MX2014009014A - Sistema y metodo para mejorar el aprovechamiento de productos agroalimenticios. - Google Patents

Abstract

Sistemas y métodos para mejorar el aprovechamiento de productos animales pueden utilizar un proceso de múltiples etapas que incluye cuando menos una etapa de calentamiento mediante el uso de un sistema de tubo con revestimiento de vapor y una etapa de procesamiento para expulsar los aceites. Moler y pre-triturar puede ser usado primero para cortar la grasa/el animal completo en piezas. El material molido entonces puede ser transportado y calentado en uno o más tubos revestidos con vapor para crear una suspensión. Los sólidos residuales pueden retirarse del aceite y el agua a través de la etapa de decantación. El agua y materiales extremadamente finos entonces pueden retirarse del aceite a través de una etapa de centrifugación, y el aceite puede ser transferido a uno o más tanques de almacenamiento. Después de la etapa de compresión, la proteína que permanece puede ser sometida a alta presión para expulsar cualquier grasa residual y luego puede transferirse a un molino de martillo para preparar una proteína en polvo u otro material de proteína deseado que puede ser almacenado para su uso posterior.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA MEJORAR EL APROVECHAMIENTO DE PRODUCTOS AGROALIMENTICIOS Referencia cruzada a solicitudes relacionadas Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud provisional norteamericana no. 61/866,775, titulada “Sistemas y metodos para mejorar el aprovechamiento”, presentada el 16 de agosto de 2013, que se incorpora como referencia en su totalidad .

Campo de la Invención La presente invención se refiere en general al aprovechamiento de los productos agroalimenticios, y más particularmente a sistemas y métodos para mejorar el aprovechamiento de productos agroalimenticios.

Antecedentes de la Invención El aprovechamiento de productos agroalimenticios es un proceso que en general convierte loa productos animales en materiales más útiles. Este aprovechamiento típicamente separa la grasa del hueso y la proteína y produce un producto graso (tal como grasa) y una harina de proteína (harina de carne o de hueso). Los sistemas de cocción en lotes y los sistemas de cocción continua han sido usados para ese proceso. Mientras que esos sistemas pueden ser de ayuda para el aprovechamiento, existen deficiencias que pueden conducir a productos finales menos que deseables y también pueden req uerir energ ía intensa y son de operación cara.

Breve Descri pción de la Invención Las modalidades de la presente descripción pueden proporcionar sistemas y metodos pa ra mejorar el aprovechamiento de prod uctos an imales utilizando un proceso de m últiples etapas incluyendo cuando menos u na etapa de calentamiento a través del uso de un sistema de tubos con revestimientos de vapor y una etapa de compresión para elimina r los aceites. Etapas adicionales pueden ser empleadas sin salirse de la presente descripción .

Las modalidades de la presente descripción pueden proporcionarse un método para mejorar el aprovechamiento de los productos animales, el método comprende moler los productos animales para formar materiales molidos, transportar y calenta r los materiales molidos en uno o más tubos con revestimiento de vapor, para crear una suspensión , y comprimir la suspensión para separa r la proteína del aceite y ag ua . La etapa de molido puede ser realizada usando u na máqu ina pre-tritu radora y u n moli no. Los materiales molidos pueden ser calentados a un temperatu ra de aproximadamente 1 1 0 g rados Celsius en la etapa de calentamiento. Puede aplicarse u na presión de aproximadamente 4-5 ATM a los materiales molidos en la etapa de calentamiento. El método puede además comprender aplicar presión a la suspensión entre la etapa de calentamiento y la etapa de compresión , y esta presión puede ser aplicada a traves de una bomba de cavidad prog resiva . La etapa de compresión puede ser realizada con una prensa de tornillo.

El método puede además comprender la transferencia del aceite y ag ua a u n decantador y retirar los sólidos residuales del aceite y agua para formar una solución . El decantador puede tener u n tamaño en el rango de 1 0 mieras a 1 milímetro. El método también puede comprender centrifugar la solución para retirar el ag ua y los materiales finos del aceite , emplear un separador vertical para remover ad icionalmente el ag ua de desecho y el lodo del aceite , emplear un separador de ag ua de desecho-aceite para sepa rar ad icionalmente el aceite del ag ua de desecho y/o emplear u n separador de aceite-lodo para sepa rar adicionalmente el aceite-lodo. El aceite separado a través del uso del separador agua de desecho-aceite y el separador de aceite-lodo pueden reg resarse al decantador. El aceite separado mediante el uso del separador agua de desecho-aceite y el separador de aceite-lodo puede ser transferido a un tanq ue de almacenamiento.

