MX2011006634A - Proceso para la produccion de aceite vegetal a partir de biomasa. - Google Patents

Abstract

Se describe un proceso para la producción de aceite vegetal a partir de la biomasa, que comprende: someter la biomasa a hidrólisis ácida en presencia de una solución acuosa de por lo menos un ácido orgánico seleccionado de los ácidos alquil- o aril-sulfónicos que tienen de 7 a 20 átomos de carbono, o de ácidos carboxílicos halogenados, a una temperatura que oscila de 80°C a 160°C para obtener una primera mezcla que comprende una primera fase sólida y una primera fase acuosa; someter la primera mezcla a la hidrólisis enzimática para obtener una segunda mezcla que comprende una segunda fase sólida y una segunda fase acuosa; someter la segunda fase acuosa a la fermentación en presencia de por lo menos una levadura oleaginosa para obtener una suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa; someter la suspensión acuosa a tratamiento térmico para obtener una fase aceitosa que comprende el aceite vegetal y una tercera fase acuosa. El aceite vegetal obtenido así se puede utilizar ventajosamente en la producción de biocombustibles.

Description

PROCESO PARA LA PRODUCCION DE ACEITE VEGETAL A PARTIR DE BIOMASA Descripción de la Invención La presente invención se relaciona con un proceso para la producción de aceite vegetal a partir de biomasa que incluye por lo menos un polisacárido.

Más específicamente, la presente invención se relaciona con un proceso para la producción de aceite vegetal a partir de biomasa que incluye por lo menos un polisacárido que comprende someter la biomasa a la hidrólisis ácida, someter la mezcla obtenida de la hidrólisis ácida a la hidrólisis enzimática, someter los azúcares obtenidos de las hidrólisis ácida y enzimática a la fermentación en presencia de por lo menos una levadura oleaginosa, y someter la suspensión acuosa, que comprende las células de la levadura oleaginosa obtenidas de la fermentación, al tratamiento térmico.

El aceite vegetal obtenido así se puede utilizar ventajosamente en la producción de biocombustibles que se puedan utilizar como tal, o en una mezcla con otros combustibles, para los vehículos de motor. O, el aceite vegetal se puede utilizar como tal (combustible biológico), o en una mezcla con los combustibles fósiles (aceite comestible, lignito, etc.), para la generación de energía eléctrica.

Hablando en términos generales, una biomasa es cualquier sustancia que tenga una matriz orgánica, vegetal o animal, que pueda ser destinada para los propósitos energéticos, por ejemplo, como materia prima para la producción de biocombustibles y/o combustibles biológicos, o los componentes que se pueden agregar a los carburantes y/o combustibles. La biomasa puede, por lo tanto, formar una fuente de energía renovable como alternativa a las materias primas tradicionales de un origen fósil usados normalmente en la producción de combustibles. Para este propósito, la biomasa lignocelulósica es particularmente útil.

La producción de azúcares de la biomasa, particularmente de la biomasa lignocelulósica, se conoce en la técnica.

La biomasa lignocelulósica es una estructura compleja que comprende tres componentes principales: celulosa, hemicelulosa y lignina. Sus cantidades relativas varían de acuerdo con el tipo de biomasa lignocelulósica usada. En el caso de las plantas, por ejemplo, las cantidades varían de acuerdo con la especie y edad de la planta.

La celulosa es el componente más grande de la biomasa lignocelulósica y está generalmente presente en cantidades que oscilan de 30% en peso a 60% en peso con respecto al peso total de la biomasa lignocelulósica. La celulosa consiste de las moléculas de glucosa (de aproximadamente 500 a 10,000 unidades) unidas entre sí a través de un enlace de ß-1,4-glucósido. El establecimiento de los enlaces de hidrógeno entre las cadenas causa la formación de dominios cristalinos que dan resistencia y elasticidad a las fibras vegetales. En la naturaleza, puede ser encontrado solamente en su estado puro en las plantas caducifolias tales como algodón y lino, mientras que en plantas leñosas es acompañado siempre por la hemicelulosa y lignina.

La hemicelulosa que está generalmente presente en una cantidad que oscila de 10% en peso a 40% en peso con respecto al peso total de la biomasa lignocelulósica aparece como un polímero mezclado, relativamente corto (de 10 a 200 moléculas) y ramificado, compuesto de azúcares con seis átomos de carbono (glucosa, mañosa, galactosa) y azúcares con cinco átomos de carbono (xilosa, arabinosa). Algunas propiedades importantes de las fibras vegetales son debido a la presencia de la hemicelulosa, cuya propiedad principal es la de favorecer la imbibición de las fibras vegetales, cuando el agua está presente, lo cual causa su dilatación. La hemicelulosa también tiene propiedades adhesivas y, por lo tanto, tiende a endurecerse o desarrollar una consistencia córnea, cuando se deshidrata, con la consecuencia que las fibras vegetales llegan a ser rígidas y a absorber más lentamente.

La lignina está generalmente presente en una cantidad que oscila de 10% en peso a 30% en peso con respecto al peso total de la biomasa lignocelulósica. Su función principal consiste en unir y consolidad varias fibras vegetales entre sí, para dar la compactación y resistencia a la planta y también proporcionar la protección contra insectos, agentes patógenos, lesiones y luz ultravioleta. Se utiliza principalmente como combustible, pero también en la actualidad se utiliza ampliamente en la industria como dispersor, endurecedor, agente emulsificante, para laminados plásticos, cartulinas y productos de caucho. Puede también tratarse químicamente para producir compuestos aromáticos, similares a la vanilina, siringaldehído, p-hidroxibenzaldehído, que se puede utilizar en la química farmacéutica, o en la industria cosmética y alimentaria.

Para optimizar la transformación de la biomasa lignocelulósica en los productos para el uso energético, se conoce someter la biomasa a un tratamiento preliminar para separar la lignina e hidrolizar la celulosa y hemicelulosa a azúcares simples tal como, por ejemplo, glucosa y xilosá. Los azúcares se pueden utilizar como fuentes de carbono en procesos de fermentación en presencia de microorganismos para la producción de alcoholes y/o lípidos.

