MX2007012831A - Proceso para la produccion de forraje para animales y etanol y forraje novedoso. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un metodo para la produccion de etanol y un forraje para animales modificado. El metodo reemplaza al almidon en el forraje para animales basado en maiz conocido con fibra de biomasa tratada para hacerlo mas digerible por los animales. El proceso incluye donde el pericarpio y el germen son removidos de la semilla de maiz y procesados como subproductos. El almidon y la proteina tambien son removidos y separados. El almidon es entonces fermentado y destilado hasta etanol y residuos de elaboracion. El forraje para animales modificado, biodisponible, comprende el pericarpio y germen removidos de semilla de maiz y opcionalmente subproductos del procesamiento del pericarpio y el germen, y materiales lignocelulosicos. El forraje para animales modificado puede incluir opcionalmente materiales energeticos como grasas animales y vegetales, materiales de jabones vegetales, o glicerina, y combinaciones de los mismos.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCIÓN DE FORRAJE PARA ANIM S Y FORRAJE NOVEDOSO Campo de la Invención Esta invención se relaciona con métodos para producir un forraje para animales modificado, biodisponible, novedoso y expandir la producción de etanol, y un forraje, preferiblemente para ganado, para animales modificado, biodisponible, novedoso.

Antecedentes de la nvención Dentro del nuevo Estándar de Energía se encuentra un Estándar de Combustible Renovable que re uiere la producción de combustible renovable de 28.38 billones de litros (7.5 billones de galones) para 2012. Este incremento del nivel actual de 14.38 billones de litros (3.8 tyilIones de galones) de etanol casi con certidumbre tomará lugar incrementando la cantidad de etanol producido a partir de maíz, especialmente de la molienda en seco de maíz. La molienda en seco de maíz es la forma más barata de incrementar la producción de etanol, y produce el ihenor y más bajo volumen de subproductos. Más de 387.53 billones de litros (11 billones de fanegas) de maíz fueron cosechadas en 2005; sin embargo, únicamente fueron procesados aproximadamente 91.59 billones Ref o 186791 de litros (2.6 billones de fanegas) por molienda en húmedo o en seco, con solo aproximadamente 49.32 billones de litros (1.4 billones de fanegas) procesadas para la producción de etanol. Los 295.93 billones de litros (8.4 bí 11ones de fanegas) restantes de maíz se utilizaron principalmente como forraje para animales, con más de 70.46 billones de litros (2 billones de fanegas) como forraje para ganado o granjas lecheras. El maíz es alimentado para producir una fuente de energía y proteína barata para ganado de engorda y lechero; sin embargo, el almidón en el maíz es fácilmente m ttabolizado por los microorganismos del rumen. Esos organismos fermentan el almidón a ácidos orgánicos, los cuales a altas concentraciones pueden conducir a acidosis en él ganado Sobre la base de la investigación efectuada por ADM Alliance Nutrition, aproximadamente 19376.5 millones de litros (550 millones de fanegas) podrían desviarse del uso c mo forraje para ganado o granjas lecheras a etanol, i pudiera producirse el reemplazo de >60% del maíz digestible. Si los 19376.5 millones de litros (550 millones de fanegas) de maíz fueran desviadas para producir etanol por molienda en seco, pueden producirse 5.67 billones de litros (1.5 billones de galones) de etanol adicionales. Sobre la bajse de la producción actual de 14.38 billones de litros (3 8 billones de galones) de etanol en 2006, esto incrementaría la producción total de etanol en un 40% sin incrementar los acres de maíz plantados. La presente invención proporciona vareas formas efectivas que facilitan la expansión de las refinerías de etanol de maíz de molienda en seco, manteniendo a la vez suministros de forraje para ganado adecuados para comercializar. Esta invención también expone nuevos métodos para procesar maíz por molienda en seco. Parte del plan de mantener los suministros de forraje para ganado incluye tratar varias fuentes de fibra de biomasa para incifementar la digestibilidad del ganado, para proporcionar un granulo de reemplazo de maíz. Desviando este maíz de forraje para g iado a la producción de etanol, surgirán dos problemas El primer problema es la pérdida de energía del almidón djel forraje para el ganado, y el segundo es la producción acficional de subproductos de la molienda en seco de maíz, los cuales sobresaturarán en gran medida el mercado de fotraje para animales. Ambos de esos problemas pueden ser resueltos actualizando ese subproducto de molienda en seco a un mejor forraje de ganado para reemplazar la energía del almidón. Para reemplazar los 19376.5 millones de litros (550 millones de fanegas) estimadas de maíz que puµieran ser desviadas anualmente del forraje para granjas lecheras y ganado bovino, se necesitaría una cantidad equivalente del forraje biodisponible para sustituir al maíz. Los 19376.5 millones de litros (550 millones de fanegas) son equivalentes a los 11.97 billones de kilogramos (26.4 billones de libras) en total, que comprende aproximadamente 8.89 billones de kilogramos (19.6 billones de libras) de almidón, y 4.33 billones de kilogramos (3.09 billones de libras) de materiales lignocelulósicos . Por el proceso de molienda en seco actual, los 19376.5 millones de litros (550 millones de fanegas) de maíz producirían 4.17 billones de kilogramos (9.2 billones de libras) de granos secos destilados (DDG) y granos secos destilados con solubles (DDGS) , los cuales son los subproductos principales del proceso de molienda en seco. Por lo tanto, 7.80 billones de kilogramos (17.2 billones de libras) adicionales de forraje igualmente biodisponible necesitarían estar constituidas por los materiales lignocelulósicos actualmente disponibles, como ¡vainas de soya, forraje de maíz, o paja de trigo. El j contenido energético de los forrajes también necesitaría ser determinado para asegurar una cantidad equivalente de valor energético del forraje para el nuevo forraje para ganado biodisponible. El ganado es capaz de utilizar la proteína de DDG y DDGS en su dieta. La celulosa y hemicelulosa son degradadas enzimáticamente en el rumen del animal como una fuente de mono y disacáridos. Los DDGS también contienen vitaminas y minerales que son benéficos para animales como el cranado .

