ITMI960062A1 - Procedimento per l'ottenimento di prodotti di impiego industriale da materie prime agricole come erba medica mais orzo sorgo ed altri vegetali prodotti e sottoprodotti orticoli contenenti e non contenenti amidi - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE del Brevetto per Invenzione Industriale avente titolo:
"PROCEDIMENTO PER L'OTTENIMENTO DI PRODOTTI DI IMPIEGO INDUSTRIALE DA MATERIE PRIME AGRICOLE COME ERBA MEDICA, MAIS, ORZO, SORGO ED ALTRI VEGETALI, PRODOTTI E SOTTO-PRODOTTI ORTICOLI CONTENENTI E NON CONTENENTI AMIDI"
D E S C R I Z I O N E
Il presente trovato ha come oggetto un procedimento per l'ottenimento di prodotti di impiego industriale da materie prime agricole come erba medica, mais, orzo, sorgo ed altri vegetali, prodotti e sottoprodotti orticoli contenenti e non contenenti amidi.
Come è noto, le principali colture agricole attualmente praticate sono costituite da mais, grano, erba medica, orzo, avena e altre specie di interesse minore o di interesse prettamente alimentare come il grano, la barbabietola da zucchero e la canna da zucchero.
Il mais può essere raccolto a due diversi stadi di maturazione :
-Maturazione cerosa.
In questo caso viene trinciato sul campo ed ammassato in grandi fosse o cumuli. In queste condizioni si sviluppa una fermentazione lattica che consente la riduzione del pH del mezzo a valori acidi in grado di inibire lo sviluppo dei batteri putrefattivi. Il prodotto viene così somministrato agli animali.
- Maturazione fisiologica.
In questo caso il mais viene sottoposto a trebbiatura. ovvero alla separazione della granella dalle pannocchie e dalle parti di sostegno, che viene eseguita quando la pianta ha terminato il ciclo vegetativo e il contenuto in acqua è rispettivamente del 10-15% nelle parti aeree e 20-25% nella granella. La parte aerea in genere viene abbandonata sul campo o utilizzata come lettiera.
La granella viene essiccata ad aria calda e stoccata in grandi silos nei quali periodicamente viene insufflata aria onde evitare surriscaldamenti e la formazione di condense che sono destinate a provocare muffe.
La granella può essere raccolta anche con un contenuto di acqua del 30-35% macinata e stoccata in silos o fosse. Anche in questo caso interviene una fermentazione lattica che porta il prodotto a pH acido consentendone la conservazione.
La pianta intera del mais può essere raccolta anche a maturazione lattea e sottoposta a trinciatura in campo. quindi stoccata pressata in fosse dove avviene sempre la fermentazione ad indirizzo acido.
L'erba medica viene invece tagliata e lasciata appassire sul campo per alcuni giorni. Si procede quindi alla trinciatura e al trasporto in azienda dove viene essiccata fino ad ottenere un prodotto avente un residuo di umidità del 10% circa.
Il prodotto essiccato potrà subire di seguito due lavorazioni: macinazione seguita da cubettatura oppure confezionamento senza macinazione in balle del peso di 700-800 kg.
Dall'analisi dell'attuale pratica di raccolta, conservazione e trasformazione delle colture prese in esame, derivano alcune osservazioni di carattere agronomico, di carattere tecnico-economico-sanitario-ecologico .
Osservazioni di carattere agronomico
Per quanto concerne il mais, la sua raccolta a maturazione fisiologica porta alla liberazione, quasi sempre tardiva, del terreno in relazione alle piogge autunnali. In questo caso l'aratura e la semina avvengono in condizioni precarie pregiudizievoli per il nuovo raccolto. Lo stesso può essere esteso in misura ridotta alla raccolta del mais allo stato ceroso.
Per quanto concerne invece l’erba medica, in conseguenza della pratica dell'appassimento, si verifica un passaggio in più sul terreno delle macchine operatrici, ed una diminuzione del periodo di insolazione della pianta ritardando il processo di ricaccio.
Osservazioni di carattere tecnico-economico-sanitario-ecologico .
Mais
L'energia e le sostanze a funzione plastica prodotta con l'ausilio dell'energia solare e le sostanze immesse nel terreno sotto forma di concimi sia organici che di sintesi vengono recuperati solo in parte. E' possibile ipotizzare nel 50% del valore iniziale l'ammontare di questo recupero.
Quanto idetto avviene in quanto le parti aeree di sostegno che allo stato verde contengono zuccheri, proteine, vitamine, perdono con l'insolazione e il conseguente essiccamento quasi tutto il loro valore biologico. Al terreno vengono perciò restituite sostanze di difficile assimilazione ed utilizzo da parte della flora batterica e fungina presènte nel terreno.
A chiarimento di quanto detto si precisa che se nel terreno venisse interrata la parte rimanente, questa però ancora allo stato vegetativo, il valore della restituzione avrebbe significato di concimazione verde o di sovescio.