La Solicitud de Patente Norteamericana 2008/0102176, por ejemplo, describe un método para la extracción de las grasas vegetales que comprende: pulverizar la materia prima que contiene la celulosa para obtener partículas con un diámetro de 1-2 mm, sumergir las partículas en ácido sulfúrico a una concentración igual a 1-2% para acidificar las partículas para aumentar la hidrólisis de la celulosa y regular el pH a un valor de 4.5 ± 0.5; eliminar las partículas acidificadas por ácido sulfúrico y agregar, en orden, la celulosa y una levadura oleaginosa a las partículas acidificadas y someter a fermentación durante 8-9 días a una temperatura de 25-30°C y a una humedad de 85-90%; agregar un hidrocarburo alifático como solvente a los productos de fermentación para extraer las grasas para obtener una mezcla de extracción, y eliminar las partículas acidificadas que permanecen en la mezcla de extracción y separar las grasas del solvente por destilación para obtener el aceite crudo. La celulasa es preferiblemente Tricoderma viride y la levadura oleaginosa es Rhodorotula glutinis. Las grasas obtenidas se pueden convertir a biocombustible después de la esterificación.

Dai y colaboradores describen la producción de biocombustible de las levaduras oleaginosas en el artículo: "Biodiesel generation from oleaginous yeast Rhodotorula glutinis with xylose assimilating capacity", publicado en "African Journal of Biotechnology" (2007), Vol. 6 (18), páginas 2130-2134. En este artículo, la biomasa lignocelulósica se muele y somete a la hidrólisis ácida en presencia de ácido sulfúrico. Los azúcares obtenidos así, se utilizan como fuentes de carbono en un proceso de fermentación en presencia de una cepa previamente seleccionada de Rhodorotula glutinis, capaz de también usar las pentosas, xilosa particularmente, con el propósito de la obtención de los aceites que son extraídos posteriormente por la extracción de Soxhlet y sometidos a la transesterificación para obtener el biocombustible.

Varias clases de tratamientos térmicos también se conocen en la técnica (tal como, por ejemplo, procesos de licuefacción, tratamientos hidrotérmicos) que permiten que las biomasas sólidas (tal como, por ejemplo, las biomasas lignocelulósicas, biomasas derivadas de desechos orgánicos, desechos agrícolas y/o desechos derivados de la industria agrícola, biomasas derivadas de desechos domésticos) se conviertan en productos líquidos para transformar un material voluminoso, que es difícil de manejar y tiene una baja densidad de energía, en un aceite vegetal que tiene una alta densidad de energía (es decir un alto valor calorífico) que se puede utilizar tal como, por ejemplo, biocombustible y/o combustible biológico, o como una fuente de productos químicos o fuente de biocombustibles y/o combustibles biológicos.

Mayores detalles referentes a los tratamientos térmicos (tratamientos hidrotérmicos o tratamientos de licuefacción) de las biomasas se pueden encontrar, por ejemplo, en "Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization and Environmental Effects", "Mechanisms of Thermochemical Biomass Conversión Processes. Part 3: Reactions of Liquefaction" (2008), 30:7, páginas 649-659; o en "Energy & Environmental Science" (2008), "Thermochemical biofuel production in hydrothermal media: A review of sub- and supercritical water technologies", 1, páginas 32-65.

La Patente Norteamericana No. 4,334,026 describe un proceso de licuefacción híbrido biotérmico para mejorar la licuefacción de los compuestos que contienen carbono para producir los combustibles líquidos que contienen alcohol, que comprende: alimentar compuestos orgánicos a un reactor de fermentación; fermentar los compuestos orgánicos bajo condiciones convenientes para producir el alcohol en un cultivo líquido biológico; separar el combustible líquido que contiene alcohol y el residuo de fermentación, eliminar el agua e introducir el residuo de fermentación en un convertidor termoquímico; convertir de manera termoquímica por lo menos la mayor parte del componente orgánico del residuo de fermentación operando bajo condiciones de alta temperatura para obtener los productos convertidos de manera termoquímica y los residuos termoquímicos, una parte de por lo menos uno de los productos convertidos de manera termoquímica o sus derivados, o de los residuos termoquímicos, es enviada al reactor de fermentación. Las plantas terrestres o acuáticas (por ejemplo, algas), desechos de bosque y/o agrícolas, desechos industriales, y similares, se pueden utilizar como compuestos orgánicos.

La Patente Norteamericana No 4,935,567 describe un proceso para la licuefacción de una biomasa que contiene celulosa para obtener un producto licuado, que comprende, (a) alimentar la biomasa, agua y un líquido orgánico que contiene oxígeno (por ejemplo, un éster, cetona, alcohol) a un recipiente de reacción para obtener una mezcla que esencialmente consiste de la biomasa, el líquido orgánico y agua, el total del líquido orgánico que contiene oxígeno y el agua en la mezcla es igual a 5-20 partes en peso por partes en peso de la biomasa (peso seco) y la cantidad de líquido orgánico que contiene oxígeno en la mezcla es igual a 5%-80% con respecto al total de líquido y agua; (b) calentar la mezcla a 200°C-400°C, a una presión de 3-100 atmósferas, para obtener un producto licuado en forma de una fase líquida aceitosa que coexiste con una fase acuosa; (c) separar la fase líquida aceitosa de la fase acuosa y recuperar la fase líquida aceitosa como un producto licuado; y (d) calentar la fase líquida aceitosa separada para destilar los compuestos que tienen un punto de ebullición bajo y recuperar el producto licuado que tiene un valor calorífico elevado como residuo de destilación. Para acelerar la licuefacción, el proceso de licuefacción se puede realizar en presencia de un catalizador alcalino (por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, carbonato de sodio, carbonato de potasio, y similares). El producto licuado obtenido así se puede utilizar como combustible o como materia prima para varios compuestos químicos.

Los procesos anteriores, sin embargo, pueden tener varias desventajas.

Para hidrolizar ambos componentes de polisacárido de la biomasa (por ejemplo, hemicelulosa y celulosa), por ejemplo, particularmente en presencia de ácido sulfúrico diluido (por ejemplo a concentraciones que oscilan de 0.5% a 11%), es necesario operar a temperaturas altas (por ejemplo, más altas de 160°C). A estas temperaturas, existe la formación de subproductos que se derivan de la deshidratación de los azúcares y despolimerización parcial de la lignina. Estos subproductos, particularmente furfural, hidroximetilfurfural, y compuestos fenólicos, pueden actuar como inhibidores del crecimiento de los microorganismos usados normalmente en los procesos de fermentación de azúcar subsecuentes. Además, en presencia de ácido sulfúrico diluido, la producción de azúcar, particularmente glucosa, es normalmente baja (por ejemplo, más baja que 50%).

