CO-LOCALIZACIÓN SINERGÍSTICA DE PLANTAS DE PROCESO
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN (1 ) Campo de la Invención Esta invención se refiere a la co-localización sinergística de plantas de proceso. La invención es particularmente adecuada, pero sin limitarse, al uso de una trituradora de caña de azúcar como localización de otra planta de proceso agroindustrial adicional (en lo sucesivo referida como "la trituradora de alimentos") para procesar un(os) cultivo(s) agrícola(s) diferentes a la caña de azúcar. En particular, la trituradora de alimentos puede utilizarse para procesar cultivo(s) de leguminosas forrajeras, adecuadas para henificación, tales como alfalfa (conocida ¡como alfalfa en los EUA) la cual se desarrolla como un cultivo de barbecho en el ciclo de labranza de la caña de azúcar. A través de toda la especificación, el término "cultivos de leguminosas forrajeras" incluye: (a) Alfalfa (alfalfa) (permanente) Medicago sativa (b) Numerosas variedades de tréboles (permanente) (c) Frijol de soya (anual) Glycine max Trébol del Japón (anual) Lespedeza cuneata Caupíes (anual) Vigna ungulculata Trifolio (permanente) Trifollum sp Frijoles de mungo (anual) Vigna sp (h) Frijoles de Lablab (anjual) Dilochus lablab o Lablab purpure us (i) Frijoles de heno (anual) Mucuna sp (j) Estilo (permanente; equivalente Sudamericano de la alfalfa) Stylosanthes sp. (k) Estilo citadino (anual) Stylosanthes humilis y lo similar. Tales cultivos tienen las siguientes ventajas 1. Son de alto rendimiento (toneladas por hectárea). 2. Son ricos en proteínas. 3. Su composición amino ácida esencial de la proteína es mejor equilibrada para la alimentación de animales que la proteína de grano. 4. Son los más elevados en calcio de los alimentos de crecimiento en granjas. 5. Tienen un elevado valor de vitamina A, incluso mayor cuando se deshidratan artificialmente. 6. Son ricos en otras vitaminas. 7. Incrementan la producción de pastura cuando crecen juntos o de manera sucesiva. Son muy importantes en la manutención de la fertilidad del suelo. El nitrógeno que fija las bacterias en nodulos de raíz de leguminosas incrementa las producciones de los cultivos posteriores al incrementar el suministro de nitrógeno en el suelo yj al hacer al nitrógeno del suelo más químicamente activó y disponible. Las leguminosas de raíz profunda , tales como alfalfa y trébol dulce penetran y abren capas del suelo por debajo de la línea de arado. Las raíces proporcionan materia orgánica que mántiene a las partículas del suelo agregadas y porosas mejorando esto la estructura del suelo. 1 0. Para óptimos resultados progresivos, es mejor desarrollar leguminosas en rotaciones de cultivo regulares con otros cultivos
(2) TECNICA ANTERIOR Las trituradoras de caña de azúcar requieren de una inversión de capital muy grande, la cual solamente puede recuperarse durante la(s) estación(es) de trituración de caña relativamente corta(s), las cuales pueden sumar 5 a 7 meses por año. De manera similar, la infraesl ructura de transporte asociada, la cual , en el caso de los sistemas ferroviarios de la caña, también es una inversión de capital muy significativa, utilizada solamente la mitad del año. El uso de tritu radoras de caña de azúcar para producir productos diferentes a la caña de azúcar s e conoce. El artículo de periódico "Sistema Para La Producción De Electricidad, Proteína De Hojas Y Proteír a Celular Individual A Partir De Hojas Y Partes Superiores De La Caña De Azúcar" (K. Deepchand) , reportado en Energía Solar Vol. 35 No. 6, pp 477-482, 1 985, describe el procesamiento de hojas y partes superiores de la caña de azúcar, a fin de proporcionar depósitos de alimentación para la separación de proteína y producción bioquímica de proteína celular individual . El artículo de periódico "El Us o De La Caña De Azúcar Y Los Sub-Productos Para Ganado" (T. R. Preston) reportado en Chemistry and World Food Supplies: the new frontiers, Chemrawn II: documentos sin titulo presentados en la International Conference on Chemistry and World Food Supplies, Manila, Filipinas, Diciembre 6- 10, 1982, publicado por Pergamon Press, Oxford, 1 983, pp 221 -236, describe el fraccionamiento de tallos de la caña de azúcar para producir jugo y fracciones de fibra digeribles para la alimentación de rumiantes y animales monogástricos. En ambos artículos, el proceséimiento solo se refiere a la caña de azúcar o a los subproductos de los procesos de cosecha/trituración de la caña de azúcar. Jeremy Woods, Department o|f Life Sciences, Kings College,