El método también comprende aplicar presión a la proteína q ue ha sido separada del aceite y el agua mediante una prensa de proteínas, formando así proteína disgregada y exprimiendo el l íquido residual de la proteí na . El líquido resid ual exprimido puede ser transferido al decantador. La proteína ad icionalmente disg regada puede transferirse a u n secador de proteínas para formar proteína seca, y la proteína seca puede ser triturada para formar una proteína en polvo. Esta etapa de trituración puede ser realizada usando un molino de martillo.

Las modalidades de la presente descripción tambien pueden proporcionar un método para mejorar el aprovechamiento de productos animales que consiste en moler los productos animales para formar materiales sólidos, transportar y calentar los materiales molidos en uno o más tubos revestidos de vapor para crear una suspensión, comprimir la suspensión para separar la proteína del aceite y el agua, aplicar presión a la proteína que ha sido separada del aceite y el agua mediante una prensa de proteínas, formando así proteína disgregada y exprimir el líquido residual de la proteína, transferir el líquido residual exprimida al decantador, transferir la proteína disgregada a un secador de proteína para formar una proteína seca, y triturar la proteína seca para formar una proteína en polvo.

Otras modalidades de la presente descripción pueden proporcionar un método para mejorar el aprovechamiento de productos animales que consiste en moler los productos animales para formar materiales molidos, transportar y calentar los materiales molidos en uno o más tubos revestidos con vapor para crear una suspensión, comprimir la suspensión para separar la proteína del aceite y el agua, transferir el aceite y el agua a un decantador, retirar los sólidos residuales del aceite y el agua, para formar una solución, centrifugar la solución para retirar el agua y los materiales finos del aceite, emplear un separador vertical para retirar adicionalmente el agua de desecho y el lodo del aceite empleando un separador agua de desecho-aceite para además separar el aceite del agua de desecho, y emplear un separador lodo aceite para adicionalmente separar el aceite-lodo.

Breve Descripción de las Figuras Para un entendimiento más completo de esta descripción se hace ahora referencia de la siguiente descripción, tomada en conjunto con los dibujos anexos, en los cuales: La figura muestra un sistema y metodo para mejor el aprovechamiento de productos agroalimenticios de acuerdo con una modalidad de la presente descripción ri pción Detallada de la Invención El aprovechamiento de productos animales de acuerdo con modalidades de la presente invención puede lograrse mediante un proceso de múltiples etapas incluyendo cuando menos una etapa de calentamiento empleando uno o más tubos revestidos así como una etapa de compresión, Sin embargo como se describirá más detalladamente adelante, etapas adicionales pueden ser empleadas para someter los productos animales al calor y a la presión para obtener aceite y productos de proteína de alta calidad mediante el aprovechamiento de acuerdo con las modalidades de la presente invención. Los sistemas y metodos de acuerdo con modalidades de la presente invención pueden proporcionar también considerables ahorros de energía durante el aprovechamiento, particularmente en forma de gastos de capital (CAPEX) para ese sistema de aprovechamiento mejorado pueden ser considerablemente menores al comprarse con los sistemas de aprovechamiento existentes por lotes o continuos debido a la instalación más barata y los menores costos operativos.

La figura muestra un método para mejorar el aprovechamiento de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. En la etapa de molido/pre-fracturado, la grasa y el animal completo pueden ser trituradas en piezas. Una máquma pre-trituradora puede ser usada para romper los huesos, y un molido, tal como un molino de Weiler, pueden usarse para la porción de molido de esta etapa. Sin embargo, debe apreciarse que tras máquinas de funcionamiento similar pueden usarse para la porción de olido de esta etapa. Sin embargo debe apreciarse que otras máquinas que funcionan de manera similar pueden usarse para realizar esta etapa sin salirse de la presente descripción. Al moler finamente la grasa y el animal entero en esta etapa temprana del proceso, puede crearse un área de superficie adicional. Esto permite un uso mucho menor de la energía para crear el efecto deseado de separar el líquido de la proteína en uno o más tubos revestidos con vapor como se describe adelante.

