WO2019102248A1 - Process for producing nutrients from food waste by way of sonic and magnetic reactions - Google Patents

Process for producing nutrients from food waste by way of sonic and magnetic reactions Download PDF

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WO2019102248A1
WO2019102248A1 PCT/IB2017/056960 IB2017056960W WO2019102248A1 WO 2019102248 A1 WO2019102248 A1 WO 2019102248A1 IB 2017056960 W IB2017056960 W IB 2017056960W WO 2019102248 A1 WO2019102248 A1 WO 2019102248A1
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cavitation
waste
magnetic
sonic
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Inventor
Miguel JIMENEZ AGUILAR
Luis Alberto BASSETTO
Luis Miguel SANJUAN SANGUINO
Carlos José GONZALEZ
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Jimenez Aguilar Miguel
Bassetto Luis Alberto
Sanjuan Sanguino Luis Miguel
Gonzalez Carlos Jose
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L35/00—Food or foodstuffs not provided for in groups A23L5/00 – A23L33/00; Preparation or treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage

Definitions

  • the particle size obtained comprises between 5 pm based on keratin, minerals and the like and up to 1 rjm and includes proteins, amino acids, ethers and the like.
  • this is a system that uses less energy to obtain results superior to existing technologies.
  • the invention minimizes the size of molecular particles more efficiently than the systems and equipment currently used.
  • the scope of this technology covers companies that currently may have a byproduct such as the incubator residue for which they have no commercial outlet and obtain an environmental liability, also companies that manufacture food complexes of high human and animal nature. nutritional value and high digestibility (superfoods), specialized food companies, companies for the reuse of organic waste for food production and food supplements, among others.

Abstract

The subject matter of the present invention is an industrial process for producing food and nutrients from food waste by way of reactions between a magnetic field and an ultrasound wave. Specifically, the invention relates to a process related to the production of nutrients from egg waste. The present invention also relates, in a general manner, to an industrial process in which waste is recovered and stored and channelled to pre-grinding and respective homogenisation thereof, with subsequent grinding with an outflow of particles of between 1 and 5 mm, followed by a second channelling to the stage of reaction between a magnetic field and an ultrasound wave for treatment by sonic and magnetic cavitation with a temperature range of between 40 and 90ºC, at a static inlet pressure of between 4 and 300 bar, in a continuous process, and colloidal grinding to reduce harder structures simultaneously with the sonic and magnetic cavitation, followed by separation, drying and packaging.

Description

PROCESO DE PRODUCCION DE NUTRIENTES A PARTIR DE DESECHOS PROCESS OF PRODUCTION OF NUTRIENTS FROM WASTE
ALIMENTICIOS MEDIANTE REACCIONES SÓNICAS Y MAGNÉTICAS FOOD BY MEANS OF SOUND AND MAGNETIC REACTIONS
D E S C R I P C I O N D E S C R I P C I O N
OBJETO DE LA INVENCIÓN. OBJECT OF THE INVENTION.
La presente invención tiene por objeto, un proceso industrial de producción de alimentos y nutrientes a partir de desechos alimenticios mediante reacciones entre un campo magnético y una onda de ultrasonido. Particularmente, se refiere a proceso relacionado con la producción de nutrientes a partir de los desechos del huevo. The object of the present invention is an industrial process for the production of food and nutrients from food waste by means of reactions between a magnetic field and an ultrasound wave. Particularly, it refers to a process related to the production of nutrients from egg waste.
En un objeto adicional de la presente invención, es el tratamiento alternativo de aguas lluvias y subterráneas para tratar y obtener su potabilidad. In a further object of the present invention, is the alternative treatment of rainwater and groundwater to treat and obtain its potability.
Así mismo la presente invención se refiere de manera general a un proceso industrial en el que se recupera y acumula el desecho y este es canalizado hacia la pre-molienda y su respectiva homogenización, con una posterior molienda con salida de partículas entre 1 mm a 5 mm, seguido de una segunda canalización hacia el paso de reacción entre un campo magnético y una onda de ultrasonido de tratamiento por cavitación sónica y magnética con rangos de temperatura entre 40 y 90SC con presión de entrada estática entre 4 y 300 bares en proceso continuo y molienda coloidal para reducción de estructuras mas duras simultáneamente a la cavitación sónica y magnética; seguido por separación, secado y envasado, conformando un producto resultante con tamaños de partículas entre entre 10 pm y 1 hiti. Este tamaño de partícula varia dependiendo de las condiciones y Likewise, the present invention relates generally to an industrial process in which the waste is recovered and accumulated and this is channeled to the pre-grinding and its respective homogenization, with a subsequent grinding with particle output between 1 mm to 5 mm. mm, followed by a second channeling to the reaction step between a magnetic field and an ultrasonic wave of treatment by sonic and magnetic cavitation with temperature ranges between 40 and 90 S C with static inlet pressure between 4 and 300 bar in process continuous and colloidal grinding for reduction of harder structures simultaneously to sonic and magnetic cavitation; followed by separation, drying and packaging, forming a resulting product with particle sizes between 10 pm and 1 hiti. This particle size varies depending on the conditions and
i variaciones durante el proceso objeto de la invención y/o producto a procesar así como su composición. i variations during the process object of the invention and / or product to be processed as well as its composition.
Particularmente, con base en la invención, se ha de tratar con huevo de incubatorio y este varia dependiendo de los diferentes compuestos que lo conforman y por tanto el tamaño de partícula obtenido comprende entre 5 pm a base de queratina, minerales y similares y hasta 1 rjm e incluye proteínas, aminoácidos, éteres y similares. Particularly, based on the invention, it must be treated with incubator egg and this varies depending on the different compounds that comprise it and therefore the particle size obtained comprises between 5 pm based on keratin, minerals and the like and up to 1 rjm and includes proteins, amino acids, ethers and the like.
Así las cosas, la presente invención revela un proceso que obtiene una variedad de productos, que fragmentados en nano partículas, tienen mejor digestibilidad debido a que comprende nano partículas aumentando el nivel de absorción de nutrientes. Thus, the present invention reveals a process that obtains a variety of products, which fragmented into nano particles, have better digestibility because it comprises nano particles increasing the level of absorption of nutrients.
En el caso de las aguas de lluvia y subterráneas, se utiliza el sistema con el fin de reducir el contenido de minerales y eliminar en un 99% el contenido de bacterias contenidas en el líquido con el fin de convertirlos en aguas no-potables o potables dependiendo del país donde se efectúa el proceso. In the case of rainwater and groundwater, the system is used in order to reduce the content of minerals and eliminate by 99% the content of bacteria contained in the liquid in order to convert them into non-potable or potable waters depending on the country where the process takes place.
De acuerdo con un aspecto de la invención, este es un sistema que utiliza menor cantidad de energía para obtener resultados superiores a las tecnologías existentes. According to one aspect of the invention, this is a system that uses less energy to obtain results superior to existing technologies.
De acuerdo con otro aspecto de esta invención, la integración de estos procesos permite una nano-fragmentación de partículas y moléculas para mejor absorción y digestibilidad. According to another aspect of this invention, the integration of these processes allows a nano-fragmentation of particles and molecules for better absorption and digestibility.
Otro aspecto de la invención, es su versatilidad de aplicación donde puede ser utilizado tanto en materias primas consideradas desechos, como en fuentes de materias prima vegetal y animal convencionales. De acuerdo con otro aspecto de la invención, el tipo de equipo utilizado provee para una utilización de espacio de facilidad de producción más reducido y por ende más eficiente uso del espacio. Another aspect of the invention is its versatility of application where it can be used both in raw materials considered waste, and in sources of conventional vegetable and animal raw materials. According to another aspect of the invention, the type of equipment used provides for a space utilization of reduced production facility and therefore more efficient use of space.
De igual forma, la invención minimiza el tamaño de partículas moleculares de manera más eficiente que los sistemas y equipos utilizados en actualidad. Similarly, the invention minimizes the size of molecular particles more efficiently than the systems and equipment currently used.
De acuerdo con otro aspecto no menos importante de la invención, es que al ser un proceso más eficiente, también requiere de menor mantenimiento de la maquinaria que interviene, haciéndolo aún más efectivo de operar que sistemas utilizados en la actualidad. According to another aspect no less important of the invention, is that being a more efficient process, it also requires less maintenance of the machinery involved, making it even more effective to operate than systems currently used.
La presente invención cumple estas necesidades y proporciona otras ventajas relacionadas. The present invention meets these needs and provides other related advantages.
CAMPO DE LA INVENCIÓN. FIELD OF THE INVENTION.
La presente invención tiene por objeto, un proceso industrial de producción de alimentos y nutrientes a partir de desechos alimenticios tales como los desechos del huevo, en adición de aguas de lluvia y subterráneas mediante reacciones entre un campo magnético y una onda de ultrasonido. The object of the present invention is an industrial process for the production of food and nutrients from food waste such as egg waste, in addition to rainwater and groundwater by means of reactions between a magnetic field and an ultrasound wave.
