ITMI20101923A1 - Processo ed impianto per il trattamento e la valorizzazione di siero di latte - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

"PROCESSO ED IMPIANTO PER IL TRATTAMENTO E LA VALORIZZAZIONE DI SIERO DI LATTE"

La presente invenzione riguarda un processo per il trattamento e la valorizzazione di siero di latte. Più in particolare la presente invenzione riguarda un processo per il trattamento e la valorizzazione di siero di latte tramite un impianto integrato che produce, da una parte, un concentrato proteico in forma liquida e destinato all’alimentazione zootecnica e, dall’altra, energia termica ed elettrica mediante produzione di biogas.

Il siero di latte, principale sottoprodotto dell’industria casearia, rappresenta uno dei maggiori problemi del ciclo produttivo. Esso, infatti, ha un elevato carico di inquinante organico (COD pari a circa 70.000 ppm/litro) ed, a parte una piccola quota destinata alla produzione di ricotta, à ̈ normalmente considerato uno scarto da destinare all'alimentazione animale o da inviare ad un impianto di trattamento aerobico dei rifiuti.

La componente principale del siero à ̈ il lattosio, un disaccaride formato da una molecola di glucosio e una di galattosio che conferisce al latte un sapore leggermente dolce (il suo valore dolcificante à ̈ di circa 1/6 del saccarosio). Le proteine ammontano normalmente a 7-8 grammi per litro.

Caratteristica del siero di latte à ̈ l’alta percentuale di acqua, che supera il 93% in peso. I valori nutritivi sono quindi tutti altamente diluiti ed i costi di trasporto sono un elemento comunque da non trascurare in relazione a qualunque processo di valorizzazione o di smaltimento del siero. L’elevata percentuale di lattosio e la tendenza ad acidificare per la degradazione del lattosio in acido lattico ad opera dei lattobacilli costituiscono un ulteriore problema in fase di conservazione, imponendo tempi di mantenimento il più possibile contenuti.

L’utilizzo zootecnico del siero, pur essendo tradizionalmente diffuso in particolare per l’allevamento suino, genera a sua volta vari problemi soprattutto a causa dell’elevata diluizione e non à ̈ da considerarsi come una soluzione ottimale. Il trattamento aerobico per lo smaltimento risulta invece dispendioso dal punto di vista energetico ed impiantistico, in quanto richiede superfici estese e rilevante impiego di energia.

Tra le altre possibili opzioni per l’utilizzo del siero, negli ultimi anni si à ̈ diffusa la possibilità di utilizzarlo come fonte proteica per l’estrazione di siero-proteine in polvere, da impiegare come ingrediente per la produzione di alimenti o integratori ad uso sia zootecnico che umano. Questa soluzione non risolve però il problema dello smaltimento, in quanto il refluo risultante dal processo di estrazione delle proteine à ̈ comunque molto voluminoso e ricco di lattosio e grassi, quindi con elevato carico inquinante. L’estrazione delle siero-proteine in forma secca comporta inoltre costi di investimento ed energetici rilevanti, con ritorni non sempre certi.

Un’altra opzione considerata à ̈ quella dell’utilizzo del siero di latte per la produzione di biogas mediante digestione anaerobica. La digestione anaerobica à ̈ un processo biologico complesso per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in biogas, una miscela costituita principalmente da metano ed anidride carbonica. Nel caso del siero il processo di digestione anaerobica, in condizioni ottimali, permette di ottenere circa 23 litri di metano da ogni litro di siero grezzo utilizzato, ottenendo anche un abbattimento del COD attorno al 90%: a fine ciclo i fanghi risultanti possono essere impiegati a scopo agricolo.

L’utilizzo del siero di latte a scopi energetici presenta però alcuni ostacoli, che ne hanno sino ad ora bloccato la diffusione a livello pratico se non in quote limitate insieme ad altri substrati: (1) il rendimento energetico del siero à ̈ minore rispetto a quello di altre sostanze facilmente reperibili; (2) l’elevato livello di diluizione comporta costi di trasporto e stoccaggio non trascurabili; (3) il livello di acidità del siero e la presenza di varie sostanze non utili al processo aerobico possono ostacolare il processo fermentativo; (4) l’esistenza di un valore economico, seppur teorico e discontinuo nel tempo, rende il siero di latte meno interessante di altri reflui come substrato energetico.