Una vez que se ha finalizado la etapa de molido/prefracturado, los materiales molidos pueden ser transportaos y calentados en uno o más tubos revestidos con vapor. Cuando se calientan, los materiales molidos pueden licuarse a medida que viajan a traves de los tubos revestidos con vapor para crear una suspensión. Debe apreciarse que la presión de la bomba usada en esta etapa debe ser de aproximadamente 4-5 ATM y el calentamiento puede realizarse a una temperatura de aproximadamente 110 grados Celsius de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Debe apreciarse que no se requiere acción mecánica adicional para realizar esta etapa del método de aprovechamiento mejorado. Sin embargo, puede emplearse acción mecánica adicional sin salirse de la presente descripción .

Una bomba de cavidad progresiva puede usarse para suministrar la presión para mover la lechada a través de los tubos revestidos con vapor y hasta el punto de entrada de una prensa de tornillo. La prensa de tornillo puede ser usada para expulsar el aceite y el agua de la suspensión de acuerdo con una modalidad de la presente descripción. Esto puede drenar la proteína de la mezcla líquida de aceite y agua. Debe apreciarse que el uso de una bomba de cavidad progresiva puede crear una gran cantidad de presión (esto es presionando aproximadamente 3,628.74 kilogramos por hora) usando un motor muy pequeño (aproximadamente 1.25 hp). Esta bomba puede empujar el material fácilmente a traves del sistema de aprovechamiento sin la necesidad de acción mecánica adicional de acuerdo con las modalidades de la presente invención. La presión empleada dentro de la prensa de tornillo puede ser de aproximadamente de 172.4 MPa. Mientras que esta etapa de compresión ha sido descrita empleando una prensa de tornillo, debe apreciarse que otros procesos similares pueden ser usados sin salirse de la presente descripción.

Una vez que la suspensión se transfiere a la prensa, el agua y el aceite pueden ser separados de la proteína. El aceite y el agua pueden ser transferidos a un decantador de tal forma que los sólidos residuales o pesados puedan ser retirados del aceite y agua. Debe apreciarse que puede usarse un decantador con tamaños de un mínimo de 10 mieras y un máximo de 1 milímetro para realizar esta separación de acuerdo con las modalidades de esta descripción. Al usar esta etapa de decantado, el uso de tanques de asentamiento puede eliminarse y puede producirse un producto de aceite de mayor calidad .

Puede aplicarse alta presión a la proteína que se ha separado del aceite yagua a través de una prensa para proteína y/o una segunda prensa con el fin de disociar la proteína y expulsar el líquido o la grasa residual. Cualquier líquido o grasa residuales que puede separarse de la proteína puede transferirse al decantador, y la etapa de decantado puede ser empelada con respecto al líquido o grasa residual de acuerdo con modalidades de la presente descripción.

Después de la o las etapas de decantación, una centrifuga tal como una centrífuga vertical u otro mecanismo similar puede usarse para retirar el agua y el material extremadamente fino (generalmente por debajo de aproximadamente 10-20 mieras de tamaño) del aceite. Esta etapa de centrifugación puede proporcionar la separación final del aceite y el agua.

Un separador vertical otro mecanismo similar entonces puede usarse para recolectar el aceite residual extrayendo el agua y el lodo. Un separador de agua de desecho-aceite entonces se usara para separar adicionalmente el aceite del agua de desecho resultando, en donde el aceite separado puede ser devuelto al decantador. Similarmente, un separador lodo aceite entonces puede usarse para separar adicionalmente el aceite-lodo, en donde el aceite separado puede ser devuelto al decantador. También debe apreciarse que el aceite que permanece después de la etapa de centrifugación pueden entonces almacenarse en tanques de almacenamiento de acuerdo con modalidades de la presente descripción. La etapa de centrifugación, al igual que la etapa de decantación, puede eliminar la necesidad de usar tanques de asentamiento y puede permitir un producto de aceite de mayor calidad .

La proteína disgregada que permanece despues de la grasa residual ha sido exprimida para ser transferida a un secador de proteínas y luego a un molino de martillo u otra máquma similar que puede desgarrar o triturar la proteína en piezas más pequeñas, tal como un polvo de proteína, de acurdo con las modalidades de la presente descripción.

Debe apreciarse que el sistema y método para mejorar el aprovechamiento pueden ser usados en cualquier tipo de grasa y/o huesos animales de acuerdo con las modalidades de la presente descripción. Además aunque se han descrito ciertas máquinas que se han usado en etapas particulares del método de aprovechamiento mejorado, debe apreciarse que otros mecanismos pueden usarse en lugar de o en adiciona a los descritos para realizar funciones similares sin salirse de la presente descripción.

