BR0313272B1 - Processo para produzir produto de fermentação - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA PRODUZIR PRODUTO DE FERMENTAÇÃO". A presente invenção se refere aos processos de tratar material derivado de planta para proporcionar um licor aquoso contendo açúcares, os quais são usados em um processo de fermentação para produzir um produto de fermentação. Tipicamente, tais produtos de fermentação incluem, por e- xemplo, o etanol, o glicerol, a acetona, o n-butanol, o butanodiol, o isopropa- nol, o ácido butírico, o metano, o ácido cítrico, o ácido fumárico, o ácido lác- tico, o ácido propiônico, o ácido succínico, o ácido itacônico, o ácido acético, o acetaldeído, o ácido 3-hidroxipropiônico, o ácido glicônico, o ácido tartárico e os aminoácidos, tais como o ácido L-glutárico, a L-lisina, o ácido L-aspár- tico, o L-triptofano, as L-arilglicinas ou os sais de quaisquer destes ácidos. É conhecido tratar uma biomassa com ácido a fim de hidrolisar os polissacarí- deos até os açúcares componentes, que podem ser usados em um processo de fermentação para produzir um produto de fermentação. Por exemplo, a US-A-4384897 descreve um método de tratar material de biomassa, no qual ele é submetido a uma hidrólise de dois estágios em que polissacarídeos que são mais facilmente hidrolisados, tais como a hemicelulose, e então, em um segundo estágio, o material mais difícil de despolimerizar, por exemplo, a celulose, é despolimerizado usando um tratamento hidrolítico mais severo.

Os produtos do primeiro e do segundo estágios incluem as soluções de açú- cares, os ácidos orgânicos e os aldeídos. Os monossacarídeos são subme- tidos à fermentação para produzir o etanol, e a bebida fermentada resultante da fermentação pode então ser submetida à retificação para produzir o eta- nol de grau comercial. A US-A-4384897 especifica proporcionar aperfeiçoa- mentos na lavagem mais eficiente dos sólidos, no uso de lavagem em co- corrente ou de lavagem em contra-corrente dos sólidos e propõe o uso de íons férrico e ou de alumínio como agentes floculantes para separar os sóli- dos finamente dispersos resultantes da neutralização da corrente de licor de hidrolisado.

Kyoung Heon Kim e outros (Applied Biochemistry and Biotechno- logy, Vol. 91-93, páginas 253-267) investigam a hidrólise em contra-corrente contínua e a extração de hemicelulose de resíduos de madeira pré-tratados com ácido e consideram o efeito sobre a taxa de drenagem de uma tal bio- massa pré-tratada. Um extrator de parafuso em contra-corrente contínuo usado baseia-se na percolação da água por gravidade através da biomassa pré-tratada. Uma dificuldade identificada é que a biomassa pré-tratada tem propriedades de drenagem de água insatisfatórias e pode ocorrer a canali- zação ou o bloqueio dentro do extrator, o que pode resultar na baixa recupe- ração de açúcar ou no baixo rendimento.

Seria desejável aperfeiçoar as propriedades de drenagem do material derivado de planta tratado com ácido, a fim de maximizar a recupe- ração de açúcares. É também conhecido a partir de um relatório do National Rene- wable Energy Laboratory (NREL) ("Laboratório de Energia Renovável Na- cional"), intitulado "Lignocellulose Biomass to Ethanol Process Design and Economics of Co-Current Dilute Acid Prehydrolysis and Enzymatic Hydroly- sis Current and Future Scenarios" NREL/IP-580-26157 (julho de 1999), tratar a celulose como o segundo polissacarídeo por uma enzima celulase, a fim de hidrolisar a celulose até os seus açúcares componentes. Em uma forma deste processo, o resíduo sólido subproduto, resultante da primeira etapa de hidrólise e contendo celulose, é dividido em uma corrente principal e uma corrente secundária. A corrente principal é alimentada diretamente ao vaso de fermentação e a corrente secundária é passada para um estágio de pro- dução de celulase, no qual os fungos são deixados crescerem e atuarem sobre a celulose, de modo tal que os açúcares e a celulase são formados.

Os açúcares e a celulase são então alimentados ao vaso de fermentação e a celulase atua sobre a celulose da corrente principal e a converte nos açúca- res componentes que, por sua vez, podem ser fermentados para gerar o produto de fermentação. É normalmente necessário lavar o subproduto sólido para asse- gurar que ele esteja substancialmente livre de ácido, e em particular ácido acético, o qual é usado durante a hidrólise da hemicelulose. É necessário fazer isto visto que o ácido acético ou as outras impurezas poderíam enve- nenar os fungos usados na produção da celulase ou a celulase produzida a partir destes. Normalmente a água de lavagem é água reciclada, por exem- plo a água que tenha sido separada do licor de resíduos do destilador na recuperação por destilação do produto de fermentação no qual tenham sido removidos os sólidos suspensos.

Visto que a água de lavagem pode conter outras impurezas que poderíam ser nocivas para a celulase, ou para os processos de fermentação, seria desejável minimizar a quantidade de água de lavagem usada.

Um problema particular que pode ocorrer é que a eficiência do processo pode ser variável e algumas vezes resultando na produção diminu- ída do produto de fermentação. Há uma necessidade de aperfeiçoar adicio- nalmente o rendimento de produto de fermentação produzido neste processo e aumentar a taxa de produção.