Nella domanda di brevetto europeo EP 1 553 059 A1 viene descritto un processo e relativo impianto per la trasformazione e l’utilizzo dei sottoprodotti dell’industria casearia per la produzione di biogas, che consente di superare alcune delle limitazioni sinora esistenti all’utilizzo energetico del siero di latte, garantendo una maggior stabilità del processo e la possibilità di utilizzare il siero come unico substrato e non in connessione con altre sostanze. Tale processo prevede una fase di fermentazione dei sottoprodotti di cui sopra per degradazione anaerobica con produzione di biogas, ed una successiva fase di utilizzo del biogas per la produzione di energia elettrica e/o termica. Prima della realizzazione della fermentazione, i sottoprodotti di cui sopra vengono sottoposti ad una fase preliminare di riduzione della concentrazione delle sostanze disciolte, in particolare calcio, magnesio e fosfato, e di isolamento delle componenti proteiche presenti nei sottoprodotti da trattare. Tale fase preliminare può essere realizzata tramite microfiltrazione, ultrafiltrazione o cromatografia liquida.

La Richiedente si à ̈ ora proposta di attuare un ulteriore passo in avanti rispetto allo stato dell’arte attraverso la realizzazione di un unico impianto integrato per la lavorazione del siero volto alla produzione, da una parte, di un concentrato proteico mantenuto in forma liquida e destinato all’alimentazione zootecnica e, dall’altra, di energia termica ed elettrica mediante produzione di biogas. Tale impianto potrà essere realizzato in un’area con significativa presenza di produzioni lattiero-casearie e di allevamenti bovini, possibilmente nelle immediate vicinanze di un caseificio, così da minimizzare le criticità di tipo economico-logistico legate da una parte ai costi di trasporto e stoccaggio del siero di latte (visto il livello di diluizione del prodotto in questione e quindi gli elevati volumi che devono essere considerati) e dall’altra all’elevata variabilità del mercato delle siero-proteine, che à ̈ fortemente condizionato da un numero limitato di operatori di grandi dimensioni.

In un primo aspetto, la presente invenzione riguarda pertanto un processo per il trattamento di siero di latte, che comprende:

sottoporre il siero di latte in ingresso ad una fase di analisi e selezione allo scopo di separare eventuale siero di latte non idoneo alla realizzazione delle fasi successive;

sottoporre il siero di latte ad una fase di sanificazione;

sottoporre il siero di latte ad una fase di sgrassaggio in modo da ottenere una concentrazione di grassi non superiore a 0,5% in peso, preferibilmente non superiore a 0,3% in peso, rispetto alla sostanza secca;

concentrare il siero di latte così sgrassato per ottenere un refluo a base acquosa ed un concentrato, detta fase di concentrazione essendo realizzata preferibilmente tramite un processo di osmosi inversa; sottoporre il concentrato del siero di latte così ottenuto ad un processo di filtrazione a membrana, per ottenere un permeato contenente lattosio ed un retentato contenente siero-proteine;

sottoporre il permeato ad un processo di digestione anaerobica per la produzione di biogas;

utilizzare il retentato come concentrato proteico per la produzione di un alimento zootecnico lavorabile in forma liquida.

In un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un impianto integrato per il trattamento di siero di latte, che comprende:

almeno una stazione di analisi e selezione del siero di latte in ingresso allo scopo di separare eventuale siero di latte non idoneo alla realizzazione delle fasi successive;

almeno un serbatoio di stoccaggio del siero di latte selezionato;

almeno un sistema di sanificazione del siero di latte;

almeno un dispositivo per sgrassare il siero di latte in arrivo da detto almeno un serbatoio di stoccaggio;

almeno un dispositivo per concentrare il siero di latte così sgrassato per ottenere un refluo a base acquosa ed un concentrato;

almeno un dispositivo di filtrazione a membrana del concentrato, così da ottenere un permeato contenente lattosio ed un retentato contenente siero-proteine;

almeno un digestore anaerobico alimentato con detto permeato per la produzione di biogas;

almeno un dispositivo per emulsionare il retentato con altri componenti per la produzione di un alimento zootecnico lavorabile in forma liquida.