Per quanto riguarda la granella possono essere fatte le seguenti osservazioni: l'essiccazione ad alta temperatura, necessaria ovviamente per rimuovere l'umidità interna, comporta lo sviluppo di fenomeni di imbrunimento (effetto Maiilard). Questo fenomeno consiste nella condensazione degli zuccheri con amminoacidi e proteine rendendo indisponibile alla assimilazione il composto risultante.
Vengono inattivati inoltre, per effetto del calore, enzimi naturali presenti nel seme, enzimi peraltro destinati a favorire i processi digestivi. In modo particolare il danno maggiore è subito dall'enzima fitasi. Questo enzima è preposto alla riduzione dei fitati i quali oltre a non essere utilizzati dai monogastrici sotto questa forma, riducono la disponibilità e l'utilizzo di altri componenti la dieta.
Durante la fase di stoccaggio continuano i fenomeni respiratori della cariosside che comportano la riduzione a CO2 e H2O di zuccheri e grassi con conseguenti perdite di prodotto.
Avvengono in questo contesto formazioni di umidità con sviluppo di micotossine causa di mortalità e di riduzione e dei rendimenti.
In queste condizioni, inoltre, la derrata agricola è sottoposta all'attacco di roditori e di insetti. Vengono quindi resi necessari interventi con insetticidi e pesticidi che spesso rimangono nel prodotto.
Erba medica
E' noto che il valore dell'erba medica non risiede soltanto nel contenuto in proteine e fibra ma soprattutto nei contenuti in betacarotene, xantofilla, vitamina E e K.
Nella pianta tagliata e lasciata sul campo continuano i fenomeni ossidativi conseguenti alla respirazione provocando perdite di amminoacidi e zuccheri.
L'azione dei raggi del sole provoca la riduzione drastica dei contenuti in betacarotene, xantofilla, ecc.
Il successivo processo di essiccazione ad alta temperatura provvede ad aumentare le perdite delle sostanze nobili già citate.
Le osservazioni di carattere economico riguardano entrambe le colture’e si rivolgono ai consumi di combustibile per la essiccazione.
Notevole parte dell'energia termica viene riversata nell'atmosfera sotto forma di aria calda avente temperature di oltre 100‘C.
Per quanto riferito al problema ecologico esso riguarda non soltanto il problema relativo all'immissione in atmosfera di calore ma anche di silice, componenti incombusti, anidride solforosa ed altro. Il recupero o l'eliminazione di detti inquinanti è resa problematica dall'alto costo di installazione e di conduzione degli impianti relativi in rapporto alle ridotte dimensioni delle aziende sparse sul territorio.
Il compito che si propone il presente trovato è quello di escogitare un procedimento che consenta di ottenere, da materie prime agricole come erba medica, mais, orzo, sorgo ed altri vegetali, prodotti e sottoprodotti orticoli contenenti e non contenenti amidi, dei seguenti prodotti di impiego industriale:
- cellulosa ed altri polisaccaridi per la produzione di tutti i materiali ottenibili con la cellulosa, di sostitutivi del legno e di componenti per l'industria calzaturiera;
- sieri vegetali contenenti proteine solubili, azoto non proteico, sali minerali, zuccheri ed utilizzabili per i seguenti impieghi:
a) conservazione dei cereali e semi oleosi allo stato umido. Ciò è reso possibile dall'acidificazione spontanea indotta in detto siero da batteri presenti o con inoculo di batteri selezionati acidofili.
Tale tipo di conservazione consente di seguenti benefici :
1) Trasformazione dei fitati, contenuti nei semi e non utilizzabili sotto questa forma dagli animali, in fosforo ed inositolo perfettamente assimilabili ciò a mezzo delle fitasi presenti nei semi e non inattivate dalle temperature utilizzate normalmente per l'essiccazione .
In ugual misura subiscono la inattivazione altre sostanze a funzione tossica ed antinutrizionale come gli inibitori della tripsina, lectina, saponina, composti poiifenolici, glicosidi alcaloidi.
Si precisa che dette sostanze tossiche, contenute nei semi, sono prodotte dalle piante a difesa dei predatori come insetti, uccelli o altri animali.
2) Mantenimento del grado di polimerizzazione degli zuccheri presenti e parziale riduzione dell'amido a zuccheri semplici prontamente digeribili.
3) Riduzione delle proteine a polipeptidi ed amminoacidi .
Questi due risultati consentono all’animale utilizzatore di realizzare notevoli economie di energia che viene sempre spesa a livello anabolico per la riduzione delle sostanze composte a sostanze semplici.
I processi di riduzione delle sostanze complesse e di inattivazione dei fattori anti-nutrizionali sono indotte e dalla acidità,del mezzo e da enzimi presenti nei semi e nei sieri rimasti attivi.