Londres, Reino Unido. http://www. kcl.ac. uk/ip/iwoods/isorghum/thesis/Ch2. pdf http://www. kcl.ac. uk/ip/iwoods/sorqhum/thesis/Ch3. pdf http://www. kcl. ac. uk/ip/iwoods/sorqhum/thesis/Ch4. pdf http://www. kcl. ac. uk/ip/iwoods/sorqhum/thesis/Ch5. pdf (Fecha de publicación sin confirmar) expone la integración de sorgo dulce on una trituradora de caña de azúcar. La tesis describe el procesamien to de sorgo dulce, el cual es un tipo de hierba de cu ltivo algo similar a la caña de azúcar, en la trituradora de caña de azúcar en sí para producir! materiales fermentables como depósito alimenticio para la ela boración de etanol y fibra de combustible como una fuente de combustible. La trituración y procesamiento del sorgo dulce para producir un jarabe de azúcar dulce (en su mayo -ía, la misma manera como se trituraba y procesaba la caña de azúcar a inicios del siglo diecinueve) es muy conocida y se practicó en los EUA hasta inicios del siglo veinte, después de lo cual se discontinuó ¡como un ejercicio comercial, presumiblemente debido a que no era económico. (Refiérase a http://www. herculesengines.com/sorghum/default. html ). Debe observarse que el producto final del proceso no es un producto alimenticio animal, y el desarrollo de sorgo dulce como un cultivo de barbecho para la caña de azúcar esperaría que reduzca la producción de los cultivos posteriores, que el sorgo tiene una reputación de reducir la producción de los cultivos de tipo pastura posteriores (por ejemplo , granos, caña de azúcar) debido a su contenido de nitrógeno relativamente bajo. El proceso de sorgo expueáto por Woods no incluye las siguientes características ventajosas de la presente invención : i. Una planta de procesamiento separada de la planta de procesamiento de caña de azúcar que puede operar en paralelo con , o de manera independiente a, la planta de procesamiento de caña de azúcar; ii. El procesamiento de un cultivo de leguminosas forrajeras, el cultivo del cual tiene beneficios positivos para los sucesivos cultivos de caña de azúcar; iii . Un producto que es un alimento para animal
3. Incrementa la materia orgánica del suelo; y 4. Proporciona una leguminosa permanente en la rotación para ayudar a romper los ciclos de enferme dades e insectos. A pesar de las ventajas, la producción y superficie en acres de la alfalfa han disminuido en 1 3% y 1 0%, respectivamente , desde 1986 hasta 1997. La producción disminuida ha ocurrido mientras el precio de la alfalfa se ha incrementado más del 30%. Algunas de las razones a las que se deben los niveles de producción disminuidos durante este tiempo incluyen las siguientes: 1 . Medios limitados para controlar la calidad El cultivo se sujeta a pérdidas de rendimiento y calidad mientras se seca en el campo; Pérdidas mecánicas durante la colección del cultivo [es decir después del secado en el campo] ; Muchas plantas ele procesamiento de alfalfa se han perdido con la ineficiencia de la planta [es decir, energía ineficiente debido a elevados costos de combustible para el secado], la incapacidad para suministrar un producto de calidad elevada y la falta de enfoque sobre las necesidades del cliente; y Equipos de melzcla que no se encuentran disponibles para garantizar la formulación del producto 2. La cosecha es difícil de programar; y 3. No se encuentra bien establecido el sistema para comercializar el producto".