Preferibilmente, l'impianto secondo la presente invenzione comprende inoltre almeno un dispositivo per omogeneizzare e raffreddare l'emulsione così ottenuta.

La presente invenzione à ̈ qui di seguito ulteriormente illustrata, anche con riferimento all'annessa Figura 1, la quale mostra uno schema di flusso del processo secondo la presente invenzione.

Il siero in ingresso viene sottoposto ad una fase preliminare di analisi e selezione, allo scopo di verificare la qualità e le caratteristiche della materia prima, separando i diversi tipi di siero sulla base delle loro caratteristiche, in particolare pH, presenza di residui di caseificazione, tenore di sostanza secca, ecc. Questa selezione consente di separare eventuale siero non idoneo alle lavorazioni successive. Preferibilmente, il siero in ingresso viene selezionato allo scopo di separare eventuale siero di latte avente un valore di pH inferiore a 5,8.

Il siero di latte separato in quanto non idoneo alla realizzazione delle fasi successive può essere avviato ad altre lavorazioni oppure, preferibilmente, può essere addizionato all'alimento zootecnico successivamente prodotto, così come meglio illustrato in seguito.

Il siero di latte selezionato viene quindi stoccato ad una temperatura da 2°C a 10°C, preferibilmente a circa 5°C. Il raffreddamento del siero ha lo scopo di bloccare processi di fermentazione batterica che possono svilupparsi all'interno del prodotto. In tal modo si raggiungono due risultati:

garantire la salubrità del prodotto, considerando che questo verrà poi utilizzato per alimentazione zootecnica ed eventualmente per l'estrazione di componenti destinabili anche a uso umano;

evitare la formazione di acido lattico, il quale ostacola l’estrazione delle proteine e riduce il potere energetico del siero.

Il raffreddamento ed il successivo mantenimento del siero a temperatura controllata consente la conservazione del siero per alcuni giorni, permettendo quindi il disaccoppiamento delle diverse fasi produttive in funzione delle esigenze di lavorazione ed organizzative.

La fase di stoccaggio a bassa temperatura può essere realizzata in almeno un serbatoio, preferibilmente una pluralità di serbatoi, dove il siero viene immagazzinato ed eventualmente si effettua una miscelazione del siero proveniente dal caseificio adiacente ed eventualmente da fornitori esterni. Il siero proveniente dal caseificio adiacente all’impianto potrà essere ricevuto ad una temperatura fino a 55-58°C e verrà portato rapidamente a una temperatura da 2°C a 10°C, preferibilmente pari ad circa 5°C, ad esempio tramite passaggio attraverso uno scambiatore termico alimentato da un circuito primario proveniente da un gruppo frigorifero raffreddato ad acqua. Nel caso in cui venga utilizzato siero proveniente da fornitori esterni, questo perverrà a detto almeno un serbatoio di stoccaggio già a bassa temperatura, e potrà essere preventivamente stoccato in serbatoi in acciaio inox con coibentazione esterna.

La capacità totale dei serbatoi di stoccaggio à ̈ preferibilmente tale da permettere lo svuotamento dei serbatoi stessi in un periodo non superiore a 24 ore.

La fase di sgrassaggio ha lo scopo di portare la concentrazione di grassi nel siero da circa 0,8% in peso sulla sostanza secca (s.s.) (valore tipicamente presente nel siero di latte) ad un valore non superiore a 0,5% su s.s., preferibilmente non superiore a 0,3% su s.s. La percentuale sulla s.s. viene espressa come peso/peso.

La fase di sgrassaggio può essere effettuata prima dello stoccaggio a bassa temperatura oppure successivamente, quando il siero viene immesso nell'impianto di trattamento. In ogni caso, la fase di sgrassaggio del siero di latte viene effettuata prima della fase di concentrazione, in quanto le molecole di grasso hanno dimensioni maggiori delle altre particelle di interesse e andrebbero ad ostruire le membrane utilizzate per la fase di concentrazione, diminuendone l’efficacia.

La fase di sgrassaggio viene preferibilmente realizzata tramite scrematura, in particolare per centrifugazione.

Come indicato sopra, il siero di latte viene inoltre sottoposto ad una fase di sanificazione, la quale può essere effettuata su tutto il siero o solo su alcuni lotti in base alle analisi, a seconda delle esigenze. Tale eventuale fase di sanificazione ha lo scopo di bloccare la fermentazione naturale del siero attraverso l’inattivazione dei batteri (sia esogeni che endogeni).