4) Acidificazione dei cereali e dei semi oleosi per via biologica.
Detta acidificazione consente:
a) La perfetta conservazione dei cereali e dei prodotti ad essi miscelati non più terreno di sviluppo dei batteri patogeni.
b) Acidificazione del tratto gastro-intestinale dei monogastrici con i seguenti benefici:
- aumento della digeribilità delle proteine e degli amidi;
- eliminazione della microflora patogena favorendo la predominanza dei batteri lattici che riducono i fenomeni diarroici nei suini e nei polli.
5) Totale eliminazione dei problemi determinati dai normali sistemi di stoccaggio: perdite di prodotto per la respirazione, formazione di muffe, micotossine, consumi di energie per trattamenti periodici.
6) Riduzione dei consumi per la essiccazione per due motivi:
a) Il prodotto può essere utilizzato nelle miscele umide o liquide per suini e bovini.
b) La particolare struttura assunta dai cereali con l'estrazione ad umido, pratica necessaria per il successivo processo di essiccazione, consente una più economica e veloce evaporazione dell'acqua contenuta nei semi; può anche essere operata una preventiva sgrondatura e pressatura dei cereali umidi prima della estrusione.
- Liquidi di processo derivanti dal trattamento del residuo fibroso a pH alcalino contenenti proteine, zuccheri, sali minerali ed utilizzabili:
1) Nella estrazione di proteine di interesse zootecnico;
2) Nella produzione di cereali e semi oleosi alcalinizzati con funzione regolatrice del pH nei ruminanti, esempio nei casi di acidosi ruminale.
3) Liquidi zuccherini utilizzabili in alimentazione zootecnica, in agricoltura o per la produzione di prodotti di fermentazione.
- Componenti chimici come: protopectine glucani, emicellulose, glucomannani , galattosio, mannosio ed altri polisaccaridi aventi funzione collante per le fibre cellulosiche. Dette sostanze, se estratte assieme alla cellulosa, conferiscono a quest'ultima proprietà migliorative per la cellulosa tradizionale potendo sostituire in varia misura altri prodotti chimici e vegetali come amido, colle, ecc. I suddetti componenti chimici possono essere estratti separatamente.
- Amido; Questo prodotto viene ottenuto dalla spremitura delle pannocchie ad uno stadio di maturazione precoce ed è utilizzabile per i normali impieghi zootecnici ed industriali.
- Concentrati proteico-vitaminici contenenti in notevole misura principi a funzione pigmentante, nonché enzimi proteolitici ,cellulositici, zuccherini e sali mineraii .
- Zuccheri in varie proporzioni contenuti nei sieri come: rannosio, fucosio, ribosio, arabinosio, xilosio. mannosio. galattosio, glucosio, inositolo.
- Residui fibroso zuccherini-proteici ad alto grado di assimilazione provenienti dalle spremiture delle pannocchie ed utilizzabili nella alimentazione animale.
- Fibre di varia lunghezza 5-20 era ottenute dalle foglie di rivestimento della spiga del granoturco ed utilizzabili oltre che per la produzione di cellulosa, per la preparazione di fibre di uso tessile e come sostitutive delle fibre di amianto o di altri prodotti similari .
Il compito sopra esposto viene conseguito da un procedimento, caratterizzato dal fatto di consistere nel sottoporre a spremitura i vegetali per l'ottenimento di succo verde e di residuo fibroso e nel sottoporre a trattamenti successivi e separati il succo vei— de e il residuo fibroso per ricavare-. sieri vegetali (contenenti proteine solubili, azoto non proteico, sali minerali, zuccheri), cellulosa ed altri polisaccaridi, liquidi di processo, concentrati proteico—vitaminici ed enzimi.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del procedimento che costituisce l’oggetto del presente Brevetto di Invenzione, risulteranno maggiormente evidenziati dalla descrizione di due forme di esecuzione preferite, ma non esclusive, del procedimento medesimo, illustrate, a titolo puramente indicativo e non limitativo, con l'ausilio degli allegati disegni, in cui:
la figura 1 illustra uno schema di flusso relativo ad un procedimento per il trattamento di erba medica ed altre colture vegetali allo stato verde non contenenti amido ed esenti da principi tossici;
la figura 2 illustra uno schema di flusso relativo al trattamento di mais verde a pianta intera, raccolto prima della completa maturazione.
Trattamento dell’erba medica ed altre colture vegetali allo stato verde non contenenti amido ed esenti da principi tossici, illustrato dallo schema di flusso D della figura 1.
L'erba medica viene raccolta, trinciata in campo 1 ed alimentata alla tramoggia di ricevimento e dosaggio 2 e da qui in continuo alimentata alla pressa continua 3 per una prima spremitura. Da quest'ultima macchina vengono ottenute due frazioni:
-Fase a: succo verde 4, contenente proteine, betacarotene, xantofilla, vitamine, sali minerali, zuccheri ed avente un contenuto in acqua del 90% circa, pari in quantità al 30% circa del prodotto di partenza.
