PT1366198E

PT1366198E - Processo de separação

Info

Publication number: PT1366198E
Application number: PT01994869T
Authority: PT
Inventors: Hannu Paananen; Mirja Lindroos; Heikki Heikkilae; Mika Maenttaeri; Marianne Nystroem; Outi Puuppo; Hannu Koivikko
Original assignee: Danisco
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2012-03-28
Also published as: JP4756232B2; US7008485B2; EP1366198B1; JP2004519321A; KR20040008121A; CN1483085A; CN100404694C; KR100863447B1; EP1366198A1; WO2002053781A1; DK1366198T3; ES2378982T3; US20040060868A1; ATE544874T1

Description

ΡΕ1366198 1

DESCRIÇÃO "PROCESSO DE SEPARAÇAO"

Antecedentes da Invenção A invenção relaciona-se com um novo processo para separar compostos químicos tendo uma pequena massa molar de compostos tendo uma massa molar apenas ligeiramente maior, tipicamente uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar mais pequena. 0 processo da invenção está baseado na utilização de nanofiltração. A invenção pode ser aplicada para recuperar xilose a partir de hidrolisados de biomassa, tais como a partir de uma solução utilizada obtida a partir de um processo de obtenção de polpa, tipicamente a partir de um processo de obtenção de polpa por sulfitos, por exemplo. A invenção pode também ser aplicada para a recuperação de betaína a partir de extractos de biomassa, tais como a partir de um extracto de polpa de beterraba sacarina. A nanofiltração é um processo de filtração por membranas movido por pressão relativamente novo, caindo entre a osmose inversa e a ultrafiltração. A nanofiltração retém, tipicamente, moléculas grandes e orgânicas com uma massa molar maior do que 300 g/mol. As membranas de nanofiltração mais importantes são membranas de compósitos 2 ΡΕ1366198 feitas por polimerização interfacial. As membranas de poliéter-sulfona, membranas de poliéter-sulfona sulfonadas, membranas de poliéster, membranas de polissulfona, membranas de poliamida aromática, membranas de álcool polivi-nílico e membranas de polipiperazina, são exemplos de membranas de nanofiltração largamente utilizadas. Podem também ser utilizadas membranas inorgânicas e cerâmicas para a nanofiltração. É conhecido na arte a utilização da nanofiltração para separar monossacarideos, tais como a glucose e manose a partir de dissacarideos e sacarideos mais elevados. A mistura de partida incluindo monossacarideos, dissacarideos e sacarideos mais elevados pode ser um hidrolisado de amido, por exemplo. A Patente dos Estados Unidos N.° 5 869 297 (Archer Daniels Midland Co.) divulga um processo de nanofiltração para produzir dextrose. Este processo inclui nanofiltrar uma composição de dextrose incluindo como impurezas sacarideos mais elevados, tais como dissacarideos e trissacarideos. É obtida uma composição de dextrose tendo um conteúdo em sólidos de pelo menos 99% de dextrose. Têm sido utilizadas membranas de poliamida aromática reticulada como membranas de nanofiltração. A Patente WO 99/28490 (Novo Nordisk AS) divulga um método para a reacção enzimática de sacarideos e para a nanofiltração da solução de sacarideos tratada enzimatica- 3 ΡΕ1366198 mente incluindo monossacarídeos, dissacarideos, trissacarí-deos e sacarideos mais elevados. São obtidos monossacarídeos no permeado, enquanto é obtido no retentado um xarope de oligossacarídeo contendo dissacarideos e sacarideos mais elevados. É recuperado o retentado incluindo os dissaca-rídeos e os sacarideos mais elevados. Tem sido utilizada uma membrana de polissulfona de compósito em película fina tendo uma dimensão de corte menor do que 100 g/mol como membrana de nanofiltração, por exemplo. A Patente dos Estados Unidos N.° 4 511 654 (UOP Inc.) relaciona-se com um processo para a produção de um xarope de glucose ou maltose elevada pelo tratamento de uma matéria-prima contendo glucose/maltose com uma enzima seleccionada a partir de amiloglucosidase e β-amilase para formar uma mistura reaccional parcialmente hidrolisada, passando a mistura reaccional parcialmente hidrolisada através de uma membrana de ultrafiltração para formar um retentado e um permeado, reciclar o retentado para o estádio de tratamento com enzima, e recuperar o permeado incluindo o xarope de glucose ou maltose elevadas. A Patente dos Estados Unidos N.° 6 126 754 (Roquette Freres) relaciona-se com um processo para o fabrico de um hidrolisado de amido com um elevado conteúdo em dextrose. Neste processo, um leite de amido é sujeito a tratamento enzimático para se obter um hidrolisado sacarifiçado em bruto. O hidrolisado assim obtido é então sujeito a nanofiltração para recolher, como permeado de 4 ΡΕ1366198 nanofiltração, o desejado hidrolisado de amido com um conteúdo elevado em dextrose. É também conhecida a utilização de técnicas com membranas, tais como a ultrafiltração para purificar soluções utilizadas de obtenção de polpas por sulfitos para recuperar xilose (por exemplo Papermaking Science and Technology, Book 3: Forest Products Chemistry, p. 86, ed. Johan Gullichsen, Hannu Paulapuro and Per Stenius, Helsinki University of Technology, publicado em cooperação com a Finnish Paper Engineer's Association e TAPPI, Gummerus, Jyvãskylã, Finlândia, 2000) . A xilose é produzida em grandes quantidades na indústria das polpas, por exemplo no cozimento com sulfitos de material em bruto de madeira de folhosas. Adicionalmente à xilose, as soluções utilizadas de obtenção de polpa com sulfitos contêm, como componentes típicos, lignossulfonatos, químicos de cozimento com sulfitos, ácido xilónico, açúcares oligoméricos, açúcares diméricos e monossacarídeos (diferentes da xilose desejada), e ácidos carboxílicos, tais como o ácido acético, e ácidos urónicos. Podem assim ser separados lignossulfonatos de elevada massa molecular por ultrafil-tração a partir dos componentes de baixa massa molecular, tais como a xilose. É, assim, conhecida a utilização da ultrafil-tração para separar compostos tendo uma larga massa molar, tais como os lignossulfonatos presentes numa solução utilizada de sulfito, a partir de compostos tendo uma massa 5 ΡΕ1366198 molar pequena, tal como a xilose, pelo que compostos tendo uma massa molar grande (lignossulfonatos) são separados no retentado e compostos tendo uma massa molar pequena (xilose) são enriquecidos no permeado. 0 enriquecimento adicional da xilose a partir de, por exemplo, sais, é possível por exemplo com métodos cromatográficos utilizando a exclusão iónica. A separação da xilose de outros monossacarídeos, tais como a glucose por técnicas de membrana, não tem sido divulgada no estado da arte. A xilose tem sido recuperada, tipicamente, por cristalização, por exemplo a partir de soluções contendo xilose de várias origens e pureza. Antes da cristalização, é como uma regra necessária, purificar a solução contendo a xilose obtida como resultado da hidrólise de material celulósico até um grau necessário de pureza por vários métodos, tais como a filtração, para remover impurezas mecânicas, ultrafiltração, permuta iónica, descoloração, exclusão iónica ou cromatografia ou combinações delas. A separação da xilose a partir de tais soluções de cozimento está descrita, por exemplo, na Patente dos Estados Unidos N.° 4 631 129 (Suomen Sokeri Oy) . Neste processo, a solução utilizada com sulfitos é sujeita a uma separação por cromatografia em dois passos para formar fracções substancialmente purificadas de açúcares (por exemplo xilose) e lignossulfonatos. 0 primeiro fracciona- 6 ΡΕ1366198 mento cromatográfico é levado a cabo utilizando uma resina na forma de um sal metálico divalente, tipicamente numa forma de sal de cálcio, e o segundo f raccionamento cro- matográfico é levado a cabo utilizando uma resina numa forma de sal monovalente, tal como uma forma de sal de sódio. A Patente dos Estados Unidos N.° 5 637 225 (Xyrofin Oy) divulga um método para o fraccionamento de uma solução de cozimento com sulfito por um sistema cromatográfico seguencial simulado de leito móvel incluindo pelo menos duas secções de materiais de empacotamento do leito de cromatográfia, onde é obtida pelo menos uma fracção enriquecida com monossacarídeos e uma fracção enriquecida com lignossulfonatos. 0 material nas secções de empacotamento do leito é tipicamente uma resina de permuta de catiões fortemente ácida na forma de Ca2+. A Patente dos Estados Unidos N.° 5 730 877 (Xyrofin Oy) divulga um método para fraccionar uma solução, tal como uma solução de cozimento com sulfito, por um método de separação cromatográfico utilizando um sistema incluindo pelo menos duas secções de empacotamento do leito de cromatográfia em formas diferentes iónicas. O material de empacotamento do leito do primeiro ciclo do processo está essencialmente numa forma de catião divalente, tal como na forma de Ca2+, e no último ciclo essencialmente numa forma de catião monovalente, tal como na forma Na+. 7 ΡΕ1366198 A Patente WO 96/27028 (Xyrofin Oy) divulga um método para a recuperação de xilose por cristalização e/ou precipitação a partir de soluções tendo uma pureza da xilose comparativamente baixa, tipicamente de 30 a 60% em peso de xilose em sólidos secos dissolvidos. A solução de xilose a ser tratada pode ser, por exemplo, um concentrado obtido cromatograficamente a partir de uma solução de obtenção de polpa com sulfito.

