ITMI20132069A1 - Procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa - Google Patents
Procedimento per la produzione di zuccheri da biomassaInfo
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Description
PROCEDIMENTO PER LA PRODUZIONE DI ZUCCHERI DA BIOMASSA
*** *** ***
La presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride.
Più in particolare, la presente invenzione riguarda un procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride che comprende porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico avente da 1 a 6 atomi di carbonio, preferibilmente da 1 a 3 atomi di carbonio, il pH di detta soluzione acquosa essendo compreso tra 0,6 e 1,6, preferibilmente compreso tra 0,9 e 1,3.
Gli zuccheri così ottenuti possono essere vantaggiosamente utilizzati come fonti di carbonio nei processi di fermentazione per la produzione di alcoli (e.g., etanolo, butanolo), dioli (e.g., 1,3-propandiolo, 1,3-butandiolo, 1,4-butandiolo, 2,3-butandiolo), lipidi, o altri intermedi o prodotti. Detti alcoli, dioli, lipidi, o altri intermedi o prodotti, possono essere vantaggiosamente utilizzati nell’industria chimica o nella formulazione di carburanti per autotrazione.
La produzione di zuccheri da biomassa, in particolare da biomassa lignocellulosica, è nota nell’arte.
La biomassa lignocellulosica è una struttura complessa comprendente tre componenti principali: la cellulosa, l’emicellulosa e la lignina. Le loro quantità relative variano a seconda del tipo di biomassa lignocellulosica utilizzata. Ad esempio, nel caso di piante, dette quantità variano a seconda della specie e dell'età della pianta.
La cellulosa è il maggiore costituente della biomassa lignocellulosica ed è generalmente presente in quantità compresa tra il 30% in peso ed il 60% in peso rispetto al peso totale della biomassa lignocellulosica. La cellulosa è costituita da molecole di glucosio (da circa 500 a 10000 unità) unite tra loro da un legame β-1,4-glucosidico. L'instaurarsi di legami ad idrogeno tra le catene determina la formazione di domini cristallini che impartiscono resistenza ed elasticità alle fibre vegetali. In natura si trova allo stato puro solo nelle piante annuali come cotone e lino, mentre nelle piante legnose è sempre accompagnata da emicellulosa e lignina.
L'emicellulosa, che è generalmente presente in quantità compresa tra il 10% in peso ed il 40% in peso rispetto al peso totale della biomassa lignocellulosica, si presenta come un polimero misto, relativamente corto (da 10 a 200 molecole) e ramificato, formato sia da zuccheri a sei atomi di carbonio (glucosio, mannosio, galattosio), sia da zuccheri a cinque atomi di carbonio (xilosio, arabinosio). Alla presenza dell’emicellulosa si devono alcune importanti proprietà delle fibre vegetali, la principale delle quali è quella di favorire l'imbibizione di dette fibre vegetali, quando è presente l'acqua, provocandone il rigonfiamento. L'emicellulosa presenta, inoltre, proprietà adesive e, pertanto, tende a cementare o a diventare di consistenza cornea, con la conseguenza che dette fibre vegetali diventano rigide e si imbibiscono più lentamente.
La lignina è generalmente presente in quantità compresa tra il 10% in peso ed il 30% in peso rispetto al peso totale della biomassa lignocellulosica. La sua principale funzione consiste nel legare e cementare tra loro le varie fibre vegetali così da conferire compattezza e resistenza alla pianta e costituisce, inoltre, una protezione contro insetti, agenti patogeni, lesioni e luce ultravioletta. Viene utilizzata principalmente come combustibile ma, attualmente, trova anche largo impiego nell'industria come disperdente, indurente, emulsionante, per laminati plastici, cartoni e manufatti in gomma. Inoltre, può essere trattata chimicamente per produrre composti aromatici, tipo vanillina, siringaldeide, pidrossibenzaldeide, che possono essere usati nella chimica farmaceutica, oppure nell'industria cosmetica ed alimentare.
Allo scopo di ottimizzare la trasformazione della biomassa lignocellulosica in prodotti per uso energetico, è noto sottoporre detta biomassa ad un trattamento preliminare così da separare la lignina ed idrolizzare la cellulosa e l’emicellulosa a zuccheri semplici quali, ad esempio, glucosio e xilosio, che possono poi essere sottoposti a processi di fermentazione.
Il procedimento usualmente utilizzato al suddetto scopo è l’idrolisi acida, che può essere condotta in presenza di acidi forti diluiti o concentrati.
Ad esempio, il brevetto americano US 6,423,145 descrive un procedimento per idrolizzare una biomassa lignocellulosica così da ottenere una elevata quantità di zuccheri fermentabili comprendente: impregnare il materiale lignocellulosico con una miscela comprendente un catalizzatore acido diluito (ad esempio, acido solforico, acido cloridrico, acido nitrico, biossido di zolfo, o qualsiasi altro acido forte in grado di dare valori di pH inferiori a circa 3) e un catalizzatore a base di un sale di un metallo (ad esempio, solfato ferroso, solfato ferrico, cloruro ferrico, solfato di alluminio, cloruro di alluminio, magnesio solfato), in quantità tale da fornire una resa di zuccheri fermentabili superiore rispetto a quella ottenuta in presenza del solo acido diluito; alimentare il materiale lignocellulosico impregnato ad un reattore e riscaldare (ad esempio, a temperatura compresa tra 120°C e 240°C) per un tempo sufficiente (ad esempio, per un tempo compreso tra 1 minuto e 30 minuti) ad idrolizzare sostanzialmente tutta l’emicellulosa e più del 45% della cellulosa a zuccheri solubili in acqua; recuperare gli zuccheri solubili in acqua.