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente inve nción es utilizar una trituradora de caña de azúcar como el lugar de otra trituradora de alimentos adicional para procesar cultivo(s) de leguminosas forrajeras a fin de producir un producto alimenticio animal. Un objeto preferido es proporcionar la trituradora de alimentos a fin de procesar el(los) cultivo(s) de leguminosas forrajeras, tales como alfalfa o lo similar, los cuales crecen como cultivos de barbecho mejoradores del suelo sobre plantíos de caña de azúcar a fin de generar un ingreso positivo de tales cultivos de ba rbecho. Un objeto aún preferido es utilizar el sistema/infraestructura de transporte de caña de azúcar existente, por ejemplo, el sistema ferroviario de la caña, para transportar el cultivo de leguminosas forrajeras. Todavía un objeto aún preférido es coordinar, programar e integrar la cosecha y transporte del cultiio de leguminosas forrajeras con la cosecha y transporte de caña de azúcar a fin de reducir el retraso entre la cosecha y procesamiento con objeto de maximizar el valor nutriente del cultivo procesado. Todavía un objeto aún preferido es usar el calor de desperdicio y la energía en exceso produjcidos por la trituradora de azúcar a partir de la combustión de su bagazo de sub-producto para procesar el cultivo de leguminosas forrajeras de maner a más económica . Todavía un objeto aún preferido es adaptar el proceso de la trituradora de azúcar a fin de que suficiente bagazo de sub-producto en exceso se haga disponible para almacenamiento y se use como combustible para el procesamiento del cultivo de leguminosas forrajeras durante aquellos meses del año en que la trituradora de azúcar no se encuentra en uso procesando caña de azúcar, con objeto de que la cantidad del cultivo de leguminosas forrajeras a procesarse pueda maximizarse. Un objeto preferido adicional proporcionar una trituradora de alimentos tal que pueda procesar fibra seca tanto gruesa como fina y que pueda mezclar la fibra con concentrado de jugo extraído, molasas y lo similar. Todavía un objeto preferido adicional es proporcionar trituradora de alimentos que pueda efectuar compactación por presión, formación de cubos, extrusión, mo deo, formación de tabletas, granulación, aglomeración, formación de tabiques, embalaje, ensacado y otro procesamiento similar del alimento resultante. Otros objetos preferidos se volverán aparentes a partir de la siguiente descripción . En un aspecto, la presente invención reside en un método para el procesamiento de un cultivo de leguminosas forrajeras (según se definen con anterioridad en la presente), que incluye las etapas de: (a) suministrar con mínimo retraso un cultivo de leguminosas forrajeras recientemente cosechadas a una trituradora de alimentos localizada en/adyacente a una trituradora de azúcar de caña; (b) procesar el cultivo para buscar un fraccionamiento celular optimizado y/o formación de fibras (es decir, separación de partículas de fibra) en el material desmenuzado, dependiendo de las especificaciones del producto final que se requiera; y (c) secar el material desme iuzado mediante el uso de calor suministrado por la trituradora de caña de azúcar o proveniente de los sub-productos de la trituradora de caña de azúcar a fin de producir un material alimenticio animal, adecuado paró almacenarse a largo plazo. Preferentemente, el método incluye la etapa adicional: (d) mezclar el material seco con aglutinante(s) líquido(s) adecuado(s) para producir un material en harina alimenticio, de contenido de humedad adecuado, según se requiera para su uso. Preferentemente, en la etapa (a), el cultivo recientemente cosechado se suministra a la trituradora c e alimentos a granel mediante el uso del sistema de transporte/infraestruc ura de la trituradora de caña de azúcar. Preferentemente, en la etapa (b), el cultivo cosechado se desmenuza mediante el uso de máquinas desmenuzadoras/trituradoras de martillo, de ciclo pesado. Preferentemente, se extrae el jugo, se concentra y almacena en tanque(s) de concentrado liquido. Preferentemente, en la etapa (c), la materia desmenuzada se seca mediante el uso de gas combustible caliente proveniente de la caldera de la trituradora de azúcar o de un horno separado, encendido con bagazo de caña de azúcar ya sea fresco de la trituradora de caña de azúcar o de una pila de depósito. El material desmenuzado seco puede separarse en fracciones de fibra seca gruesas (por ejemplo, tallos) y finas (por ejemplo, hojas), las cuales pueden recombinarse selectivamente durante el último procesamiento. Preferentemente, en la etapa (d), el(los) aglutinante(s) líquido(s) incluye(n) molasas, concentrado de jugo y otros líquidos adecuados para lograr el contenido de humedad deseado. Durante o después de la etapa (d), pueden agregarse otros ingredientes y aditivos tales como vitaminas, minerales, mejoradores de digestión, antibióticos, otros farmacéuticos y io similar, para incrementar el valor del material en harina alimenticio. Después de la etapa (d), e material en harina alimenticio puede experimentar procesamiento adicional, tal como conformación de gránulos, desmenuzamiento, granulación, ) aglomeración, compactación por presión, formación de cubos, extrusión, moldeo, formación de tabletas, formación de tabiques, empaquetado, ensacado o lo similar, adecuados a los requisitos del mercado. En un segundo aspecto, la presente invención reside en un método para el procesamiento de un cultivo de leguminosas forrajeras (según se define con anterioridad en la presente) que incluye las etapas de: (a) suministrar con mínimo retraso, un cultivo de leguminosas forrajeras recientemente cosechadas, a una trituradora de alimentos localizada en/adyacente a una tr turadora de caña de azúcar; (b) procesar el cultivo parsi producir material cortado y/o desmenuzado; y (c) secar el material cortado y/o desmenuzado mediante el uso de calor suministrado por la trituradora de caña de azúcar o proveniente de sub-productos de la tritura dora de caña de azúcar a fin de producir el material alimenticio animal , seco, adecuado para almacenamiento a largo plazo. Preferentemente, el método in luye la etapa adicional: empaquetar el material cortado y/o desmenuzado , seco
(o heno). Preferentemente, en la etapa (b), el cultivo se procesa mediante el uso de cuchillos giratorios para cortar y/o desmenuzar el material fibroso , si es necesario, para cumplir con los requisitos del producto . Preferentemente, después de la etapa (d), el material empacado (o heno) se carga o coloca en contenedor para su transporte. Preferentemente , en la etupa (d), las molasas pueden mezclarse con el material seco (o h no) para incrementar el valor nutricional de los mismos. En un tercer y cuarto aspectos, la presente invención reside en un método para la producción de un producto alimenticio animal que incluye las etapas: desarrollar un cultivo de leguminosas forrajeras (según se define con anterioridad en la presente), como un cultivo de barbecho mejorador del suelo para la caña de azúcar; y procesar el cultivo mediante el método del primer y segundo aspectos, respectivamente.
