reciclable o en el ambiente. Los métodos de la presente divulgación son por lo tanto útiles para eliminar patógenos que están presentes en corrientes biológicas reciclables durante la producción de composiciones que seguramente pueden usarse como fertilizantes para la producción de productos, otros cultivos, frutos, nueces, flores y césped, o como un forraje animal.
En algunos aspectos, el molino usado para moler las corrientes biológicas reciclables puede ser un molino de cuchilla rotatoria, que produce partículas en la suspensión biológica particulada con un tamaño promedio de aproximadamente 1,27 cm (1/2 de pulgada). En algunos aspectos, la suspensión biológica molida después se bombea hacia un moledor en línea de bajo RPM/alto torque con acción de desmenuzado para asegurar además que la suspensión biológica molida tenga un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 1,27 cm (1/2 de pulgada) o menos. El moledor de bajo RPM/alto torque puede usarse en cualquier proceso para cualquier sistema incluso con bajos niveles de producción, pero es particularmente adecuado para usarse en un sistema de procesamiento de alto rendimiento, por ejemplo, un sistema capaz de procesar sobre más de 50 toneladas por día, por ejemplo, más de 90 toneladas/día, o hasta 95 o 100 toneladas por día o más. La suspensión biológica molida producida por el primer molino, o el primer molino y el segundo molino opcional, después se bombea hacia un contenedor de incubación con temperatura controlada, donde se somete a un mezclado e incubación constantes con combinación o combinaciones de enzimas a las temperaturas deseadas.
Además, el contenedor de incubación puede contener una línea de recirculación conectada a un moledor en línea con acción de desmenuzado los cuales se usan durante todo o una parte de la incubación y pasteurización. Este puede ser el tercer moledor en aspectos de esta divulgación donde un moledor en línea opcional con acción de desmenuzado se usa para moler además la suspensión biológica molida, pero es el segundo moledor en aspectos de la divulgación donde no se usa el moledor opcional. En algunos aspectos, el moledor en línea usado durante el total o una parte de la incubación con la combinación de enzimas comprende un mezclador de alta cizalla. En algunos aspectos, el moledor en línea comprende un mezclador de alta cizalla con una cabeza de desintegración. En algunos aspectos, el moledor en línea de alta cizalla se usa para comenzar desde aproximadamente 30 minutos hasta aproximadamente 1 hora después de que la incubación comienza y continua hacia la etapa de pasteurización. En algunos aspectos, los tiempos de partida y de corrida pueden variar, y aun así lograr los mismos objetivos de reducción de tamaño de partícula. En algunos aspectos, las partículas en el hidrolizado biológico incubado resultante pueden ser menores a 0,158 cm (1/16°) y aproximadamente 0,079 cm (1/32°) de una pulgada. En algunos aspectos, las partículas en el hidrolizado resultante pueden ser menores de 0,238, 0,317 o 0,95 cm (3/32°, 1/8° o 3/8° de pulgada). En algunos aspectos, las partículas en el hidrolizado biológico incubado resultante pueden ser de aproximadamente 0,039 cm (1/64° de pulgada).
Los procesos descritos en el presente documento pueden producir partículas biológicas. En algunas realizaciones, las partículas biológicas comprenden hueso, celulosa, grasas solidificadas o semi solidificadas, cáscaras de semillas, escamas de pescado, dientes, minerales inorgánicos, especies que contienen queratina, o combinaciones de las mismas. En algunos aspectos, las especies que contiene queratina se selecciona de: picos, plumas, uñas o pelo. Sin desear quedar unidos por teoría alguna, las grasas solidificadas pueden resultar de la hidrólisis incompleta de la grasa, o de grasas que son solubles a la temperatura de incubación, pero se vuelven sólidas o semisólidas al enfriarse. En algunas realizaciones, los niveles de partículas biológicas (por ejemplo, grasas sólidas o semisólidas) pueden controlarse usando procesos de centrifugación controlada. En algunas realizaciones, los procesos de centrifugación controlada pueden incluir o excluir un número fijo de velocidades de centrifugación, una o más etapas, una velocidad de centrífuga de rampa entre dos o más velocidades de centrifugación diferentes, y uno o más tiempos de centrifugación. Las partículas biológicas pueden separarse del hidrolizado a través de una diversidad métodos. En algunos aspectos, las partículas biológicas pueden separarse mediante: tamices, filtros, sedimentación, centrifugación, el uso de un hidrociclón, un tamiz de tambor rotoespiral y un filtro de banda horizontal. En algunos aspectos, una o una pluralidad de tamices se usa para separar las partículas las biológicas del hidrolizado biológico. En algunos aspectos, el tamizado o filtración del hidrolizado biológico pasteurizado a través de uno o más tamices de malla puede usarse para separar el hidrolizado de partículas que no pasan a través de la malla. En algunas realizaciones, el hidrolizado producido por incubación después se separa usando un tamiz de malla 30 con una abertura de 590 micrómetros. En algunas realizaciones, el tamiz de malla 30 es un tamiz vibratorio. Esto separa el hidrolizado de partículas muy grandes para pasar a través de la malla, por ejemplo, las partículas que tienen un diámetro medio mayor de 590 micrómetros. El hidrolizado que pasa a través del primer tamiz puede separarse además por filtración a través de un tamiz de malla 200 con un tamaño de abertura de 74 micrómetros. En algunos aspectos, las partículas incubadas retiradas del hidrolizado por tamizado a través del tamiz de malla 200 tienen un diámetro de más de 74 micrómetros. En algunos aspectos, el tamiz puede ser un tamiz vibratorio. En algunas realizaciones, puede usarse un tamiz grueso y un tamiz fino en dos etapas para separar y aislar las partículas biológicas del hidrolizado. En algunas realizaciones, puede usarse un tamiz de malla que tiene una malla de 18-60 en una primera etapa de tamizado ("tamiz grueso"), por ejemplo un tamiz de malla 18 con aberturas de 1000 micrómetros, tamiz de malla 20 con aberturas de 841 micrómetros, tamiz de malla 25 con aberturas de 707 micrómetros, tamiz de malla 30 con aberturas de 590-595 micrómetros, tamiz de malla 35 con aberturas de 500 micrómetros, tamiz de malla 40 con aberturas de 400 micrómetros, tamiz de malla 45 con aberturas de 354 micrómetros, tamiz de malla 50 con aberturas de 297 micrómetros, o un tamiz de malla 60 con aberturas de 250 micrómetros u otras tecnologías de tamices gruesos disponibles en el mercado. El propósito de este tamiz es separar los sólidos o semisólidos, los cuales pueden usarse para producir el forraje animal, proveniente del hidrolizado líquido, y pueden lograrse a través de una diversidad de técnicas de tamizado conocidas. En algunas realizaciones puede usarse un tamiz de malla que tiene una malla de 35 a 400 en la segunda etapa de tamizado ("tamiz fino"), por ejemplo, tamiz de malla 35 con aberturas de 500 micrómetros, tamiz de malla 40 con aberturas de 400 micrómetros, tamiz de malla 45 con aberturas de 354 micrómetros, tamiz de malla 50 con aberturas de 297 micrómetros, o tamiz de malla 60 con aberturas de 250 micrómetros, tamiz de malla 70 con aberturas de 210 micrómetros, tamiz de malla 80 con aberturas de 177 micrómetros, tamiz de malla 100 con aberturas de 149 micrómetros, tamiz de malla 120 con aberturas de 125 micrómetros tamiz de malla 140 con aberturas de 105 micrómetros, tamiz de malla 170 con aberturas de 88 micrómetros, tamiz de malla 200 con aberturas de 74 micrómetros, tamiz de malla 230 con aberturas de 63 micrómetros, tamiz de malla 270 con aberturas de 53 micrómetros, tamiz de malla 325 con aberturas de 44 micrómetros o tamiz de malla 400 con aberturas de 37 micrómetros, u otras tecnologías de tamizado fino disponibles en el mercado. El fin de este tamiz es: i) aumentar el área superficial de las partículas, aumentando de esta manera la efectividad de las enzimas usadas para producir el hidrolizado; ii) asegurar la capacidad del hidrolizado pasteurizado para que pase fácilmente a través de las líneas de goteo de la granja, u otro equipo similar; iii) asegurar que el hidrolizado pasteurizado esté disponible para el metabolismo por parte de los organismos de la tierra, una vez que se entrega a la zona de las raíces; y iv) separar el nivel deseado del forraje animal desde la fracción líquida. Este fin puede lograrse a través de una diversidad de técnicas de tamizado conocidas. En algunos aspectos, las partículas separadas por el tamiz fino, que tienen un diámetro entre aproximadamente 74 micrómetros y aproximadamente 590 micrómetros, pueden reciclarse como una materia prima para digerirse en el siguiente lote. Este material se digerirá en el siguiente lote, sin acumular.
Las partículas biológicas incubadas que se filtran por el tamiz grueso, que tienen un diámetro promedio de más de aproximadamente 590 micrómetros, pueden ser adecuadas para su usos como forraje animal y/o como un complemento alimenticio u otras corrientes de nutrientes para mamíferos carnívoros u omnívoros, tales como cerdos, pollos o mascotas. Las composiciones de partículas biológicas incubadas son digeribles, y tienen una elevada tasa de conversión de alimento a peso de ganado, y/o un alto valor nutricional para mascotas. Las partículas biológicas incubadas filtradas por el tamiz fino pueden añadirse al siguiente lote con una corriente biológica reciclable seleccionada para un procesamiento adicional. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de esta divulgación pueden usarse como forraje animal con una elevada tasa de conversión de alimento a peso de ganado.
En un aspecto, los métodos descritos en el presente documento pueden incluir una etapa de estabilización después de la incubación de la suspensión biológica molida con una o más enzimas seleccionadas. En un aspecto, la etapa de estabilización puede producirse después de la separación de las partículas biológicas desde el hidrolizado biológico. En algunos aspectos, la fase acuosa deshidratada separada producida a partir de la etapa de separación centrífuga puede estabilizarse antes de deshidratar o después de deshidratar por medio de la adición de un estabilizante. En algunos aspectos, la etapa de estabilización también puede incluir una etapa de conservación, por ejemplo, usando ácido inorgánico, ácido orgánico, conservantes inorgánicos, o conservantes orgánicos, emulsionantes o dispersantes, incluyendo aquellos que se permiten usar en la producción de un hidrolizado orgánico certificado. En algunos aspectos, las partículas separadas pueden estabilizarse secando las partículas. El secado puede llevarse a cabo exponiendo las partículas al calor, aire, al vacío, filtros vibratorios o una combinación de los mismos. En algunos aspectos, las partículas separadas se pueden estabilizar cuando las partículas están húmedas con la combinación de un estabilizante o conservante, como se ha descrito en el presente documento. En algunos aspectos, la etapa de estabilización del proceso de la presente divulgación comprende la adición y la mezcla del hidrolizado líquido con una corriente de ácido que consiste en ácido clorhídrico, sulfúrico, fosfórico, acético, esteárico, propiónico, tartárico, maleico, benzoico, succínico, láctico o cítrico, preferentemente ácido fosfórico. También pueden usarse preferentemente ácido láctico, ácido acético, ácido cítrico u otros ácidos orgánicos certificados para hacer fertilizantes orgánicos certificados. Por ejemplo, puede añadirse ácido fosfórico o ácido láctico para disminuir el pH de la composición para inhibir la actividad microbiana y/o patógena durante el almacenamiento y transporte de la composición la cual protege a los nutrientes de la digestión y/o degradación posterior debido a la presencia de microbios o patógenos. En algunos aspectos, el ácido fosfórico puede ser fosfato tricálcico. En algunos aspectos, el pH del hidrolizado líquido estabilizado es inferior a aproximadamente 3,5. En algunos aspectos, el pH de la mezcla agrícola del hidrolizado líquido estabilizado es de aproximadamente 2,5 hasta aproximadamente 3,5, preferentemente de aproximadamente 3,0. En algunos aspectos, el pH de la mezcla agrícola del hidrolizado líquido se selecciona de: 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, o 4,0 o entre cualquiera de los niveles de pH anteriormente mencionados. El producto estabilizado se puede colocar en cuarentena durante la noche, mientras que los contenidos se prueban para garantizar la eliminación de los patógenos. Sin estar unidos por la teoría, la etapa de estabilización puede producir un producto terminado que es estable al almacenamiento por al menos dos años, lo cual puede ser logrado a través de cualquiera de variedad de etapas de estabilización como se ha descrito en el presente documento.
A pesar que la etapa de pasteurización inactiva cualquier bacteria u otros patógenos presentes en la corriente biológica reciclable o en la planta de procesamiento, la estabilización impide el crecimiento de patógenos de las corrientes ambientales después de la etapa de pasteurización. Sin estabilización, los microbios y patógenos podrían contaminar y degradar un hidrolizado líquido aun después de esterilizar el hidrolizado. Al producto estabilizado se le ajusta el pH en el terreno a un pH similar al pH de la tierra, el cual, en circunstancias normales, provocará que el hidrolizado líquido pasteurizado se vuelva biológicamente activo, el cual es el modo de acción deseado para el producto.
Un conservante ("estabilizante") tal como ácido sórbico, sorbato potásico, tocoferol, acetato de d-alfa-tocoferol, resveratrol, aceite de romero, ácido eritórbico, eritorbato sódico, ascorbato sódico, ácido iso-ascórbico, iso-ascorbato sódico, nitrato de potasio, lauroilarginato de etilo, ácido benzoico, palmitato de ascorbilo, estearato de ascorbilo, ácido sulfuroso, metil-p-hidroxi-benzoato, metil parabeno, bisulfito potásico, lactato potásico, lactato sódico, diacetato sódico, hidroxianisol butilado (una mezcla de 2-butilo terciario-4-hidroxianisol y 3-butilo terciario-4-hidroxianisol), hidroxitolueno butilado (3,5-butilo diterciario-butil-4-hidroxitolueno), metabisulfito potásico, propil-p- hidroxibenzoato, propionato cálcico, sorbato cálcico, ésteres de ácido cítrico de mono-y diglicéridos, dicarbonato de dimetilo, natamicina, galato de propilo, sulfato potásico, extracto de tomillo, benzoato potásico o cualquier otro aditivo conservante alimentario adecuado también puede opcionalmente añadirse como conservante durante la etapa de estabilización. Para fertilizantes orgánicos puede añadirse, tocoferol, acetato D-alfa-tocoferol, natamicina, sulfato potásico minado o cualquier otro conservante de alimento certificado para uso orgánico puede añadirse como un conservante. En algunos aspectos, el conservante se encuentra a una concentración de aproximadamente el 0,1 a aproximadamente el 2,0 %, preferentemente el 0,25 % (porcentaje en peso) en la mezcla agrícola. En algunos aspectos, la concentración del conservante es de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0 (porcentaje en peso) o cualquier porcentaje en peso entre cualquiera de los porcentajes en peso anteriormente mencionados. En algunos aspectos, se añade tocoferol o acetato de D-alfa-tocoferol a niveles que se encuentran en el intervalo de 10 a 500 mg/kg, o cualquier cantidad entre aquellos valores. Puede añadirse natamicina, en algunas realizaciones, a niveles, por ejemplo, de 0,1 a 100 mg/ml, o cualquier cantidad entre aquellos valores. En otra realización, otros conservantes pueden añadirse (junto con los conservantes enumerados anteriormente, "conservantes") y/o aquellos conservantes aprobados para usarse en productos orgánicos certificados ("conservantes orgánicos"). En otro aspecto, la presente divulgación se refiere a mezclas agrícolas preparadas a partir de productos biológicos reciclables, que comprenden nutrientes liberados mediante molienda, cizalla, homogenización y digestión enzimática, y un estabilizante ácido, donde el hidrolizado emulsionado tiene un tamaño de partícula promedio de menos de aproximadamente 26 micrómetros y un pH entre aproximadamente 2,5 y aproximadamente 3,5, con preferencia aproximadamente 3,0.
En un aspecto la presente divulgación se refiere a métodos para recolectar corrientes biológicas reciclables de tal manera de manipularse y sincronizarse que no permita que la corriente biológica reciclable se vuelva putrefacta. Los desechos biológicos putrefactos se caracterizan por la presencia de olores nocivos que emanan de los residuos biológicos. Los olores nocivos pueden comprender metano (CH4), sulfuro de dihidrógeno (H2S), dióxido de carbono (CO2) y sulfuro de dimetilo (CH3SCH3). Las corrientes biológicas reciclables de putrefacción, generalmente se transportan a vertederos distantes, donde pueden emitir gases de efecto invernadero, olores nocivos y efluentes tóxicos. En los métodos descritos en el presente documento, las corrientes biológicas reciclables se mantienen frescas, de modo que no hay emisiones, ni efluentes ni olores desagradables, y esencialmente ningún desecho. Los procesos descritos en el presente documento pueden ocurrir en un almacén urbano. Las empresas de supermercados que usan este método suelen distribuir los alimentos a sus supermercados desde un centro de distribución situado en un almacén de una zona urbana. Los camiones por lo general se vuelven al centro de distribución vacíos. En este método, los supermercados usan bolsas y carros especialmente fabricados, aislados y sellados para recolectar los alimentos reciclables, lo cual después se devuelve al centro de distribución en una base frecuente. En otro aspecto, las bolsas y carros son de doble pared. Debido a estas ventajas ambientales, la instalación de procesamiento descrita en este método puede cumplir con todas las leyes y regulaciones aplicables y calificar para recibir todos los permisos y aprobaciones gubernamentales y regulatorios necesarios para ubicarse en un almacén que se encuentra en o cerca del centro de distribución del supermercado. A través de los métodos descritos en el presente documento, la corriente biológica reciclable se puede transportar a lo largo de cortas distancias entre la planta de procesamiento urbana y el centro de distribución de supermercados, eliminando así las emisiones de gases de efecto invernadero implicadas en el transporte de la corriente biológica reciclable a un vertedero que suele estar situado lejos de los centros urbanos.
En algunos aspectos, las partículas biológicas incubadas producidas en la etapa (e) en los métodos descritos en el presente documento pueden usarse como un forraje animal o como un complemento nutriente. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento comprenden un contenido energético para el forraje animal. La materia seca de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo del 16 al 30 % en peso. La proteína bruta de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo del 18 al 40 % en peso. La energía bruta de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo de 5000 a 8000 kcal/kg. El porcentaje de cenizas de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo desde 3 hasta 10 % en peso. El extracto de éter del hidrolizado ácido de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo del 1 al 9 % en peso. El extracto libre de nitrógeno de las mezclas agrícolas líquidas secas puede estar en el intervalo del 5 al 60 % en peso.
En algunos aspectos, el hidrolizado biológico incubado puede emulsionarse usando un mezclador de ultra - alta cizalla para producir un hidrolizado biológico emulsionado. En algunos aspectos, puede añadirse un agente emulsionante al hidrolizado biológico incubado para formar una emulsión.
En un aspecto, las mezclas agrícolas de la presente divulgación son adecuadas para sus usos como fertilizante y correctores de tierra. La elevada concentración de nutrientes en la mezcla agrícola proporciona nutrientes directamente a las plantas (incluyendo aminoácidos) y también aumenta la materia orgánica de la tierra proporcionando nutrientes para los organismos de la tierra. Estos organismos de la tierra que obtienen nutrientes provenientes de las mezclas agrícolas de la presente divulgación crecen y promueven el crecimiento de las plantas, a través de la fijación de nitrógeno o al proporcionar nutrientes orgánicos adicionales para las plantas y de esta forma mejorando la calidad del suelo. Por ejemplo, los hidrolizados líquidos que comprenden aminoácidos, ácidos grasos, azúcares y minerales no solamente hace que los nutrientes directamente se encuentren disponibles para las plantas, sino que también mejoran la tierra soportando a los organismos de la tierra incluyendo a los gusanos de tierra y microorganismos, incluyendo por ejemplo, organismos fijadores de nitrógeno (por ejemplo bacterias y arqueas) y bacterias aeróbicas y hongos (por ejemplo, micorrizas), nematodos, protozoos y un abanico de invertebrados. La cantidad de organismos de la tierra aumentan después de la aplicación a la tierra de los hidrolizados biológicos descritos en el presente documento. La cantidad de organismos de la tierra se pueden medir usando respiración de dióxido de carbono, usando los métodos descritos en Kallenback et al. (Nature Comm., publicada en línea el 28 de noviembre de 2016, doi:10.1038/ncomms13630). En algunos aspectos, la aplicación de los hidrolizados biológicos descritos en el presente documento a la tierra aumenta la cantidad de materia orgánica de la tierra. El contenido de materia orgánica de la tierra puede medirse por pirolisis-CG/EM (como se ha descrito en Grandy, et al., Geoderma, 150, 278-286 (2009)).