De acordo com a presente invenção, foi proporcionado um pro- cesso de produzir produto de fermentação compreendendo as etapas de, (i) formar uma suspensão acidificada de material derivado de planta particulado compreendendo um primeiro polissacarídeo, o qual é mais prontamente hidrolisável, e um segundo polissacarídeo, o qual é mais difícil de hidrolisar, (ii) deixar que o primeiro polissacarídeo sofra hidrólise por ação do áci- do, em uma temperatura de pelo menos 50°C, sob condições tais que o primeiro polissacarídeo seja hidrolisado e, desse modo, for- mando uma mistura de um licor aquoso contendo açúcar dissolvido e um resíduo sólido contendo o segundo polissacarídeo, (iii) submeter a mistura a um ou mais estágios de separação nos quais o resíduo sólido e o licor aquoso de açúcar são substancialmente se- parados um do outro, (iv) opcionalmente lavar o resíduo substancialmente livre de ácido e a- çúcar, (v) ajustar o pH do licor aquoso para pelo menos 4, (vi) passar o licor aquoso da etapa (iv) para um estágio de fermentação onde os açúcares dissolvidos são atuados por um microorganismo em um caldo de fermentação, para produzir um produto de fermen- tação, (vii) contatar o segundo polissacarídeo por uma enzima, a dita enzima hidrolisa o segundo polissacarídeo até os açúcares componentes, e deixar que os açúcares componentes sejam atuados por um micro- organismo no caldo de fermentação, para produzir o produto de fer- mentação, (viii) separar o produto de fermentação do caldo, caracterizado pelo fato de que o(s) estágio(s) de separação na etapa (iii) é/são auxiliado(s) por floculação do subproduto sólido, empregando um ou mais agentes floculantes selecionados a partir do grupo con- sistindo em polímeros naturais, seminaturais e sintéticos, solúveis em água ou capazes de intumescerem em água, e materiais micro- particulados carregados.

Foi verificado que surpreendentemente, por utilização do pro- cesso de floculação especial no estágio de separação, pode ser obtido um rendimento consistentemente alto de produto de fermentação. É acreditado que o ácido residual e o açúcar na alimentação de resíduo sólido interfiram com a formação da enzima e a ação da enzima sobre o segundo polissaca- rídeo no resíduo sólido. Isto, por sua vez, resulta na conversão incompleta do segundo polissacarídeo nos açúcares componentes, o que, por sua vez, resulta em um rendimento reduzido de produto de fermentação. O estágio de separação aperfeiçoado no processo também tem a vantagem que a solução de açúcar resultante do primeiro estágio de hidró- lise está substancialmente livre de material sólido irrelevante, tal como as fibras celulósicas.

De acordo com o processo da presente invenção, a enzima que atua sobre o segundo polissacarídeo pode ser introduzida diretamente no resíduo sólido subproduto, logo que ele tiver sido separado do licor de açú- car que resulta da hidrólise do primeiro polissacarídeo, ou ela pode ser adi- cionada assim que o segundo polissacarídeo tiver sido introduzido no pro- cesso de fermentação. A enzima pode ser introduzida deixando que um fun- go cresça sobre o segundo polissacarídeo, em que o fungo gera uma enzi- ma que hidrolisa o polissacarídeo até os seus açúcares componentes. O fungo capaz de produzir enzimas adequadas pode ser Tricho- derma reesei, Aspergillus niger, Humicola insolens e Thermomonospora fus- ca.

Alternativamente, o subproduto sólido contendo o segundo po- lissacarídeo é alimentado ao vaso de fermentação e uma enzima comerci- almente disponível é adicionada diretamente ao vaso de fermentação, a fim de atuar sobre o segundo polissacarídeo.

Em uma forma preferida da invenção, o resíduo sólido da etapa (iv) compreendendo o segundo polissacarídeo é dividido em uma corrente principal e uma corrente secundária. A corrente principal é passada direta- mente para o estágio de fermentação, porém a corrente secundária de resí- duo de polissacarídeo é passada para um estágio de produção de enzima.

Neste estágio, a enzima é gerada deixando os fungos atuarem sobre o resí- duo de polissacarídeo, e isto resulta na formação de enzima e converte o segundo polissacarídeo em seus açúcares componentes. A enzima e os a- çúcares resultantes são passados para o vaso de fermentação. O processo da enzima resulta na produção de enzima suficiente para atuar sobre o se- gundo polissacarídeo introduzido no estágio de fermentação a partir da cor- rente principal. Portanto, o segundo polissacarídeo no vaso de fermentação é então hidrolisado até os açúcares componentes.

Alternativamente, todo o resíduo sólido da etapa (iv) compreen- dendo o segundo polissacarídeo é passado para um estágio de tratamento de enzima, no qual a enzima é gerada deixando que os fungos cresçam so- bre o polissacarídeo. A enzima hidrolisa o polissacarídeo até os açúcares componentes e então os açúcares são passados para o estágio de fermen- tação, no qual os açúcares são convertidos no produto de fermentação. En- tretanto, a concentração crescente de açúcares poderia inibir o processo de produção da enzima e, assim, pode ser necessário remover continuamente os açúcares que são formados. O material derivado de planta é tipicamente qualquer fonte co- mercialmente disponível de polissacarídeos, particularmente os materiais celulósicos. Tipicamente, o material celulósico compreende os materiais se- lecionados a partir do grupo consistindo em biomassa herbácea, biomassa de madeira macia, biomassa de madeira-de-lei, lama de águas-servidas, lama de moinho de papel e a fração de biomassa de resíduo sólido munici- pal. A biomassa herbácea pode, por exemplo, ser o bagaço, a palha de ar- roz, as cascas de arroz, a palha de milho, a palha de trigo, o capim, as árvo- res e o refugo de descaroçadeira de algodão.

De preferência, o material derivado de planta é celulósico e compreende a hemicelulose como o primeiro polissacarídeo e a celulose como o segundo polissacarídeo. Geralmente, o material derivado de planta também contém lignina ou materiais do tipo lignina, os quais permanecem no subproduto sólido. A suspensão acidificada pode ser formada combinando um ma- terial particulado compreendendo celulose, hemicelulose e lignina com um ácido diluído. Altemativamente, a suspensão pode ser feita por tratamento de uma biomassa celulósica com gás de dióxido de enxofre, vapor e água, em uma temperatura elevada. Tipicamente, o processo pode ser conduzido por impregnação do material de biomassa com o gás S02, seguido por vapor a 205 até 215°C, por 5 minutos, e então a adição de água para formar uma pasta fluida (Stenberg e outros, Recycling of Process Streams, Applied Bio- chemistry, Vol 70-72, 1998, páginas 697-707,1998).