BREVE DESCRIPCION D JE LOS DIBUJOS Para permitir que la invenció i se entienda por completo, se describirán ahora las modalidades preferidas con relación a los dibujos acompañantes, en los cuales La figura 1 muestra un diagrama de sistemas para la operación de la invención durante la estación de trituración de la caña de azúcar; La figura 2 es un diagrama de sistemas similar para la estación de no trituración de la caña de azúcar; La figura 3 es un diagrama de sistema de la trituradora de alimentos para el desmenuzador de la trituradora de alimentos y subsistemas de planta de extracción y concentración de jugos, opcionales; La figura 4 es un diagrama de sistema de la trituradora de alimentos para la planta de secado y los subsistemas opcionales de la planta de separación por tamaño y desarenado ; La figura 5 es un diagrama de sistema de la trituradora de alimentos para la mezcla continua y los subsistemas opcionales de la planta de mezcla por lotes; La figu ra 6 es un d iagrama de sistema de la trituradora de alimentos para los subsistemas de la trituradora de gránulos La figura 7 es un diagrama c e sistema de la trituradora de alimentos para los subsistemas de planta de carga y ensacado; La figura 8 es un diagrama de sistemas (similar a las figuras 1 y 2) para la operación de la invención c¡on un horno generador de gas caliente; y La figura 9 es un diagrama de sistemas (similar a la Figura 8) para la producción de un producto de heno empacado.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Refiriéndose a la figura 1 , el cultivo de leguminosas forrajeras recientemente cosechado LF, por ejemplo, alfalfa, se transporta a la trituradora de alimentos 10 (por descri birse con mayor detalle en lo posterior), co-localizada con una trituradora de caña de azúcar 20, sobre remolques completos 21 de un sistema de transporte ferroviario o terrestre SC, de caña de azúcar, existente, común , 22, despachándose los remolques vacíos 23 para volverse a cargar con el cultivo de leguminosas forrajeras. La operación de la trituradora de caña de azúcar 20 durante la estación de trituración de la caña de azúcar, se ilustra esquemáticamente en la Figura 1 e incorpora una unidad de proceso de la trituradora de azúcar 24. La molasa MO producidas e partir de la caña de azúcar se dirige hacia un tanque de almacenamiento 25 y/o la trituradora de alimentos 10; mientras que el bagazo BA se dirige a una pila de depósito 26, de la cual se separa para encender una caldera 27 que proporciona vapor a presión elevada (H. P.) para que la central eléctrica 28 genere electricidad , la cual puede emplearse para operar la trituradora de alimentos 1 0. El gas combustible, seco , caliente, HDG , de la caldera 27 se utiliza para secar el cultivo desmenuzado. En la estación de no trituración , ilustrada de manera esquemática en la figura 2, la molasa MO puede separarse del tanque de almacenamiento 25 para mezclarse con la fibra desmenuzada ; y el bagazo
BA puede separarse de la pila de depósito de bagazo 26 para encender la caldera 27 (bajo vaporización reducida) o un horno sin vapor, utilizándose el gas combustible, seco, caliente, HDG de la caldera 27 y/o el horno 27A para secar el cultivo desmenuzado. Cuando la caldera 27 suministra vapor a presión elevada
(H. P .) a la central eléctrica 28, los evíiporadores de la trituradora de azúcar en la unidad de proceso 24 puede utilizarse como condensadores para condensar el vapor de escape o baja presión (L. P.) proveniente de la central eléctrica 28, regresándose el condensado CO como agua de alimentación a la caldera 27. Las etapas de proceso generales que se siguen en la trituradora de alimentos 10 se ilustran de manera esquemática en las figuras 1 y 2 (y se describirán con mayor detalle con relación a las figuras 3 a 7). La trituradora de alimentos 10 recibe el cultivo de leguminosas forrajeras recientemente cosechado, el cual pasa a través de máquinas desmenuzadoras/trituradoras de martillo en el desmenuzador 1 1 . Después del desmenuzamiento , puede extraerse y concentrarse el jugo, a describirse con relación a la Figura 3.