La domanda di brevetto internazionale WO 2010/102060 descrive un procedimento per il pre-trattamento di biomassa da utilizzare in una bioraffineria allo scopo di produrre un prodotto di fermentazione, comprendente i seguenti stadi: sottoporre la biomassa a trattamenti (ad esempio, rimozione di materiali indesiderati, macinazione) prima di inviarla ad un pre-trattamento; sottoporre la biomassa a pre-trattamento tramite applicazione di un acido diluito (ad esempio, acido solforico) avente una concentrazione compresa tra circa 0,8% in peso e circa 1,1% in peso, a temperatura compresa tra circa 130°C e circa 170°C, per un tempo compreso tra circa 8 minuti e circa 12 minuti; in cui il prodotto di fermentazione può essere ottenuto separando la biomassa pre-trattata in un componente liquido comprendente xilosio e in un componente solido da cui può essere reso disponibile glucosio e recuperare lo xilosio per la fermentazione; in cui la biomassa comprende materiale lignocellulosico; in cui il materiale lignocellulosico comprende pannocchie (“corn cobs”), cartocci di piante di mais (“corn plant husks”), foglie di piante di mais (“corn plant leaves”) e gambi di piante di mais (“corn plant stalks”).
La domanda di brevetto internazionale WO 2010/071805 descrive un procedimento per pre-trattare materiale lignocellulosico comprendente: esporre il materiale lignocellulosico ad un primo pre-trattamento effettuato in condizioni operative a bassa severità ottenendo un primo prodotto; contattare detto primo prodotto con un acido diluito in soluzione acquosa (ad esempio, acido solforico, acido solforoso, biossido di zolfo, acido fosforico, acido carbonico) ottenendo un secondo prodotto. Detto procedimento a due stadi può fornire prodotti utili per la produzione di bioetanolo.
La domanda di brevetto americano US 2010/0227369 descrive un metodo per produrre un prodotto di fermentazione in un sistema di fermentazione da biomassa che è stata pre-trattata e separata in un primo componente e in un secondo componente comprendente i seguenti stadi: alimentare il primo componente ad un sistema di fermentazione; fornire un organismo in grado di produrre etanolo (“ethanologen”) al sistema di fermentazione; mantenere il primo componente e l’organismo in grado di produrre etanolo (“ethanologen”) nel sistema di fermentazione a una temperatura compresa tra circa 26°C e circa 37°C e a pH compreso tra circa 4,5 e circa 6,0, per un tempo non inferiore alle 18 ore; recuperare il prodotto di fermentazione dal sistema di fermentazione; in cui l’organismo in grado di produrre etanolo (“ethanologen”) è alimentato al sistema di fermentazione in quantità inferiore a 150 grammi di organismo in grado di produrre etanolo (“ethanologen”) (peso secco) per litro di primo componente; in cui la biomassa comprende materiale lignocellulosico; in cui il materiale lignocellulosico comprende almeno uno tra pannocchie (“corn cobs”), cartocci di piante di mais (“corn plant husks”), foglie di piante di mais (“corn plant leaves”) e gambi di piante di mais (“corn plant stalks”); in cui il primo componente comprende un pentoso; in cui il pentoso comprende xilosio; in cui l’ organismo in grado di produrre etanolo (“ethanologen”) è in grado di fermentare lo xilosio in etanolo. Preferibilmente, il pre-trattamento della biomassa viene fatto contattando detta biomassa con un acido quale, ad esempio, acido solforico, acido cloridrico, acido nitrico, acido fosforico, acido acetico, o loro miscele.
La domanda di brevetto americano US 2008/0274509 descrive un procedimento per preparare un idrolizzato da un materiale lignocellulosico comprendente: a) pre-trattare detto materiale lignocellulosico con un composto scelto dal gruppo che consiste di: acido solforico, alcali, perossidisolfati, perossido di potassio, e loro miscele, in presenza di acqua, ottenendo una fase acquosa; e b) dopo la rimozione della fase acquosa ed il lavaggio del prodotto ottenuto, trattare detto prodotto con un enzima utile per l’idrolisi, in presenza di acqua, ottenendo un idrolizzato, detto idrolizzato essendo utilizzabile quale fonte di carbonio per la fermentazione.
Tsoutsos T. e altri in “Energies” (2011), Vol. 4, pg. 1601-1623, descrivono l’ottimizzazione della produzione di soluzioni di zuccheri fermentabili per la produzione di bioetanolo da biomassa lignocellulosica. A tale proposito, la biomassa lignocellulosica viene sottoposta ad un procedimento di idrolisi a due stadi, in presenza di un acido diluito. In particolare, sono state fatte prove in presenza di acidi (ad esempio, acido cloridrico, acido solforico, acido fosforico, acido nitrico) diluiti a concentrazione fino al 3% - 4% e a temperature comprese tra 100°C e 240°C. A temperature comprese tra 110°C e 140°C si ha l’idrolisi dell’emicellulosa, mentre la cellulosa cristallina rimane praticamente tal quale fino a 170°C e viene idrolizzata a 240°C.