Por diluído significa-se que o ácido geralmente tem uma concen- tração de menos do que 10% em peso, todavia, normalmente a concentra- ção será muito menor, por exemplo menos do que 5%. O ácido pode ser um ácido mineral forte, tal como o ácido clorídrico, o ácido sulfúrico, o ácido sul- furoso, o ácido fluorídrico, o ácido nítrico e o ácido fosfórico. Alternativamen- te, o ácido pode ser um ácido orgânico, por exemplo o ácido carbônico, o ácido tartárico, o ácido glicurônico, o ácido fórmico, o ácido tricloroacético ou outros ácidos carboxílicos. O ácido idealmente exibe um pKa abaixo de 4. São obtidos re- sultados preferidos utilizando o ácido clorídrico ou o ácido sulfúrico. A hidrólise do primeiro polissacarídeo é preferivelmente efetuada em uma temperatura de entre 120 e 220°C, por um período de 1 a 15 minu- tos, embora sejam possíveis temperaturas menores se o tempo de tratamen- to for mais longo.

Em cada um do primeiro e do segundo estágio de hidrólise, o hidrolisado resultante é então separado dos materiais sólidos, preferivelmen- te através de prensagem do material tratado para separar o resíduo como um produto sólido. O produto sólido que é separado pode ser submetido a pelo menos um ciclo de lavagem, para remover qualquer solução de açúcar residual do sólido. O ciclo de lavagem compreende lavar o produto sólido com um líquido de lavagem adequado. O líquido de lavagem pode ser a á- gua. Normalmente, a água de lavagem é a água reciclada, por exemplo a água que tenha sido separada do licor de resíduos do destilador na recupe- ração por destilação do produto de fermentação no qual tenham sido remo- vidos os sólidos suspensos. O hidrolisado líquido que contém os açúcares e o ácido pode então ser coletado para processamento adicional. Quando o primeiro polis- sacarídeo for a hemicelulose, o hidrolisado resultante é geralmente os açú- cares de C5 e quando o segundo polissacarídeo for a celulose, o hidrolisado é geralmente os açúcares de C6.

Em cada caso, é importante ajustar o pH dos licores de ácido e açúcar até um valor de pH de pelo menos 4. O ajuste do pH pode ser feito por adição de uma base ou por uso de uma resina trocadora de íons, a qual é capaz de neutralizar o ácido. De preferência, o pH do licor aquoso de açú- car acidificado que resulta do processo de digestão é ajustado para um pH de pelo menos 10 por adição de um material básico, tal como o carbonato de sódio, e então ajuste subseqüente do pH para um pH mais neutro ou ligei- ramente acídico. Desejavelmente, o pH pode ser ajustado para um valor de entre 10 e 12, preferivelmente cerca de 11, por adição de uma base, seguido por titulação para pH 4 e 5, preferivelmente aproximadamente pH 4,5.

Alternativamente, o ácido pode ser removido do licor passando 0 hidrolisado através de um leito de glóbulos de resina para remover o ácido. A corrente aquosa de açúcar, a qual contém desejavelmente pelo menos 98% do açúcar presente no hidrolisado, pode então ser recuperada.

Após a separação do ácido da corrente de açúcar, o ácido é pre- ferivelmente concentrado para reutilização, por exemplo através de evapora- ção. O processo de fermentação da presente invenção tipicamente envolve deixar a fermentação processar-se por 3 a 5 dias. Os produtos de fermentação voláteis podem ser removidos continuamente por recirculação do dióxido de carbono através de uma coluna de condensação esfriada. De modo desejável, os produtos de fermentação são coletados da coluna de condensação após três a cinco dias e então destilados. De preferência, os produtos de fermentação voláteis são separados do caldo passando o caldo que compreende o produto de fermentação para um estágio de destilação, onde o composto de fermentação é coletado como um destilado, e o resí- duo, 'resíduos do destilador', é removido. Os microorganismos podem ser separados do caldo de fermentação ou preferivelmente dos resíduos do des- tilador, preferivelmente através de centrifugação, e podem ser reciclados para reutilização. Em um aspecto preferido da invenção, o produto de fer- mentação é separado do caldo por passagem do caldo que compreende o produto de fermentação para um estágio de concentração, no qual o com- posto de fermentação é coletado no concentrado e extraído por pelo menos um meio selecionado a partir do grupo consistindo em troca iônica, extração com solvente e eletrodiálise. O processo pode ser usado para preparar uma faixa de produtos de fermentação, porém preferivelmente o produto de fermentação é selecio- nado a partir do grupo consistindo em etanol, glicerol, acetona, n-butanol, butanodiol, isopropanol, ácido butírico, metano, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido propiônico, ácido succínico, ácido itacônico, ácido acéti- co, acetaldeído, ácido 3-hidroxipropiônico, ácido glicônico, ácido tartárico e aminoácidos, tais como ácido L-glutárico, L-lisina, ácido L-aspártico, L- triptofano, L-arilglicinas ou sais de quaisquer destes ácidos.

Os microorganismos usados no processo de fermentação da presente invenção podem ser, por exemplo, uma levedura, tal como a espé- cie Klyveromyces, a espécie Candida, a espécie Pichia, a espécie Bretta- nomyces, a espécie Saccharomyces, tal como Saccharomyces cerevisiae e Saccharomyces uvarum, a espécie Hansenula e a espécie Pachysolen. Al- temativamente, o microorganismo pode ser uma espécie bacteriana, tal co- mo Leuconostoc, Enterobacter, Klebsiella, Erwinia, Serratia, LactobaciHus, Lactococcus, Pediococcus, Clostridium, Acetobacter, Gluconobacter, Lacto- bacillus, Aspergillus, Propionibacterium, Rhizopus e Zymomonas mobilis.

Além disso, as cepas geneticamente modificadas também podem ser usa- das.

Visto que o produto sólido geralmente compreende lignina e ma- teriais análogos, ele pode ser particularmente difícil de se separar do licor.

Foi verificado inesperadamente que a produção de produto de fermentação pode ser significativamente aperfeiçoada aplicando um ou mais agentes flo- culantes à separação do hidrolisado a partir do produto sólido. Foi verificado que o produto sólido pode ser mais eficientemente desaguado pelo processo e que pode ser atingido um maior teor de sólidos na torta. Visto que o produ- to sólido pode ser mais eficientemente desaguado, há uma exigência reduzi- da por capacidade de equipamento de separação e pode ser usado um e- quipamento que gaste menos capital e seja menos oneroso de operar, tal como uma prensa de filtro. Uma vez que podem ser atingidos maiores teores de sólidos na torta, menos da solução de ácido e açúcar permanece no sóli- do residual subproduto. Portanto, a quantidade de água requerida para lavar o sólido subproduto livre de ácido e açúcar é muito reduzida, aperfeiçoando tanto a produtividade quanto a eficiência do processo.