La invención es aplicable a partir de los desechos del huevo en la producción de alimentos y nutrientes húmedos y secos de origen animal o vegetal de alta digestibilidad para animales. Entre los desechos aplicables en la invención se encuentra los huevos de incubadora, cascara de huevo, hígado de cerdo y pollo, restos de piel y carne de pollo y desechos de pescado entre muchos otros. The invention is applicable from egg scraps in the production of wet and dry foods and nutrients of animal or vegetable origin of high digestibility for animals. Among the wastes applicable in the invention are incubator eggs, eggshells, pork liver and chicken, leftover skin and chicken meat and fish waste among many others.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN. La fabricación industrial de alimentos genera subproductos de muy difícil aplicación o valorización por las tecnologías existentes, como lo son la hidrolización enzimática y otros procesos químicos y de alto nivel calorífico. Con nuestra tecnología al ser un proceso físico y pudiéndose trabajar en frió se consiguen estructuras moleculares o micro-moleculares, permitiendo no alterar las propiedades de los nutrientes y a su vez tiene consumo bajos de energía viabilizando la obtención de alimentos y nutrientes procedentes de desechos en la producción industrial de alimentos. Nuestro método no se limita solamente a procesar desechos, sino que también presenta resultados de alta obtención de nutrientes a partir de productos animales y vegetales. Entre ellos se encuentran los palatabilizantes húmedos y secos de origen animal o vegetal de altísima digestibilidad para alimento animal o mascotas. BACKGROUND OF THE INVENTION. The industrial manufacture of food generates by-products of very difficult application or valorization by existing technologies, such as enzymatic hydrolysis and other chemical processes and high calorific level. With our technology being a physical process and being able to work in cold, molecular or micro-molecular structures are achieved, allowing not to alter the properties of nutrients and at the same time have low energy consumption making it possible to obtain food and nutrients from waste in the industrial production of food. Our method is not only limited to processing waste, but also presents results of high nutrient intake from animal and vegetable products. Among them are wet and dry palatabilizers of animal or vegetable origin of high digestibility for animal feed or pets.
El alcance de esta tecnología cubre desde empresas que en la actualidad pudieran tener un subproducto como es el caso del residuo de incubatorio para el cual no tienen salida comercial y obtienen un pasivo ambiental, también empresas que fabrican complejos alimentarios de índole humano y animal de alto valor nutricional y alta digestibilidad (súper alimentos), empresas de alimentación especializada, empresas de reutilización de desechos orgánicos para producción de alimentos y suplementos alimentarios, entre otras. The scope of this technology covers companies that currently may have a byproduct such as the incubator residue for which they have no commercial outlet and obtain an environmental liability, also companies that manufacture food complexes of high human and animal nature. nutritional value and high digestibility (superfoods), specialized food companies, companies for the reuse of organic waste for food production and food supplements, among others.
Por lo tanto, reside la necesidad de una solución eficaz y alta digestibilidad para la producción de alimentos para mascotas. Therefore, there is a need for an effective solution and high digestibility for the production of pet food.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN. DESCRIPTION OF THE INVENTION.
La presente invención tiene por objeto, un proceso industrial de producción de alimentos y nutrientes a partir de desechos alimenticios mediante reacciones entre un campo magnético y una onda de ultrasonido. Particularmente, se refiere a proceso relacionado con la producción de nutrientes a partir de los desechos del huevo. The object of the present invention is an industrial process for the production of food and nutrients from food waste by means of reactions between a magnetic field and an ultrasound wave. Particularly, it refers to process related to the production of nutrients from egg waste.
Según la presente invención, se utiliza la combinación de un campo magnético junto a un generador de ultrasonido para fragmentar nano- molecularmente los productos a ser procesados, que van desde desechos de industrias de procesamiento animal, hasta impactar directamente industrias de extracción de nutrientes de fuentes animal y vegetal por los resultados ya obtenidos. According to the present invention, the combination of a magnetic field together with an ultrasound generator is used to nano-molecularly fragment the products to be processed, ranging from waste from animal processing industries, to directly impacting industries for extracting nutrients from sources animal and vegetable for the results already obtained.
DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS. DESCRIPTION OF THE FIGURES.
Para aclarar más la invención y sus ventajas comparadas con el arte conocido, se describen a continuación con la ayuda de los dibujos anexos, las posibles formas de realizaciones ilustrativas y no limitativas de la aplicación de dichos principios. To further clarify the invention and its advantages compared to the known art, the possible forms of illustrative and non-limiting embodiments of the application of said principles are described below with the help of the attached drawings.
La Figura 1 ilustra un esquema del proceso productivo según la presente invención. Figure 1 illustrates a diagram of the production process according to the present invention.
REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN. PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION.
La presente invención se refiere de manera general a un proceso industrial en el que se recupera y acumula el desecho y este es canalizado hacia la pre molienda y su respectiva homogenización, con una posterior molienda con salida de partículas entre 1 mm a 5 mm, seguido de una segunda canalización hacia el paso de reacción entre un campo magnético y una onda de ultrasonido de tratamiento conformando una etapa del proceso por “cavitación sónica y magnética i” con rangos de temperatura entre 40 y 90SC con presión de entrada estática entre 4 y 300 bares en proceso continuo. Así, el método de la presente invención, se basa en el uso de un campo magnético de entre 20 a 50 mT junto con un generador ultrasónico mecánico que se utiliza para fragmentar productos que provienen de fuentes de materia prima consideradas, pero no limitadas, desechos de industrias de procesamiento animal, para así convertirlas en nutrientes altamente digestibles y con un alto nivel de absorción. Se han obtenido resultados positivos en cuanto a la capacidad de aumento de solubilidad de los gases contenidos en las soluciones acuosas del residuo de huevo. The present invention relates in general to an industrial process in which the waste is recovered and accumulated and this is channeled to the pre-grinding and its respective homogenization, with a subsequent grinding with particle output between 1 mm to 5 mm, followed by of a second channeling to the reaction step between a magnetic field and a treatment ultrasound wave forming a process step by "sonic and magnetic cavitation" with temperature ranges between 40 and 90 S C with static inlet pressure between 4 and 300 bars in continuous process. Thus, the method of the present invention is based on the use of a magnetic field of between 20 to 50 mT together with a mechanical ultrasonic generator that is used to fragment products that come from sources of raw material considered, but not limited, waste from animal processing industries, in order to convert them into highly digestible nutrients with a high level of absorption. Positive results have been obtained as regards the ability to increase the solubility of the gases contained in the aqueous solutions of the egg residue.
También la exposición de la sustancia acuosa a un campo magnético de entre 20 mT a 50 mT, que ayuda a interrumpir los enlaces de hidrogeno y aumentan la evaporación de humedad para asistir en los procesos de secado. Also the exposure of the aqueous substance to a magnetic field of between 20 mT to 50 mT, which helps to interrupt the hydrogen bonds and increase the evaporation of moisture to assist in the drying processes.
La interrupción de los enlaces de hidrogeno ayudan como un pre-proceso para la subsiguiente nano-fragmentación molecular que se obtiene con el generador de ultrasonidos de alta presión, en esta etapa, la solución entra a un sistema de cavitación donde se genera mecánicamente una onda de ultrasonido debido al colapso de las burbujas producidas en la recamara. Esta onda ultrasónica termina de fragmentar los enlaces ya debilitados por el campo magnético. The interruption of the hydrogen bonds help as a pre-process for the subsequent molecular nano-fragmentation that is obtained with the high-pressure ultrasound generator, in this stage, the solution enters a cavitation system where a wave is mechanically generated of ultrasound due to the collapse of the bubbles produced in the bedroom. This ultrasonic wave finishes fragmenting the bonds already weakened by the magnetic field.
La combinación de estos procesos también fomentan las reacciones químicas al exponer una solución liquida a un campo magnético, ocurre una “relajación del giro protónico”, lo cual acelera las reacciones que dependen de transferencias de protón. The combination of these processes also encourages chemical reactions by exposing a liquid solution to a magnetic field, a "proton rotation relaxation" occurs, which accelerates the reactions that depend on proton transfers.