Por lo tanto un objetivo de esta invención es permitir la expansión de la producción de etanol por molienda en seco del maíz asegurando a la vez un suministro de forraje adecuado al mercado del ganado suple entando los lj)DG y DDGS producidos como un subproducto del proceso de molienda en seco con otros subproductos de procesamiento ajgrícola y residuos agrícolas pretratados . El método actualmente conocido en la tjécnica de molienda en seco del maíz está compuesto de un paso de limpieza inicial por separación (tamizado) para remover granos rotos pequeños e impurezas y aspiración pa::a remover impurezas ligeras del maíz seguido por un paso df molienda que utiliza un molino de martillos o un molino de rodillos . El maíz molido es generalmente calentado a 125-150°C durante 10 segundos a través de un horno de chorro a una presión e aproximadamente 5.1 bares y entonces mantenido a 95°C a presión ambiente durante 10 minutos, con 2 veces la masa de agua agrega al maíz molido antes de la cocción a chorro, y una enzima a-amilasa (adición de 0.01% p|p; ) a alta temperatura (de aproximadamente 80 °C hasta aproximadamente 99°C) para licuar el almidón a oligosacáridos . El almidón licuado es entonces enfriado a 30°C y sacarificado a glucosa utilizando una enzima glucoamilasa (adición de 0.01% p/p) mientras se fermenta simultáneamente en un recipiente de fermentación con Saccharomyces cerevisiae hasta etanol a presión ambiente a pH 4-5 durante 48 horas. El pericarpio, proteína, punta y germen insolubles no se separan durante el procesamiento y fermentación del almidón. La glucosa es fermentada principalmente por levadura hasta etanol con dióxido de carbono como coproducto. La producción teórica es de 0.51% en peso de etanol y 0.49% en peso de dióxido de carbono. La concentración de glucosa es de entre 200-350 gramos por litro en el caldo de fermentación, el cual, cuando se fermenta, da una concentración de etanol final del 13-23% sobre una base del volumen de etanol /volumen del caldo de fermentación. El etanol es destilado a temperaturas de entre 80 y 100°C y 1.1 bares a partir del caldo de fermentación hasta una concentración de etanol final del 95% y entonces se deshidrata adicionalmente hasta el 100% haciendo pasar los vapores de etanol/agua a trcivés de un sistema de adsorción a 82°C y a 1.1 bares. El agua y los sólidos en el caldo de fermentación se conocen como residuos de elaboración y abandonan el fondo de la columna de destilación a presión ambiente y 80°C. Los sólidos restantes en el caldo de fermentación (pericarpio, proteína, germen y punta) son separados de líquido utilizando una centrífuga y secados opcionalment 5 a través de un secador de tambor giratorio calentado :on gas y aglomerados a través de un molino o extrusor de granulos para crear granos secos de destilado, los cuales son vendidos principalmente como forraje para animales; Sumario de la Invención El objetivo de la invención sera logrado mediante una mayor utilización de los naferiales lignocelulósicos pretratados, los cuales se derivan de los cultivos actuales y las operaciones de proc esamiento agrícola existentes, como forraje para animales . Esta invención crea un forraje para animales bioc isponible mezclando subproductos de procesamiento agrícola pretratados y residuos agrícola pretratados. La actualización de los DDG y DDGS puede ser lograda mezclando esos subproductos del proceso de molienda en seco con forraje de maíz, paja de trigo, germen de maíz, vainas de soya, paja de arroz, vainas de avena, subproductos de frijol comestibles sólidos , vainas de algodón, vainas de cebada, otras fibras de cultivo para forrajes u otra biomasa felulósica pretratada térmica, química, enzimátióa, y/o físicamente . La composición de los DDG y DDGS y otros subproductos de procesamiento agrícola y residuos agrícolas pretratados se encuentra en la t|abla 1 a continuación . la hemicelulosa y porciones de celulosa de las fibras de forraje, paja/cascarillas/biomasa. La hidrólisis parcial de la porción celulósica hará que la celulosa se vuelva más susceptible en la degradación por las celulasas bacterianas en los rumiantes . El pretratamiento termoquímico hará disminuir la cristalinidad de la celulosa y la hará más biodisponible, y también degradará las porciones de hemicelulosa a fracciones oligosacáridas . Los tratamientos químicos que utilizan ácidos, bases, o solventes orgánicos pueden mejorar la digestibilidad de los carbohidratos a través de la hidrólisis de los enlaces O-glicosídicos del esqueleto de azúcar, liberación de sustituyentes de cadenas laterales, separación de la hemicelulosa de la lignina, o solubilización de la hemicelulosa y lignina. Los tratamientos enzimáticos que utilizan enzimas que degradan celulosa incluyendo pero sin limitarse a las celulasa y he icelulasa harán disminuir la cristalinidad polimérica mejorando de este modo la biodisponibilidad. La remoción de los susti buyentes o hidrólisis de la cadena del esqueleto del polisacárido mejora la degradación enzimática de la fibra de| biomasa proporcionando un mayor acceso al esqueleto polimérico. El pretratamiento físico hará disminuir el tamaño de partícula para incrementar el área superficial para una digestión más eficiente del rumiante. El proceso de pretratamiento también puede incrementar la capacidad de hidratación (capacidad de contener líquidos) de los materiales lignocelulpsicos. Si este es el caso, entonces los materiales que contienen energía, preferiblemente en forma líquida, como por ejemplo, pero sin limitarse a grasas animales, materiales jabonosos vegetales, y/o glicerina, y combinaciones de 1os mismos, pueden ser agregados a los materiales lignofelulósicos pretratados de la presente invención. De esta manera, la celulosa puede ree plazar al almidón que es desviado hacia el incremento de la producción de etanol combustible. La combinación de está celulosa biodisponible con los DDG/DDGS proporcionará un forraje suficiente para el ganado. Como es el caso con el forraje para alimentos actual, el nuevo forraje para ganado necesitará ser molido y granulado para proporcíonar un forraje para animales de alta energía, de alta densidad. El maíz desviado del forraje para animales sera procesado a etanol por molienda en seco, produciendo por lo tanto los DDG y DDGS como subproductos. La molíenda en seco es actualmente la manera más barata de expandir la producción de etanol. Esta invención también describe métodos para mejorar el proceso de molienda en seco. En comparacj:ion con la molienda en húmedo, la molienda en seco usa mtenos agua, genera menos coproductos, y no es de capital inter|sivo. Para mejorar la economía de la molienda en seco, son deseables nuevas formas baratas de procesamiento del maíz antes de la fermentación. Los métodos de esta invención incluyen remover el pericarpio y separar el germen antes de la molienda y humectar el maíz restante, maximizando de este modo la cantidad de coproductos. Esta invención hace disminuir la viscosidad de la masa de fermentación y permite una. más fácil conversión del almidón a dextrosa reduciendo los sólidos secos. También, esta invención ahorra energía puesto que el pericarpio y el germen no necesitan ser secados. En una modalidad más de esta invención, el proceso incluye donde el germen y el pericarpio separados son procesados adicionalmente a aceite y otros componentes valiosos antes de la incorporación en el forraje para animales de DDGj/DDGS Esta invención supera tres de los obstáculos actualmente enfrentados por los esfuerzos para convertir materiales lignocelulósicos como fibras de