Gonzáles-Hernandez J. C. e altri, in “Journal of the Mexican Chemical Society ” (2011), Vol. 56 (4), pg. 395-401, descrivono l’idrolisi di polisaccaridi da semi di tamarindo. In particolare, i semi di tamarindo sono stati sottoposti ad idrolisi operando a diverse condizioni operative: i.e. a temperatura compresa tra 86°C e 130,2°C; a concentrazione di acido nitrico o di acido solforico compresa tra 0,32% e 3,68% (v/v); e a tempo di contatto compreso tra 13,2 minuti e 40 minuti. E’ stato visto che la temperatura ed il tempo sono i fattori che influiscono maggiormente sull’idrolidi degli zuccheri: in particolare, le migliori condizioni operative, per entrambi gli acidi, sono state: temperatura pari a 130,2°C, concentrazione pari a 2% (v/v), tempo di contatto 30 minuti, con una resa di zuccheri pari a circa 110 g/l.
Shatalov A. A. e altri, in “Chemical Engineering & Process Technology” (2011), Vol. 2, Issue 5, pg. 1-8, descrivono la produzione di xilosio, tramite idrolisi in presenza di acido solforico diluito, a bassa temperatura, in un solo stadio, da cardo (Cynara cardunculus L.). In particolare, operando in condizioni ottimali, i.e. temperatura pari a 138,5°C, tempo pari a 51,7 minuti, concentrazione dell’acido pari a 1,28%, si ha un recupero di xilosio pari all’86%, con una bassa degradazione della cellulosa ed una bassa produzione di furfurali (glucosio = 2,3 g e furfurale (F) 1,04 g per 100 g di cardo).
Tuttavia, i procedimenti sopra riportati possono presentare alcuni inconvenienti.
Ad esempio, se l’idrolisi acida viene condotta a temperature elevate, ad esempio superiori a 140°C, possono formarsi sottoprodotti di reazione derivanti dalla disidratazione degli zuccheri e dalla parziale depolimerizzazione della lignina quali, ad esempio, furfurale (F), idrossi-metil-furfurale (HMF), composti fenolici, che agiscono da inibitori della crescita dei microrganismi usualmente utilizzati nei successivi processi di fermentazione degli zuccheri, determinando una consistente diminuzione della efficienza e della produttività di detti processi.
Se, al contrario, l’idrolisi acida viene condotta a temperature basse, ad esempio inferiori a 140°C, si può ottenere una scarsa destrutturazione della biomassa lignocellulosica, destrutturazione che si rende necessaria affinchè le fibre della cellulosa vengano liberate dal reticolo di lignina che le ricopre così da poter essere vantaggiosamente utilizzate nel successivo stadio di idrolisi enzimatica. Infatti, le fibre di cellulosa ricoperte dalla lignina sono difficilmente raggiungibili dagli enzimi usualmente utilizzati (ad esempio, cellulasi) nell’idrolisi enzimatica.
Sono stati, quindi fatti sforzi nell’arte allo scopo di superare i suddetti inconvenienti.
Ad esempio, la domanda di brevetto internazionale WO 2010/069583 descrive un procedimento per la produzione di uno o più zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride che comprende porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico, preferibilmente acido p-toluen-solfonico, acido 2-naftalen-solfonico, acido 1,5-naftalen-disolfonico, ad una temperatura maggiore o uguale a 160°C, preferibilmente compresa tra 160°C e 230°C. In detta domanda di brevetto, vengono citati anche acidi alchil-solfonici aventi da 4 a 16 atomi di carbonio, preferibilmente da 8 a 12 atomi di carbonio, ancora più preferibilmente acido ottil-solfonico e acido dodecil-solfonico. Tuttavia, gli unici esempi di idrolisi riportati sono relativi all’utilizzo di acido 2-naftalen-solfonico.
La domanda di brevetto internazionale WO 2010/015404 descrive un procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride che comprende porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico avente da 7 a 20 atomi di carbonio, preferibilmente da 9 a 15 atomi di carbonio, più preferibilmente acido p-toluensolfonico, acido 2-naftalen-solfonico, acido 1,5-naftalen-disolfonico, ad una temperatura compresa tra 80°C e 140°C, preferibilmente compresa tra 100°C e 125°C.
Tuttavia, la Richiedente ha notato che anche l’utilizzo degli acidi organici sopra descritti, non sempre permette di ottenere i risultati desiderati, in particolare in termini di resa degli zuccheri e di produzione dei sottoprodotti.
La Richiedente si è quindi posta il problema di trovare un procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa in grado di dare una elevata conversione della componente emicellulosica e di, conseguenza una elevata resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio, in particolare di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio quali xilosio, arabinosio (i.e. una resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio maggiore o uguale al 95%, detta resa essendo calcolata rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza) ed una bassa quantità di sottoprodotti [e.g., furfurale (F), idrossi-metilfurfurale(HMF)] (i.e. una quantità di sottoprodotti inferiore o uguale al 3%, detta quantità essendo calcolata come sotto descritto.