La posterior cavitación y generación de ondas de ultrasonido crea rupturas en radicales libres a nivel nano molecular y a su vez fomenta reacciones químicas y nuevos enlaces, a esta combinación magneto-ultrasónica le llamaremos, reacciones sónicas y magnéticas donde la combinación de ambos procesos adelanta la evaporación del líquido y la nano fragmentación de las partículas que hará para una mejor reabsorción al momento de utilizar el producto final. Seguido de la etapa de cavitación, el proceso comprende la molienda coloidal para reducción de estructuras mas duras simultáneamente a la cavitación sónica y magnética; seguido por separación, secado y envasado, conformando un producto resultante con tamaños de partículas entre 10 pm y 1 hiti. The subsequent cavitation and generation of ultrasound waves creates breaks in free radicals at the nano molecular level and at the same time fosters chemical reactions and new bonds, we will call this magneto-ultrasonic combination, sonic and magnetic reactions where the combination of both processes leads to evaporation of the liquid and the nano fragmentation of the particles that will make for a better resorption when using the final product. Following the cavitation stage, the process comprises colloidal grinding to reduce harder structures simultaneously to sonic and magnetic cavitation; followed by separation, drying and packaging, forming a resulting product with particle sizes between 10 pm and 1 hiti.
Según el esquema ilustrativo de la figura 1 , el primer paso del proceso comprende la carga 1. La carga de materias primas 1 ingresa a temperatura ambiente de aproximadamente 15 a 20SC mediante carga por gravedad y puede ser agrupado en tolvas o receptáculos dispuestos para tal efecto. En una modalidad preferida de la invención, para el proceso se ha de utilizar un deposito en forma de embudo que recibe la materia a procesar “in natura” como por ejemplo el huevo de incubatorio, donde el material entra en el estado de rechazo por parte del incubatorio, fraccionados de diferentes tamaños o enteros. According to the illustrative scheme of figure 1, the first step of the process comprises the load 1. The charge of raw materials 1 enters at room temperature of approximately 15 to 20 S C by gravity loading and can be grouped in hoppers or receptacles arranged for such effect. In a preferred embodiment of the invention, for the process a funnel-shaped deposit has to be used that receives the material to be processed "in natura" such as for example the incubator egg, where the material enters the state of rejection by of the incubatory, fractionated of different sizes or whole.
El proceso de la invención comprende un segundo paso de pre-molienda 3 cuyo objeto es igualar el tamaño de las partículas. Para ello, desde la etapa de carga 1 preliminar, el material circula hacia la etapa de pre-molienda 3. De manera preferida, esta labor puede efectuarse mediante un primer mecanismo transporte de material 2 tal como un tornillo sinfín. Así el material es arrastrado hacia la máquina de pre-molienda 3. Dicha máquina de pre-molienda 3, en una modalidad preferida comprende cuchillas que giran sobre un disco agujerado cuyo diámetro, varia en función de la materia prima. Los diámetros preferidos del disco con cuchillas según la presente invención, varían entre 1 ,5 mm y 6 mm, produciendo un molienda eficaz del material que iguala sus tamaños. Particularmente, el diámetro del disco se define por la dureza de la materia prima tratar. De manera ilustrativa, el huevo se ajusta con un disco con cuchillas de diámetro 1 ,5 mm determinado por la dureza de la cáscara. En sentido opuesto, para una pre- molienda de material vegetal tal como el banano, el diámetro del disco es de 6 mm. En etapa posterior, el material procesado en pre-molienda 2, es traslado hacia una cámara de tratamiento 5. Para su traslado, particularmente el proceso comprende un segundo mecanismo de transporte de material 4. Dicho segundo mecanismo de transporte de material 4 preferiblemente incluye un tubo helicoidal cerrado que desplaza el material de pre-molida 3, hasta dicha cámara de tratamiento 5. Preferiblemente, según la invención durante el proceso, el tubo helicoidal cerrado del segundo mecanismo de transporte de material 4, evita la oxidación del producto durante el proceso. The process of the invention comprises a second pre-grinding step 3 whose object is to equalize the size of the particles. For this, from the preliminary loading stage 1, the material flows to the pre-grinding stage 3. Preferably, this work can be carried out by means of a first transport mechanism of material 2 such as an endless screw. Thus the material is dragged towards the pre-grinding machine 3. Said pre-grinding machine 3, in a preferred embodiment comprises blades rotating on a perforated disk whose diameter varies depending on the raw material. The preferred diameters of the disc with knives according to the present invention, vary between 1.5 mm and 6 mm, producing an effective grinding of the material that equals their sizes. Particularly, the disc diameter is defined by the hardness of the raw material to be treated. Illustratively, the egg is adjusted with a disk with knives of diameter 1.5 mm, determined by the hardness of the shell. In the opposite direction, for a pre-milling of plant material such as banana, the diameter of the disk is 6 mm. In a later stage, the material processed in pre-grinding 2 is transferred to a treatment chamber 5. For its transfer, particularly the process comprises a second material transport mechanism 4. Said second material transport mechanism 4 preferably includes a closed helical tube that moves the pre-ground material 3, to said treatment chamber 5. Preferably, according to the invention during the process, the closed helical tube of the second material transport mechanism 4, prevents oxidation of the product during the process .
Dicha cámara de tratamiento 5, recibe el material y como se explicará adelante, está aislado térmicamente e incluye un sistema de refrigeración. Said treatment chamber 5 receives the material and as will be explained below, is thermally insulated and includes a cooling system.
La cámara de tratamiento 5 comprende por su parte entonces un deposito construido en acero inoxidable tipo I alimentario e incluye una cámara de aislamiento térmico, que evita perdidas de temperatura. Dicha cámara de aislamiento comprende un equipo de frío compuesto por un serpentín ubicado entre las paredes internas del deposito, por el que se recicla agua a 2 SC, procedente de un compresor de gas. The treatment chamber 5 comprises, in turn, a tank constructed in food type I stainless steel and includes a thermal insulation chamber, which prevents temperature losses. Said isolation chamber comprises a cold equipment composed of a coil located between the internal walls of the tank, by which water is recycled at 2 S C, coming from a gas compressor.
Por su parte, el mismo deposito de la cámara de tratamiento 5 tiene tabulaciones de entrada y salida creando un circuito cerrado conectado hacia un dispositivo de cavitación 6 y es movido gracias al paso por una bomba 7 que impulsa el material. For its part, the same tank of the treatment chamber 5 has input and output tabs creating a closed circuit connected to a cavitation device 6 and is moved by passing through a pump 7 that drives the material.
El material es impulsado mediante dicha bomba 7 hacia un dispositivo de cavitación 6, donde dicho dispositivo de cavitación comprende un dispositivo sónico y magnético. Dicho dispositivo sónico y magnético se ilustra en las figuras 3 y 4 que adelante de describe. El dispositivo sónico y magnético produce una presión estática y a su vez oscila hacia una presión dinámica. Particularmente, inicia con valores de presión entre 1000 y 10.000 bares por un nano segundo y una vez cumplido el tiempo de proceso y temperatura el material se recircula con presiones entre 0,5 y 2 bares. El sistema de presión puede comprender un sistema continuo y/o en batch. The material is driven by said pump 7 to a cavitation device 6, where said cavitation device comprises a sonic and magnetic device. Said sonic and magnetic device is illustrated in figures 3 and 4 which hereafter describes. The sonic and magnetic device produces a static pressure and in turn oscillates towards a dynamic pressure. In particular, it starts with pressure values between 1000 and 10,000 bar for a nano second and once the process time and temperature have been completed the material is recirculated with pressures between 0.5 and 2 bars. The pressure system may comprise a continuous and / or batch system.
El aumento de temperatura por efecto de la cavitación 6, por tanto puede degenerar las proteínas y los aminoácidos entre otros. Razón por la cual, se hace necesario disponer en la cámara de aislamiento 5, un serpentín donde se recircula agua enfriada desde un dispositivo de enfriamiento por gas conformado así dicho equipo de frió. El sistema de frió de la cámara de aislamiento térmico 5 tiene la misión de mantener la temperatura uniforme, dado que la reacción del dispositivo de cavitación 6, libera mucha energía térmica, entre 50 a 1 10 SC y hace subir la temperatura del material entre 2 SC y 5 SC por minuto. Por tanto, mantener la temperatura regulada del material en la cámara de aislamiento térmico 5 se hace necesario para el procesado de algunos productos. Para tratar por ejemplo el huevo, se establece una temperatura de 73 SC, para las frutas y hortalizas se debe establece en 50 SC, granos como por ejemplo soya, se debe establecer una temperatura de 1 10 SC. The increase in temperature due to the effect of cavitation 6, can therefore degenerate proteins and amino acids among others. Reason why, it is necessary to have in the isolation chamber 5, a coil where cooled water is recirculated from a gas cooling device shaped in this way cold equipment. The cold system of the thermal insulation chamber 5 has the mission of maintaining uniform temperature, since the reaction of the cavitation device 6, releases a lot of thermal energy, between 50 to 1 10 S C and raises the temperature of the material between 2 S C and 5 S C per minute. Therefore, maintaining the regulated temperature of the material in the thermal insulation chamber 5 becomes necessary for the processing of some products. To treat for example the egg, a temperature of 73 S C is established, for fruits and vegetables it should be set at 50 S C, grains such as soybean, a temperature of 1 10 S C should be established.