La fase di sanificazione può essere realizzata in momenti diversi del processo, ad esempio immediatamente prima della fase di sgrassaggio oppure immediatamente dopo detta fase, od anche dopo la fase di concentrazione.

La sanificazione può essere effettuata mediante pastorizzazione, vale a dire riscaldamento del siero fino a circa 70°C, e successivo raffreddamento rapido. In alternativa, la fase di sanificazione può essere effettuata mediante microfiltrazione, vale a dire passaggio del siero attraverso membrane aventi una porosità di dimensioni tali da trattenere i batteri e lasciare inalterate le altre molecole.

Nel caso in cui si utilizzi la microfiltrazione, la fase di sanificazione deve essere effettuata dopo la fase di sgrassaggio, in quanto la presenza di grassi à ̈ controindicata in tutti i processi a membrana.

Nel processo secondo la presente invenzione, la fase di concentrazione viene preferibilmente realizzata mediante osmosi inversa, e consente di ridurre il volume del siero in lavorazione grazie all’estrazione dell’acqua, senza alterare gli altri componenti. Come noto, nell'osmosi inversa viene forzato il passaggio delle molecole di solvente (acqua) dalla soluzione più concentrata alla soluzione meno concentrata, applicando alla soluzione più concentrata una pressione maggiore della pressione osmotica.

Il refluo a base acquosa ottenuto dalla fase di concentrazione viene preferibilmente utilizzato per la diluizione del permeato per la successiva fase di produzione di biogas. Opzionalmente, tale refluo può essere inoltre inizialmente utilizzato nei processi di lavaggio dell’impianto e dell’eventuale caseificio annesso, così da ridurre il consumo idrico da parte dell'impianto.

La fase di concentrazione viene preferibilmente realizzata tramite osmosi inversa ad una temperatura da 15°C a 35°C, allo scopo di aumentare l'efficienza del processo. Infatti la realizzazione dell'osmosi inversa sul siero ancora freddo, cioà ̈ attorno a 5°C, ridurrebbe in modo significativo l'efficienza del processo. In alternativa la fase di concentrazione può essere effettuata con evaporatori ad effetti (evaporazione in bassa pressione).

Il concentrato di siero di latte così ottenuto viene quindi sottoposto ad un processo di filtrazione a membrana, il quale consente di separare la frazione proteica da destinare alla produzione dell’alimento zootecnico dal lattosio da destinare alla produzione di biogas. In particolare, il processo di filtrazione a membrana può essere un processo di ultra-filtrazione o di nano-filtrazione, principalmente in funzione delle dimensioni medie dei pori delle membrane impiegate.

Sfruttando le differenti dimensioni delle molecole che vengono fatte passare attraverso membrane con porosità predeterminata, la fase di filtrazione a membrana consente di separare le componenti proteiche (retentato) dalle altre parti del siero (permeato).

Il retentato ottenuto dal processo secondo la presente invenzione à ̈ un concentrato proteico liquido avente preferibilmente una concentrazione da 15% a 20% di s.s. ed una quota proteica da 25% a 60% in peso rispetto al peso della s.s..

Il retentato così ottenuto viene eventualmente sottoposto ad un secondo processo di concentrazione, ad esempio mediante evaporatore ad effetti (evaporazione in bassa pressione) al fine di ridurne ulteriormente il volume e facilitarne la lavorabilità e trasportabilità. In tal caso il retentato ottenuto à ̈ un concentrato proteico liquido avente preferibilmente una concentrazione da 25% a 35% di s.s. ed una quota proteica da 25% a 60% in peso rispetto al peso della s.s..

Il permeato ottenuto dal processo secondo la presente invenzione à ̈ una fase acquosa avente preferibilmente una concentrazione da 15% a 20% di s.s., contenente elevate quantità di lattosio. Si tratta di un prodotto avente di per se scarso o nullo valore economico, che sarebbe difficile da smaltire in quanto mantiene quasi inalterato il COD presente nel siero di partenza. In accordo con la presente invenzione, il permeato può essere efficacemente utilizzato come substrato per la produzione di biogas e quindi di energia elettrica e termica. Esso sarà quindi raccolto e incanalato verso l’impianto di digestione anaerobica.