La Richiedente ha ora trovato che la produzione di zuccheri da biomassa, in particolare da biomassa includente almeno un polisaccaride, può essere vantaggiosamente attuata mediante un procedimento che comprende porre in contatto detta biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico avente da 1 a 6 atomi di carbonio, preferibilmente da 1 a 3 atomi di carbonio, il pH di detta soluzione acquosa essendo compreso tra 0,6 e 1,6, preferibilmente compreso tra 0,9 e 1,3.
Numerosi sono i vantaggi ottenuti tramite detto procedimento. Ad esempio, detto procedimento consente di ottenere, una elevata conversione della componente emicellulosica e di, conseguenza una elevata resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio, in particolare di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio quali xilosio, arabinosio (i.e. una resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio maggiore o uguale al 95%, detta resa essendo calcolata rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza), derivanti dall’idrolisi acida di detta biomassa, che possono essere successivamente utilizzati come fonte di carbonio nei processi di fermentazione per la produzione di alcoli (e.g., etanolo, butanolo), dioli (e.g., 1,3-propandiolo, 1,3-butandiolo, 1,4-butandiolo, 2,3-butandiolo), lipidi, o altri intermedi o prodotti. Detti alcoli, dioli, lipidi, o altri intermedi o prodotti, possono essere vantaggiosamente utilizzati nell’industria chimica o nella formulazione di carburanti per autotrazione.
Inoltre, la possibilità di ottenere una elevata conversione della componente emicellulosica e di, conseguenza una elevata resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio, in particolare di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio quali xilosio, arabinosio, permette di inviare alla successiva fermentazione soluzioni di zuccheri particolarmente ricche di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio, oppure miscele di dette soluzioni di zuccheri particolarmente ricche di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio con soluzioni particolarmente ricche di zuccheri aventi 6 atomi di carbonio (ad esempio, con soluzioni di zuccheri derivanti dalla idrolisi enzimatica della cellulosa) e, di conseguenza, di ottimizzare detti processi di fermentazione. E’ noto, infatti, che i microorganismi utilizzati in fermentazione, danno una biomassa fermentata avente caratteristiche diverse in termini, ad esempio, di accumulo di prodotti intermedi, accumulo di prodotti metabolici indesiderati, a seconda degli zuccheri forniti in alimentazione. E’ altresì noto che i microorganismi utilizzati nei processi di fermentazione sono suscettibili all’alimentazione: ad esempio, alcuni ceppi di microorganismi non tollerano una eccessiva quantità di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio. E’ quindi estremamente vantaggioso poter disporre di due diversi tipi di soluzioni di zuccheri, i.e. sia di soluzioni di zuccheri particolarmente ricche di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio, sia di soluzioni di zuccheri particolarmente ricche di zuccheri aventi 6 atomi di carbonio, in modo da poter destinare dette soluzioni di zuccheri a processi di fermentazione diversi e, di conseguenza, ottimizzare detti processi di fermentazione grazie ad una maggiore congruenza alle necessità alimentari dei diversi ceppi di microorganismi.
E’ altresì da notare che la quantità di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio che si ottiene dall’idrolisi dell’emicellulosa dipende dal tipo di biomassa di partenza: è noto, infatti, come detto sopra, che la quantità delle componenti di cellulosa, emicellulosa e lignina, variano a secondo del tipo di biomassa.
Inoltre, detto procedimento consente di operare in un ampio intervallo di temperature (i.e. in un intervallo compreso tra 100°C e 180°C) e di ottenere, anche a temperature elevate (i.e. temperature maggiori o uguali a 140°C) una bassa quantità di sottoprodotti [e.g., furfurale (F), idrossimetilfurfurale (HFM)] che, come detto sopra, agiscono da inibitori della crescita dei microrganismi usualmente utilizzati nei successivi processi di fermentazione degli zuccheri.
Inoltre, la possibilità di operare in detto ampio intervallo di temperature, rappresenta un notevole vantaggio dal punto di vista industriale in quanto, imprevisti innalzamenti di temperatura all’interno dei reattori in cui la biomassa viene posta in contatto con la soluzione acquosa di almeno un acido organico, non causano, come generalmente avviene nei procedimenti dell’arte nota, una maggiore produzione di sottoprodotti [e.g., furfurale (F), idrossimetilfurfurale (HFM)].
Costituisce pertanto oggetto della presente invenzione un procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride che comprende porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico avente da 1 a 6 atomi di carbonio, preferibilmente da 1 a 3 atomi di carbonio, il pH di detta soluzione acquosa essendo compreso tra 0,6 e 1,6, preferibilmente compreso tra 0,9 e 1,3.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, le definizioni degli intervalli numerici comprendono sempre gli estremi a meno di diversa specificazione.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, il termine “comprendente” include anche i termini “che consiste essenzialmente di” o “che consiste di”.