En modalidades preferidas de la invención, el proceso adicionalmente comprende una etapa de dispersión 8. Dicha etapa de dispersión 8 comprende un molino coloidal. Dicho molino coloidal, tiene la misión de igualar los tamaños de las partículas solidas con independencia de su dureza e igualarlas en tamaño y de esa forma el proceso de cavitación 6 pueda hacer la ruptura a moléculas en micro moléculas de forma más acelerada. En la práctica, convencionalmente, el molino coloidal tiene una superficie fija o estator y otra superficie rotativa o rotor posicionadas de tal forma que entre ellas haya una separación de milímetros la cual es ajustable por medio de un volante regulador para la separación de las piedras de corindón como sistema de molienda. Al pasar a alta velocidad, fricciona todas las partículas del producto realizando una mezcla homogénea y perfecta evitando que haya separación de los componentes como agua, aceite, grasas, etc. Estos molinos son los más indicados para manipular líquidos, semi-líquidos, pastas, cremas, emulsiones, viscosos y grumosos y para la invención trabajan entre las 1000 y 20,000 RPM por minuto. In preferred embodiments of the invention, the process further comprises a dispersion step 8. Said dispersing step 8 comprises a colloidal mill. Said colloidal mill, has the mission to equalize the sizes of the solid particles regardless of their hardness and equalize in size and that way the cavitation process 6 can break molecules into micro molecules more quickly. In practice, conventionally, the colloidal mill has a fixed surface or stator and another rotating surface or rotor positioned so that there is a separation of millimeters between them which is adjustable by means of a regulating handwheel for the separation of the stones. corundum as milling system. When passing at high speed, it rubs all the particles of the product making a homogeneous and perfect mixture avoiding that there is separation of the components such as water, oil, fats, etc. These mills are the most suitable for handling liquids, semi-liquids, pastes, creams, emulsions, viscous and lumpy and for the invention work between 1000 and 20,000 RPM per minute.
En otras modalidades, el proceso también puede incorporar un intercambiador de calor que puede combinarse con el equipo de trio y que regula la temperatura de la cámara de aislamiento 5. In other embodiments, the process can also incorporate a heat exchanger that can be combined with the trio equipment and that regulates the temperature of the isolation chamber 5.
El volumen de la cámara de aislamiento 5 se establece según el volumen de fabricación por hora pudiendo ser de un mínimo de 100 litros a un máximo de 1000 litros. Cuando hay requerimientos de producción mayores, para la invención es posible ubicar varios módulos en línea hasta conseguir la producción deseada. The volume of the isolation chamber 5 is established according to the production volume per hour, which can be from a minimum of 100 liters to a maximum of 1000 liters. When there are higher production requirements, for the invention it is possible to locate several modules in line until achieving the desired production.
Por su parte, el tiempo de permanencia del material en proceso en dicha cámara de aislamiento 5, varia dependiendo del producto procesado y el tiempo puede variar desde paso continuo hasta el paso por una hora pudiendo conformar la línea de producción con equipos sumando depósitos hasta llegar a una línea continúa. On the other hand, the time of permanence of the material in process in said isolation chamber 5, varies depending on the processed product and the time can vary from continuous passage to the passage for an hour being able to conform the production line with equipment adding deposits until arriving to a line continues.
Ahora bien, los parámetros de la etapa de cavitación 6, mediante el dispositivo sónico y magnético son variables y dependen también del tipo de producto. However, the parameters of the cavitation stage 6, by means of the sonic and magnetic device, are variable and also depend on the type of product.
Por ejemplo para el huevo, el caudal es de 135 l/m para un ciclo en un deposito de 200 litros en 20 minutos de proceso a una presión de 8 bares en presión estática. La velocidad de paso del fluido es de 30 a 35 metros por segundo. El caudal es variable en función del tamaño y producción requerida. Dado que la temperatura de entrada es ambiente de 15 a 20 SC y la reacción de la cavitación 6 sube en torno a los 3 SC por minuto de temperatura, el sistema de frió de la cámara de aislamiento 5 se ajusta a 73 SC como temperatura máxima. Para este ejemplo, no es necesario disipar calor con el sistema de frió, debido a que está dentro de la temperatura programada. En este ejemplo 1 , el contenido en solidos es de 9 a 10% de cascara y 24 a 25% de otros solidos (proteína, aceite, etc.) y el resto es humedad con un valor entre 64 a 65%. For example, for the egg, the flow is 135 l / m for a cycle in a tank of 200 liters in 20 minutes of process at a pressure of 8 bars in static pressure. The flow velocity of the fluid is 30 to 35 meters per second. The flow is variable depending on the size and production required. Since the inlet temperature is 15 to 20 S C and the reaction of cavitation 6 rises to around 3 S C per minute of temperature, the cooling system of the isolation chamber 5 is adjusted to 73 S C as maximum temperature. For this example, it is not necessary to dissipate heat with the cold system, due to which is within the programmed temperature. In this example 1, the solids content is 9 to 10% of shell and 24 to 25% of other solids (protein, oil, etc.) and the rest is moisture with a value between 64 to 65%.
En términos generales los parámetros en función de la producción son los siguientes: In general terms, the parameters according to the production are the following:
Parámetros fijos. Fixed parameters.
i. Velocidad de paso por el sistema de 30 a 35 metros por segundo. Parámetros variables  i. Speed of passage through the system from 30 to 35 meters per second. Variable parameters
i. Presión de 2 a 300 bares de presión estática dependiendo de viscosidad, humedad, contenido en solidos (por ejemplo viscosidad 1 cst 3 bares 80 cst 100 bares, etc.).  i. Pressure from 2 to 300 bar of static pressure depending on viscosity, humidity, solids content (eg viscosity 1 cst 3 bar 80 cst 100 bar, etc.).
/'/'. Dependiendo de la producción. Por ejemplo para un equipo de 200 litros de la cámara de tratamiento 5 que incluye un dispositivo sónico y magnético de cavitación 6 de un tamaño de 5 cm de diámetro y tubería igual, el caudal seria de 130 litros por minuto. La variación de caudal puede doblarse aumentando el diámetro a 4 pulgadas y caudal hasta 300 litros por minuto cuando el requerimiento de producción sea de 500 litros de proceso. / ' / ' . Depending on the production. For example, for a 200 liter equipment of the treatment chamber 5 that includes a sonic and magnetic cavitation device 6 of a size of 5 cm in diameter and equal pipe, the flow rate would be 130 liters per minute. The flow variation can be doubled increasing the diameter to 4 inches and flow rate up to 300 liters per minute when the production requirement is 500 liters of process.
//'/'. El tiempo es una variable que está condicionada por las veces que el fluido pasa entre la cámara de tratamiento 5 y el dispositivo de cavitación 6, para reducir las estructuras a moleculares y micromoleculares como en el caso del huevo que pasa 13 veces en los veinte minutos que dura el proceso. Este parámetro se puede alterar dependiendo del producto a producir y está entre 2 y 30 veces de paso por el dispositivo de cavitación 6. // ' / ' . Time is a variable that is conditioned by the times the fluid passes between the treatment chamber 5 and the cavitation device 6, to reduce the structures to molecular and micromolecular as in the case of the egg that passes 13 times in the twenty minutes the process lasts This parameter can be altered depending on the product to be produced and is between 2 and 30 times of passage through the cavitation device 6.
En relación a la bomba 7, en modalidades preferidas, debe comprender una bomba de alta presión regulada electrónicamente con presiones que oscilan de 2 a 300 bares, para que la línea de producción pueda conducir materiales líquidos o semilíquidos. Movido por la bomba a presión, la línea de producción impulsa el material líquido o semilíquido en el circuito cerrado entre la cámara de tratamiento 5 y el dispositivo de cavitación 6. In relation to the pump 7, in preferred embodiments, it must comprise an electronically controlled high pressure pump with pressures ranging from 2 to 300 bar, so that the production line can conduct liquid or liquid materials. semiliquid. Moved by the pressure pump, the production line drives the liquid or semi-liquid material in the closed circuit between the treatment chamber 5 and the cavitation device 6.
Por su parte, el producto tratado debe ser del tipo liquido o pastoso, según la presente invención y está relacionado con grado de humedad y viscosidad. El huevo de incubatorio, por ejemplo contiene un 65% de humedad y un 35% de solidos y como resultado comprende un producto semi-pastoso. Otro ejemplo ilustrativo para la invención, comprende procesar proteínas de cereales por ejemplo la soya en grano que es seca por lo que se hace necesario agregar agua en un 50% y se convierte en un producto pastoso. For its part, the treated product must be of the liquid or pasty type, according to the present invention and is related to the degree of humidity and viscosity. The incubator egg, for example, contains 65% moisture and 35% solids and as a result comprises a semi-pasty product. Another illustrative example for the invention comprises processing cereal proteins, for example soybeans that are dry, so it is necessary to add water by 50% and it becomes a pasty product.