Breve Resumo da Invenção. A invenção é melhor descrita pela Reivindi cação 1. 0 propósito da invenção é o de proporcionar um método de separação de compostos químicos tendo uma massa molar pequena de compostos tendo uma massa molar maior do que a dos compostos com a massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. 0 processo da invenção reivindicada está baseado na utilização de nanofiltração.

De acordo com a presente invenção, passos complicados e incómodos de cromatografia ou de permuta iónica podem ser completamente ou parcialmente substituídos por técnicas de nanofiltração por membrana menos complicadas. 0 processo da invenção proporciona uma solução enriquecida em compostos com uma massa molar pequena e essencialmente livre de compostos com uma massa molar mais elevada do que 8 ΡΕ1366198 a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. Numa forma de realização da invenção, a invenção proporciona uma solução de xilose enriquecida em xilose e livre de impurezas convencionais de hidrolisados de biomassa, tais como os presentes numa solução utilizada de obtenção de polpa com sulfito. Noutra forma de realização da invenção, a invenção proporciona uma solução enriquecida em betaina e livre de componentes de monossacarideos indesejados, tais como a glucose, eritritol e inositol.

Uma explicação mais detalhada da invenção é proporcionada na descrição seguinte e nas reivindicações anexas.

Descrição Detalhada da Invenção.

Será agora explicada uma descrição detalhada de formas de realização preferidas da invenção. A invenção relaciona-se com um processo de separação de compostos tendo uma massa molar pequena de compostos tendo uma massa molar maior do que a dos compostos com a massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. A invenção é caracterizada por:

Proporcionar uma solução de partida incluindo 9 ΡΕ1366198 compostos com uma massa molar pequena e compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. - Sujeitar a dita solução a nanofiltração para obter uma fracção enriquecida em compostos com uma massa molar pequena e uma fracção enriquecida em compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. - Recuperar a fracção enriquecida em compostos essencialmente não carregados com uma massa molar pequena, e - Recuperar opcionalmente a fracção enriquecida em compostos essencialmente não carregados com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molecular pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. - Em que os compostos com uma massa molar pequena têm uma massa molar de até 250 g/mol, e os compostos com uma massa molar menos do que 1,9 vezes mas maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, têm uma massa molar menor do que 475 g/mol, e

Em que os compostos a serem separados um do 10 ΡΕ1366198 outro são seleccionados a partir dos seguintes (o primeiro composto (s) em cada caso é/são composto (s) com uma massa molar pequena, e o(s) último (s) composto (s) em cada caso são compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes mas maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena): 1) Açúcares pentose seleccionados a partir de xilose e arabinose são separados a partir de açúcares hexose seleccionados a partir de glucose, galactose, ramnose e manose. 2) O xilitol é separado a partir de sorbitol. 3) A betaina é separada a partir de eritritol. 4) O glicerol é separado a partir de betaina. 5) A betaina é separada a partir de glucose. 6) A betaina é separada a partir de inositol. 7) O eritritol é separado a partir de inositol. 8) O eritritol é separado a partir de glucose. 9) A prolina é separada a partir de betaina, e 10) Os açúcares pentose seleccionados a partir de 11 ΡΕ1366198 xilose e arabinose são separados a partir de ácido xilónico.

Os compostos com uma massa molar pequena têm uma massa molar de até 250 g/mol, preferencialmente até 200 g/mol. Os compostos com uma massa molar pequena são seleccionados tipicamente a partir de açúcares, polióis, inositóis, betaina, e aminoácidos. Os ditos açúcares podem ser seleccionados a partir de açúcares cetose e açúcares aldose. Os açúcares podem estar numa forma anidro ou numa forma deoxi. Os ditos polióis podem ser seleccionados a partir de hexitóis, pentióis, etc.

Os compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, são compostos que têm uma massa molar ligeiramente maior que a dos compostos com uma massa molar pequena. Em ligação com a presente invenção, os compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molecular pequena referem-se a compostos tendo uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena.

Os compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molecular pequena têm assim uma massa molar menor do que 475 g/mol, preferencialmente menor do que 380 g/mol. Numa forma de realização preferida da invenção, estes compostos têm uma massa molar 12 ΡΕ1366198 de até 1,5 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, isto é, até 375 g/mol, e até 300 g/mol, respec-tivamente.

Os exemplos de açúcares com uma massa molar pequena incluem xilose e arabinose, que têm uma massa molar de 150,13 g/mol e que são açúcares pentose.

Os exemplos de açúcares com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, são a glucose (180,16 g/mol), galactose 180,16 g/mol), ramnose (164,16 g/mol) e manose (180,16 g/mol), os quais são açúcares hexose.

Numa forma de realização da invenção, o composto com uma massa molar pequena é betaina (117,15 g/mol) e os compostos a serem separados da betaina são a glucose (180,16 g/mol) e o inositol (180,16 g/mol). Numa outra forma de realização da invenção, o composto a ser separado da betaina é o eritritol (122,12 g/mol).

Numa forma de realização típica da invenção, a fracção enriquecida em compostos tendo uma massa molar pequena tem um conteúdo do mesmo acima de 1,1 vezes, preferencialmente acima de 1,5 vezes, e com a máxima preferência, acima de 2,5 vezes a da solução de partida, com base no conteúdo em substância seca. A fracção enriquecida em compostos tendo uma massa molar pequena tem, tipicamente, um conteúdo dos mesmos de acima de 1,5 a 2,5 13 ΡΕ1366198 vezes a da solução de partida, com base no conteúdo em substância seca.

Numa forma de realização da invenção, a fracção enriquecida em compostos com uma massa molar pequena é recuperada como o permeado da nanofiltração e a fracção enriquecida em compostos com uma massa molar menor do que 1.9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena é recuperada como o retentado da nanofiltração.

Noutra forma de realização da invenção, a fracção enriquecida em compostos com uma massa molar pequena é recuperada como o retentado da nanofiltração e os compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, são recuperados como o permeado da nanofiltração.

Numa forma de realização da invenção, os compostos com uma massa molar pequena incluem açúcares pentose, e os compostos com uma massa molar de menos do que 1.9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena incluem açúcares hexose. Os ditos açúcares pentose incluem xilose e arabinose e os ditos açúcares hexose incluem glucose, galactose, ramnose e manose. A fracção enriquecida em açúcares pentose é recuperada como o permeado da nanofiltração e a fracção enriquecida em açúcares hexose é recuperada como o retentado da nanofiltração.

Numa outra forma de realização da invenção, o 14 ΡΕ1366198 composto com uma massa molar pequena é xilitol (152,15 g/mol), e o composto com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena é sorbitol (182,17 g/mol). A fracção enriquecida em xilitol é recuperada como o permeado da nanofiltração, e a fracção enriquecida em sorbitol é recuperada como o retentado da nanofiltração.

Numa outra forma de realização da invenção, o composto com uma massa molar pequena é seleccionado a partir de betaina, e o composto com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena é seleccionado a partir de eritritol. Nesta forma de realização, a fracção enriquecida em betaina é recuperada tipicamente como o permeado da nanofiltração, e a fracção enriquecida em eritritol é recuperada como o retentado da nanofiltração. Numa outra forma de realização da invenção, a fracção enriquecida em betaina é recuperada como o retentado da nanofiltração, e a fracção enriquecida em eritritol é recuperada como o permeado da nanofiltração, dependendo da membrana de nanofiltração.

Numa forma de realização adicional da invenção, o composto com uma massa molar pequena é seleccionado a partir de betaina, e os compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena são seleccionados a partir de glucose e inositol. Nesta forma de realização da invenção, a fracção enriquecida em betaina é recuperada como o retentado da 15 ΡΕ1366198 nanofiltração, e a fracção enriquecida em glucose e inositol é recuperada como o permeado da nanofiltração. Numa outra forma de realização da invenção, a fracção enriquecida em betaina é recuperada como o permeado da nanofiltração, e a fracção enriquecida em glucose e inositol é recuperada como o retentado da nanofiltração, dependendo da membrana de nanofiltração. A separação da betaina no retentado de nanofiltração é levada a cabo tipicamente com uma membrana hidrofilica, enquanto que a separação da betaina no permeado da nanofiltração é levada a cabo tipicamente com uma membrana hidrofóbica. A betaina é separada tipicamente a partir de um extracto de biomassa, tal como um extracto de polpa de beterraba sacarina. 0 extracto de biomassa de partida pode incluir moléculas grandes, tais como sacarose, como um componente típico. Na forma de realização da invenção onde a betaina desejada é recuperada como o retentado da nanofiltração, a fracção enriquecida em betaina não está, assim, livre de moléculas grandes, tais como sacarose. Para se obter uma fracção de betaina pura, a sacarose pode ser separada da betaina utilizando um segundo passo de nanofiltração. A fracção enriquecida em betaina é recuperada como o permeado da nanofiltração, e a fracção enriquecida em sacarose é recuperada como o retentado da nanofiltração. 16 ΡΕ1366198 A invenção pode também ser aplicada para a separação do aminoácido prolina da betaina. Este processo inclui proporcionar uma solução de partida incluindo betaina e prolina, sujeitar a dita solução a nanofiltração para se obter uma fracção enriquecida em betaina e uma fracção enriquecida em prolina, recuperar a fracção enriquecida em betaina e recuperar a fracção enriquecida em prolina. A invenção pode também ser aplicada à separação do aminoácido prolina de um hidrolisado de biomassa ou um extracto de biomassa. Neste processo, o dito hidrolisado de biomassa ou extracto de biomassa, é sujeito a nanofiltração e é recuperada uma fracção enriquecida em prolina. A fracção enriquecida em compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, podem ser adicionalmente enriquecidos em iões divalentes. A fracção enriquecida em compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, podem ser adicionalmente enriquecidos em compostos com uma massa molar de 1,9 a 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena e em compostos com uma massa molar acima de 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena.