Además, antes de someter los azúcares a la fermentación, puede ser necesario neutralizar el ácido sulfúrico para obtener los valores de pH aceptables para la fermentación subsecuente. La neutralización es realizada generalmente agregando los óxidos y/o hidróxidos tal como, por ejemplo, óxido de calcio, hidróxido de calcio, o hidróxido de bario, con la formación consiguiente de sales (por ejemplo, sulfato de calcio, dihidrato de sulfato de calcio ("yeso"), sulfato de bario) que se precipitan y deben, por lo tanto, separarse de los azúcares antes de que se sometan posteriormente a la fermentación. Además, estas sales se deben desechar posteriormente por medio del tratamiento conveniente con un aumento consiguiente de los costos de producción. Además, es molesto y extremadamente difícil recuperar y reutilizar el ácido inorgánico.

La presencia de alcohol en los combustibles líquidos producidos por la licuefacción puede también causar dificultad en la separación de los combustibles líquidos de la biomasa de inicio acuosa debido a la alta polaridad de los combustibles líquidos. Además, el uso de un líquido orgánico (por ejemplo, éster, cetona, alcohol) en el proceso de licuefacción puede crear dificultad en la fase de separación de la fase líquida aceitosa de la fase acuosa debido a la presencia de líquido orgánico, además de un aumento en los costos de producción.

El Solicitante ahora ha encontrado que la producción de aceite vegetal de la biomasa (es decir la conversión de la biomasa en productos líquidos que se pueden utilizar, por ejemplo, como combustibles biológicos y/o biocombustibles), particularmente la biomasa que incluye por lo menos un polisacárido, se puede realizar ventajosamente por medio de un proceso que comprende someter la biomasa a la hidrólisis ácida en presencia de una solución acuosa de por lo menos un ácido orgánico, a una temperatura más baja que o igual a 160°C, someter la mezcla obtenida de la hidrólisis ácida a la hidrólisis enzimática, someter los azúcares obtenidos de la hidrólisis ácida e hidrólisis enzimática a la fermentación en presencia de por lo menos una levadura oleaginosa, y someter la suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa obtenidas de la fermentación al tratamiento térmico.

Las numerosas ventajas se obtienen por medio dé este proceso. Por ejemplo, el proceso permite obtener una alta producción de azúcares de pentosa y hexosa, que se derivan de la hidrólisis ácida de la biomasa, que pueden ser usadas n i posteriormente como fuentes de carbono en procesos de fermentación de las levaduras oleaginosas para la producción de aceite vegetal. El aceite vegetal obtenido así puede ser usado ventajosamente en la producción de biocombustibles, que se pueden utilizar como tal, o mezclar con otros combustibles, para vehículos de motor. O, el aceite vegetal se puede utilizar como tal (combustible biológico), o en una mezcla con los combustibles biológicos fósiles (aceite combustible, lignito, etc.), para la generación de energía eléctrica o calor.

Además, la posibilidad de la operación a una temperatura que no es alto, es decir más baja que o igual a 160°C, permite reducir la formación de subproductos, tal como, por ejémplo, furfural, hidroximetilfurfural, y compuestos fenólicos, que pueden actuar como inhibidores del crecimiento de los microorganismos usados normalmente en los procesos de fermentación subsecuentes de los azúcares.

Otra ventaja importante se basa en el hecho de que el proceso permite que el ácido orgánico sea recuperado, el cual se puede entonces reciclar para el proceso anterior, particularmente, para la hidrólisis ácida de la biomasa. La recuperación también permite evitar la etapa de neutralización y, por lo tanto, la producción de sales y su eliminación posterior.

Otra ventaja significativa se basa en el hecho de que la fase acuosa que se obtiene después del tratamiento térmico de la suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa, la fase acuosa que comprende azúcares, fracciones de glucósido y proteína solubles en agua, que se derivan del tratamiento térmico (hidrólisis térmica) de las proteínas y polisacáridos contenidos en la membrana celular de las levaduras oleaginosas usadas, se puede reciclar para el proceso anterior, particularmente se puede reciclar para la fermentación. De esta manera, es posible reducir la cantidad de nitrógeno que se debe agregar al medio de cultivo en donde la fermentación ocurre y el suministro normal de los azúcares adicionales para la fermentación.

Un objeto de la presente invención; por lo tanto se relaciona con un proceso para la producción de aceite vegetal de biomasas, que incluyen por lo menos un polisacárido, que comprende: someter la biomasa a la hidrólisis ácida en presencia de una solución acuosa de por lo menos un ácido orgánico seleccionado de los ácidos alquil- o arilsulfónicos que tienen de 7 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de 9 a 15 átomos de carbono, o de ácidos carboxílicos halogenados, a una temperatura que oscila de 80°C a 160°C, preferiblemente de 100°C a 150°C, para obtener una primera mezcla que comprende una primera fase sólida y una primera fase acuosa; someter la primera mezcla a la hidrólisis enzimática para obtener una segunda mezcla que comprende una segunda fase sólida y una segunda fase acuosa; someter la segunda fase acuosa a la fermentación en i presencia de por lo menos una levadura oleaginosa para obtener una suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa; someter la suspensión acuosa al tratamiento térmico para obtener una fase aceitosa que comprende el aceite vegetal y una tercera fase acuosa.

Para los propósitos de la presente descripción y de las siguientes reivindicaciones, la definición de los intervalos numéricos incluye siempre los extremos salvo que se especifique lo contrario.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el polisacárido se puede seleccionar de celulosa, hemicelulosa, o mezclas de las mismas. La celulosa, o mezclas de hemicelulosa y celulosa, son particularmente preferidas.

De acuerdo con otra modalidad preferida de la presente invención, la biomasa es una biomasa lignocelulósica. Según lo mencionado anteriormente, la biomasa lignocelulósica incluye tres componentes: hemicelulosa, celulosa y lignina.

La biomasa lignocelulósica se selecciona preferiblemente de: los productos de las cosechas cultivadas expresamente para el uso energético (por ejemplo, miscanthus, mijo, caña común), que comprende los subproductos, residuos y desechos de las cosechas o de su proceso; los productos de los cultivos agrícolas, forestaciones y silvicultura, que comprenden madera, plantas, residuos y subproductos del proceso agrícola, forestación y silvicultura; los subproductos de agroalimentación pensados para la alimentación humana o de ganado; los residuos tratados no químicamente de la industria de papel; los desechos provenientes de la recolección distinguida de desechos urbanos sólidos (por ejemplo, desechos urbanos de origen vegetal, papel, etc.).