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento comprenden nutrientes. Los nutrientes pueden incluir o excluir aminoácidos (aminoácidos indispensables y dispensables), macro minerales, microminerales, carbohidratos, ácidos grasos saturados y ácidos grasos insaturados. Los aminoácidos pueden incluir o excluir arginina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, treonina, fenilalanina, triptófano, valina, alanina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutámico, glicina, prolina, serina y triptófano. En algunos aspectos, el intervalo de arginina en la mezcla agrícola puede ser del 0,5 al 5 % en peso, preferentemente 1,0 al 1,5 % en peso; el intervalo de histidina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 0,5 al 1,0 % en peso; el intervalo de isoleucina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 0,5 al 1,5 % en peso; el intervalo de leucina puede ser del 0,5 al 10 % en peso, preferentemente 1,3 al 2,0 % en peso; el intervalo de lisina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 1,0 al 2,0 % en peso; el intervalo de metionina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 0,4 al 1,0 % en peso; el intervalo de treonina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 0,7 al 1,5 % en peso; el intervalo de fenilalanina puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 0,5 al 1,5 % en peso; el intervalo de triptófano puede ser del 0,03 al 5 % en peso, preferentemente 0,1 al 3,0 % en peso; el intervalo de valina puede ser del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente 0,7 al 1,5 % en peso; el intervalo de alanina puede estar en el intervalo del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente 0,7 al 1,8 % en peso; el intervalo de ácido aspártico puede ser del 0,2 al 5 % en peso, preferentemente 1,5 al 2,5 % en peso; el intervalo de cisteína puede ser del 0,03 al 5 % en peso, preferentemente 0,1 al 0,3 % en peso; el intervalo de ácido glutámico puede ser del 0,2 al 10 % en peso, preferentemente 2,5 al 4,0 % en peso; el intervalo de glicina puede ser del 0,2 al 10 % en peso, preferentemente 1,0 al 2,0 % en peso; el intervalo de prolina puede ser del 0,01 al 5 % en peso, preferentemente 0,03 al 1,5 % en peso; el intervalo de serina puede ser del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente 0,5 al 1,0 % en peso; y/o el intervalo de triptófano puede ser del 0,1 al 5 % en peso, preferentemente de 0,4 al 1,0 % en peso. En algunos aspectos, los macro minerales pueden incluir o excluir: Ca, P, K, Mg y Na. El intervalo de Ca en las mezclas agrícolas puede ser del 0,1 al 15 % en peso, preferentemente de 0,3 al 5,5 % en peso; el intervalo de P puede estar en el intervalo de 0,05 al 15 % en peso, preferentemente 0,2 al 2,5 % en peso; el intervalo de K puede estar en el intervalo de 0,2 al 15 % en peso, preferentemente 0,5 al 1,5 % en peso; el intervalo de Mg puede estar en el intervalo de 0,01 al 5 % en peso, preferentemente 0,08 al 0,2 % en peso; y/o el intervalo de Na puede estar en el intervalo de 0,05 al 5 % en peso, preferentemente 0,2 al 0,8 % en peso. En algunos aspectos, los microminerales pueden incluir o excluir Cu, Fe, Zn y Mn. En algunos aspectos, el intervalo de Cu en las mezclas agrícolas puede ser del 0,1 al 100 ppm, preferentemente de 2 al 11 ppm; el intervalo de Fe puede ser del 10 al 1000 ppm, preferentemente de 90 al 225 ppm; el intervalo de Zn puede ser del 10 al 1000 ppm, preferentemente de 15 al 90 ppm; y/o el intervalo de Mn puede ser del 0,1 al 200 ppm, preferentemente de 5 al 25 ppm. En algunos aspectos, los carbohidratos pueden incluir o excluir: fructosa, glucosa, sacarosa, estaquiosa, almidón, fibra de detergente ácido, fibra de detergente neutra, lignina detergente ácida, hemicelulosa y celulosa. En algunos aspectos, el intervalo de fructosa puede ser del 0,5 al 20 % en peso, preferentemente de 2 al 8 % en peso; el intervalo de glucosa puede ser del 0,5 al 20 % en peso, preferentemente de 2 al 11 % en peso; el intervalo de sacarosa puede ser del 0,01 al 20 % en peso, preferentemente de 0,02 al 0.,08 % en peso; el intervalo de estaquiosa puede ser del 0 al 2 % en peso, preferentemente del 0,01 al 0,12 % en peso; el intervalo de almidón puede ser del 0,01 al 20 % en peso, preferentemente del 0,3 al 6 % en peso; el intervalo de fibra de detergente ácido puede ser del 0,01 al 40 % en peso, preferentemente del 0,8 al 23 % en peso; el intervalo de fibra de detergente neutra puede ser del 0,5 al 45 % en peso, preferentemente del 2 al 32 % en peso; la gama de lignina de detergente ácido puede ser del 0 al 20 % en peso, preferentemente del 0, 4 al 8 % en peso; el intervalo de hemicelulosa puede ser del 0 al 20 % en peso, preferentemente del 0 al 12 % en peso; y/o el intervalo de celulosa puede ser del 0,01 al 25 % en peso, preferentemente del 0,6 al 14 % en peso. En algunos aspectos, los ácidos grasos saturados de las mezclas agrícolas pueden incluir o excluir mirístico (14:0), C15:0, palmítico (16:0), margárico (17:0), esteárico (18:0), araquídico (20:0), behenico (22:0) y lignocérico (24:0). En algunos aspectos, el intervalo de ácido mirístico puede ser del 1,00 al 15 % en peso, preferentemente del 2 al 4 % en peso; el intervalo de C15:0 puede ser del 0,1 al 2 % en peso, preferentemente del 0,2 al 0,5 % en peso; el intervalo de ácido palmítico puede ser del 1,0 al 45 % en peso, preferentemente del 20 al 30 % en peso; el intervalo de ácido margárico puede ser del 0,1 al 15 % en peso, preferentemente del 0,5 al 2 % en peso; el intervalo de ácido esteárico puede ser del 1,0 al 30 % en peso, preferentemente del 9 al 15 % en peso; el intervalo de ácido aráquídico puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,1 al 0,5 % en peso; el intervalo de ácido behenóico puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,05 al 0,25 % en peso; y/o el intervalo de ácido lignoicérico puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,02 al 0,2 % en peso. En algunos aspectos, los ácidos grasos insaturados pueden incluir o excluir ácido miristoleico (9c -14:l), palmitoleico (9c -16:l), ácido elaídico (9t-18:l), ácido oleico (9c- 18:l), ácido vacenoico (11c-18:1), ácido linoelaídico (18:2t), ácido linoleico (18:2n6), ácido linolénico (18: 3n3), estearidónico (18:4n3), ácido gonódico (20:ln9), c20:2, homo-a- linolénico (20:3n3), araquidónico (20:4n6), 3n-arquidónico (20:4n3), EPA (22:ln9), erúcico (22:ln9), clupanodónico (22:5n3), DHA (22:6n3) y nervónico (24: ln9). En algunos aspectos, el intervalo del ácido miristoleico puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente de 0,3 al 0,8 % en peso; el intervalo de palmitoleico puede ser del 0,5 al 15 % en peso, de preferencia de 2 al 4 % en peso; el intervalo de elaídico puede ser del 0,5 al 15 % en peso, de preferencia de 2 al 5 % en peso; el intervalo de oleico puede ser del 33 al 43 % en peso; el intervalo de vaccénico puede ser del 2 al 3 % en peso; el intervalo de linoelaídico puede ser del 0 al 1,5 % en peso, de preferencia del 0,01 al 0,03 % en peso; el intervalo de linoleico puede ser del 0,5 al 45 % en peso, preferentemente del 10 al 25 % en peso; el intervalo de linolénico puede ser del 0,51 al 15 % en peso, preferentemente de 1 al 2,5 % en peso; el intervalo de gonódico puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,03 al 0,5 % en peso; el intervalo de c20: 2 puede ser del 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,1 al 0,2 % en peso; el intervalo de homo-a-linolénico puede ser del 0 al 1,5 % en peso, preferentemente del 0,02 al 0,03 % en peso; el intervalo de araquidónico puede ser de 0,05 al 1,5 % en peso, preferentemente del 0,15 al 0,3 % en peso %; el intervalo de EPA puede ser de 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,05 al 0,25 % en peso; el intervalo de erúcico puede ser de 0 al 5 % en peso, preferentemente del 0,2 al 0,15 % en peso; el intervalo de clupanodónico puede ser del 0 al 1 % en peso, preferentemente del 0,2 al 0,08 % en peso; el intervalo de DHA puede ser de 0 al 1,5 % en peso preferentemente del 0,05 al 0,15 % en peso; y/o el intervalo de nervónico puede ser del 0 al 1 % en peso, preferentemente del 0,01 al 0,05 % en peso. El intervalo de cualquiera de los nutrientes mencionados puede ser un porcentaje entre cualquiera de los dos porcentajes descritos.
Cuando los organismos de la tierra que obtienen nutrientes de las mezclas agrícolas de la presente divulgación mueren, estos se descomponen y a la vez proporcionan más nutrientes orgánicos para los organismos de la tierra y las plantas, proporcionando materia orgánica adicional y nutrientes adicionales para las plantas durante un período de tiempo sostenido y aumentando la materia orgánica de la tierra. El aumento de la materia orgánica en la tierra estimula el crecimiento de las raíces de las plantas, floración y fructificación, y aumenta los rendimientos de los cultivo. En un aspecto, las mezclas agrícolas de la presente divulgación pueden contener más del doble de la materia orgánica de la tierra. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas de esta divulgación pueden aumentar la materia orgánica de la tierra en hasta un 150 % o más, preferentemente aumentando la materia orgánica de la tierra entre aproximadamente el 10 % y aproximadamente el 150 %, dependiendo del nivel inicial de la materia orgánica de la tierra.
Las mezclas agrícolas producidas a partir de corrientes biológicas reciclables seleccionadas contienen más nutrientes que las mezclas de compost obtenidas usando procesos de compostaje convencionales los cuales tardan hasta 3 meses, y dan como resultado la degradación de los nutrientes orgánicos que resultan en la reducción del contenido de carbono a través de la conversión a dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), etanol (C2H5OH), ácido sulfhídrico (H2S) y otros subproductos de efluentes relacionados con la pudrición y fermentación.
En algunos aspectos, los métodos descritos en el presente documento se llevan a cabo en condiciones aeróbicas, con poca descomposición. En algunos aspectos, los métodos descritos en el presente documento se llevan a cabo en presencia de oxígeno agregado durante las etapas de incubación y/o pasteurización. El oxígeno puede añadirse burbujeando la solución de incubación con gas oxígeno. El oxígeno puede introducirse en una cantidad entre aproximadamente 0,1 atm y 10 atm. En algunos aspectos, la cantidad de oxígeno añadido se selecciona de: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4, 4,1, 4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, 6, 6,1, 6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7, 7,1, 7,2, 7,3, 7,4, 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5, 8,6, 8,7, 8,8, 8,9, 9, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4, 9,5, 9,6, 9,7, 9,8, 9,9, o 10 atm o cualquier intervalo entre los valores anteriormente mencionados. En algunos aspectos, los métodos descritos en el presente documento se llevan a cabo en presencia de niveles de oxígeno ambiental sin oxígeno añadido.
En algunos aspectos, los métodos descritos en el presente documento se llevan a cabo, por ejemplo, en menos de aproximadamente 2 a aproximadamente 12 horas o más, por ejemplo, de aproximadamente 3 a aproximadamente 4 horas, con preferencia aproximadamente 3 horas.
Uso de mezclas agrícolas para aumentar los rendimientos de cultivo y/o la producción
En otro aspecto, la aplicación de las mezclas agrícolas de la presente divulgación como un fertilizante a base de hidrolizado puede eliminar o reducir el uso de fertilizantes a base a nitrato o amoníaco convencionales tales como nitrato de urea, nitrato de amonio, nitrato de amonio cálcico, u otros fertilizantes a base de nitrato o de amoníaco, mientras que a la vez se mejoran los rendimientos de cultivo respecto del uso de fertilizante de nitrato solo. Las mezclas agrícolas de la presente divulgación pueden promover un crecimiento inicial más rápido después de la germinación, aumentar el crecimiento de la raíz, aumentar el crecimiento del follaje, aumentar los rendimientos de cultivos de campo y/o invernadero y/o aumentar la calidad o sabor del producto respecto del uso de fertilizantes de nitrato solo, por ejemplo, aumentando los niveles de azúcar y/u otros componentes del sabor. Por otra parte, cuando se usan los fertilizantes de la presente divulgación en combinación con fertilizantes a base de nitrato o amoníaco, el crecimiento de las plantas se mejora, incluyendo, por ejemplo, un crecimiento de raíz más vigoroso para formar sistemas de raíces más extensos. Esto resulta en la captación de un mayor porcentaje de fertilizantes a base de nitrato o amoníaco por parte de sistemas de raíces más extensos de las plantas tratadas, disminuyendo así aún más la cantidad de filtración de nitratos más allá de la reducción de la cantidad de fertilizantes a base de nitrato o amoníaco, aplicados y aumentando la eficiencia del uso del agua y los nitratos. Además de contaminar el agua subterránea y de provocar una eutrofización eliminando la vida acuática en las vías fluviales de la nación, el uso excesivo de fertilizantes a base de nitrato o amoníaco también provoca la liberación de óxido nitroso (N2O), un gas de efecto invernadero que es más de 300 veces más dañino que el dióxido de carbono de acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA).
En un aspecto, los fertilizantes de la presente divulgación pueden aplicarse usando líneas de riego por goteo. En algunos aspectos, el stock de fertilizantes de la mezcla agrícola de la presente divulgación, se diluyen antes del uso. Por ejemplo, las mezclas agrícolas se pueden diluir con agua a 1/5, 1/6, 1/7, 1/8, 1/9, 1/10 o en algunas aplicaciones, hasta tan poco como 5 %, 4 %, 3 %, 2 % o 1 % o menos antes de su uso. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas pueden presentarse en forma de polvo seco, y disolverse en agua antes de su uso. Preferentemente, la mezcla agrícola se diluye a 1/10 o tan baja como al 1 % (en peso) o menos antes de su uso. En algunos aspectos, la adecuabilidad de las mezclas agrícolas de la presente divulgación para sus usos con riego por goteo sin obstruir las líneas de goteo resulta de la molienda y de la emulsión de las partículas solubles en agua y en aceite en los hidrolizados. A continuación puede ser deseable lavar y/o limpiar las líneas de goteo con agua para evitar el crecimiento de microbios en las líneas de goteo después de la aplicación de los hidrolizados de la presente divulgación. En algunos aspectos, la mezcla agrícola se aplica a los cultivos por pulverización, preferentemente a través de un aspersor. En algunos aspectos, la mezcla agrícola se combina con un corrector de la tierra, por ejemplo, estiércol o subproductos para la producción, antes de la aplicación del corrector del terreno a la tierra antes o durante el crecimiento del cultivo.
En otro aspecto, de la presente divulgación se refiere a un método para aumentar el rendimiento de la producción, el método comprende aplicar a través de la línea del riego por goteo una composición que comprende una mezcla agrícola preparada a partir de corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde la mezcla agrícola comprende nutrientes liberados mediante molienda, cizalla, homogeneización y digestión enzimática, y un estabilizante ácido, donde la mezcla agrícola tiene un tamaño promedio de partícula de menos de aproximadamente 30 micrómetros y un pH entre aproximadamente 2,5 y 3,5, donde el rendimiento de la producción se ve aumentado en al menos un 10 % en algunos cultivos, y por sobre 40 % en otros cultivos comparado con el tratamiento de un fertilizante a base de nitrato o amoníaco solo. En algunos aspectos, la mezcla agrícola (diluida) se aplica en combinación con un fertilizante a base de nitrato o de amoníaco, ya sea a través de la aplicación por separado en el mismo o diferentes horarios, o combinando la mezcla y el fertilizante a base de nitrato o amoníaco en una mezcla. Por ejemplo, la mezcla agrícola puede aplicarse en una relación de 90:10, 85:15, 80:20, 75:25, 70:30, 65:35, 60:40, 55:45, 50:50, 45:55, 40:60, 35:65, 30:70, 25:75, 20:80, 15:85 o 10: 90 (v/v) o en cualquier relación entre cualquiera de las relaciones anteriormente mencionadas, o en cualquier relación en combinación con un fertilizante en base a nitrato o amoníaco.
En algunos aspectos, la aplicación de los fertilizantes de la presente divulgación aumenta el rendimiento del cultivo respecto del uso del fertilizante de nitrato solo, como se describe en el presente documento, incluso cuando la cantidad de fertilizante a base de nitrato o amoníaco se ve disminuido. Preferentemente, el uso de los fertilizantes a base de hidrolizado, de la presente divulgación aumenta el rendimiento del cultivo respecto del fertilizante de nitrato solo en al menos un 10 %, 15 %, 20 %, 25 %, 30 %, 35 % 40 %, 45 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 %, 100 %, 200 %, 300 %, 400 %, o al menos un 10 % sobre la estación de crecimiento.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden combinarse o mezclarse con un dispersante para prevenir que las grasas y/o los aceites en la mezcla se adsorban en las líneas de suministro mejorando así el flujo a través de las líneas de suministro cuando la mezcla agrícola se aplica como un fertilizante a los cultivos. Se descubrió de manera sorprendente que la adición de un dispersante a la mezcla agrícola también mejora significativamente la formación de la emulsión de la mezcla agrícola. La formación de la emulsión en líquidos de mezcla agrícola con bajo contenido de grasa se encontró que era difícil sin la adición de un dispersante debido a que la grasa proporcionaba la fuente de los lípidos hidrolizables la cual era la principal fuente de tensioactivo en un medio libre de dispersante. Los inventores reconocieron que cuando el contenido de grasa y/o aceite se reduce en la mezcla agrícola por los métodos descritos en el presente documento, incluyendo el uso de una centrífuga tricanter, la viscosidad de la mezcla agrícola se ve aumentada antes de la adición de un dispersante. En algunos aspectos, el uso de la centrífuga tricanter reduce el contenido de grasa de aproximadamente el 6 al 12 % en peso antes de la centrifugación hasta un intervalo del 0,2 al 1,4 % en peso después de la centrifugación, dependiendo de la entrada de la materia prima y de los parámetros de la centrífuga. De acuerdo con la presente invención, el contenido de grasa del primer hidrolizado incubado pasteurizado se reduce a un intervalo de entre el 1 y el 4 % por centrifugación tricanter. Los inventores reconocieron que los niveles de dispersante añadido fueron menores que la cantidad de grasas retiradas desde la mezcla agrícola. En algunos aspectos, la adición de dispersante a las mezclas agrícolas de bajo contenido en grasa permite la administración de mezclas agrícolas de bajo contenido en grasa a las plantas. En algunos aspectos, el dispersante puede ser un producto listado en el Esquema de Producto de la EPA, junio de 2016, el cual incluye: Ac Ce LL ClEa N® DWD (D-16) (Advanced BioCatalytics Corporation, California), BIODISPERS (D-9) (Petrotech America Corporation, Nueva York), COREXIT® EC9500A (D-4) (Nalco Environmental Solutions LLC, Texas), COREXIT® EC9500B (D-19) (Nalco Environmental Solutions LLC, Texas), COREXIT® EC9527A (D-1) (Nalco Environmental Solutions LLC, Texas), DISPERSIT SPC 1000TM (D-5) (U.S. Polychemical Corp., Nueva York), FFT-SOLUTION® (D-17) (Fog Free Technologies, LLC, Carolina del Sur), FINASOL® OSR 52 (D-11) (TOTAL FLUIDES, Francia), JD-109 (D-6) (GlobeMark Resources Ltd., Texas), JD-2000™ (D-7) (GlobeMark Resources Ltd. , Texas), MARE CLEAN 200 (D-3) (Ichinen Chemicals Co., Ltd, Japón), MARINE D- BLUE CLEAN™ (D-18) (AGS Solutions, Inc., Texas) , NEOS AB3000 (D-2) (NEOS Company Limited, Japón), NOKOMIS 3-AA (D-14) (Mar-Len Supply, Inc., Hayward, CA),NOKOMIS 3-f4 (D-8) (Mar-Len Supply, Inc., Hayward, CA), SAF-RON GOLD (d -12) (Sustainable Environmental Technologies, Inc., Atlanta, GA), SEA BrAT n.°4 (D-10) (B. R. A. T. Microbial Products Inc., Texas), SEACARE ECOSPERSE 52 (AKA of FINASOL® OSR 52) (TOTAL FLUIDES, Francia), SEACARE E. P. A. (AKA of DISPERSIT SPC 1000™) (TOTAL FLUIDES, Francia), ZI-400 (D-13) (Z. I. Chemicals, Los Angeles, CA) y/o ZI-400 DISPERSANTE DE DERRAME DE PETROLEO (AKA de ZI-400) (Z. I. Chemicals, Los Angeles, CA).