El WSF forrajero, desmenuzado, húmedo , se alimenta a la planta de secado 12 para secarse por el HDG de gas combustible, seco , caliente (como se muestra en la figura 1 ) y el CWG de gas húmedo, frío, resultante puede ventilarse a la atmósfera El material desmenuzado seco puede dimensionarse y el material de fibra sobre-dimensionado puede re-procesarse, como se describe con relación a la figura 4. El DSF forrajero desmenuzado en seco se alimenta a una planta de mezclado 1 3 (como se muestra en la figura 1 ) y puede mezclarse con molasas y/o jugo concentrado CJ y/u otros líquidos para producir un material FM en harina alimenticio de conte nido de humedad adecuado. Como se ha descrito con ante rioridad en la presente, pueden agregarse otros ingredientes y aditivos (por ejemplo, vitaminas, minerales, antibióticos) al FM en harina alimenticio en la planta de mezclado 1 3. En la modalidad mostrada en las figuras 1 y 2, el material en harina alimenticio se alimenta a una plañí a trituradora de gránulos 14 por granularse y después el producto alimenticio granulado FP se transporta hacia una planta de carga/ensacado a granel 1 5 para suministro a los clientes. Será fácilmente aparente al destinatario experto que la planta trituradora de gránulos 14 y la planta de carga/ensacado a granel 1 5 pueden reemplazarse por otras plantas de procesamiento/despacho adecuadas para adaptarse a la aplicación/uso propuesto en particular de los productos alimenticios. La central eléctrica 28 puedé suministrar energ ía para operar la planta desmenuzadora 1 1 / de secado 1 12/planta de mezclado 1 3/planta trituradora de alimentos 14/planta de carga a granel/ensacado 15. Como se muestra con mayor detalle en la figura 3, el cultivo forrajero recientemente cosechado LF | se vacía de los remolques completos 21 a través de un basculador 16 y el forraje fresco se transporta a través de un elevador de forraje 1 7 hacia la desmenuzadora 1 1 . De la desmenuzadora 1 1 , el WSF forrajero, desmenuzado, húmedo se transfiere a una planta de dilución/extracción de jugo a contracorriente 1 8. El jugo diluido DJ se dirige s una planta de concentración de jugo a baja temperatura 19 y el jugo concentrado CJ puede alimentarse a la planta de mezclado 1 3 o procesarse adicionalmente en un "concentrado de proteínas de hojas" como se describe, por ejemplo, por France Lúceme en la Patente de Gran Bretaña GB 1 528783 Tratamiento de Materia Vegetal . El agua W proveniente de la p¡lanta de concentración de jugo a baja temperatura 1 9 se recicla hacia la Iplanta de dilución/extracción de jugo a contra-corriente 1 8, enviándose el exceso de agua EW hacia un drenaje 30. La fibra F, después de la extracción del jugo, se alimenta a una criba vibratoria 31 y la fibra sobre- dimensionada OSF se separa y transporta de regreso al elevador de forraje para procesamiento adicional en la desmenuzadora 1 1 La fibra sub-dimensionada USF se transfiere a la planta de secado 12. Como se muestra en la filgura 4, la fibra húmeda, sub- dimensionada USF se seca por el gas seco caliente HDG a través de un sistema de secado en la planta de secado 12. La mezcla de gas y fibra seca se alimenta a un separador de gas/só lidos 32 y el gas humedecido se separa por un ventilador 33 y se ventila a ha atmósfera. La fibra seca DF, proveniente del separador 32, puede dirigirse hacia un sub-sistema de separación por tamaño opcional 34, donde un dispositivo de separación por tamaño de partícula 35 separa la fibra en fibra seca gruesa CDF (por ejemplo, tallos) y fibra seca fina FDF (por ejemplo, hojas). La fibra seca gruesa CDF puede sujetarse a un sub-sistema de desarenado opcional 38, donde una criba vibratoria 39 separa la arena GR (adecuada para reciclado en granjas a través de un sedimento industrial) de la fibra seca gruesa CDF. En la planta de mezclado 