Os compostos a serem separados são essencialmente moléculas não carregadas. 17 ΡΕ1366198

Em associação com a presente invenção, compostos com uma massa molar grande, referem-se a compostos tendo uma massa molar acima de 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, tais como lignossulfonatos. Compostos com uma massa molar relativamente grande, refere-se a compostos tendo uma massa molar de 1,9 a 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, tais como oligossacarideos.

Na nanofiltração da invenção, substâncias ióni-cas, tais como iões divalentes, são tipicamente deixadas no retentado. No processo da invenção, substâncias iónicas são assim separadas simultaneamente dos compostos com uma massa molecular pequena.

Os compostos a serem separados de acordo com o processo da invenção, estão presentes tipicamente num hidrolisado de biomassa, tal como uma solução gasta obtida a partir de um processo de obtenção de polpa. Os compostos a serem separados podem também estar presentes num extracto de biomassa, tal como um extracto de polpa de beterraba sacarina.

Um conteúdo típico em substância seca da solução de partida é de 3% a 50% em peso, preferencialmente 8% a 25% em peso. O conteúdo dos compostos pequenos na solução de partida é tipicamente de 5% a 95%, preferencialmente de 15% a 55%, mais preferencialmente de 15% a 40% e especialmente de 8% a 27%, com base no conteúdo de substância seca. 18 ΡΕ1366198 0 conteúdo em substância seca da solução de partida utilizada como a alimentação da nanofiltração, é preferencialmente menor do que 30%. A solução de partida pode ter sido sujeita a um ou mais passos de pré-tratamento. Os passos de pré-tratamento são seleccionados, tipicamente, a partir de permuta de iões, ultrafiltração, cromatografia, concentração, ajuste de pH, filtração, diluição, cristalização e combinações destas.

Numa forma de realização preferida da invenção, a invenção relaciona-se com um processo de produção de uma solução de xilose a partir de um hidrolisado de biomassa. O processo da invenção é caracterizado pela nanofiltração do dito hidrolisado de biomassa e recuperação, como o permeado, de uma solução enriquecida em xilose. O hidrolisado de biomassa útil na presente invenção, é obtido a partir da hidrólise de qualquer biomassa, tipicamente material vegetal contendo xilano. O hidrolisado de biomassa pode ser obtido a partir da hidrólise ácida directa de biomassa, a partir de hidrólise enzimática ou ácida de um pré-hidrolisado obtido a partir de biomassa por pré-hidrólise (com vapor ou ácido acético, por exemplo) , e a partir de processos de obtenção de polpa com sulfito. O material vegetal contendo xilano inclui material de madeira proveniente de várias espécies de 19 ΡΕ1366198 madeira, particularmente de folhosas, tais como bétula, choupo e faia, várias partes de sementes (tais como palha e folhelho, particularmente folhelho de milho e de cevada e espigas de milho e fibras de milho), bagaço, cascas de coco, peles de semente de algodão, etc.

No processo da presente invenção, é obtida uma solução de xilose tendo um conteúdo em xilose de acima de 1,1 vezes, preferencialmente acima de 1,5 vezes, com a máxima preferência acima de 2,5 vezes a do hidrolisado de biomassa de partida (com base no conteúdo em substância seca), dependendo, por exemplo, do conteúdo em xilose e do pH do hidrolisado de biomassa e da membrana de nanofiltração utilizada. Tipicamente, é obtida uma solução de xilose tendo um conteúdo em xilose de, ou acima de 1,5 a 2,5 vezes a do hidrolisado de biomassa de partida (com base no conteúdo em substância seca), dependendo, por exemplo, do conteúdo em xilose e do pH do hidrolisado de biomassa e da membrana de nanofiltração utilizada. 0 hidrolisado de biomassa utilizado para a recuperação de xilose em concordância com a presente invenção, é tipicamente uma solução gasta de obtida a partir de um processo de obtenção de polpa. A solução gasta é especialmente uma solução de obtenção de polpa com sulfito gasta, especialmente uma solução de obtenção de polpa com sulfito ácida gasta. A solução de obtenção de polpa com sulfito gasta é obtida tipicamente a partir de obtenção de polpa com sulfito de folhosas. 20 ΡΕ1366198 O conteúdo em substância seca do hidrolisado de biomassa de partida, tal como uma solução gasta, é tipicamente de 3% a 50% em peso, preferencialmente 8% a 25% em peso. O conteúdo em substância seca da alimentação da nanofiltração é tipicamente menor do que 30%. O hidrolisado da biomassa de partida tem um conteúdo em xilose tipico de 5% a 95%, preferencialmente 15% a 55%, mais preferencialmente 15% a 40% e especialmente 8% a 27% em peso, com base no conteúdo em substância seca. O conteúdo em xilose da solução gasta a ser tratada é tipicamente de 10% a 40% em peso, com base no conteúdo em substância seca. Uma solução gasta obtida directamente a partir de obtenção de polpa com sulfito de folhosas, tem um conteúdo tipico em xilose de 10% a 20%, com base no conteúdo em substância seca. A solução da obtenção de polpa com sulfito de folhosas gasta, contém também outros monossacarideos numa quantidade típica de 10% a 30%, com base no conteúdo em xilose. Os ditos outros monossacarideos incluem, por exemplo, glucose, galactose, ramnose, arabinose e manose. Além disso, a solução de obtenção de polpa com sulfitos de folhosas gasta, inclui tipicamente restos de químicos do processo de obtenção de polpa e produtos reaccionais dos 21 ΡΕ1366198 químicos do processo de obtenção de polpa, lignossul-fonatos, oligossacarídeos, di-sacarídeos, ácido xilónico, ácidos urónicos, catiões metálicos, tais como catiões de cálcio e magnésio, e iões sulfato e sulfito. 0 hidrolisado de biomassa utilizado como material de partida também contém restos de ácidos utilizados para a hidrólise da biomassa. A solução gasta a ser tratada é, tipicamente, uma solução gasta contendo xilose obtida a partir de um processo de obtenção de polpa. Uma solução gasta típica útil na presente invenção, é uma solução gasta de obtenção de polpa com sulfito contendo xilose, que é obtida preferencialmente a partir de um processo de obtenção de polpa com sulfito ácido. A solução gasta pode ser obtida directamente a partir do processo de obtenção de polpa com sulfito. Ela pode também ser uma solução de obtenção de polpa com sulfito concentrada, ou uma descarga lateral obtida a partir do cozimento com sulfito. Ela pode também ser uma fracção contendo xilose obtida cromatograficamente a partir de uma solução de obtenção de polpa com sulfito ou um permeado obtido por ultrafiltração de uma solução de obtenção de polpa com sulfito. Além disso, é adequada uma solução gasta pós-hidrolisada obtida a partir do cozimento neutro. A solução gasta útil na presente invenção, é obtida preferencialmente a partir da obtenção de polpa de folhosas. Uma solução gasta obtida a partir da obtenção de 22 ΡΕ1366198 polpa de resinosas é também adequada, preferencialmente após as hexoses terem sido removidas, por exemplo por fermentação.

Na presente invenção, a solução gasta a ser tratada pode também ser qualquer outra solução obtida a partir da digestão ou hidrólise de biomassa, tipicamente material celulósico com um ácido. Um tal hidrolisado pode ser obtido a partir de material celulósico, por exemplo por tratamento com um ácido inorgânico, tal como o ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou dióxido sulfuroso, ou por tratamento com um ácido orgânico, tal como o ácido fórmico ou o ácido acético. Pode ser utilizada uma solução gasta obtida a partir de um processo de obtenção de polpa baseado numa base, tal como a obtenção de polpa baseado em etanol. 0 processo pode também incluir um ou mais passos de pré-tratamento. 0 pré-tratamento antes da nanofiltração é tipicamente seleccionado a partir de permuta de iões, ultrafiltração, cromatografia, concentração, ajuste de pH, filtração, diluição e combinações delas. Antes da nano-filtração, a solução de partida é assim preferencialmente pré-tratada por ultrafiltração ou cromatografia, por exemplo. Além disso, pode ser utilizado um passo de pré-filtração para remover as substâncias sólidas, antes da nanofiltração. 0 pré-tratamento da solução de partida pode também incluir a concentração, por exemplo por evaporação, e neutralização. 0 pré-tratamento pode também incluir cristalização, pelo que a solução de partida pode também 23 ΡΕ1366198 ser umas águas mães obtidas a partir da cristalização da xilose, por exemplo.