En algunos aspectos, el dispersante puede ser un agente tensioactivo. El agente tensioactivo puede incluir o excluir: Polietilenglicol alquil éteres, Octaetilenglicol monododecil éter, Pentaetilenglicol monododecil éter, Glucósido alquileteres, Decil-glucósido, Lauril glucósido, Octil glucósido, Polietilenglicol, Octilfenil éteres, Polietilen glicol alquilfenil éteres, Nonoxinol-9, Glicerol alquil ésteres, Gliceril laurato, Polioxietilen glicol sorbitan alquil ésteres, Sorbitan alquil ésteres, Cocamida MEA, Dodecildimetilamina óxido, Bromuro de Cetrimonio (CTAB), Cloruro de Cetilpiridinio (CPC), Cloruro de Benzalkonio (BAC), Cloruro de Benzetonio (BZT), Cloruro de Dimetildioctadecilamonio, Bromuro de Dioctadecildimetilamonio (DODAB), Docusato (sulfosuccinato dioctil sódico), Perfluorooctanosulfonato (PFOS), Perfluorobutanosulfonato, Alquil-aril éter fosfatos, Alquil éter fosfatos, Estearato de Sodio, Lauroil sarcosinato de sodio, Perfluorooctanoato (PFOA o PFO), Lauril sulfato de amonio, Lauril Sulfato de sodio, Fosfatidilserina, Fosfatidiletanolamina, Fosfatidilcolina, Arkopal N-300 (C9H19C6H4O(CH2CH2O)30H), Brij 30 (alcohol de cadena lineal polioxietilenada), Brij 35 (C12H25O(CH2CH2O)23H), Brij 56 (C16H33O(CH2CH2O)10H), Brij 58 (C16H33O(CH2CH2O)20H), EGE-Coco (etilglucósido), Genapol X-150 (C13H27O(CH2CH2O)15H), Tergitol NP-10 (nonilfenoletoxilato), Marlipal 013/90 (C13H27O(CH2CH2O)9H), Pluronic PE6400 (), Sapogenat T-300 (c 4H9)3C6H2O(c H2CH2O)30H), T-Maz 60K (monoestearato sorbitán etoxilado), T-Maz 20 (monolaurato sorbitán etoxilado), Triton X-45 (C8H17C6H4O(CH2CH2O)5H), Triton X-100 (C8H17C6H4(OC2H4)1OOH), Triton X-102 (C8H17C6H4O(CH2CH2O)12H), Triton X-114 (C8H17C6H4O(CH2CH2O)7.5H), Triton X-165 (C8H17C6H4O(CH2CH2O)16H), Tween 80 (C18H37-C6H9O5-(OC2H4)2OOH), Cocamidopropil betaína, nonilfenol etoxilado, dietanolamina, Propilenglicol, Monoéster de sorbitán de ácido oleico, aceite de coco monoetanolamida, Monooleato de poli (etilenglicol), amina de sebo Polietoxilado, Éter metílico de dipropilenglicol y combinaciones de los mismos. En algunos aspectos, la concentración (porcentaje en peso) del dispersante en la mezcla con la mezcla agrícola puede seleccionarse de 0,5 %, 1,0 %, 3 %, 5 %, 7 % y 9 %. En algunos aspectos, la concentración de dispersante (porcentaje en peso) puede estar en el intervalo desde: 0,1 a 1,0 %, 1,0 a 3,0 %, 3,0 a 5,0 %, 5,0 a 7,0 %, o 7,0 a 9,0 %, o cualquier porcentaje entre cualquiera de los porcentajes anteriormente mencionados. En algunos aspectos, la concentración (porcentaje en peso) del dispersante puede seleccionarse de: 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 1,1, 1,2, 1,3, 1,4, 1,5, 1,6, 1,7, 1,8, 1,9, 2,0, 2,1, 2,2, 2,3, 2,4, 2,5, 2,6, 2,7, 2,8, 2,9, 3,0, 3,1, 3,2, 3,3, 3,4, 3,5, 3,6, 3,7, 3,8, 3,9, 4,0, 4,1,4,2, 4,3, 4,4, 4,5, 4,6, 4,7, 4,8, 4,9, 5,0, 5,1, 5,2, 5,3, 5,4, 5,5, 5,6, 5,7, 5,8, 5,9, 6,0, 6,1,6,2, 6,3, 6,4, 6,5, 6,6, 6,7, 6,8, 6,9, 7,0, 7,1, 7,2, 7,3, 7,4, 7,5, 7,6, 7,7, 7,8, 7,9, 8,0, 8,1, 8,2, 8,3, 8,4, 8,5, 8,6, 8,7, 8,8, 8,9, 9,0, 9,1, 9,2, 9,3, 9,4 y 9,5 %, o cualquier porcentaje entre cualquiera de los porcentajes descritos.
En algunos aspectos, el dispersante puede añadirse a la mezcla incubada durante la incubación para solubilizar las grasas y aceites. En algunos aspectos, el dispersante puede añadirse antes, o durante, la etapa de emulsión para producir una mezcla agrícola emulsionada que comprende el dispersante.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden procesarse de acuerdo con los métodos descritos en el presente documento, combinarse o mezclarse con un mineral inorgánico para crear una mezcla con elevado contenido mineral. En algunos aspectos, el mineral inorgánico se combina con la mezcla agrícola procesada. La mezcla combinada resultante con mineral inorgánico puede alimentar a microbios con nutrientes orgánicos e inorgánicos para aumentar de manera sinérgica la captación de nutrientes directa e indirectamente (por parte de los microbios) en el portainjerto de la planta. En algunos aspectos, el mineral inorgánico puede seleccionarse de: basalto, granito, glauconita (arena verde) y biotita. En algunos aspectos, el mineral inorgánico puede ser basalto. En algunos aspectos, los métodos para aumentar los rendimientos de cultivo respecto de los fertilizantes de nitrato solos pueden comprender las etapas de poner en contacto el cultivo con una mezcla agrícola que comprende basalto. En algunos aspectos, la combinación o mezcla de un mineral inorgánico con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento puede ser exotérmica. En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden combinarse con una fuente de carbono. En algunos aspectos, la corriente carbonada puede incluir o excluir: harina de maíz molida, ceniza, carbón vegetal, astillas de madera, paja de algodón y desecho de carbón. En algunos aspectos, la fuente de carbono puede ser las partículas más gruesas tamizadas de los procesos descritos en el presente documento, las cuales de otra forma pueden ser difíciles de incorporar en fertilizantes orgánicos comerciales y en productos alimenticios. En algunos aspectos, la fuente de carbono pueden ser las partículas tamizadas provenientes de los productos de alimentos reciclables digeridos enzimáticamente como se ha descrito en el presente documento. En algunos aspectos, las partículas tamizadas de los productos procesados descritos en el presente documento pueden ser partículas tamizadas obtenidas a partir del tamizado grueso y/o de los filtros de tamizado fino. El compost derivado de tal polvo de roca basáltica y de las partículas tamizadas gruesas puede estimular el crecimiento de los cultivos orgánicos y de los lácteos orgánicos y pastizales de alfalfa y heno, y contribuir a la viabilidad de la agricultura regenerativa.
En algunos aspectos, las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden ser efectivas para aumentar los rendimientos de cultivo respecto de los fertilizantes de nitrato en condiciones de crecimiento altamente estresadas. En algunos aspectos, las condiciones de crecimiento altamente estresadas pueden comprender una elevada salinidad de la tierra. En algunos aspectos, las condiciones de crecimiento altamente estresadas pueden comprender cantidades reducidas de riego de agua. En algunos aspectos, las condiciones de crecimiento altamente estresadas pueden comprender el riego con agua de elevada salinidad. En algunos aspectos, las condiciones de crecimiento altamente estresadas pueden comprender bajo contenido de agua en la tierra (incluyendo el crecimiento durante o después de una sequía), temperatura elevada (mayor de 32,2 °C (90 °F)) y/o tierras que comprenden bajos niveles de micronutrientes. Las mezclas agrícolas descritas en el presente documento aumentan la población de microbios de la tierra, la cual a su vez aumenta la captación de solución salina desde el agua de riego y/o de la tierra, lo cual reduce la exposición de la solución salina a los cultivos. Las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden usarse para aumentar el área de terrenos cultivables que pueden ser usables.
En algunos aspectos, la aplicación de los fertilizantes de la presente divulgación aumenta los rendimientos del cultivo respecto de los fertilizantes de nitrato bajo condiciones de salinidad elevada. El suelo puede comprender un elevado contenido mineral el cual de otra forma es inhóspito para el crecimiento de la planta. La aplicación del fertilizante puede promover el rendimiento del cultivo cuando se aplica a la tierra antes o durante el crecimiento de la planta. Los inventores han determinado que las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden usarse para proteger cultivos de riego con agua de salinidad elevada. En algunos aspectos, los cultivos fertilizados con mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento se pueden regar con agua de elevada salinidad que comprende hasta 200 ppm (partes por millón) de cloruro de sodio (NaCl) sin reducción en el rendimiento del cultivo comparado con los cultivos regados con agua normal y con un fertilizante nitrato de control (por ejemplo, obteniendo "elevados rendimientos de cultivo" comparado con los rendimientos que se pudiesen haber obtenido cuando se riega con agua de elevada salinidad cuando se usan fertilizantes convencionales).
En algunos aspectos, pueden obtenerse rendimientos de cultivo más altos respecto de los fertilizantes de nitrato en terrenos de elevada salinidad usando las mezclas agrícolas de la presente divulgación a través de un método que comprende las etapas de:
(a) proporcionar una mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento;
(b) aplicar la mezcla agrícola a una planta; y
(c) regar la planta con agua.
En algunos aspectos, los microbios o los hongos beneficiosos para la tierra pueden añadirse a la mezcla agrícola antes de aplicar la mezcla a los cultivos. Esto puede realizarse en un tanque de fermentación en agua, donde la temperatura, el pH, los niveles de oxígeno y la agitación se mantienen a niveles para maximizar el aumento en los recuentos de colonias microbianas antes de enviar la producción de dicho tanque de fermentación a las granjas para la aplicación a cultivos a través de su sistema de riego. Los microbios beneficiosos para la tierra, bacterias beneficiosas y/o los hongos beneficiosos pueden sufrir una expansión de las colonias entre el tiempo de procesamiento y la presentación a los cultivos. De manera alternativa, la mezcla agrícola puede aplicarse en el terreno a través de un equipo de riego de granja, seguido rápidamente después de ello de la aplicación de microbios u hongos beneficiosos para la tierra, facilitando de esta manera el aumento de la expansión de las colonias para estos microbios. En algunos aspectos, cuando se añaden microbios de la tierra a la mezcla agrícola, la etapa de estabilización puede no llevarse a cabo para garantizar la viabilidad de los microbios.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La FIGURA 1 es un diagrama que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación. Una primera corriente biológica reciclable se somete a una etapa de molienda y de cizalla para producir una primera suspensión biológica. La primera suspensión biológica se incuba con una o más enzimas seleccionadas. Una segunda corriente biológica reciclable opcional se somete a una etapa de molienda y cizalla para producir una segunda suspensión biológica opcional. La primera suspensión biológica y la segunda suspensión biológica opcional se mezclan después para formar una suspensión mixta de la primera y segunda suspensión biológica. La mezcla de la primera y segunda suspensión biológica se incuba después con una o más enzimas seleccionadas, después se pasteuriza para producir una suspensión biológica mezclada que comprende el hidrolizado biológico mixto y partículas biológicas mixtas. La primera suspensión biológica se somete después a una etapa de separación que proporciona unas primeras partículas biológicas y un primer hidrolizado biológico. El primer hidrolizado biológico se somete después a una etapa de estabilización que proporciona un primer hidrolizado biológico estabilizado. El primer hidrolizado biológico estabilizado se emulsiona después para formar una primera mezcla agrícola. La primera mezcla agrícola se somete opcionalmente a una etapa de secado para producir una primera mezcla agrícola seca.
La FIGURA 2 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de una primera corriente reciclable como un ejemplo. Las corrientes reciclables adicionales pueden incorporarse en cualquier punto de las etapas del proceso con una correspondiente salida del proceso. La primera suspensión biológica se somete después a una etapa de separación proporcionando las primeras partículas biológicas y un primer hidrolizado biológico. El primer hidrolizado biológico se somete después a una etapa de estabilización lo que proporciona un primer hidrolizado biológico estabilizado. El primer hidrolizado biológico estabilizado se emulsiona después para formar una primera mezcla agrícola. La primera mezcla agrícola se somete opcionalmente a una etapa de secado para producir una primera mezcla agrícola seca.
La FIGURA 3 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de una primera y segunda corrientes biológicas reciclables seleccionadas donde el hidrolizado biológico mixto se estabiliza para formar el hidrolizado biológico mixto estabilizado cuando se emulsiona después y se seca para formar la forma seca de la mezcla agrícola.
La FIGURA 4 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de una primera y segunda corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde las mezclas agrícolas se mezclan juntas hacia el final del proceso. Una primera corriente biológica reciclable se procesa de acuerdo con las etapas descritas en la FIGURA 1 para producir una primera mezcla agrícola. Una segunda corriente biológica reciclable se procesa de acuerdo con las etapas descritas en la FIGURA 1 para producir una segunda mezcla agrícola. La primera y segunda mezclas agrícolas se mezclan después para formar una mezcla agrícola mixta. La mezcla agrícola mixta después se somete opcionalmente a una etapa de secado para producir una mezcla agrícola mixta seca.
La FIGURA 5 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de una primera y segunda corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde la etapa de estabilización se lleva a cabo después de la etapa de pasteurización y antes de la etapa de separación.
La FIGURA 6 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de una primera y segunda corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde la etapa de estabilización se lleva a cabo en el primer y el segundo hidrolizados biológicos después de la etapa de separación y antes de la etapa de emulsión.
La FIGURA 7 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de las primeras corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde las primeras partículas biológicas se mezclan con la mezcla agrícola seca y opcionalmente productos de panificación separados para producir un Forraje animal (V).
La FIGURA 8 es un diagrama de flujo que muestra las etapas del proceso implicadas en una realización de la presente divulgación a partir de la primera y la segunda corrientes biológicas reciclables seleccionadas, donde las primeras partículas biológicas se mezclan con la mezcla agrícola seca mezclada de la primera y la segunda corrientes biológicas reciclables para producir un Forraje animal (VI).
La FIGURA 9 es un diagrama de flujo que muestra las etapas opcionales de separar el hidrolizado biológico en una o más fases líquidas y partículas sólidas. La una o más fases líquidas pueden opcionalmente separarse en una fase oleaginosa y una fase acuosa. La fase oleaginosa puede mezclarse opcionalmente con el hidrolizado biológico estabilizado. La fase acuosa puede mezclarse opcionalmente con el hidrolizado biológico estabilizado. Las partículas biológicas separadas pueden mezclarse opcionalmente en el hidrolizado biológico estabilizado.
La FIGURA 10A es un diagrama que demuestra que las composiciones de la mezcla agrícola de la presente invención protegen a las plantas contra el estrés por un alto nivel de sales. El rendimiento de un cultivo de fresas como una función del tiempo de cosecha para cuatro distintas secciones de cultivo donde cada sección se trata de manera separada con agua, con agua salina de 200 ppm, con fertilizante de control estándar del Cultivador, con estándar del Cultivador con una mezcla agrícola de la presente divulgación aplicada en una cantidad de 46,77 l/ha (5 galones por acre) y con estándar del Cultivador con una mezcla agrícola de la presente divulgación aplicada en una cantidad de 93,54 l/ha (10 galones por acre).
La FIGURA 10B es un gráfico que demuestra el ingreso acumulado por acre de las cohortes tratadas con las composiciones de la mezcla agrícola de esta invención respecto del estándar del cultivador.
La FIGURA 11A muestra los gráficos del promedio de concentraciones de nitrato en el lixiviado de las cámaras de bioensayo tratadas con fertilizantes orgánicos de harina de hueso ("hueso") en combinación con H2H. La referencia a los puntos en el día 28, los gráficos para hueso, H2H, hueso H2H y agua se muestran en orden descendente.
La FIGURA 11B muestra los gráficos del promedio de concentraciones de nitrato en el lixiviado de las cámaras de bioensayo tratadas con fertilizantes orgánicos de harina de pluma ("plumas" ("hueso") en combinación con H2H.
La referencia a los puntos en el día 28, los gráficos para pluma H2H, pluma, H2H y agua se muestran en orden descendente.
La FIGURA 11C muestra los gráficos del promedio de concentraciones de nitrato en el lixiviado de las cámaras de bioensayo tratadas con fertilizantes orgánicos de harina de sangre ("sangre") en combinación con fertilizantes orgánicos. La referencia a los puntos en el día 28, los gráficos para H2H, sangre, agua y sangre H2H se muestran en orden descendente.
La FIGURA 12A muestra los gráficos de barras del promedio de concentraciones de nitrato (en ppm) en el lixiviado después del Día 3 en las cámaras del bioensayo del experimento n.° 1 tratadas con fertilizante orgánico de harina de hueso solo y en combinación con H2H. Las barras son el error estándar de la medición y los asteriscos representan las diferencias estadísticas P < 0,05.
La FIGURA 12B muestra los gráficos de barras del promedio de las concentraciones de nitrato (en ppm) en el lixiviado después del día 14 (FIGURA 12B) en las cámaras del bioensayo del experimento n.° 1, tratadas con fertilizante orgánico de harina de hueso solo y en combinación con H2H. Las barras son el error estándar de la medición y los asteriscos representan las diferencias estadísticas P < 0,05.
La FIGURA 13 muestra un gráfico del promedio de las concentraciones de amonio en las modificaciones de las cámaras de bioensayo del experimento n.° 1 tratadas con fertilizante orgánico de harina de hueso solo y en combinación con H2H. La referencia a los puntos en el día 28, los gráficos para el agua, hueso H2H, hueso y H2H se muestran en orden descendente.
La FIGURA 14 muestra un gráfico de barras del promedio de las concentraciones de amonio en el lixiviado de las cámaras de bioensayo del experimento n.° 1 tratadas con fertilizante orgánico de harina de plumas sola y en combinación con H2H. Las barras son el error estándar de medición y los asteriscos representan las diferencias estadísticas P < 0,05.
La FIGURA 15 muestra un gráfico de barras del promedio de la altura de la planta de tomate después de 30 días en tierra tratada con distintas combinaciones de fertilizantes orgánicos y H2H. Las barras son un el error estándar de la medición. Bo H2H = harina de hueso con H2H. B1 H2H = harina de sangre con H2H. Fea H2H = harina de pluma con H2H.
La FIGURA 16. muestra un gráfico de barras del promedio del peso seco de la biomasa de los tallos y hojas de la planta de tomate y después de 30 días en tierra tratada con distintas combinaciones de fertilizantes orgánicos y H2H. Las barras son el error estándar de la medición. Bo H2H = harina de hueso con H2H. B1 H2H = harina de sangre con H2H. Fea H2H = harina de pluma con H2H.
La FIGURA 17. muestra un gráfico de barras de los pesos corporales comparativos del término de crecimiento de cerdos alimentados con una mezcla agrícola de la presente divulgación y con alimentos control de harina de soja. Las barras control (color azul) se encuentran a la izquierda por cada día; las barras para cerdos alimentados con la mezcla agrícola de la divulgación se muestran a la derecha (color naranja).
La FIGURA 18. muestra un gráfico de barras del promedio de la ganancia de peso diario de cerdos al término del crecimiento alimentados con una mezcla agrícola de la presente divulgación comparado con la dieta control de harina de soja. Las barras control se encuentran en la izquierda; la barra para cerdos alimentados con la mezcla agrícola de la divulgación se encuentra a la derecha (color naranja).
La FIGURA 19. Muestra un gráfico de barras de los pesos corporales de cerdos recién nacidos alimentados con una mezcla agrícola de la presente divulgación comparado con la dieta control de harina de soja. Las barras control (color azul) se encuentran en la izquierda para cada día; las barras para los cerdos alimentados con la mezcla agrícola de la presente divulgación se muestran a la derecha (color naranja).