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la biomasa se puede tratar por inyección secundaria para un proceso de trituración o dimensionamiento preliminar antes de someterse a la hidrólisis ácida. Se obtiene la biomasa tratada preferiblemente hasta que las partículas tengan un diámetro que oscila de 0.1 mm a 10 mm, preferiblemente oscila de 0.5 mm a 4 mm. Las partículas que tienen un diámetro menor a 1 mm son particularmente preferidas.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la biomasa está presente en la mezcla de reacción en una cantidad que oscila de 5% en peso a 40% en peso, preferiblemente de 20% en peso a 35% en peso, con respecto al peso total de la mezcla de reacción.

Para los propósitos de la presente descripción y de las siguientes reivindicaciones, el término "mezcla de reacción" significa que la mezcla comprende la biomasa y la solución acuosa de por lo menos un ácido orgánico.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, por lo menos un ácido orgánico es soluble en agua y extraíble con un solvente orgánico insoluble en agua.

Para los propósitos de la presente invención y de las siguientes reivindicaciones, el término "ácido orgánico soluble en agua" significa un ácido orgánico que tiene una solubilidad en agua destilada, a 25°C, de por lo menos 0.5 g/100 mi de agua destilada, preferiblemente de por lo menos 2 g/100 mi de agua destilada.

Para los propósitos de la presente invención y de las siguientes reivindicaciones, el término "ácido orgánico extraíble con un solvente orgánico insoluble en agua" se refiere a un ácido orgánico que se puede extraer con un solvente orgánico insoluble en agua con una producción de por lo menos 80%, preferiblemente de por lo menos 90%, la producción es calculada con respecto a la cantidad total de ácido orgánico presente en la solución acuosa.

Para los propósitos de la presente invención y de las siguientes reivindicaciones, el término "solvente orgánico insoluble en agua" se refiere a un solvente orgánico que tiene una solubilidad en agua destilada, a 25°C, menor de 4% en volumen, preferiblemente menor de 2% en volumen.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, los ácidos alquil- o arilsulfónicos se puede seleccionar de: ácido dodecilsulfónico, ácido para-toluensulfónico, ácido 1-naftalensulfónico, ácido 2-naftalensulfónico, ácido 1 ,5-naftalen-disulfónico, o mezclas de los mismos. El ácido para-toluensulfónico, ácido 2-naftalensulfónico, ácido 1 , 5-naftalen-disulfónico, o mezclas de los mismos, son particularmente preferidos.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, los ácidos carboxílicos halogenados pueden ser seleccionados de aquellos que tienen un número de átomos de carbono no mayor de 20, preferiblemente de 2 a 15, tal como, por ejemplo, ácido trifluoracético, ácido dicloroacético, ácido tricloroacético, ácido perfluorooctanoico, o mezclas de los mismos. El ácido dicloroacético, ácido tricloroacético, ácido perfluorooctanoico, o mezclas de los mismos, son particularmente preferidos.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, por lo menos un ácido orgánico está presente en la solución acuosa a una concentración de 0.1% en peso a 5% en peso, preferiblemente de 0.5% en peso a 2.5% en peso, con respecto al peso total de la solución acuosa.

El ácido orgánico actúa como catalizador para la hidrólisis ácida de la biomasa. Particularmente, cuando la biomasa inicial es una biomasa lignocelulósica, el ácido orgánico actúa específicamente como catalizador para la hidrólisis ácida de la hemicelulosa. Debe ser observado que el objeto del proceso de la presente invención, cuando la biomasa inicial es una biomasa lignocelulósica, no sólo permite que la hidrólisis ácida de la hemicelulosa sea obtenida, sino también permite mejorar la eliminación de la celulosa, la celulosa restante sustancialmente no hidrolizada, para la hidrólisis enzimática subsecuente, gracias a un desestructuración mejorada de la biomasa inicial.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la hidrólisis ácida se puede realizar durante un periodo que oscila de 20 minutos a 6 horas, preferiblemente de 30 minutos a 3 horas.

La hidrólisis ácida se puede realizar en los reactores conocidos en la técnica, tal como, por ejemplo, autoclaves, o extrusores convenientes.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la primera fase sólida comprende lignina y celulosa y la primera fase acuosa comprende por lo menos un azúcar que tiene de 5 a 6 átomos de carbono y por lo menos un ácido orgánico. El azúcar es preferiblemente xilosa. La xilosa se deriva preferiblemente de la hidrólisis ácida de la hemicelulosa.

La hidrólisis ácida permite que se obtenga por lo menos un azúcar que tiene de 5 a 6 átomos de carbono, particularmente xilosa que se deriva de la hidrólisis ácida de la hemicelulosa, con una alta producción. Más específicamente, la hidrólisis ácida permite que se obtenga una producción de xilosa más alta que o igual a 80%, la producción es calculada con respecto a la cantidad total de xilosa presente en la biomasa inicial.

La hidrólisis ácida también permite que se obtengan altas producciones de celulosa y lignina.

Para recuperar por lo menos un ácido orgánico, la primera mezcla puede ser sometida a la extracción con un solvente orgánico insoluble en agua.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el proceso también comprende someter la primera mezcla a la extracción con por lo menos un solvente orgánico insoluble en agua. El solvente orgánico insoluble en agua se puede seleccionar preferiblemente de: hidrocarburos halogenados tal como, por ejemplo, cloruro de metileno, monoclorobenceno, diclorobenceno, o mezclas de los mismos; hidrocarburos aromáticos tal como, por ejemplo, tolueno, xileno, o mezclas de los mismos; alcoholes alifáticos de 4 a 6 átomos de carbono tal como n-butanol, n-pentanol, o mezclas de los mismos. Las mezclas que comprenden por lo menos un alcohol alifático de 4 a 6 átomos de carbono (por ejemplo, butanol) y por lo menos uno de los hidrocarburos aromáticos (por ejemplo, tolueno), son particularmente preferidos.

El solvente orgánico insoluble en agua se evapora posteriormente para obtener otra fase sólida que comprende por lo menos un ácido orgánico.