Numa outra forma de realização preferida da invenção, a invenção relaciona-se com a recuperação de betaina a partir de um extracto de biomassa. Um material de partida típico para a recuperação de betaina é um extracto de polpa de beterraba sacarina. A nanofiltração para a recuperação de xilose é levada a cabo, tipicamente, a um pH de 1 a 7, preferencialmente de 3 a 6,5, com a máxima preferência de 5 a 6,5. 0 pH depende da composição do hidrolisado de biomassa de partida e da membrana utilizada para a nanofiltração e da estabilidade dos açúcares ou componentes a serem recuperados. Se necessário, o pH da solução gasta é ajustado para o valor desejado antes da nanofiltração. Na forma de realização relacionado com a recuperação de xilose a partir de uma solução gasta obtida a partir de um processo de obtenção de polpa, é utilizado preferencialmente o mesmo reagente do estádio de obtenção de polpa, tal como Ca(OH)2 ou MgO, por exemplo. A nanofiltração para a recuperação de betaina é levada a cabo tipicamente a um pH de 1 a 12, preferencialmente de 4 a 11. A nanofiltração é levada a cabo tipicamente a uma pressão de 10 a 50 bar, preferencialmente de 15 a 35 bar. 24 ΡΕ1366198

Uma temperatura típica para a nanofiltração é de 5 a 95 °C, preferencialmente de 30 a 80 °C. A nanof iltração para a recuperação de xilose é levada a cabo tipicamente a uma temperatura de 5 a 95 °C, preferencialmente de 30 a 60 °C. A nanofiltração é levada a cabo tipicamente com um fluxo de 10 a 100 L/m2h. A membrana de nanofiltração utilizada na presente invenção pode ser seleccionada a partir de membranas poliméricas e inorgânicas tendo uma dimensão de corte de 100 - 2500 g/mol, preferencialmente de 150 a 1000 g/mol, com a máxima preferência de 150 a 500 g/mol.

As membranas poliméricas para nanofiltração típicas úteis na presente invenção incluem, por exemplo, membranas de poliéter-sulfona, membranas de poliéter-sul-fona sulfonadas, membranas de poliéster, membranas de polissulfona, membranas de poliamida aromática, membranas de álcool polivinílico e membranas de polipiperazina e combinações destas. As membranas de nanofiltração utilizadas na presente invenção podem também ser seleccionadas a partir de membranas de acetato de celulose.

As membranas inorgânicas típicas incluem membranas de Zr02- e A1203-, por exemplo.

As membranas de nanofiltração preferidas para a recuperação de xilose são seleccionadas a partir de 25 ΡΕ1366198 membranas de poliéter-sulfona sulfonadas e membranas de polipiperazina. Por exemplo, membranas específicas úteis são: membrana de nanofiltração Desal-5 DK (fabricante Osmonics) e membrana de nanofiltração NF-200 (fabricante Dow Deutschland), por exemplo.

As membranas de nanofiltração que são úteis na presente invenção podem ter uma carga negativa ou positiva. As membranas podem ser membranas iónicas, isto é, elas podem conter grupos catiónicos ou aniónicos, mas mesmo as membranas neutras são úteis. As membranas de nanofiltração podem ser seleccionadas a partir de membranas hidrofóbicas ou hidrofílicas. A forma típica das membranas de nanofiltração é uma forma de folha plana. A configuração da membrana pode também ser seleccionada, por exemplo, a partir de tubos, membrans espirais e fibras ocas. Podem também ser utilizadas membranas de "Alto Cisalhamento", tais como membranas vibrantes e membranas rotativas.

Antes do procedimento de nanof iltração, as membranas de nanofiltração podem ser pré-tratadas com detergentes alcalinos ou etanol, por exemplo.

Numa operação de nanofiltração típica, a solução a ser tratada, tal como uma solução gasta, vai ser aplicada à membrana de nanofiltração utilizando as condições de temperatura e de pressão descritas acima. A solução é assim 26 ΡΕ1366198 fraccionada numa fracção de baixa massa molar incluindo a xilose (permeado) e uma fracção de alta massa molar incluindo os componentes não desejados da solução gasta (retentado). 0 equipamento de nanofiltração útil na presente invenção inclui pelo menos um elemento de membrana de nanofiltração dividindo o material a tratar numa secção de retentado e de permeado. 0 equipamento para nanofiltração inclui tipicamente também meios para controlar a pressão e fluxo, tais como bombas e válvulas e medidores de fluxo e de pressão. 0 equipamento pode também incluir vários elementos de membrana de nanofiltração em diferentes combinações, organizados em paralelo ou em série. 0 fluxo do permeado varia de acordo com a pressão. Em geral, numa gama de operação normal, quanto maior a pressão, maior o fluxo. 0 fluxo também varia com a temperatura. Um aumento na temperatura de operação aumenta o fluxo. No entanto, com temperaturas mais elevadas e com pressões mais elevadas, há uma tendência crescente para uma ruptura da membrana. Para membranas inorgânicas, podem ser utilizadas gamas de temperaturas e pressões mais elevadas e pH mais elevado do que para membranas poliméricas. A nanofiltração de acordo com a presente invenção pode ser levada a cabo em lotes ou continuamente. 0 procedimento de nanofiltração pode ser repetido uma vez ou várias vezes. Pode também ser utilizada a reciclagem do 27 ΡΕ1366198 permeado e/ou do retentado de novo para o vaso de alimentação (filtração em modo de reciclagem total).

Antes da nanofiltração, a solução de partida pode ser sujeita a um ou mais passos de pré-tratamento. Os passos de pré-tratamento são seleccionados a partir de permuta de iões, ultrafiltração, cromatografia, concentração, ajuste do pH, filtração, diluição, cristalização e combinações destas. 0 processo pode também incluir um ou mais passos de pós-tratamento. Os passos de pós-tratamento são seleccionados tipicamente a partir de permuta de iões, cristalização, cromatografia, concentração e branqueamento.

Após a nanof iltração, a xilose pode ser recuperada a partir do permeado, por exemplo, por cristalização. A solução nanofiltrada pode ser utilizada como está para a cristalização, sem passos adicionais de purificação e separação. Se desejado, a solução nanofiltrada contendo xilose pode ser sujeita a purificação adicional, por exemplo por cromatografia, permuta iónica, concentração por evaporação ou por osmose inversa, ou por branqueamento. A xilose pode também ser sujeita a redução, por exemplo por hidrogenação catalítica, para se obter xilitol. 0 processo pode também incluir um passo adicional de recuperação de uma solução rica em lignossulfonatos, hexoses, oligossacarídeos e sais como o retentado. 28 ΡΕ1366198

Numa forma de realização típica da invenção, uma solução enriquecida em pentoses é recuperada como o permeado e uma solução enriquecida em hexoses é recuperada como o retentado. Além disso, é obtida uma solução enriquecida em sais divalentes como retentado. A presente invenção também proporciona um método de regulação do conteúdo em xilose do permeado pela regulação do conteúdo em substância seca do hidrolisado de biomassa, tal como uma solução gasta. A invenção também se relaciona com uma solução de xilose obtida pela presente invenção. Além disso, a invenção relaciona-se com a utilização da solução de xilose assim obtida para a preparação de xilitol. 0 xilitol é obtido pela redução do produto xilose obtido, por exemplo por hidrogenação catalítica.

Formas de realização preferidas da invenção serão descritas com maior detalhe pelos exemplos seguintes, os quais não são para interpretar como limitando o objectivo da invenção.

Nos exemplos e através da especificação e reivindicações, têm sido utilizadas a seguintes definições: DS refere-se ao conteúdo em substância seca medido pela titulação de Karl Fischer, expressa como a % em peso. 29 ΡΕ1366198 RDS refere-se ao conteúdo refractométrico da substância seca, expresso em % em peso.

Fluxo, refere-se à quantidade (litros) de solução que permeia através da membrana de nanofiltração durante uma hora, calculado para um metro quadrado de superfície da membrana, L/ (m2h) .

Obturação, refere-se à diferença em percentagem nos valores do fluxo de água pura medidos antes e após a nanofiltração:

Obturação(%)=[(PWFb-PWFa)/PWFb]xlOO,

Onde PWFb é o fluxo de água pura antes da nano-filtração da solução de xilose, e PWFa é o fluxo de água pura após a nanofiltração da solução de xilose, sob a mesma pressão.

Retenção, refere-se à proporção do composto medido retido pela membrana. Quanto maior o valor da retenção, menor é a quantidade do composto transferido através da membrana:

Retenção(%)=[(Alimentação-Permeado)/Alimentação]xlOO

Em que "Alimentação", refere-se à concentração do composto na solução de alimentação (expressa, por exemplo, 30 ΡΕ1366198 em g/L) e "Permeado", refere-se à concentração do composto na solução de permeado (expressa, por exemplo, em g/L). HPLC, refere-se a cromatografia liquida.