La FIGURA 20 muestra imágenes de pollos representativas de cada cohorte alimentada: Control, 50:50 y 75:25 (Control: Mezcla Agrícola/pan) después de 11 días de alimentación.
La FIGURA 21 muestra los pesos medios por pollo por cada cohorte alimentada por día. La cohorte alimentada 75:25 tuvo una captación de alimento consistentemente mayor por ave por día.
La FIGURA 22 muestra la media del peso promedio de los pollos por cada cohorte alimentada por día en formato lineal.
La FIGURA 23 muestra el peso promedio ganado por cohorte alimentada. La cohorte alimentada 75:25 tuvo consistentemente una mayor ganancia de peso promedio que las otras cohortes.
La FIGURA 24 muestra la captación de alimento promedio por ave por cada cohorte alimentada. La cohorte alimentada 75: 25 presentó la mayor captación de alimento por ave por día.
La FIGURA 25 muestra el promedio de la captación de alimento por ave en formato lineal.
La FIGURA 26 muestra la tasa de conversión de alimento por ave para cada cohorte alimentada. La cohorte alimentada 75:25 y los alimentos control presentaron mayores conversiones de alimento que la cohorte alimentada 50:50. Las conversiones de alimento se estabilizaron para todos los cohortes después del día 10 de alimentación.
La FIGURA 27 muestra la tasa de conversión de alimento por cada cohorte en formato lineal.
La FIGURA 28 muestra la digestibilidad de cada cohorte alimentada. Ambos alimentos mezcla Agrícola/pan exhibieron una mayor digestibilidad que el alimento Control.
La FIGURA 29 muestra un gráfico de la producción comercializable acumulativa de fresas por día de toma para las cohortes tratadas con el estándar del cultivador, estándar del cultivador con basalto, estándar del cultivador con basalto y H2H (una mezcla agrícola emulsionada producida por los métodos descritos en el presente documento), y el estándar del cultivador con H2H. Los cultivos eran del condado de Ventura, California, para los experimentos realizados en la estación de crecimiento del año 2017.
La FIGURA 30 muestra un gráfico del peso medio por fruta comercializable de cohortes de fresas tratadas con estándar del cultivador, estándar del cultivador con basalto, estándar del cultivador con basalto y H2H (una mezcla agrícola emulsionada producida por los métodos descritos en el presente documento) y estándar del cultivador con H2H.
La FIGURA 31 muestra un gráfico de la diferencia de ingresos acumulativos del estándar del cultivador de cohortes de fresa tratadas con el estándar del cultivador, estándar del cultivador con basalto, estándar del cultivador con basalto y H2H (una mezcla agrícola emulsionada producida por los métodos descritos en el presente documento) y estándar del cultivador con H2H. El ingreso se calcula en dólares por acre menos los costes brutos y excluye el coste de la administración del programa de ensayo.
La FIGURA 32 muestra el rendimiento del peso acumulado de las fresas comercializadas tomadas para las cohortes tratadas con el estándar del cultivador comparado con las mezclas de estándar del cultivador con mezclas agrícolas a los cultivos estresados a una mayor temperatura (sobre 32,2 °C (90°F)) durante la estación de crecimiento, demostrando un rendimiento de cultivo mejorado para los cultivos tratados con las formulaciones que contienen la mezcla agrícola.
La FIGURA 33 muestra el ingreso relativo acumulativo de las fresas comercializadas tomadas para cohortes tratadas con el estándar del cultivador comparado con las combinaciones del estándar del cultivador con mezclas agrícolas a los cultivos estresados con una mayor temperatura (sobre 32,2 °C (90°F)) durante la estación de crecimiento, demostrando un rendimiento mejorado del cultivo para cultivos tratados con las formulaciones que contienen la mezcla agrícola.
La FIGURA 34 muestra una fotografía que demuestra, entre otras cosas, las diferencias de tamaño consistentes de cohortes de lechuga tratadas con mezclas agrícolas producidas por los procesos descritos en el presente documento comparado con el fertilizante estándar del cultivador convencional y comparado con el fertilizante de hidrolizado de pescado convencional.
La FIGURA 35 muestra una fotografía de la cantidad de clorofila y el color de cohortes de lechuga consistente con aquellas tratadas con mezclas agrícolas producidas por los procesos descritos en el presente documento comparado con el fertilizante estándar del cultivador convencional y comparado con el fertilizante de hidrolizado de pescado convencional.
La FIGURA 36 muestra la Tabla 3.
La FIGURA 37 muestra la Tabla 5.
La FIGURA 38 muestra la Tabla 6.
La FIGURA 39 muestra la Tabla 7.
La FIGURA 40 muestra la Tabla 8.
La FIGURA 41 muestra la Tabla 9.
La FIGURA 42 muestra la Tabla 10.
La FIGURA 43A muestra la Tabla 12.
La FIGURA 43B muestra la Tabla 12, continuada.
La FIGURA 44 muestra la Tabla 13.
La FIGURA 45 muestra la Tabla 14.
La FIGURA 46 muestra la Tabla 15.
La FIGURA 47 muestra la Tabla 16.
La FIGURA 48 muestra la Tabla 17.
La FIGURA 49 muestra la Tabla 4.
DESCRIPCIÓN DETALLADA
Definiciones
Como se usa en el presente documento, la expresión "corriente biológica reciclable" se refiere a una corriente reciclable seleccionada de: productos reciclables de alimentos frescos, harina de sangre, productos de panadería, desecho de aves, orujos, desecho de frutas y/o vegetales y mezclas de los mismos.
Como se usa en el presente documento, la expresión "tamiz grueso" se refiere a un tamiz o malla para separar sólidos pasteurizados, los cuales pueden usarse para producir el forraje animal, proveniente del hidrolizado líquido pasteurizado, y puede incluir una diversidad de técnicas de tamizado. En algunas realizaciones, el tamiz grueso puede ser un tamiz de malla con poros que tienen malla 18-60 (un diámetro de aproximadamente 250 hasta aproximadamente 1000 micrómetros). En algunas realizaciones, el tamiz grueso puede ser un tamiz de malla 18 con aberturas de 1000 micrómetros, tamiz de malla 20 con aberturas de 841 micrómetros, tamiz de malla 25 con aberturas de 707 micrómetros, tamiz de malla 30 con aberturas de 590 a 595 micrómetros, tamiz de malla 35 con aberturas de 500 micrómetros, tamiz de malla 40 con aberturas de 400 micrómetros, tamiz de malla 45 con aberturas de 354 micrómetros, tamiz de malla 50 con aberturas de 297 micrómetros, o tamiz de malla 60 con aberturas de 250 micrómetros, u otras tecnologías de tamizado grueso comercialmente disponibles. Una tamiz grueso puede tener una abertura de 250 micrómetros o superior, o entre cualquiera de dos de los tamaños citados. En algunos aspectos, el filtro o malla se fabrica de metal, plástico, vidrio o cerámica. En algunos aspectos, el plástico puede ser nailon.
Como se usa en el presente documento, la expresión "tamiz fino" se refiere a un tamiz o malla con poros que tiene malla de aproximadamente 35 a 400 (un diámetro de aproximadamente 500 a 27 micrómetros). El tamiz fino sirve para i) aumentar el área superficial de las partículas, aumentando de esta manera la efectividad de las enzimas usadas para producir el hidrolizado; ii) asegurar la capacidad del hidrolizado pasteurizado para que pase fácilmente a través de las líneas de goteo del cultivador, u otro equipo similar; y iii) asegurar que los tamaños de las partículas sean adecuados para el metabolismo por parte de los organismos de la tierra una vez que la mezcla agrícola se suministra a la zona de la raíz. En algunas realizaciones, el tamiz de malla 30 mallas es un tamiz vibratorio. Esto separa el hidrolizado de las partículas muy grandes para pasar a través de la malla, por ejemplo, las partículas que tienen un diámetro promedio mayor que 590 micrómetros. El hidrolizado que pasa a través del primer tamiz puede además ser separado filtrándolo a través de un tamiz de 200 mallas con un tamaño de abertura de 74 micrómetros. En algunos aspectos, las partículas de alimento fresco incubadas retiradas del hidrolizado mediante tamizado a través del tamiz de 200 mallas tienen un diámetro mayor de micrómetros. En algunos aspectos, el tamiz puede ser un tamiz vibratorio. En algunas realizaciones, el tamiz fino puede ser un tamiz de malla que tiene de malla de 35 a 400 que puede usarse en la segunda etapa de tamizado, por ejemplo, tamiz de malla 35 con aberturas de 500 micrómetros, tamiz de malla 40 con aberturas de 400 micrómetros, tamiz de malla 45 con aberturas de 354 micrómetros, tamiz de malla 50 con aberturas de 297 micrómetros, tamiz de malla 60 con aberturas de 250 micrómetros, tamiz de malla 70 con aberturas de 210 micrómetros, tamiz de malla 80 con aberturas de 177 micrómetros, tamiz de malla 100 con aberturas de 149 micrómetros, tamiz de malla 120 con aberturas de 125 micrómetros, tamiz de malla 140 con aberturas de 105 micrómetros, tamiz de malla 170 con aberturas de 88 micrómetros, tamiz de malla 200 con aberturas de 74 micrómetros, tamiz de malla 230 con aberturas de 63 micrómetros, tamiz de malla 270 con aberturas de 53 micrómetros, tamiz de malla 325 con aberturas de 44 micrómetros o tamiz de malla 400 con aberturas de 37 micrómetros u otras tecnologías de tamizado fino disponibles en el mercado. Las partículas sólidas separadas a través del tamiz fino, que tienen un diámetro entre aproximadamente 74 micrómetros y aproximadamente 590 micrómetros, pueden reciclarse como materia prima para digerirse en el siguiente lote. Un tamiz fino puede tener un tamaño de malla entre cualquiera de los dos tamaños de malla descritos. En algunos aspectos, el filtro o malla se fabrica de metal, plástico, vidrio o cerámica. En algunos aspectos, el plástico puede ser nailon.
Como se usa en el presente documento, la expresión "estándar del cultivador" se refiere a un fertilizante a base de nitrato o amoníaco y otro régimen de fertilización con requerimientos de nutrientes estandarizados para un cultivo determinado, en uso actualmente por el cultivador.
Como se usa en el presente documento, el término "hidrolizado" se refiere a un producto de la digestión de una corriente biológica reciclable seleccionada con enzimas. El líquido puede contener partículas pequeñas y/o pequeñas gotas de aceite dependiendo de los molinos usados y de la malla del tamiz usado para separar las partículas más grandes del hidrolizado, como se ha descrito en el presente documento.
Como se usa en el presente documento, la expresión "mezcla agrícola" se refiere a la composición que comprende componentes nutricionales liberados a partir de una o más corrientes biológicas reciclables por medio de la digestión de proteínas, carbohidratos (tales como azúcares, almidones y/o materiales celulósicos) y/o grasas y aceites en dicha corriente biológica reciclable para producir una composición que contiene, por ejemplo, aminoácidos, azúcares simples, ácidos grasos y minerales, donde la composición producida por el proceso comprende al menos aproximadamente el 90 % en peso respecto del peso de la corriente biológica reciclable del material de partida.
Como se usa en el presente documento, la expresión "suspensión biológica molida" se refiere a la mezcla que se forma después de la primera etapa de molienda, la cual puede ser una mezcla de partículas y líquido.
Como se usa en el presente documento, la expresión "suspensión biológica molida incubada" se refiere a la mezcla que se incuba a temperatura elevada formada después de la primera etapa de molienda, la cual puede ser una mezcla de partículas biológicas incubadas y un hidrolizado biológico incubado.
Como se usa en el presente documento, la expresión "partículas biológicas incubadas" se refiere a las partículas obtenidas a partir de la suspensión biológica separada las cuales se separan del hidrolizado biológico incubado.
Como se usa en el presente documento, la expresión "hidrolizado biológico incubado" se refiere al hidrolizado líquido en la suspensión biológica molida la cual se separa de las partículas biológicas incubadas.
Como se usa en el presente documento, la expresión "combinación de enzimas" se refiere a dos o más enzimas seleccionadas añadidas a la suspensión biológica molida, al hidrolizado biológico procesado y/o a la mezcla de incubación. Las enzimas en una combinación de enzimas pueden mezclarse juntas antes de añadirse a la suspensión biológica molida, al hidrolizado biológico procesado y/o a la mezcla de incubación, o pueden añadirse por separado a la suspensión biológica molida, al hidrolizado biológico procesado y/o a la mezcla de incubación.
Como se usa en el presente documento, la expresión "mezclador de alta cizalla" se refiere a un aparato que dispersa o transporta una fase o ingrediente (líquido, sólido o gas) hacia una fase continua principal (líquida), con la cual normalmente sería inmiscible.
Como se usa en el presente documento, el término "agitación" se refiere a la acción de agitar dirigida a aumentar las colisiones entre las moléculas de la enzima y las partículas de alimento. En algunas realizaciones, la agitación se produce haciendo rotar las cuchillas de la mezcladora en el recipiente de incubación, a una velocidad de 1 a 104 s-1.
Como se usa en el presente documento, el término "cizalla" se refiere a la acción de cortar que reduce el tamaño de las partículas de alimento, aumentando su área superficial, y, por lo tanto, su interacción con las moléculas enzimáticas. En algunas realizaciones, se provoca una alta cizalla haciendo circular la suspensión a través de un mezclador de alta velocidad y alta cizalla a lo largo de la digestión a tasas en el intervalo de 105 a 106 s-1 o más.
En algunas realizaciones, esta divulgación se refiere a un proceso descrito en la FIGURA 1. Una primera corriente biológica reciclable 101 se somete a una etapa de molienda y cizalla para formar una primera suspensión biológica 102. Una segunda, o tercera o más corrientes biológicas reciclables 103, opcionales se someten a una etapa de molienda y cizalla para producir una segunda o tercera o más suspensión biológica 104. Pueden procesarse las corrientes biológicas reciclables múltiples en paralelo o en serie y pueden combinarse con cualquiera de los productos descritos en el presente documento. La primera suspensión biológica se incuba después con una o más enzimas seleccionadas a una temperatura de 21,1 a 62,7 °C (70 °F a 145 °F). La suspensión incubada después se pasteuriza a una temperatura superior a 71,1 °C (160 °F) para producir una suspensión biológica que comprende el hidrolizado biológico y partículas biológicas 105.
Una porción o el total de la suspensión biológica que comprende el hidrolizado biológico y las partículas biológicas 105 puede ser sometida a una etapa opcional de secado para producir una suspensión biológica sólida seca 106. En algunas realizaciones, se añaden agentes antioxidantes y/o anti-formación de tortas 109 a la suspensión biológica sólida seca. La suspensión biológica sólida seca 106 se somete a una etapa de molienda o formación de gránulos para formar un producto molido o granulado 107. El producto molido o granulado 107 se somete después a una etapa opcional de combinación con una corriente reciclable de carbohidratos. El producto molido o granulado, con o sin combinar con la corriente reciclable de carbohidratos, puede usarse como forraje animal, como Forraje animal (I) 108. En algunas realizaciones, se añaden agentes antioxidante y/o anti-formación de tortas 109 al alimento animal (I) 108.
Una porción o el total de la suspensión biológica que comprende el hidrolizado biológico y partículas biológicas 105 pueden separarse en un hidrolizado biológico 111 y partículas biológicas 110. En algunas realizaciones, las partículas biológicas 110 pueden reciclarse hacia la suspensión biológica que comprende el hidrolizado biológico y las partículas biológicas 105 o con la primera suspensión biológica 102 a incubar y pasteurizarse nuevamente. En algunas realizaciones, las partículas biológicas 110 pueden deshidratarse a través de una etapa de separación para producir partículas biológicas deshidratadas 112 y una fracción reciclada que puede añadirse al hidrolizado biológico 111. En algunas realizaciones, las partículas biológicas deshidratadas 112 pueden usarse como compost, corriente de biocombustible, o como Alimento Animal (IV) 113. En algunas realizaciones, se añaden agentes antioxidante y/o anti-formación de tortas 109 al Alimento Animal (IV) 113. En algunas realizaciones, el hidrolizado biológico 111 puede mezclarse con la suspensión la cual se somete a la etapa de secado para complementar la suspensión biológica seca 106 donde la suspensión biológica seca 106 hubiera tenido un contenido menor de partículas relativa a la dilución del hidrolizado biológico 111 añadido.
En algunas realizaciones, el hidrolizado biológico 111 se somete a una etapa de centrifugación para reducir el contenido de grasas (aceites) en el hidrolizado biológico centrifugado 114 producido, y para formar el aceite centrifugado 115 separado. El aceite centrifugado 115 además puede separarse en una corriente de aceite no usable para alimentos 122 y una corriente de aceite usable para alimentos 123. La corriente de aceite no usable para alimentos 122 puede usarse como una corriente de biocombustible 124. En algunas realizaciones, la corriente de aceite usable para alimento 123 puede usarse como forraje animal (III). En algunas realizaciones, se añade un antioxidante al forraje animal (III). En algunas realizaciones, el hidrolizado biológico centrifugado puede añadirse a 111 que puede mezclarse con la suspensión la cual se somete a la etapa de secado para suplementar la suspensión biológica seca 106 donde la suspensión biológica seca 106 hubiese tenido un menor contenido de grasa relativo desde la dilución del hidrolizado biológico centrifugado 114 agregado (reducido en grasa). En algunas realizaciones, el aceite centrifugado 115 puede mezclarse con la suspensión la cual se somete a la etapa de secado para suplementar la suspensión biológica seca 106 donde la suspensión biológica seca 106 hubiese tenido mayor contenido de grasa relativa debido a la adición del aceite centrifugado 115.
En algunas realizaciones, pueden añadirse agentes antioxidantes y/o anti-formación de torta 109 a cualquiera de la suspensión biológica sólida, seca, al producto molido o granulado, a las partículas biológicas deshidratadas, a cualquier alimento animal (I) a (VI), o a cualquier forma seca del alimento animal de la presente divulgación.
El hidrolizado biológico centrifugado 114 puede someterse a una etapa de estabilización añadiendo un estabilizador para producir un hidrolizado acuoso estabilizado 116. El hidrolizado acuoso estabilizado 116 puede emulsionarse para producir una mezcla agrícola emulsionada 117. En algunas realizaciones, la mezcla agrícola emulsionada 117 puede combinarse con un aditivo. El aditivo combinado puede incluir o excluir un agente dispersante o un mineral. El mineral puede ser basalto minado. La mezcla agrícola emulsionada combinada puede usarse como fertilizante 118.
En algunas realizaciones, la mezcla agrícola emulsionado 117 puede concentrarse para formar una primera mezcla agrícola concentrada 119. La primera mezcla agrícola concentrada 119 puede usarse como un fertilizante o como un forraje animal 120 como forraje animal (II).
En algunas realizaciones, puede añadirse una corriente biológica reciclable adicional 121 opcional al hidrolizado acuoso estabilizado 116. La corriente biológica reciclable adicional 121 opcional puede ser una corriente reciclable de carbohidratos. En algunas realizaciones, la corriente reciclable de carbohidratos puede ser migas de pan seco.
En algunas realizaciones, una corriente biológica reciclable adicional 121 opcional puede mezclarse con la suspensión la cual se somete a la etapa de secado para suplementar la suspensión biológica seca 106 donde la suspensión biológica seca 106 pudiera tener un mayor contenido de los componentes de la corriente biológica reciclable adicional 121. En algunas realizaciones, cuando la corriente biológica reciclable adicional se añade a la suspensión la cual se somete a la etapa de secado es una corriente reciclable de carbohidratos, se aumenta el contenido de carbohidratos de la suspensión biológica seca 106.
Los inventores han descubierto que a través de la adición selectiva de aceite centrifugado 115, de la corriente biológica reciclable adicional 121 opcional, el hidrolizado biológico 111, y/o el hidrolizado biológico centrifugado (de grasa reducida) 114 a las etapas del proceso antes de la formación de cualquiera de las formas de alimento animal descritas en el presente documento, el contenido de aminoácidos, sólidos, carbohidratos y proteínas puede obtenerse de manera selectiva para producir un forraje animal ideal con propiedades cuyas formas convencionales de alimento animal no pueden exhibirse.
Como se indica en la FIGURA 7, las primeras partículas biológicas 110 y la mezcla agrícola seca 134 pueden combinarse, opcionalmente con migas de pan, para producir el alimento animal como forraje animal (V). Como se indica en la FIGURA 8, las primeras partículas biológicas 110 y la mezcla agrícola seca 134 formada a partir de la combinación de una primera mezcla agrícola 128 y una segunda, tercera, o más mezclas agrícolas 132 opcionales, pueden combinarse para formar el alimento animal como el Forraje Animal (VI).
