ES2641494T3 - Un método para purificar material lipídico - Google Patents

Description

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DESCRIPCION

Un metodo para purificar material lipidico Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo para purificar material lipidico de origen biologico. Especialmente, mediante el presente metodo se obtiene aceite purificado adecuado para su uso como materia prima en la produccion de un componente de combustible renovable.

Antecedentes de la invencion

Hoy en dla, los componentes de combustible llquido se basan principalmente en petroleo crudo. Existe una demanda cada vez mayor de combustibles llquidos con menores emisiones de CO2 en comparacion con los combustibles basados en petroleo crudo. Se han usado varias fuentes renovables como alternativas para los combustibles de petroleo crudo.

Los aceites vegetales y las grasas basadas en animales pueden procesarse para su uso como biocombustibles llquidos en forma de esteres de acidos grasos o hidrocarburos. Los llpidos para su uso en biocombustibles tambien pueden producirse en microorganismos tales como algas, hongos y bacterias.

Un problema tlpico con el uso de grasas animales o aceites vegetales, en particular aceites microbianos para la produccion de combustible llquido, es que tienden a contener cantidades significativas de impurezas de metales y fosforo. Estas impurezas indeseables son diflciles de eliminar del material de fuente renovable sin eliminar simultaneamente algunos de los componentes valiosos. Las impurezas causan problemas, por ejemplo, en la produccion de combustible en forma de venenos catallticos y/o materiales corrosivos. Es probable que los depositos de compuestos metalicos y de fosforo produzcan la desactivacion del catalizador y el taponamiento del lecho de catalizador del reactor en los procesos de refinado. Ademas de fosforo y metales, las grasas animales contienen con frecuencia miles de ppm de nitrogeno, que es diflcil de eliminar por los procedimientos de pretratamiento existentes.

Por lo tanto, a menudo se requiere usar etapas de pretratamiento o prelimpieza para la eliminacion de estos componentes no deseados del producto de aceite. Los metodos de tratamiento habituales tales como desgomado con agua, desgomado suave, desgomado acido, blanqueo en humedo y blanqueo en seco, por ejemplo, son capaces de eliminar la mayor parte de los fosfollpidos y sus sales de la corriente de alimentacion. Una desventaja derivada del uso de estos metodos es que se pierde una cantidad notable de alimento que podrla reconvertirse en combustible. En un procedimiento de desgomado se eliminan especialmente fosfollpidos as! como impurezas metalicas en forma de gomas. Las gomas formadas contienen una cantidad significativa de material lipidico en forma de llpidos complejos, reduciendo de este modo el rendimiento de la produccion de combustible. Otros compuestos utilizados en la purificacion de aceites, como la tierra de blanqueo, pueden convertirse en residuos molestos diflciles y costosos de manipular y, simultaneamente, se pierden componentes valiosos de fertilizantes agricolas.

Los microorganismos, tales como algas, arqueas, bacterias y hongos, incluidos los hongos filamentosos y las levaduras, pueden contener trigliceridos hasta un 80 % de su contenido total en materia seca. Sin embargo, el aceite de la biomasa microbiana que es adecuado como precursor para la produccion de combustible es escaso en el mercado. Esto se debe principalmente a la falta de metodos eficientes y economicos para proporcionar aceite de buena calidad a partir de biomasa microbiana. Los inconvenientes tlpicos son un contenido elevado de impurezas y/o bajo rendimiento.

Cuando la biomasa microbiana se utiliza como materia prima, la gran cantidad de fosfollpidos, es decir, los llpidos de la membrana a partir del contenido total de llpidos, complica aun mas el tratamiento. Normalmente, estos llpidos estan en forma de sales metalicas que adicionalmente proporcionan un alto contenido de metal en el aceite. Tradicionalmente, estos fosfollpidos como tales se han eliminado antes de un procesamiento adicional, por lo que se pierde el contenido lipidico utilizable. La extraccion de aceite a temperatura alta produce aceite con menos impurezas. Sin embargo, a estas elevadas temperaturas se destruyen muchos ingredientes valiosos contenidos en las biomasas microbiana y de algas. Por lo tanto, para preservar el valor de la biomasa residual, la extraccion de aceite debe llevarse a cabo a temperaturas suaves. Por desgracia, el aceite resultante de la extraccion con disolvente a temperaturas de proceso suaves, por ejemplo, a 20 °C-150 °C normalmente da como resultado un producto rico en metales e impurezas de fosforo. Estos tipos de aceites tambien pueden ser muy diflciles de manipular y purificar por medios tradicionales, tal como el desgomado debido a la presencia de compuestos emulsionantes, tal como un nivel alto de fosfollpidos. Simplemente, la elevada cantidad original de fosfollpido tlpica en el aceite de algas da como resultado la disminucion del rendimiento de aceite cuando se usa desgomado, lo que da como resultado un procesamiento no economico.

El documento US2009/0266743 divulga un metodo para tratar termicamente los trigliceridos o una mezcla de trigliceridos/ hidrocarburos para disminuir el contenido de metales y fosforo. En este metodo, a traves de una zona de calentamiento se pasa un hidrocarburo que tiene un punto de ebullicion de aproximadamente 25 °C a

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aproximadamente 760 °C, incluyendo una gran variedad de compuestos y mezclas de hidrocarburos y un triglicerido. La temperatura en esta zona es de aproximadamente 40 °C a aproximadamente 540 °C. Se produce una alimentacion que se pone en contacto con un catalizador de hidrotratamiento en una zona de reaccion para producir un producto de reaccion que contiene hidrocarburos de intervalo de ebullicion del diesel.

El documento WO2008034109 divulga un metodo para recuperar acidos grasos en forma de esteres alqullicos a partir de biomasa microbiana, tales como microalgas, bacterias y hongos. La biomasa humeda se trata a temperaturas altas de hasta 450 °C y a presion elevada, tal como hasta 40 MPa (aproximadamente 400 bares). Este tratamiento a alta temperatura tiene como objetivo y da como resultado la rotura de las celulas y la formacion de una fase oleosa. A la fase oleosa se anade un alcohol, tal como metanol o etanol, y se hace reaccionar con el formando esteres alqullicos (FAME o FAEE). Pueden usarse codisolventes, tales como alcanos, y catalizador, tales como acidos organicos. Las reacciones de esterificacion requieren un ambiente esencialmente libre de agua y una gran cantidad de alcohol presente.

El desgomado es el proceso de eliminacion de fosfollpidos, incluyendo gomas, normalmente de petroleo crudo vegetal o de aceite comestible en el que estan disueltos. Los fosfollpidos especialmente hidratables se pueden eliminar mediante tratamiento con agua caliente. El aceite que contiene fosfollpidos no hidratables requiere el uso de un acido, tal como acido fosforico. Los aceites vegetales a partir de los fosfatidos hidratables han sido eliminados mediante un proceso de desgomado acuoso, pueden liberarse de fosfatidos no hidratables mediante, por ejemplo, tratamiento enzimatico.

La hidrolisis total de llpidos para obtener acidos grasos libres es bien conocida y puede realizarse, por ejemplo, mediante tratamiento con agua, es decir, hidrotratamiento. Los acilgliceroles y los fosfollpidos se han roto o descompuesto con exito mediante agua caliente presurizada en acido graso libre. El agua rompe simultaneamente los fosfollpidos y los gliceridos en fosfato, glicerol y acidos grasos libres. Sin embargo, se sabe que los acidos grasos libres son corrosivos y causan problemas en el procesamiento posterior. Por lo tanto, debe evitarse la formacion de muchos acidos grasos libres.

El documento EP2097496 desvela un proceso para la conversion directa de biomasa lipldica en un combustible de transporte. En este proceso, la biomasa lipldica que comprende gliceridos o materiales que producen trigliceridos se hidroliza termicamente con agua llquida a aproximadamente 220-300 °C. Los gliceridos y otros componentes oleosos se descomponen totalmente en acidos grasos libres y glicerol. Los acidos grasos libres obtenidos se procesan adicionalmente en combustible para reactores, gasolina o diesel y el glicerol se utiliza como fuente de calor combustible en el proceso de tratamiento.

El documento US 2005/0113588 desvela un proceso para la transesterificacion catalltica de aceite vegetal o animal que tiene una acidez libre en esteres para su uso como combustibles. El aceite vegetal utilizado en el proceso se ha purificado hasta un contenido de fosforo residual inferior a 10 ppm.

El documento US 6127560 desvela un metodo para preparar esteres de alquilo inferior de acidos grasos de aceite de soja mediante reaccion de alcoholisis. El aceite de soja crudo utilizado en el metodo se ha desgomado y blanqueado para reducir la concentracion de fosfollpidos en el aceite y para mejorar el color del aceite.

Ahmad Kalbasi-Ashtari et al., "Oat oil: Refining and stability", Journal of the American Oil Chemists' Society, vol. 54, n.° 8, paginas 305-307 desvela un metodo para el desgomado del aceite de avena, en cuyo metodo el aceite se calienta a 60 °C, se diluye con una cantidad igual de hexano y se mezcla con 1-2 % (peso/volumen) de solucion de NaOH al 23,5 % y se centrifuga a una temperatura de 40 °C. El hexano se elimina de la mezcla en un evaporador rotatorio.

La tecnica anterior proporciona medios para tratar la biomasa oleosa mediante conversion en esteres o fraccionamiento en acido graso libre. Sin embargo, serla preferente obtener un contenido de gliceridos para el aceite recuperado tan alto como sea posible debido a la naturaleza corrosiva de los acidos grasos libres.

Por otra parte, los fosfollpidos problematicos y otros llpidos complejos pueden eliminarse completamente mediante desgomado, lo que, sin embargo, reduce significativamente el rendimiento. Al desgomarse, el llpido complejo completo se elimina intacto, es decir, sin descomposicion o descomposicion estructural, reduciendo de este modo el rendimiento de material lipldico adecuado para la materia prima en la posterior produccion de combustible. Por ejemplo, los fosfollpidos contienen normalmente dos acidos grasos de cadena larga que se unen a la estructura del glicerol y son adecuados para la materia prima en la produccion de combustible. Sigue existiendo la necesidad de recuperacion de los componentes lipldicos lo mas intactos posibles a partir de los fosfollpidos para mejorar la calidad general de la fraccion oleosa utilizable recuperada.