forraje/ paja/cascarillas/otra biomasa a etanol. Aquellos obstáculos son: primero, recalcitrancia de la celulosa a la degradación enzimática debido al sello de lignina; segundo, la alta cantidad de energía requerida para pretratar las fibras para mejorar su digestibilidad, y tercero, los problemas económicos asociados con el transporte de biomasa de baja densidad energética. El primero y segundo problemas son resueltos por el consorcio bacteriano presente en el rumen del ganado, el cual produce complejos de celulasa eficientes y otras enzimas fibrolíticas para degradar esos flujos sin fermentación externa. Con un pretratamiento mínimo, y de este modo una alimentación de energía mínima, la digestibilidad se incrementa en gran medida por la combinación del pretratamiento y las enzimas del rumen bacteriano, El tercer problema es resuelto localizando plantas de procesamiento que conviertan los DDG/DDGS y fibras de pa a/ forraje/ cascarillas/otra biomasa a un forraje para animales aceptable en áreas donde la paja/forraje/cascarillas, ganado y molinos están actualmente disponibles o se localicen, minimizando de este modo los gastos asociados con el transporte de forraje secos con una densidad energética baja. Las cascarillas de soya pueden ser un forraje seco utilizado debido a que son derivadas del procesamiento de la soya en instalaciones de trituración de soya y harina o alimento de germen de maíz derivado de instalaciones de molienda en húmedo de}, maíz, por lo tanto se encuentran fácilmente disponibles. Esta invención proporciona un forraje mejorado con una composición variable, donde la composición exacta depende de cuales cultivos crezcan cerca. Esto dependerá de la ubicación del molino en seco de maíz, la planta de procesamiento de soya, y la instalación de pretrattamiento de biomasa de fibra de plantas. Igualmente, la harincL de germen de maíz del proceso de molienda en húmedo del maíz puede ser utilizada también. Este proceso creará nuevos flujos de subproducto de la molienda en seco modificada, y combinará aquellos materiales con fibras de planta pretratadas que contienen cantidades significativas de carbohidratos. Este nuevo material para forrajes contendrá una cantidad reducida de almidón, y por lo tanto no será tan conducente para la acidosis del rumen permitiendo por lo tanto que el animal utilice más del forraje. Con una capacidad de hidratación incrementada de las fibras de planta, los ingredientes energéticos, preferiblemente en forma líquida, como grasas animales, materiales jabonosos vegetales y/o glicerina, y combinaciones de los mismos, pueden ser agregados a los pasos de mezclado referidos en la Figura 5 para desarrollar forrajes novedosos, con aplicaciones para monogástricos, también. También, esta invención crea un nuevo esquema de molienda en seco con subproductos novedosos.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 muestra el Paso I del proceso integrado en el cual el pericarpio es removido de la semilla de maíz y procesado opcionalmente para remover subproductos . La Figura 2 muestra el Paso II de. proceso integrado en el cual el germen es removido con el grano de maíz y opcionalmente procesado para remover subproductos . La Figura 3 muestra el Paso III del prodeso en el invención para procesar los granos de maíz Ise divide preferiblemente en cinco pasos generales: remoción del pericarpio del grano de maíz; remoción del germen del grano de maíz dando como resultado un almidón y una fracción de proteína; separación del almidón y la proteína; fermentación del almidón al etanol; y procesamiento del pericarpio y pretratamiento de la fibra de biomasa. El maíz es procesado primero para remover el pericarpio (y probablemente; la punta) del almidón, proteína y germen restantes por un paso de templado seguido por molienda y separación. El. paso de templado puede incluir un templado químico utilizando ácido láctico a temperaturas y presiones ambiente, adición de I amoniaco gaseoso o litio al 3% p/p a temperaturas y presiones ambientes, o adición de 10% de agua a temperaturas y presiones ambiente. El paso de molienda podría incluir el procesamiento con un Fitz Comminutor Mili con un tamiz de 6.35 mm (un cuarto de pulgada), un molino de Feírrell-Ross Flaking con una separación de 1.1 o un molino de Ferrell-Ross Flaking con una separación de 3. Después del paso de molienda, la mezcla molida puede ser aspirada con una diferencia de 25.4 mm (1 pulgada), con un aspirador de Kice para separar la fracción de granulos de almidón y 1a fracción de pericarpio del endospermo y la fracción de germen más pesados. De manera alternativa, la fracción molida podría ser tamizada sobre una combinación de tamices de malía 10 y 40 para separar la fracción de pericarpio más grande (más grande de malla 10) de la fracción de endospermo y germen (más grande de malla 40, más pequeña de malla 10) y de '. a fracción de granulos de almidón (más pequeña de malla 40) . Los pasos de molienda y separación adicionales pueden < onducir a fracciones de maíz más purificadas. El pericarpio es procesado para obtener productos químicos, fibra alimenticia, fibra de forraje, nut ]j:acéuticos , y posiblemente pretratado para mejorar la diges tibilidad calentando el pericarpio a aproximadamente 1509C con ácido sulfúrico al 1% durante aproximadamente 30 miÍLutos para producir una mezcla que contenga oligosacárido, extraer el pericarpio con un extractor contracorriente con etanol a aproximadamente 70 aC o etanol alcalino a aproximadamente 702C para producir un aceite de fibra de maíz o una racción de ácido ferúlico, o hidrolizar la fibra de maíz qon enzimas celulasas, hemicelulasas, amilasas y proteasas pe.ra obtener una mezcla de azúcar fermentable. También bodría ser utilizado una combinación de los tratamientos anteriores, como calentar el pericarpio a aproximadamente 1509 con ácido sulfúrico al 1% durante aproximadamente 30 minutos seguido por el ajuste del pH de la mezcla al pH de aproximadamente pH 5 y agregar enzimas como se describe aquí para obtce-ner una mezcla de azúcares. A continuación, el germen es separado de I almidón y la proteína, y procesado por separado para removejr aceite y esteróles. Esto puede ocurrir procesando la ffacción de endospermo y germen del maíz separada anteriormentíe por molienda adicional a través de un molino de ffactura de Ferrell-Ross con una separación de 3 para reducir el tamaño del endospermo y entonces tamizar la mezcla result|ante sobre un tamiz de malla 40 para separar la fracción de al|midón (más pequeña de malla 40) de la fracción de germen (más grande de malla 40) . El almidón y proteínas restantes bueden ser separados y el almidón puede ser extraído para remover el aceite y esteróles y entonces fermentado. Opciona]lmente, el almidón y la proteína pueden ambos ser enviados a la fermentación de etanol . La fracción de almidón y proteína puede ser licuada por cocción a chorro de aproximadamente 120 hasta aproximadamente 1502C con 0.01% de a-amila;sa a una presión de aproximadamente 5.1 bares durante aproximadamente 10 segundos con 2 veces el peso agregado de agua seguido por el mantenimiento de la mezcla de enzima-almidón-proteína de maíz a aproximadamente 95 aC durante aproximadjamente 10 minutos. El flujo de proteína-almidón licuado puedle entonces ser nanofiltrado a través de un filtro con un corte de peso molecular de 1000 para separar la proteína del almidón licuado. El almidón puede ser fermentado agregando 0.01% de glucoamilasa e inoculando con Saccharomyces cerevisiae a la fracción de almidón licuado a aproximadamente 30SC y aproximadamente un pH de pH 5 durante aproximadamente 48 horas. El caldo de fermentación de etanol puede ser procesado para remover los sólidos por centrifugación y entonces destilado a temperaturas de entre aproximadamente 80 y 100eC para remover el etanol o puede ser destilado opéionalmente primero, y entonces centrifugado. La fracción de germen puede ser procesada por extracción del germen con una relación de hexano a germen de 7:1 en un extractor de Crown contracorriente a presión ambiente durante aproximadamente 1 hora a aproximadamente 60aC. El germen y el jexano son separados sobre un tamiz móvil, y el germen puede ser secado en un desolventizador a aproximadamente 1502C a presión ambiente durante aproximadamente 30 minutos papa liberar cualquier hexano remanente. El hexano recuperado puede ser condensado y reutilizado. El hexano que contiene aceite puede ser procesado por métodos conocidos en la técnica para separar, purificar y refinar la fracción oleosa. 