En algunas realizaciones, cualquiera de los forrajes animales descritos en el presente documento pueden mezclarse, combinarse, diluirse, disolverse, molerse o pulverizarse con cualquier otro forraje animal descrito en el presente documento. En algunas realizaciones, los agentes antioxidantes y/o anti-formación de tortas pueden añadirse a cualquiera de los alimentos animales descritos en el presente documento.
EJEMPLOS
Ejemplo 1. Procedimiento para preparar una mezcla agrícola para su uso como un fertilizante, un potenciador del crecimiento vegetal o un corrector del suelo
El siguiente experimento demuestra que las mezclas agrícolas pueden procesarse para su uso como un fertilizante, un potenciador del crecimiento de planta o un corrector de suelo.
Se recolectaron reciclados de productos reciclables de alimentos frescos provenientes de supermercados. Los productos reciclables de alimentos frescos provienen de los departamentos de productos, carne, pescado, panadería, y alimentos gourmet, de los supermercados, y se recolectó en camiones refrigerados en 2 días de ser retirados desde las estanterías del supermercado. La corriente reciclable de alimento fresco de panadería se aisló de las otras corrientes reciclables de alimentos frescos y no se incluyó en las corrientes reciclables de alimentos frescos usados para preparar la mezcla agrícola para su uso como un fertilizante, un potenciador del crecimiento de plantas o un corrector del suelo. Los productos reciclables de alimentos frescos recolectados se mantuvieron frescos mediante almacenamiento en contenedores aislados, especializados, que se diseñan para mantener el alimento fresco recolectado mientras se espera a que sean retirados. Los alimentos frescos recolectados desde el supermercado se procesaron en las 24 horas desde su llegada a la planta de producción.
Los productos reciclables de alimentos frescos recolectados se pesaron y se registraron de manera separada como libras de carne o de producto. Después de pesar el material, se vació en una tolva central y se molió en una suspensión de partículas de productos reciclables de alimentos frescos usando un Molino de Cuchillas Rotatorias con una cabeza de bomba.
El molino bombeó la suspensión de partículas reciclables de alimentos frescos hacia un reactor de digestión revestido con camisa, donde se mezcló de forma continua. El proceso de incubación para la digestión enzimática se llevó a cabo en este reactor durante un total de 3 horas. Se introdujeron las enzimas en la suspensión, y el material se calentó, se mezcló y además se molió continuamente, para maximizar la eficiencia de las enzimas que actúan sobre el material.
Más específicamente, una primera combinación de enzimas que comprende endocelulasa, exocelulasa y lipasa se añadió a la suspensión de productos reciclables de alimentos frescos con mezclado constante, y la temperatura se aumentó a 37,8 °C (100 °F), durante 30 minutos. Después se encendió un molino de alta cizalla en línea en una línea de recirculación. El molino de alta cizalla era un mezclador de alta cizalla con una cabeza de desintegración (acción de cizalla de alto RPM). Después se añadió una segunda combinación de enzimas que comprende pectinasa, proteasa y a-amilasa, añadiendo la proteasa al final, y la temperatura aumentó a 54,4 °C (130 °F) durante 1,5 horas. Después de incubar, el hidrolizado incubado se calentó entre 71,1-76,7 °C (160-170 °F) durante aproximadamente 30 minutos para pasteurizar el hidrolizado.
El material pasteurizado se separó después usando tamices de malla. El hidrolizado producido por incubación primero fue separado usando un tamiz de malla 30 vibratorio con una abertura de 590 |jm. El hidrolizado que pasa a través del primer tamiz fue posteriormente separado filtrado a través de un tamiz de malla 200 con un tamaño de abertura de 74 |jm.
El hidrolizado líquido separado se introdujo después en una centrífuga tricanter y se separó en partículas, grasas y una fase acuosa. La fase acuosa aislada (que comprende de aproximadamente el 0,1 al 2,0 por ciento en peso de grasas) después se emulsionó/homogeneizó usando un molino de ultra-alta cizalla el cual puede ser un mezclador de alta cizalla de múltiples etapas, para formar un hidrolizado emulsionado. El hidrolizado emulsionado se bombeó al tanque de estabilización para su procesamiento final. Las grasas aisladas se bombearon en hacia el tanque de almacenamiento separado para el posterior procesamiento de la grasa. Las partículas aisladas se secaron a temperatura ambiente. Las partículas aisladas se granularon opcionalmente para su uso como un producto corrector del suelo separado.
El hidrolizado acuoso pasteurizado o el hidrolizado emulsionado se estabilizó añadiendo ácido fosfórico hasta un pH de 2,8, y después se añadió un 0,25 % de sorbato potásico para conservar el líquido en su estado pasteurizado y prevenir la actividad microbiana mientras se encuentra en el almacenamiento. Este material después se muestreó y se comprobó para el pH y para la presencia de patógenos alimentarios. La monitorización de patógenos alimentarios requirió un período de incubación de 24 horas, de tal manera que el material se mantuvo en el tanque de estabilización durante 24 horas hasta que se aclaró esta verificación. El hidrolizado emulsionado después se transfirió a un tanque de almacenamiento.
Después de la estabilización, el hidrolizado también fue verificado en el laboratorio, para asegurar que los contenidos se encontrasen libres de patógenos (incluyendo E. coli y Salmonella), metales pesados y otros materiales inadecuados para usarse como un fertilizante, un potenciador de crecimiento de las plantas o un corrector del suelo. Se combinaron los lotes individuales para asegurar que la composición del hidrolizado emulsionado acuoso fuera consistente.
Ejemplo 2. Procedimiento para preparar una mezcla agrícola para su uso como un alimento animal
El siguiente experimento demuestra que las mezclas agrícolas pueden procesarse para su uso como un forraje animal.
Los reciclados de productos de alimentos frescos reciclables se recolectaron de supermercados. Los productos reciclables de alimento fresco se obtuvieron de los departamentos de producto carne, pescado, panadería, y de los supermercados, y se recolectó en camiones refrigerados en 2 días de haber sido retirados de las estanterías en el supermercado. La corriente reciclable de alimento fresco de panadería se aisló de las otras corrientes reciclables de alimentos frescos y no se incluyó en las corrientes reciclables de alimentos frescos usadas para preparar la mezcla agrícola para su uso como fertilizante, potenciador del crecimiento de planta o corrector del suelo. Los productos reciclables de alimentos frescos recolectados se mantuvieron frescos mediante almacenamiento en contenedores aislados, especializados que están diseñados para mantener el alimento fresco recolectado mientras se espera que sea retirado. El alimento fresco de supermercado recolectado se procesó dentro de 24 horas desde su llegada a la planta de producción.
Los productos reciclables de alimentos frescos recolectados se pesaron y se registraron de manera separada como libras de carne o de productos. Después que se pesó el material, se vació en una tolva central y se molió en una suspensión de partículas de productos reciclables de alimentos frescos usando un molino de cuchillas rotatorias con una cabeza de bomba. La corriente reciclable de alimento fresco de pan aislada se procesó de manera separada usando un molino de cuchillas rotatorias separadas para llegar a migas de pan.
El molino bombeó la suspensión de partículas de productos reciclables de alimentos frescos en un reactor de digestión revestido con una camisa, donde esto fue continuamente mezclado. El proceso de incubación enzimática se llevó a cabo en este reactor por un total de 3 horas. Las enzimas se introdujeron en la suspensión, y el material fue continuamente calentado, y sometido a una agitación y cizalla constantes, para maximizar la eficiencia de las enzimas que actúan sobre el material.
Más específicamente, una primera combinación de enzimas que comprende endocelulasa, exocelulasa y lipasa se añadió a la suspensión de productos reciclables de alimentos frescos con mezclado constante y la temperatura aumentó a 37,8 °C (100 °F), durante 30 minutos. Después se encendió un molino de alta cizalla en línea en una línea de recirculación. El molino de alta cizalla era un mezclador de alta cizalla con una cabeza de desintegración (acción de corte de cizalla de alta RPM). Después se añadió una segunda combinación de enzimas que comprende pectinasa, proteasa y una-amilasa, añadiendo la proteasa al final, y la temperatura aumentó a 54,4 °C (130 °F) durante 1,5 horas. En algunas realizaciones, las enzimas pueden añadirse de manera simultánea. Después de la incubación, el hidrolizado incubado se calentó entre 71,1-76,73 °C (160-170 °F) por aproximadamente 30 minutos para pasteurizar el hidrolizado.
El material de suspensión pasteurizado se usó después directamente como forraje animal después de confirmar que la suspensión estaba libre de patógenos, en el caso de los ensayos de cerdos. En los ensayos en pollo y en la actual configuración de la invención, la suspensión se traslada a un tanque de proceso calentado, después se suministra a una secadora de tambor, se muele hasta llegar a polvo y, según sea necesario: se estabiliza; se añade agente anti­ formación de torta y se granula.
En una realización opcional, el material de suspensión pasteurizado se deshidrató a temperatura ambiente para formar una forma de forraje seco. En una realización opcional, el material de suspensión pasteurizado se mezcló con las migas de pan aisladas procesadas por los métodos descritos anteriormente y se granuló en la forma de un forraje sólido.
En una realización opcional, el material de suspensión pasteurizado se separó después usando tamices de malla. El hidrolizado producido por incubación se separó primero usando un tamiz vibratorio de malla 30 con una abertura de 590 |jm. El hidrolizado que pasa a través del primer tamiz fue posteriormente separado por filtración a través de un tamiz de malla 200 con un tamaño de abertura de 74 |jm.
El hidrolizado líquido separado se introdujo después en una centrífuga tricanter y se separó en partículas, grasas y fase acuosa. La fase acuosa aislada (que comprende de aproximadamente el 0,1 al 2,0 por ciento en peso de grasas) después se emulsionó/se homogeneizó usando un molino de ultra - alta cizalla el cual puede ser un mezclador de alta cizalla de múltiples etapas, para formar un hidrolizado emulsionado. El hidrolizado emulsionado se bombeó hacia el tanque de estabilización para el procesamiento final. Las grasas aisladas se bombearon a un tanque de almacenamiento separado para el posterior procesamiento de grasa. Las partículas aisladas se secaron a temperatura ambiente. Las partículas aisladas se separaron.
El hidrolizado acuoso pasteurizado o hidrolizado emulsionado se estabilizó añadiendo un 0,25 % de sorbato potásico para conservar el líquido en su estado pasteurizado y prevenir la actividad microbiana mientras se encuentra en almacenamiento. Este material después se muestreó y se verificó el pH y la presencia de patógenos alimentarios. La detección de patógenos alimentarios requirió un período de incubación de 24 h, de modo que el material se mantuvo en el tanque de estabilización durante 24 h hasta que se aclaró esta verificación. El hidrolizado emulsionado después se transfirió a un tanque de almacenamiento.
Después de la estabilización, el hidrolizado acuoso pasteurizado también se probó en el laboratorio, para asegurar que los contenidos estuvieran libres de patógenos (incluyendo E. Coli y Salmonella), metales pesados y otros materiales no adecuados para su uso como fertilizante, potenciador del crecimiento de plantas o corrector del suelo. Se combinaron lotes individuales para asegurar que la composición del hidrolizado emulsionado acuoso fuera consistente.
El hidrolizado acuoso pasteurizado después se deshidrató para producir una forma seca de forraje animal.
En algunas realizaciones opcionales, la corriente reciclable de panadería no se procesó por los métodos de digestión enzimática descritos en el presente documento y en su lugar se secó y molió hasta llegar a migas de pan. En algunas realizaciones opcionales, las migas de pan se combinaron mezclando, moliendo o diluyendo las migas de pan con las formas secas o líquidas de los hidrolizados descritos en el presente documento para producir una mezcla agrícola para su uso como un forraje animal.
Ejemplo 3. Protección contra el estrés del cultivo
El siguiente experimento demuestra que las mezclas agrícolas producidas por los métodos descritos en el presente documento pueden usarse para permitir el riego de cultivos bajo condiciones de cultivo de alto estrés. Las condiciones de cultivo de alto estrés pueden incluir o excluir: agua de elevada salinidad, terrenos con elevada salinidad, tierra con bajo contenido de nutrientes, tierra con un bajo volumen de microbios y un exceso de calor.
Estrés por agua con elevada salinidad
Un cultivo de fresas en el Condado de Ventura, California (Estados Unidos) se dividió en cuatro secciones separadas y cada sección se sometió a condiciones de riego y fertilización separadas. Una primera sección se fertilizó con el Estándar del Cultivador, un fertilizante de nitrato convencional para servir como control, la composición de la cual se describe en la Tabla 1 más adelante. Esta sección se regó con agua no salina. Una segunda sección se fertilizó con el Estándar del Cultivador y se regó con NaCl 200 ppm. Se fertilizó una tercera sección con la misma cantidad de Estándar del Cultivador y "H2H", una mezcla agrícola de la presente divulgación producida a partir de productos reciclables de alimentos frescos por los métodos descritos en el presente documento. Esta tercera sección se regó con NaCl 200 ppm. Esta tercera sección se presentó con una solución acuosa de H2H en una cantidad de 46,77 l/ha (5 galones por acre). Se fertilizó una cuarta sección con el Estándar del Cultivador y H2H", y se regó con NaCl 200 ppm. Esta cuarta sección se presentó con una solución acuosa de "H2H" en una cantidad de 93,54 l/ha (10 galones por acre).
Tabla 1. Composición Estándar del Cultivador
Figure imgf000038_0002
Los resultados se muestran en la Tabla 2, a continuación:
T l 2. R m n l r l ri l v lini n l m z l rí l iv l i n
Figure imgf000038_0001
Los resultados que se muestran en la FIGURA 10 indican que el riego con agua de elevada salinidad corta el rendimiento del cultivo en un 50 % cuando el cultivo solamente se fertiliza con el fertilizante control. El tratamiento con el estándar del cultivador sin sal se refleja por la línea del cuadrado (rosa). El tratamiento con el estándar del cultivador + NaCl de 200 ppm se representa por la línea x-x-x (morado). Sin embargo, el riego con NaCl 200 ppm a los cultivos fertilizados con el control y con H2H en una cantidad de 5 galones por acre, el rendimiento del cultivo es equivalente al cultivo control tratado con agua normal (no se añadió solución salina) (véase la línea (azul) con diamantes), por ejemplo, un elevado rendimiento de cultivo comparado con el obtenido usando fertilizante estándar del cultivador (200 % del rendimiento obtenido con fertilizante estándar). Sorprendentemente, el mayor rendimiento de cultivo se observó para la cuarta sección que se regó con NaCl 200 ppm y se fertilizó con el fertilizante control y H2H en una cantidad de 10 galones por acre. (Véase la línea superior (verde) con triángulos). Los resultados demuestran tanto (1) que la mezcla agrícola de la presente divulgación puede aplicarse a un cultivo regado con agua de elevada salinidad para lograr un rendimiento de cultivo equivalente a un cultivo tratado con agua normal y un fertilizante control como (2) la dosis-respuesta del rendimiento de cultivo como una función de la cantidad de mezcla agrícola claramente demuestra el efecto de la mezcla agrícola sobre el rendimiento del cultivo en condiciones estándar y de salinidad elevada. Los resultados en el presente documento demuestran que las mezclas agrícolas pueden usarse para aumentar los rendimientos de los cultivo para aquellos cultivos que se encuentran en condiciones elevadas de estrés, donde el elevado estrés puede incluir o excluir agua con elevada salinidad o tierra con elevada salinidad.
Estrés a temperatura elevada
Se administraron cohortes de fresa con el estándar del cultivador, estándar del cultivador (a la mitad de la tasa de aplicación del control) con H2H (administrado a una tasa de 5 galones/acre por día de tratamiento) ("H2H-bajo"), estándar del cultivador (a la mitad de la tasa de aplicación como control) con H2H (administrado a una tasa de 7,5 galones/acre por día de tratamiento) ("H2H-medio"), o estándar del cultivador (a la mitad de la tasa de aplicación como control) con H2H (administrado a una tasa de 10 galones/acre por día de tratamiento) ("H2H-alto") para hacer crecer cultivos expuestos a elevada temperatura de sobre 32,2 °C (90 °F) durante la temporada de crecimiento.
Como se muestra en la FIGURA 32, las cohortes tratadas con H2H y estándar del cultivador proporcionaron consistentemente una mayor recolección acumulativa de fruta por día que las cohortes tratadas con el estándar del cultivador solo. Como se muestra en la FIGURA 33, las cohortes tratadas con H2H y estándar del cultivador proporcionaron consistentemente una mayor diferencia de ganancias acumulativas por acre de cultivo comparada con las cohortes tratadas con el estándar del cultivador solo. Los resultados demuestran que las mezclas agrícolas descritas en el presente documento pueden aumentar el rendimiento del cultivo cuando se aplican a cultivos en elevadas condiciones de estrés.
Ejemplo 4. Análisis y prueba de la consistencia lote a lote de las mezclas agrícolas
Para demostrar la consistencia lote a lote de la mezcla agrícola preparada por los procesos descritos en el presente documento, se analizaron siete lotes separados para su composición. La Tabla 3 muestra el análisis aproximado de las muestras sólidas y líquidas en base a la materia seca (DM). El porcentaje de materia seca (DM %), porcentaje de proteína bruta (CP %), energía bruta (GE), peso de cenizas después de la calcinación (cenizas %), composición del extracto de éter hidrolizado en ácido (AEE %) el cual es equivalente al contenido de grasas, porcentaje de fibra bruta y extracto libre de nitrógeno (FE) el cual es equivalente al contenido de carbohidratos, fueron todos medidos en un porcentaje en peso (% en peso), tanto para el hidrolizado líquido como los sólidos separados. El análisis composicional se evaluó por métodos conocidos DM - Método 930.15; Ao AC International, 2007, ceniza - Método 942.05; AOAC International, 2007, grasa bruta - Método 954.02; AOAC International, 2007, proteína bruta (CP) por combustión -(Método 990.03; AOAC International, 2007) sobre un aparato Elementar Rapid N-Cube proteína/nitrógeno (Elementar Americas Inc. Mt Laurel, NJ), aminoácidos - Método 982.30 E (A, B, y C); AOAC International, 2007, fibra bruta- Método 978,10; AOAC International, 2007, fibra de detergente ácida (Ad F) y detergente de lignina ácida - Método 973,18; AOAC International, 2007, fibra de detergente neutra (NDF) (Holst, D.O., 1973. Holst filtration apparatus for Van Soest detergent fiber analysis, J. AOAC. 56, 1352-1356), perfil de azúcar (fructosa, glucosa, sacarosa, lactosa, maltosa) -por los métodos descritos en Churmas, S.C., 1982. Carbohydrates, en: Zweig, G., Sherma, J. ed., Handbook of Chromatography, CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 209-254; y Kakeki, K., K., Honda, S., 1989. Silyl ethers of carbohydrates, en: Biermann, C.J., McGinnis, G.D. ed., Analysis of Carbohydrates by GLC and MS, CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 43-85, oligosacáridos (estaquiosa, verbascosa; Churmas, 1982, supra), minerales (Cu, Fe, Zn, Mn, Ca, P, K, Mg, Na, S, Cl) - por Espectroscopía de Emisión Óptica de Plasma Acoplado Inductivo [ICP- OES; Método 985,01 (A, B, y C); AOAC International, 2007]. Todas las muestras también fueron analizadas para los perfiles de ácidos grasos mediante cromatografía gas-líquido de acuerdo a los Métodos 965,49 y 996,06 (AOAC International, 2007). La concentración del extracto libre de nitrógeno (NFE) se calculó como la diferencia entre la DM y la suma de AEE, cenizas, CF y CP. Se calculó la energía bruta (g E) usando la ecuación: GE = 17,6 0,0617*CP 0,2193*EE 0,0387*CF - 0,1867*ceniza (Sauvant, D., Perez, J. M., Tran, G., 2002. Tablas de composición y valor nutricional de materiales primarios destinados a animales de partida: cerdos, aves, ganado vacuno, ovejas, cabras, conejos, caballos, peces. Ediciones INRA). La concentración de hemicelulosa se calculó como la diferencia entre NDF y a Df .