Según lo especificado anteriormente, el objetivo del proceso de la presente invención, permite que por lo menos un ácido orgánico sea recuperado con una alta producción, particularmente, con una producción de por lo menos 80%, preferiblemente de por lo menos 90%, la producción es calculada con respecto a la cantidad total de ácido orgánico presente en la solución acuosa. Por lo menos un ácido orgánico puede, por lo tanto, ser reciclado posteriormente de acuerdo con el objetivo del proceso de la presente invención, particularmente puede ser reciclado para la hidrólisis ácida. Se debe observar que, cuando la recuperación de por lo menos un ácido orgánico es igual a 100%, la primera fase acuosa está libre de por lo menos un ácido orgánico. Además, el solvente orgánico evaporado, después de la condensación, se puede también reciclar para el proceso de la presente invención, particularmente se puede reciclar para la extracción. De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el proceso también comprende el reciclaje de por lo menos una hidrólisis ácida del ácido orgánico.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el proceso también comprende el reciclaje de por lo menos un solvente orgánico insoluble en agua para la extracción.

Para los propósitos del objetivo del proceso de la presente invención, la hidrólisis enzimática se puede realizar de acuerdo con las técnicas conocidas según lo descrito, por ejemplo en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,628,830, 5,916,780 y 6,090,595, usando las enzimas comerciales tal como por ejemplo, Celluclast 1.5L (Novozymes), Econase (Rohm Enzymes), Spezyme i ? ? (Genecor), Novozym 188 (Novozymes), utilizadas individualmente o mezcladas entre sí.

Para ajustar el pH a los valores que oscilan de 4 a 6, preferiblemente de 4.5 a 5.5, el ácido acético glacial puede ser agregado a la primera mezcla, antes de la hidrólisis enzimática, en una cantidad que obtenga el pH deseado.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la segunda fase sólida comprende lignina y la segunda fase acuosa comprende por lo menos un azúcar que tiene de 5 a 6 átomos de carbono, preferiblemente xilosa, glucosa, celobiosa, o mezclas de las mismas. Particularmente, la segunda fase acuosa comprende xilosa derivada de la hidrólisis ácida de la hemicelulosa, glucosa y celobiosa derivada de la hidrólisis enzimática de lá celulosa.

Particularmente, esta hidrólisis enzimática permite que se obtenga una alta producción de glucosa, más específicamente una producción de glucosa más alta o igual a 90%, la producción es calculada con respecto a la cantidad total de glucosa presente en la biomasa inicial.

La cantidad de azúcares contenidos en la biomasa inicial así como la cantidad de azúcares obtenidos después de la hidrólisis (hidrólisis ácida e hidrólisis enzimática), puede ser determinada por medio de las técnicas conocidas tal como, por ejemplo, cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC).

La segunda fase sólida y la segunda fase acuosa, se pueden i separar por las técnicas conocidas tal como, por ejemplo, filtración, centrifugación. Las fases son separadas preferiblemente por filtración.

La segunda fase sólida, que comprende lignina, puede ser refinada como combustible, tal como por ejemplo el combustible para producir la energía necesaria para mantener los procesos de tratamiento de la biomasa.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la fermentación se puede realizar a una temperatura que oscila de 20°C a 40°C, preferiblemente de 25°C a 35°C.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la fermentación se puede realizar durante un periodo que oscila de 3 días a 10 días, preferiblemente de 4 días a 8 días.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la fermentación se puede realizar a un pH que, oscila de 4.5 a 6.5, preferiblemente de 5 a 6. Para mantener el pH dentro de los intervalos deseados, una solución acuosa de por lo menos una base inorgánica tal como, por ejemplo, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, o mezclas de los mismos, se puede agregar al medio de cultivo usado para la fermentación, en una cantidad que sea suficiente para obtener el pH deseado.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la levadura oleaginosa se puede seleccionar de: ? Rhodorotula glutinis, Rhodorotula gracilis, Rhodorotula graminis, Lypomices starkeyi, Lypomices lipofer, Trigonopsis variabilis, Candida kefyr, Candida curvata, Candida lipolytica, Torulopsis sp., Pichia stipitis.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, la fermentación es una fermentación alimentada por lotes. Antes de utilizarse en la fermentación, la levadura oleaginosa, se desarrolla preferiblemente en un medio de cultivo que contiene xilosa, celobiosa, glucosa, o mezclas de las mismas, a una concentración que preferiblemente oscila de 1% en peso a 2% en peso, con respecto al peso total del medio de cultivo.

La fermentación se puede realizar ventajosamente en las fermentadoras conocidas en la técnica, en presencia de los medios de cultivo usados normalmente para el propósito que comprende varios alimentos tal como, por ejemplo, nitrógeno, fosfato de potasio, magnesio, sales, y vitaminas.

Para concentrar las células de levadura en la suspensión acuosa obtenida de la fermentación, la suspensión acuosa, antes de someterse al tratamiento térmico, se pueden someter al tratamiento de espesamiento.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, al final de la fermentación, la suspensión acuosa se puede enviar a un tratamiento de espesamiento. En esta fase, la concentración de las células de levadura se lleva a los valores que oscilan de 5% en peso a 50% en peso, preferiblemente de i 15% en peso a 30% en peso, con respecto al peso total (peso seco) de la suspensión acuosa. El espesamiento se puede realizar usando las técnicas conocidas, tal como, por ejemplo, sedimentación, decantación, floculación, filtración, y similares.

El tratamiento térmico (tratamiento hidrotérmico) proporciona el calentamiento de la suspensión acuosa concentrada que se deriva del tratamiento de espesamiento en un recipiente, bajo presión. El tratamiento térmico puede ser realizado de diferentes maneras tal como, por ejemplo, por "lotes", "semi-lotes", o continuamente.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el tratamiento térmico se puede realizar a una temperatura que oscila de 80°C a 350°C, preferiblemente de 150°C a 330°C.

La presión se mantiene preferiblemente a los valores tal como los cuales mantienen por lo menos parte del agua en la suspensión acuosa en estado líquido.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el tratamiento térmico se puede realizar a una presión que oscila de 0.1 MPa a 25 MPa, preferiblemente de 0.5 MPa a 18 MPa.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, el tratamiento térmico se puede realizar durante un periodo de tiempo igual a o mayor de 1 minuto, preferiblemente que oscile de 0.5 horas a 2 horas.

Debido a que la energía térmica necesaria para el tratamiento térmico puede derivarse completa o parcialmente de la recuperación térmica o combustión de los vectores de energía tradicional, por ejemplo gas de metano, LPG, aceite mineral, carbón, etc., no se excluye la posibilidad de la energía térmica que se deriva de la energía solar.