Sumario de la invencion

El objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo para la eliminacion eficaz de impurezas tales como metales y fosforo de los llpidos que se originan de materiales biologicos, especialmente sin reducir el rendimiento de

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material glicerldico.

Otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo para la elimination eficaz de impurezas tales como metales y fosforo de materiales biologicos que comprenden cantidades elevadas de los mismos.

Sin embargo, otro objetivo de la presente invencion es maximizar la calidad y la cantidad de los llpidos purificados que se van a obtener.

Y, sin embargo, otro objetivo de la presente invencion es proporcionar un metodo para producir llpidos adecuados para su uso en procesos de refinado catalltico para la production de diversos componentes de hidrocarburos, biocombustible y diesel renovable.

Los fosfollpidos normalmente tienden a acumularse en la fase oleosa junto con los llpidos neutros, especialmente cuando se extrae biomasa vegetal o microbiana que contiene gran cantidad de fosfollpidos.

De acuerdo con un aspecto de la presente invencion, un tratamiento termico suave del material lipldico junto con una cantidad adecuada de disolvente polar, tal como agua, y disolvente no polar, tal como heptano, es eficaz en la eliminacion de impurezas de fosforo y metalicas para producir aceites purificados.

La hidrolisis de los llpidos es principalmente una funcion de la temperatura, el pH y el tiempo. Sorprendentemente, se descubrio que cuando los llpidos se diluyen en un disolvente no polar antes de someterlos a temperatura elevada esencialmente no se produce hidrolisis de los llpidos no polares. Sin embargo, la vecindad de la capa superficial agua-disolvente y, por lo tanto, la presencia de agua, aumento el grado de hidrolisis de los fosfollpidos. Por lo tanto, en el metodo de la presente invencion, las colas lipldicas no polares no se descomponen esencialmente en acidos grasos libres, sino que simplemente permanecen en forma de glicerido. De este modo, se obtiene una hidrolisis selectiva de fosfollpidos que da como resultado un producto glicerido con un nivel bajo de fosforo y metales. El fosforo se recupera en forma de un fosfato metalico solido y estos nutrientes beneficiosos pueden reciclarse de nuevo a, por ejemplo, cultivo de algas.

Los nutrientes, especialmente el fosforo, son un motivo de preocupacion importante en el proceso propuesto de algas a biocombustible y la presente invencion proporciona una manera eficaz de eliminar el fosforo del aceite sin una perdida de las valiosas colas lipldicas.

En el metodo de la presente invencion se evita la necesidad de un procesamiento previo o posterior para la eliminacion de fosfollpidos antes de las etapas de refinado.

Breve descripcion de los dibujos

La figura 1 muestra la calidad del llpido en el aceite de colza original antes del tratamiento y el aceite tratado a 230 °C con una relation variable de aceite/heptano.

Descripcion detallada de la invencion

La presente invencion se refiere a un metodo para el tratamiento de material lipldico renovable, mas especlficamente a un metodo para la purification de material lipldico, en el que el aceite o llpido comprendido en dicho material lipldico proviene de material biologico. El aceite purificado obtenido mediante el metodo es adecuado para su uso en la produccion de combustible.

Por el termino "glicerido" se entiende esteres formados a partir de glicerol y acidos grasos tambien conocidos como acilgliceroles.

Por el termino "renovable" se entiende aceite que se origina a partir de una fuente distinta del petroleo crudo, es decir, a partir de material biologico, tal como material vegetal, animal y/o microbiologico.

Mas especlficamente, la presente invencion tiene por objeto la eliminacion de impurezas de fosforo y metales a partir de material lipldico de manera que los acilgliceroles de los mismos permanezcan esencialmente intactos y haya muy poca perdida de rendimiento en la fraction de aceite recuperada. La composition qulmica de los acilgliceroles se mantiene en esencia, es decir, por ejemplo, los triacilgliceroles (TAG) no se convierten en acidos grasos libres. Practicamente, ninguna o solo una pequena portion de los acilgliceroles presentes se modifica qulmicamente.

Por "llpido complejo" se entiende un material lipldico que contiene un elemento adicional ademas de C, H y O y/o que tiene un carbohidrato unido al llpido. Normalmente, estos elementos comprenden fosforo y nitrogeno. Los llpidos complejos son, por ejemplo, pero sin limitaciones, fosfollpidos, esfingollpidos y glicollpidos.

Por "material biologico" se entiende el material organico renovable que contiene aceite, grasas y/o llpidos en general, que pueden usarse para la recuperation de aceite. Esta expresion excluye los componentes oleosos del

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aceite mineral en toda su forma u origen.

Por el termino "llpido" se entiende una sustancia grasa, cuya molecula contiene generalmente al menos en parte una cadena hidrocarbonada alifatica, que se disuelve en disolventes organicos no polares pero es poco soluble en agua. Los llpidos son un grupo esencial de moleculas grandes en celulas vivas. Los llpidos comprenden, por ejemplo, grasas, aceites, ceras, esteres de cera, esteroles, terpenoides, isoprenoides, carotenoides, polihidroxialcanoatos, acidos grasos, alcoholes grasos, esteres de acidos grasos, fosfollpidos, glicollpidos, esfingollpidos y acilgliceroles, tales como monogliceroles (monoacilglicerol, MAG), digliceroles (diacilglicerol, DAG) o trigliceroles (triacilglicerol, TAG). El termino material lipldico significa ademas material que comprende un componente de aceite que puede separarse y recuperarse.

En las realizaciones de la presente invencion, los llpidos que se van a tratar incluyen grasas, aceites, ceras y acidos grasos y sus derivados que se pueden convertir en forma llquida en las condiciones de procesamiento utilizadas.

El metodo de tratamiento de acuerdo con realizaciones de la presente invencion comprende al menos las siguientes etapas:

a. proporcionar material lipldico que comprende acilgliceroles e impurezas de fosforo y al menos un disolvente no polar llquido anadido y al menos un disolvente polar llquido anadido a una zona de reaccion por lo que se forma al menos un sistema de dos fases. Por tanto, el sistema de dos fases comprende una fase no polar y una fase polar.

b. Calentar dicho sistema de fases en la zona de reaccion cerrada mezclando a una temperatura de 150 °C a 300 °C. El contenido de impurezas todavla es indeseablemente alto si la temperatura es menor de 150 °C y si la temperatura se eleva por encima de 300 °C, por ejemplo, los acilgliceroles tienden a descomponerse. Preferentemente, la temperatura de tratamiento es de 160 °C a 260 °C, en la que se alcanza un contenido razonable de impurezas de metal y fosforo para aplicaciones de componentes de combustible y no tiene lugar ninguna descomposicion esencial de los acilgliceroles. El tratamiento se lleva a cabo a una presion en la que dichos disolventes estan en estado subcrltico, preferentemente por debajo de 100 bares dependiendo de la presion de vapor de los disolventes seleccionados, hasta que la impureza de fosforo se elimina de la fase no polar.

c. Separar y recuperar de dicho sistema de fases dicha fase no polar, incluyendo el aceite purificado que comprende acilgliceroles.

En realizaciones de la presente invencion, el material lipldico que se va a tratar procede, preferentemente, de material biologico tal como de plantas, animales o microorganismos.

De acuerdo con una realizacion preferente, el material vegetal biologico es una planta de aceite vegetal. Preferentemente, el material lipldico que procede de estas plantas de aceite vegetal son aceites de semillas, aceites vegetales, aceites de frutos o aceites de pino. Mas preferentemente, el material vegetal se selecciona de semilla de colza, canola, soja, palma, algodon, girasol, malz, camelina, jatrofa, canamo y aceite de cocina usado. Los aceites vegetales contienen generalmente niveles bastante bajos de fosfollpidos, menos del 5 % en peso e impurezas metalicas menores que, por ejemplo, aceite de algas.

De acuerdo con otra realizacion preferente, el material procedente de animales comprende grasa animal, preferentemente, grasa animal fundida. La fusion puede hacer referencia a cualquier procesamiento de subproductos animales en materiales mas utiles, o al menos a la fusion de tejido graso de todo el animal en grasas purificadas. Un proceso de fusion normalmente produce un producto graso tal como grasa amarilla, grasa blanca, sebo blanqueante o similar. La grasa animal en realizaciones de la presente invencion se selecciona, preferentemente, de entre manteca sebo, mantequilla y/o grasa de vaca, de cerdo, de oveja, y/o e aves de corral.

De acuerdo con otra realizacion preferente, el material biologico se obtiene a partir de microorganismos. Los microorganismos preferentes son algas, tales como microalgas, bacterias, hongos, incluyendo hongos filamentosos y levaduras; mas preferentemente algas y hongos, mas preferentemente algas. Especialmente, la purificacion de aceite de algas es un reto comparado con, por ejemplo, la purificacion de aceite de semilla de colza debido al alto contenido de impurezas originales, pero sin embargo llevada a cabo con exito mediante el metodo de acuerdo con realizaciones de la presente invencion.