El CV (coeficiente de variación) intra-lote se encontró que era inferior al 36 % para todos los parámetros, con la excepción del porcentaje de fibra bruta, la cual tuvo un elevado CV de los bajos valores. Todos los porcentajes enumerados en el presente documento para el análisis composicional son en porcentaje en peso. Para las muestras líquidas, el % de DM estuvo en el intervalo del 16,9 al 25,3 %, el CP estuvo en el intervalo del 19,18 al 25,3 %, el GE estuvo en el intervalo de 5504 a 6564 kcal.kg, la cantidad de Ceniza estuvo en el intervalo del 3,93 al 9,32 %, AEE estuvo en el intervalo del 25,81 al 41,14 %, la fibra bruta estuvo en el intervalo del 1,8 al 7,6 %, y NFE estuvo en el intervalo del 8,26 al 26,51 %. Para las muestras sólidas, el % de DM estuvo en el intervalo del 26,1 al 32,7 %, el CP estuvo en el intervalo del 17,3 al 21,8 %, GE estuvo en el intervalo de 4779 a 5288 kcal.kg, la cantidad de Ceniza estuvo en el intervalo del 6,05 al 16,42 %, AEE estuvo en el intervalo del 15,06 al 20,51 %, la fibra bruta estuvo en el intervalo del 9,3 al 16,7 %, y NFE estuvo en el intervalo del 23,86 al 35,82 %.
Como se muestra en la FIGURA 49, la Tabla 4 enumera la concentración en peso de aminoácidos en las muestras sólidas (partículas separadas), y muestras líquidas (mezcla agrícola) preparadas en los procesos descritos en el presente documento. El CV intra-lote no fue superior al 8,89 %, indicando contenido de aminoácido muy consistente de lote a lote. Para las muestras líquidas, el % en peso de arginina estuvo en el intervalo del 1,1 al 1,43 %, de histidina estuvo en el intervalo del 0,58 al 0,77 %, de isoleucina estuvo en el intervalo del 0,93 al 1,17 %, de leucina estuvo en el intervalo del 1,54 al 1,93 %, de lisina estuvo en el intervalo del 1,39 al 1,84 %, de metionina estuvo en el intervalo del 0,42 al 0,55 %, de treonina estuvo en el intervalo del 0,83 al 1,04 %, de fenilalanina estuvo en el intervalo del 0,92 al 1,11 %, de triptófano estuvo en el intervalo del 0,92 al 1,11 %, de valina estuvo en el intervalo del 1,03 al 1,32 %, de alanina estuvo en el intervalo del 1,20 al 1,56 %, de asparagina estuvo en el intervalo del 1,97 al 2,33 %, de cisteína estuvo en el intervalo del 0,21 al 0,26 %, de ácido glutámico estuvo en el intervalo del 3,13 al 3,88 %, de glicina estuvo en el intervalo del 1,18 al 1,71 %, de prolina estuvo en el intervalo del 1,19 al 1,45 %, de serina estuvo en el intervalo del 0,81 al 0,96 %, y de tirosina estuvo en el intervalo del 0,76 al 0,92 %. Para las muestras sólidas, el % en peso de arginina estuvo en el intervalo del 0,92 al 1,19 %, de histidina estuvo en el intervalo del 0,46 a 0,55 %, de isoleucina estuvo en el intervalo del 0,73 al 0,8 %, de leucina estuvo en el intervalo del 1,22 al 1,43 %, de lisina estuvo en el intervalo del 1,17 al 2,06 %, de metionina estuvo en el intervalo del 0,33 al 0,39 %, de treonina estuvo en el intervalo del 0,62 al 0,76 %, de fenilalanina estuvo en el intervalo del 0,75 al 0,86 %, de triptófano estuvo en el intervalo del 0,14 al 0,17 %, de valina estuvo en el intervalo del 0,87 al 0,98 %, de alanina estuvo en el intervalo de 0,98 al 1,35 %, de asparagina estuvo en el intervalo del 1,54 al 1,77 %, de cisteína estuvo en el intervalo del 0,15 al 0,19 %, de ácido glutámico estuvo en el intervalo del 2,60 al 3,24 %, de glicina estuvo en el intervalo del 1,08 al 1,96 %, de prolina estuvo en el intervalo del 1,03 al 1,49 %, de serina estuvo en el intervalo del 0,58 al 0,79 %, y de tirosina estuvo en el intervalo del 0,52 al 0,66 %.
El análisis composicional de las composiciones líquidas y sólidas indica que cada uno comprende nutrientes que pueden usarse para promover el crecimiento biológico, incluyendo el crecimiento de nematodos para aumentar el rendimiento del cultivo, y el forraje animal.
Las Tablas 5 y 6 enumeran el contenido mineral de las mezclas agrícolas preparadas por los procesos descritos en el presente documento. El CV intra-lote se encontró que era inferior al 16,4 %, indicando un contenido de mineral lote a lote muy consistente. Para las muestras líquidas, el % en peso de calcio estuvo en el intervalo del 0,39 al 0,64 %, de fósforo estuvo en el intervalo del 0,26 al 0,4 %, de potasio estuvo en el intervalo del 0,93 al 1,35 %, de magnesio estuvo en el intervalo del 0,08 al 0,11 %, y el de sodio estuvo en el intervalo del 0,37 al 0,58 %. Para las muestras líquidas, las concentraciones (en ppm, partes por millón) de cobre estuvo en el intervalo de 3 a 5 ppm, de hierro estuvo en el intervalo de 92 a 133 ppm, de zinc estuvo en el intervalo de 19 a 32 ppm, y de manganeso estuvo en el intervalo de 7 a 13 ppm. Para las muestras sólidas, el % en peso de calcio estuvo en el intervalo del 1,31 a 5,2 %, de fósforo estuvo en el intervalo del 0,63 al 2,17 %, de potasio estuvo en el intervalo del 0,77 al 1,09 %, de magnesio estuvo en el intervalo del 0,09 al 0,13 %, y de sodio estuvo en el intervalo del 0,33 al 0,61 %. Para las muestras sólidas, las concentraciones (en ppm, partes-por millón) de cobre estuvo en el intervalo de 5 a 10 ppm, de hierro estuvo en el intervalo de 92 a 214 ppm, de zinc estuvo en el intervalo de 49 a 79 ppm, y de manganeso estuvo en el intervalo de 17 a 20 ppm.
La Tabla 7 enumera el contenido de carbohidratos (% en peso) de las mezclas agrícolas elaboradas mediante los procedimientos descritos en el presente documento. Cada porcentaje en peso enumerado para los carbohidratos es el porcentaje en peso de materia seca del componente NFE de la mezcla. Con la excepción del contenido de almidón, el CV intra-lote se encontró que era inferior al 30 %, indicando un contenido mineral muy consistente lote a lote. Para las muestras líquidas, la fibra detergente ácida (ADF), que comprende celulosa, lignina y otras fibras insolubles pero no hemicelulosa, estuvo en el intervalo entre el 0,9 y el 6,1 %, con un CV intra-lote de 60,48 %; el contenido de fibra detergente neutra libre de ceniza (aNDF) estuvo en el intervalo entre el 2,7 y el 8,5 %, con un CV intra-lote del 47,42 %; la lignina detergente acida (ADL) estuvo en el intervalo entre el 0,42 y el 5,51 % con un CV del 71,27 %; el contenido de hemicelulosa estuvo en el intervalo entre el 0 y el 5 %), el contenido de celulosa estuvo en el intervalo entre el 0,77 y el 2,36 %; el contenido de fructosa estuvo en el intervalo entre el 4,36 y el 6,41 %; el contenido de glucosa estuvo en el intervalo entre el 6,47 y el 9,95 %; el contenido de sacarosa estuvo en el intervalo entre el 0,02 y el 0,06 %; el contenido de estaquiosa estuvo en el intervalo entre el 0,02 y el 0,05 %; y el contenido de almidón estuvo en el intervalo entre el 0,4 y el 7,5 %. Para las muestras sólidas, la fibra detergente ácida (ADF), la cual comprende celulosa, lignina y otras fibras insolubles pero no hemicelulosa, estuvo en el intervalo entre el 12,7 y el 21,1 %, con un VC intra-lote del 16,2 %; el contenido de fibra detergente neutra libre de cenizas (aNDF) estuvo en el intervalo entre el 20,6 y el 31,4 %, con un CV intra-lote del 14,17 %; la lignina detergente ácida (ADL) estuvo en el intervalo entre el 4,62 y el 7,4 % con un CV del 14,13 %; el contenido de hemicelulosa estuvo en el intervalo entre el 6,2 y el 10,3 %, el contenido de celulosa estuvo en el intervalo entre el 9,27 y el 13,39 %; el contenido de fructosa estuvo en el intervalo entre el 2,71 y el 4,52 %; el contenido de glucosa estuvo en el intervalo entre el 3,96 y el 6,49 %; el contenido de sacarosa estuvo en el intervalo entre el 0,03 y el 0,06 %; el contenido de estaquiosa estuvo en el intervalo entre el 0,02 y el 0,1 %; y el contenido de almidón estuvo en el intervalo entre el 2,1 y el 5,1 %.
Las Tablas 8, 9 y 10 enumeran el contenido de ácidos grasos saturados en base a porcentaje en peso (% en peso) de los contenidos totales de grasas (% AEE) en base de materia seca de las mezclas agrícolas preparadas por los procesos descritos en el presente documento. Con la excepción del ácido gonódico, el CV intra-lote se encontró que era inferior al 23,17 %, indicando que el contenido de ácidos grasos saturados era muy consistente lote a lote. Para las muestras líquidas, el % en peso de mirístico (14:0) estuvo en el intervalo del 3,07 al 3,22 %, de C15:0 estuvo en el intervalo del 0,41 al 0,48 %, de palmítico (16:0) estuvo en el intervalo del 26,24 al 27,25 %, de margárico (17:0) estuvo en el intervalo del 0,93 al 1,23 %, de esteárico (18:0) estuvo en el intervalo del 11,94 al 13,45 %, de araquídico (20:0) estuvo en el intervalo del 0,18 al 0,26 %, de behenoico (22:0) estuvo en el intervalo del 0,18 al 0,26 %, de lignocérico (24:0) estuvo en el intervalo del 0,03 al 0,07 %, de miristoleico (9c-14:1) estuvo en el intervalo del 0,5 al 0,75 %, de palmitoleico (9c-16:1) estuvo en el intervalo del 3,31 al 3,90 %, de 10c-17:1 fue del 0 %, de elaídico (9t-18:1) estuvo en el intervalo del 3,21 al 4,0 %, de oleico (9c-18:1) estuvo en el intervalo del 40,55 al 41,98 %, de vaccénico (11c-18:1) estuvo en el intervalo del 2,29 al 2,57 %, de linoelaídico (18:2t) estuvo en el intervalo del 0,01 al 0,02 %, de linoleico (18:2n6) estuvo en el intervalo del 10,14 al 14,53 %, de linolénico (18:3n3) estuvo en el intervalo del 1,al a 1,77 %, de gonódico (20:1n9) estuvo en el intervalo del 0,03 al 0,43 %, de C20:2 estuvo en el intervalo del 0,16 al 0,19 %, de homo-a-linolénico (20:3n3) estuvo en el intervalo del 0,02 al 0,03 %, de araquidónico (20:4n6) estuvo en el intervalo del 0,23 al 0,28 %, de EPA (22:ln9) estuvo en el intervalo del 0,02 al 0,04 %, de clupanodónico (22:5n3) estuvo en el intervalo del 0,04 al 0,06 %, de DHA (22:6n3) estuvo en el intervalo del 0,07 al 0,11 %, y de nervónico (24:1n9) estuvo en el intervalo del 0,01 al 0,02 %. Para las muestras sólidas, el % en peso de mirístico (14:0) estuvo en el intervalo del 2,45 al 2,7 %, de C15:0 estuvo en el intervalo del 0,34 al 0,41 %, de palmítico (16:0) estuvo en el intervalo del 23,84 al 24,76 %, de margárico (17:0) estuvo en el intervalo del 0,78 al 1,02 %, de esteárico (18:0) estuvo en el intervalo del 10,24 al 11,57 %, de araquídico (20:0) estuvo en el intervalo del 0,29 al 0,45 %, de behenoico (22:0) estuvo en el intervalo del 0,11 al 0,21 %, de lignocérico (24:0) estuvo en el intervalo del 0,08 al 0,14 %, de miristoleico (9c-14:1) estuvo en el intervalo del 0,38 al 0,60 %, de palmitoleico (9c- 16:1) estuvo en el intervalo del 2,54 al 3,10 %, de elaídico (9t-18:1) estuvo en el intervalo del 2,35 al 3,09 %, de oleico (9c-18:1) estuvo en el intervalo del 37,19 al 34,90 %, de vaccénico (11c-18:1) estuvo en el intervalo del 2,05 al 2,27 %, de linoelaídico (18:2t) estuvo en el intervalo del 0,01 al 0,02 %, de linoleico (18:2n6) estuvo en el intervalo del 13,9 al 20,35 %, de linolénico (18:3n3) estuvo en el intervalo del 1,54 al 2,20 %, de gonódico (20:1n9) estuvo en el intervalo del 0,04 al 0,1 %, de C20:2 estuvo en el intervalo del 0,13 al 0,18 %, de homo-a-linolénico (20:3n3) estuvo en el intervalo del 0,02 al 0,03 %, de araquidónico (20:4n6) estuvo en el intervalo del 0,19 al 0,23 %, de EpA (22:ln9) estuvo en el intervalo del 0,05 a 0,2 %, de clupanodónico (22:5n3) estuvo en el intervalo del 0,03 al 0,04 %, de DhA (22:6n3) estuvo en el intervalo del 0,06 al 0,08 %, y de nervónico (24:1n9) estuvo en el intervalo del 0,01 al 0,03 %.
Los CV bajos indican que los procesos descritos en el presente documento pueden producir mezclas agrícolas con perfiles de composición consistentes.
Ejemplo 5. Combinación de roca basalto con mezclas agrícolas para obtener rendimientos de cultivo mejorados
Se mezcló la roca basalto con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento después de procesar la mezcla agrícola para producir una mezcla agrícola enriquecida en minerales. Alternativamente, la roca basalto se administró al cultivo de manera separada de la administración de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento. Los inventores sorprendentemente han descubierto que la roca basalto comprende hierro reducido (Fe (I) o Fe (II)) lo que puede reducir los compuestos orgánicos en las mezclas agrícolas descritas en el presente documento a gas amoníaco (NH3) o sales de amonio (NH4+) resultando en composiciones fertilizantes con elevado contenido de nitrógeno. Las composiciones fertilizantes con elevado contenido de nitrógeno de las mezclas agrícolas combinadas con basalto descritas en el presente documento producen un aumento en la actividad microbiana, estimulando de ese modo el rendimiento del cultivo.
Las fresas (cv. Portola) usadas para este experimento se cultivaron en un establecimiento de campo convencional en Oxnard, California. Este ensayo se estableció como un ensayo de bloque completamente aleatorio de una tasa de fertilizante orgánico H2H 3-2-1 solo y en combinación con una aplicación temprana de material basalto y comparado con el basalto solo superpuesto sobre un estándar del cultivador comparado con un estándar del cultivador, con la recolección de datos completamente aleatoria de cuatro replicados mantenidos durante la estación de crecimiento. T odos los tratamientos recibieron aplicaciones convencionales en la temporada de fertilizantes de nitrógeno, fósforo y potasio. Todos los materiales H2H se aplicaron materiales en la cinta de goteo subterránea de los cultivadores durante la temporada. El material de basalto se extendió manualmente antes de la formación del lecho. Se aplicó el basalto en la formulación basalto: estándar del Cultivador a una tasa de 1235,55 kg/ha (0,5 toneladas por acre). El basalto en la formulación de basalto: estándar del Cultivador: H2H se aplicó a una tasa de 1235,55 kg/ha (0,5 toneladas por acre). Cuando se aplicó H2H, se aplicó a una tasa de 93,54 l/ha (10 galones por acre) por tratamiento. Todas las cohortes fueron tratadas con los mismos niveles de estándar del cultivador.
Como se muestra en la FIGURA 29, H2H con basalto y estándar del cultivador exhibió un aumento comercializable en la producción en las bandejas calibradas por acre para todos los tratamientos para cada día de recolección tanto en forma diaria como acumulativa. Los tratamientos de basalto en combinación con H2H 3-2-1, y basalto solo, produjeron los planos más extrapolados de fresas durante el período del ensayo con la mayoría de los planos sobre el promedio para el período de recolección de 2037 y 1942 planos por 0,40 ha (acre) comparado con el estándar del cultivador a 1778 planos por 0,40 ha (acre). En la FIGURA 31 se muestra una perspectiva diferente acerca de cómo la producción nominal se ve afectada por los retornos del crecimiento final, que muestra los retornos comercializares diariamente basados en base a los Precios de los Puntos del Mercado de USDA, descubierto en HTTP:\\marketnews.usda.gov/portal (como para la estación de crecimiento 2017) para cada día de recolección. Estos datos representan el ingreso neto después de que fueron eliminados los costes de aproximadamente $6,00 por bandeja (por ejemplo, costes atribuibles a la labor de recolección, costes del cartón y bandejas, transporte al enfriador, y los costes de enfriamiento asociados con la recolección de las fresas). En base a estos datos, se observó un aumento estacional acumulado numéricamente para el retorno del cultivador mediante el uso de basalto con H2H y el estándar del cultivador con respecto a los otros tratamientos. La FIGURA 29 muestra la utilización diaria en el mercado para las bayas recolectadas durante la temporada, es decir el porcentaje de las bayas comercializables respecto del peso total de las bayas recolectadas, con diferencias significativas observadas para todos los tratamientos sobre el estándar del cultivador con el uso promediado entre el 80,6 % y el 84,4 % en promedio. Se observó la mejor utilización con los tratamientos GS:H2H:basalto, GS:basalto, GS:H2H en orden descendente. La FIGURA 30 muestra el diferencial neto en retornos hacia la granja para cada día de recolección para los programas de tratamiento respecto del estándar del cultivador, el cual en este caso era algo diferente para todos los tratamientos con GS:H2H:basalto a $2427, GS:basalto a $1341 por acre, y GS:H2H seguido de $667 por acre.
Los resultados demuestran que el uso de los productos de la mezcla agrícola producidos por los métodos descritos en el presente documento junto con un programa estándar del cultivador añade valor a la producción del cultivador. Los resultados también demuestran los efectos sinérgicos acerca de cómo los productos H2H (mezcla agrícola) comparados con un producto a base de basalto, y el basalto en combinación con los productos H2H. El basalto solo proporciona un rendimiento superior respecto del H2H 3-2- 1, y solamente cuando una mezcla agrícola se combina con basalto, se observan rendimientos del peso de fruta adicionales y aumento de los ingresos.
En algunas realizaciones, la cantidad de mezcla agrícola descrita en el presente documento es del 5 al 50 por ciento en peso de la mezcla resultante, preferentemente de aproximadamente el 10 por ciento en peso, en base a materia seca. En algunas realizaciones, la tasa de aplicación de roca basalto es de 560,43 a 2241,7 kg/ha (500 a 2000 libras de basalto por acre) por temporada de crecimiento. En algunas realizaciones, la tasa de aplicación de la mezcla agrícola es de 18,93 a 378,54 litros (5 galones a 100 galones) por tonelada de roca basalto en polvo, a ser compuesta previo a la aplicación del compost mezclado, para ser aplicada anualmente sobre cultivos orgánicos y/o sobre alfalfa o heno orgánicos para lácteos o pastizales. En algunas realizaciones, la mezcla agrícola se aplica una vez, dos veces o tres veces por temporada de crecimiento. La roca basalto mezclada con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento puede certificarse para su uso en cultivos orgánicos. La roca basalto mezclada con las mezclas agrícolas en el presente documento se aplica a pastizales de alimento para lecherías orgánicas. La roca basalto mezclada con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento se aplica a los pastizales para la producción libre de carne de vaca y de pollo. La mezcla agrícola enriquecida con mineral puede aumentar el rendimiento del cultivo, o aumentar el volumen del forraje (el volumen de alimento disponible para los animales que se alimentan en pastizales o en pastos de alimento) en la agricultura regenerativa en un 5 a un 25 por ciento, incluyendo 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 por ciento.