Durante el tratamiento térmico, también ocurre la fractura de las membranas celulares de las células de la levadura oleaginosa presente en la suspensión acuosa, obteniendo así una mezcla que incluye una fase aceitosa que comprende aceite vegetal y una fase acuosa que comprende azúcares, fracciones de glucósido y proteínas solubles en agua, que se derivan del tratamiento térmico (hidrólisis térmica) de las proteínas y polisacáridos contenidos en la membrana celular de las levaduras oleaginosas usadas. Se debe observar que parte de las proteínas y polisacáridos, durante el tratamiento térmico, pueden ser aceite vegetal convertido.

De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, al final del tratamiento térmico, la mezcla obtenida (fase aceitosa + fase acuosa) se puede enfriar a una temperatura que oscila de 40°C a 90°C, preferiblemente de 45°C a 80°C, antes de ser alimentada a una sección de separación/recuperación para separar las dos fases.

La separación se realiza generalmente por medio de las técnicas conocidas en la técnica. Puede realizarse ventajosamente, por ejemplo, por medio de la separación estática, o por la extracción con por lo menos un solvente orgánico insoluble en agua que puede ser seleccionada, por ejemplo, de cloruro de metileno, o cortes de hidrocarburo de refinería, para obtener una fase aceitosa que comprende aceite vegetal y una tercera fase acuosa. Alternativamente, la separación se puede realizar por medio de la destilación fraccionada.

La tercera fase acuosa es opcionalmente además enfriada a una temperatura que oscila de temperatura ambiente (25°C) a 50°C, y reciclado para la fermentación. Si las impurezas están aún presentes (por ejemplo, rastros de aceite vegetal, rastros de inhibidores, etc.), la fase acuosa se puede someter a un tratamiento de desintoxicación que se puede realizar, por ejemplo, por filtración, centrifugación, o extracción con un solvente orgánico insoluble en agua (por ejemplo, una mezcla de tolueno y n-butanol).

Durante el tratamiento térmico, una fase gaseosa también se forma, igual a aproximadamente 10%-25% en peso con respecto al peso (peso seco) de las células de levadura presentes en la suspensión acuosa, la fase gaseosa comprende aproximadamente 80%-95% molar de dióxido de carbono, y 10% molar a 20% molar de los hidrocarburos que tienen de 1 a 3 átomos de carbono. La fase gaseosa, después de la separación, que se puede realizar por ejemplo despresurizando el recipiente presurizado en el cual que el tratamiento térmico es realizado, antes de enviar la mezcla obtenida (fase aceitosa + fase acuosa) después del tratamiento térmico, a la separación, es generalmente refinada en su componente de hidrocarburo como gas combustible. Alternativamente, la separación de la fase gaseosa se puede realizar durante la separación de la fase aceitosa de la fase acuosa. El objetivo del proceso de la presente invención permite que los aceites vegetales sean recuperados con una producción que oscila de 50% a 95%, preferiblemente de 55% a 85%, la producción es calculada con respecto al peso total (peso seco) de las células de levadura oleaginosa presentes en la suspensión acuosa obtenida después de la fermentación.

El aceite vegetal obtenido por medio del proceso anterior, se puede enviar a las fases de procesamiento subsecuentes para transformarse, por ejemplo, en biocombustible por medio del tratamiento conocido en la técnica tal como, por ejemplo, hidrogenación o craqueo.

La presente invención ahora será descrita a través de una forma ilustrativa con referencia a la figura 1 proporcionada más adelante.

De acuerdo con una modalidad común del objetivo del proceso de la presente invención, la biomasa (línea 1) (por ejemplo, la biomasa lignocelulósica previamente molida) se somete a la hidrólisis ácida en presencia de un ácido orgánico (por ejemplo, ácido 2-naftalensulfónico), para obtener una primera mezcla (línea 2) que comprende una primera fase acuosa que incluye xilosa que se deriva de ja hidrólisis de hemicelulosa y ácido orgánico, y una primera fase sólida que comprende lignina y celulosa.

Según lo representado en la figura 1, la primera mezcla (línea 2) se somete a la extracción con un solvente orgánico insoluble en agua (por ejemplo, una mezcla de tolueno y n-butanol) para recuperar el ácido orgánico (línea 3) y reciclarlo, después de la evaporación del solvente orgánico, para la hidrólisis ácida (línea 4). El solvente orgánico evaporado (línea 5), se condensa, recupera y recicla para la extracción (línea 6).

Después de la extracción con el solvente orgánico, la primera mezcla (línea 7) se somete a la hidrólisis enzimática, en presencia de una enzima (por ejemplo, una solución acuosa de Celluclast 1.5L y Novozym 188) para obtener una segunda mezcla que comprende una segunda fase acuosa que incluye xilosa derivada de la hidrólisis ácida de la hemicelulosa, glucosa y celobiosa derivada de la hidrólisis enzimática de la celulosa, y una segunda fase sólida que incluye lignina.

Antes de someterse a la hidrólisis enzimática, el ácido acético glacial se puede agregar a la primera mezcla (línea 7) para regular el pH a los valores que oscilan de 4 a 6 (no representado en la figura 1).

La segunda fase acuosa (línea 8) y la segunda fase sólida (línea 9) es separan por filtración (no representada en la figura 1). La segunda fase acuosa (línea 8) se somete a la fermentación en presencia de una levadura oleaginosa (por ejemplo, Lypomyces starkey NRRL 1389).

Al final de la fermentación, se obtiene una suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa (línea 10) que se somete a un tratamiento de espesamiento para concentrar las células de levadura oleaginosa en la suspensión acuosa para obtener los valores de concentración que oscilan preferiblemente de 5% en peso a 30% en peso, con respecto al peso total (peso seco) de la suspensión acuosa.

Al final del tratamiento de espesamiento, la suspensión acuosa concentrada (línea 11) se somete al tratamiento térmico que opera a una temperatura, presión y tiempo de residencia que permiten obtener una mezcla que comprende una fase aceitosa que incluye el aceite vegetal y una tercera fase acuosa que comprende azúcares, fracciones de glucósido y proteínas solubles en agua, que se derivan del tratamiento térmico (hidrólisis termal) de las proteínas y polisacáridos contenidos en la membrana celular de las levaduras oleaginosas usadas, y las impurezas posibles (por ejemplo, rastros de aceite vegetal).