Las algas mas preferidas son microalgas capaces de incorporar un alto contenido de llpidos tales como generos de microalgas comprendiendo Achnantes, Amphiprora, Amphora, Ankistrodesmus, Attheya, Boeklovia, Botryococcus, Biddulphia, Brachiomonas, Bracteococcus, Carteria, Chaetoceros, Characium, Chlamydomonas, Crypthecodinium, Cryptomonas, Chlorella, Chlorococcum, Chrysophaera, Coccochloris, Cocconeis, Cyclotella, Cylindrotheca, Dunaliella, Ellipsoidon, Entomoneis, Euglena, Eremosphaera, Extubocellulus, Franceia, Fragilaria, Gleothamnion, Hantzschia, Haematococcus, Hormotilopsis, Hymenomonas, Isochrysis, Lepocinclis, Melosira, Minidiscus, Micractinum, Monallanthus, Monoraphidium, Muriellopsis, Nannochloris, Nannochloropsis, Navicula, Neochloris,

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Nephroselmis, Nitzschia Ochromonas, Oedogonium, Oocystis, Papiliocellulus, Parachlorella, Pascheria, Pavlova, Peridinium, Phaeodactylum, Plankthothrix, Platymonas, Pleurochrysis, Pleurosigma, Porphyridium, Prymnesium, Pseudochlorella, Pyramimonas, Pyrobotrus, Radiosphaera, Rhodomonas, Rhodosorus, Sarcinoid, Scenedesmus, Schizochytrium, Scrippsiella, Seminavis, Skeletonema, Spirogyra, Stichococcus, Synedra, Tetraedron, Tetraselmis, Thalassiosira, Trachyneis, Traustrochytrium, Trentepholia, Ulkenia, Viridiella y Volvox.

Los microorganismos preferentes comprenden ademas cianobacterias y especialmente cianobacterias seleccionadas del grupo de entre Agmenellum, Anabaena, Anabaenopsis, Arthrospira, Dermocarpa, Gleocapsa, Microcystis, Nodularia, Nostoc, Oscillatoria, Plectonema, Phormidium, Spirulina Synechococcus, Synechocystis y Xenococcus.

Especies fungicas preferentes son los generos Aspergillus, Mortierella, Chaetomium, Claviceps, Cladosporidium, Cunninghamella, Emericella, Fusarium, Glomus, Mucor, Paecilomyces, Penicillium, Pythium, Rhizopus, Trichoderma, Zygorhynchus, Humicola, Cladosporium, Malbranchea, Ustilago. Las bacterias preferetes sn las que pertenecen a los generos Acinetobacter, Actinobacter, Alcanivorax, Aerogenes, Anabaena, Arthrobacter, Bacillus, Clostridium, Dietzia, Gordonia, Escherichia, Flexibacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Nocardia, Nostoc, Oscillatoria, Pseudomonas, Rhodococcus, Rhodomicrobium, Rhodopseudomonas, Shewanella, Shigella, Streptomyces y Vibrio.

Las levaduras oleaginosas preferents son aquellas pertenecientes a los generos Clavispora, Deparyomyces, Pachysolen, Kluyveromyces, Galactomyces, Hansenula, Saccharomyces, Waltomyces, Endomycopsis, Cryptococcus, tales como Cryptococcus curvatus, Rhodosporidium, tales como Rohodosporidium toruloides, Rhodotorula, tales como Rhodotorula glutinis, Yarrowia, tales como Yarrowia lipolytica, Pichia, tales como Pichia stipitis, Candida, tales como Candida curvata, Lipomyces, tales como Lipomyces starkeyi y Trichosporon tales comoTrichosporon cutaneum o Trichosporon pullulans que facilmente acumulan llpidos o se han modificado geneticamente para producir llpidos.

Existen al menos dos tipos de material lipldico que se utilizan, preferentemente, en el presente metodo. Uno es el aceite impuro que normalmente procede directamente de la biomasa y requiere purification antes del procesamiento posterior. Los principales contaminantes son impurezas metalicas y fosfollpidos. El otro tipo es residuo o desecho que contiene aceite, es decir, un residuo o desecho oleoso de un proceso de purificacion, tal como extraction en el que el material que todavla contiene aceite pero no puede reciclarse directamente y hay que retirarlo del proceso. Este material de desecho procede normalmente de procesos de extraccion o purificacion de aceite y contiene grandes cantidades de impurezas, tales como fosforo y metales, pero tambien material lipldico en forma de acilgliceroles que pueden usarse como materia prima en la production de combustible. El presente metodo es capaz de recuperar material lipldico puro del material de desecho oleoso e incrementar el rendimiento. Preferentemente, el material de desecho oleoso procede de un proceso de desgomado.

Dependiendo de la alimentation, el tratamiento comprende la recuperation de aceite de un residuo oleoso o la purificacion de aceite de impurezas que residen en el mismo.

En la primera etapa del metodo de realizaciones de la presente invention se proporciona material de alimentacion que contiene llpidos en una zona de reaction. La caracterlstica para este material de alimentacion lipldico es que comprende acilgliceroles e impurezas de fosforo. Ademas de estos componentes, el material lipldico contiene, preferentemente, otros gliceridos, mas preferentemente, triacilgliceroles (TAG), diacilgliceroles (DAG), monoacilgliceroles (MAG) y, posiblemente, algunos acidos grasos libres. La cantidad de gliceridos y acidos grasos libres depende del origen del aceite.

El material lipldico que se va a tratar puede ser tambien solido o semisolido, tal como grasas. Con el fin de realizar un tratamiento eficaz, el aceite que se va a purificar debe ser facilmente disoluble en el disolvente no polar a la temperatura y presion de procesamiento. El aceite purificado se recupera disuelto en el disolvente no polar. Las impurezas se eliminan de la fase no polar junto con la fase polar o como solido.

En una realization preferente, las impurezas de fosforo proceden de llpidos complejos.

Los llpidos complejos contenidos en el material de alimentacion de llpidos comprenden, preferentemente, fosfollpidos. Puede comprender ademas esfingollpidos y/o glicollpidos. Estos llpidos son la principal fuente de impurezas de fosforo, metales y/o nitrogeno en los aceites vegetales. La cantidad de fosfollpidos es, especialmente alta cuando se usa aceite crudo de algas como alimentacion de llpidos.

En una realizacion preferente, el material de alimentacion de llpidos contiene al menos 1 % en peso de fosfollpidos. En otra realizacion, el material de alimentacion de llpidos contiene al menos 10 % en peso de fosfollpidos.

En aun otra realizacion, el material de alimentacion de llpidos contiene al menos 50 % en peso de fosfollpidos.

La cantidad de fosfollpidos en el material de alimentacion de aceite crudo de algas puede ser incluso de hasta 90 %

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en peso del aceite en el mismo.

El aceite de algas que se va a purificar puede contener ademas carbohidratos, protelnas, acidos nucleicos, residuos solidos, sales clorofilas y otros pigmentos. Ademas, dicho aceite de algas puede contener humedad procedente, por ejemplo, de agua de mar que puede transportar impurezas.

De acuerdo con una realization, el material lipldico que se va a tratar se purifica antes del tratamiento mediante desgomado con agua para recuperar la lecitina valiosa.

Junto con la alimentation de llpidos, al menos un disolvente llquido no polar y al menos un disolvente polar llquido se anaden a dicha zona de reaction junto con el material de alimentacion de llpidos. Juntos, todos estos componentes forman al menos un sistema de dos fases, que incluye una fase polar tal como una fase acuosa, y una fase oleosa no polar.

En una realizacion cuando esta presente un residuo oleoso del proceso de desgomado, emerge una fase adicional y se forma un sistema de tres fases que incluye una fase de gomas solidas, una fase polar y una fase no polar.

En una realizacion preferida, el material lipldico se diluye primero mediante el disolvente no polar y posteriormente se anade disolvente polar a esta mezcla. El disolvente no polar disuelve facilmente el aceite neutro presente en el material lipldico y, por lo tanto, evita la hidrolisis del mismo cuando se anade el disolvente polar.

Los disolventes no polares adecuados para su uso en realizaciones de la presente invention son disolventes organicos no polares. El disolvente no polar es, preferentemente, capaz de disolver el aceite neutro comprendido en el material de alimentacion lipldico y producido durante el tratamiento en hidrolisis de los componentes mas polares, mas preferentemente disolver el aceite esencialmente completamente. Se prefiere ademas que dicho disolvente no polar sea, mas preferentemente esencialmente totalmente inmiscible con el disolvente polar que permite la hidrolisis solamente en la interfase. La miscibilidad con una fase polar produce una perdida de rendimiento y posibles dificultades en la separation de fases. Los disolventes que cumplen estos criterios comprenden alcanos alifaticos o clclicos de C3-C20 o mezclas de los mismos. Preferentemente, los alcanos de C5-C16 o mezclas de los mismos se usan debido a su presion de vapor adecuada, lo que permite separar el disolvente del material lipldico de manera mas eficiente. Los alcanos mas preferentes comprenden hexano, heptano u octano o mezclas de los mismos. Una solution favorable es proporcionar, como disolvente no polar, un producto de alcano producido en la misma instalacion de fabrication, o, de otro modo, facilmente disponible en la planta.

De acuerdo con una realizacion preferente, el disolvente no polar es un producto del proceso de hidrodesoxigenacion, por ejemplo, un producto obtenido a partir del posterior proceso de hidrodesoxigenacion despues de la purificacion del aceite, por lo que puede utilizarse una corriente de reciclado.

De acuerdo con una realizacion, puede usarse una mezcla de alcanos adecuados para el refinado del aceite y diferentes fracciones de destilacion de gasolina. Preferentemente, estas fracciones contienen hexano, heptanos, octano o mezclas de los mismos. Un ejemplo para un disolvente adecuado preferente son fracciones de destilacion de petroleo de refinerla como mezclas de disolventes de hidrocarburos libres aromaticos o aromaticos reducidos tales como NESSOL LIAV 110 (p.e. 85-110 °C, disponible en Neste Oil), LIAV 230 (p.e. 175-225 °C, disponible en Neste Oil) y similares. NESSOL es una marca registrada de Neste Oil Oyj, Finlandia.

En el metodo de acuerdo con realizaciones de la presente invencion, la relation entre dicho material lipldico y dicho disolvente no polar es, preferentemente, menor que 10:1, que es economicamente ventajoso. La proportion es, mas preferentemente, menor que 1:1, para conservar eficientemente el aceite glicerldico, mas preferentemente, inferior a 1:5, lo mas preferentemente 1:10, con el fin de prevenir eficazmente que los triacilgliceroles u otro aceite glicerldico neutro se descompongan e hidrolizen.