Ejemplo 6. Procesamiento de soja con desechos de lechuga para producir una mezcla de nutriente orgánico con elevado contenido de nitrógeno
La harina de soja orgánica puede hidrolizarse en agua (agua:soja 9:1, en peso) a un intervalo de temperatura de 60 °C - 82,2 °C (140 - 180 °F) y añadirse una alfa-amilasa y una proteasa, en condiciones de cizalla constante, usando los sistemas descritos en el presente documento, a un pH de 4,5, durante aproximadamente 3 horas, para crear una suspensión de harina de soja. Después de incubar la suspensión de harina de soja, la suspensión se tamiza con filtros gruesos y finos, y se centrifuga usando una centrífuga tricanter, para posteriormente retirar los sólidos, para entregar un hidrolizado de soja con un elevado contenido de nitrógeno. De manera alternativa, la harina de soja orgánica y vegetales reciclados (las cuales pueden incluir o excluir lechuga, espinaca, kale, repollo y otros vegetales verdes de hojas y Brassica) los que se añaden al tanque de incubación a una relación en peso que está en el intervalo de aproximadamente 20:1 a aproximadamente 5:1 (de vegetales reciclados: soja, en peso). Los vegetales reciclados pueden usarse en lugar de agua para hidrolizar la harina de soja, debido a su elevado contenido de agua. La corriente biológica reciclable de harina de soja vegetal reciclada se hidroliza a un intervalo de temperatura de 60 °C - 82,2 °C (140 - 180 °F) y se añade una alfa-amilasa, una proteasa y una celulosa, en condiciones de cizalla constante, usando los sistemas descritos en el presente documento, a un pH de 3,5 a 7,0, durante aproximadamente 3 horas. Después de incubar la suspensión vegetal reciclada-harina de soja, la suspensión se tamiza con filtros gruesos y finos, y se centrifuga usando una centrífuga tricanter, para posteriormente retirar los sólidos, para entregar un hidrolizado de soja de alto contenido de nitrógeno. El producto terminado resultante es seguro para su uso como un fertilizante para aumentar los rendimientos de cultivo en la producción de vegetales orgánicos.
Ejemplo 7. Efectos sinérgicos sobre el crecimiento de las plantas a partir del tratamiento combinado de la mezcla agrícola y harina de hueso, sangre y de plumas
Se descubrió que la aplicación de las formas lábiles de carbono, incluyendo las mezclas agrícolas preparadas por los procesos descritos en el presente documento, estimulaba la actividad microbiana, dando como resultado una rápida degradación de los correctores, incluyendo harina de hueso, de sangre y de plumas. Se descubrió que la rápida degradación de estas correcciones proporciona una mineralización de nitrógeno más rápida comparada con la ausencia de dichas mezclas agrícolas. La mineralización de nitrógeno más rápida dio como resultado un crecimiento de plantas más rápido.
A pesar que la harina de hueso, de sangre y de plumas se sabe que estimula a los microorganismos de la tierra que son microorganismos beneficiosos (Quilty J., et al., Soil Res., 49, 1-26 (2011), anteriormente a esta divulgación no se sabía información acerca de la combinación de la harina de hueso, de sangre o de plumas con las mezclas agrícolas descritas en el presente documento sobre los efectos de los microbios, la química y el crecimiento de la planta en el terreno.
Se llevaron a cabo dos experimentos, uno con la tierra solamente para medir la tasa de mineralización, y uno con plántulas de tomate para medir los efectos por el crecimiento de la planta. Se evaluaron tres correcciones o modificaciones: una mezcla de harina de hueso (Nature Safety™ 7-12-0), una mezcla de harina de sangre (Nature Safe™ 8-5-5) y una mezcla de harina de pluma (Nature Safe™ 13-0-0). Cada corrección se ensayó para el crecimiento de plantas aumentado y las tasas de mineralización, solas y en combinación con una mezcla agrícola preparada a través de los métodos descritos en el presente documento ("H2H"). Los controles incluyeron H2H solo, y agua. Las tasas de las adiciones de las correcciones se ajustaron para normalizar la aplicación de nitrógeno en todos los casos. El H2H se diluyó 10:1 en agua y se aplicó desde una tasa de 467,70 l/ha (50 galones por acre).
Hubo ocho condiciones de tratamiento de la tierra asignadas como sigue:
Solo harina de hueso
Solo harina de plumas
Solo harina de sangre
Sólo agua
Harina de hueso H2H
Harina de plumas H2H
Harina de sangre H2H
Solo H2H
Los contenidos indicados de N-P-K (nitrógeno-fósforo-potasio) de las correcciones, con contenido de nitrógeno normalizado, y la cantidad de correcciones normalizada agregada por experimento (realizado en un tubo) se resumen en la Tabla 11. (1 libra = 0,45 kg)
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Se recolectó tierra a partir de un terreno regado, no corregido previamente, plantado con almendras. Se mezcló la tierra vigorosamente a mano a niveles de humedad de campo, y se almacenó en una habitación fría (4 a 6 grados Celsius) hasta el inicio de los experimentos. Antes de los experimentos, el contenido de humedad de la tierra se ajustó al 40 % de capacidad de retención de agua.
Se prepararon cámaras de bioensayo a partir de columnas de PVC (31,5 cm de longitud, 4 cm de diámetro), y se taparon en un extremo con un orificio de 6 mm de diámetro, con una malla cubriendo el orificio para prevenir la pérdida de tierra. Los orificios se ajustaron con un tapón retirable. Las columnas de PVC y las mallas se lavaron exhaustivamente con agua antes de la introducción de la tierra. Las columnas de PVC después se dejaron secar por goteo. Cada una de las ocho condiciones de tratamiento se replicó cinco veces, para un total de experimentos (con un tubo por experimento, para 40 tubos). Por cada tratamiento, se preparó un lote de tierra, se mezcló con la condición de tratamiento, y se dividió en cámaras individuales. Se aplicó H2H a una tasa de 467,70 l/ha (50 galones por acre), se diluyó 10:1 en agua, se graduó hasta el área superficial de las cámaras (12,6 cm2), de tal modo que se aplicaron 0,06 ml de H2H en 0,6 ml de agua por tubo. Todos los experimentos se llevaron a cabo a temperatura ambiente. Los experimentos se llevaron a cabo por duplicado.
Para medir el lixiviado de cada cámara, se añadieron 100 ml de ddH2O (agua doblemente destilada) en el día de la aplicación (día 1), y también en los días 3,7, 14, 28 y a los 2 meses. Para cada medición, los fondos de las columnas se destaparon y se dejó que drenaran durante 2 horas. Las muestras se almacenaron en frascos de centelleo de plástico de 15 ml a -20 °C hasta el análisis para nitrógeno inorgánico. Las concentraciones de nitrato y amonio se determinaron por análisis colorimétrico y se compararon con curvas patrón mediante métodos bien conocidos (Keeney et al., Nitrogen - inorganic forms. In A.L. Page (ed.), Methods of Soil Analysis, parte 2. Agron. Monogr. 2nd ed. ASA y SSSA, Madison, WI, p. 643-698, 1982).
Se plantaron plántulas de tomate de la variedad "Rutgers" en tierras corregidas como se ha descrito anteriormente, con cinco replicados de cada combinación de tratamiento en macetas de 10,16 cm (cuatro pulgadas) de diámetro. Las plántulas se mantuvieron en los cultivadores en el laboratorio por cuatro semanas a temperatura ambiente después de lo cual se midieron las métricas del tamaño de la planta, incluyendo altura de la planta, peso seco, longitud de la raíz y biomasa de la raíz.
Resultados del análisis de lixiviado
El contenido de nitrato del lixiviado proveniente de todos los tratamientos partió elevado y disminuyó rápidamente, pero no se observaron diferencias impactantes en la tasa de disminución a lo largo del tiempo entre los tratamientos, a pesar que las correcciones mismas tendieron a ser un poco más altas (FIGURA 11). Hubo algunas diferencias entre los tratamientos para las fechas individuales. Por ejemplo, en el primer experimento en el día 3, con harina de hueso sola tuvo nitrato ppm significativamente más alto que H2H en combinación con harina de hueso (P < 0,01, t = 4,0, FIGURA 12) una tendencia que se repitió hasta el día 14 (P = 0,04, t = 2,8). Las disminuciones en el nitrato observadas durante este tiempo se acoplaron con aumentos de amonio con el tratamiento de H2H y harina de hueso, el cual se describe más adelante.
A pesar que las concentraciones de amonio fueron menores que las de nitrato, alcanzando solo aproximadamente 5 ppm, estas mostraron una mayor variación entre los tratamientos. Por ejemplo, harina de hueso en combinación con H2H tuvo mayores concentraciones de NH4+ (amonio) que la harina de hueso solo, tanto en el día 1 (P = 0,03) y en el día 3 (P < 0,01) en el experimento n.° 2 (FIGURA 13). Se observó una tendencia similar en el primer experimento, con excepción del día 7 (P = 0,09), a pesar que la tendencia no fue tan fuerte. Los aumentos de amonio observados con el tratamiento con H2H y hueso coincidieron con una reducción en el nitrato. De manera similar H2H aumentó el lixiviado de amonio para la corrección con harina de pluma (FIGURA 14), con pluma en combinación con H2H que tiene mayores concentraciones de amonio que la pluma solo en el día 14 (P = 0,05).
Una rápida mineralización del nitrógeno a partir de los fertilizantes orgánicos (correcciones con H2H) se observó dentro de las dos primeras semanas, donde la mineralización después procedió más lentamente. Sin desear quedar ligados a teoría alguna, la hidrólisis enzimática de la urea y las proteínas simples en las correcciones libera nitrógeno hacia la tierra.
Los aumentos sinérgicos observados en las concentraciones de amonio a partir de la combinación de las correcciones con H2H sugieren una actividad de microorganismo aumentada la cual es consistente con la hipótesis que H2H puede aumentar la disponibilidad de nutrientes simulando la red de nutrientes de la tierra. La combinación de baja concentración de nitrato con elevada concentración de amonio superior en la tierra tratada con H2H puede indicar que se está produciendo más mineralización debido a la amonificación (la producción de amonio) en lugar de la nitrificación (la producción de nitrato).
Resultados del crecimiento de plantas mejorado
Después de 30 días, los tratamientos de H2H y Control habían crecido la mayor parte (FIGURA 15). La biomasa por encima de la tierra de plantas tratadas con H2H fue de 49 % más alta que las plantas tratadas con harina de hueso, 80 % más alta que las plantas tratadas con harina de sangre, y 56 % más alta que las plantas tratadas con harina de pluma, mientras que los controles fueron 34 %, 62 % y 40 % más altos, respectivamente. El efecto inhibidor de los correctores sobre el crecimiento fue sorprendentemente descubierto el haber sido superado por H2H. Todas las plantas crecieron más en los tratamientos de combinación de la corrección con H2H, comparado con las correcciones solas. Se observó una tendencia similar en la biomasa de la planta por sobre la tierra total (FIGURA 16). La biomasa de la raíz y la longitud de la raíz difieren poco entre los tratamientos, y la relación de los brotes de la raíz, una medición de cuanta energía la planta está asignando a la biomasa bajo la tierra frente a la biomasa por encima de la tierra, no mostró grandes diferencias.
Sin desear quedar ligados a teoría alguna, el crecimiento disminuido contraintuitivo observado con los tratamientos de combinación de corrección H2H comparado con los controles puede haber resultado de la degradación de formas más lábiles de nitrógeno en urea de manera temprana en el experimento que inhibe el crecimiento de las plantas. Sin desear quedar ligados a teoría alguna, la liberación de amoníaco a partir de estas correcciones podría tener un efecto tóxico temporal sobre los microbios sensibles, a pesar que el efecto probablemente depende del tipo de tierra y de la tasa de aplicación. Esta inhibición de microbios puede haber disminuido el proceso de nitrificación, limitando el nitrógeno disponible para las plantas, disminuyendo su crecimiento. Sin embargo, todos los tipos de corrección se observaron para rendir un crecimiento de planta aumentado cuando se combina con H2H, comparado con las correcciones solas.
Ejemplo 8. Uso de mezclas agrícolas como forraje animal - mediciones del crecimiento del peso animal
Los cerdos de crecimiento acabado fueron alimentados ya sea con una dieta sólida de harina de soja-maíz ("dieta sólida") o comenzaron en una dieta que comprende una forma de suspensión líquida ejemplar de una mezcla agrícola de la presente divulgación, que comprende líquido y particulado ("dieta de mezcla agrícola") antes de cambiarse a la dieta sólida. Se observó que la forma líquida de la mezcla agrícola de la presente divulgación, preparada a partir de desechos de corrientes biológicas reciclables pueden usarse como una fuente de alimento suficiente para cerdos.
Se descubrió que el análisis composicional de los hidrolizados producidos por los métodos descritos en el presente documento están muy cercanos al perfil de proteína ideal para los cerdos en crecimiento. Como se describe en el Ejemplo 4, los perfiles de aminoácidos indispensables de algunas realizaciones de los hidrolizados producidos por los métodos descritos en el presente documento son consistentes a través de los lotes. Se descubrió que ambos hidrolizados secos y líquidos (y mezclados) proporcionan un perfil de aminoácido equilibrioado para los cerdos en crecimiento con un crecimiento óptimo y una excreción de nitrógeno reducida. La excreción reducida de nitrógeno proporciona un mayor volumen de cerdos por unidad de área, debido a que la elevada excreción de nitrógeno contamina el agua de escurrimiento, la calidad del aire alrededor y la calidad de la tierra. Además, se descubrió que los hidrolizados de esta divulgación incluyen cantidades adecuadas de minerales y nutrientes para usarse como un forraje animal, incluyendo Calcio, Fósforo, Cobre, Hierro y Manganeso. En algunas realizaciones, los hidrolizados además pueden complementarse con otros minerales cuando se usan como corriente exclusiva de forraje animal, incluyendo o excluyendo calcio, fósforo, zinc y arsénico. Además, los hidrolizados preparados por los métodos descritos en el presente documento contienen mayores cantidades de disacáridos y oligosacáridos, pero menos almidón comparado con el maíz. Los resultados indican que se espera que los hidrolizados proporcionen más energía como forraje animal que el maíz debido al alto contenido de almidón y fibra que se sabe que reduce la digestibilidad de los aminoácidos, la energía y otros nutrientes (Zhang, W., et al., 2013. The effects of dietary fiber level on nutrient digestibility in growing pigs, J. Anim. Sci. Biotechnol. 4, 17).
En el ensayo de crecimiento-acabado de los cerdos, 64 cerdos se dividieron en el grupo de dieta sólida o en el grupo de dieta de mezcla agrícola. Los cerdos se monitorearon en tres fases-la primera fase de 35 a 60 kg de peso de los cerdos (2 semanas); la segunda fase de cerdos de 60 a 90 kg de peso (durante dos semanas), y la tercera fase de cerdos de 90 a 120 kg de peso. En el estudio del crecimiento-acabado de cerdos, los cerdos que fueron alimentados con la dieta de la mezcla agrícola fueron cambiados a la dieta sólida durante la tercera fase del ensayo es decir la fase de peso de 90 a 120 kg. Se obtuvieron mediciones, incluyendo el rendimiento del crecimiento, la ganancia de peso diaria, ingesta de alimento, eficiencia de la alimentación y la calidad de la carcasa.
En el ensayo con cerdos recién nacidos, 108 cerdos se dividieron en dos grupos-un grupo fue alimentado con una dieta de harina de soja-maíz, mientras que el otro grupo fue alimentado con una dieta de mezcla agrícola para la fase 1 (2 semanas), y después se cambió a la dieta sólida para la segunda fase (2 semanas). Se obtuvieron mediciones, incluyendo rendimiento de crecimiento, ganancia de peso diaria, ingesta de alimento, eficiencia de la alimentación y frecuencia de diarrea.
La FIGURA 17 muestra que la mezcla agrícola preparada a partir de productos reciclables era un alimento adecuado para cerdos en crecimiento-acabado, entregando ganancias de pesos similares a las de la dieta con harina soja-maíz (las ganancias de peso no fueron significativamente diferentes de los animales control de maíz-soja). Esto demuestra que las mezclas de esta divulgación pueden usarse para proporcionar un crecimiento sostenible y ganado saludable.
Además, la FIGURA 18 muestra que el alimento hidrolizado también entregó aproximadamente el mismo promedio de ganancia de peso diaria que la dieta de harina de maíz-soja.
A pesar que los cerdos alimentados con hidrolizado ganaron marginalmente menos peso en el día 28, suplementando el hidrolizado como se describe en el presente documento, por ejemplo, añadiendo carbohidratos y/o deshidratando el hidrolizado en un producto granulado comercializado, lo que aumentará la ganancia de peso en los cerdos alimentados con hidrolizado comparado con los cerdos alimentados con alimentos sólidos tradicionales tales como el alimento de harina de maíz/soja. Los animales alimentados con las mezclas líquidas tuvieron estómagos más grandes que los animales control, indicando que el consumo de calorías a partir de la dieta líquida estaba limitado por el tamaño del estómago de los animales. Los animales produjeron menos estiércol y tuvieron menos diarrea cuando se alimentaron con la composición pre-digerida. Además, la alimentación de cerdos con composiciones ricas en nutrientes de la presente divulgación entrega cerdos con carne más magra, diarrea reducida, y/u otros beneficios para la salud tales como menor incidencia de infecciones y/o enfermedad.
Los resultados de los cerdos recién nacidos muestran que la dieta de hidrolizado fue un alimento adecuado, proporcionando ganancias de peso similares a la dieta de harina de maíz-soja, como se muestra en la FIGURA 19.
Además, los cerdos alimentados con el alimento de hidrolizado tuvieron niveles de diarrea reducidos. Por lo cual, en algunas realizaciones, la alimentación de ganado, tal como cerdos, la mezcla de hidrolizado mejora la salud animal.
Adicionalmente, se descubrió que el hidrolizado comprende un elevado nivel de ácidos grasos no saturados, los cuales se incluyeron en el suministro del alimento animal. Los animales alimentados con una dieta que comprende ácidos grasos no saturados provenientes de los hidrolizados descritos en el presente documento se espera que exhiban una elevada cantidad de ácidos grasos insaturados después de la matanza. En animales no rumiantes, los perfiles de ácidos grasos en los tejidos reflejan los perfiles de ácido graso en su alimento. El alimento el cual es enriquecido con ácidos grasos no saturados en algunas realizaciones puede aumentar la concentración de ácidos grasos insaturados en el cerdo (Véase Nguyen, L.Q. et al., Mathematical relationships between the intake of n-6 and n-3 polyunsaturated fatty acids and their contents in adipose tissue of growing pigs, Meat Sci. 65, 1399-1406 (2003); Mitchaothai, J. et al., Effect of dietary fat type on meat quality and fatty acid composition of various tissues in growing-finishing swine, Meat Sci. 76, 95-101 (2007)), aumentando indirectamente de esa manera la salud de los consumidores de cerdo.
En algunas realizaciones, los hidrolizados de diferentes composiciones de grasa pueden suministrarse como alimento a los animales en distintas fases de crecimiento. En algunas realizaciones, los hidrolizados preparados con niveles de grasa reducidos usando la centrífuga tricanter de acuerdo con los métodos descritos en el presente documento pueden suministrarse como alimento a cerdos destetados. Los hidrolizados preparados con niveles de grasa no-reducidos de acuerdo con los métodos descritos en el presente documento pueden suministrarse como alimento a cerdos en fases posteriores de crecimiento, preferentemente durante el período de acabado del crecimiento para aumentar la densidad de energía del forraje y la palatabilidad de la dieta (Kerr, B.J. et al., Characteristics of lipids and their feeding value in swine diets, J. Anim. Sci. Biotechnol. 6, 30 (2015)).
En algunas realizaciones, nutrientes adicionales pueden añadirse al hidrolizado para aumentar la ganancia de peso de los animales mediante el uso del hidrolizado agrícola como forraje animal para personalizar el equilibrio de carbohidratos y el azúcar en el forraje animal.
En algunas realizaciones, pueden añadirse carbohidratos adicionales al hidrolizado. Los carbohidratos pueden suministrarse, por ejemplo, añadiendo productos de panadería, o productos de panadería hidrolizados. En algunas realizaciones, migas de pan, harina de soja, granos de destilería y/o cáscaras de almendras pueden añadirse al hidrolizado para usarse como complementos alimenticios. Los granos de destilería pueden incluir o excluir: cebada, maíz, arroz y lúpulo. En algunas realizaciones, el hidrolizado puede estar en forma deshidratada (esencialmente seco) o líquido cuando se combina con la fuente de carbohidratos adicionales. En algunas realizaciones, un suplemento que comprende el 20 %, 25 %, 30 %, 35 %, 40 %, 45 %, 50 %, 55 %, 60 %, o 65 %, o cualquier intervalo de porcentajes de carbohidratos entre cualquiera de dos de los porcentajes mencionados, puede añadirse a las mezclas agrícolas. En algunas realizaciones, la mezcla agrícola complementada con carbohidratos puede deshidratarse y granularse. En algunas realizaciones, los particulados de los productos biológicos reciclables, por ejemplo, particulados obtenidos al filtrar el hidrolizado o de la centrífuga tricanter, pueden añadirse al hidrolizado. En algunas realizaciones, la materia particulada puede tener un contenido elevado de proteína.