Durante el tratamiento térmico, una fase gaseosa también se produce, que comprende C02 y los hidrocarburos gaseosos que tienen de 1 a 3 átomos de carbono que pueden ser separados, por ejemplo, despresurizando el recipiente presurizado en donde el tratamiento térmico se realiza, antes de enviar la mezcla obtenida (fase aceitosa + fase acuosa) después del tratamiento térmico a la sección de separación de fase. La fase gaseosa obtenida así (línea 13) se puede enviar al tratamiento adicional para aumentar su componente de hidrocarburo como gas combustible.

La mezcla (fase aceitosa + fase acuosa) obtenida después del tratamiento térmico es enfriada pasándola a través de los intercambiadores de calor (no representados en la figura 1) y enviada (línea 12) a una sección de separación de fase para separar y extraer las dos fases para obtener el aceite vegetal y una fase acuosa.

El aceite vegetal (linea 14) se puede enviar al procesamiento subsecuente de las fases para transformarlo, por ejemplo, en combustible biológico por medio del tratamiento, por ejemplo, de hidrogenación o craqueo (no ilustrado en la figura 1).

Según lo representado en la figura 1, la fase acuosa (línea 15) se envía al tratamiento de desintoxicación y es reciclado subsecuentemente, después del enfriamiento adicional posible en un intercambiador de calor (no representado en la figura 1), para la fermentación (línea 16).

Algunos ejemplos ilustrativos y no limitantes se proporcionan a continuación para una mejor comprensión de la presente invención y su modalidad.

Ejemplo 1 Hidrólisis Acida de la biomasa 300 g de madera conifera molida previamente (diámetro de partícula < 1 mm) fueron agregados a una solución de 20 g de ácido 2-naftalensulfónico en 1 I de agua.

La composición de la biomasa inicial fue la siguiente: 50% en peso de celulosa, 25% en peso de hemicelulosa, 25% en peso de lignina, con respecto al peso total de la biomasa inicial.

La mezcla de reacción obtenida así, fue mantenida, bajo agitación, en una autoclave, a 140°C, durante 1 hora, obteniendo así una primera mezcla que comprende 225 g (peso seco) de una primera fase sólida (que comprende celulosa y lignina) y 1095 g de una primera fase acuosa (que comprende xilosa derivada de la hidrólisis de hemicelulosa y ácido 2-naftalensulfónico). Después de enfriarse a 25°C, la primera mezcla fue sometida a la extracción con 1 I de una mezcla de tolueno y n-butanol.

La mezcla de tolueno y n-butanol fue separada y evaporada posteriormente, a presión reducida, para obtener otra fase sólida que comprende 19.6 g (peso seco) de ácido 2-naftalensulfónico (producción de recuperación de 98% calculada con respecto a la cantidad total de ácido presente en la solución acuosa).

Después de la separación del ácido, el ácido acético glacial fue agregado a la primera mezcla hasta que fue obtenido un pH de la primera fase acuosa igual a 5.

Una solución acuosa de la enzima Celluclast 1.5L (Novozymes) que corresponde a 1485 FPU (Filter Paper Units) y la enzima Novozym 188 (Novozymes) que corresponde a 18,000 BGU (Beta Glucanase Units) fueron agregados posteriormente. La suspensión obtenida así fue mantenida bajo agitación, durante 72 horas, a 45°C.

Al final de la hidrólisis enzimática, 90 g (peso seco) de una segunda fase sólida que comprende lignina (75 g de peso seco) y la celulosa no hidrolizada (15 g de peso seco) y 1200 g de una segunda fase acuosa que comprende glucosa (152 g de peso seco) y xilosa (72 g de peso seco), fue separada por filtración. Fermentación 250 mi de la segunda fase acuosa obtenida según lo descrito anteriormente, que contiene 200 g/l de azúcares fueron diluidos adecuadamente con agua destilada hasta que fue obtenida una solución que tuvo una concentración final de azúcares iguales a 50 g/l.

Los siguientes nutrientes fueron agregados a esta solución: 0.1% de sulfato de amonio, 0.1% de KH2P04, 0.005% de MgS04«7H20, 0.001% de NaCI, 0.001% de CaCI2, 0.1% de extracto de levadura. El caldo de fermentación (medio de cultivo) obtenido así fue inoculado en una fermentadora con las células de levadura (Lypomices starkey NRRL 1389) (inóculo igual a 2.5 g/l de peso seco) para un volumen de fermentación igual a 1 litro y el pH fue mantenido a 5.5 por la adición de una solución acuosa de NaOH 0.1 M.

Las células de levadura fueron desarrolladas, bajo agitación a 500 rpm, a 30°C, aireación 0.5 l/min de aire estéril. 250 mi adicionales de la segunda fase acuosa fueron agregados a la fermentadora, para obtener la hidrólisis de la biomasa, que contiene 200 g/l de azúcares, diluida convenientemente con agua destilada para obtener una solución que tuvo una concentración final de azúcares igual a 50 g/l.

Tratamiento térmico La suspensión acuosa obtenida, igual a aproximadamente 1.25 I, que comprende 52 g de las células de levadura, fue concentrada por centrifugación a 7000 rpm, durante 20 minutos para obtener 0:25 I que comprenden 20% (peso seco) de las células de levadura que fueron colocadas en una autoclave de acero de 0.5 I.

La autoclave fue sometida a una atmósfera de nitrógeno y la temperatura interna fue llevada rápidamente a 315°C: toda la mezcla fue mantenida, bajo agitación, a tal temperatura, durante 1 hora. La presión máxima registrada en la autoclave fue de 11 MPa.

La autoclave después fue llevada rápidamente a una temperatura igual a 70°C, y fue despresurizada para eliminar la fase gaseosa formada. La fase gaseosa, igual a aproximadamente 6.2 g, fue analizada por cromatografía de gas en línea y fue encontrado que comprende 90% molar de dióxido de carbono.

La mezcla residual (fase aceitosa + fase acuosa) fue alimentada a un embudo separador y extraída con cloruro de metileno para obtener una fase aceitosa y una tercera fase acuosa.

La fase aceitosa fue secada en sulfato de sodio y se evaporó posteriormente a presión reducida para eliminar el cloruro de metileno para obtener aproximadamente 35 g de aceite (producción en las células de levadura secas igual a 67.3%).