1 3, mostrada con mayor detalle en la figura 5 , la fibra seca gruesa CDF a través de un derivador de proporción 41 ; la fibra seca fina FDF, a través de un derivador de proporción 42; molasas MO (proporcionadas desde el tanque de la trituradora 25 o unidad de procesamiento 24), almacenada en un tanque de molasa caliente 44, con una bomba 45; y/o jugo concentrado CJ, almacenado en un tanque concentrado 48, con la bomba 49; se alirr entan de manera selectiva a una mezcladora de alimentos gruesos continua 50 y mezcladora de alimentos finos continua 51 , para producir harina alimenticia gruesa y fina, respectivam CFM y FFM , recibida en barriles de contención de harina alimenticia gruesa y fina , respectivos, 53?, 54. Otros ingredientes OI (por ejemplo, vitaminas, otros nutrientes de forraje) se contienen en otros barriles de contención 55 y se suministran a las mezcladoras por lote respectivas, 56, 57 para mezcla con harinas alimenticias gruesas y finas y se suministran asi a los barriles de contención por lotes, grueso y fino, respectivos, 58, 59. (Las harinas alimenticias gruesas y finas pueden pasar por alto BP las mezcladoras por lote 56, 57). Los barriles de contención pe r lotes, grueso y fino, 58, 59 se suministran a la planta trituradora de gráne los 14. Como se muestra en la figura 6, la harina/mezcla alimenticia gruesa CFM MX proveniente del barril de contención por lote grueso 58 se alimenta a una trituradora de gránulos 14? para conformarse en gránulos, y después hacia un refrigerador 60. Los gránulos enfriados pueden pasar por alto el desmenuzador 61 y se alimentln hacia una criba vibradora 62, donde las partículas de gránulo sobre-dimensionadas y el polvo US se regresan a la harina/mezcla alimenticia gruesa entrante para re-procesamiento. El producto alimenticio grueso CFP puede dirigirse hacia operaciones de ensacado 63 y/o barriles de carga a granel 64, como muestra en la figura 7. La harina/mezcla alimenticia fina (F) FM MX se convierte en producto alimenticio (fino) (F) FP después de una trayectoria similar a través de la trituradora de gránulos 14B, el refrigerador 60A, la desmenuzadora 61 A, la criba vibradora ! 62A, operaciones de ensacado 63A, y barriles de carga a granel 64A. Será fácilmente aparente para aquellos destinatarios expertos que las etapas de procesamiento, otros ingredientes agregados, el contenido de humedad y lo similar, pueden variar para adecuarse a la(s) aplicación(es) propuesta(s) de los productos alimenticios. La figura 8 ilustra una modalidad modificada de la Figura 1 , donde el gas combustible seco, caliente, H DG para secar el forraje desmenuzado húmedo , en la planta de secado 12 , se proporciona por la caldera 27 de la trituradora de caña do azúcar 20 y/o por un horno separado 27A, localizado en la trituradora de alimentos 20, el cual quema el bagazo proveniente de la pila de depósit o de bagazo 26. La figura 9 ilustra una modalid ad adicional donde el cultivo de leguminosas forrajeras se convierte en heno empacado BH como el producto alimenticio suministrado FP con o sin la adición de molasas MO. El cultivo de legu minosas fo rrajeras LF se suministra a la trituradora de alimentos 10, como se ha descrito con anterioridad en la presente. El cultivo de forraje puede alimentarse a cuchillas giratorias
1 1 A, donde la fibra se corta en piezas más cortas (y puede desmenuzarse al menos parcialmente). El forraje húmedo WFO se seca entonces en la planta de secado 12, como se ha descrito con anterjoridad en la presente. El forraje seco DFO se transporta hacia una empacadora 1 3A, donde puede mezclarse con molasas para incrementar el valor nutricional del forraje, antes de empacarse. El heno empacado resultante BH se transfiere hacia una planta de carga/colocación en contenedores 1 5A para transporte a los usuarios finales.