A valle della fase di filtrazione a membrana, il permeato viene inviato in un serbatoio di raccolta, il quale funge anche da compensatore del sistema. In tale serbatoio il permeato viene preferibilmente diluito in modo tale da ottenere un concentrazione di s.s. preferibilmente da 2% a 5% rispetto al volume totale. Per la diluizione può essere preferibilmente utilizzato il refluo acquoso ottenuto dalla fase di concentrazione, eventualmente dopo averlo utilizzato nei processi di lavaggio. Nel caso in cui il volume a disposizione non sia sufficiente, tale refluo può essere integrato con i reflui provenienti dal caseificio (acque di lavaggio e simili) ed eventualmente da acqua prelevata da pozzo o recuperata alla fine del processo di digestione. In questo modo vengono completamente riutilizzate portate d’acqua che provengono da altri processi.

Il permeato così diluito viene quindi immesso nel digestore anaerobico dove, in condizioni di pH e temperature controllate, avviene il processo di formazione del biogas. La capacità del digestore à ̈ determinata in funzione del tempo di lavoro dei batteri che intervengono nel processo. Il rendimento del sistema à ̈ pari a circa il 90% di componente organica “digerita†con una produzione di biogas di circa 0,5 Nmc per ogni chilogrammo di sostanza secca trattata. Dal digestore esce un fluido con un carico organico inquinante molto più basso di quello iniziale, carico che consente lo smaltimento diretto nella rete fognaria ovvero, dopo adeguato pretrattamento, il riutilizzo per la diluizione del permeato in ingresso al digestore. A parte vengono separati i fanghi del digestato di aspetto salino da destinare ad uso agricolo come ammendanti. Ulteriori dettagli sul processo di produzione del biogas sono riportati nella sopra citata domanda di brevetto EP 1 553 059 A1.

Il biogas in uscita dal digestore viene in genere sottoposto ad un trattamento di desolforazione, ed inviato ad un serbatoio di raccolta e quindi al gruppo di cogenerazione. Questo gruppo fornisce energia elettrica con un rendimento pari a circa il 38% dell’energia primaria introdotta mentre il 45% può essere recuperato sotto forma di energia termica.

La quota elettrica, previa trasformazione, potrà essere utilizzata per autoconsumo o ceduta a terzi. Si tratta di energia elettrica da fonte rinnovabile che, qualora siano soddisfatte tutte le altre eventuali condizioni previste dalla normativa in vigore, potrà beneficiare delle relative agevolazioni. Per quanto riguarda l’energia termica, essa potrà essere in parte utilizzata direttamente presso l’impianto di lavorazione del siero per la produzione di calorie e frigorie, presso il caseificio nelle adiacenze del quale si suggerisce di realizzare l’impianto, od eventualmente essere ceduta a terzi.

Il retentato contenente siero-proteine ha una destinazione di elezione nella formulazione di un alimento zootecnico da elaborare, conservare, trasportare e somministrare sempre in fase liquida.

Cuore del processo di produzione dell’alimento zootecnico à ̈ la fase di emulsionamento, vale a dire di miscelazione del retentato ottenuto secondo l’invenzione descritta nei passaggi precedenti con una miscela di grassi di origine animale e vegetale ed almeno un emulsionante, così da ottenere un'emulsione.

Preferibilmente, il retentato viene preventivamente arricchito tramite aggiunta di siero di latte, ad esempio siero di latte concentrato ottenuto dalla fase di concentrazione di cui sopra e/o siero di latte tal quale, incluso eventuale siero di latte avente un valore di pH inferiore a 5,8 (siero "non dolce"). Possono essere altresì addizionati sottoprodotti di caseificio quali latticello, latte in eccesso o scaduto non idoneo, ecc.

All'emulsione possono essere altresì addizionati altri componenti quali: lecitina di soia, oligoelementi, vitamine, aminoacidi, cereali o loro derivati, ed altri integratori utili per l'alimentazione zootecnica, in base alla formulazione finale desiderata dal nutrizionista.

La fase di emulsionamento viene condotta a caldo, in particolare ad una temperatura tra 54°C e 58°C, così da mantenere i grassi in fase liquida e ottenere una miscelazione ottimale ed omogenea.