'inalmente , el germen, pericarpio otros sólidos procesados son mezclados y entonces combinados con, por ejemplo, pero sin limitarse, fibras de biomasa pretratadas termoquímicamente, como por ejemplo pero sin limitarse, a cascarillas de soya, forraje de maíz, paja de trigo, y similares L U otros materiales lignocelulósicos o fibras de cultivo, antes o después del tratamiento termoquímico para producir un forraje modificado biodisponible. El tratamiento termoquínkico de las fibras de biomasa puede ser hidrolizado a aproximadamente 150SC durante aproximadamente 30 minutos a una presión de aproximadamente 5.1 bares a aproximadamente un contenido al 30% de sólidos en un reactor que gire a 1RPM. Opciconalmente, el pericarpio puede ser procesado para obtener productos químicos y entonces pretratado para mejorar la digestibilidad para aplicaciones de forrajes, nutracéuticos y alimentos. Si el pericarpio es hidrolizado termoquímicamente a aproximadamente 150aC durante aproximadamente 30 minutos a una presión de aproximadamente 5.1 bares hasta aproximadamente 30% de sólidos en un reactor que gire a 1RPM, puede ser separada una mezcla que contenga oligosacáridos procesando con una prensa del tipo de tornillo de Vincent . Esta mezcla que contiene oligosacáridos puede ser calentada en un reactor con agitación (100 RPM) a aproximadamente 1212C con 1% de ácido sulfúrico agregado durante aproximadamente 30 minutos a una presión de aproximadamente 2.1 bares para producir un monosacárido que contenga líquido con glucosa, xilosa, arabinosa, galactosa y mañosa. Esta mezcla de azúcares puede ser fermentada a etanol u otros productos . Si el pericarpio es extraído con etanol a presión sjmbiente a aproximadamente 702C durante aproximadamente 1 hora, el extracto etanólico contendrá fitoesteroles , ácidos grasos libres y triglicéridos. Refiriéndose a la Figura 1 en la cual se muestra el Paso I del proceso, en el cuadro 10, el pericarpio 120 es removido de, por ejemplo, pero sin limitarse a, granos de maíz 100. Un método posible de separación del pericarpio 120 es la limpieza alcalina, como por ejemplo, agregando una solución de hidróxido de sodio al 1% en una solución alcalina 7:1 a una mezcla de granos de maíz a presión cimbiente y aproximadamente 60°C durante aproximadamente 10 minutos. De manera alternativa, puede ser agregada una solución acuosa de amoniaco al 3% a aproximadamente 60°C durante aproximadamente 10 minutos a presión ambiente con agitación a una relación 7:1 de solución de amoniaco a los granos de njiaíz. Este método, por ejemplo, pero sin limitarse a, puede ser efectuado con una solución de sosa cáustica saliente o solución acuosa de amoniaco, lo cual hidrolizaría los enlaces químicos entre el pericarpio 120 y el endospermo (140 (véase la Figura 6- componentes ejemplares del grano de maíz) , de modo que el equipo químico como se detalla aquí pu da separar los componentes. La limpieza en ácido con ácidos minerales u orgánicos también puede penetrar hacia el grano 100 y degradar los enlaces entre el pericarpio 120 y el endospermo 140. Esto podría ser logrado con ácido sulfúrico, acético o láctico al 1% en una relación 7:1 de solucióiji acida a semillas de maíz a aproximadamente 60°C a aproximadamente 10 minutos a presión ambiente. Finalmente, otro ejemplo del método de esta invención incluye acondicionar primero el grano 100 con vapor o agua caliente (que tenga una temperatura de aproximadamente 50°C hasta aproximadamente 99°C) en una mezcla de aproximadamente 10% de agup a granos de maíz a aproximadamente 60°C durante 1 hora, seguido por molienda como se detalla aquí para desprender el pericarpio 120 del resto del grano de maíz 100. Todos los métodos anteriores necesitan ser seguidos por un paso de separación física, el cual usará un molino, como se detalla aquí . Los molinos que pueden ser usados, como por ejemplo, pero sin limitarse a, incluyen un molino de disco, un molino de trituración de rodillo, un molino de hojuelas, un molino triturador de Fitz, o una bomba de corte de Boston. El paso de molienda puede ser seguido por un paso de separación adicional, el cual puede utilizar un separador de succión al vacío, un ciclón, un hidroclon, un tamiz con tamaños de malla y 40, o un aspirador. Las fracciones de grano q.e maíz sin el pericarpio 120 son el resultado del Paso I del proceso de esta invención. Las fracciones separadas del maíz serán procesadas para subproductos adicionales. El pericarpio rejnovido 120 puede ser extraído con solvente para remover subproductos 104, como fitoesteroles, si están presentes, y/o tpratado con ácido o base acuosa o con un solvente ácido o básico, solventes todos los cuales son conocidos en la técnica, a aproximadamente 70°C durante aproximadamente 1 hora a presión ambiente en un extractor a contracorriente de Crom para la extracción de la hemicelulosa, los oligosacáridos o hemicelulosa intacta, otras ligninas, y otros precursores de lignina, o para liberar ácido ferúlico o ácido coumárico de las cadenas de hemicelulosa. Esos componentes podrían ser separados por cromatografía de intercambio iónico del líquido restante, u otros precursores de lignina. Esto puede ser efectuado tratando el pericarpio con álcali, álcali etanólico, ácido o ácido etanólico, dependiendo del componente de interés. Los subproductos 106 comprendidos principalmente de fibra, son usados posteriormente en el proceso integrado como un componente del producto de forraje para ganado final . Refiriéndose ahora a la Figura 2 que jnuestra el paso II del proceso, después de la remoción del pericarpio 120, el germen 125 será removido del endospermo 140 en el cuadro 12, como se detalló anteriormente. Por ejemplo, pero sin limitarse a, un método que puede ser usado paira separar los componentes es la maceración con ácido láctico, la cual permite la hidrólisis de los enlaces químicos entre el endospermo 140 y el germen 125 (Figura 6) . Esto podría ser logrado mediante la adición de una solución de ácido láctico al 1% a una relación 2:1 de solución a mezcla de germen y endospermo a aproximadamente 70°C durante aproxi adamente 1 hora. La hidrólisis enzimática para la separación del gelatinizado y solubilizado. El almidón 112 y la proteína 110 también pueden ser separados por filtración por membrana. Este paso da como resultado el almidón 112 y fibra fina. La Figura 4 muestra el Paso IV del proceso. En el cuadro 20, la porción de almidón del almidón y fibra fina 112 será sacarificada y fermentada como se expone aquí. Opcionalmente, en el cuadro 22, los sólidos, que comprenden los componentes de fibra y sólidos de fermentación 135, son