Allo scopo della presente descrizione e delle rivendicazioni che seguono, con il termine “zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio” si intende uno zucchero pentoso, o più semplicemente un pentoso, che è un glucide monosaccaride composto da cinque atomi di carbonio avente formula chimica C5H10O5, e uno zucchero esoso, o più semplicemente un esoso, che è un glucide monosaccaride composto da sei atomi di carbonio avente formula chimica C6H12O6, rispettivamente.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto polisaccaride può essere scelto tra cellulosa, emicellulosa, o loro miscele. Emicellulosa, o miscele di emicellulosa e cellulosa, sono particolarmente preferite.
In accordo con una ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta biomassa è una biomassa lignocellulosica. Come già detto sopra la biomassa lignocellulosica comprende tre componenti: emicellulosa, cellulosa e lignina.
Preferibilmente, detta biomassa lignocellulosica può essere scelta tra:
- i prodotti di colture espressamente coltivate per uso energetico (e.g., miscanto, panico, canna comune), compresi scarti, residui e rifiuti di dette colture o della loro lavorazione;
- i prodotti delle coltivazioni agricole, della forestazione e della silvicoltura, compresi legno, piante, residui e scarti delle lavorazioni agricole, della forestazione e della silvicoltura;
- gli scarti dei prodotti agro-alimentari destinati all’alimentazione umana o alla zootecnia;
- i residui, non trattati chimicamente, dell’industria della carta;
- i rifiuti provenienti dalla raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani (e.g., rifiuti urbani di origine vegetale, carta).
In accordo con una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detta biomassa lignocellulosica può essere scelta tra: guayule (Parthenium argentatum), cardo (Cynara cardunculus L.), conifere (ad esempio, pino, abete).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta biomassa può essere sottoposta ad un processo preliminare di macinazione prima di essere posta in contatto con detta soluzione acquosa di almeno un acido organico. Preferibilmente, detta biomassa può essere macinata fino ad ottenere particelle aventi un diametro compreso tra 0,1 mm e 10 mm, più preferibilmente compreso tra 0,5 mm e 4 mm. Particelle aventi un diametro inferiore a 2 mm sono particolarmente preferite.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto almeno un acido organico può essere scelto tra acidi alchilsolfonici aventi formula generale (I):
R-SO3H (I)
in cui R rappresenta un gruppo alchilico C1-C6, preferibilmente C1-C3, lineare o ramificato.
In accordo con una forma di realizzazione particolarmente preferita della presente invenzione, detto almeno un acido organico è acido metansolfonico (CH3-SO3H).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa comprende:
- porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di detto almeno un acido organico in un reattore ottenendo una prima miscela di reazione; - riscaldare il reattore alla temperatura desiderata, preferibilmente compresa tra 100°C e 180°C, più preferibilmente compresa tra 130°C e 150°C, in un tempo compreso tra 20 minuti e 2 ore, preferibilmente compreso tra 40 minuti e 1 ora, ottenendo una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida ed una prima fase acquosa;
- eventualmente, mantenere detta seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida ed una prima fase acquosa a detta temperatura desiderata per un tempo compreso tra 30 secondi e 1 ora, preferibilmente compreso tra 5 minuti e 20 minuti;
- prelevare detta seconda miscela di reazione da detto reattore.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta biomassa può essere presente in detta prima miscela di reazione in quantità compresa tra il 5% in peso ed il 40% in peso, preferibilmente tra il 20% in peso ed il 35% in peso, rispetto al peso totale di detta prima miscela di reazione.
Allo scopo della presente invenzione, detto reattore può essere scelto tra reattori noti nell’arte quali, ad esempio, autoclavi, reattori a letto fisso, reattori “slurry” ad alimentazione continua della biomassa (CSTR - “Continuous Stirred-Tank Reactor”), estrusori.
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detto reattore è scelto tra reattori “slurry” ad alimentazione continua della biomassa (CSTR - “Continuous Stirred-Tank Reactor”).
In accordo con una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detta prima fase solida comprende lignina e cellulosa e detta prima fase acquosa comprende almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio e detto almeno un acido organico. Detto almeno un acido organico è l’acido organico che viene posto in contatto con la biomassa. Detto almeno uno zucchero è, in particolare, xilosio. Detto xilosio deriva dall’idrolisi acida dell’emicellulosa. Arabinosio, mannosio, galattosio, glucosio, possono essere altresì presenti in detta prima fase acquosa.
Detta prima fase solida e detta prima fase acquosa, possono essere separate tramite tecniche note nell’arte quali, ad esempio, filtrazione, centrifugazione. Preferibilmente, dette fasi vengono separate per filtrazione.
Allo scopo di recuperare detto zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio e detto almeno un acido organico da detta fase prima fase acquosa, detta prima fase acquosa può essere sottoposta a trattamenti noti nell’arte. Ad esempio, detta prima fase acquosa può essere sottoposta ad uno stadio di separazione tramite resine come descritto, ad esempio, nei brevetti americani US 5,726,046 e US 5,820,687; oppure può essere sottoposta ad uno stadio di estrazione con un solvente organico insolubile in acqua come descritto, ad esempio, nelle domande di brevetto internazionale WO 2010/015404 e WO 2010/069583, sopra riportate. Al termine di detti stadi, si ottiene una seconda fase solida comprendente detto acido organico ed una seconda fase acquosa comprendente almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio.