Adequadamente, o agente floculante é selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros naturais, seminaturais e sintéticos, solúveis em água ou capazes de intumescer em água. De preferência, o polímero é sintético e pode ser formado por polimerização de pelo menos um monôme- ro catiônico, não-iônico e/ou aniônico, sozinho ou com outros monômeros solúveis em água. Por solúvel em água foi pretendido que o monômero te- nha uma solubilidade de pelo menos 5 g/100 ml, a 25°C.

De preferência, os agentes floculantes poliméricos são formados a partir de monômeros solúveis em água, etilenicamente insaturados, que prontamente polimerizam-se para produzir polímeros de alto peso molecular.

Os polímeros particularmente preferidos incluem os monômeros que são selecionados a partir do grupo consistindo em sais de poliacrilato, poliacrila- mida, copolímeros de acrilamida com ácido (met) acrílico ou seus sais, copo- límeros de acrilamida com (met) acrilato de dialquilaminoalquila ou sais de adição de ácidos ou de amônio quaternário, polímeros de cloreto de dialildi- metil amônio, poliaminas e polietileno iminas. Os polímeros podem ser linea- res, ramificados ou reticulados.

Os polímeros podem ser preparados por qualquer processo con- vencional conveniente, por exemplo através de polimerização em solução, polimerização em gel, polimerização em suspensão de fase reversa e poli- merização em emulsão de fase reversa. Os processos adequados incluem aqueles descritos na EP-A-150933 ou na EP-A-102759.

Os polímeros adequados são polímeros aniônicos, catiônicos e não-iônicos. Os polímeros preferidos são polímeros não-iônicos e catiônicos de peso molecular suficientemente alto, de modo tal que ele exiba uma vis- cosidade intrínseca de pelo menos 4 dl/g. Uma tal viscosidade intrínseca geralmente indica um polímero de peso molecular de diversos milhões, por exemplo, geralmente maior do que 5.000.000 e normalmente pelo menos 7.000.000. Em geral, o polímero preferivelmente tem uma viscosidade intrín- seca maior do que 6 dl/g, freqüentemente pelo menos 8 ou 9 dl/g. A viscosi- dade intrínseca pode ser tão alta quanto 30 dl/g ou maior. Em muitos casos, todavia, os polímeros catiônicos adequados exibem uma viscosidade intrín- seca na faixa de 7 a 25 dl/g, em particular 10 a 20 dl/g, em particular em tor- no de 14 ou 15 dl/g.

Os monômeros catiônicos adequados incluem os sais de amônio quaternário ou de ácidos de monômeros que contêm grupos amina. De pre- ferência, o polímero catiônico é formado a partir de um monômero ou mistu- ra de monômeros compreendendo pelo menos um monômero catiônico se- lecionado a partir do grupo consistindo em sais de amônio quaternário e de ácidos de (met) acrilato de dimetilaminoetila, sais de amônio quaternário e de ácido de dimetilaminometil (met) acrilamida e cloreto de dialildimetil amô- nio. Os monômeros catiônicos podem ser homopolimerizados ou copolimeri- zados com outros monômeros, por exemplo a acrilamida. Os polímeros cati- ônicos, assim, podem ser qualquer polímero que carregue um catiônico, desde que, obviamente, eles sejam de peso molecular suficientemente alto para exibir uma viscosidade intrínseca de pelo menos 4 dl/g. A viscosidade intrínseca é medida usando um viscosímetro de nível suspenso em NaCI a 1M tamponado até pH 7,5, a 25°C.

Os polímeros catiônicos de acordo com a invenção podem ser preparados como polímeros substancialmente lineares ou como polímeros ramificados ou estruturados. Os polímeros estruturados ou ramificados são normalmente preparados por inclusão de monômeros polietilenicamente in- saturados, tais como metileno-bis-acrilamida, na mistura de monômeros, por exemplo como dado na EP-B-202780. De preferência, entretanto, os políme- ros são substancialmente lineares e são preparados na forma de um produto de glóbulos ou em pó.

De modo adequado, o agente floculante polimérico seria adicio- nado como uma solução aquosa ou dispersão aquosa. O polímero pode ser adicionado em uma quantidade suficiente para efetuar a floculação. Tipica- mente, a quantidade de agente floculante polimérico suficiente para induzir a floculação seria normalmente pelo menos 0,002% em peso, com base no peso dos sólidos suspensos. Normalmente, uma melhor floculação e, portan- to, separação, pode ser obtida se pelo menos 0,01% for usado. A dose pode ser substancialmente maior, por exemplo até 1%. Entretanto, a floculação e a separação ótimas são normalmente obtidas usando doses na faixa de 0,015% a 0,2%, especialmente 0,02% a 0,1%. Seguindo a floculação dos sólidos suspensos, o produto sólido pode ser separado do licor aquoso de hidrolisado por meios mecânicos, por exemplo, prensa de filtro, centrífuga, prensa de correia, filtro de correia horizontal ou filtro de pressão. A ação do agente floculante aumenta muito a separação dos sólidos do licor em com- paração com a separação usando somente meios mecânicos. Foi verificado que o processo da presente invenção proporciona um maior teor de sólidos na torta, com menos licor aquoso residual capturado, o que significa que uma proporção maior do licor de açúcar está disponível para a conversão no produto de fermentação. Igualmente, foi verificado que o licor aquoso con- tém níveis muito menores de sólidos celulósicos suspensos irrelevantes. A- lém disso, foi também verificado que menos água de lavagem é requerida. O produto sólido que resulta da etapa de separação deve estar tão seco quanto possível, a fim de impedir qualquer perda de açúcar, o qual, de outro modo, seria usado no processo de fermentação.