-Fase b: residuo fibroso 5, contenente ancora proteine, betacarotene, vitamine, sali minerali, zuccheri ad avente un;contenuto in acqua del 50% circa, pari in quantità al 70% circa del prodotto di partenza.
Il residuo fibroso 5, fase b, verrà alimentato al dissolutore 14. Il prodotto uscente dal dissolutore 14 viene avviato sempre in continuo ad una pressa 15. Da questa si ottengono due fasi:
-Fase c: succo verde 13, contenente proteine, betacarotene, xantofilla, vitamine, sali minerali, zuccheri ed avente un contenuto in acqua del 90% circa, pari in quantità al 20% circa del prodotto di partenza.
-Fase d: residuo fibroso 16, contenente, ma in minore misura rispetto alla fase b, proteine, betacarotene, xantofilla, sali minerali, zuccheri ed avente un contenuto in acqua inferiore al 50% circa, pari in quantità all'80% circa del prodotto di partenza.
Questa fase d verrà avviata al serbatoio del succo verde 4.
Dal serbatoio 4, il succo verde passa, sempre in continuo, nell'apparecchio di coagulazione 6. La coagulazione può essere effettuata con i seguenti metodi: per via acida, aggiungendo acidi minerali ed organici, per via termica riscaldando il prodotto a temperature comprese tra 50*C e 90*C, oppure per via fermentativa mediante inoculazione di batteri acidificanti.
Tutti questi sistemi hanno il fine di ottenere un pii isoelettrico idoneo alla coagulazione e precipitazione delle proteine contenute nel liquido.
In continuo, dal coagulatore 6, il prodotto viene alimentato ad un separatore 7 che potrà essere costituito da un separatore centrifugo, oppure da una filtro-pressa continua o discontinua.
Dal separatore 7 si ricavano due fasi:
-Fase f: solido 8, contenente proteine, betacarotene, xantofilla, vitamine, zuccheri, sali minerali ed avente un contenuto in acqua del 50% circa, pari in quantità al 50% circa del prodotto di partenza.
-Fase g: liquido 10 contenente zuccheri, proteine, sali minerali, vitamine ed avente un contenuto in acqua del 90% circa, pari in quantità al 50% circa del prodotto di partenza serbatoio.
La fase f viene essiccata in un apparecchio 9 e può essere utilizzate tal quale nella composizione di mangimi per animali o subire altri trattamenti per l 'estrazione:di prodotti di uso farmaceutico.
La fase g costituita da un liquido, potrà seguire i seguenti trattamenti: concentrazione nel concentratore 11 a più stadi fino all'ottenimento di un prodotto al 40% di contenuto in acqua ed utilizzabile tal quale, oppure produzione per via fermentativa di acidi organici, lleviti, antibiotici, amminoacidi, nel fermentatore 12.
I liquidi residui 28 delle lavorazioni suddette potranno essere concentrati fino al 40% di acqua resi— dua o più ed utilizzati dall'industria mangimistica o dei concimi.
La faseidi residuo fibroso 16 viene alimentata al serbatoio riscaldato 17 dove viene miscelata con acqua nella proporzione di circa il 50% in peso e di un prodotto alcalinizzante fino ad ottenere un grado di pH compreso fra 8 e 14. La temperatura della miscela sarà compresa tra:50’C e 120*C.
Questo processo di riscaldamento ed alcalinizzazione potrà essere realizzato in continuo. I contenuti in alcale, lè temperature, i tempi di cottura potranno variare con il variare dei vari parametri: quantitativo di alcali, temperatura, tempi di riscaldamento.
Lo scopo di questo trattamento è la separazione dal residuo fibroso di quasi tutti i componenti diversi dalla cellulósa stessa: proteine, zuccheri, sali minerali, eccetera. Il tempo di permanenza della miscela nell'apparecchio riscaldante dipenderà dalla temperatura e dal grado di alcalinità della stessa miscela. Dal serbatoio 17, sempre in continuo, il prodotto alcalinizzato verrà alimentato alla pressa continua 20. Da questa si otterranno due fasi:
-Fase h liquido 22 contenente zuccheri, proteine, sali minerali ed avente un contenuto in acqua del 90”% circa, pari in quantità al 50% circa del prodotto di partenza .
-Fase i cellulosa greggia 19, contenente ancora prodotti diversi dalla cellulosa: proteine, zuccheri, sali minerali, eccetera, e pari in quantità al 50% circa del prodotto di partenza.
La fase h 22 potrà essere: concentrata in un apparecchio a più stadi 24 e destinata sotto questa forma all’utilizzo, oppure sottoposta a fermentazione 25 per l'ottenimento di acidi organici, antibiotici, lieviti, amminoacidi .