separados, y, en el cuadro 24, el caldo de fermentación 137 es destilado a etanol 115, donde el etanol destilado tiene una prueba que varía de aproximadamente 180 hasta aproximadamente 190, o de aproximadamente 9 %, hasta aproximadamente 95%. De manera alternativa, en el cuadro 20, el caldo de fermentación que contiene los líquidos y sólidos puede ser destilado primero, como en el cuadro 24, Jy entonces los residuos de elaboración 117, que contienen los sólidos de fermentación y fibra fina, 135, pueden ser separados del etanol y separados adicionalmente del líquido restante. Este paso puede ser efectuado usando técnicas de fermentación avanzadas para mejorar el rendimiento y eficiencia de la fermentación. Los residuos de elaboración 117 son un subproducto del proceso de destilación. Estos pueden ser evaporados para formar un concentrado, el cual es agregado a los sólidos de fermentación y fibra fina. La mezcla puede ser secada para producir Granos Secos de Destilación modificados (DDG) o Granos Secos de Destilación con Solubles DDGS ) para forraje para animales. En el Paso V del proceso de la presente invención, mostrado en la Figura 5, las fibras de biomasas )btenidas de plantas, como varios materiales lignocelulósieos , como forraje de maíz, paja de trigo y vainas de soya 125 forman la base del forraje para alimentos modificado y mejoit'ado de la invención. En una modalidad preferida de la invenij:ion, esos materiales de fibra de biomasa pueden ser pretratados , en el cuadro 26, por métodos con ácido acuoso, base, o mecánicos , para incrementar la digestibilidad de aquellos mateeriales . Los materiales de fibra de biomasa pueden ser tratados agregando hidróxido de calcio al 5% en peso a muesttras de fibra de biomasa y entonces calentando a aproximádamente a 1502C, a una presión de aproximadamente 5.1 bares durante aproximadamente 30 minutos con inyección directa dé vapor en un rotor giratorio, girando a 1 RPM. De manera alternativa, los materiales de fibra de biomasa pueden ser tratados agregando amoniaco al 3% en peso a la muestra de fibra de biomasa y tratados como anteriormente. De manera alternativa, las muestras de fibra de biomasa pueden ser tratadas con ácido sulfúrico al 1% y tratadas como anteriormente< . De manera alternativa, los materiales de fibra de biornasae pueden ser procesados a través de un macerador o extrusor mecánico para reducir el tamaño de partícula. De manera alternativa, agregados para incrementar el contenido calórico del forraje para animales modificado de la presente invención. En el cuadro 28, los materiales lignodelulósicos pretratados 125, previamente mezclados con los residuos de elaboración 112, son mezclados con materiales que contienen energía, preferiblemente en forma líquida (po ejemplo, grasas animales/vegetales, glicerina y materiales jabonosos, etc.), sólidos de fermentación y fibra fina 135 (DDG/DDGS) y entonces aglomerados, granulados o extruidos) para formar el producto de forraje de esta invención para animales básico, por ejemplo, ganado. Los subproductos de germen 132 y los subproductos de pericarpio 106 pueden ser mezclados opcionalmente, en el cuadro 30, para producir otra modalidad de forraje para animales modificado biodisponible 130 de la presente invención. tratamientos enzimáticos sobre muchos tipos de materiales lignocelulósicos, incluyendo vainas de soya, paja de soya, paja de trigo, vainas de trigo, productos intermedios del trigo, almidón de trigo C, vainas de fibra de maíz , alimento de gluten de maíz, forraje de maíz, mazorcas de maíz, harina de germen de maíz, residuos de molienda de cebada, vainas de avena, paja de avena, semilla de algodón, residuos de despepitado de algodón, vainas de arroz, paja de arroz, bagazo de caña de azúcar, pulpa de remolacha azucarera, yerbas de huerto, cañuela, pastura, alfalfa, otras fibras de cultivo para forrajes, etc., como se expone aquí . Los tratamientos alcalinos pueden incluir, pero no se limitan a tratar los materiales lignocelulósicos con líquido cáustico o líquido cáustico y peróxido para ayudar a degradar la biomasa de planta fibrosa, o con amoniaco gaseoso. Los tratamientos ácidos incluyen la adición de ácido diluido a la biomasa y opcionalmente calentada para reducir la cristalinidad de la celulosa y para degradar los polisacáridos a oligc?sacáridos . El tratamiento físico/mecánico puede usar opci .onalmente la reducción de tamaño por explosión de vapor y/o mecamca para incrementar el área superficial para el ataque de as enzimas de la flora microbiana del rumen, y también para reducir la cristalinidad de la celulosa, lo cual incrementara la digestibilidad de la celulosa. Finalmente, se usara tratamiento enzimático para degradar la ¿iomasa serán usados preferiblemente como fuente de agu para la hidrólisis termoquímica de las fibras de biomasa. as fibras de biomasa serán entonces mezcladas con los sólidos del proceso de molienda en seco para crear un forraje para alimentos mejorado. Para comercializar el forraje para animales modificado biodisponible de la presente inveiición que comprende el pericarpio removido de granos de maíz, germen removido de los granos de maíz y fibras de biomasa han sido considerados los problemas de transporte, pretratamiento, molienda y mezclado. Actualmente, el forraje de maíz se deja en el campo, mientras que la paja de trigo es entarimada o dejada en los campos. Las vainas de soya, vainas de avena o harina de germen de maíz y DDG/DDGS podrían ser fácilmente recolectadas de las plantas de procesamiento donde se produjeron; sin embargo, debido a su baja densidad aparente, los costos de transporte para residuos de cultivo del campo a la planta de procesamiento termoquímico serian altos a menos que esas instalaciones se localicen dentro de distancias razonables. El transporte del forraje de maíz y paja de trigo podría ser resuelto por la recolección del campo y el transporte a un lugar central dentro de, por ejepplo, pero sin limitarse, un radio de 48 kilómetros (30 millas?) • En ese sitio, el tratamiento termoquímico podría tomar lugar y la suspensión pretratada o los sólidos pretratados podrían ser transportados al molino de forraje local donde podrían ser mezclados con DDG/DDGS. Las vainas de soya, vainas de avena o harina de germen de trigo podrían ser tratadas igualmente pretratando las vainas o harina en la planta donde se produjeron. La biomasa pretratada tendría una densidad aparente más alta, haciendo disminuir por lo tanto los costos totales de transporte. Los problemas asociados con la distribucion de los DDG/DDGS podrían reducirse construyendo molinos en seco pequeños distribuidos sobre un área grande donde sea producido el maíz. Esto haría disminuir la distancia que se necesita para transportar el forraje seco de maíz ÓLSÍ como la disminución de la distancia que se necesita para transportar los DDG/DDGS. Los sitios de pretratamiento termoquímico locales también necesitarían distribuirse donde sean producidos forrajes secos de forraje de maíz y paj|¡a de trigo para hacer disminuir las distancias de transporte. El proceso de esta invención representa una mejora sobre el proceso de molienda en seco de la técniéa anterior para etanol, en el cual todo el grano de maíz es molido y procesado, incluyendo el pericarpio 120 y el germen 125 enteros, lo cual puede llevarse a través del ferméntador. La remoción de algunos de los productos no fermentables antes de la fermentación, especialmente cuando se combine con la de líquidos) de modo que los monogástricos tengan productos alimenticios con una porción reemplazada del almidó de maíz.