Las ventajas de las modalidades preferidas de la presente invención incluyen: A. Ventajas Básicas del Proceso 1 . El procesamiento post-| cc osecha inmediato reduce la pérdida de nutrientes. 2. El fraccionamiento celular máximo mejora la disponibilidad y capacidad de digestión de los nutrientes. 3. El secado mejora la degradación microbiológica de los nutrientes. 4. El proceso encaja en procesos de trituradora de azúcar para prolongar la utilización económica del equipo capital en trituradoras de azúcar. 5. Los resultados en el uso más eficaz de la energía disponible en el bagazo de sub-producto de la trituradora de azúcar permiten que se agregue un valor más económico al cultivo de leguminosas forrajeras, generando así más ingresos para los tutores principales en la industria de la caña de azúcar. Esta oportunidad no se encuentra disponible en la industria de lá remolacha competente y por lo tanto presenta una ventaja competitiva sistentable para la industria de la caña de azúcar sobre la industria de la remolacha . 6. El cultivo de material en bruto puede seleccionarse para encajar con los sistemas de siembra de la caña de azúcar. B . Modificaciones Potenciales del Proceso 1 . El proceso básico puede mejorarse mediante la extracción del jugo del material recientemente desmenuzado antes de secar el residuo fibroso. 2. El jugo extraído puede concentrarse a una temperatura relativamente baja a fina de no dañar su valor nutricional y procesar aún más para concentrar, flocular y separar su contenido proteínico precipitable. Esta concentración podría realizarse mediante evaporación bajo vacío parcial o mediante un proceso de membrana tal como ultra-filtración, nano-filtración u osmosis inversa, tomando en cuenta que tal proceso no dañe el valor nutricional del jugo . 3. El material seco , ya sea que el jugo se haya extraído o no, puede separarse por medios físicos tales como cribado y/o técnicas de separación aerodinámicas en material de tallo y material de hoja . 4. Los materiales separad os de tallo y hoja y el jugo concentrado pueden utilizarse para elaborar un rango de productos especialmente formulados. C . Ventajas de las Modificaciones Potenciales del Proceso 1 . El material de hojas es más digerible y de mayor valor nutricional que el material de tallos. 2. Las hojas, tallos y jugo concentrado pueden recombinarse en proporciones variantes desde 0% hasta 1 00% de cualquiera de ellos con otros ingredientes para producir una inmensidad de productos alimenticios especialmente formulados. 3. Los procesos de separación físicos también pueden utilizarse para retirar partículas minerales (arena) por encima de un cierto tamaño de partícula. El inventor ha calculado un escenario estacional típico para tomar en cuenta las variaciones probablemente estacionales en las velocidades de desarrollo de la alfalfa y también para maximizar la cantidad de alfalfa por procesarse, dada una limitada cantidad de caña de azúcar. Las implicaciones de este cálculo son: 1 . La velocidad de procesamiento de la alfalfa necesita variar desde 60% hasta 1 50% de la velocidad promedio; 2. La eficiencia de energ ía del proceso de la trituradora de azúcar debe maximizarse (es decir, se reduce el consumo de vapor); 3. La generación de gas caliente proveniente de la incineración de bagazo en un horno separado (que no forma parte de una caldera) necesita transportarse durante todo el año en un mayor o menor grado, dependiendo de la velocidad de procesamiento de la alfalfa y la demanda de vapor del proceso de la trituradora de azúcar; y 4. Aproximadamente el 20% del bagazo total producido debe depositarse para utilizarse durante l eí estación de no trituración . D. Beneficios Totales del Proceso La innovación de I tecnología principal es tomar un cultivo de leguminosas, tal como la alfalfa, desarrollarlo como un cultivo de barbecho mejorador del suelo dentro del ciclo de cultivo de la caña de azúcar, y deshidratarlo en una planta de procesamiento co-localizada con una trituradora de caña de azúcar y utilizar algo del bagazo de sub-producto de la fibra en exceso de la trituradora de azúcar como la fuente de energía para el proceso de deshidratación. El producto final de este proceso es un producto alimenticio animal, por ejemplo, heno de alfalfa , el cual es un producto de elevado valor tanto nutricional como económico. Los beneficios de este sistema son: (i) La producción de un producto adicional de elevado valor dentro del ciclo de cultivo de la caña de azúcar a un costo mínimo; y (ii) El efecto sinergístico de Las producciones de azúcar mejoradas por unidad de área de cultivo a partir del uso de un cultivo de barbecho de leguminosas. Esto se logra mediante: a. estructura del suelo me orada a partir de leguminosas permanentes de raíz profunda, tales como la alfalfa; b. bioquímica del suelo mej orada a partir de la fijación de nitrógeno en las raíces de las leguminosas y la labranza del pasto batido final después de la cosecha; c. incidencia reducida de enfermedad y parásitos de la planta de caña de azúcar como resultado de la fractura de los ciclos biológicos de esta con la introducción del cultivo de legum inosas en el ciclo de cultivo; y d. en ciertas situaciones, la alfalfa en particular ayudará a la reducción de los problemas de salinidad del suelo. La ventaja crítica es generar ¡substancialmente más ingresos y beneficios a los tutores de la industria de la caña de azúcar, es decir, los agricultores y trituradores, dentro de un sistema de plantío, procesamiento y logística, integrado. La producción de los productos alimenticios animales puede incrementar los ingresos en, por ejemplo, 20-30%. Pueden hacerse diversos cambios y modificaciones a las modalidades descritas e ilustradas sin apartarse del alcance de la presente invención.