La fase i, cellulosa greggia 19, verrà addizionata di acqua nella percentuale del 50% circa nel serbatoio con agitatore 18. La miscela acqua e cellulosa verrà separata e avviata in una pressa continua 21 e da questa si avranno due fasi:
-Fase 1: cellulosa umida 23 al 50% di acqua contenente anche altre sostanze. Questa cellulosa potrà essere avviata tal quale o resa pompatile agli stabilimenti di utilizzo od essiccata nell'apparecchio 28.
-Fase m: acque di lavaggio 26, contenenti: zuccheri, proteine, sali minerali ed aventi un residuo di sostanza pari al 2% circa del prodotto di partenza nel serbatoio .
Le acque di lavaggio del serbatoio 26 verranno o concentrate a mezzo di un concentratore a più stadi o avviate alla depurazione.
Trattamento del mais verde a pianta intera, raccolto prima della completa maturazione (schema della figura 2).
Il prodotto viene raccolto in due fasi distinte. -Prelevamento della pannocchia completa di foglie (prodotti A-B).
-Raccolta e trinciatura in campo della restante parte della pianta, foglie e stocchi (prodotto C).
Il prodotto A viene scaricato nella tramoggia do— satrice 1.
La macchina 3 separa le foglie, pari al 10% del prodotto di partenza, che vanno nel serbatoio 14 miscelate al 50% con acqua e con un prodotto a funzione alcalinizzante. Il pH della miscela dovrà risultare compreso tra 8 e 14. La temperatura della miscela sarà compresa fra i 50’C e 120*C. Questo processo di riscaldamento ed alcalinizzazione potrà essere realizzato in continuo e ha lo scopo di separare la cellulosa da altri componenti come zuccheri, proteine, sali minerali, vitamine e quant1altro diverso dalla cellulosa. Il tempo di permanenza della miscela nell'apparecchio riscaldante dipende dalla temperatura e dal grado di alcalinità della stessa miscela.
Sempre in continuo, la miscela predetta viene alimentata da una pressa continua 15 avente lo scopo di separare il liquido contenente le sostanze disciolte dalla parte solida costituita prevalentemente da cellulosa.
Dalla pressatura 15 risultano due fasi: cellulosa greggia 22 pari in quantità al 30% del prodotto di partenza, e liquido zuccherino proteico 16. pari in quantità al 70% del prodotto di partenza.
Il liquido zuccherino-proteico alcalinizzato potrà essere neutralizzato e portato a pH compreso tra il grado 4 e il grado 7 nel serbatoio 17, attrezzato per lo scopo, in due modi:
a) aggiungendo acidi minerali ed organici fino al raggiungimento del punto isoelettrico di precipitazione delle proteine;
b) inoculando nel mezzo batteri specifici atti alla trasformazione degli zuccheri e delle sostanze azotate in acidi organici, come acido lattico, citrico, eccetera, fino al raggiungimento del punto isoelettrico di precipitazione delle proteine.
Questa miscela acidificata potrò essere sottoposta a separazione 18 nei suoi costituenti:
-Fase a'; frazione solida 25, contenente proteine, sali minerali, acidi organici, che verrà sottoposta ad essiccazione 26 per avere in contenuto SS del 20-30% e pari in quantità al 50% del prodotto in entrata.
-Fase b: liquidi di fermentazione 19, contenenti amminoacidi o proteine solubili, sali minerali, batteri acidificanti, eccetera, avente in contenuto SS del 3-5% e pari al 50% del prodotto in entrata.
Il liquido 19, fase b, verrà concentrato fino all'ottenimento di uno sciroppo avente un contenuto in SS del 50-60% circa a mezzo di un concentratore multistadio 20 e potrò essere venduto o utilizzato tal quale o essiccato 21 al 5-10% di residuo di H2O.
La cellulosa greggia 22 verrà addizionata di acqua nella percentuale del 50% circa nel serbatoio con agitatore 23. La miscela acqua e cellulosa verrà separata a mezzo di una pressa continua 24 e da questa si avranno due fasi:
-Fase c: cellulosa umida 27 al 50% di acqua e contenente altre sostanze che verrà essiccata.
-Fase d: acque di lavaggio 28, contenenti zuccheri, proteine, sali minerali, eccetera, e pari globalmente al 5% di SS. nel serbatoio, che verranno concentrate nel concentratore 20.
Il prodotto B, verrà scaricato nella tramoggia 4 completa di impianto di macinazione prodotti umidi- e verrà ridotto ad una granulometria idonea all'ottimale successiva separazione dei vari componenti.
Questa separazione avverrà nella pressa continua 5
Da quest'ultima si otterranno due fasi:
-Fase f: liquido 6 contenente zuccheri, amido, proteine, sali minerali, vitamine, pigmenti, ed avente un contenuto SS del 30% circa pari in quantità al 50% del prodotto in entrata.