Una vez el material ha sido tratado y recirculado en la cámara de tratamiento 5, continua la etapa de separación 9. Once the material has been treated and recirculated in the treatment chamber 5, the separation step 9 continues.
Para dicha etapa separación 9, el producto es enviado a una unidad de separación de tres fases conocido como“ tricante . El sistema de separación de tres fases comprende tradicionalmente un tambor y un alimentador en espiral, que giran en la misma dirección pero con una diferencial de velocidad, donde el material es llevado hacia el interior del cilindro en espiral de alimentación a través de la tubería de alimentación y, a continuación la tubería de control del exceso de velocidad. Después acelerar, el material entra en el tambor, bajo la acción del campo de fuerza centrífuga a los depósitos, aquellos relativamente más pesados en fase sólida y se quedan en las paredes del tambor formando una capa de residuos, los residuos en fase sólida son continuamente empujados por el alimentador de caracol hasta el final del tambor cónico. Así pues, después de la deshidratación en el área de secado, estos de eliminan fuera del decantador centrifugo. La capacidad centrifuga esta en continua alimentación, deshidratación y descarga a una velocidad completa. Este unidad de separación centrifuga se hace necesaria según el producto tratado. En el caso del huevo, por ejemplo, se hace necesario separar cascara, de la proteína, del aceite, etc. Para el caso de la banana, como segundo ejemplo ilustrativo, no se hace necesitaría dicha separación y seria enviada directamente a la siguiente etapa por medio de una derivación 10 (by-pass). For said separation step 9, the product is sent to a three phase separation unit known as "tricante". The three-phase separation system traditionally comprises a drum and a spiral feeder, which rotate in the same direction but with a speed differential, where the material is brought into the spiral cylinder feed through the pipeline. feed and then the control pipe of the speeding. After accelerating, the material enters the drum, under the action of the centrifugal force field to the deposits, those relatively heavier in solid phase and stay in the walls of the drum forming a layer of waste, the solid phase residues are continuously pushed by the snail feeder to the end of the conical drum. Thus, after dehydration in the drying area, these are removed out of the centrifuge decanter. The centrifugal capacity is in continuous feeding, dehydration and discharge at a full speed. This centrifugal separation unit is necessary according to the treated product. In the case of the egg, for example, it is necessary to separate shell, protein, oil, etc. In the case of the banana, as a second illustrative example, this separation would not be necessary and would be sent directly to the next stage by means of a bypass 10 (by-pass).
El material es trasladado desde la cámara de tratamiento 6 a la etapa de separación con una presión de 0,5 a 1 ,5 bares por lo que se transporta sin bombeo adicional en un línea de tubería convencional. The material is transferred from the treatment chamber 6 to the separation stage with a pressure of 0.5 to 1.5 bar, so it is transported without additional pumping in a conventional pipeline.
Una vez separado el material en la etapa separación 9, este se almacena en depósitos alternos 9a para los sólidos separados y 9b para aceite separado, dispuestos para ello. Once the material is separated in the separation stage 9, it is stored in alternate tanks 9a for the separated solids and 9b for separated oil, arranged for this purpose.
El material separado, entonces pasa a la etapa de filtrado 1 1 . Dicha etapa de filtrado comprende en modalidades alternativas un filtro vibratorio, que comprende una maya con una rejilla de 20 um, con el objeto de retener alguna partícula mayor de la medida de 20 um. Esta etapa de filtrado 10 es continuo. The separated material then passes to the filtering stage 1 1. Said filtering step comprises, in alternative modalities, a vibratory filter, comprising a maya with a grid of 20 um, in order to retain some particle larger than the measure of 20 um. This filtering step 10 is continuous.
Una vez se ha filtrado, mediante una línea de tubería, el material pasa a una etapa de secado 12. Dicha etapa de secado comprende un tanque de almacenamiento de producto 13 que mediante una bomba dosificadora 14 que dispersa el producto con una rotación de 15,000 a 20,000 rpm y mueve el producto a secar en la dirección de la línea de secado, pasando el producto por un filtro 15 a través de unos orificios de 0,5 a 1 mm de diámetro y continua por una línea de tubería 16 hacia un atomizador 17 dispuesta a la entrada de la cámara de secado 18. Once it has been filtered, through a line of pipe, the material goes to a drying stage 12. Said drying step comprises a product storage tank 13 that by means of a dosing pump 14 that disperses the product with a rotation of 15,000 a 20,000 rpm and moves the product to dry in the direction of the drying line, passing the product through a filter 15 through holes 0.5 to 1 mm in diameter and continuing through a line of pipe 16 to an atomizer 17 disposed at the entrance of the drying chamber 18.
Dicho atomizador 17 también comprende una toma de ingreso de aire que incluye un filtro de aire de admisión 19 que dirige el aire de ingreso y oxigena un quemador 20 que ingresa el aire caliente a la cámara de secado 18. El producto es inyectado hacia la cámara de secado 18 donde el aire caliente ingresa y procede a evaporar la humedad presente. El material, entonces cae en la base de la cámara de secado 18 y mediante una tolva se acumula y se encamina mediante una tubería 21 de producto deshidratado hacia un separado de ciclón 22. Dicho separador de ciclón 22 adicionalmente comprende por encima del mismo un contra-ciclón 23 para separar el aire caliente del producto movido por un ventilador centrifugo 24 y enviar el vapor hacia la chimenea 25. Said atomizer 17 also comprises an intake of air that includes an intake air filter 19 that directs the intake air and oxygenates a burner 20 that enters the hot air into the drying chamber 18. The product is injected into the drying chamber 18 where the hot air enters and evaporates the moisture present. The material then falls into the base of the drying chamber 18 and through a hopper is accumulated and routed through a pipe 21 of dehydrated product to a cyclone separator 22. Said cyclone separator 22 additionally comprises thereon a -cyclone 23 for separating the hot air from the product moved by a centrifugal fan 24 and sending the steam towards the chimney 25.
El material seco, por su parte es acumulado por debajo del ciclón y su paso es controlado por una válvula rotativa 26. The dry material, on the other hand, is accumulated below the cyclone and its passage is controlled by a rotary valve 26.
Durante el proceso, el material desciende por la cámara de secado 18 que se encuentra a 80 SC y al llegar a la base, es absorbida por un ciclo de aire que canaliza el material en forma de polvo hacia la salida del secador 27. En modalidades preferidas de la invención, el circuito de secado es controlado electrónicamente por un panel de control 28. During the process, the material descends through the drying chamber 18 which is at 80 S C and when it reaches the base, it is absorbed by an air cycle that channels the material in powder form towards the outlet of the dryer 27. In preferred embodiments of the invention, the drying circuit is electronically controlled by a control panel 28.