En algunas realizaciones, las mezclas agrícolas que se suministran como alimento a los cerdos destetados pueden suplementarse con un particulado elevado en proteína, mientras que el hidrolizado con lo que se alimentan los cerdos de crecimiento acabado pueden suplementarse con carbohidratos. En algunas realizaciones, la mezcla agrícola que se suministra como alimento ya sea a cerdos destetados o cerdos que están terminando su crecimiento puede suplementarse con grasas, por ejemplo, grasas saturadas y/o insaturadas. Al suplementar la mezcla agrícola ya sea con carbohidratos, grasas o proteínas incluye cualquier proceso que aumente el porcentaje de carbohidratos o proteínas en el hidrolizado en más de 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 o 40 %), o en cualquier intervalo de porcentajes entre cualquiera de dos de los porcentajes descritos.
Ejemplo 9. Elevada conversión de forraje animal usando mezclas agrícolas líquidas
La mezcla agrícola producida por los métodos descritos en el presente documento que comprende un constituyente que puede incluir o excluir: proteínas y/o péptidos, grasas, fibra y carbohidratos puede usarse como una materia prima pre-digerida para animales. Los inventores han reconocido que la materia prima pre-digerida tiene una mayor tasa de conversión de masa de alimento a peso animal comparada con un producto de alimento convencional. El producto de forraje animal convencional comprende maíz, soja, alfalfa y/o avena no digeridos.
Las mezclas agrícolas de la presente divulgación pueden usarse como un forraje animal de elevada tasa de conversión. Los animales (cerdos y/o pollos que generalmente son alimentados con una dieta de maíz y harina de soja) pueden alimentarse con mezclas agrícolas líquidas o secas de la presente divulgación para ganar peso con una aumentada eficiencia de uso del alimento (es decir, una tasa de conversión aumentada de alimento en peso animal). En algunos aspectos, los animales producen menos estiércol y tienen menos diarrea cuando se alimentan con la composición pre-digerida. En consecuencia, aproximadamente el 100 % de la corriente biológica reciclable procesada de acuerdo con los métodos de la presente divulgación puede utilizarse de manera eficiente.
Ejemplo 10. Elevada conversión de pollo alimentado usando mezclas agrícolas secas
La mezcla agrícola producida por los métodos descritos se usó para alimentar pollos recién nacidos para demostrar la tasa de conversión aumentada de la mezcla agrícola respecto de la dieta control que comprende soja y harina de maíz.
La dieta de control cumple o excede las recomendaciones de Cobb para pollos recién nacidos. Los ingredientes de la dieta control se enumeran en la Tabla 14, suponiendo un 90 % en peso de materia seca. La composición de la dieta control se enumera en la Tabla 15.
La dieta control se mezcló con la mezcla agrícola ("H2H") y pan a razones en peso de 100-0-0 ("control"); 50-25-25 ("50-50"), y 75-12,5-12,5 ("75-25"). La composición nutriente de las tres dietas se enumera en la Tabla 16.
T res cohortes que comprenden 144 pollos recién nacidos (pollos de engorde) por cohorte fueron alimentados con una dieta de 50:50, 75:25, o alimento control estricto para sus primeros 14 días. Se les permitió que los animales comieran a discreción. Los pollos se dividieron en seis pollos por jaula, con 72 jaulas en total. Un pollo de cada jaula se muestreó en los días 6, 10 y 14, para determinar los efectos de las dietas de alimentación en el crecimiento de los pollos recién nacidos y la captación de la tasa de conversión de la alimentación. Los tamaños representativos de las cohortes de tratamiento de dieta a los 11 días de alimentación se muestran en la FIGURA 20. La FIGURA 20 muestra que las cohortes alimentadas con la dieta 75:25 (Control: mezcla Agrícola/pan) lograron el mayor volumen animal total y el mayor volumen de carne de pechuga. La FIGURA 21 muestra que los cohortes alimentados con la dieta 75:25 tuvieron el mayor peso por ave ("pesos de tratamiento"). La FIGURA 22 muestra que el peso promedio de las cohortes alimentadas con la dieta 75:25 fue consistentemente superior que aquella de la cohorte alimentada con el alimento control o con el alimento de 50:50. La FIGURA 23 muestra que la cohorte alimentada con el alimento 75:25 exhibió la mayor ganancia de peso comparado con el alimento control o con el alimento 50:50. Una de las razones de por qué la cohorte por la que la alimentación aumentó más el peso fue porque esta cohorte tuvo consistentemente la mayor actualización de alimentación por pájaro alimentado con el alimento 75:25 ganó el mayor peso fue que esta cohorte consistentemente tuvo la mayor actualización de alimento por ave (FIGURA 24, y FIGURA 25). La diferencia en la relación de conversión de alimento, sin embargo, fue menos pronunciada entre la dieta 75:25 y los alimentos control debido a la masa de la cohorte alimentada con el alimento 75:25 fue mayor y más cercano a la madurez completa, de modo que la conversión de alimento se estabilizó después de 10 días de alimentación (FIGURA 26 y FIGURA 27). La relación de conversión del alimento indica que la cohorte alimentada con la dieta 75:25 dio más rendimiento cuando fue alimentado con la misma cantidad de alimento que el control o la dieta 50:50. La cohorte control tendió hacia la misma tasa de conversión del alimento que el cohorte 75:25 en el día 14 de la alimentación. La digestibilidad de la alimentación se midió usando métodos conocidos en el arte (F. Short, et al., Animal Feed Science and Technology, 1996, 59: 215-221). La digestibilidad de ambas cohortes de la mezcla Agrícola (75:25 y 50:50) fue consistentemente mayor que la cohorte con alimento control (FIGURA 28).
La química del suero de las cohortes sacrificadas fue analizada, como se muestra en la Tabla 17. Los resultados indican que las cohortes tratadas con las mezclas-Ag y pan exhibieron mayores niveles de colesterol que la cohorte alimentada con Control, pero menor contenido de Glucosa y Triglicéridos después de 14 días de alimentación.
Los resultados indican que un equilibrio adecuado de contenido de grasa y de pH en las diferencias de los alimentos conduce más probablemente a una captación de alimento aumentada, lo cual cuando se combina con una mayor tasa de conversión de alimento de la mezcla Agrícola/pan, conduce a la ganancia de peso aumentada que se observa. Por lo cual, los inventores han demostrado que el control composicional del forraje animal, tal como el forraje animal (I), producida por los métodos descritos en el presente documento, incluyen la retirada o adición de grasas selectivas lo que permite la producción de un forraje animal que resulta en una diferencia en peso de un animal sorprendentemente grande comparado con los animales alimentados con una dieta control.
E je m p lo 11. M ezc la s ag ríc o la s p ro v e n ie n te s d e Brassica c o m o p la g u ic id a n atu ra l
El hidrolizado líquido obtenido a partir de las mezclas agrícolas descritas en el presente documento es útil para suprimir o inhibir el crecimiento de plaga en la tierra. Las materias primas que comprenden Brassica spp. proporcionan elevados niveles del inhibidor de plagas en la tierra isotiocianato a partir de la hidrólisis de los glucosinolatos presentes en la Brassica spp. Los glucosinolatos derivan de los aminoácidos y se almacenan en las vacuolas de las células de todos los tipos de tejidos dentro de la planta (M. Morra, et al., Soil Biology and Biochemistry, 2002, 34:1683-1690). Después del daño al tejido proveniente de la molienda y la cizalla y la actividad de la celulasa inducida por los procesos y enzimas descritos en el presente documento, los glucosinolatos se degradan a través de la tioglucosidasa añadida (mirosinasa; EC 3.2.1.1), produciendo muchos productos que incluyen isotiocianatos, nitrilos y tiocianatos. Los isotiocianatos son componentes celulares disruptores biológicamente activos, incluyendo aquellos de las plagas de la tierra desnaturando la estructura de la proteína.
Una materia prima que comprende Brassica júncea (mostaza verde) se procesa usando los métodos descritos en el presente documento, donde las enzimas de los procesos incluyen una celulasa que degrada la estructura celular y opcionalmente una tioglucosidasa para maximizar la hidrólisis del glucosinolato la cual resulta en la liberación de isotiocianato.
En algunas realizaciones, la materia prima puede comprender una o más especies de Brassica, incluyendo aquellas que se describen en el presente documento.
La tierra que no se usaba para una temporada de cultivo se divide en tres o más partes. Una parte se trata con agua como control. Otra parte de la tierra se trata con un fertilizante inorgánico (Estándar del Cultivador) como otro control. Otra parte de la tierra se trata con la mezcla agrícola proveniente de la materia prima de Brassica spp. Otra parte de la tierra se trata con la mezcla agrícola proveniente de la materia prima de Brassica spp. combinada con un fertilizante inorgánico (estándar del Cultivador). Cada parte de la tierra puede llevarse a cabo solo o en replicados. Se añaden plántulas de tomate (cv. Rhodade) a cada parte de la tierra y después se añade una cantidad medida de nematodos P. neglectus. Los niveles de los nematodos en la tierra se miden usando el método de embudo Baermann. Las prácticas agronómicas generales son implementadas para elevar las plántulas. Cada muestra de tierra con plántulas de tomate se trata de manera separada con agua, agua con fertilizante inorgánico, agua con mezcla agrícola de materia prima de Brassica spp. y fertilizante inorgánico, y agua con mezcla agrícola proveniente de materia prima de Brassica spp. Las poblaciones de nematodos se monitorizan antes de la introducción de nematodos, el día 1 después de la introducción de los nematodos, el día 2 después de la introducción de los nematodos, el día 3 después de la introducción de los nematodos, la semana después de la introducción de los nematodos y la segunda semana después de la introducción de los nematodos. Las poblaciones de nematodos que son plagas de la tierra pueden disminuir en las muestras del terreno tratado con las mezclas agrícolas tratadas con la materia prima de Brassica spp.
Ejemplo 12. Procesamiento centrífugo de las mezclas agrícolas para separar las mezclas agrícolas en corrientes de producto de mayor valor
Los procesos para preparar las mezclas agrícolas descritas en el presente documento incluyen además el uso de procesamiento centrífugo para separar la suspensión hidrolizada en corrientes de producto de mayor valor. Las suspensiones de hidrolizado preparadas a partir de corrientes de alimentos frescos se separaron en fases acuosas, grasas y sólidas usando una centrífuga tricanter (Flottwegg Separator (Alemania)). Las suspensiones de hidrolizado probadas tenían niveles de N-P-K de 1-0-0, 1-1-0 (preparada con un elevado contenido de pescado), 3-2-1 (preparada con un elevado contenido de pescado) y 1-1-0 preparada a partir de 34 % de carnes rojas. El uso de la centrífuga tricanter permitió que la suspensión fuera separada en una fase acuosa, una fase oleaginosa (grasa) y una fase de sólidos. Los contenidos de grasa fueron reducidos del 6 al 12 % (en peso) en la suspensión del 0,2 al 1,4 % en la fase acuosa aislada usando la centrífuga tricanter. En algunas realizaciones, la fase acuosa aislada fue capaz de ser posteriormente deshidratada por los métodos descritos en el presente documento. En algunas realizaciones, las grasas aisladas fueron posteriormente separadas en grasas con título elevado y grasas de bajo título.
El uso del procesamiento centrífugo permitió el control de las cantidades de grasas, materia seca, proteína bruta y cenizas en los productos separados, como se muestra en la Tabla 12.
La Tabla 13 muestra el cambio de porcentaje de masa de la composición de fase acuosa separada comparada con la suspensión después del aislamiento usando el procesamiento centrífugo.
Ejemplo 13. Mejora de la calidad del cultivo
Una mezcla agrícola emulsionada fue preparada como se describe en el presente documento. La mezcla se redujo en contenido de grasas a menos del 1,5 % usando la centrífuga tricanter. La mezcla se combinó con un dispersante para permitir una emulsión fácil y el suministro a través del riego por goteo, en línea.
Nueve replicados de planta única de lechuga romana (cv. Green towers) se trasplantaron como tapones en un medio de crecimiento sin tierra no fertilizado. Las cohortes se cubrieron tres días después del trasplante y nuevamente 2 semanas después de ello con 93,54 l/ha (10 galones por acre) de H2H 3-2-1 y un fertilizante de hidrolizado de pescado orgánico.
Como se muestra en la FIGURA 34, las lechugas a las 4 semanas después del trasplante tratadas con H2H fueron consistentemente más grandes y más verdes que las cohortes tratadas sin fertilizante o con el fertilizante de hidrolizado de pescado. Como se muestra en la FIGURA 35, las cohortes tratadas con H2H exhibieron un mayor color (promediando 4,9) medido por una escala de color de 0-5 (donde 0 es la más baja, y 5 la más alta), e incluso exhibieron un mayor contenido de clorofila (contenido de clorofila relativo según se analiza con un medidor Minolta SPAD) de 46,8, comparado con no fertilizante (3,0 y 39,4, respectivamente) o hidrolizado de pescado (4,3 y 42,0 respectivamente). Los resultados claramente demuestran que la mezcla agrícola emulsionada con propiedades a la medida exhibe un tamaño de cultivo significativo y una diferencia en la calidad comparada con el fertilizante inorgánico convencional o con el fertilizante de hidrolizado de pescado convencional.

Claims (14)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para producir una mezcla agrícola a partir de una corriente biológica reciclable seleccionada, comprendiendo el proceso las etapas de:
(a) proporcionar una corriente biológica reciclable usando un sistema de recolección;
(b) moler la corriente biológica reciclable usando un primer molino y opcionalmente un segundo molino para producir una suspensión biológica molida;
(c) añadir a dicha suspensión biológica molida una o más enzimas seleccionadas;
(d) aumentar la temperatura de la suspensión biológica molida desde la temperatura ambiente hasta al menos una temperatura entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F) e incubar la suspensión biológica molida en agitación constante y cizalla a dos o más temperaturas entre aproximadamente 35 °C y aproximadamente 60 °C (aproximadamente 95 °F y aproximadamente 140 °F), produciendo de esta manera una primera suspensión biológica incubada que comprende primeras partículas biológicas incubadas y un primer hidrolizado biológico incubado;
(e) pasteurizar la suspensión biológica molida incubada para eliminar los patógenos;
(f) separar el primer hidrolizado incubado en un primer hidrolizado biológico incubado y las primeras partículas biológicas incubadas usando uno o una pluralidad de métodos de separación en base a tamaño; y
(g) reducir el contenido de grasa del primer hidrolizado incubado pasteurizado a un intervalo de entre el 1 y el 4 % por centrifugación tricanter para formar un hidrolizado biológico centrifugado.
2. El proceso de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:
(i) estabilizar el hidrolizado biológico centrifugado para formar un hidrolizado acuoso estabilizado; y
(ii) emulsionar el hidrolizado acuoso estabilizado para formar una mezcla agrícola emulsionada y opcionalmente añadir un dispersante a la mezcla agrícola emulsionada.
3. El proceso de la reivindicación 2 en donde:
(a) dicho proceso comprende además la etapa de concentrar la mezcla agrícola emulsionada; opcionalmente en donde concentrar la mezcla agrícola líquida se realiza usando un filtro vibrador, un tambor de vacío, un evaporador de vacío, un secador de tambor, un secador por pulverización, un secador de paletas, un secador rotatorio o un extrusor;
(b) estabilizar el hidrolizado biológico centrifugado añadiendo un estabilizador seleccionado de: un ácido inorgánico, un ácido orgánico, un conservante inorgánico o un conservante orgánico;
(c) emulsionar el hidrolizado acuoso estabilizado con un mezclador de alta cizalla; o
(d) dicho proceso comprende además añadir una segunda o más corrientes reciclables biológicas al hidrolizado acuoso estabilizado.
4. El proceso de la reivindicación 1, en donde:
(a) el proceso comprende además la etapa de separar las primeras partículas biológicas incubadas en partículas biológicas deshidratadas y una fracción líquida reciclada;
(b) las primeras partículas biológicas incubadas separadas se añaden a una segunda o más corrientes reciclables biológicas que se procesan de acuerdo con las etapas de la reivindicación 1;
(c) la etapa (g) de la reivindicación 1 comprende además separar el aceite centrifugado aceite no usable para alimentos y aceite usable para alimentos;
(d) el uno o una pluralidad de métodos de separación basados en el tamaño comprenden el uso de un filtro grueso, un filtro fino o ambos;
(e) dicho proceso comprende además la etapa de añadir un antioxidante, un agente anti-formación de torta o ambos, a la suspensión biológica sólida seca, el producto molido o granulado o un forraje animal; o
(f) dicho proceso comprende además la etapa de añadir aminoácidos a los productos resultantes.
5. El proceso de la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en donde el proceso comprende además:
(a) realizar las etapas de la reivindicación 1 o la reivindicación 2 respectivamente, con un segundo hidrolizado biológico,
(b) combinar un hidrolizado biológico centrifugado producido a partir del primer hidrolizado biológico con un hidrolizado biológico centrifugado producido a partir del segundo hidrolizado biológico.
6. El hidrolizado biológico centrifugado producido por el proceso de la reivindicación 1.
7. La mezcla agrícola emulsionada producida por el proceso de la reivindicación 2.
8. Las partículas biológicas deshidratadas formadas por el proceso de la reivindicación 4(a).
9. La mezcla agrícola emulsionada concentrada producida por el proceso de la reivindicación 3(a).
10. El proceso de la reivindicación 1, en donde:
(a) la enzima seleccionada se selecciona de: al menos una enzima para digerir proteínas, al menos una enzima para digerir grasas y lípidos y al menos una enzima para digerir otros carbohidratos; opcionalmente en donde la enzima seleccionada se selecciona del grupo que consiste en: xilanasa, asparaginasa, celulasa, hemicelulasa, glumayasa, beta-glumayasa (endo-1,3(4)-), ureasa, proteasa, lipasa, amilasa, fitasa, fosfatasa, aminopeptidasa, amilasa, carbohidrasa, carboxipeptidasa, catalasa, quitinasa, cutinasa, ciclodextrin glucosiltransferasa, desoxirribonucleasa, esterasa, alfa-galactosidasa, beta-galactosidasa, glucoamilasa, alfa-amilasa, alfaglucosidasa, beta-glucosidasa, haloperoxidasa, invertasa, lacasa, manosidasa, oxidasa, glucosa oxidasa, enzima pectinolítica, pectinesterasa, peptidoglutaminasa, peroxidasa, polifenoloxidasa, enzima proteolítica, proteasa, ribonucleasa, tiglucosidasa y transglutaminasa; o
(b) la corriente biológica reciclable se selecciona de: sangre o harina de sangre, hueso o harina de hueso, plumas o harina de plumas, estiércol, verduras desechadas o productos reciclables de frutas, verduras que contienen aceites, orujo de uva, orujo de tomate, orujo de oliva, productos reciclables de alimentos frescos, productos reciclables de pescado, productos reciclables de carbohidratos, migas de pan, deshechos de panadería, cáscaras de nuez, cáscaras de almendra, cáscaras de pistacho, harina de soja, orujo y granos de destilado y productos reciclables de panadería.
11. Una mezcla agrícola de la reivindicación 1, en donde la mezcla agrícola se produce moliendo una corriente reciclable para producir una suspensión biológica, calentando e incubando la suspensión biológica molida con una o más enzimas seleccionadas con agitación constante y cizalla, pasteurizando la mezcla incubada para producir un hidrolizado biológico, reduciendo el contenido de grasas en la fase acuosa del hidrolizado biológico a un intervalo del 1 al 4 % y estabilización de la fase acuosa añadiendo un estabilizador seleccionado de un ácido inorgánico, un ácido orgánico, un conservante inorgánico o un conservante orgánico, para producir una mezcla agrícola estabilizada.
12. El proceso de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:
(h) secar el hidrolizado biológico centrifugado para formar una suspensión biológica seca, sólida; y
(i) moler la suspensión biológica sólida para formar una suspensión biológica en polvo, sólida o convertir en gránulos la suspensión biológica seca, sólida para formar gránulos de suspensión biológica secos.
13. El proceso de la reivindicación 12, que comprende además las etapas de combinar o mezclar la suspensión biológica en polvo, seca o los gránulos de suspensión biológica secos con una corriente reciclable de carbohidrato para formar un forraje animal.
14. Un método para aumentar el peso animal, o aumentar la tasa de conversión de forraje animal en peso animal, comprendiendo el método proporcionar al animal una formulación que comprende el forraje animal producido mediante el proceso de la reivindicación 13.
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