-Fase g: residuo fibroso 12 contenente ancora zuccheri, amidi, proteine, vitamine, sali minerali, pigmenti ed avente un contenuto SS del 40-50% circa, pari in quantità al 50% del prodotto in entrata.
La fase liquida 6 verrà alimentata o ad un separatore centrifugo orizzontale 7, o D-Canter o ad altro filtro-pressa continuo o discontinuo.
Da questa separazione si otterranno due prodotti: -Fase h: amido 8. avente un contenuto in acqua del 50% circa e pari al 50% del prodotto in entrata, che verrà essiccato 13 fino ad umidità residua del 5-10%.
-Fase i: liquido zuccherino 9, al serbatoio, pari al 50% del prodotto in entrata senza amido contenente ancora però: proteine, vitamine, pigmentanti ed avente un contenuto in acqua del 90% circa.
La fase i, liquido zuccherino, potrà essere:
1) concentrata fino ad un contenuto in acqua del 50% circa con un apparecchio a più stadi 10 onde ottenere economie energetiche (tecnologia notai. Il prodotto così concentrato può essere venduto per uso industriale o alimentari.
2) Utilizzato tal quale 11, previa opportune coi— rezioni, per processi fermentativi, nella produzione di acidi organici, lieviti, amminoacidi, antibiotici, eccetera.
Il prodotto C: fusti e foglie, viene scaricato nella tramoggia di ricevimento e dosaggio 2. Da questa, il prodotto viene alimentato al mulino 29 ottenendo un prodotto di dimensioni idonee alla separazione ottimale delle due fasi. Tale separazione avverrà nella pressa continua 40 dalla quale si otterranno.
-Fase 1: liquido 42, in serbatoio, contenente: proteine, betacarotene, xantofilla, vitamine, proteine, ed avente un contenuto in acqua del 90% circa, pari al 60% del prodotto di partenza.
-Fase m: residuo fibroso 41 contenente cellulosa ed in quantità ridotta proteine, betacarotene, vitamine, zuccheri ed avente un contenuto in acqua del 50% circa e pari al 40% del prodotto di partenza.
La fase 1 subirà un processo di coagulazione 47. Detta coagulazione potrà essere ottenuta: a mezzo di acidi organici o minerali, a mezzo riscaldamento a temperature comprese tra i 50'C e 90 "C, oppure a mezzo enzimi a funzione cagliante, oppure a mezzo fermentazioni con batteri acidificanti.
Tutti questi sistemi hanno il fine di ottenere un pH isoelettrico idoneo alla coagulazione e precipitazione delle proteine contenute nel liquido.
La fase m, residuo fibroso 41, verrà miscelata nel serbatoio 30 con acqua nella proporzione del 50% e con un prodotto a funzione alcalinizzante. Il pH della miscela dovrà risultare compreso fra il grado 8 e il grado 14. La temperatura della miscela sarà compresa tra i 50‘C e 120*C. Questo processo di riscaldamento ed alcalinizzazione potrà essere realizzato in continuo ed ha lo scopo di separare la cellulosa dagli altri componenti: zuccheri, proteine, seli minerali, vitamine e quant'altro diverso dalla cellulosa. I contenuti in alcale, le temperature, i liquidi di cottura potranno variare con il variare degli stessi parametri.
Dal serbatoio 30 il prodotto verrà,alimentato alla pressa continua 31 dalla quale si ottengono due fasi:
-Fase n: cellulosa greggia 32 contenente ancora tracce di proteine e di zuccheri al 503⁄4 di acqua e pari al 40% del prodotto di partenza.
-Fase o: liquido 33, in serbatoio, contenente zuccheri, proteine solubili, sali minerali, al 90% di acqua.
La fase n 32 verrà miscelata nel serbatoio 43 con acqua in varia proporzione e alimentata alla pressa continua 44.
Da detta pressa si otterranno due fasi: cellulosa ed altre sostanze 45 al 50% di acqua e pari al 40% del prodotto di partenza, un liquido 46 contenente proteine solubili, zuccheri, sali minerali che potrà essere concentrato 38 al 90% di acqua e pari al 60% del prodotto di partenza.
Il liquido coagulato nel serbatoio 47 verrà separato o a mezzo di centrifuga orizzontale o B-Canter o a mezzo di filtro-pressa continua o discontinua 48.
Dalla separazione 48 si ottengono due fasi:
-Fase p: prodotto solido 49 contenente proteine, betacarotener xantofilla, vitamine, zuccheri ed avente un contenuto residuo in acqua del 50% circa e pari al 30% circa del prodotto di partenza. Potrò essere ulteriormente purificato per uso farmaceutico od essiccato 53 fino al contenuto di acqua pari al 10% circa, per uso zootecnico.
-Fase q: liquido 50, contenente proteine solubili, zuccheri, vitamine, sali minerali ed avente un contenuto in acqua del 90% circa, in serbatoio.