Em uma modalidade preferida adicional da presente invenção, o agente floculante é um material microparticulado carregado. Os exemplos particularmente adequados de materiais microparticulados carregados inclu- em as argilas capazes de intumescer, os materiais à base de sílica micropar- ticulados, aniônicos, catiônicos ou anfotéricos, e as micropartículas poliméri- cas reticuladas orgânicas. O material silicioso pode ser quaisquer dos materiais seleciona- dos a partir do grupo consistindo em partículas à base de sílica, microgéis de sílica, sílica coloidal, sóis de sílica, sílica géis, polissilicatos, aluminossilica- tos, polialuminossilicatos, borossilicatos, poliborossilicatos, zeólitos ou argila capaz de intumescer.

Este material silicioso pode estar na forma de um material mi- croparticulado aniônico. Alternativamente, o material silicioso pode ser uma sílica catiônica. De modo desejável, o material silicioso pode ser selecionado a partir de sílicas e polissilicatos.

Os polissilicatos da invenção podem ser preparados por redução do pH de uma solução aquosa de um silicato de metal alcalino. Por exemplo, os microgéis polissilícicos, de outro modo conhecidos como sílica ativa, po- dem ser preparados por acidificação do silicato de metal alcalino até entre pH 2 e 10, por utilização de ácidos minerais ou resinas trocadoras de ácidos, sais de ácidos e gases ácidos. Pode ser desejado envelhecer o ácido polissi- lícico recentemente formado a fim de permitir que se forme uma estrutura de entrelaçamento tridimensional suficiente. Geralmente, o tempo de envelhe- cimento é insuficiente para que o ácido polissilícico geleifique. O material silicioso particularmente preferido inclui os polialuminossilicatos. Os polialu- minossilicatos podem ser, por exemplo, o ácido polissilícico aluminado, feito primeiramente formando micropartículas de ácido polissilícico e então pós- tratando com sais de alumínio. Alternativamente, os polialuminossilicatos podem ser microgéis polissilícicos poliparticulados de área de superfície em excesso de 1000 m2/g, formados por reação de um silicato de metal alcalino com sais de alumínio solúveis em ácido e água. Tipicamente, os polialumi- nossilicatos podem ter uma razão molar de alumina:sílica de entre 1:10 e 1:1500.

Os polialuminossilicatos podem ser formados por redução do pH de uma solução aquosa de silicato de metal alcalino até entre pH 2 e 10, usando ácido sulfúrico concentrado contendo 0,2 a 2,0% em peso de um sal de alumínio solúvel em água, por exemplo o sulfato de alumínio. A solução aquosa pode ser envelhecida suficientemente para o microgel tridimensional se formar. Tipicamente, o polialuminossilicato é envelhecido por até aproxi- madamente duas horas e meia, antes de diluir o polissilicato aquoso para 0,5% em peso de sílica. O material silicioso pode ser um borossilicato coloidal. O borossi- licato coloidal pode ser preparado contatando uma solução aquosa diluída de um silicato de metal alcalino com uma resina trocadora de cátions, para produzir um ácido silícico, e então formando uma espora ("heel") misturando conjuntamente uma solução aquosa diluída de um borato de metal alcalino com um hidróxido de metal alcalino, para formar uma solução aquosa con- tendo 0,01 a 30% de B203, tendo um pH de 7 a 10,5.

As argilas capazes de intumescerem podem, por exemplo, ser tipicamente uma argila do tipo bentonita. As argilas preferidas são capazes de intumescer em água e incluem as argilas que são naturalmente capazes de intumescerem em água ou as argilas que podem ser modificadas, por exemplo através de troca iônica, para torná-las capazes de intumescerem em água. As argilas capazes de intumescerem em água adequadas incluem, porém não estão limitadas às argilas freqüentemente referidas como hectori- ta, esmectitas, montmorilonitas, nontronitas, saponita, sauconita, hormitas, atapulgitas e sepiolitas.

Mais preferivelmente, a argila é uma argila do tipo bentonita. A bentonita pode ser proporcionada como uma bentonita de metal alcalino. As bentonitas ocorrem naturalmente como bentonitas alcalinas, tais como a bentonita de sódio, ou como o sal de metal alcalino-terroso, normalmente o sal de cálcio ou de magnésio. Geralmente, as bentonitas de metais alcalino- terrosos são ativadas por tratamento com carbonato de sódio ou bicarbonato de sódio. A argila bentonita capaz de intumescer, ativada, é freqüentemente fornecida como um pó seco. Alternativamente, a bentonita pode ser propor- cionada como uma pasta fluida escoável com alto teor de sólidos, por exem- plo pelo menos 15 ou 20% de sólidos.

Quando o material microparticulado carregado compreender mi- croparticulas poliméricas reticuladas orgânicas, as micropartículas podem ser feitas como microemulsões por um processo que emprega uma solução aquosa compreendendo um monômero catiônico ou aniônico e agente reti- culador; um óleo compreendendo um hidrocarboneto saturado; e uma quan- tidade eficaz de um tensoativo, suficientes para produzir partículas de menos do que cerca de 0,75 mícron de diâmetro de tamanho de partícula médio numérico não intumescida. Os microglóbulos são também feitos como mi- crogéis pelos procedimentos descritos por Ying Huang e col., Makromol.

Chem. 186, 273-281 (1985), ou podem ser obtidos comercialmente como micromalhas. O termo "micropartícula", conforme usado aqui, é pretendido incluir todas estas configurações, isto é, os glóbulos per se, os microgéis e as micromalhas. O material de micropartículas carregadas pode ser usado em quantidades de pelo menos 0,002% com base no peso dos sólidos sus- pensos. Tipicamente, todavia, as doses são normalmente tão altas quanto 0,8 ou 1,0% ou maiores. Quando o material de micropartículas carregadas for inorgânico, a dose está normalmente em excesso de 0,06%, preferivel- mente na faixa de 0,1 a 0,6%. Quando a micropartícula carregada for orgâ- nica, a dose é tipicamente abaixo de 0,3%, preferivelmente na faixa de 0,02 a 0,1%.

Inesperadamente, foi verificado que o licor de hidrolisado pode ser separado particularmente de forma rápida quando a floculação for efetu- ada empregando um polímero solúvel em água ou capaz de intumescer em água e um material microparticulado carregado. Em um aspecto, foi verifica- do que a floculação e a separação particularmente efetivas dos sólidos a partir do licor são atingidas quando a floculação for realizada por introdução de um material de micropartículas aniônico na mistura e, então, floculação novamente por adição de um polímero catiônico ou substancialmente não- iônico. Em uma modalidade preferida adicional da presente invenção, foi verificado que a separação especialmente rápida e eficiente dos sólidos é atingida por um processo no qual a floculação é efetuada por introdução de um polímero catiônico na mistura e então floculação novamente por adição de um material microparticulado aniônico.