En esencia, el proceso de la invención entonces comprende: i. un primer paso de carga de materias primas 1 que ingresa a temperatura ambiente de aproximadamente 15 a 20SC mediante carga por gravedad y agrupado; In essence, the process of the invention then comprises: i. a first step of loading raw materials 1 entering at room temperature of approximately 15 to 20 S C by gravity loading and grouped;
ii. un segundo paso de pre-molienda 3 donde el material circula mediante un primer mecanismo transporte de material 2 tal como un tornillo sinfín y es arrastrado hacia una máquina de pre molienda 3 que iguala los tamaños de partícula;  ii. a second pre-grinding step 3 wherein the material circulates by means of a first transport mechanism of material 2 such as an auger and is drawn to a pre-grinding machine 3 which equalizes the particle sizes;
iii. una tercera etapa de tratamiento 5 donde el material procesado en pre-molienda 2, es traslado hacia la etapa de tratamiento 5 mediante un segundo mecanismo de transporte de material (4), donde la etapa de tratamiento (5) dispone de un deposito con una cámara de aislamiento térmico donde se recibe el material a tratar mediante un circuito cerrado de flujo continuo por un tiempo y temperatura de proceso, donde el material fluye mediante una bomba hacia un proceso de cavitación sónica y magnética, donde dicho proceso de cavitación comprende un dispositivo de cavitación 6 sónico y magnético, donde el material circula en flujo continuo desde la cámara de aislamiento térmico hacia el proceso de cavitación y retorna de nuevo a la cámara de aislamiento, donde el material en el proceso de cavitación se somete a una presión estática oscilando hacia una presión dinámica sobre el material con valores de presión entre 1000 y 10.000 bares por un nano segundo y una vez cumplido el tiempo de proceso y temperatura el material se recircula con presiones entre 0,5 y 2 bares; iii. a third treatment step 5 where the material processed in pre-grinding 2, is transferred to the treatment stage 5 by means of a second material transport mechanism (4), where the treatment stage (5) has a deposit with a thermal insulation chamber where the material to be treated is received by means of a closed circuit of continuous flow for a time and temperature of process, where the material flows by means of a pump towards a sonic and magnetic cavitation process, where said cavitation process comprises a device of sonic and magnetic cavitation 6, where the material circulates in continuous flow from the thermal insulation chamber towards the cavitation process and returns back to the isolation chamber, where the material in the cavitation process is subjected to a static pressure oscillating towards a dynamic pressure on the material with pressure values between 1000 and 10,000 bar for a nano second and once the process time and temperature have been completed the material is recirculated with pressures between 0.5 and 2 bars;
iv. una vez el material ha sido tratado y recirculado en un tiempo, temperatura y presión pre-establecida en la etapa de tratamiento 5, el material continua a la cuarta etapa de separación 9, donde el producto es enviado a una unidad de separación de tres fases y una vez separado el material, se almacena en depósitos alternos 9a para los sólidos separados y 9b para fluidos separados; iv. once the material has been treated and recirculated at a pre-established time, temperature and pressure in the treatment step 5, the material continues to the fourth separation stage 9, where the product is sent to a three-phase separation unit and once the material is separated, it is stored in alternate tanks 9a for the separated solids and 9b for separate fluids;
v. una quinta etapa de filtrado 1 1 que mediante un filtro vibratorio de maya de 20 um, se retienen partículas mayores de la medida de 20 um en flujo continuo; v. a fifth filtering stage 1 1 that by means of a vibratory filter of 20 μm maya, particles larger than the measure of 20 μm are retained in a continuous flow;
vi. una sexta etapa de secado 12 donde el material se recupera en un tanque 13 y se procede a dispersar mediante una bomba dosificadora 14 con una rotación de 15,000 a 20,000 rpm y mueve el producto a secar en la dirección al secado en una cámara de secado 18 con aire caliente y filtrado con un quemador 20, pasando el material antes por filtrado en un filtro 15 de orificios de 0,5 a 1 mm de diámetro y continua por una línea de tubería 16 hacia su atomización 17 para combinarlo con el aire caliente en la cámara de secado 18; saw. a sixth drying step 12 where the material is recovered in a tank 13 and is dispersed by a metering pump 14 with a rotation of 15,000 to 20,000 rpm and moves the product to dry in the direction of drying in a drying chamber 18 with hot air and filtered with a burner 20, the material passing before by filtering in a filter 15 of holes of 0.5 to 1 mm in diameter and continuous by a line of pipe 16 towards its atomization 17 to combine it with the hot air in the drying chamber 18;
vii. una séptima etapa de separación 22 donde el material entonces deshidratado cae y mediante una tolva se acumula y se encamina mediante una tubería 21 para separación en un ciclón 22, donde el material se recupera para su envase y almacenamiento.  vii. a seventh separation stage 22 where the material then dehydrated falls and through a hopper is accumulated and routed through a pipe 21 for separation in a cyclone 22, where the material is recovered for packaging and storage.
Así entonces, la tercera etapa de tratamiento 5 comprende adicionalmente una sub-etapa de dispersión 8 mediante un molino coloidal y donde el proceso también puede incorporar un intercambiador combinado un sistema de trio y regular la temperatura del material en la tercera etapa de tratamiento 5. Thus, the third treatment stage 5 additionally comprises a dispersion sub-stage 8 by means of a colloidal mill and where the process can also incorporate a combined exchanger and a trio system and regulate the temperature of the material in the third treatment stage 5.
De igual forma, el volumen de material en la de la tercera etapa de tratamiento 5 se establece según el volumen de fabricación por hora con un mínimo de 100 litros a un máximo de 1000 litros y el tiempo de permanencia del material en proceso en dicha tercera etapa de tratamiento 5, se establece a partir del producto procesado con flujo continuo o flujo hora y conformar la línea de producción en una línea continúa. Similarly, the volume of material in the third treatment stage 5 is established according to the production volume per hour with a minimum of 100 liters to a maximum of 1000 liters and the time of permanence of the material in process in said third Treatment step 5, is established from the product processed with continuous flow or flow hour and shape the production line in a continuous line.
El producto tratado debe ser del tipo liquido o pastoso que está relacionado con grado de humedad y viscosidad, agregando agua en un 50% al material hasta convertir el producto pastoso. The treated product must be of the liquid or pasty type that is related to the degree of humidity and viscosity, adding 50% water to the material until the pasty product is converted.
Ahora, en dicha tercera etapa de tratamiento 5, donde dicho proceso de cavitación comprende un dispositivo de cavitación 6 sónico y magnético, donde el material circula en flujo continuo desde la cámara de aislamiento térmico hacia el proceso de cavitación y retorna de nuevo a la cámara de aislamiento 5. Now, in said third treatment step 5, where said cavitation process comprises a sonic and magnetic cavitation device 6, where the material circulates in continuous flow from the thermal insulation chamber towards the cavitation process and returns back to the chamber of insulation 5.
El dispositivo de cavitación 6 sónico y magnético de la invención comprende según las figuras 3 y 4, una tubería 29 de paso dispuesta en dirección a la línea de flujo e incluye un imán de neodimio 30 (también conocido como imán NdFeB, NIB, o Neo). Es el tipo de imán de tierras raras más extensamente utilizado, permanente hecho de una aleación de neodimio, hierro y boro, combinados para formar un compuesto que cristaliza en el sistema cristalino tetragonal con la fórmula empírica Nd2Fe14B. The sonic and magnetic cavitation device 6 of the invention comprises, according to FIGS. 3 and 4, a passage line 29 arranged in the direction of the flow line and includes a neodymium magnet 30 (also known as a NdFeB magnet, NIB, one or). It is the most widely used, permanent type of rare earth magnet made from an alloy of neodymium, iron and boron, combined to form a compound that crystallizes in the tetragonal crystalline system with the empirical formula Nd2Fe14B.
Para la presente invención, el imán 30 comprende es esencialmente cilindrico hueco dispuesto al interior de un tubo de soporte aislado 31 . El imán 30 comprende dimensiones preferidas de largo de 150 mm con un diámetro exterior de 50 mm y un diámetro interior de 25 mm y con una inducción magnética de 20 a 50 mT. Dicho imán 30 está dispuesto seguido y adyacente a un generador mecánico de ultrasonido 32 también dispuesto al interior del tubo de soporte 31 . For the present invention, the magnet 30 comprises essentially hollow cylindrical disposed inside an insulated support tube 31. The magnet 30 comprises preferred dimensions of 150 mm long with an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 25 mm and with a magnetic induction of 20 to 50 mT. Said magnet 30 is disposed followed and adjacent to a mechanical ultrasonic generator 32 also disposed inside the support tube 31.
Según la invención, la tubería 29 del dispositivo sónico y magnético 6 debe comprender blindaje 33 de aislamiento térmico y magnético que rodea y recorre dicha tubería 29 del dispositivo sónico y magnético 6. According to the invention, the pipe 29 of the sonic and magnetic device 6 must comprise shielding 33 for thermal and magnetic insulation surrounding and running said pipe 29 of the sonic and magnetic device 6.
Como se mencionó, la bomba 7 debe comprender una bomba de alta presión regulada electrónicamente con presiones que oscilan de 2 a 300 bares e impulsa el material líquido o semilíquido en el circuito cerrado entre la cámara de tratamiento 5 y el dispositivo de cavitación 6 haciendo pasar el material por el imán 30 y el generador de ultrasonido 32 dentro de la tubería 29. As mentioned, the pump 7 must comprise an electronically controlled high-pressure pump with pressures ranging from 2 to 300 bar and drives the liquid or semi-liquid material in the closed circuit between the treatment chamber 5 and the cavitation device 6 passing through the material by the magnet 30 and the ultrasound generator 32 within the pipe 29.
Un efecto importante que tiene la combinación sónica y magnética del dispositivo de cavitación 6, es la eliminación de bacterias. La exposición a un campo magnético de líquido conteniendo bacterias afecta directamente a los organismos vivos que se encuentran en la solución, Esto se debe al cambio de moléculas de enlace de hidrogeno más fuertes a moléculas de hidrogeno con enlaces debilitados.  An important effect of the sonic and magnetic combination of the cavitation device 6 is the elimination of bacteria. Exposure to a magnetic field of liquid containing bacteria directly affects the living organisms found in the solution. This is due to the change from stronger hydrogen bonding molecules to hydrogen molecules with weakened bonds.
De igual manera, ondas ultrasónicas vibran las moléculas de tal manera que causan un aumento de temperatura donde micro-organismos dejan de existir en su forma viva. El ultrasonido combinado con campo magnético se ha probado como un método de control de bacteria en la solución de residuo de huevo, entre otros productos procesados. In the same way, ultrasonic waves vibrate the molecules in such a way that they cause an increase in temperature where micro-organisms cease to exist in their living form. The combined ultrasound with magnetic field has been tested as a method of controlling bacteria in the egg residue solution, among other processed products.