Foram utilizadas as seguintes membranas nos exemplos: - Desal-5 DK (uma membrana de quatro camadas consistindo de uma camada de poliéster, uma camada de polissulfona e duas camadas patenteadas, tendo uma dimensão de corte de 150 a 300 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) de 5,4 L/(m2h bar) e uma retenção de MgS04 de 98% (2 g/L), fabricante Osmonics), - Desal-5 DL (uma membrana em quatro camadas consistindo de uma camada de poliéster, uma camada de polissulfona e duas camadas patenteadas, tendo uma dimensão de corte de 150 a 300 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) de 7, 6 L/ (m2h bar) , retenção de MgS04 de 96% (2 g/L) , fabricante Osmonics), - NTR-7450 (uma membrana de polieterssulfona sulfonada tendo uma dimensão de corte de 500 a 1000 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) de 9,4 L/(m2h bar), retenção de NaCl de 51% (5 g/L), fabricante Nitto Denko), e - NF-200 (uma membrana de polipiperazina tendo uma dimensão de corte se 200 g/mol, uma permeabilidade (a 31 ΡΕ1366198 25 °C) de 7 - 8 L/ (m2h bar) , retenção de NaCl de 70%, fabricante Dow Deutschland), - TS-80 (fabricante Trisep), - ATF-60 (fabricante PTI Advanced Filtration

Inc. ) , - Desal AG (fabricante Osmonics), - Desal G10 (uma membrana em película fina de meterial de poliamida aromática/polissulfona tendo uma dimensão de corte de 2500 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) < de 3,4 L/ (m2h bar) , retenção de NaCl de 10%, retenção de dextrano (1500 g/mL) de 95%, retenção de glucose de 50%, fabricante Osmonics), - ASP 10 (uma membrana consistindo de polis-sulfona sulfonada sobre polissulfona, tendo uma permeabilidade (a 25 °C) de 16 L/ (m2h bar) , retenção de NaCl de 10%, fabricante Advanced Membrane Technology), - TS 40 (uma membrana consistindo de poliamida completamente aromática, tendo uma permeabilidade (a 25 °C) de 5,6 L/(m2h bar), fabricante TriSep), - ASP 20 (uma membrana consistindo de polissulfona sulfonada sobre polissulfona, tendo uma permeabilidade (a 25 °C) de 12,5 L/(m2h bar), retenção de NaCl de 20%, fabricante Advanced Membrane Technology), 32 ΡΕ1366198 - UF-PES-4H (uma membrana consistindo de poli-etersulfona sobre polipropileno, tendo uma dimensão de corte de cerca de 4000 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) de 7 a 17 L/(m2h bar), fabricante Hoechst), NF-PES-10 (uma membrana de polietersulfona, tendo uma dimensão de corte de 1000 g/mol, uma permeabilidade (a 25 °C) de 5 a 11 L/(m2h bar), retenção de NaCl menor do que 15% (5 g/L), fabricante Hoechst), - NF45 (uma membrana consistindo de poliamida aromática, tendo uma permeabilidade (a 25 °C) de 4,8 L/ (m2h bar) , retenção de NaCl de 45%, fabricante Dow Deutschland). EXEMPLO I.

Separação de xilose a partir de uma solução de obtenção de polpa com sulfito gasta, utilizando várias membranas de nanofiltração a vários valores de pH.

Este exemplo ilustra o efeito da membrana e do pH no desempenho da nanofiltração (filtrações Cl, C3, C6 e C8) na separação da xilose. A solução a ser tratada era uma escoada diluída da cristalização de uma solução de obtenção de polpa com sulfito baseada em Mg gasta, obtida a partir da obtenção de polpa de faia, que tinha sido purificada cromatograficamente utilizando uma resina de permuta iónica 33 ΡΕ1366198 na forma de Mg2+. 0 pH da solução foi ajustado para o valor desejado (veja-se o Quadro I) com MgO. Antes da nanofil-tração, a solução foi pré-tratada por diluição (filtrações Cl e C3) , por filtração através de um filtro de papel (filtração C6) ou com a dosagem de MgO combinada com filtração através de um filtro de papel (filtrações C7 e C8) .

Foi levada a cabo uma nanofiltração em lote utilizando um equipamento de nanofiltração de laboratório consistindo de módulos rectangulares de fluxo cruzado em placa plana com uma área da membrana de 0, 0046 m2. Tanto o permeado como o retentado foram reciclados de novo para o vaso de alimentação (filtração em modo de reciclagem total). 0 volume de alimentação foi de 20 litros. Durante a filtração, a velocidade de fluxo cruzado foi de 6 m/s e a pressão foi de 18 bar. A temperatura foi mantida a 40 °C. O Quadro I apresenta os resultados das filtrações em modo de reciclagem total. Os valores de fluxo no Quadro I foram medidos após 3 horas de filtração. 0 Quadro I mostra o conteúdo em substância seca (DS) na alimentação (%) , o conteúdo em xilose na alimentação e no permeado (com base no conteúdo de substância seca), o fluxo do permeado a uma pressão de 18 bar e a redução de fluxo causada pela obturação. As membranas eram Desal-5 DK e NTR-7450. ΡΕ1366198 34

Quadro I

Elltração N.°, merrbrana PH DS na alimentação, % (peso) Xilose na alimentação, % de DS Xilose no permeado, % de RDS Eluxo L/ (irfti) Cfotura-ção, % Cl, Desal-5 DK 3,4 8,1 22,6 27,4 31 1 C6*, Desal-5 DK 3,4 9,7 20,3 33,5 23 1 C7*, Desal-5 DK 5,9 8,2 21,7 55,2 58 3 C3, NTR-7450 3,4 7,6 24,3 29,9 25 29 C8, NTR-7450 6,1 8,3 21,8 34,5 43 25 C8, Desal-5 DK 6,1 8,3 21,8 45 30 1 valor médio de duas merrbranas

Os resultados no Quadro I mostram que a nano-filtração proporciona concentrações em xilose de 1,5 a 2,5 vezes as da alimentação. Quando o pH na alimentação é elevado, o conteúdo em xilose na RDS no permeado é elevado. 0 conteúdo em xilose na RDS no permeado é elevado, por exemplo, quando o pH é 5,9 ou 6,1. Além disso, o fluxo foi melhorado mesmo até ao dobro a valores mais elevados de pH. A membrana Desal-5 DK a um pH elevado proporcionou os melhores resultados. EXEMPLO II.

Separação da xilose a várias temperaturas. 0 efeito da temperatura foi estudado utilizando o mesmo equipamento e a mesma solução gasta, como no Exemplo I. A temperatura durante a nanofiltração foi elevada de 25 °C para 55 °C. A membrana era a Desal-5 DK, e 35 ΡΕ1366198 as condições de nanofiltração eram as seguintes: pH 3,4, pressão 16 bar, velocidade do fluxo cruzado 6 m/s, DS 7,8%. A concentração da alimentação e a pressão foram mantidas constantes durante a experiência. 0 Quadro II mostra os conteúdos em xilose na alimentação e no permeado, com base no conteúdo em substância seca (valores do permeado e valores médios de duas membranas).

QUADRO II

Temperatura, °C Xilose na alimentação, % de DS Xilose no permeado, % de RDS 25 24,5 23,8 40 24,5 29,8 55 24,6 34,6

Os resultados no Quadro II mostram que, quanto mais elevada a temperatura, maiores concentrações de xilose se podem obter. EXEMPLO III.

Separação da xilose utilizando a ultrafiltração como pré-tratamento. (A) Pré-tratamento com ultrafiltração.

Foram levadas a cabo ultrafiltrações em modo de 36 ΡΕ1366198 concentração DU1 e DU2, utilizando um filtro RE (filtro melhorado por rotação), Neste filtro, a lâmina roda perto da superfície da membrana, minimizando a polarização da concentração durante a filtração. 0 filtro era um filtro de fabricação própria com rotação cruzada. A velocidade do rotor foi de 700 rpm. Na filtração DU1, a membrana era uma C5F UF (uma membrana de celulose regenerada com uma dimensão de corte de 5000 g/mol, fabricante Hoechst/ Celgard) . Na filtração DU2, a membrana era uma Desal G10 (uma membrana em película fina tendo uma dimensão de corte de 2500 g/mol, fabricante Osmonics/Desal).

Foram realizadas filtrações em modo de concentração utilizando uma solução de obtenção de polpa com sulfito baseada em Mg gasta, obtida a partir de um processo de obtenção de polpa de faia. A filtração foi levada a cabo a uma temperatura de 35 °C e a um pH de 3,6. Os resultados estão apresentados no Quadro Illa.

Quadro IIIa

Filtração Marforana DS na Terrpo de Xilose na alimen- Xilose no N.° alimentação, % filtração tação, % de DS permeado, % de RDS DU1 C5F 14,4 1 hora 16,3 23,2 DU1 C5F 22,0 23 horas 9,2 20,0 DU2 Desal G10 12,2 3 dias 12,7 41,6 (B) Nanofiltração.

Foi levada a cabo uma experiência à escala 37 ΡΕ1366198 laboratorial de um dia onde o permeado foi recolhido, com o mesmo equipamento como no Exemplo I (filtrações DN1 e DN2). A solução a ser tratada foi uma solução de obtenção de polpa com sulfito baseada em Mg gasta, obtida a partir de um processo de obtenção de polpa de faia.