El disolvente polar que se va a anadir es, preferentemente, un disolvente capaz de funcionar como medio vehlculo para el grupo polar de dicho llpido complejo. Sin quedar ligados a teorla alguna, se ha descubierto que es ventajoso para el proceso que exista una clara interfase entre la fase no polar y la fase polar, lo que permite transiciones de fase mas eficientes de las impurezas. Por ejemplo, en el caso del fosfollpido como llpido complejo, la molecula contiene una cola hidrofoba, es decir, cola de hidrocarburo de acido graso largo y una cabeza hidrofila, es decir, un grupo fosfato cargado negativamente y, posiblemente, otros grupos polares. La cola hidrofoba no cargada es dirigida hacia la fase del disolvente no polar, mientras que la cabeza hidrofila polar de la molecula es atralda por el disolvente polar. Normalmente, cuando se colocan en agua, por ejemplo, los fosfollpidos forman diversas estructuras dependiendo de las propiedades especlficas del fosfollpido.

En una realizacion preferente, el disolvente polar comprende agua o, mas preferentemente, es agua. Esta es la option mas economica. Sin embargo, una mezcla de agua y un alcohol facilmente soluble en agua es ventajosa en algunos casos debido al aumento de la capacidad del disolvente para eliminar otras impurezas de aceite, tales como carbohidratos. De manera mas preferente, el alcohol se selecciona de entre metanol, etanol y una mezcla de los mismos. La adicion de acidos organicos que se considera que acidifican eficazmente la fase polar es ventajosa en

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algunos casos. La hidrolisis se refuerza en condiciones acidas, pero las condiciones demasiado acidas dan como resultado una hidrolisis no deseada de los trigliceridos. El pH de la fase polar esta, preferentemente, entre 3 y 10.

En el metodo de acuerdo con realizaciones de la presente invention, la relation entre la cantidad combinada de dicho material lipldico y dicho disolvente polar es, preferentemente, mayor que 1:10 con el fin de asegurar un buen contacto con la fase no polar. La relacion es, mas preferentemente, mayor que 1:5 para permitir una mezcla eficaz de las dos fases, lo mas preferentemente igual o mayor que 1:1, lo mas preferentemente 5: 4 o incluso tal como 10:1. Una relacion de disolventes baja es ventajosa para evitar un gran volumen de recirculation.

En la primera etapa del metodo de acuerdo con realizaciones de la presente invencion, se proporcionan todos los componentes a la zona de reaction que reside en un entorno cerrado, tal como un reactor capaz de resistir las condiciones de reaccion requeridas.

En la segunda etapa, el sistema de fase formado se calienta en esta zona de reaccion cerrada con mezclado, preferentemente mezclado constante. La temperatura debe ser cuidadosamente controlada y mantenida entre aproximadamente 150 °C y 300 °C, preferentemente de 160 °C a 260 °C, para asegurar que, por otra parte, se produce un grado mlnimo de descomposicion o pirolisis en el extremo superior, lo que permite la conservation de acilgliceroles, tales como TAG, intactos y, por otro lado, se obtiene la elimination eficaz de impurezas. La presion que se acumula en este sistema cerrado depende de la temperatura de tratamiento elegida y del aceite y disolventes suministrados. Normalmente, la presion es tal que los disolventes estan en la etapa subcrltica dependiendo de la naturaleza de los disolventes usados. Preferentemente, la presion es inferior a 100 bares, dependiendo de la presion de vapor de los disolventes seleccionados. El mezclado constante es altamente ventajoso para asegurar un buen contacto interfacial entre las dos fases y los materiales disueltos en las mismas. Durante la mezcla constante a la temperatura y presion elegidas, el grupo polar del llpido complejo se desprende esencialmente de la parte no cargada.

El llmite inferior de la temperatura de tratamiento es, preferentemente, mayor de 165 °C debido a una purification mejorada y a una separation incrementada de fosfollpidos. Mas preferentemente, el llmite inferior es 180 °C debido a la separacion aumentada de los metales, tales como Ca.

De manera mas preferente, el llmite inferior es de al menos 190 °C para mejorar la separacion del grupo cargado del fosfollpido, tal como 200 °C. Hasta cierto punto, la temperatura de tratamiento depende del origen del material oleoso. La purificacion del aceite es una funcion tanto del tiempo como de la temperatura residente.

De acuerdo con una realization preferente, 30 minutos a 230 °C mezclando eliminara mas del 99,8 % de fosforo del aceite.

El llmite superior de la temperatura de tratamiento es, preferentemente, inferior a 300 °C debido a una mayor descomposicion del TAG que tiene lugar a temperaturas mas altas. Mas preferentemente, el llmite superior es inferior a 265 °C, preferentemente inferior a 250 °C, debido al aumento de la presencia de reacciones secundarias no deseadas a temperaturas mas altas. De manera mas preferente, el llmite superior es inferior a 240 °C debido a un control mas facil de la presion a temperaturas mas bajas, tales como menos de 230 °C. Hasta cierto punto, la temperatura de tratamiento depende del origen del material lipldico. Puede seleccionarse cualquier combination de los intervalos de temperatura de tratamiento como se ha definido anteriormente, dependiendo de los efectos que se desean.

En una realizacion preferente, la temperatura en la segunda etapa es de 210 °C a 230 °C para un rendimiento optimo.

Ademas, la selection de la temperatura o el intervalo de temperaturas optimas depende no solo del rendimiento maximo de TAG o la pureza del fosforo que es posible obtener, sino tambien en el uso posterior del aceite. Por ejemplo, si el uso adicional se encuentra en el proceso de refinado catalltico de biocombustible, establece los criterios para el veneno del catalizador, es decir, contenido de metal y fosforo. No es necesario optimizar el proceso mas alla de alcanzar valores suficientemente bajos. Ademas, la calidad del llpido recuperado, tal como el contenido de TAG, por ejemplo, varla dependiendo de los parametros de procesamiento utilizados.

En una realizacion preferente, la temperatura en la segunda etapa es de 200 °C a 260 °C con la condition de que dicho aceite procede de algas.

En otra realizacion preferente, la temperatura en la segunda etapa es de 185 °C a 230 °C con la condicion de que dicho aceite proceda de grasa de planta vegetal.

La presion durante el tratamiento se eleva debido al aumento de temperatura como es tlpico en recipientes o reactores a presion cerrados. La presion de tratamiento depende de la temperatura seleccionada, de los disolventes seleccionados, es decir, de los puntos de ebullition y las presiones de vapor de los mismos y del volumen muerto del reactor. Un experto puede determinar el valor de la presion basandose en el calculo teorico usando estos

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parametros. En un modo de operacion por lotes, normalmente, aproximadamente el 65 % es el volumen efectivo, mientras que aproximadamente el 35 % es volumen muerto. Preferentemente, los disolventes se eligen con la condition de que al menos el 95%, preferentemente el 98 %, mas preferentemente el 99 %, de los mismos estan en fase llquida. Un intervalo de presion preferente es de 2 a 100 bares, mas preferentemente de 5 a 80 bares, lo mas preferentemente de 10 a 70 bares, tal como de 20 a 60 bares.

Durante la etapa de tratamiento termico, la mezcla es, preferentemente, lo suficientemente eficiente para proporcionar una mezcla eficaz de las dos fases y para permitir un buen contacto interfacial entre la fase polar y la fase no polar y los materiales disueltos en las mismas. La mezcla eficaz es, preferentemente, tal que permite que los llpidos complejos migren hacia el disolvente polar y potencia la elimination del fosforo. De acuerdo con una realization preferente, la mezcla se lleva a cabo utilizando una eficiencia de la mezcla de hasta aproximadamente 500 rpm para un litro de agua durante 30 minutos, mas preferentemente durante 20 minutos.

De acuerdo con una realizacion de la presente invention, En la segunda etapa del metodo, el sistema de al menos dos fases comprende ademas impurezas solidas o se forma un residuo en fase solida. Durante la mezcla de los componentes proporcionados o el tratamiento termico a presion elevada y mezcla constante, se forma una fase solida. La formation de la fase solida depende del origen del material oleoso y de la cantidad de impurezas. Especialmente, cuando el aceite crudo de algas debe purificarse, el aceite contiene con frecuencia cantidades considerables de fosfollpidos que dan lugar a grandes cantidades de impurezas de fosforo e impurezas metalicas. Durante la separation de los componentes polares y no polares, a menudo se precipita un residuo solido que contiene, por ejemplo, sales escasamente solubles. Por ejemplo, la colza solo produce residuos modestos debido al bajo contenido de impurezas, mientras que el aceite de algas produce una cantidad pronunciada de residuos debido al alto contenido de impurezas. Este residuo de fase solida puede residir en la fase polar o en la fase no polar, o ambas fases posibles tienen algun residuo. De este modo, una fase solida distinta se separa de dicho sistema formando dicha tercera fase. Especialmente cuando la mezcla tratada se enfrla antes de retirar del reactor, el solido precipitado emerge durante el enfriamiento. Ocasionalmente, el precipitado solido se forma ya en la zona de temperatura elevada, ya que se puede observar algun taponamiento de los filtros despues del tratamiento.

El aceite, tal como aceite de colza, que se origina de aceites vegetales que contienen cantidades relativamente pequenas de fosfollpidos en comparacion con, por ejemplo, aceites de algas, tambien son menos diflciles de purificar. Los cationes mono y divalentes que residen o se transportan junto con fosfollpidos pueden eliminarse eficazmente mediante el tratamiento segun realizaciones de la presente invencion en comparacion con, por ejemplo, metodos de desgomado tradicionales. Las impurezas metalicas tienden a acumularse en los aceites de algas, haciendo que la purification sea mas diflcil. Se observa una disminucion marcada en el contenido de metal durante la purificacion usando un metodo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.