Ejemplos Ejemplo 1 : Fraccionación en Seco de Maíz Han sido conducidas pruebas de moliend de maíz sobre la fraccionación en seco de granos de maíz a ADM. Este ensayo consistió de colocar 5 kg de granos de maíz en un recipiente giratorio sellado y agregar 10% de agua. El recipiente se hizo girar durante 1 hora y entonces se removieron los granos. Los granos de maíz templados fueron molidos de madera burda a través de un Fitz Comminutor de 6.35 mm (Vi" ) , seguido por aspiración a través de un aspirador de Kice con una diferencia de 2.54 cm (1"); la "fracción retenida" y "la fracción no retenida" del aspirador fueron tcimizadas en tamices de malla 6, 12 y 20. Después del tamizado, las partículas grandes de las "fracciones no retenidas" fueron molidas con rodillo dos veces a una separación de 1.1 en el molino de Hojuelas de Ferrell-Ross y entonces se tamizaron en tamices de malla 6 y 12. Los finos (malla 20 o menor) fueron combinados antes del análisis. Esto produjo 6 fracciones como se muestra en la Tabla 2 a continuación. Los resultados muestran que los Finos son altamente ricos en almidón en comparación con los granos nativos, así como ricos en NDF (fibra detergente neutra, eq ivalente a hemicelulosa, celulosa y lignina) y pobres en grasa proteína. Esta fracción de finos es la fracción más grande de 35.6%. Otras muestras enriquecidas de almidón incluyen las Partículas (33.6% del rendimiento) y Finos Laminados (10.1% del rendimiento) . Esas fracciones también son ricas en NDF y proteína. La fracción de partículas es similar en cuanto a composición a la composición del grano de maíz.

Tabla 2: Maíz Templado con 10% de Humedad - Composiciones de las Fracciones (%) Rendimiento Proteina Cenizas Grasa NDF Almidón Granos de 7.42 3.94 1.51 71.31 Maíz Finos 35.60 6.16 0.60 2.1Í 2.9 57.15 Partículas 33.60 9.39 1.10 4.21 5.0 76.95 Finos 10.10 7.97 0.64 2.74 3.45 83.85 laminados Germen 2.70 16.50 6.29 19.47 17. 33.59 Pericarpio 10.0 8.78 1.68 3.97 43. $0 36.57 Piezas 8.0 12.10 2.97 8.54 9.0 64.07 Laminadas Ejemplo 2: Tratamiento de Fibras de Biomasa Han sido obtenidas varias fibras de bi<cimasa y han sido preparadas para experimentación. Se molieron1 paja de trigo, vaina de arroz, paja de arroz, forraje ce maíz y vainas de avena en un Molino Triturador de Fitz (Chicago, IL) a un tamaño uniforme a través de un tamiz de 12.7 mm (%") .

Los granos secos de destilado con solubles, alimento de gluten de maíz (CGF) y vainas de soya también fueron probados, pero no molidos. Las fibras de biomasa molidas fueron tratadas con tratamientos termoquímicos para incrementar la digestibilidad de la biomasa. Han sido conducidos dos tratamientos, el primer tratamiento con hidróxido de calcio al 10 p/p y el segundo tratamiento con hidróxido de amonio 2% p/p En el tratamiento con hidróxido de calcio al 10%, se mezcló 1 kg (como base) de cada una de las fibras de biomasa molidas a 12.7 mm (%" ) con 100 gramos de hijdróxido de calcio en un reactor de tamboreo y se calentaron con inyección directa de vapor a 145°C durante 30 minutos. Las mezclas de fibra de biomasa fueron removidas del reactor y las masas fueron registradas. En el tratamiento con hidróxido de a onici al 2%, se mezcló 1 kg (como base) de cada una de las fibras de biomasa molidas a 12.7 mm (V.") con 100 mL de hidróxido de amonio al % en un reactor de tamboreo y se calentaron con inyección directa de vapor a 145°C durante 30 minutos. Las mezclas de fibra de biomasa fueron removidas del reactor y las masas fueron registradas. La Tabla 3 da los detalles de lqi cantidad de fibra solubilizada por el tratamiento. Las muestras de fibra de biomasa tratadlas fueron enviadas al ADM Alliance Nutrition Research Center e: Decatur, IN para el análisis y determinación de la digesti lidad en rumen de ganado. Las muestras fueron analizadas durante 24 horas in si tu y la desaparición de materia seca (DM) y fibra detergente neutra (NDF) así como los constituyentes químicos típicos (proteína cruda (CP) , NDF, fibra detergente acida (ADF) , nitrógeno insoluble detergente ácido (ADIN) , nitrógeno insoluble detergente neutro (NDIN) y cenizas) . La? muestras fueron fermentadas por duplicado usando un mínimo de dos animales y se obtuvo el análisis de DM y NDF para individuos en bolsas in si tu como réplica. La tabla 4 lista la composición de las fibras antes y después del pretratamiento, y la Tabla 5 da los detalles del cambio en la digestibilidad de las fibras t antes y después del tratamiento. ' La eficacia del tratamiento con CaOH ? amoniaco salió afectada por el tipo de muestra, pero el tratamiento con CaOH fue generalmente más efectivo que el tratamiento con amoniaco bajo esas condiciones de procesamiento. Cuando se ajustó para los valores de los ingredientes iniciales, el incremento de la fermentabilidad de la fibra se correlacionó con la disminución de hemicelulosa debido al tratamiento. Esto podría esperarse de tratamientos base y titulación de enlaces éster. Los cálculos iniciales de hemicelulcsa fueron negativos para vainas de arroz, lo cual probablemente se debe a la recuperación de sílice biogénica en el procedimiento ADF. Los valores de cenizas fueron muy altos para las muestras de vaina de arroz y la NDF se digirió pobremente sin importar el tratamiento. De manera inesperada, el tratamiento con amoniaco incrementó el contenido de NDF de los subproductos de grano. El nitrógeno insoluble de NDF también se incrementó para esas muestras, sugiriendo un incremento en la asociación de proteína con fibra en este tratamiento. La materia seca y digestión de NDF mejoraron con el tratamiento con CaOH para todos los tratamientos, aunque el efecto sobre la paja de trigo fue mínimo. El efecto del tratamiento con amoniaco sobre la digestión de fibra fue varj:iable con pequeñas mejoras para los diferentes ingredi antes, la digestión de NDF disminuyó para las vainas de arroz y forraje de maíz, y mejoras sustanciales para las pajas de arroz y trigo (numéricamente mayores que con CaOH) . La proteína no digerida por el rumen (RUP) de las muestras tratadas se elevó para ambos tratamientos químicos, reflejando los €ifectos del calor sobre la digestibilidad de la proteína por el rumen. Esos resultados sugieren que el tratamiento con CaOH es más robusto que el tratamiento con amoniaco. El tratamiento con amoniaco puede ser considerad© para la selección de ingredientes pero no parece ser ampliamente aplicable. La disminución en la hemicelulosa puede ser considerada como una herramienta de separac ón para clasificar las condiciones de tratamiento.