CO-LOCALIZACIÓN SINERGÍSTICA DE LÍAS PLANTAS DE PROCESO
LEYENDAS DE LOS DIAGRAMAS ARTÍCULO DESCRIPCIÓN 10 PLANTA TRITURADORA DE ALIMENTOS 1 1 DESMENUZADORA 1 1A CUCHILLAS GIRATORIAS 12 PLANTA SECADORA 13 PLANTA DE MEZCLADO 13A EMPACADORA 14 PLANTA TRITURADORA DE GRANULOS 14A PLANTA TRITURADORA (GRUESA) 14B PLANTA TRITURADORA (FINA) 1 5 PLANTA DE CARGA/ENSACADO A GRANEL 1 5A CARGA/COLOCACIÓN EN CONTENEDOR A GRANEL 16 BASCULADOR 1 7 ELEVADOR DE FORRAJE 18 PLANTA DE EXTRACCIÓN DE JUGO 19 PLANTA DE CONCENTRACIÓN DE JUGO 20 PLANTA TRITURADORA DE AZÚCAR 21 REMOLQUES LLENOS 22 SISTEMA DE TRANSPORTE COMUN 23 REMOLQUES VACÍOS 24 PROCESO DE TRITURACIÓN DE AZUCAR 25 TANQUE DE MOLASA EN TR TURADORA DE AZÚCAR 26 PILA DEPÓSITO DE BAGAZO, CALDERA HORNO
CENTRAL ELÉCTRICA
DRENAJE
PRE-SECADO DE CRIBA VIBRADORA SEPARADOR DE GAS/SÓLIDOS VENTILADOR
SUBSISTEMA DE SEPARACIÓN POR TAMAÑO OPCIONAL DISPOSITIVO SEPARADOR POR TAMAÑO DE PARTÍCULA
SUBSISTEMA DE DESARENADO OPCIONAL CRIBA VIBRADORA (DESARENADO)
DERIVADOR DE PROPORCIÓN (GRUESO) DERIVADOR DE PROPORCIÓN (FINO)
TANQUE DE MOLASA EN LA LANTA DE MEZCLA BOMBA DE MOLASA
TANQU E DE JUGO CONCENTRADO BOMBA DE JUGO CONCENTRADO MEZCLADORA DE ALIMENTOS GRUESOS (CONTINUA) 51 MEZCLADORA DE ALIMENTOS (FINOS) (CONTINUA) 52 53 53A BARRIL DE CONTENCIÓN DE HARINA ALIMENTIC IA GRU ESA 54 BARRIL DE CONTENCIÓN DE HARINA ALIMENTICIA (FINA) 55 BARRILES DE CONTENCIÓN D E OTROS INGREDIENTES 56 MEZCLADORA POR LOTES (G RUESOS) 57 MEZCLADORA POR LOTES (FINOS) 58 BARRIL DE CONTENCIÓN POR LOTES GRUESOS 59 BARRIL DE CONTENCIÓN POR LOTES (FI NOS) 60 REFRIGERADOR (PRODUCTOS GRU ESOS) 60A REFRIGERADOR (PRODUCTOS FINOS) 61 DESMENUZADOR (PRODUCTOS GRUESOS) 61 A DESMEN UZADOR (PRODUCTOS FI NOS) 62 CRIBA VIBRADORA (PRODUCTOS GRUESOS) 62A CRIBA VIBRADORA (PRODUCTOS FINOS) 63 OPERACIONES DE ENSACADO (PRODUCTOS GRUESOS) 63A OPERACION ES DE ENSACADO (PRODUCTOS FI NOS) 64 BARRILES DE CARGA A GRA MEL (PRODUCTOS GRUESOS) 64A BARRILES DE CARGA A GRANEL (PRODUCTOS FINOS) BA BAGAZO BH HENO EMPACADO BP PASAR POR ALTO CDF FIBRA SECA GRUESA CFM HARINA ALIME NTICIA GRU ESA CFP PRODUCTO ALIMENTICIO GRUESO
CJ JUGO CONCENTRADO
CO CONDENSADO
CWG GAS HÚMEDO FRÍO DF FI BRA SECA
DFO FORRAJE SECO
DJ JUGO DILUIDO
DSF FORRAJE DESMENUZADO SEpO
EPO ENERGÍA ELÉCTRICA EW AGUA EN EXCESO
F FIBRA
FDF FIBRA SECA FINA (F)FM HARINA ALIMENTICIA FINA F(FP) PRODUCTO ALIMENTICIO (FINO) FM HARINA ALIMENTICIA
FP PRODUCTOS ALIMENTICIOS
GR ARENA
HDG GAS SECO CALIENTE
H VAPOR A PRESIÓN E LEVAD/j LF LEGUMINOSAS FORRAJERAS
LP VAPOR A BAJA PRESIÓN
MO MOLASA
MX MEZCLA
OI OTROS INGREDIENTES OSF FIBRA SOBRE-DI ME NSIONADA SC CAÑA DE AZÚCAR SU AZÚCAR
US SUB-DIMENSIONADO USF FIBRA SUB-DIMENSIONADA W AGUA
WFO FORRAJE HÚMEDO
WSF FORRAJE DESMENUZADO HÚ MEDO