Despues del tratamiento termico a presion elevada y mezclado constante, la fase no polar formada que incluye el aceite purificado se recupera en la tercera etapa del presente metodo. Esta fase contiene el aceite purificado disuelto en el disolvente no polar. La fase no polar puede separarse de la fase polar y la posible fase solida mediante metodos generalmente conocidos, tales como sedimentation, decantation o centrifugation. Si hay residuos solidos en la fase polar o no polar pueden separarse y recogerse mediante filtration o centrifugacion. Preferentemente, el residuo en fase solida se separa mediante centrifugacion.

Ademas de las etapas previas, el presente metodo comprende, preferentemente, ademas una etapa para separar dicho aceite purificado de dicho disolvente no polar de la fase no polar. Mas preferentemente, la separacion se lleva a cabo por evaporation.

De acuerdo con una realizacion preferente, el disolvente no polar usado se recicla de nuevo a la primera etapa despues de la separacion y recuperation del componente de aceite purificado.

De acuerdo con otra realizacion preferente, el disolvente polar usado se recicla de vuelta a la primera etapa despues de la separacion y recuperacion del mismo.

La ventaja mas sorprendente del presente metodo se observa al analizar los aceites purificados, separados y recuperados. Los resultados muestran que se mantiene una excelente calidad lipldica durante el tratamiento. Solo una cantidad menor de TAG u otros gliceridos, tales como DAG o MAG, se han hidrolizado o convertido en acidos grasos libres. Especlficamente, un contenido muy bajo de fosforo de los aceites que provienen de algas sugiere que la recuperacion con exito de llpidos neutros es posible a partir de llpidos complejos eliminados de otra manera totalmente en la purificacion tradicional. La parte neutra de los llpidos complejos se recupera en la fase oleosa no polar y aumenta el rendimiento en aceite.

En una realizacion preferente, se elimina aproximadamente el 99 %, preferentemente mas del 99,5 %, mas preferentemente aproximadamente el 99,8 % del fosforo del aceite de algas que contiene originalmente aproximadamente 6000 ppm de fosforo.

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El material lipldico que se va a tratar puede comprender ademas nutrientes tales como nitrogeno, potasio y/o fosforo, tales como nutrientes procedentes del cultivo de algas y transportados durante la recoleccion y posible extraccion en el aceite bruto de algas. Estos se pueden recuperar generalmente de la fase polar despues del tratamiento con este metodo.

De acuerdo con una realizacion preferente, la fase solida formada se recicla para cultivar como nutriente, por ejemplo, al cultivo de algas despues de la separacion y recuperacion de la misma. Los residuos de carbohidratos y proteicos del petroleo crudo se disuelven normalmente en la fase polar.

Utilizando un metodo de acuerdo con una realizacion de la presente invencion, el contenido de metal de los llpidos purificados o la mezcla de llpidos se reduce en aproximadamente una vigesima o incluso una centesima parte del contenido en llpidos originalmente. El producto lipldico obtenido contiene una cantidad claramente reducida de metales o sales metalicas. Las impurezas metalicas pueden comprender Al, Ca, Mg, Fe, Cr, Cu, Mo, Na, Ni, Pb, Si, Sn, V, Zn, que son perjudiciales para, por ejemplo, e refinado de aceite catalltico. De acuerdo con las realizaciones de la presente invencion, el contenido total de metales disminuye, preferentemente, de varios miles de ppm a intervalos razonables, tales como unos pocos cientos de ppm para algas de agua salada cultivadas autotroficamente, o menos de 20 ppm, preferentemente menos de 10 ppm, mas preferentemente incluso menos de 5 ppm, para especies cultivadas heterotroficamente, aceite vegetal o de plantas o grasa animal dependiendo de la temperatura y la combination de disolventes utilizados.

En el presente metodo, la cabeza polar que contiene fosforo y nitrogeno de los fosfollpidos se elimina selectivamente del material lipldico o aceite que se va a purificar dejando los valiosos componentes de acidos grasos en el aceite en forma de DAG o MAG, minimizando la formation de acidos grasos libres. Al mismo tiempo, esta separacion ha mostrado un efecto mlnimo sobre las cantidades de MAG, DAG y especialmente TAG que residen en la fase no polar despues del tratamiento. Sin quedar ligado a teorla alguna, parece que los metodos de acuerdo con realizaciones de la presente invencion son capaces de hidrolizar selectivamente la cabeza de fosforo de los fosfollpidos, pero no hidrolizar los acidos grasos de los TAG, DAG y MAG, minimizando de este modo la formacion de acidos grasos libres. El presente metodo es simultaneamente capaz de eliminar el fosforo mediante hidrolisis selectiva y metales a partir de material lipldico.

El tratamiento del presente metodo se puede llevar a cabo a escala industrial en modo continuo, contra corriente o de forma concurrente, modificando los detalles del aparato y del proceso que esta dentro de la competencia de un experto en la materia.

En una realizacion, el aceite purificado en el disolvente no polar se usa como una mezcla para procesos de refinado catalltico de biocombustibles.

Una ventaja adicional en el metodo de acuerdo con las realizaciones de la presente invencion es que cualquier aceite puede tratarse a temperatura elevada para eliminar impurezas de fosforo y metales. La dilution mediante un disolvente no polar suprime o previene eficazmente la hidrolisis de llpidos o aceite.

Un aspecto adicional de las realizaciones de la presente invencion proporciona el uso del aceite purificado obtenido mediante el metodo descrito anteriormente para la production de componentes de biodiesel, diesel renovable, combustible para reactores, gasolina o aceite base. Preferentemente, el metodo de acuerdo con una realizacion de la invencion se utiliza para purificar aceite procedente de algas autotroficas. Ademas, el metodo segun una realizacion de la invencion se usa, preferentemente, para purificar el aceite procedente de semillas de colza, organismos heterotroficos, soja o grasa animal.

La invencion y sus realizaciones se ilustran adicionalmente con ejemplos, pero no se limitan a los mismos.

Ejemplos

El reactor de presion utilizado para los experimentos fue de Parr Instruments, modelo 4843. El heptano era n- heptano con una pureza del 99 % (de J. T. Baker), el etanol era desnaturalizado y tenia una pureza del 99,5 % (ETAX Ba, Altia).

El cromatografo de gases (GC) utilizado en el analisis fue un 6890N de Agilent Technologies y el analizador de plasma acoplado a iones (ICP) fue un Optima 7300 DV de Perkin Elmer. La cromatografia de permeation en gel (GPC) se realizo con una HPLC de Waters completada con tres columnas de GPC (Agilent PIgel 500, 100, 50 A, 5 pm, 7,8 mm x 300 mm), un detector UV (Waters 2996) y un detector RI (Waters 2414). El analisis IR se realizo con un Nicolet Avatar 360 FT-IR (Nicolet).

Ejemplo 1

El aceite de colza (Raisio) se purifico diluyendolo con heptano en una proportion de 1:3 y lavando esta solution de aceite-heptano con igual cantidad de agua agitando estos componentes en un reactor a presion. En otras palabras,

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se mezclo una mezcla de 40 g de aceite de colza, 120 g de heptano y 160 g de agua destilada con un mezclador de cuchillas en un reactor de presion de 1 litro usando una eficiencia de la mezcla de 500 rpm a diversas temperaturas durante 30 minutos. Posteriormente, las fases se separaron por centrifugacion. La fase no polar superior se recogio y el disolvente heptano se evaporo de la misma en un evaporador rotatorio para recuperar el componente de aceite purificado.

La cantidad total de acidos grasos libres en el aceite se determino mediante GC antes y despues del tratamiento descrito y despues de la saponificacion y metilacion de llpidos requerida para la preparacion de la muestra de GC. La elimination de impurezas de fosforo y metalicas de los aceites se analizo mediante ICP. El perfil lipldico se analizo mediante GPC. Los solidos recuperados y separados se analizaron mediante IR despues del secado.

El aceite de colza se purifico con el tratamiento de lavado descrito a 190 °C, 200 °C, 210 °C, 220 °C y 230 °C.

Las impurezas medidas de los aceites no tratados y purificados se presentan en la Tabla 1.

La cantidad de impurezas en el aceite disminuyo notablemente en el tratamiento. El calentamiento a 230 °C purifico el aceite hasta el punto en que la cantidad de todas las impurezas medidas era inferior a 1 ppm. Solo el 11 % de los triacilgliceroles (TAG) se sometio a hidrolisis y el aceite purificado contenla solo 4,5 % de acidos grasos libres (AGL). Se puede separar un residuo solido pardo mediante centrifugacion. El residuo contenla fosfatos y metales. La fase solida y la fase acuosa estaban libres de acidos grasos basandose en el analisis IR despues de un lavado con heptano. En otras palabras, todos los acidos grasos se recuperaron en la fase de heptano.

Este ejemplo indica que el aceite de colza se purifica eficazmente con el tratamiento termico usando heptano y agua con solo una hidrolisis baja de TAG.

Tabla 1.

Aceite de colza original Aceite tratado a 190 °C Aceite tratado a 200 °C Aceite tratado a 210 °C Aceite tratado a 220 °C Aceite tratado a 230 °C

TAG

% en peso 95,2 91,3 91,3 90,6 84,5 84,9

DAG

% en peso 2,9 3,9 4,2 4,5 9,1 9,2

MAG

% en peso < 0,1 0,1 0,1 0,1 0,4 0,4

AGL

% en peso 1,4 1,6 1,9 1,9 4 4,5

Oligomeros lipidicos

% en peso 0,4 3,1 2,5 2,8 2 1,1

P

mg/kg 264 17 2 1,3 1 < 0,6

Ca

mg/kg 209 22 0,8 0,6 0,9 < 0,1

Mg

mg/kg 49,6 1,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3

Fe

mg/kg 15 4,3 0,4 0,3 0,3 < 0,1

Na

mg/kg < 0,5 < 1,0 < 1,0 < 1,0 < 1,0 < 0,5

Los valores marcados con menos de (<) un valor significan que la impureza estaba por debajo del llmite de deteccion.