Os exemplos que se seguem ilustram a invenção.

Exemplo 1 Pré-hidrólise: Lascas de madeira moídas, vaporizadas com va- por em baixa pressão até aproximadamente 100°C. Após a vaporização, o ácido sulfúrico concentrado é diluído e adicionado à mistura até que a mistu- ra contenha 0,52% de ácido e os sólidos no reator sejam 22% em peso. A mistura é então aquecida com vapor até 175°C por 15 minutos. A mistura é então esfriada de modo súbito por 15 minutos para remover 6,5% do ácido acético e 61% do furfural e hidroximetil furfural.

Separação: Os sólidos insolúveis a 26%, presentes na pasta fluida pré-hidrolisada (contendo 0,38% de ácido sulfúrico), são então sepa- rados sobre uma prensa de filtro. Antes da prensagem, as soluções de flocu- lante ou os floculantes (a 0,2 até 0,5% de sólidos) e/ou as suspensões parti- culadas (a 0,2 até 0,5% de sólidos) são adicionados à corrente de alimenta- ção, com agitação necessária, em uma dose de 0,22 a 2 kg por tonelada de sólidos. Os floculantes aumentam a taxa de drenagem livre por gravidade através de uma correia porosa, antes da preparação de uma torta de filtro em uma zona de cunha e do deságüe adicional subsequente em uma zona de pressão. Um método de reduzir as toxinas que permanecem na porção de líquido é lavar com água (reciclada).

Após a troca iônica para a remoção de ácido acético, a porção de líquido do hidrolisado é acidificada até pH 2, pela adição de ácido sulfúri- co. A cal é então adicionada para elevar o pH para 10 e o licor é então a- quecido até 50°C. O líquido é então ajustado até o pH de fermentação de 4,5 por 4 horas, permitindo que se formem cristais de gesso para a separa- ção por filtração.

Sacarificação e Co-Fermentação Simultâneas (SSCF): Os sóli- dos hidrolisados destoxificados e diluídos são separados para as fermenta- ções com celulase, a produção de sementes de Z. mobilis e os fermentado- res de SSCF. A corrente de alimentação de hidrolisado é 22% de sólidos solúveis e insolúveis combinados. A porção de resíduo sólido hidrolisado que é separada para a produção de semente de Z. mobilis é aproximada- mente 10%. A porção de hidrolisado separado para a produção de celulase é dependente tanto do rendimento de celulase sobre a xilose e a celulose presentes, quanto da carga requerida de enzima nas SSCF. Para a produ- ção de celulase, o licor de hidrolisado condicionado com sólidos pré- hidrolisados, a água reciclada, o licor de infusão de milho (até 1%) e os nu- trientes ((NH4)2SC>4, KH2PO4, MgS04.7H20, CaCl2.2H20 e Tween 80) e o óleo de milho como um antiespumante (0,1% v/v) são combinados para dar uma concentração final de celulose de 4%. A batelada é então corrida por 160 horas, a 28°C, para produzir a celulase. Para SSCF, a pasta fluida de hidrolisados destoxificados (22% de sólidos totais) é esfriada até 30°C e adi- cionada ao fermentador juntamente com um inóculo de semente a 10% (v/v). O licor de infusão de milho é adicionado até 0,25% e a celulase para dar uma concentração final de 15 FPU/g de celulose e uma concentração inicial de celulose de 22%. A fermentação por SSCF, na qual a celulose é converti- da em açúcares fermentáveis pela celulase e os açúcares fermentáveis con- vertidos em etanol por Z. mobilis, leva 7 dias.

Exemplo 2 Pré-hidrólise: As lascas de madeira macia (2 mm) com um teor de sólidos secos de 48% foram adicionadas a 400 g de água e aquecidas para 190°C. Uma vez a 190°C, o ácido sulfúrico foi adicionado até uma con- centração de 0,7%, sob pressão de nitrogênio, e a mistura foi deixada por 3 minutos. A temperatura foi rapidamente reduzida para 80°C e os sólidos in- solúveis presentes na pasta fluida pré-hidrolisada (contendo 0,32% de ácido sulfúrico) foram então separados sobre uma prensa de filtro. Antes da pren- sagem, as soluções de floculante ou os floculantes (a 0,2 até 0,5% de sóli- dos) e/ou as suspensões particuladas (a 0,5 até 15% de sólidos) são injeta- dos na pasta fluida, com agitação necessária, em uma dose de 0,2 a 2 kg por tonelada de sólidos.

Hidrólise com enzima: A água da torneira é adicionada à matéria sólida pré-hidrolisada recuperada, para ajustar o teor de matéria seca da suspensão para 7,5% (p/p). O pH foi ajustado para 4,8 com o hidróxido de cálcio e então 10% (p/p) de hidróxido de sódio foi usado para manter o pH a 4,8 durante a hidrólise. Para efetuar a hidrólise, a celulase (atividade 75 FPU/g) foi adicionada em uma dose de 0,175 g/g de material fibroso suple- mentado com 0,025 g/g de celobiase (atividade da β-galactosidase 400 lU/g). A hidrólise foi deixada processar-se por 4 dias. Os resíduos sólidos foram então separados em uma prensa de filtro. Antes da prensagem, as soluções de floculante ou os floculantes (a 0,2 até 0,5% de sólidos) ou as suspensões particuladas (a 0,5 até 15% de sólidos) são adicionadas à pasta fluida, com agitação necessária, em uma dose de 2 a 10 kg por tonelada de sólidos.

Fermentação: O hidrolisado foi suplementado até uma concen- tração final de 0,5 g/L de (NH4)2SC>4 e 0,025 g/L de MgS04-7H20 e inocula- do com levedura até uma concentração de 1% (p/v). A fermentação foi man- tida a 30°C e em pH 4,8 pela adição de 10% (p/p) de hidróxido de sódio.