La fase acuosa, que tiene un COD total igual a 43,200 mg/l, fue reciclada para la fermentación.

Claims (35)

REIVINDICACIONES

1. Proceso para la producción de aceite vegetal a partir de la biomasa que incluye por lo menos un polisacárido que comprende: someter la biomasa a la hidrólisis ácida en presencia de una solución acuosa de por lo menos un ácido orgánico seleccionado de los ácidos alquil- o arilsulfónicos que tienen de 7 a 20 átomos dé carbono, o ácidos carboxílicos halogenados, a una temperatura que oscila de 80°C a 160°C, para obtener una primera mezcla que comprende una primera fase sólida y una primera fase acuosa; someter la primera mezcla a la hidrólisis enzimática para obtener una segunda mezcla que comprende una segunda fase sólida y una segunda fase acuosa; someter la segunda fase acuosa a la fermentación en presencia de por lo menos una levadura oleaginosa para obtener una suspensión acuosa que comprende las células de levadura oleaginosa; someter la suspensión acuosa al tratamiento térmico para obtener una fase aceitosa que comprende aceite vegetal y una tercera fase acuosa.

2. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los ácidos alquil- o arilsulfónicos tienen de 9 a 15 átomos de carbono.

3. Proceso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en donde la temperatura oscila de 100°C a 150°C.

4. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el polisacárido se selecciona de celulosa, hemicelulosa, o mezclas de las mismas.

5. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la biomasa es una biomasa lignocelulósica.

6. Proceso de acuerdo con la reivindicación 5, en donde la biomasa lignocelulósica se selecciona de: los productos de las cosechas cultivadas expresamente para el uso energético, que comprenden subproductos, residuos y desechos de los cultivos o de su procesamiento; los productos de los cultivos agrícolas, forestaciones y silvicultura, que comprenden madera, plantas, residuos y subproductos de los procesamiento agrícolas, forestación y silvicultura; los subproductos de la industria agroalimentaria previstos para la alimentación humana o de ganado; los residuos tratados no químicamente de la industria del papel; los desechos que provienen de la recolección distinguida de los desechos urbanos sólidos.

7. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la biomasa es tratada sometiéndola a un proceso de trituración o dimensionamiento preliminar antes de someterse a la hidrólisis ácida.

8. Proceso de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la biomasa se trata hasta la obtención de las partículas que tienen un diámetro que oscila de 0.1 mm a 10 mm.

9. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la biomasa está presente en la mezcla de reacción en una cantidad que oscila de 5% en peso a 40% en peso con respecto al peso total de la mezcla de reacción.

10. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde por lo menos un ácido orgánico es soluble en agua y extraíble con un solvente orgánico insoluble en agua.

11. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los ácidos alquil- o arilsulfónicos se seleccionan de ácido dodecilsulfónico, ácido para-toluensulfónico, ácido 1 -naftalensulfónico, ácido 2-naftalensulfónico, ácido 1 ,5-naftalen-disulfónico, o mezclas de los mismos.

12. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde los ácidos carboxílicos halogenados se seleccionan de aquellos que tienen un número de átomos de carbono de no más de 20 por ejemplo, ácido trifluoracético, ácido dicloroacético, ácido tricloroacético, ácido perfluorooctanoico, o mezclas de los mismos.

13. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde por lo menos un ácido orgánico está presente en la solución acuosa a una concentración que oscila de 0.1% en peso a 5% en peso con respecto al peso total de la solución acuosa.

14. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la hidrólisis ácida se realiza durante un periodo que oscila de 20 minutos a 6 horas.

15. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera fase sólida comprende lignina y celulosa.

16. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera fase acuosa comprende por lo menos un azúcar que tiene de 5 a 6 átomos de carbono y por lo menos un ácido orgánico.

17. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera mezcla se somete a la extracción con un solvente orgánico insoluble en agua.

18. Proceso de acuerdo con la reivindicación 17, en donde el solvente orgánico insoluble en agua se selecciona de: hidrocarburos halogenados tal como cloruro de metileno, monoclorobenceno, diclorobenceno, o mezclas de los mismos; hidrocarburos aromáticos tal como tolueno, xileno, o mezclas de los mismos; alcoholes alifáticos de 4 a 6 átomos de carbono tal como n-butanol, n-pentanol, o mezclas de los mismos.

19. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso comprende el reciclaje de por lo menos un ácido orgánico en la hidrólisis ácida.

20. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el proceso comprende el reciclaje de por lo menos un solvente orgánico insoluble en agua en la extracción.

21. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda fase sólida comprende lignina.

22. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la segunda fase acuosa comprende por lo menos un azúcar que tiene de 5 a 6 átomos de carbono.

23. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fermentación se realiza a una temperatura que oscila de 20°C a 40°C.

24. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fermentación se realiza durante un periodo que oscila de 3 días a 10 días.

25. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fermentación se realiza a un pH que oscila de 4.5 a 6.5.

26. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la levadura oleaginosa se selecciona de: Rhodorotula glutinis, Rhodorotula gracilis, Rhodorotula graminis, Lypomices starkeyi, Lypomices lipofer, Trigonopsis variabilis, Candida kefyr, Candida curvata, Candida lipolytica, Torulopsis sp., Pichia stipitis.

27. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la fermentación es una fermentación de alimentada por lotes.

28. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la suspensión acuosa, al final de la fermentación, se envía a un tratamiento de espesamiento en donde la concentración de las células de levadura se lleva a los valores que oscilan de 5% en peso a 50% en peso con respecto al peso total (peso seco) de la suspensión acuosa.

29. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tratamiento térmico se realiza a una temperatura que oscila de 80°C a 350°C.

30. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tratamiento térmico se realiza a una presión que oscila de 0.1 MPa a 25 MPa.

31. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tratamiento térmico se realiza durante un periodo igual a o mayor que 1 minuto.

32. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el tratamiento térmico se realiza durante un periodo que oscila de 0.5 horas a 2 horas.

33. Proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al final del tratamiento térmico, la mezcla obtenida (fase aceitosa + fase acuosa) se enfría a una temperatura que oscila de 40°C a 90°C, antes de alimentarse a una sección de separación/recuperación de las siguientes fases: fase aceitosa que comprende aceite vegetal y la tercera fase acuosa.

34. Proceso de acuerdo con la reivindicación 33, en donde la tercera fase acuosa se recicla para la fermentación.

35. Aceite vegetal obtenido con el proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.