Ejemplo 2

El tratamiento para el aceite de colza descrito en el Ejemplo 1 se realizo a 230 °C variando las relaciones aceite- heptano. El tratamiento se realizo a relaciones de aceite-heptano de 1:3, 1:1 y 3:1. La mezcla de aceite-heptano tenia una masa de 160 g. La cantidad de agua utilizada fue igual a la fase de aceite no polar-heptano. El ensayo se realizo con una relation de aceite-heptano de 1:3 pero con 5 % en peso de agua. Los resultados se presentan en la Tabla 2 y la Figura 1.

El resultado muestra que el aceite diluido con la mayor cantidad de disolvente no polar se hidrolizo al menos en el tratamiento. Cuando el aceite tratado se diluyo en tres partes de heptano, la disminucion del contenido de TAG fue de solo un 11 %. Cuando el aceite contenla 25 % de heptano, mas de la mitad de los TAG (54 %) seguian sin hidrolizarse. Al disminuir la cantidad de agua de 50 % en peso a 5 % en peso hubo ligeramente mas TAG no hidrolizados, sin embargo, solo quedaba ligeramente mas fosforo (1,1 ppm) en el aceite.

Este ejemplo indica que el disolvente no polar protege el aceite no polar de la hidrolisis. La purification en relacion con fosforo y metales fue similar en todos los tratamientos a 230 °C. En otras palabras, es beneficioso diluir el aceite en un disolvente no polar cuando no se desea la hidrolisis del aceite y al purificar aceites ricos en TAG.

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Este ejemplo demuestra que cuando se requiere un producto rico en TAG, es necesario un tratamiento de purificacion con el aceite diluido en disolvente no polar para evitar la hidrolisis mayor de los llpidos.

La Tabla 2 muestra los resultados para el aceite de colza tratado a 230 °C con diferentes diluciones en heptano.

Tabla 2.

Aceite de colza original Aceite/hept/agua 1:3:4 Aceite/hept/agua 1:1:2 Aceite/hept/agua 3:1:4 Aceite/hept/agua 1:3:0,2

TAG

% en peso 95,2 84,9 64,9 53,9 87,8

DAG

% en peso 2,9 9,2 19,9 24,5 7,4

MAG

% en peso < 0,1 0,4 2,2 3,8 0,2

AGL

% en peso 1,4 4,5 11,4 16,3 3,2

Oligomeros lipldicos

% en peso 0,4 1,1 1,6 1,6 1,5

P

mg/kg 264 < 0,6 1,1 0,9 1,1

Ca

mg/kg 209 < 0,1 0,3 < 0,3 < 0,3

Mg

mg/kg 49,6 < 0,3 < 0,3 < 0,3 < 0,3

Fe

mg/kg 15 < 0,1 1,1 0,8 0,4

Na

mg/kg < 0,5 < 0,5 < 1,0 < 1,0 < 1,0

La Figura 1 muestra las clases de llpidos en el aceite de colza original y el aceite tratado a 230 °C con una relacion aceite/heptano diferente.

Ejemplo 3

El aceite de Nannochloropsis, extraldo de la biomasa humeda a 100 °C con heptano y etanol (3:1), se trato mediante su dilucion con heptano a una relacion de 1:3 y tratando esta solucion de aceite-heptano con una solucion de agua- etanol (1:3) de igual masa en un reactor a presion agitada a una temperatura establecida. En otras palabras, se mezclo una mezcla de 40 g de aceite, 120 g de heptano, 40 g de etanol y 120 g de agua destilada en un reactor a presion de 1 litro (mezclando a 500 rpm) a una temperatura establecida durante 60 minutos. Despues de esto las fases se separaron mediante centrifugacion. Se recogio la fase no polar superior y el disolvente se evaporo en evaporador rotatorio para recuperar el aceite purificado.

Los acidos grasos totales de aceite antes y despues del tratamiento se determinaron mediante CG despues de la saponificacion lipldica y la metilacion. Las impurezas de los aceites se analizaron con analisis ICP. El perfil lipldico se analizo mediante analisis GPC. Los solidos separados se analizaron mediante IR despues de secar.

Este aceite se purifico con el tratamiento descrito a 200 °C y 225 °C.

Las impurezas de los aceites originales y purificados se presentan en la Tabla 3.

El nivel de fosforo y metales disminuyo significativamente en los tratamientos por encima de 200 °C. En el lavado a 200 °C, el contenido de fosforo del aceite disminuyo en un 65 %, el magnesio en un 96 %, el sodio en un 92 % y el calcio en un 96 %. En el lavado a 225 °C, el contenido de fosforo del aceite disminuyo en un 99,5 %, el magnesio en un 99,9 %, el sodio en un 99,5 % y el calcio en un 99,9 %.

Este ejemplo indica que el aceite se purifica de fosforo y minerales calentando el aceite a temperaturas por encima de 200 °C, preferentemente por encima de 225 °C junto con un disolvente polar, tal como agua o mezcla de agua- EtOH.

El solido que se separa en el tratamiento a 200-225 °C se analizo para contener fosfatos metalicos y se encontro que era valioso para reciclar de nuevo al cultivo.

La Tabla 3 muestra los resultados del analisis del aceite de Nannochloropsis original y tratado

Tabla 3.

Aceite original Aceite tratado a 200 °C Aceite tratado a 225 °C

P

mg/kg 6000 1550 31,4

Mg

mg/kg 1620 49 1,1

Na

mg/kg 1640 208 8

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Ca | mg/kg | 1040

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Ejemplo 4

El mismo aceite de Nannochloropsis que en el Ejemplo 3 se trato a 230 °C diluido en heptano (relacion aceite- heptano de 1:3). El experimento se realizo como en el Ejemplo 3 con la diferencia de que en el disolvente polar (en el Ejemplo 3 agua y EtOH) se vario en los diferentes experimentos para que contuviera (1) agua, (2) agua EtOH (3:1), (3) agua con pH acido (2,6) y (4) agua con pH basico (9,5). La Tabla 4 muestra los resultados del analisis del aceite de Nannochloropsis original y tratado.

Las impurezas se redujeron muy significativamente en todos los tratamientos. Se pueden observar diferencias muy pequenas en el nivel de impurezas, disminuyendo la cantidad de agua, anadiendo alcohol o ajustando el pH de la fase acuosa. El menor contenido de fosforo (11,1 ppm) se obtuvo con agua acida. El contenido de fosforo del aceite se redujo de este modo en un 99,8 %.

Este ejemplo indica que el aceite de algas puede purificarse eficazmente por tratamiento termico diluido en heptano y con una fase de disolvente polar presente durante el tratamiento.

Tabla 4.

Aceite original Aceite tratado en heptano con agua Aceite tratado en heptano con 10 veces menos agua Aceite tratado en heptano con agua/EtOH (3:1) Aceite tratado en heptano con agua a pH 2,6 Aceite tratado en heptano con agua a pH 9,5

P

mg/kg 6000 16,9 16,9 19 11,1 14,9

Mg

mg/kg 1620 1 1,7 3 < 0,3 0,4

Na

mg/kg 1640 4,3 7,9 10 3,1 3

Ca

mg/kg 1040 1,1 2,3 2,3 1,3 0,8

Ejemplo 5

Los aceites de Nannochloropsis extraldos con hexano se trataron a 230 °C diluidos en heptano (1:2) con agua anadida (relacion aceite-heptano-agua de 1:2:1) como se describe en el Ejemplo 1. Los resultados se muestran en la tabla 5.

El nivel de fosforo disminuyo significativamente a 4 ppm. Tambien el nivel de sodio, magnesio y calcio se redujo efectivamente en el aceite. Este ejemplo indica que el tratamiento termico con agua es muy eficaz para la purificacion de aceite de algas.

Tabla 5.

Aceite original Aceite tratado con heptano y agua a 230 °C

P

mg/kg 584 4

Na

mg/kg 483 1,1

Ca

mg/kg 19,2 2,2

Mg

mg/kg 219 0,7

Ejemplo 6

El aceite extraldo de Dunaliella de biomasa de algas secas con heptano a 160 °C se purifico con el tratamiento descrito en el Ejemplo 3 a 200 °C y a 220 °C. Las impurezas de los aceites originales y purificados se presentan en la tabla 6.

Las impurezas del aceite de Dunaliella disminuyo notablemente. El nivel de fosforo disminuyo e un 66 %, el magnesio, el sodio y el calcio en mas del 95 % en el tratamiento a 200 °C. A 220 °C, el contenido de fosforo disminuyo en un 97 %.

El aceite de algas de la cepa Dunaliella se purifica significativamente mediante este tratamiento termico. Los mejores resultados se obtienen a una temperatura de 220 °C o superior.

Tabla 6.

Aceite original Aceite tratado a 200 °C Aceite tratado a 220 °C

P

mg/kg 178 61 4,9

Na

mg/kg 308 2 1,2

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15

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25

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35

Ca

mg/kg 108 5 1,8

Mg

mg/kg 136 < 1 0,3

Ejemplo 7

La biomasa bacteriana seca de Rhodococcus se extrajo con heptano a 100 °C. El aceite extraldo era, sin embargo, bastante rico en fosforo, sodio, magnesio y otros minerales.

Este aceite se purifico diluyendolo con heptano en una relacion de 1:3 y tratando esta solucion de aceite-heptano con una solucion de agua-etanol (1:3) a 200 °C como se describe en el Ejemplo 3.

Las impurezas en el aceite original y el aceite tratado se presentan en la tabla 7.

Las impurezas disminuyeron significativamente en el lavado a 200 °C; el fosforo disminuyo un 96 %. Tambien disminuyeron en el proceso el magnesio (disminucion del 88 %), el sodio (disminucion del 98 %) y el calcio (disminucion del 71 %). La composicion lipldica no cambio esencialmente de la del aceite original extraldo. Solo se detecto una hidrolisis menor del aceite a 200 °C.

Este ejemplo indica que el aceite bacteriano con niveles altos de impurezas de fosforo y metales se purifica significativamente tratando el aceite diluido en un disolvente no polar con un disolvente polar que contiene agua a una temperatura elevada de 200 °C o superior.

Tabla 7.

Aceite original Aceite tratado a 200 °C

TAG

% en peso 80,4 76,6

DAG.