L'emulsione così ottenuta viene quindi sottoposta ad una fase di omogeneizzazione per uno o più cicli a una pressione elevata (200 bar). Durante l'operazione di omogeneizzazione le particelle di grasso presenti nella miscela si frammentano in piccolissime goccioline, e aumenta la loro stabilità in emulsione con l'acqua.

L'alimento zootecnico così ottenuto in forma liquida viene rapidamente raffreddato, preferibilmente a 3-5°C e conservato ad una temperatura non superiore a 8°C. La fase di raffreddamento consente di ottenere la cristallizzazione delle goccioline di grasso per una loro ottimale digeribilità, oltre a migliorare la conservabilità del prodotto.

L’ottimizzazione della formula e la specifica miscela di grassi e le fasi di emulsionamento e soprattutto omogeneizzazione consentono non solo di aggiungere al substrato proteico i nutrienti necessari alla corretta alimentazione degli animali, ma anche di aumentare la digeribilità e soprattutto la durata dell’alimento così prodotto, che può essere conservato – se mantenuto al di sotto degli 8°C – fino a 10-12 giorni. Si tratta di un elemento innovativo rispetto ad altre esperienze di alimentazione dei vitelli con mangimi a base di proteine da siero lavorate in fase liquida, che sono normalmente effettuate solo per autoconsumo e non prevedono quindi particolari accorgimenti per aumentarne i tempi di conservazione.

L’alimento zootecnico così ottenuto à ̈ particolarmente adatto all’alimentazione dei vitelli. Prima dell’utilizzo esso potrà essere opportunamente diluito e miscelato con altri ingredienti a seconda dei piani di razionamento formulati dai nutrizionisti di riferimento.

Occorre notare che, secondo il processo in accordo con la presente invenzione, à ̈ possibile destinare ai due usi principali (biogas e alimento zootecnico) non l’intera produzione di retentato e di permeato ma solo una parte, trattenendo una quota per usi alternativi, quali in particolare l’estrazione di proteine e/o di altre frazioni da destinare ad altri scopi (ingredientistica per settori alimentare, farmaceutico, cosmetico, chimico; integratori alimentari; ecc.).

La parte dell’impianto destinata alla produzione dell’alimento comprende preferibilmente una serie di serbatoi di stoccaggio del concentrato proteico e dei vari altri ingredienti (grassi di origine vegetale, grassi di origine animale, cereali, integratori), in modo da disaccoppiare la lavorazione dell’alimento rispetto alle fasi produttive precedenti e poter variare le miscele secondo le diverse esigenze di allevamento. Dai serbatoi, i diversi ingredienti saranno inviati dapprima ad un emulsionatore, dove gli integratori vengono mescolati con il concentrato proteico ottenuto dalla filtrazione a membrana. Successivamente il prodotto viene omogeneizzato ed eventualmente pastorizzato a circa 70°C, per essere poi raffreddato e pompato nei serbatoi di stoccaggio da dove può essere prelevato per la spedizione agli utilizzatori finali.

L’alimento così ottenuto presenta caratteristiche nutrizionali e di tracciabilità del prodotto maggiori rispetto agli alimenti normalmente utilizzati per l’alimentazione del vitello, grazie al fatto che il siero à ̈ mantenuto sempre in fase liquida e che tutte le lavorazioni, dalla raccolta del siero di latte alla sua trasformazione e poi l’utilizzo zootecnico, avvengono in un’area geografica circoscritta e facilmente identificabile e tracciabile.

Evitando la fase di completa essiccazione delle siero-proteine à ̈ inoltre possibile ottenere un considerevole risparmio nei costi di lavorazione e produzione dell’alimento, visti i rilevanti consumi energetici della fase di essiccazione e la successiva necessità di ri-diluire il prodotto per la somministrazione.