Detto acido organico può essere quindi successivamente riutilizzato in accordo con il procedimento oggetto della presente invenzione
Detta seconda fase acquosa comprendente almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio, può essere utilizzata tal quale, o in miscela con soluzioni particolarmente ricche di zuccheri aventi 6 atomi di carbonio, nei processi di fermentazione per la produzione di alcoli (e.g., etanolo, butanolo). Detti alcoli possono essere vantaggiosamente utilizzati come biocombustibili per autotrazione, o come componenti che possono essere aggiunti ai combustibili per autotrazione. Alternativamente, detta seconda fase acquosa comprendente almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio, può essere utilizzata tal quale, o in miscela con soluzioni particolarmente ricche di zuccheri aventi 6 atomi di carbonio, nei processi di fermentazione per la produzione di lipidi. Detti lipidi possono essere vantaggiosamente utilizzati nella produzione di biodiesel o green diesel che possono essere utilizzati tal quali, oppure in miscela con altri carburanti per autotrazione.
Il procedimento oggetto della presente invenzione, come detto sopra, consente di ottenere almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio, in particolare almeno uno zucchero avente 5 atomi di carbonio quale xilosio, arabinosio, dall’idrolisi acida della emicellulosa, con una elevata resa. Più in particolare, detto procedimento, consente di ottenere una resa di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio maggiore o uguale al 95%, detta resa essendo calcolata rispetto alla quantità totale di emicellulosa presente nella biomassa di partenza. Inoltre, il procedimento oggetto della presente invenzione, consente di ottenere un contenuto (%) di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio maggiore o uguale al 70%, detto contenuto essendo calcolato come sotto descritto.
Il procedimento oggetto della presente invenzione consente, inoltre, di ottenere elevate rese di cellulosa e di lignina.
Detta prima fase solida comprendente cellulosa e lignina, ottenuta secondo il procedimento oggetto della presente invenzione, può essere utilizzata in un processo di idrolisi enzimatica, allo scopo di idrolizzare la cellulosa a glucosio. Il processo di idrolisi enzimatica può essere condotto secondo tecniche note nell’arte come descritto, ad esempio, nei brevetti americani US 5,628,830, US 5,916,780 e US 6,090,595, utilizzando enzimi commerciali quali ad esempio, Celluclast 1.5L (Novozymes), Econase CE (Rohm Enzymes), Spezyme (Genecor), Novozym 188 (Novozymes), impiegati singolarmente o in miscela fra loro.
Dall’idrolisi enzimatica di detta prima fase solida si ottengono una terza fase solida comprendente lignina ed una terza fase acquosa comprendente glucosio che deriva dall’idrolisi della cellulosa.
Detta terza fase solida e detta terza fase liquida possono essere separate tramite tecniche note nell’arte quali, ad esempio, filtrazione, centrifugazione. Preferibilmente, dette fasi vengono separate per filtrazione.
Detta terza fase acquosa comprendente glucosio, può essere utilizzata tal quale, o in miscela con soluzioni particolarmente ricche di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio, come materia prima nei processi di fermentazione per la produzione alcoli (e.g., etanolo, butanolo). Detti alcoli possono essere vantaggiosamente utilizzati come biocombustibili per autotrazione, o come componenti che possono essere aggiunti ai combustibili per autotrazione. Alternativamente, detta terza fase acquosa comprendente glucosio, può essere utilizzata tal quale, o in miscela con soluzioni particolarmente ricche di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio, nei processi di fermentazione per la produzione di lipidi. Detti lipidi possono essere vantaggiosamente utilizzati nella produzione di biodiesel o green diesel che possono essere utilizzati tal quali, oppure in miscela con altri carburanti per autotrazione.
Detta terza fase solida, comprendente lignina, può essere valorizzata come combustibile, ad esempio come combustibile per produrre l’energia necessaria a sostenere i procedimenti di trattamento della biomassa.
Processi di fermentazione sono descritti nell’arte come, ad esempio, nella domanda di brevetto americano US 2013/0224333 e nella domanda di brevetto internazionale WO 2008/141317 (fermentazione in presenza di lieviti); oppure nella domanda di brevetto americana US 2010/0305341 e nella domanda di brevetto internazionale WO 2011/051977 (fermentazione in presenza di lieviti oleaginosi geneticamente modificati); oppure nella domanda di brevetto internazionale WO 2010/127319 (fermentazione in presenza di microorganismi geneticamente modificati).
Allo scopo di meglio comprendere la presente invenzione e per mettere in pratica la stessa, di seguito si riportano alcuni esempi illustrativi e non limitativi della stessa.
Metodologie di analisi e caratterizzazione
Sono state utilizzate le metodologie di analisi e caratterizzazione sotto riportate.
Analisi della biomassa di partenza
La biomassa di partenza è stata analizzata tramite il sistema delle frazioni fibrose di Van Soest per quantificazione dei costituenti delle pareti cellulari, in particolare emicellulosa, cellulosa e lignina, come descritto, ad esempio, in Van Soest, P. J. and Wine, R. H. “Use of detergents in the analysis of fibrous feeds. IV. Determination of plant cell-wall constituents”, “Journal of Association of Official Analytical Chemistry” (1967), Vol. 50, pg. 50-55.