Exemplo 3 A separação de ácido e açúcar do produto de fermentação da invenção foi avaliada usando o equipamento e os resultados obtidos agora serão descritos como forma de exemplo nos desenhos que acompanham, nos quais: a Figura 1 é uma secção axial diagramática de uma seringa, a Figura 2 mostra a seringa da Figura 1 contendo uma amostra a ser testada, a Figura 3 ilustra a introdução de floculante na amostra, a Figura 4 mostra um equipamento de teste na elevação do lado seccional da peça, a Figura 5 é uma visão de plano seccional da peça do equipa- mento da Figura 4, as Figuras 6 e 7 são secções verticais através de um dispositivo para separar o líquido da amostra, a Figura 8 é um gráfico mostrando a condutância cumulativa, a qual se eleva a partir da remoção do ácido no líquido separado e a Figura 9 é um gráfico da quantidade cumulativa de açúcar re- movido no líquido separado.

Com referência à Figura 1 dos desenhos, um invólucro de serin- ga com extremidade aberta 10, de seção transversal circular, é adaptado para receber os êmbolos da seringa 12 e 14 em cada extremidade aberta 16 e 18, respectivamente.

Conforme mostrado na Figura 2, uma amostra 20 de hidrolisado a ser examinado, opcionalmente juntamente com alguns rolamentos de esfe- ras, é disposta no invólucro da seringa substancialmente na sua parte do meio e mantida no lugar pelos êmbolos 12 e 14. A seringa, juntamente com a amostra, é incubada por um período de tempo, por exemplo 15 minutos, em uma temperatura que é tipicamente cerca de 90°C. Após a incubação, um êmbolo é removido da seringa e, como mostrado na Figura 3, o floculan- te de polímero 24 é introduzido na amostra com uma pipeta 22. O êmbolo removido é substituído e a seringa agitada a fim de tentar assegurar que o polímero seja distribuído por toda a amostra. A seringa é então incubada novamente, por exemplo por aproximadamente dez minutos, em uma tempe- ratura de, por exemplo, 90°C. A velocidade na qual o líquido se separa dos sólidos, na amos- tra, pode agora ser medida usando o equipamento mostrado nas Figuras 4 e 5. Este consiste em um tubo verticalmente orientado 30, dimensionado para receber a seringa em sua extremidade superior. A extremidade inferior do tubo 30 está disposta exatamente acima de um papel de filtro 32. Os conta- tos 34 são proporcionados adjacentes ao papel de filtro, os quais são arran- jados para fornecer um sinal a um cronômetro 36 para iniciar o cronômetro quando o líquido se espalhar para os contatos 34 a partir do tubo. Um conta- to 38 adicional, ligado ao cronômetro, está arranjado para desligar o cronô- metro quando o líquido do tubo atingir o contato 38. Isto é conhecido como Tempo de Sucção Capilar (CST) e é uma medida da velocidade de separa- ção do líquido dos sólidos na amostra de teste.

Para obter o CST para a amostra, um embolo é removido e a seringa é inserida no tubo 30, o outro êmbolo sendo movido para o invólucro da seringa para colocar a amostra em contato com o papel de filtro 32, como ilustrado na Figura 4. O líquido que se separa da amostra espalha-se atra- vés do papel de filtro exteriormente a partir da área de contato da amostra com o papel de filtro, iniciando o cronômetro quando ele atinge os contatos 34 e interrompendo o cronômetro quando ele atinge o contato 38.

Usando o equipamento acima descrito, o CST foi determinado para 5 g de amostras de polímero floculante de hidrolisado sendo adicionado conforme mostrado na tabela que se segue: O CST alvo era 98,8. O Polímero 1 é um homopolímero de acrilamida com uma VI de aproximadamente 15 dl/g.

Exemplo 4 Seguindo o procedimento descrito com referência às Figuras 1 a 3, após a segunda incubação, um dos êmbolos é removido da seringa e, conforme mostrado nas Figuras 6 e 7, a extremidade aberta da seringa inse- rida no topo aberto de uma seringa maior 40 tendo uma base perfurada 42 para suportar uma malha 44. Um cilindro receptor 46 está posicionado em torno da extremidade inferior da seringa 40, e o conjunto de seringa 40 e cilindro 46 é montada no frasco 48 tendo uma conexão 50 a um vácuo. A amostra é lavada, e pode ser examinado o filtrado 52 que se coleta no cilin- dro receptor. O equipamento com referência às Figuras 6 e 7 foi usado para examinar a separação de ácido e açúcar de uma amostra de hidrolisado tra- tada de acordo com a invenção.

Uma amostra de 5 g de hidrolisado derivado de palha de milho foi colocada no invólucro da seringa 10, juntamente com alguns rolamentos de esferas, e mantida no lugar com os êmbolos durante a incubação. 0,1 ml de uma solução a 1% de Polímero 1 foi introduzido na amostra por uma pi- peta, conforme ilustrado na Figura 2. Após a segunda incubação, a amostra e o floculante foram transferidos do invólucro da seringa 10 para a seringa 40, uma malha de 58 micra tendo sido proporcionada sobre a base perfura- da 42. 10 ml de água de lavagem foram distribuídos para a seringa 40 en- quanto o vácuo era aplicado. A condutância do filtrado foi medida para cada 1 ml de líquido recuperado e os resultados da condutância cumulativa são mostrados sobre o gráfico da Figura 8, que também mostra os resultados obtidos a partir de uma amostra de controle. Conforme pode ser visto, a in- clusão do floculante causou um rápido aumento na condutância na adição da água de lavagem, o que indica que o ácido está sendo removido. A Figura 9 mostra o aumento na concentração de açúcar no fil- trado com a adição de água de lavagem.

Exemplo 5 Seguindo o mesmo procedimento que no Exemplo 4, a quanti- dade real de açúcar recuperado foi avaliada com dois polímeros diferentes, em duas concentrações de polímero diferentes. Os testes foram efetuados duas vezes em cada concentração e os resultados mostrados na seguinte Tabela 1.

Concentração de Polímero O Polímero 2 é um copolímero de 8% de acrilato de sódio, 92% de acrilamida, VI aproximadamente 9 dl/g.

