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À mesure que les marges sur les produits à base d’éthanol se resserrent ou disparaissent, de nombreux producteurs d’éthanol choisissent de se concentrer sur la création de valeur à partir de coproduits. Grains de distillateurs séchés aux solubles (DDGS (En)) ont longtemps été un coproduit sous-évalué. Mais à 28 À 32 pourcentage de protéines, il contient trop de protéines pour réaliser sa pleine valeur comme aliment de ruminant, tout en étant trop faible en protéines pour être utilisé dans des ratios de substitution élevés pour les aliments monogastriques comme l’aquaculture, porc, et volaille.
Il s’agit d’un défi commun à l’ensemble de l' Industrie de l’alimentation animale et représente une énorme opportunité dans le domaine de la nutrition animale de précision, défini comme fournissant à un animal des aliments qui répondent précisément à ses besoins nutritionnels. Autres opportunités, tels que la croissance rapide de l’aquaculture et le coût élevé et la disponibilité limitée des farines de poisson, renforcer cette tendance du marché.
Sec, Mouillé, et électrostatique Récemment, De multiples technologies sont entrées sur le marché pour répondre au besoin de générer des coproduits riches en protéines. Ces technologies peuvent être classées en deux segments: ceux qui sont intégrés au procédé de production d’éthanol et fonctionnent sur des flux de processus humides. Et ceux qui se produisent après le processus de production d’éthanol et fonctionnent sur des flux de processus secs. Les technologies humides utilisent souvent une combinaison de méthodes de séparation qui reposent sur la modification de la taille des particules, telles que le broyage., Ségrégation granulométrique telle que la filtration ou le criblage, et la séparation de la densité telle que la séparation par cyclone pour séparer la levure de la fibre végétale. Ces systèmes peuvent être avant ou après la phase de fermentation. Cependant, La séparation des protéines des fibres se produit avant que les drêches de distillerie ne soient séchées. Ces systèmes humides sont intégrés dans le procédé éthanol et fonctionnent donc simultanément avec l’usine d’éthanol.
En revanche, Les méthodes de traitement à sec sont indépendantes de la Processus de production d’éthanol et opèrent plutôt directement sur le flux DDGS. De tels systèmes utilisent souvent le broyage, Classification de l’air, ou tamisage à sec. Une nouvelle approche utilise la séparation électrostatique pour générer des DDGS riches en protéines en éliminant les fibres dans un environnement entièrement sans eau, processus d’arrière-plan indépendant du processus de production d’éthanol.
L’électrostatique est un phénomène que presque tout le monde a vécu de première main dans la vie quotidienne, mais peu ont rencontré dans un milieu industriel. C’est l’effet de frotter un ballon sur les cheveux d’une personne. Lorsque le ballon en caoutchouc entre en contact avec des cheveux humains, Il élimine les électrons des cheveux. En effet, le caoutchouc et la plupart des polymères ont une électronégativité élevée. (affinité pour les électrons). Le ballon se retrouve avec une charge négative nette, avoir accumulé les électrons supplémentaires, et les cheveux du sujet ont une charge positive. Les charges électriques se repoussent, Ainsi, les cheveux du sujet se dressent sur la pointe dans un effort pour maximiser la distance entre les autres mèches de cheveux chargées positivement.
Dans le cas de DDGS, Les protéines et les fibres acquièrent des charges électriques opposées au contact l’une de l’autre, leur permettant d’être séparés les uns des autres dans un champ électrique à haute résistance.
L’électrostatique n’est pas un phénomène nouveau et a un grand nombre d’applications réelles et industrielles. Séparation électrostatique est utilisé par certaines industries depuis de nombreuses années. Dans les applications de traitement et de recyclage des minéraux, La séparation électrostatique est utilisée commercialement depuis au moins 50 années. La séparation électrostatique de matériaux d’origine végétale a été étudiée depuis plus de 140 années, avec le premier brevet pour la séparation électrostatique des farines de blé 1880.
Récemment, Le traitement électrostatique a reçu beaucoup d’attention en tant que méthode de concentration des protéines végétales. Cette évolution s’est accélérée dans le passé 10 À 20 années, avec de nombreuses universités de recherche en Europe et aux États-Unis. appliquer des techniques de séparation électrostatique à une grande variété de matériaux, y compris les DDGS, tourteaux de graines oléagineuses, et protéines de pois et de légumineuses. De cette recherche, Il est évident que des méthodes électrostatiques ont le potentiel de générer de nouveaux, ingrédients et produits à base de protéines végétales de plus grande valeur, et offrir une alternative aux méthodes de traitement humide.
Les méthodes de séparation électrostatique offrent des avantages par rapport aux méthodes de séparation humide, y compris la flexibilité des coûts et des opérations du processus de production d’éthanol. Les méthodes de séparation électrostatique offrent également l’avantage de ne pas nécessiter de produits chimiques ou d’eau. Cela facilite le nettoyage puisque le taux de croissance bactérienne est réduit dans les produits secs. Et la séparation électrostatique est légère, en ce sens qu’il ne change pas la fonctionnalité de la protéine native.
ST Equipment & La technologie utilise la séparation électrostatique dans les applications industrielles depuis 1995. Il est utilisé pour traiter les cendres volantes des centrales à charbon. Sur 20 millions de tonnes de cendres volantes ont été traitées par les séparateurs STET installés aux États-Unis. seul.
Bien que pour certains, Technologie de réutilisation pour traiter les cendres volantes (un minéral aluminosilicate vitreux laissé par la combustion du charbon pour produire de l’énergie) concentrer les protéines végétales de DDGS peut sembler étrange. Vraiment, le marché DDGS et le marché des cendres volantes partagent une quantité surprenante de similitudes. Pour commencer, les deux produits sont générés en grandes quantités aux États-Unis. Avec une estimation 36 millions de tonnes métriques de Drêches de distillerie produit par les États-Unis. industrie de l’éthanol en 2019. Par comparaison, les États-Unis. industrie de l’énergie au charbon générée autour de 35 millions de tonnes métriques de cendres volantes en 2017. Les deux produits sont vendus à faible marge. Leur valeur dépend fortement du traitement et du transport de gros volumes à faible coût.
Les DDGS et les cendres volantes tirent en fin de compte leur valeur du remplacement d’autres matériaux plus coûteux. Substituts de cendres volantes pour le ciment, Le composant le plus cher dans le béton prêt à l’emploi. DDGS est en concurrence avec d’autres sources de protéines telles que le soja, canola, et tourteau de tournesol, entre autres.
Les DDGS et les cendres volantes doivent passer d’un flux de déchets de faible valeur à un coproduit à valeur ajoutée. Les cendres volantes ont longtemps été considérées comme un déchet. Pour être mis en décharge jusqu’à ce que des technologies peu coûteuses permettent de le recycler en tant que composant à valeur ajoutée dans le béton prêt à l’emploi. DDGS a fait une évolution similaire, d’être considéré comme une matière première pour aliments des animaux de faible valeur à devenir un ingrédient manufacturé des aliments du bétail. Il est exporté dans le monde entier et de plus en plus vendu sous des noms de marque en mettant l’accent sur la qualité et la cohérence..
Finalement, Il semble probable que la tendance à long terme de maximiser la valeur des coproduits de l’éthanol, y compris les drêches de distillerie, se poursuivra. Les technologies de transformation continueront d’être essentielles pour maximiser le rendement technique des coproduits protéiques.. Également, façonner leur potentiel de création de valeur pour l’industrie de l’éthanol.
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