% en peso 5 7,4

MAG

% en peso 0,8 0,8

AGL

% en peso 3,2 4,5

oligomeros lipldicos

% en peso 10,6 10,6

P

mg/kg 569 21

Mg

mg/kg 122 15

Na

mg/kg 651 16

Ca

mg/kg 21 6

Ejemplo 8

La grasa animal (Griffin Industries Inc.) se diluyo con heptano (relacion aceite-heptano DE 1:3) y con agua como disolvente polar a 200 °C y 240 °C. El tratamiento se realizo como se describe en el Ejemplo 1.

Las impurezas en los aceites originales y tratados se presentan en la tabla 8.

El tratamiento con agua anadida a 200 °C y 240 °C redujo significativamente el contenido de impurezas en el producto de grasa animal. El fosforo se redujo a 6,3 ppm a 200 °C y estaba por debajo del llmite de detection a 240 °C. La grasa animal tratada a 240 °C tenia la mayor parte (62 %) de los TAG sin hidrolizar.

Este ejemplo indica que la grasa animal puede tratarse termicamente junto con agua para reducir significativamente el contenido de fosforo y metales en el producto graso.

Tabla 8.

Grasa animal original Grasa animal tratada con heptano y agua a 200 °C Grasa animal tratada con heptano y agua a 240 °C

TAG

% en peso 81,3 70 53

DAG

% en peso 9,1 16 23,7

MAG

% en peso 0,6 1,1 2,8

AGL

% en peso 7 11,1 18,7

Oligomero s lipldicos

% en peso 2 1,8 1,8

P

mg/kg 95 6,3 < 0,6

Na

mg/kg 50 1 4,1

Ca

mg/kg 30 3,9 8,8

Fe

mg/kg 23 7 1,2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

|Mg | mg/kg | 5 | 0,2 | 0,4 1

Ejemplo 9

El aceite de soja (Control Union Argentina) se diluyo con heptano (relacion aceite-heptano 1:3) y se trato con agua como disolvente polar a 240 °C. El tratamiento se realizo como se describe en el Ejemplo 1.

Las impurezas en los aceites originales y tratados se presentan en la tabla 9.

El aceite tratado con agua anadida se purifico considerablemente y contenla menos de 0,6 ppm de cualquier impureza metalica medida.

Este ejemplo indica que la pureza anadida al aceite de soja se obtuvo al tratar el aceite con heptano y agua a una temperatura ala con hidrolisis menor de los TAG.

Tabla 9.

Aceite original Aceite tratado a 240 °C

TAG

% en peso 98 88,6

DAG

% en peso 1 7,7

MAG

% en peso 0,2 0,2

AGL

% en peso 0,8 4,8

oligomeros lipidicos

% en peso < 0,1 0,5

P

mg/kg 87 < 0,5

Mg

mg/kg 12 < 0,6

Ca

mg/kg 20,3 < 0,3

Na

mg/kg < 0,5 < 0,5

Ejemplo 10

El tratamiento para el aceite de colza descrito en el Ejemplo 1 se realizo a 230 °C con el producto de la hidrodesoxigenacion (HDO) de aceite de palma (mezcla de hidrocarburos) en lugar de heptano como disolvente no polar. El tratamiento se realizo a una relacion de aceite-HDO-producto de 1:3. La mezcla de aceite-HDO-producto tenia una masa de 160 g. La cantidad de agua usada fue igual a la fase de aceite no polar-HDO-producto. La fase acuosa y los solidos se separaron como se describe en el ejemplo 1, pero el aceite no se separo del disolvente no polar. Los resultados del analisis para el producto de aceite-HDO purificado se presentan en la tabla 10.

La mezcla de aceite-HDO-producto obtenida se purifico considerablemente y contenla menos de 0,6 ppm de cualquier impureza metalica medida. Este ejemplo indica que el aceite se puede tratar diluido en el producto de la hidrodesoxigenacion y producir un producto de aceite altamente purificado adecuado para procesos de conversion catalltica.

Tabla 10.

Aceite de colza sin tratar/HDO-producto (1:3) Aceite de colza tratado/HDO-producto (1:3)

AGL

% en peso 0,35 0,75

P

mg/kg 66 < 0,6

Ca

mg/kg 52 < 0,3

Mg

mg/kg 12 < 0,3

Fe

mg/kg 4 0,2

Ejemplo 11

La lecitina comercial (lecitina granular, Acros Organics), que se analizo de modo que contuviera un 84 % de fosfollpidos, un 14 % de llpidos neutros (monogliceridos, digliceridos, trigliceridos y acidos grasos libres) y 2 % de compuestos no identificados, se diluyo en heptano (16 g de lecitina, 144 g de heptano) y se calento a 200 °C y a 240 °C junto con agua (160 g) como se describe en el Ejemplo 1.

La fase de aceite-heptano se separo en la parte superior de la fase acuosa, se filtro y se evaporo el heptano. Los resultados del analisis de los aceites obtenidos se presentan en la Tabla 11.

A 200 °C, el 61 % de la lecitina original se obtuvo como un aceite. A 240 °C, el 66 % de la lecitina se recogio como un aceite. De acuerdo con estos resultados, os fosfollpidos de lecitina se hidrolizan parcialmente a digliceridos, monogliceridos y acidos grasos libres, y el fosfato se convierte parcialmente en un precipitado solido y acido fosforico hidrosoluble, que se elimino. Todos los acidos grasos de la lecitina original se recuperaron en la fase de aceite-heptano de acuerdo con un analisis de IR.

5

10

15

20

25

30

35

Este ejemplo indica que los fosfollpidos pueden descomponerse termicamente y que el aceite esencialmente libre de fosforo y minerales puede obtenerse a partir de un material muy rico en fosfollpidos.

Tabla 11.

Lecitina original Aceite de tratamiento de lecitina a 200 °C Aceite de tratamiento de lecitina a 240 °C

fosfollpidos

% en peso 84 6 0,5

TAG

% en peso 1,4 2,9 2,1

DAG

% en peso 8,8 37,2 36,6

MAG

% en peso 3,2 17,3 21,2

AGL

% en peso 0,3 36,6 38,5

oligomeros lipldicos

% en peso 0,3 0 0,6

P

mg/kg 32700 2240 40,5

Mg

mg/kg 2500 28 1,4

Ca

mg/kg 1500 312 2,2

Fe

mg/kg 16 9,3 2,4

Ejemplo 12

Las gomas de aceite de colza obtenidas del desgomado acido del aceite de semilla de colza (Raisio) se trataron a 240 °C con heptano anadido. Las gomas contenlan principalmente agua (aproximadamente 60 %) y algunos triacilgliceroles residuales (aproximadamente 20 %) a partir de la separacion de los fosfollpidos hidratados (aproximadamente 20 %).

226 g de las gomas humedas se calentaron junto con 200 g de heptano a 240 °C durante 30 minutos con mezclado a 500 rpm en un reactor Parr como se describe en el Ejemplo 1.

Los resultados del analisis del aceite obtenido se pueden ver en la Tabla 12. Mediante este tratamiento se puede obtener un aceite muy puro en terminos de contenido de fosforo y metales. El aceite obtenido en el tratamiento con heptano contiene una cantidad significativa de TAG (43 %) que se pierde en las gomas durante el desgomado. Los fosfollpidos hidratados se descomponen en DAG, MAG y FFA.

Se puede separar un residuo solido pardo mediante centrifugacion. El residuo solido se analizo mediante IR para ser principalmente fosfatos inorganicos. La fase acuosa separada era marron y contenla material disuelto de los fosfollpidos descompuestos, sin embargo, no se identificaron acidos grasos.

Este ejemplo indica que las gomas, residuos procedentes del desgomado de aceites vegetales, pueden tratarse termicamente como se ha descrito y se puede obtener un aceite muy puro sin perdida de acidos grasos.

Tabla 12.

Aceite de tratamiento de gomas humedas con heptano a 240 °C

TAG

% en peso 43,1

DAG

% en peso 25,8

MAG

% en peso 8,9

AGL

% en peso 21,9

oligomeros lipldicos

% en peso 0,3

P

mg/kg 3,4

Mg

mg/kg 0,2

Ca

mg/kg 0,7

Na

mg/kg 4,1

Fe

mg/kg 0,9

Ejemplo comparativo 1

Se trataron diferentes aceites a una temperatura alta, diluidos en disolvente no polar sin un disolvente polar. Los resultados se presentan en la tabla 13.

El mismo aceite de colza que en el Ejemplo 1 se trato a 230 °C diluido en heptano (1:3) sin agua. Despues del tratamiento, el aceite contenla todavla 11 ppm de fosforo y algo de magnesio y calcio que se eliminaron en los

5

10

15

20

25

30

35

40

tratamientos con agua en el Ejemplo 1.

El mismo aceite de Nannochloropsis que en el Ejemplo 4 se trato a 230 °C diluido en heptano (1:3) sin anadir agua. Se observo un resultado significativamente peor cuando se excluyo totalmente la fase polar. El aceite tratado sin agua tenia 116 ppm de fosforo y 78 ppm de sodio restante en el aceite en comparacion con los resultados obtenidos (Ejemplo 4) cuando habla una fase polar (P menor que 20 ppm, Na menor que 10 ppm).

Se trato el mismo aceite de soja que en el Ejemplo 9 a 240 °C diluido en heptano (1:3) sin agua anadida. Tras el tratamiento, el aceite todavla tenia 16 ppm de fosforo, que requeriria una etapa de purificacion adicional. En comparacion, el aceite del tratamiento con agua (Ejemplo 8) tenia impurezas muy bajas (por debajo del limite de deteccion, inferior a 0,5 ppm).

Este ejemplo demuestra que, tras el tratamiento termico quedaban en el aceite significativamente mas impurezas (fosforo y metales) si la fase polar se excluia totalmente.

Tabla 13.