La fase q potrò essere:
1) concentrata 52 fino al 50% di umiditò ed utilizzata tal quale.
2) Utilizzata tal quale 51 nelle seguenti produzioni:
acidi organici, amminoacidi, antibiotici, lieviti. Da quanto descritto in precedenza e dell'analisi delle varie figure dei disegni allegati risulta evidente come il trovato raggiunga pienamente il compito prefissato .
In particolare, si desidera sottolineare il fatto che viene messo a disposizione un procedimento che. con l’adozione di nuove tecnologie, consente di ottenere svariati vantaggi particolarmente in quei Paesi dove sussiste un'agricoltura sviluppata ma sofferente per problemi delle eccedenze di produzione.
I risultati ottenibili possono essere così sinteticamente elencati secondo i vari settori:
Agricoltura
L'aumento del reddito derivante dalla coltura dell'erba medica, potendo ricavare da questa prodotti specifici, di notevole valore aggiunto e non sottoposti a limitazioni di coltivazione e quantità dovrebbe determinare una ripresa su larga scala di questa coltivazione con riflessi positivi anche sul miglioramento dello stato agronomico del suolo.
Ecologico
La coltivazione dell'erba medica crea nel terreno condizioni ideali che impediscono la sua disgregazione e la perdita per dilavamento dei principi nutritivi: sali minerali, sostanze umiche, azoto, fosforo, elementi questi destinati a finire nei fiumi e quindi nel mare.
Ecco quindi che la coltivazione dell'erba medica anche nelle zone collinari potrebbe contribuire in modo risolutivo alla stabilizzazione idrologica di molte regioni .
Altro motivo di ordine ecologico è costituito dalla drastica riduzione dei consumi di combustibili fossili sia per le operazioni colturali che nelle fasi di conservazione, trasformazione ed utilizzo dei prodotti finali agricoli.
Inoltre la distribuzione nei comprensori agricoli di industrie impiegate nella trasformazione di una considerevole quota dell'enorme massa di materie prime agricole consentirebbe una ridistribuzione sul territorio della popolazione e delle attività attualmente orbitanti attorno ai grossi centri urbani.
Questa auspicabile evenienza porterebbe modificazioni positive di vario ordine ed importanza.
Economico e sociale
La disponibilità di sostanze vegetali e la presenza contemporanea nelle stesse regioni di cartiere consentirebbe l'impiego della cellulosa allo stato umido potendosi realizzare così sia dalle cartiere che dai produttori di cellulosa notevoli economie di gestione e di impianto.
L'ipotizzato aumento del reddito agrario derivante unicamente da un ottimale utilizzo delle attuali risorse agricole e dalla riduzione dei costi di produzione porterebbe indubbiamente ad un miglioramento importante delle condizioni economiche generali.
Ovviamente, tale procedimento è stato precedentemente descritto a solo titolo di esempio indicativo ma non limitativo ed al solo scopo di dimostrazione della pratica attuabilità e delle caratteristiche generali della presente invenzione per cui, allo stesso, potranno essere apportate tutte quelle modifiche alla portata di un tecnico medio del settore e suscettibili di rientrare nell'ambito dei concetti innovativi sopra esposti.
Claims (34)
- R I V E N D I C A Z IO N I 1. Procedimento per l'ottenimento di prodotti di impiego industriale da materie prime agricole come erba medica, mais, orzo, sorgo ed altri vegetali, prodotti e sottoprodotti orticoli contenenti e non contenenti amidi, caratterizzato dal fatto di consistere nel sottoporre a spremitura i vegetali per l'ottenimento di succo verde e di residuo fibroso e nel sottoporre a trattamenti successivi e separati il succo verde e il residuo fibroso per ricavare: sieri, vegetali (contenenti proteine solubili, azoto non proteico, sali minerali, zuccheri), cellulosa ed altri polisaccaridi, liquidi di processo, concentrati proteico-vitaminici ed enzimi.
- 2. Procedimento, come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, dopo la spremitura, il residuo fibroso viene alimentato ad un dissolutore e quindi sottoposto ad una seconda spremitura per l'ottenimento di succo verde che viene unito al succo verde della prima spremitura e di residuo fibroso.
- 3. Procedimento, come alle rivendicazioni l e 2, caratterizzato dal fatto che il residuo fibroso, dopo la seconda spremitura, viene alimentato ad un serbatoio riscaldato ove viene miscelato con acqua e con un prodotto alcalinizzante fino a raggiungere per la miscela un pH compreso tra 8 e 14 con una tra 50°C e 120°C per l'ottenimento di un composto alcalinizzato con residuo fibroso separabile dai componenti diversi dalla cellulosa.
- 4. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il composto alcalinizzato viene sottoposto ad una terza spremitura per la parziale separazione della cellulosa greggia dai componenti diversi dalla cellulosa.
- 5. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la cellulosa greggia viene sottoposta a lavaggio con acqua e a pressatura.