Na filtração DN1, a solução gasta ultrafiltrada (DU1 utilizando uma membrana C5F) foi utilizada como solução de alimentação. 0 pH da solução foi ajustado a 4,5 utilizando MgO, e a solução foi pré-filtrada através de um filtro de papel antes da nanofiltração. A nanofiltração foi levada a cabo a uma pressão de 19 bar e a uma temperatura de 40 °C. A filtração DN2 foi levada a cabo utilizando a solução gasta original diluída. O seu pH foi ajustado a 4,8 e a solução foi pré-filtrada através de um filtro de papel antes da nanofiltração. A nanofiltração foi levada a cabo a uma pressão de 17 bar e a uma temperatura de 40 °C. Após cerca de 20 horas de filtração, foram obtidos um volume de permeado de 5 litros e um volume de concentrado de 20 litros.

Ambas as filtrações DN1 e DN2 foram levadas a cabo a uma velocidade de fluxo cruzado de 6 m/s. A obturação foi de cerca de 1% em ambas as filtrações. A membrana de nanofiltração em ambas as filtrações foi uma

Desal-5 DK. 38 ΡΕ1366198

Em cada filtração DN1 e DN2, a membrana de nanofiltração foi pré-tratada de três formas diferentes: (1) sem pré-tratamento, (2) lavando a membrana com etanol, e (3) lavando a membrana com um detergente alcalino.

Os resultados estão evidenciados no Quadro Illb. QUADRO Illb

Filtração PH DS na Xilose na ali- Xilose no permeado, Eluxo L/ (irfti) alimentação, % mentação, % de DS % de RDS (1)/(2)/(3) a 20 h DN1 4,5 10,7 21,2 24/35/49 14 (19 bar) DN2 4,6 12,3 16,8 N.A. */35/34 22/32 (17/19 bar) (N.A. = não analisado

Os resultados do Quadro Illb mostram que a proporção de xilose nos sólidos secos do permeado obtido a partir da nanofiltração era um tanto alterada quando a ultrafiltração era utilizada como um passo de pré-tratamento. Por outro lado, a lavagem da membrana com etanol ou com um detergente alcalino aumentou consideravelmente o conteúdo em xilose. EXEMPLO IV.

Separação da xilose a várias pressões. A experiência DS1 foi levada a cabo utilizando 39 ΡΕ1366198 equipamento de filtração DSS Labstak® M20 operando com o modo de filtração de reciclagem total (fabricante Danish Separation Systems AS, Dinamarca). A solução a ser tratada era a mesma como no Exemplo III. A temperatura foi de 35 °C e a taxa de fluxo foi de 4,6 L/minuto. A membrana era uma Desal-5 DK. Antes da experiência, o pH da solução gasta foi ajustado a 4,5 e a solução foi pré-filtrada através de um filtro de papel.

Os resultados estão apresentados no Quadro IVa. QUADRO IVa

Filtração Pressão DS na alimentação. Xilose na alimen- Xilose no permea- Fluxo % de DS tação, % de DS do, % de RDS L/ (irfti) DS1 22 bar 11,4 17,3 24,5 18 35 bar 12,1 16,5 20,9 42

Foram levadas a cabo experiências adicionais (filtrações DV1 e DV2) utilizando um filtro VOSEP (fabricante New Logic), o qual é um filtro com uma taxa de alto cisalhamento. A sua eficiência está baseada num movimento vibratório que origina uma força de cisalhamento elevada sobre a superfície da membrana. Na filtração DV1, a concentração da alimentação tinha sido aumentada durante a filtração pela adição de uma nova alimentação concentrada para o vaso. Ao mesmo tempo, a pressão foi também aumentada. 0 Quadro V mostra o conteúdo em xilose com base 40 ΡΕ1366198 no conteúdo em sólidos secos na alimentação e no permeado a duas concentrações de sólidos secos na alimentação. QUADRO IVb

Filtração DS na Pressão, bar Xilose na alimen- Xilose no permea- Fluxo alimentação, % tação, % de DS do, % de RDS L/ (rrfti) DV1 11 21 16 20 75 DV2 21 35 16 42 22

Pode ser observado a partir dos resultados nos Quadros IVa e IVb que um aumento simultâneo na pressão de nanofiltração e no conteúdo em substância seca da alimentação aumentou o conteúdo em xilose do permeado. EXEMPLO V.

Separação da xilose a vários valores dos sólidos secos na alimentação. A solução a ser tratada era a solução ultrafiltrada proveniente da filtração DU2 do Exemplo III (a ultrafiltração tinha sido levada a cabo com uma membrana Desal G10 proveniente de Osmonics/Desal). A nanofiltração foi levada a cabo a uma pressão de 30 bar, uma temperatura de 35 °C e a um pH de 5,3. As membranas de nanof iltração eram Desal-5 DK, Desal-5 DL e NF 200. 41 ΡΕ1366198 0 efeito do conteúdo em sólidos secos na alimentação sobre o desempenho da membrana está representado no Quadro V.

QUADRO V

Xilose no permeado, % de DS DS na Xilose na alimen- Desal-5 DK Desal-5 DL NF 200 alimentação, % tação, % de DS 5,6 33,2 31 26 42 10,3 32,5 42 35 60 18,5 29,8 69 65 64

Para propósitos comparativos, os conteúdos de outros hidratos de carbono (para além da xilose), oligossacarideos, ácido xilónico, catiões metálicos (Ca2+ e Mg2+) bem como iões sulfito e sulfato, foram analizados a partir de amostras tomadas a partir de uma ultrafiltração em modo de concentração (DS4) em três concentrações diferentes (as amostras das alimentações) e a partir dos correspondentes permeados obtidos a partir da nanofiltração com três diferentes membranas de nanofiltração (as amostras de permeado).

Os resultados estão evidenciados no Quadro Va. No Quadro Va, os números das amostras A, B e C referem-se a amostras tomadas a partir da alimentação (solução ultra-filtrada com membranas Desal G10) numa filtração em modo de concentração em três diferentes conteúdos de substâncias 42 ΡΕ1366198 secas (DS) de 5,6, 10,3 e 18,5, amostras números D, E e F referem-se a amostras correspondentes tomadas a partir do permeado obtido a partir de nanofiltração com uma membrana Desal 5DK, amostras números G, H e I referem-se a amostras correspondentes tomadas a partir do permeado obtido a partir de nanofiltração com uma membrana Desal-5 DL, e amostras números J, K e L referem-se às amostras correspondentes tomadas a partir do permeado obtido por nanofiltração com uma membrana NF 200.

No Quadro Va, os conteúdos em hidratos de carbono foram analisados utilizando HPLC com uma coluna de permuta iónica de Pb2+ e detecção por RI, dissacarideos utilizando HPLC com uma coluna de permuta iónica de Na+ e os conteúdos em ácido xilónico utilizando HPLC com coluna de permuta de aniões e detecção PED.

Adicionalmente, o Quadro Vb mostra os conteúdos em hidratos de carbono e alguns outros resultados analíticos do líquido de alimentação a um conteúdo em substância seca de 18,5% (amostra C acima) e das amostras de permeado correspondentes (amostras F, I e L acima) (ultrafiltração como passo de pré-tratamento; as condições de nanofiltração: 35 °C, 30 bar, pH 5,3, DS na alimentação 18,5%, DSS LabStak® M20) . ΡΕ1366198 - 43 -

Quadro Va A DS4. SI B DS4, S2 C DS4, S3 D DS4. DK1 E DS4. DK2 F DS4, DK3 G DS4. DL1 H DS4. DL2 I DS4, DL3 J DS4, NF1 K DS4. NF2 L DS4. NF3 Hidratos de carbono, 1 em DS glucose 3,0 3,8 3,9 1 M 2,8 1 1 1,9 2 3 3,9 xilose 33,2 32,5 29,8 31 42 69 26 35 65 42 60 64,0 galactose+ramnose 1,9 1,9 1,9 0,7 1,0 1,6 0,7 0,9 1,5 1 1,5 2,1 arabinose 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,6 n.a. 0,3 0,7 0,5 0,6 0,5 manose 3,2 3,2 3,3 1 1,5 2,7 1 1,5 2,6 2 3 3,2 Dissacarídeos, 1 em DS 0,5 0,5 0,5 n.d. 0,2 n.d. n.d. n.d. 0,1 n.d. n.d. n.d. acido xilónico, 1 em DS 11,5 11,6 12,7 5 5 4 5 5 5 5 5 4,1 Metais (ICP), S em DS Ca 0,12 0,11 0,11 0,7 0,4 0,1 0,7 0,5 0,1 0,4 0,3 0,1 Mg 2,1 4,0 4,6 0,5 0,4 0,04 0,9 0,9 0,3 2,1 2,6 2,5 Sulfito (IC), 1 em DS 0,51 0,62 0,59 0,4 0,3 0,5 0,5 0,4 0,6 0,3 0,6 0,9 Sulfato (IC), 1 em DS 2,9 3,2 3,8 0,2 0,2 0,1 1 0,8 0,5 0,6 0,5 0,4 n.a. = não analisado n.d. = não detectado 44 ΡΕ1366198 QUADRO Vb

Alimentação Permeado Permeado UF Desal-5 DK Desal-5 DL NF-200 (amostra C) (amostra F) (amostra I) (amostra L) PH 5,4 4,8 4,9 5,2 Condutividade, mS/cm 13,1 2,2 2,8 4,5 Cor I 99300 7050 12200 7540 UV 280 nm, 1/cm 350 17 16 18 Xilose, % em DS 29,8 69,0 65,0 64,0 Glucose, % em DS 3,9 2,8 1,9 3,9 Ácido xilónico, % em DS 12,7 4,0 5 4,1 Mg24, % em DS 4,6 0,04 0,3 2,5 S042Ç % em DS 3,8 0,1 0,5 0,4