El generador de ultrasonido mecánico que utilizamos es un reactor estático que reproduce el fenómeno de cavitación o burbujas de cavitación en el líquido; aquí un fluido está sometido a un fuerte cambio de presión con el fin de lograr un desplazamiento de fase y una fragmentación molecular a las cadenas ya debilitadas por el campo magnético entre otras funciones. En el reactor, la presión alcanzada es igual a la presión de vapor del líquido, causando la formación de burbujas de cavitación conocida como cavidades. Estos generadores proporcionan la formación de cavidades, que a su vez mediante implosiones, generan pulsos de alta frecuencia (ultrasonido) con la consecuente descarga del líquido provocando la ruptura y la reorganización de las cadenas moleculares de las partículas contenidas en el producto. The mechanical ultrasound generator that we use is a static reactor that reproduces the cavitation phenomenon or cavitation bubbles in the liquid; here a fluid is subjected to a strong pressure change in order to achieve a phase shift and a molecular fragmentation of the chains already weakened by the magnetic field among other functions. In the reactor, the pressure achieved equals the vapor pressure of the liquid, causing the formation of cavitation bubbles known as cavities. These generators provide the formation of cavities, which in turn implode, generate pulses of high frequency (ultrasound) with the consequent discharge of the liquid causing the rupture and reorganization of the molecular chains of the particles contained in the product.
Durante el proceso de la presente invención, la ruptura molecular de las cadenas del producto forma lo que llamamos un "centro de enlace activo temporal", también conocido como radical, que está más susceptible a combinarse químicamente con otras moléculas orgánicas o inorgánicas y a su vez elimina bacterias y otros elementos no deseados. During the process of the present invention, the molecular breakdown of the product chains forms what we call a "temporary active bonding center", also known as radical, which is more susceptible to being combined chemically with other organic or inorganic molecules and in turn eliminates bacteria and other unwanted elements.
La invención se basa en estudios de reacciones químicas y fragmentación molecular inducidas en materiales inorgánicos y orgánicos después de ser sometido a campos magnéticos junto con ultrasonido. En el proceso de la invención presente, la exposición al campo magnético debilita ciertos enlaces moleculares y la subsiguiente energía de la onda de ultrasonido que se produce por la formación de cavidades en el líquido debido al cambio de presión inducida por el reactor. Violentamente se reduce la alta presión dentro del reactor, provocando un cambio termodinámico que se utiliza para ayudar en la formación de cavidades dentro del líquido (burbujas de cavitación). Cuando el líquido vuelve a sus condiciones iniciales las cavidades luego contraerán y liberan una gran cantidad de energía que es absorbida por el fluido de ruptura y fragmentación de su estructura molecular y la reorganización de las moléculas en una forma más ordenada y más pequeño. The invention is based on studies of chemical reactions and molecular fragmentation induced in inorganic and organic materials after being subjected to magnetic fields together with ultrasound. In the process of the present invention, exposure to the magnetic field weakens certain molecular bonds and the subsequent energy of the ultrasound wave that is produced by the formation of cavities in the liquid due to the pressure change induced by the reactor. The high pressure inside the reactor is violently reduced, causing a thermodynamic change that is used to help in the formation of cavities inside the liquid (cavitation bubbles). When the liquid returns to its initial conditions the cavities will then contract and release a large amount of energy that is absorbed by the rupture and fragmentation fluid of its molecular structure and the rearrangement of molecules in a more ordered and smaller form.
La intensidad en el que creamos las cavidades o burbujas de cavitación en el líquido es una función de la presión del sistema que también determina la frecuencia y la intensidad de la onda de choque que produce la ruptura molecular. Durante el fenómeno de la creación y posterior colapso de cavidades o burbujas de la cavitación, el proceso de la invención presente opera entre 300 y 4 atmósferas de presión, que romperán todos los bloques o grupos de moléculas en fragmentos de moléculas individuales de menor tamaño. Basado en la explicación anterior, es claro que las reacciones suceden debido a un aumento local de la temperatura, la presión y la formación de radicales moleculares. Todos estos cambios físicos y químicos son debido a la ruptura de los enlaces moleculares líquidos causados por el debilitamiento de los enlaces en el campo magnético y la subsiguiente exposición a la onda ultrasónica durante el proceso de la cavitación. Según la naturaleza del líquido a ser procesado, diversos efectos se pueden obtener como: creación de radicales libres, despolimerización, emulsiones de líquidos, ruptura de partículas sólidas y la aceleración de reacciones químicas, entre otros. The intensity at which we create the cavities or bubbles of cavitation in the liquid is a function of the pressure of the system that also determines the frequency and intensity of the shock wave that produces the molecular rupture. During the phenomenon of the creation and subsequent collapse of cavities or bubbles of cavitation, the process of the present invention operates between 300 and 4 atmospheres of pressure, which will break all the blocks or groups of molecules into fragments of smaller individual molecules. Based on the above explanation, it is clear that the reactions happen due to a local increase in temperature, pressure and the formation of molecular radicals. All these physical and chemical changes are due to the rupture of the liquid molecular bonds caused by the weakening of the bonds in the magnetic field and the subsequent exposure to the ultrasonic wave during the process of cavitation. Depending on the nature of the liquid to be processed, various effects can be obtained such as: creation of free radicals, depolymerization, emulsions of liquids, rupture of solid particles and the acceleration of chemical reactions, among others.
En otros usos de la presente invención, un objeto adicional de la es el tratamiento alternativo de aguas lluvias para tratar y obtener su potabilidad. Para tal efecto, el dispositivo de cavitación comprende el flujo de agua lluvia en su interior para purificar la misma mediante el proceso de cavitación. In other uses of the present invention, an additional object of the is the alternative treatment of rainwater to treat and obtain its potability. For this purpose, the cavitation device includes the flow of rainwater inside it to purify it through the cavitation process.
Sólo se han ilustrado a manera de ejemplo algunas modalidades preferidas de la invención. En este respecto, se apreciará que el proceso industrial de producción de nutrientes a partir de desechos alimenticios, así como los arreglos configurativos se puede escoger de una pluralidad de alternativas sin apartarse del espíritu de la invención según las siguientes reivindicaciones. Only some preferred embodiments of the invention have been illustrated by way of example. In this regard, it will be appreciated that the industrial process of producing nutrients from food waste, as well as the configurative arrangements can be chosen from a plurality of alternatives without departing from the spirit of the invention according to the following claims.