Analisi dei composti presenti nella prima fase acquosa
Le analisi degli zuccheri presenti nella prima fase acquosa sono state eseguite mediante cromatografia ionica utilizzando le seguenti condizioni operative:
- strumento: Dionex IC3000, colonna PA100;
- eluente: idrossido di sodio (NaOH) (100 mM) - acetato di sodio (CH3COONa) 0,6 M in 200 mM di idrossido di sodio (NaOH);
- programma di eluizione: gradiente, rivelatore elettrochimico.
Le analisi dei sottoprodotti, i.e. furfurale (F) ed idrossi-metil-furfurale (HMF) presenti nella prima fase acquosa, sono state eseguite mediante cromatografia liquida utilizzando le seguenti condizioni operative:
- strumento: HP 1100, colonna Inertsil C18;
- eluente: acido fosforico 0,01 M - acetonitrile (CH3CN);
- programma di eluizione: gradiente, rivelatore UV-DAD.
Calcolo della resa, del contenuto di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio e della produzione di sottoprodotti
La resa è stata espressa, sulla base dei risultati analitici (i.e. dell’analisi dei composti presenti nella prima fase acquosa effettuata come descritto sopra), come rapporto percentuale fra gli zuccheri aventi 5 e 6 atomi di carbonio [i.e. pentosi (C5) ed esosi (C6), rispettivamente] presenti in detta prima fase acquosa, rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza, secondo la seguente formula:
Resa: (mC5+ mC6)/mEMICELLULOSA*100 in cui:
- C5= pentosi presenti in soluzione;
- C6= esosi presenti in soluzione;
- m = peso molecolare del composto;
- EMICELLULOSA = emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza E’ inoltre stato determinato, per ogni esempio, il contenuto (%) di zuccheri aventi 5 atomi di carbonio (i.e. pentosi) presenti nella prima fase acquosa secondo la seguente formula:
Contenuto C5: mC5/(mC5+ mC6)*100 in cui C5, C6ed m, hanno gli stessi significati sopra descritti.
Allo scopo di esprimere in maniera efficace la produzione di sottoprodotti, i.e. idrossi-metil-furfurale (HMF) e furfurale (F), sono stati calcolati i rapporti di degradazione secondo le seguenti formule:
Rapporto di degradazione C6: mHMF/(mC6+ mHMF)*100 Rapporto di degradazione C5: mF/(mC5+ mF)*100 in cui C5, C6ed m, hanno gli stessi significati sopra descritti;
- F = furfurale;
- HMF = idrossi-metil-furfurale.
ESEMPIO 1 (invenzione)
25 g di legno di conifera preventivamente macinato (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido metansolfonico (CH3-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 45,1% in peso di cellulosa, 25,2% in peso di emicellulosa, 24,4% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 97,6% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 1,9%;
- rapporto di degradazione C5: 0,9%;
- contenuto C5: 83,7%.
ESEMPIO 2 (invenzione)
25 g di bagassa di cardo (Cynara cardunculus L.) preventivamente macinata (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido metansolfonico (CH3-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 41,2% in peso di cellulosa, 17,5% in peso di emicellulosa, 25,7% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 96,1% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 1,4%;
- rapporto di degradazione C5: 0,9%;
- contenuto C5: 74,3%.
ESEMPIO 3 (invenzione)
25 g di bagassa di guayule (Parthenium argentatum) preventivamente macinata (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido metansolfonico (CH3-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 42,9% in peso di cellulosa, 21,2% in peso di emicellulosa, 26,3% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 98,8% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 0,0%;
- rapporto di degradazione C5: 1,6%;
- contenuto C5: 80,6%.
ESEMPIO 4 (comparativo)
25 g di legno di conifera preventivamente macinato (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido p-toluensolfonico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 45,1% in peso di cellulosa, 25,2% in peso di emicellulosa, 24,4% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 83,6% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 5,0%;
- rapporto di degradazione C5: 3,7%;
- contenuto C5: 77,3%.
ESEMPIO 5 (comparativo)
25 g di bagassa di cardo (Cynara cardunculus L.) preventivamente macinata (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido p-toluensolfonico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 41,2% in peso di cellulosa, 17,5% in peso di emicellulosa, 25,7% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 88,1% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 3,8%;
- rapporto di degradazione C5: 8,8%;
- contenuto C5: 72,9%.
ESEMPIO 6 (comparativo)
25 g di bagassa di guayule (Parthenium argentatum) preventivamente macinata (diametro delle particelle < 2 mm) sono stati caricati in una autoclave Büchi type 3E/1.0lt, a cielo aperto.
Successivamente, sono stati caricati 500 g di una soluzione acquosa di acido p-toluensolfonico (CH3C6H4-SO3H), a pH 1,1. La prima miscela di reazione così ottenuta, è stata mantenuta sotto agitazione vigorosa (600 giri/min), fino a raggiungere la temperatura di 140°C, nell’arco di 45 minuti, ottenendosi una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida contenente lignina e cellulosa ed una prima fase acquosa contenenti gli zuccheri derivanti dall’emicellulosa.