Tabla 3: Resultados de la Solubilización de Experimentos de Fibra de Biomasa Tiatameptoconamorráoo Tiatameptocon hEdníwdodeCaiao %de Masa Sóidos Masa %Sdutó- MasaAgre- Sóidos Masa %So?s- SóMos Age- Secos de zado 3(kg) Secos tía zetdo Secos de enLícjido, SóMos en Sftos Biomasa (kg) % Secos liquido, % Secos Fare?ede 3.1 55 2.08 114.4 ?ao% 5.665 1T9S5 193% P de 89.4 5.17 1.75 905 10.1% 43 3.39 1ffi.11 18.6% Trigo Vainas de 86.65 5.13 125 64.1 7.4% 5595 ais 1 17766.24 20.3% Avena Vánasde 93 526 4.41 232.0 24.9% 526 525 276.15 29.7% Soya Paja de 90.95 5.75 2.4 138.0 152% 3S7 435 m 19157 21.1% Apoz Várasele 91.18 4.88 15 732 8.0% 5.74 209 119S7 132% Apoz "D? ?S 91.65 7.07 5.45 3853 42.CP/o 5.42 835 45257 49.4% CGF 8955 6.17 3702 41.4% 5205 7.4 3B5.17 431% He icelulosa 1 AD1 -CP Ingrediente Nativa CaOH NH3 Promedio Nativa CaOH NH 3 Promedio DDGS 12.4 4.8 19.0 12.1 6.2 7.9 12 .3 8.8 Vainas de 31.4 8.7 30.6 23.6 0.3 0.8 0. 8 0.6 Avena Vainas de -0.2 -4.5 -1.0 -1.9 0.8 1.1 1.2 1.0 1 Arroz Paja de 9.8 7.5 8.7 8.7 0.7 1.8 l ? 1.2 Arroz Vainas de 15.7 4.4 8.2 9.4 1.3 3.9 3. 2.9 Soya Paja de 15.7 18.0 8.2 14.0 0.8 2.1 1.6 1.5 Trigo 1 Promedio 17.0 6.4 15.0 1.5 2.9 3. 3 NDI-CP Cenizas Ingrediente Nativa CaOH NH3 Promedio Nativa CaOH NH3 Promedio CGF 4.3 7.3 6.5 6.0 7.4 21.2 X 12.3 Forraje de 1.4 1.1 2.4 1.6 3.9 11.2 6.¿ 7.2 1 Maíz DDGS 4.9 10.3 16.6 10.6 4.2 16.9 4.( 8.4 Vainas de 0.8 0.9 1.1 0.9 5.8 11.3 5.! 7.7 Avena Vainas de 0.9 1.3 1.5 1.2 17.3 21.6 18. 1 19.0 Arroz Paja de 0.9 2.1 1.6 1.5 15.2 17.3 22. 5 18.3 Arroz 1Hemicelulosa = NDF-ADF Tabla 5 : Efecto del Procesamiento con Amoniaco o Hidróxido de Ca sobre la Digestión de DM, NDF y CP por el Rumen Digestión de Materia Seca DEM= 2.4, DEM de los promedios de los ingredientes 2.0, DEM de los promedios de los tratamientos = 1.8 Digestión de NDF i ) Tratamientos Merjora (x) Nativa CaOH NH3 Prom. Ing. CabH NH3 CGF 48.6 34.1 66.5 66.4 73 1.37 Forraje de Maíz 22.9 44.0 13.8 26.9 1. 33 0 61 DDGS 42.1 77.3 66.6 62.0 1. 34 1 58 Vainas de Avena 15.4 37.6 18.3 23.8 2. 45 1 19 Vainas de Arroz 5.1 11.8 2.2 6.4 2. 30 0 43 Paja de Arroz 15.5 35.1 47.7 32. 2- 27 3 08 Vainas de Soya 51.5 58.4 34.3 48.1 13 0.67 Paja de Trigo 17.2 18.3 35.2 23.6 06 2.04 Promedio 26.1 44.8 33.5 1. 1.4 DEM= 3.2, DEM de los promedios de los ingrediente «s,j.= 2.5, DEM de los promedios de los tratamientos = 2.3 RUP ( i) Tratamientos Mej >ra (x ) Nativa CaOH NH3 Prom. CaOí [ NH3 CGF 87.0 93.3 1.07 Forraje de Maíz 18.2 58.2 66.6 47.7 3.19 3.65 DDGS 48.6 76.9 73.6 66.4 1.5É 1.51 Vainas de Avena 42.9 69.2 51.0 54.3 1.61 1.19 (i) Tratamientos Mejora (x) Nativa CaOH NH3 Prom. CaOH NH3 Vainas de Arroz 38.9 29.1 36.9 35.0 0.75 0.95 Paja de Arroz 11.2 71.2 67.0 49.8 6.37 5.99 Vainas de Soya 72.7 74.5 68.2 71.8 1.02 0.94 Paja de Trigo 16.4 53.9 56.6 42.3 3.29 3.45 Promedio 42.0 61.9 64.2 2.5 2.3 DEM= 4.1, DEM de los promedios de los ingredientes 3.3, DEM de los promedios de los tratamientos = 2.9 Ejemplo 3 : Procesami ento de Readco de Pajµ de trigo y Forraje de Maíz El procesador de Readco es un mezclador de doble eje, el cual ejerce corte mecánico sobre el material procesado, conduciendo también a incremento de las temperaturas. Este podría ser un di spositivo de procesamiento ideal para la impregnación de amoniaco u otros compuestos químicos . Se planearon varios tratamientos para incrementar la digestibilidad de muestras de biomasa y se muestran en la Tabla 6. La cantidad de productc químico agregado podría ser menor si el tratamiento distribuye el compuesto químico más efectivamente Aquellos expertos en la técnica apreciarán que la presente invención proporciona un método para procesar granos de maíz para obtener una prueba alta (una prueba de aproximadamente 180 hasta aproximadamente 190) de étanol y un forraje modificado para animales. Los métodos y procesos descritos de manera ilustrativa aquí pueden ser practicados de manera adecuada en diferentes órdenes y pasos. Ellos no necesariamente se restringen a las órdenes de los pasos indicados aqupl o en las reivindicaciones . Como se usan aquí y en las reivindicacion(es anexas, las formas singulares "un", "una", y "el" incluyen referencias a los plurales a menos que el contexto dicte claramente otra cosa. Bajo ninguna circunstancia la patente puede ser interpretada como limitada a los ejemplos o aspectos o métodos específicos descritos de manera específicamente aquí Bajo ninguna circunstancia la patente puede ser ir.terpretada como si se limitara a cualquier tratamiento hecho por cualquier Examinador o cualquier otro funcionario o empleado de la Oficina de Patentes y Marcas a menos que esa declaración fuese específica y sin calificación o reserva expresamente adoptada por la solicitante en una respuesta escrita que se relaciona específicamente con la solicitud que condujo a esta patente antes de su expedición. Los términos y expresiones empleadas aquí han sido usadas como términos de descripción y no limitación, y no existe intención de usar esos términos y expresiones, cualquier porción de las mismas, para excluir cualesquier equivalentes no conocidas o desarrolladas posteriormente, sin o no esas equivalentes exponen o muestran o describen aquí o si o no esas equivalentes son vistas o apreciableis, pero se reconoce que varias modificaciones están dentro del alcance de la invención reclamada, si o no aquellas reivindicaciones expedidas con o sin alteración o enmienda por alguna razón. De este modo, deberá comprenderse que, aunque la presente invención ha sido descrita específicamente por modalidades preferidas y características opcionales, pueden ocurrírsele variaciones y modificaciones de las invenciones incorporadas aquí o descritas aquí a aquellos expertos en la técnica y esas modificaciones y variaciones se consideran ?entro del alcance de la invención descrita y reclamada aquí. Los métodos y composiciones específicas descritas aquí son representativas de las modalidades