Os Quadroa Va e Vb mostram que a nanofiltração concentra eficazmente as pentoses, tais como xilose e arabinose no permeado, enquanto remove uma quantidade essencial de dissacarideos, ácido xilónico, iões magnésio e sulfato da solução. As hexoses, tais como glucose, galactose, ramnose e manose não foram concentradas no permeado. A pureza das soluções de xilose pode assim ser eficazmente aumentada pela nanofiltração. Além disso, a nanofiltração desmineraliza a solução gasta removendo 98% dos iões divalentes. ΡΕ1366198 45

EXEMPLO VI

Separação de xilitol e sorbitol. este exemplo ilustra a separação do xilitol e do sorbitol com a nanofiltração a partir de uma solução de alimentação que inclui estes dois compostos. A nanofiltração foi levada a cabo com um filtro DSS Labstak M20 utilizando uma velocidade de fluxo cruzado de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 50 °C, uma pressão de 18 bar e um pH na gama de 7 a 8. As membranas de nanofiltração eram Desal-5 DK, Desal-5 DL e TS-80. A nanofiltração foi levada a cabo em dois estádios: primeiro uma filtração em lote em modo de concentração para uma redução do volume em 50%, seguida de diafiltração a um volume constante de alimentação até que fosse obtida a mesma quantidade de permeado tal como o volume de alimentação no inicio da diafiltração. Em ambos os estádios da nanofiltração (filtração em lote em modo de concentração e diafiltração), o concentrado foi recirculado de novo para a alimentação. A RDS da alimentação do primeiro estádio da nanofiltração (Alimentação 1) era de 10,4 g/100 g. A RDS oda alimentação do segundo estádio (Alimentação 3, no final da diafiltração) era de 10,6 g/100 g. O Quadro VI apresenta os conteúdos em xilitol e sorbitol (em % de RDS) bem como a razão de xilitol para sorbitol nas duas alimentações (Alimentação 1 e Alimentação 3) e nos permeados de nanofiltração obtidos a partir de nanofiltrações de cada alimentação com três diferentes membranas. 46 ΡΕ1366198

QUADRO VI

Xilitol, % an RDS Sorbitol, % on RDS Razão Xilitol/Sorbitol Alimentação 1 59 39 1,5 Desal-5 DK-1 70 26 2,7 Desal-5 DL-1 69 30 2,3 TS-80-1 73 28 2,6 Alimentação 3 52 46 1,1 Desal-5 DK-3 65 31 2,1 Desal-5 DL-3 62 35 1,8 TS-80-3 71 30 2,4 0 xilitol (152,15 g/mol) permeou mais preferencialmente do que o sorbitol (182,17 g/mol) . 0 xilitol foi enriquecido no permeado da nanofiltração e pôde assim ser separado do sorbitol, o qual permaneceu no retentado da nanofiltração.

EXEMPLO VII

Separação da arabinose e ramnose.

Este exemplo ilustra a separação da arabinose e da ramnose a partir de uma solução de alimentação tendo um DS de cerca de 10% e contendo 60% de arabinose 5 em DS e 40% de ramnose em DS. A nanofiltração foi levada a cabo com um filtro DSS Labstack M20 utilizando uma velocidade de fluxo cruzado de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 50 °C, uma pressão de 21 bar e um pH de 7. As membranas de nanofiltração eram ATF-60, Desal-5 DK, Desal-5 DL e TS-80. 47 ΡΕ1366198 A nanofiltração foi levada a cabo em dois estádios: primeiro uma filtração em lote em modo de concentração para uma redução do volume em 50%, seguido de diafiltração a um volume constante de alimentação até que fosse obtida a mesma quantidade de permeado do volume da alimentação no inicio da diafiltração. Em ambos os estádios da nanofiltração (filtração em lote em modo de concentração e diafiltração), o concentrado foi recirculado de novo para a alimentação. 0 Quadro VII apresenta a razão de arabinose para ramnose na alimentação e nos permeados da nanofiltração obtidos a partir de nanofiltrações com quatro diferentes membranas.

QUADRO VII

Razão arabinose/ramnose no Razão arabinose/ramnose no fim inicio da nanofiltração da diafiltração Alimentação 1,5 1,1 ATF-60 2,8 2,2 Desal-5 DK 2,7 2,1 Desal-5 DL 2,3 1,7 TS-80 2,1 1,7 A razão de arabinose (150,13 g/mol) para a ramnose (164,16 g/mol) era de cerca de duas vezes mais elevada no permeado do que na alimentação. A arabinose, como um açúcar pentose, foi enriquecida no permeado da nanofiltração e pôde assim ser separada da ramnose (um açúcar hexose), o qual permaneceu no retentado da nano-filtração. ΡΕ1366198 48

EXEMPLO VIII

Separação da betaina do eritritol e glicerol.

Este exemplo ilustra a separação da betaina do eritritol e do glicerol. A solução de alimentação com um DS de 9% continha betaina numa quantidade de 20,5 g/L, eritritol numa quantidade de 24 g/L e glicerol numa quantidade de 45,3 g/L. A nanofiltração foi levada a cabo com um filtro DSS Labstack M20 utilizando uma velocidade de fluxo cruzado de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 70 °C, uma pressão de 17 bar e um pH de 7,3. As membranas de nanofiltração eram Desal AG, NF45, Desal-5 DL e Desal-5 DK. Os resultados da nanofiltração estão evidenciados no Quadro VIII.

QUADRO VIII

Retenção de betaina, % Retenção de eritritol, % Retenção de glicerol, % Desal PG 61 52 22 NF 45 93 26 9 Desal-5 DL 89 17 4 Desal-5 DK 94 25 6 A retenção de betaina (117,15 g/mol) foi assim significativamente mais elevada do que a retenção de eritritol (122,12 g/mol) e do glicerol (92,09 g/mol). ΡΕ1366198 49

EXEMPLO IX

Separação da betaina de glucose, inositol e eritritol.

Este exemplo ilustra a separação da betaina da glucose, inositol e do eritritol. A solução de alimentação original tinha uma RDS de 8,8 g/100 g e continha todos os quatro compostos numa quantidade igual de 20% em DS. A nanofiltração foi levada a cabo com um filtro DSS Labstack M20 utilizando uma velocidade de fluxo cruzado de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 70 °C, uma pressão de 18 bar e um pH de 6,9. As membranas de nanofiltração eram Desal-5 DK e Desal-5 DL. A nanof iltração foi levada a cabo em dois estádios: primeiro uma filtração em lote em modo de concentração para uma redução do volume em 50%, seguido de diafiltração a um volume constante de alimentação até que fosse obtida a mesma quantidade de permeado do volume da alimentação no inicio da diafiltração. O Quadro IX mostra os conteúdos de cada composto na alimentação e as retenções (%) de cada composto após o estádio de diafiltração.

QUADRO IX

Glucose Inositol Eritritol Betaina Alimentação, g/L 19, 0 26, 4 6,9 28,6 Desal-5 DK 73% 82% 12% 91% Desal-5 DL 57% 71% 6% 85% 50 ΡΕ1366198 A retenção da betaina (117,15 g/mol) foi até de 90%. A separação da betaina do eritritol (122,12 g/mol) foi muito clara, embora a diferença nas suas massas molares seja muito pequena.

EXEMPLO X

Separação da betaina da glucose e inositol.

Este exemplo ilustra a separação da betaina da glucose e do inositol utilizando uma membrana de nanofiltração NTR—7450. A solução original de alimentação tinha uma RDS de 8,8 g/100 g e continha todos os três compostos numa quantidade igual de 20% em DS. A nanofiltração foi levada a cabo com um filtro DSS Labstack M20 utilizando uma velocidade de fluxo cruzado de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 70 °C, uma pressão de 18 bar e um pH de 6,9. A nanof iltração foi levada a cabo em dois estádios: primeiro uma filtração em lote em modo de concentração para uma redução do volume em 50%, seguido de diafiltração a um volume constante de alimentação até que fosse obtida a mesma quantidade de permeado do volume da alimentação no inicio da diafiltração. 0 Quadro X mostra as retenções (%) e as composições da alimentação (g/L) após o estádio de diafiltração. 51 ΡΕ1366198

QUADRO X

Glucose Inositol Betaína Alimentação, g/L 19,0 26,4 28,6 NTR-7450 46% 41% 10% A membrana NTR-7450 não reteve a betaína e a retenção da glucose e do inositol foi melhor do que a retenção da betaína. A betaína foi assim enriquecida no permeado da nanofiltração.

EXEMPLO XI

Separação de aminoácidos e betaina.

Este exemplo ilustra a separação de aminoácidos (serina e prolina) da betaína, utilizando membranas

Desal-5 DL e Desal-5 DK. A solução de alimentação continha betaína e aminoácidos e tinha uma DS na gama de 2,6 a 3,0 g/100 g. A nanof iltração foi levada a cabo com uma velocidade de fluxo de cerca de 0,6 m/s, uma temperatura de 70 °C, uma pressão de 16 bar a 25 bar e um pH de cerca de 10. Os resultados, expressos como médias de retenção, estão evidenciados no Quadro XI.