Dopo aver lasciato raffreddare l’autoclave a temperatura ambiente (23°C), dette fasi sono state separate per filtrazione.
La composizione della biomassa di partenza, determinata come sopra descritto, era la seguente: 42,9% in peso di cellulosa, 21,2% in peso di emicellulosa, 26,3% in peso di lignina, rispetto al peso totale della biomassa di partenza. La parte rimanente è risultata essere costituita da acidi organici, sostanze azotate proteiche e non proteiche, lipidi, sali minerali.
La prima fase acquosa è stata analizzata come sopra descritto ottenendosi i seguenti risultati:
- resa: 91,2% (rispetto alla quantità totale di emicellulosa contenuta nella biomassa di partenza);
- rapporto di degradazione C6: 0,0%;
- rapporto di degradazione C5: 4,8%;
- contenuto C5: 74,6%.
Dagli esempi sopra riportati si evince che, operando a parità di condizioni, le rese di zuccheri aventi da 5 a 6 atomi di carbonio sono risultate più basse e le quantità di sottoprodotti [i.e. furfurale (F) ed idrossi-metil-furfurale (HMF)] sono risultate più alte, utilizzando acido p-toluensolfonico [Esempi 4-6 (comparativi)], rispetto agli esempi [Esempi 1-3 (invenzione)] in cui è stato utilizzato acido metansolfonico in accordo con la presente invenzione.
Claims (11)
- RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa includente almeno un polisaccaride che comprende porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di almeno un acido organico avente da 1 a 6 atomi di carbonio, preferibilmente da 1 a 3 atomi di carbonio, il pH di detta soluzione acquosa essendo compreso tra 0,6 e 1,6, preferibilmente compreso tra 0,9 e 1,3.
- 2. Procedimento in accordo con la rivendicazione 1, in cui detto polisaccaride è scelto tra cellulosa, emicellulosa, o loro miscele, preferibilmente tra emicellulosa, o miscele di emicellulosa e cellulosa.
- 3. Procedimento in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui detta biomassa è una biomassa lignocellulosica, preferibilmente scelta tra: - i prodotti di colture espressamente coltivate per uso energetico (e.g., miscanto, panico, canna comune), compresi scarti, residui e rifiuti di dette colture o della loro lavorazione; - i prodotti delle coltivazioni agricole, della forestazione e della silvicoltura, compresi legno, piante, residui e scarti delle lavorazioni agricole, della forestazione e della silvicoltura; - gli scarti dei prodotti agro-alimentari destinati all’alimentazione umana o alla zootecnia; - i residui, non trattati chimicamente, dell’industria della carta; - i rifiuti provenienti dalla raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani (e.g., rifiuti urbani di origine vegetale, carta).
- 4. Procedimento in accordo con la rivendicazione 1 o 2, in cui detta biomassa lignocellulosica è scelta tra: guayule (Parthenium argentatum), cardo (Cynara cardunculus L.), conifere (pino, abete).
- 5. Procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta biomassa è sottoposta ad un processo preliminare di macinazione prima di essere posta in contatto con detta soluzione acquosa di almeno un acido organico.
- 6. Procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un acido organico è scelto tra acidi alchil-solfonici aventi formula generale (I): R-SO3H (I) in cui R rappresenta un gruppo alchilico C1-C6, preferibilmente C1-C3, lineare o ramificato.
- 7. Procedimento in accordo con la rivendicazione 6, in cui detto almeno un acido organico è acido metansolfonico (CH3-SO3H).
- 8. Procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto procedimento per la produzione di zuccheri da biomassa comprende: - porre in contatto una biomassa con una soluzione acquosa di detto almeno un acido organico in un reattore ottenendo una prima miscela di reazione; - riscaldare il reattore alla temperatura desiderata, preferibilmente compresa tra 100°C e 180°C, più preferibilmente compresa tra 130°C e 150°C, in un tempo compreso tra 20 minuti e 2 ore, preferibilmente compreso tra 40 minuti e 1 ora, ottenendo una seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida ed una prima fase acquosa; - eventualmente, mantenere detta seconda miscela di reazione comprendente una prima fase solida ed una prima fase acquosa a detta temperatura desiderata per un tempo compreso tra 30 secondi e 1 ora, preferibilmente compreso tra 5 minuti e 20 minuti; - prelevare detta seconda miscela di reazione da detto reattore.
- 9. Procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta biomassa è presente in detta prima miscela di reazione in quantità compresa tra il 5% in peso ed il 40% in peso, preferibilmente tra il 20% in peso ed il 35% in peso, rispetto al peso totale di detta prima miscela di reazione.
- 10. Procedimento in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto reattore è scelto tra reattori ad alimentazione continua della biomassa (CSTR - “Continuous Stirred-Tank Reactor”).
- 11. Procedimento in accordo con la rivendicazione 8, in cui detta prima fase solida comprende lignina e cellulosa e detta prima fase acquosa comprende almeno uno zucchero avente da 5 a 6 atomi di carbonio e detto almeno un acido organico.
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