preferiídas y son ejemplares y no pretenden ser limitantes del alcance de la invención. Otros objetivos, aspectos y modalidades se les ocurrirán a aquellos expertos tras la consideración de esta especificación, y son abarcados dentro del espíritu de la invención como es definido por el alcancel de las reivindicaciones. Donde se ven ejemplos, deberá considerarse que la descripción incluye pero no se limita únicamente a aquellos ejemplos. Será fácilmente evidente a un experto en la técnica que pueden hacerse varias sustituciones y modificaciones a la invención descrita aquí, sin apartarse del alcance y espíritu de la invención, y de la descripción de las invenciones, incluyendo aquellas expuestas de manera ilustrativa aquí, se manifiesta que pueden hacejrse varias modificaciones y equivalentes para implementar loa conceptos de la presente invención sin apartarse de su aicanee . Un experto en la técnica reconocerá que pueden hacerse cambios en la forma y detalles sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Las modalidades descritas deperán ser consideradas en todos los aspectos como ilustrativas y no restrictivas. De este modo, por ejemplo, las modalidades adicionales están dentro del alcance de la invencióµ y dentro de las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para 11evar a la práctica la citada invención, es el que resulta cJLaro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

1. Reivindicaciones Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las • ¡siguientes reivindicaciones : 1. Un método para procesar granos de maíz, caracterizado porque comprende los pasos de: remover el pericarpio de los granos de maíz; remover el germen de granos de maíz, fando como resultado un almidón y una proteína; separar la proteína del almidón; y licuar y sacarificar y fermentar el alijnidón para producir un caldo de almidón fermentado.
2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye licuar el almidón separado antes de la sacarificación y fermentación del almidón.
3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende destilar el i caldo de almidón fermentado para obtener un etanol de alto valor y residuos de evaporación. ¡ i
4. 4. El método de conformidad con la reivindicación i 1, caracterizado porque incluye el paso de .(remover el pericarpio comprende los pasos de: i separar químicamente el pericarpio del resto del grano de maíz por limpieza con álcali, limpieza con ácido, o adición de amoniaco gaseoso o líquido del grano de maíz , y moler el pericarpio separado.
5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye el paso de remover el pericarpio comprende los pasos de: acondicionar los granos de maíz con vapor o agua caliente que tiene una temperatura de aproximadamente 502C hasta aproximadamente 99aC; y moler los granos de maíz para limpiar y [remover el pericarpio.
6. 6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende los pasos de: I procesar el almidón y proteína para remover aceites y esteróles de los mismos; y I i moler el almidón para granular el almidón].
7. 7. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque comprende el paso de remover los sólidos de fermentación del almidón fermentado antes del paso de destilación. ! I
8. 8. El método de conformidad con la rei?indicación 7, caracterizado porque comprende los pasos de: pretratar una fibra de biomasa que comprende uno o más materiales lignocelulósicos derivados de plantas, residuos de procesamiento agrícola, o subproductos, y combinaciones de los mismos para mejorar la digest bilidad de los mismos por un rumiante; y mezclar los materiales lignocelulósicos pretratados, residuos o subproductos de procesamiento agrícola con los sólidos de fermentación removidos antes de la destilación del almidón.
9. 9. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los materiales lignocelulésicos son pretratados mezclando con residuos de elaboración con una temperatura de aproximadamente 80 eC a 99 dC obtenidos del paso de destilación del caldo de fermentación.
10. 10. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque comprende el paso de procesar el pericarpio removido para obtener subproductos de pericarpio, que comprenden uno o más fitoesteroles , hemicelulosas , ácido ferúlico y ácido coumárico.
11. 11. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los gérmenes removidos son procesados para extraer aceite y nutracéuticos de los mismjos y para obtener subproductos de germen.
12. 12. El método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque comprende el paso de mezclar el i pericarpio removido y el germen removido con materiales lignocelulósicos pretratados, mezclados o residuos de procesamiento agrícola o subproductos y sq>lidos de fermentación para producir una materia prima modificada biodisponible.
13. 13. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el paso de mezclado de los subproductos del pericarpio y subproductos de germen con materiales lignocelulósicos pretratados mezclados y sólidos de fermentación y materiales energéticos que comprenden al menos una grasa animal, grasa vegetal, materiales jabonosos vegetales, glicerina, y combinaciones de los misitios para producir un forraje para animales modificados biodiáponible.
14. 14. Un forraje para animales modificado, biodisponible, caracterizado porque comprende: pericarpio removido de granos de maíz; germen removido de granos de maíz; y fibra de biomasa pretratada que comprendé material lignocelulósico, forraje para animales modificado que comprende un contenido de almidón de aproximadamentee 5 hasta aproximadamente 15 por ciento en peso.
15. 15. El forraje para animales modificado, biodisponible, de conformidad con la reivindic ción 14, caracterizado porque comprende al menos un material energético que comprende uno o más de una grasa animal , una grasa vegetal, un material jabonoso vegetal y una glicerina, y combinaciones de los mismos.