QUADRO XI

Retenção média Serina Prolina Betaína Desal-5 DL 71% 35% 70% Desal-5 DK 76% 46% 78% 52 ΡΕ1366198 A prolina foi assim claramente separada da betaina e da serina. A discussão geral precedente e os exemplos experimentais estão apenas intencionados como sendo ilustrativos da presente invenção, e não para serem considerados como limitadores. São possíveis outras variações dentro do espírito e objectivo desta invenção, e serão evidentes por elas próprias para os peritos na arte.

Lisboa, 15 de Março de 2012

Claims

ΡΕ1366198 1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para separar compostos tendo uma pequena massa molar de outros compostos tendo uma massa molar mais elevada do que a dos compostos com uma massa molar mais pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, caracterizado por Proporcionar uma solução de partida incluindo compostos com uma massa molar pequena e compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. - Sujeitar a dita solução a nanofiltração para obter uma fracção enriquecida em compostos com uma massa molar pequena e uma fracção enriquecida em compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. - Recuperar a fracção enriquecida em compostos com uma massa molar pequena, e - Recuperar opcionalmente a fracção enriquecida em compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molecular pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena. 2 ΡΕ1366198 - Em que os compostos com uma massa molar pequena têm uma massa molar de até 250 q/mol, e os compostos com uma massa molar menos do que 1,9 vezes mas maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, têm uma massa molar menor do que 475 g/mol, e - Em que os compostos a serem separados um do outro são seleccionados a partir dos seguintes (o primeiro composto (s) em cada caso é/são composto (s) com uma massa molar pequena, e o (s) último(s) composto (s) em cada caso são compostos com uma massa molar menor do que 1,9 vezes mas maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena): 1) Açúcares pentose seleccionados a partir de xilose e arabinose são separados a partir de açúcares hexose seleccionados a partir de glucose, galactose, ramnose e manose. 2) O xilitol é separado a partir de sorbitol. 3) A betaina é separada a partir de eritritol. 4) O glicerol é separado a partir de betaina. 5) A betaina é separada a partir de glucose. 6) A betaina é separada a partir de inositol. 3 ΡΕ1366198 7) 0 eritritol é separado a partir de inositol. 8) 0 eritritol é separado a partir de glucose. 9) A prolina é separada a partir de betaina, e 10) Os açúcares pentose seleccionados a partir de xilose e arabinose são separados a partir de ácido xiló-nico.
2. Processo como reivindicado na Reivindicação 1, caracterizado por os compostos com uma massa molar pequena terem uma massa molar de até 200 g/mol.
3. Processo como reivindicado na Reivindicação 1 ou 2, caracterizado por os compostos tendo uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, têm uma massa molar de até 1,5 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena.
4. Processo como reivindicado em qualquer uma das precedentes Reivindicações, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos tendo uma massa molar pequena ter um conteúdo dos mesmos acima de 1,1 vezes, preferencialmente acima de 1,5 vezes, mais preferencialmente acima de 2,5 vezes e com a máxima preferência acima de 3,5 vezes o da solução de partida, com base no conteúdo em substância seca. 4 ΡΕ1366198
5. Processo como reivindicado na Reivindicação 4, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos tendo uma massa molar pequena ter um conteúdo dos mesmos de acima de 1,5 a 3,5 vezes o da solução de partida, com base no conteúdo em substância seca.
6. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar pequena ser recuperada como o permeado da nanofiltração.
7. Processo como reivindicado na Reivindicação 6, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com uma massa molar pequena, mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena, é recuperada como o retentado da nanofiltração.
8. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 5, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar pequena ser recuperada no retentado da nanofiltração.
9. Processo como reivindicado na Reivindicação 8, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar mais elevada do que a dos compostos com uma massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com massa molar pequena, ser recuperada como o permeado da nanofiltração. ΡΕ1366198
10. Processo como reivindicado na Reivindicação 1, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar pequena seleccionados a partir de açúcares pentose, é recuperada como o permeado da nanofiltração e a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com a massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com massa molar pequena, seleccionada a partir de açúcares hexose, é recuperada como o retentado da nanofiltração.
11. Processo como reivindicado na Reivindicação 1, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar pequena seleccionados a partir de xilitol, é recuperada como o permeado da nanofiltração e a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar maior do que a dos compostos com a massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com massa molar pequena, seleccionados a partir de sorbitol, é recuperada como o retentado da nanofiltração.
12. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a solução de partida incluir um hidrolisado de biomassa ou um extracto de biomassa.
13. Processo como reivindicado na Reivindicação 1, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar mais elevada do que a dos compostos com ΡΕ1366198 uma massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com massa molar pequena, ser enriquecida adicionalmente em iões divalentes.
14. Processo como reivindicado na Reivindicação 13, caracterizado por a fracção enriquecida nos compostos com uma massa molar mais elevada do que a dos compostos com uma massa molar pequena mas menos do que 1,9 vezes a dos compostos com massa molar pequena, ser enriquecida adicionalmente em compostos com uma massa molar de 1,9 a 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena e em compostos com uma massa molar acima de 4 vezes a dos compostos com uma massa molar pequena.
15. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a solução de partida ter sido sujeita a um ou mais passos de pré-tratamento.
16. Processo como reivindicado na Reivindicação 15, caracterizado por os passos de pré-tratamento são seleccionados a partir de permuta iónica, ultrafiltração, cromatografia, concentração, ajuste de pH, filtração, diluição, cristalização e combinações destas.
17. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a solução de partida ter um conteúdo em substância seca de 3% a 50% em peso, preferencialmente de 8% a 25% em peso. 7 ΡΕ1366198
18. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a solução de partida ter um conteúdo em compostos com uma massa molar pequena de 5% a 95%, preferencialmente de 15% a 55%, mais preferencialmente de 15% a 40% e especialmente de 8% a 27%, com base no conteúdo em substância seca.
19. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a solução de partida utilizada como a alimentação da nanofiltração ter um conteúdo em substância seca menor do que 30% em peso.
20. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a nanof iltração ser levada a cabo a uma pressão de 10 bar a 50 bar, preferencialmente de 15 bar a 35 bar.
21. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a nanof iltração ser levada a cabo com um fluxo de 2 a 100 litros/m2h, preferencialmente de 10 a 60 litros/m2h.
22. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações precedentes, caracterizado por a nano-filtração ser levada a cabo utilizando uma membrana de nanofiltração seleccionada a partir de membranas poli- ΡΕ1366198 méricas e inorgânicas tendo uma dimensão de corte de 100 a 2500 g/mol.
23. Processo como reivindicado na Reivindicação 22, caracterizado por a dimensão de corte da membrana de nanofiltração ser de 150 a 1000 g/mol.
24. Processo como reivindicado na Reivindicação 23, caracterizado por a dimensão de corte da membrana de nanofiltração ser de 150 a 500 g/mol.
25. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 9 e de 13 a 24 para separar betaina de um extracto de biomassa, caracterizado por sujeitar o dito extracto de biomassa a nanofiltração e recuperar uma fracção enriquecida em betaina.
26. Processo como reivindicado na Reivindicação 25, caracterizado por a fracção enriquecida em betaina ser recuperada como o permeado da nanofiltração.
27. Processo como reivindicado na Reivindicação 26, caracterizado por fracção enriquecida em betaina ser recuperada como o retentado da nanofiltração.
28. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações 25 a 27, caracterizado por o extracto de biomassa ser um extracto de polpa de beterraba sacarina. 9 ΡΕ1366198
29. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 9 e de 13 a 2 6 para separar prolina de betaina, caracterizado por: - Proporcionar uma solução de partida incluindo betaina e prolina, - Sujeitar a dita solução a nanofiltração para obter uma fracção enriquecida em betaina e uma fracção enriquecida em prolina, - Recuperar a fracção enriquecida em betaina e - Recuperar a fracção enriquecida em prolina.
30. Processo como reivindicado em qualquer uma das Reivindicações de 1 a 9 e de 13 a 26 para separar prolina de um hidrolisado de biomassa ou um extracto de biomassa, caracterizado por sujeitar o dito hidrolisado de biomassa ou extracto de biomassa a nanofiltração e recuperar uma fracção enriquecida em prolina. Lisboa, 15 de Março de 2012 1 ΡΕ1366198 REFERÊNCIAS CITADAS NA DESCRIÇÃO Esta lista de referências citadas pelo requerente é apenas para conveniência do leitor. A mesma não faz parte do documento da patente Europeia. Ainda que tenha sido tomado o devido cuidado ao compilar as referências, podem não estar excluídos erros ou omissões e o IEP declina quaisquer responsabilidades a esse respeito. Documentos de patentes citadas na Descrição « US 4631129 A US 56:37225 A . US 5738877 A * WDS627Q28A * ys 5S&S2S7 Â « m? 9928430 A * US 45-11654 Â » US 8126754 Ã Literatura que não é de patentes citada na Descrição PapermaÈlas Sdesce and Tedwsfagy» Sodtc 3: Fores* Pfsdusts C&eníSsfey. ΗΑΜΜϋ PAULAPUPQ PER. STEfSUSL coopesuSson 8*» Fínswh Paper Erípnesís A&socSatícsn: and TAPPS. Hetemfa Urtârcr-sSy st Techao&ffif, 2000.. 86