Comparacion con el ejemplo 1: Aceite de colza tratado diluido en heptano (1:3) a 230 °C Comparacion con el ejemplo 4: Aceite de Nannochloropsis diluido en heptano (1:3) a 230 °C Comparacion con el ejemplo 9: Aceite de soja diluido en heptano (1:3) a 240 °C

P

mg/kg 11,1 116 16

Mg

mg/kg 1,6 1 1,6

Na

mg/kg < 0,5 1 0,5

Ca

mg/kg 6,9 78 3,3

Ejemplo comparative 2

El tratamiento termico se realizo para diferentes aceites sin dilucion en disolvente no polar. Los resultados se presentan en la tabla 14.

El mismo aceite de colza que en el ejemplo 2 se trato como tal (sin dilucion de heptano) con agua a 230 °C. Se observo una gran disminucion de los TAG despues del tratamiento con agua (relacion agua-aceite de 1:1). El 65 % de los TAG se hidrolizaron. Cuando se compara esto con los resultados del Ejemplo 2, es claramente beneficioso que el heptano diluya el aceite con el fin de conservar los TAG.

La misma grasa animal que en el ejemplo 8 tambien se trato a 240 °C con agua (sin dilucion de heptano) para comparacion. El tratamiento sin dilucion de heptano a 240 °C dio como resultado un producto graso altamente hidrolizado (64,2 % de acidos grasos libres, solo 7 % de TAG). Al comparar este resultado con el resultado del Ejemplo 8 para el aceite tratado en las mismas condiciones pero junto con heptano, hubo mucho menos hidrolisis de los lipidos (18,7 % de AGL y 53 % de TAG).

Este ejemplo demuestra que al tratar el aceite que se va a purificar sin disolvente no polar hay un claro aumento de la hidrolisis del aceite. Por lo tanto, es claramente beneficioso tratar los aceites diluidos en, por ejemplo, heptano para mantener los TAG sin hidrolizar tanto como sea posible.

Tabla 14.

Comparacion con el ejemplo 2: Aceite de colza tratado con agua (1:1) a 230 °C Comparacion con el ejemplo 8: Grasa animal tratada con agua (1:1) a 240 °C

TAG

% en peso 33,7 7

DAG

% en peso 29 18,9

MAG

% en peso 8,6 9,6

AGL

% en peso 28,4 64,2

oligomeros

% en peso 0,3 0,2

P

mg/kg < 0,6 3,2

Ca

mg/kg 3,8 14

Mg

mg/kg < 0,3 2,1

Na

mg/kg < 1 6,2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Ejemplo comparative 3

El mismo aceite de Nannochloropsis que en el Ejemplo 5 se purifico como comparacion mediante tratamientos de purificacion de aceite tradicionales, desgomado y blanqueo en humedo.

El desgomado se realizo anadiendo 2500 ppm de acido cltrico y 2500 ppm de agua destilada al aceite con mezclado de alto cizallamiento con un Ultra-Turrax a 8000 rpm durante 2 minutos a 50 °C, seguido de 15 minutos de mezcla a 250 rpm con una agitador magnetico. Despues de esto, se anadieron 750 ppm de NaOH y 3 % en peso de agua al aceite. La mezcla se mezclo a 8000 rpm (Ultra-Turrax) durante 2 minutos y a 250 rpm (agitador magnetico) durante 60 minutos. Finalmente, la mezcla se centrifugo a 50 °C durante 30 minutos y el aceite desgomado se recogio en la parte superior.

El aceite desgomado se lavo despues de este blanqueado en humedo anadiendo 1000 ppm de acido cltrico y 3000 ppm de agua, seguido de 8000 rpm mezclando durante 2 minutos y 250 rpm mezclando durante 15 minutos. Se anadio 3 % en peso de arcilla blanqueante. La mezcla se agito durante 30 minutos a 80 °C. A continuacion, la mezcla se centrifugo durante 10 minutos a 80 °C y el aceite blanqueado se filtro y se analizo.

Los resultados se muestran en la tabla 15.

El aceite tratado con tratamiento termico a 230 °C en el Ejemplo 5 contenla solamente 4 ppm de fosforo y cantidades bajas de magnesio (0,7 ppm) y sodio (2,2 ppm). Como comparacion, el aceite de algas desgomado contenla todavla la mitad del fosforo en el aceite original, as! como 319 ppm de sodio y 72 ppm de magnesio. El aceite tratado posteriormente con blanqueo en humedo contenla una cantidad un poco menor de fosforo (175 ppm), sodio (133 ppm) y magnesio (63 ppm), sin embargo, considerablemente mas que el aceite tratado termicamente.

Este ejemplo indica que el tratamiento termico era significativamente mas eficaz en la eliminacion de impurezas de fosforo y metal del aceite de algas que los procedimientos tradicionales de desgomado y blanqueo utilizados habitualmente para la purificacion de aceites vegetales.

Tabla 15.

Aceite de algas original Aceite tratado por desgomado acido Aceite tratado con blanqueado acido y decoloracion en humedo

P

mg/kg 584 262 175

Ca

mg/kg 19,2 7,9 3,5

Na

mg/kg 483 319 133

Mg

mg/kg 219 71,8 62,9

Ejemplo comparative 4

El tratamiento se realizo como una comparacion a temperaturas mas bajas para ciertos aceites.

El mismo aceite de Nannochloropsis que en el Ejemplo 3 se trato a las mismas diluciones pero a temperatura ambiente y a 100 °C.

El mismo aceite bacteriano de Rhodococcus que en el Ejemplo 7 se trato a las mismas diluciones pero a temperatura ambiente y a 100 °C. Los resultados se muestran en la tabla 16.

Este ejemplo comparativo indica claramente que los tratamientos de lavado a una temperatura mas baja no mejoraban la purificacion de los aceites de manera muy significativa.

Tabla 16.

Aceite de Nannochloropsis tratado a TA Aceite de Nannochloropsis tratado a 100 °C Aceite de Rhodococcus tratado a TA Aceite de Rhodococcus tratado a 100 °C

P

mg/kg 4800 4800 107 122

Mg

mg/kg 1400 1370 63 53

Na

mg/kg 1300 910 117 104

Ca

mg/kg 867 864 16 15

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   55

   60

   65

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para la purificacion de material lipldico procedente de material biologico caracterizado por que dicho metodo comprende las etapas de

   a. proporcionar material lipldico que comprende acilgliceroles e impurezas de fosforo y al menos un disolvente no polar anadido y al menos un disolvente polar anadido a una zona de reaccion, por lo que se forma al menos un sistema de dos fases que comprende una fase no polar y una fase polar, y

   b. calentar dicho sistema de fases en la zona de reaccion cerrada con mezclado a una temperatura de 150 °C a 300 °C ya una presion en la que dichos disolventes estan en estado subcrltico, preferentemente por debajo de 100 bares, dependiendo de la presion de vapor de los disolventes seleccionados, hasta que la impureza de fosforo se elimina de la fase no polar, y

   c. separar y recuperar de dicho sistema de fases dicha fase no polar, incluyendo el aceite purificado que comprende acilgliceroles.
2. 2. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por que dichas impurezas de fosforo estan en forma de fosfollpidos.
3. 3. El metodo de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado por que dicho material biologico comprende material vegetal, animal o de microorganismos.
4. 4. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 3, caracterizado por que dicho material vegetal se selecciona del grupo de plantas de grasas vegetales, preferentemente seleccionado del grupo de aceite de semillas, aceite vegetal, aceite de frutos y aceite de pino, Mas preferentemente seleccionado de aceite de colza, canola, soja, palma, algodon, girasol, camelina, jatrofa, malz, canamo y aceite de cocina usado.
5. 5. El metodo de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que dicho material animal comprende grasa animal, preferentemente, grasa animal fundida, mas preferentemente seleccionado de manteca, sebo, mantequilla o grasa de vacuno, de cerdo, de oveja o de ave de corral, o mezclas de los mismos.
6. 6. El metodo de acuerdo con las reivindicaciones 2 o 3, caracterizado por que dicho material de microorganismo se selecciona del grupo de algas, bacterias, hongos, preferentemente algas y hongos, mas preferentemente algas.
7. 7. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por que dicho material lipldico es un residuo o un desecho que contienen aceite procedente de procesos de extraccion de aceite, preferentemente de desgomado.
8. 8. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho material lipldico comprende ademas llpidos complejos seleccionados de entre glicollpidos y esfingollpidos.
9. 9. El metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 caracterizado por que dicha temperatura es de 160 °C a 260 °C, preferentemente de 180 °C a 250 °C, mas preferentemente de 190 °C a 240 °C, tal como de 200 °C a 230 °C, o incluso de 210 °C a 230 °C.
10. 10. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que dicho sistema de al menos dos fases comprende ademas una tercera fase, preferentemente dicho sistema de al menos dos fases comprende ademas una tercera fase que comprende impurezas solidas o residuo de fase solida formado durante el procesamiento.
11. 11. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho solvente no polar comprende alcanos alifaticos o clclicos de C3-C2o o mezclas de los mismos, alquenos C5-C16 o mezclas de los mismos, mas preferentemente un producto del proceso de hidrodesoxigenacion, LIAV, hexano, heptanos, octano o mezclas de los mismos.
12. 12. El metodo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho disolvente polar comprende agua, preferentemente una mezcla de agua y un alcohol facilmente soluble en agua, mas preferentemente una mezcla de agua y un alcohol seleccionado de entre metanol, etanol y una mezcla de los mismos.
13. 13. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho aceite purificado se recupera disuelto en el disolvente no polar y las impurezas se eliminan de la fase no polar junto con la fase polar o como un solido.
14. 14. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la relacion de dicho material lipldico a dicho disolvente no polar es menor de 10:1, preferentemente de 1:1, mas preferentemente de 1:5, lo mas preferentemente de 1:10.
15. 15. El metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la relacion de la cantidad combinada de dicho material lipldico y dicho disolvente no polar a disolvente polar es menor de 1:10, preferentemente de 1:5, mas preferentemente de 1:1, lo mas preferentemente de al menos 5:4, tal como de 10:1.