Aunque la presente descripción y su ventaja han sido descritos en detalle, debe entenderse que varios cambios sustituciones y alteraciones pueden realizarse sin salirse del espíritu y alcance de la descripción definida en las reivindicaciones anexas. Además el alcance de la presente solicitud no se pretende sea limitada a las modalidades de los procesos, máquinas, manufacturas, composiciones de la materia, medios, metodos y etapas particulares descritos en la descripción. Alguien con experiencia común en la téenica apreciara de la descripción que los procesos, máqumas, manufacturas, composiciones de la materia, medios, métodos y etapas actualmente existente o que se desarrollen posteriormente que realicen sustancialmente la misma función o logren sustancialmente los ismos resultados que las modalidades correspondientes descritas aquí pueden ser utilizadas de acuerdo con la presente descripción. Consecuentemente las reivindicaciones anexas se pretende que incluyan en su alcance los procesos, máquinas, manufactura, composiciones de materia, medios, métodos o etapas.

Claims (19)

REIVI N DICAC ION ES

1 . Un método para mejorar el aprovechamiento de los productos animales, el método comprende: moler los productos animales para formar materiales molidos; transportar y calentar los materiales molidos en uno o más tubos con revestimiento de vapor, para crear una suspensión, y comprimir la suspensión para separar la proteína del aceite y agua.

2. El método de la reivindicación 1 , en el cual la etapa de molido se real iza usando una máquma pre-trituradora y un molino.

3. El método de la reivindicación 1 , en el cual los materiales molidos son calentados a un temperatura de aproximadamente 1 10 grados Celsi us en la etapa de calentamiento.

4. El método de la reivindicación 1 , en el cual se aplica una presión de aproximadamente 4-5 ATM a los materiales molidos en la etapa de calentamiento.

5. El método de la reivindicación 1 , que además comprende: aplicar presión a la suspensión entre la etapa de calentamiento y la etapa de compresión .

6. El método de la reivindicación 5, en el cual la presión se aplica a través de una bom ba de cavidad progresiva.

7. El método de la reivind icación 1 , en el cual la etapa de compresión se realiza con una prensa de tornillo.

8. El método de la reivindicación 1 , que además comprende: transferir el aceite y el agua a un decantador y retirar los sólidos residuales del aceite y agua para formar una solución .

9. El método de la reivindicación 8, en el cual el decantador puede tener un tamaño en el rango de 10 mieras a 1 mil ímetro.

10. El método de la reivindicación 8, que además comprende: centrifugar la solución para retirar el agua y los materiales finos del aceite

1 1 . El método de la reivindicación 10, que además comprende: emplear un separador vertical para remover adicionalmente el agua de desecho y el lodo del aceite

12. El método de la reivindicación 1 1 , que además comprende: emplear un separador de agua de desecho-aceite para separar adicionalmente el aceite del agua de desecho; y emplear un separador de aceite de lodo para separar adicionalmente el aceite-lodo.

13. El método de la reivindicación 12, en el cual el aceite separado a través del uso del separador agua de desecho-aceite y el separador de aceite-lodo se devuelve al decantador.

14. El método de la reivindicación 12, en el cual El aceite separado mediante el uso del separador agua de desecho-aceite y el separador de aceite-lodo se transfiere a un tanque de almacenam iento.

15. El método de la reivindicación 1 , que además comprende: aplicar presión a la proteína que ha sido separada del aceite y el agua mediante una prensa de proteínas, formando así proteína disg regada y exprimiendo el líq uido residual de la proteína.

16. El método de la reivindicación 1 5, que además comprende: transferir el l íquido residual exprimido al decantador.

17. El método de la reivind icación 1 5, que además comprende: transferir la proteína disgregada adicionalmente a un secador de proteínas para formar proteína seca; y la proteína seca se tritura para formar una proteína en polvo.

18. El método de la reivindicación 1 7, en el cual la etapa de trituración se realiza usando un molino de martillo.

19. Un método para mejorar el aprovechamiento de productos animales que consiste en: moler los productos animales para formar materiales sólidos; transportar y calentar los materiales molidos en uno o más tubos revestidos de vapor para crear una suspensión; comprim ir la suspensión para separar la proteína del aceite y el agua; aplicar presión a la proteína que ha sido separada del aceite y el agua mediante una prensa de proteínas, formando así proteína disgregada y exprimir el líquido residual de la proteína ; transferir el líquido residual exprimida al decantador; transferir la proteína disgregada a un secador de proteína para formar una proteína seca; y triturar la proteína seca para formar una proteína en polvo.