Claims (21)

1. Processo para produzir produto de fermentação, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (i) formar uma suspensão acidificada de material derivado de planta particulado celulósico compreendendo um primeiro polissacarídeo hemicelulose o qual é mais prontamente hidrolisável e um segundo polissacarídeo celulose o qual é mais difícil de hidrolisar, (ii) deixar que o primeiro polissacarídeo sofra hidrólise por ação do áci- do em uma temperatura de pelo menos 50Ό sob condições tais que o primeiro polissacarídeo seja hidrolisado e desse modo formando uma mistura ácida de um licor aquoso contendo açúcar dissolvido e um resíduo sólido contendo o segundo polissacarídeo, (iii) submeter a mistura ácida a um ou mais estágios de separação nos quais o resíduo sólido e o licor aquoso de açúcar são substancial- mente separados um do outro, (iv) opcionalmente, lavar o resíduo substancialmente livre de ácido e açúcar, (v) ajustar o pH do licor aquoso para pelo menos 4, (vi) passar o licor aquoso da etapa (v) para um estágio de fermentação onde os açúcares dissolvidos são atuados por um microorganismo em um caldo de fermentação para produzir um produto de fermenta- ção, (vii) contatar o segundo polissacarídeo por uma enzima, a dita enzima hidrolisa o segundo polissacarídeo até os açúcares componentes, e deixar que os açúcares componentes sejam atuados por um micro- organismo no caldo de fermentação para produzir o produto de fer- mentação, (viii) separar o produto de fermentação do caldo, sendo que o(s) estágio(s) de separação na etapa (iii) é/são auxiliado(s) por floculação do resíduo sólido, empregando um ou mais agentes floculantes selecionados a partir do grupo consistindo em polímeros solúveis em água, polímeros que intumescem em água e material microparticulado carregado.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o resíduo sólido da etapa (iv) compreendendo o segundo polis- sacarídeo é dividido em uma corrente principal e uma corrente secundária, e passando a corrente principal diretamente para o estágio de fermentação, em que a corrente secundária de resíduo de polissacarídeo é passada para um estágio de produção de enzima, no qual a enzima é gerada deixando os fungos atuarem sobre o resíduo de polissacarídeo, resultando na formação de enzima e açúcares que resultam do segundo polissacarídeo contido den- tro da corrente secundária, então passando a enzima e os açúcares da eta- pa (vi) para o estágio de fermentação, em que a enzima atua sobre o segun- do polissacarídeo no vaso de fermentação e hidrolisa o segundo polissacarí- deo até os açúcares componentes.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o resíduo sólido da etapa (iv) compreendendo o segundo polis- sacarídeo é passado para um estágio de tratamento de enzima no qual a enzima é gerada deixando que os fungos cresçam sobre o polissacarídeo e a dita enzima hidrolisa o polissacarídeo até os açúcares componentes e en- tão passando os açúcares resultantes para o estágio de fermentação no qual os açúcares são convertidos no produto de fermentação.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o material derivado de planta compreende materiais selecionados a partir do grupo consistindo em biomassa herbácea, biomassa de madeira macia, biomassa de madeira-de-lei, lama de águas- servidas, lama de moinho de papel e a fração de biomassa de resíduo sólido municipal.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o ácido tem um pKa de abaixo de 4 e tem uma concentração até 2% em peso.

6. Processo de acordo com qualquer um das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o ácido é selecionado a partir de ácido sul- fúrico e ácido clorídrico.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a hidrólise do primeiro polissacarídeo é conduzida em uma temperatura de entre 120 a 220Ό por um período de 1 minuto até 15 minutos.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o agente floculante é selecionado a partir do grupo consistindo em polímeros naturais, seminaturais e sintéticos solú- veis em água ou capazes de intumescerem em água.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o polímero é formado a partir de um monômero solúvel em água ou mistura de monômeros.

10. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o polímero é selecionado a partir do grupo consistindo em sais de poliacrilato, poliacrilamida, copolímeros de acrilamida com ácido (met) acrílico ou seus sais, copolímeros de acrilamida com (met) acrilato de dialquilaminoalquila ou sais de adição de ácidos ou de amônio quaternário, polímeros de cloreto de dialildimetil amônio, poliaminas e polietileno iminas.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o agente floculante é um material mi- croparticulado carregado.

12. Processo de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material microparticulado carregado é selecionado a partir do grupo consistindo em argilas capazes de intumescerem, materiais à base de sílica microparticulados aniônicos, catiônicos ou anfotéricos e micropartí- culas poliméricas reticuladas orgânicas.

13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a floculação é efetuada empregando um polímero solúvel em água ou capaz de intumescer em água e um material microparticulado carregado.

14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a floculação é efetuada introduzindo um material de micropartículas aniônico na mistura e então floculando novamen- te por adição de um polímero não-iônico.

15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a floculação é efetuada introduzindo um polímero catiônico na mistura e então floculando novamente por adição de um material microparticulado aniônico.

16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que a floculação é efetuada introduzindo um polímero catiônico na mistura e então floculando novamente por adição de um polímero aniônico.

17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a floculação é efetuada introduzindo um polímero aniônico na mistura e então floculando novamente por adição de um polímero catiônico.

18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de que o material de resíduo sólido compreen- de a lignina.

19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de que o produto de fermentação é selecionado a partir do grupo consistindo em etanol, glicerol, acetona, n-butanol, butano- diol, isopropanol, ácido butírico, metano, ácido cítrico, ácido fumárico, ácido láctico, ácido propiônico, ácido succínico, ácido itacônico, ácido acético, ace- taldeído, ácido 3-hidroxipropiônico, ácido glicônico, ácido tartárico e aminoá- cidos tais como ácido L-glutárico, L-lisina, ácido L-aspártico, L-triptofano, L- arilglicinas ou sais de quaisquer destes ácidos.

20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o produto de fermentação é separado do caldo passando o caldo compreendendo o produto de fermentação para um estágio de destilação, onde o composto de fermentação é coletado como um destilado e o resíduo 'resíduos do destilador' é removido.

21. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o produto de fermentação é separado do caldo passando o caldo compreendendo o produto de fermentação para um estágio de concentração, no qual o composto de fermentação é coletado no concentrado e extraído por pelo menos um meio selecionado a partir do grupo consistindo em troca iônica, extração com solvente e eletrodiálise.