20 twenty

Claims

REIVINDICACIONES
1 . Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación, CARACTERIZADO PORQUE: one . Process of production of nutrients from waste by cavitation, CHARACTERIZED BECAUSE:
i. un primer paso de carga de material de desecho (1 ) líquida o pastosa, que ingresa a temperatura ambiente de aproximadamente 15 a 20SC mediante carga por gravedad y agrupado; i. a first step of loading waste material (1) liquid or pasty, which enters at room temperature of approximately 15 to 20 S C by gravity loading and grouped;
¡i. un segundo paso de pre-molienda (3) donde el material circula mediante un primer mecanismo transporte de material (2) tal como un tornillo sinfín y es arrastrado hacia una máquina de pre molienda (3) que iguala los tamaños de partícula;  I. a second pre-grinding step (3) where the material circulates by means of a first transport mechanism of material (2) such as a worm and is drawn to a pre-grinding machine (3) that equals the particle sizes;
i¡¡. una tercera etapa de tratamiento (5) donde el material procesado en pre-molienda (2), es traslado hacia la etapa de tratamiento (5) mediante un segundo mecanismo de transporte de material (4), donde la etapa de tratamiento (5) dispone de un deposito con una cámara de aislamiento térmico donde se recibe el material a tratar mediante un circuito cerrado de flujo continuo por un tiempo y temperatura de proceso, donde el material fluye mediante una bomba hacia un proceso de cavitación, donde dicho proceso de cavitación comprende un dispositivo de cavitación (6) sónico y magnético, donde el material circula en flujo continuo desde la cámara de aislamiento térmico hacia el proceso de cavitación y retorna de nuevo a la cámara de aislamiento, donde el material en el proceso de cavitación sónica y magnética se somete a una presión estática oscilando hacia una presión dinámica sobre el material con valores de presión entre 1000 y 10.000 bares por un nano segundo y una vez cumplido el tiempo de proceso y temperatura el material se recircula con presiones entre 0,5 y 2 bares; iv. una vez el material ha sido tratado y recirculado en un tiempo, temperatura y presión pre-establecida en la etapa de tratamiento (5), el material continua a la cuarta etapa de separación (9), donde el producto es enviado a una unidad de separación de tres fases y una vez separado el material, se almacena en depósitos alternos (9a) para los sólidos separados y (9b) para fluidos separados; v. una quinta etapa de filtrado (1 1 ) que mediante un filtro vibratorio de maya de 20 um, se retienen partículas mayores de la medida de 20 um en flujo continuo; i¡¡¡ a third stage of treatment (5) where the material processed in pre-grinding (2), is transferred to the treatment stage (5) by means of a second material transport mechanism (4), where the treatment stage (5) It has a tank with a thermal insulation chamber where the material to be treated is received through a closed circuit of continuous flow for a time and temperature of process, where the material flows through a pump to a cavitation process, where said cavitation process it comprises a cavitation device (6) sonic and magnetic, where the material circulates in continuous flow from the thermal insulation chamber to the cavitation process and returns back to the isolation chamber, where the material in the sonic cavitation process and magnetic is subjected to a static pressure oscillating towards a dynamic pressure on the material with pressure values between 1000 and 10,000 bar for a nano second and once After the process time and temperature the material is recirculated with pressures between 0.5 and 2 bars; iv. once the material has been treated and recirculated at a pre-established time, temperature and pressure in the treatment step (5), the material continues to the fourth separation stage (9), where the product is sent to a unit of separation of three phases and once the material is separated, it is stored in alternate tanks (9a) for the separated solids and (9b) for separate fluids; v. a fifth filtering stage (11) that, by means of a 20 μm maya vibratory filter, particles larger than 20 μm in continuous flow are retained;
vi. una sexta etapa de secado (12) donde el material se recupera en un tanque (13) y se procede a dispersar mediante una bomba dosificadora (14) con una rotación de 15,000 a 20,000 rpm y mueve el producto a secar en la dirección al secado en una cámara de secado (18) con aire caliente y filtrado con un quemador (20), pasando el material antes por filtrado en un filtro (15) de orificios de 0,5 a 1 mm de diámetro y continua por una línea de tubería (16) hacia su atomización (17) para combinarlo con el aire caliente en la cámara de secado (18);  saw. a sixth drying stage (12) where the material is recovered in a tank (13) and dispersed by means of a dosing pump (14) with a rotation of 15,000 to 20,000 rpm and moves the product to dry in the direction of drying in a drying chamber (18) with hot air and filtered with a burner (20), the material being passed before by filtering in a filter (15) with holes of 0.5 to 1 mm in diameter and continuing through a pipe line (16) towards its atomization (17) to combine it with the hot air in the drying chamber (18);
vii. una séptima etapa de separación (22) donde el material entonces deshidratado cae y mediante una tolva se acumula y se encamina mediante una tubería (21 ) para separación en un ciclón (22), donde el material se recupera para su envase y almacenamiento. vii. a seventh separation stage (22) wherein the material then dehydrated falls and through a hopper is accumulated and routed through a pipe (21) for separation in a cyclone (22), where the material is recovered for packaging and storage.
2. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE la tercera etapa de tratamiento (5) comprende adicionalmente una sub etapa de dispersión (8) mediante un molino coloidal. 2. Process of production of nutrients from waste by cavitation according to claim 1, CHARACTERIZED BECAUSE the third treatment step (5) additionally comprises a dispersion sub-stage (8) by means of a colloid mill.
3. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 1 ó 2, CARACTERIZADO PORQUE el proceso también puede incorporar un intercambiador combinado un sistema de frió y regular la temperatura del material en la tercera etapa de tratamiento (5). 3. Process of production of nutrients from waste by cavitation according to claim 1 or 2, CHARACTERIZED BECAUSE the process can also incorporate a combined heat exchanger a cold system and regulate the temperature of the material in the third treatment stage (5).
4. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 3, CARACTERIZADO PORQUE el volumen de material en la de la tercera etapa de tratamiento (5) se establece según el volumen de fabricación por hora con un mínimo de 100 litros a un máximo de 1000 litros. 4. Process of production of nutrients from waste by cavitation according to claim 3, CHARACTERIZED BECAUSE the volume of material in the third treatment stage (5) is established according to the production volume per hour with a minimum of 100 liters to a maximum of 1000 liters.
5. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 4, CARACTERIZADO PORQUE el tiempo de permanencia del material en proceso en la tercera etapa de tratamiento (5), se establece a partir del producto procesado con flujo continuo o flujo hora y conformar la línea de producción en una línea continúa.  5. Process of production of nutrients from waste by cavitation according to claim 4, CHARACTERIZED BECAUSE the residence time of the material in process in the third treatment stage (5), is established from the product processed with continuous flow or flow time and conform the production line in a continuous line.
6. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 5, CARACTERIZADO PORQUE el producto tratado debe ser del tipo liquido o pastoso que está relacionado con grado de humedad y viscosidad, agregando agua en un 50% al material hasta convertir el producto pastoso.  6. Process for the production of nutrients from waste by cavitation according to claim 5, CHARACTERIZED BECAUSE the treated product must be of the liquid or pasty type that is related to humidity and viscosity, adding 50% water to the material to convert the pasty product.
7. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 6, CARACTERIZADO PORQUE el material líquido o pastoso a procesar comprende desechos de materias vegetales y/o animales.  7. Process for the production of nutrients from waste by cavitation according to claim 6, CHARACTERIZED BECAUSE the liquid or pasty material to be processed comprises waste of plant and / or animal matter.
8. Proceso de producción de nutrientes a partir de desechos mediante cavitación según la reivindicación 1 , CARACTERIZADO PORQUE el material líquido a procesar comprende aguas lluvias para tratar y obtener su potabilidad.  8. Process for the production of nutrients from waste by cavitation according to claim 1, CHARACTERIZED BECAUSE the liquid material to be processed comprises rainwater to treat and obtain its potability.
9. Dispositivo de cavitación sónico y magnético para el tratamiento de desechos CARACTERIZADO PORQUE comprende una tubería de flujo (29) dispuesta en dirección a la línea de flujo e incluye un imán de neodimio (30) esencialmente cilindrico hueco dispuesto al interior de un tubo de soporte aislado (31 ) y conectado a la tubería de flujo (29), donde dicho imán (30) está dispuesto seguido y adyacente a un generador mecánico de ultrasonido (32) también dispuesto al interior del tubo de soporte (31 ); y donde la tubería (29) comprende blindaje (33) de aislamiento térmico y magnético que rodea y recorre dicha tubería (29) del dispositivo sónico y magnético (6). 9. Sonic and magnetic cavitation device for the treatment of waste CHARACTERIZED BECAUSE it comprises a flow pipe (29) arranged in the direction of the flow line and includes a neodymium magnet (30) essentially hollow cylindrical disposed inside a pipe of insulated support (31) and connected to the flow pipe (29), where said magnet (30) is disposed followed and adjacent to a mechanical ultrasonic generator (32) also disposed to the interior of the support tube (31); and where the pipe (29) comprises shielding (33) of thermal and magnetic insulation that surrounds and runs through said pipe (29) of the sonic and magnetic device (6).
10. Dispositivo de cavitación sónico y magnético para el tratamiento de desechos según la reivindicación 9 CARACTERIZADO PORQUE el imán (30) comprende dimensiones de largo de 150 mm con un diámetro exterior de 50 mm y un diámetro interior de 25 mm y con una inducción magnética de 20 a 50 mT.  10. Sonic and magnetic cavitation device for waste treatment according to claim 9 CHARACTERIZED BECAUSE the magnet (30) comprises dimensions of 150 mm long with an outer diameter of 50 mm and an inner diameter of 25 mm and with a magnetic induction from 20 to 50 mT.
1 1 . Dispositivo de cavitación sónico y magnético para el tratamiento de desechos alimenticios según la reivindicación 10 CARACTERIZADO PORQUE al inicio de la tubería de flujo (29) comprende adicionalmente una bomba (7) de alta presión regulada electrónicamente con presiones que oscilan de 2 a 300 bares.  eleven . Sonic and magnetic cavitation device for the treatment of food waste according to claim 10 CHARACTERIZED BECAUSE at the beginning of the flow line (29) additionally comprises an electronically controlled high pressure pump (7) with pressures ranging from 2 to 300 bar.
12. Uso del dispositivo de cavitación sónico y magnético según la reivindicación 9 a 1 1 , CARACTERIZADO PORQUE para procesar material líquido o pastoso obtenido a partir de desechos de materias vegetales y animales.  12. Use of the sonic and magnetic cavitation device according to claim 9 to 11, CHARACTERIZED BECAUSE to process liquid or pasty material obtained from waste of plant and animal materials.
13. Uso del dispositivo de cavitación sónico y magnético según la reivindicación 9 a 1 1 CARACTERIZADO PORQUE permite tratar aguas lluvias y subterráneas y obtener su potabilidad.  13. Use of the sonic and magnetic cavitation device according to claim 9 to 1 1 CHARACTERIZED BECAUSE it allows to treat rainwater and groundwater and obtain its potability.
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