Infine, si evidenzia che il processo in accordo con la presente invenzione à ̈ adatto a realizzazioni su piccola-media scala (con 250 ton/giorno di siero in ingresso si ottengono circa 23,3 ton/giorno di concentrato proteico e 500 kW elettrici da biogas) e quindi ben si presta all’utilizzo anche di quel siero che, per aspetti dimensionali od organizzativi dei caseifici, non entra nel circuito del prodotto essiccato. Sarà inoltre possibile inserire nel processo una certa quantità di latticello e di latte, offrendo così uno sbocco alternativo, per uso zootecnico, a prodotti in eccesso o non idonei per gli utilizzi tradizionali.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per il trattamento di siero di latte, che comprende: sottoporre il siero di latte in ingresso ad una fase di analisi e selezione allo scopo di separare eventuale siero di latte non idoneo alla realizzazione delle fasi successive; sottoporre il siero di latte ad una fase di sanificazione; sottoporre il siero di latte ad una fase di sgrassaggio in modo da ottenere una concentrazione di grassi non superiore a 0,5% in peso, preferibilmente non superiore a 0,3% in peso, rispetto alla sostanza secca; concentrare il siero di latte così sgrassato per ottenere un refluo a base acquosa ed un concentrato; sottoporre il concentrato del siero di latte così ottenuto ad un processo di filtrazione a membrana, per ottenere un permeato contenente lattosio ed un retentato contenente siero-proteine; sottoporre il permeato ad un processo di digestione anaerobica per la produzione di biogas; utilizzare il retentato come concentrato proteico per la produzione di un alimento zootecnico lavorabile in forma liquida.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il siero di latte selezionato viene stoccato ad una temperatura da 2°C a 10°C, preferibilmente a circa 5°C.
3. 3. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di sanificazione viene realizzata immediatamente prima della fase di sgrassaggio oppure immediatamente dopo detta fase, od anche dopo la fase di concentrazione.
4. 4. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la fase di concentrazione viene realizzata mediante osmosi inversa.
5. 5. Processo secondo la rivendicazione 4, in cui l'osmosi inversa viene realizzata ad una temperatura da 15°C a 35°C.
6. 6. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui la fase di concentrazione viene realizzata con evaporatori ad effetti.
7. 7. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il retentato ottenuto dalla fase di filtrazione a membrana à ̈ un concentrato proteico liquido avente una concentrazione da 15% a 20% di s.s. ed una quota proteica da 25% a 60% in peso rispetto al peso della s.s.
8. 8. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il refluo a base acquosa ottenuto dalla fase di concentrazione viene utilizzato per la diluizione del permeato per la successiva fase di produzione di biogas.
9. 9. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il retentato viene sottoposto ad un secondo processo di concentrazione.
10. 10. Processo secondo la rivendicazione 9, in cui dopo il secondo processo di concentrazione si ottiene un concentrato proteico liquido avente una concentrazione da 25% a 35% di s.s. ed una quota proteica da 25% a 60% in peso rispetto al peso della s.s..
11. 11. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la produzione dell'alimento zootecnico comprende una fase di emulsionamento tramite miscelazione del retentato con una miscela di grassi di origine animale e vegetale ed almeno un emulsionante, così da ottenere un'emulsione.
12. 12. Processo secondo la rivendicazione 11, in cui il retentato viene preventivamente arricchito tramite aggiunta di siero di latte.
13. 13. Processo secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui la fase di emulsionamento viene condotta a caldo, in particolare ad una temperatura tra 54°C e 58°C.
14. 14. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui l'emulsione così ottenuta viene sottoposta ad una fase di omogeneizzazione e successivo raffreddamento rapido.
15. 15. Impianto integrato per il trattamento di siero di latte, che comprende: almeno una stazione di analisi e selezione del siero di latte in ingresso allo scopo di separare eventuale siero di latte non idoneo alla realizzazione delle fasi successive; almeno un serbatoio di stoccaggio del siero di latte selezionato; almeno un sistema di sanificazione del siero di latte; almeno un dispositivo per sgrassare il siero di latte in arrivo da detto almeno un serbatoio di stoccaggio; almeno un dispositivo per concentrare il siero di latte così sgrassato per ottenere un refluo a base acquosa ed un concentrato; almeno un dispositivo di filtrazione a membrana del concentrato, così da ottenere un permeato contenente lattosio ed un retentato contenente siero-proteine; almeno un digestore anaerobico alimentato con detto permeato per la produzione di biogas; almeno un dispositivo per emulsionare il retentato con altri componenti per la produzione di un alimento zootecnico lavorabile in forma liquida.
16. 16. Impianto secondo la rivendicazione 15, comprendente inoltre almeno un dispositivo per omogeneizzare e raffreddare l'emulsione così ottenuta.