- 6. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la cellulosa dopo il lavaggio e la pressatura viene sottoposta ad essiccazione:
- 7. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'acqua utilizzata per il lavaggio della cellulosa viene sottoposta a concentrazione o depurazione.
- 8. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i suddetti componenti diversi dalla cellulosa, dopo detta terza spremitura, vengono sottoposti a concentrazione.
- 9. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto succo verde viene sottoposto a coagulazione.
- 10. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti. caratterizzato dal fatto che la suddetta coagulazione viene eseguita per via acida mediante aggiunta al succo verde di acidi minerali o organici.
- 11. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta coagulazione:viene eseguita per via termica riscaldando il succo verde ad una temperatura sostanzialmente compresa fra 50’C e 90'C.
- 12. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta coagulazione viene eseguita per via fermentativa, inoculando al succo verde batteri acidificanti.
- 13. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il prodotto derivante dalla coagulazione viene sottoposto a separazione mediante filtropressa o separatore centrifugo per l’ottenimento di una fase solida e di una fase liquida.
- 14. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, ,caratterizzato dal fatto che la suddetta fase solida viene sottoposta ad essiccazione.
- 15. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta fase liquida viene sottoposta a concentrazione.
- 16. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta fase liquida viene sottoposta a fermentazione.
- 17. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le pannocchie del mais complete di foglie, vengono sottoposte a trattamento separato comprendente una separazione delle foglie dalle pannocchie.
- 18. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le suddette foglie vengono miscelate con acqua e con un prodotto alcalinizzante per il raggiungimento di un pH della miscela compreso sostanzialmente tra 8 e 14 ad una temperatura sostanzialmente tra 50'C e 120*C per l'ottenimento di un liquido alcalinizzato composto da cellulosa e da componenti diversi dalla cellulosa separabili.
- 19. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto liquido alcalinizzato viene sottoposto a pressatura per 11ottenimento di cellulosa greggia e di un liquido zuccherino-proteico.
- 20. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta cellulosa greggia derivata dalle foglie delle pannocchìe viene sottoposta a lavaggio ed.a ulteriore pressatura.
- 21. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta cellulosa greggia derivante dalle foglie delle pannocchie dopo il lavaggio e la pressatura viene sottoposta ad essiccazione.
- 22. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i liquidi derivanti dall'ulteriore pressatura, nel trattamento delle foglie delle pannocchie, vengono sottoposti a concentrazione .
- 23. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto liquido zuccherino-proteico viene sottoposto a neutralizzazione e portato ad un pH compreso tra 4 e 7.
- 24. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta neutralizzazione del liquido zuccherino-proteico viene eseguita mediante aggiunta di acidi minerali od organici fino al raggiungimento del punto isoelettrico di precipitazione delle proteine.
- 25. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta neutralizzazione del liquido zuccherino-proteico viene eseguita inoculando batteri atti alla trasformazione degli zuccheri e delle sostanze azotate in acidi organici.
- 26. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, successivamente alla neutralizzazione, il liquido zuccherinoproteico viene sottoposto a separazione in una frazione solida e in una frazione liquida.
- 27. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta frazione solida viene sottoposta ad essiccazione.
- 28. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la suddetta frazione liquida viene sottoposta a concentrazione ed essiccazione .
- 29. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le pannocchie private delle foglie vengono sottoposte a macinazione seguita da pressatura per la separazione di un residuo fibroso da un composto liquido.
- 30. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il suddetto composto liquido, derivante dalla spremitura delle pannocchie, viene sottoposto a separazione ricavando amido e un liquido zuccherino.
- 31. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il suddetto liquido zuccherino viene sottoposto a concentrazione.
- 32. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo stesso prevede l’acidificazione dei cereali e dei semi oleosi per via biologica, detta acidificazione avendo la funzione di consentire la perfetta conservazione dei cereali e dei prodotti ad essi miscelati, non più terreno di sviluppo dei batteri patogeni e l’acidificazione del tratto gastro-intestinale dei monogastrici , con i seguenti benefici: aumento della digeribilità delle proteine e degli amidi ed eliminazione della microflora patogena, essendo favorita la predominanza dei batteri lattici, che riducono i fenomeni diarroici nei suini e nei polli.
- 33. Procedimento, come ad una o più rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che lo stesso prevede la totale eliminazione dei problemi determinati dai normali sistemi di stoccaggio, e cioè perdite di prodotto per la respirazione, formazione di muffe, micotossine, consumi di energie, per trattamenti periodici.
- 34. Procedimento per l’ottenimento di prodotti di impiego industriale da materie prime organiche come erba medica, mais, orzo, sorgo ed altri vegetali, prodotti e sottoprodotti orticoli contenenti e non contenenti amidi, come ad una o più rivendicazioni precedenti, il tutto, in sostanza, come più ampiamente descritto ed illustrato e per gli scopi specificati
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