(57)【要約】本発明は、植物性材料、特にコーングルテンミールを含む組成物、および基材から、油、コールタール、クレオソート、スラッジ、ビチューメンもしくはそれらの精製品などの炭化水素含有物質を抽出するもしくは取り出す、または基材を浄化するのにその組成物を使用するための方法であって、その基材が土壌、砂、木材、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、セラミック、生きている動物または死んだ動物であり、その基材から炭化水素含有物質を抽出することを含む方法に関する。
2015502983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．約１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の植物性材料、
ｂ．０％〜約２０ｗｔ％の多糖、
ｃ．０％〜約１０ｗｔ％のアルコール、
ｄ．０％〜約１５ｗｔ％の塩基、
ｅ．０％〜約１０ｗｔ％の塩、
ｆ．０％〜約１０ｗｔ％の酸、
ｇ．０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および
ｈ．約１０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％の水
を含む水性組成物であって、約９〜約１３のｐＨを有する水性組成物。
【請求項２】
前記植物性材料が植物タンパク質を含む、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項３】
前記植物が、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、アマ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、スペルトコムギ、ワタまたはキノアである、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項４】
前記植物性材料がコーングルテンミールである、請求項２に記載の水性組成物。
【請求項５】
前記アルコールがエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項６】
前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムまたは水酸化カリウムである、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項７】
前記塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウムまたはそれらの混合物である、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項８】
前記酸が、クエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項９】
前記添加剤がＳ型消石灰である、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項１０】
前記組成物が前記植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まず、前記植物性材料がコーングルテンミールであり、前記水性組成物がイソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムをさらに含む、請求項１に記載の水性組成物。
【請求項１１】
ａ．約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、
ｂ．０％〜約２ｗｔ％の多糖、
ｃ．０％〜約１ｗｔ％のアルコール、
ｄ．０％〜約１０ｗｔ％の塩基、
ｅ．０％〜約１０ｗｔ％の塩、
ｆ．０％〜約１０ｗｔ％の酸、
ｇ．０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および
ｈ．約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水
を含む抽出剤。
【請求項１２】
前記植物性材料がタンパク質を含む、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１３】
前記植物が、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、アマ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、スペルトコムギ、ワタまたはキノアである、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１４】
前記植物性材料がコーングルテンミールである、請求項１２に記載の抽出剤。
【請求項１５】
前記アルコールがエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１６】
前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムまたは水酸化カリウムである、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１７】
前記塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウムまたはそれらの混合物である、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１８】
前記酸が、クエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項１９】
前記添加剤がＳ型消石灰である、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項２０】
前記抽出剤のｐＨが約９〜約１３である、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項２１】
前記植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まず、該植物性材料がコーングルテンミールであり、前記水性組成物がイソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムをさらに含む、請求項１１に記載の抽出剤。
【請求項２２】
ａ．約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、
ｂ．０％〜約２０ｗｔ％の多糖、
ｃ．０％〜約１ｗｔ％のアルコール、
ｄ．０％〜約１５ｗｔ％の塩基、
ｅ．０％〜約１０ｗｔ％の塩、
ｆ．０％〜約１０ｗｔ％の酸、
ｇ．０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および
ｈ．０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の水
を含む実質的に無水の組成物。
【請求項２３】
前記植物性材料が植物タンパク質を含む、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２４】
前記植物が、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、アマ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、スペルトコムギ、ワタまたはキノアである、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２５】
前記植物性材料がコーングルテンミールである、請求項２３に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２６】
前記アルコールがエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２７】
前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムまたは水酸化カリウムである、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２８】
前記塩が、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウムまたはそれらの混合物である、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項２９】
前記酸が、クエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項３０】
前記添加剤がＳ型消石灰である、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項３１】
前記組成物が前記植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まず、前記植物性材料がコーングルテンミールであり、前記水性組成物がイソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムをさらに含む、請求項２２に記載の実質的に無水の組成物。
【請求項３２】
基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、該基材を、該基材から該炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で、請求項１〜１０のいずれかに記載の水性組成物と接触させることを含む方法。
【請求項３３】
前記基材が、土壌、砂、木材、岩石、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、コンクリート、生きている動物または死んだ動物である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記抽出することが、前記基材の表面から前記炭化水素含有物質を取り出すことを含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
前記接触させることを、約５℃〜約５０℃の水性組成物または基材の温度で行う、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】
前記水性組成物または前記基材にかき混ぜを施すことをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３７】
前記炭化水素含有物質が、グリース、原油、コールタール、スラッジ、ビチューメン、自動車オイル、１またはそれより多くの石油留出物、ディーゼル燃料、暖房用油、ジェット燃料、航空用ガソリン、灯油、クレオソート、コールタールサンド、タールサンド、軽タール油、ビチューメン、スラッジ、油汚染されたスラッジまたはそれらの精製品である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３８】
基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、該基材を、該基材から該炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で、請求項１１〜２０のいずれかに記載の抽出剤と接触させることを含む方法。
【請求項３９】
前記基材が、土壌、砂、木材、岩石、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、コンクリート、生きている動物または死んだ動物である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記抽出することが、前記基材の表面から前記炭化水素含有物質を除去することを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記接触させることを、約５℃〜約５０℃の抽出剤または基材の温度で行う、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
前記抽出剤または前記基材にかき混ぜを施すことをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記炭化水素含有物質が、グリース、原油、コールタール、スラッジ、ビチューメン、自動車オイル、１またはそれより多くの石油留出物、ディーゼル燃料、暖房用油、ジェット燃料、航空用ガソリン、灯油、クレオソート、コールタールサンド、タールサンド、軽タール油、ビチューメン、スラッジ、油汚染されたスラッジまたはそれらの精製品である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４４】
前記基材を、前記基材を浄化させるのに効果的な条件下で、請求項１〜１０のいずれかに記載の水性組成物と接触させることを含む、基材を浄化するための方法。
【請求項４５】
前記基材が、土壌、砂、木材、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、セラミック、生きている動物または死んだ動物である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
浄化することが、前記基材から炭化水素含有物質を抽出することを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記接触させることを、約５℃〜約５０℃の水性組成物または基材の温度で行う、請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記水性組成物または基材にかき混ぜを施すことをさらに含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
前記炭化水素含有物質が、グリース、原油、コールタール、スラッジ、ビチューメン、自動車オイル、１またはそれより多くの石油留出物、ディーゼル燃料、暖房用油、ジェット燃料、航空用ガソリン、灯油、クレオソート、コールタールサンド、タールサンド、軽タール油、ビチューメン、スラッジ、油汚染されたスラッジまたはそれらの精製品である、請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
抽出することが、前記基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項５１】
前記基材を浄化することが、前記基材中の１またはそれより多くの汚染物質を封じ込めすることを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項５２】
前記基材を、前記基材を浄化させるのに効果的な条件下で、請求項１１〜２０のいずれかに記載の抽出剤と接触させることを含む、基材を浄化するための方法。
【請求項５３】
前記基材が、土壌、砂、木材、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、セラミック、生きている動物または死んだ動物である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
浄化することが、前記基材から炭化水素含有物質を抽出することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
前記接触させることを、約５℃〜約５０℃の抽出剤または基材の温度で行う、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記抽出剤または基材にかき混ぜを施すことをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
前記炭化水素含有物質が、グリース、原油、コールタール、スラッジ、ビチューメン、自動車オイル、１またはそれより多くの石油留出物、ディーゼル燃料、暖房用油、ジェット燃料、航空用ガソリン、灯油、クレオソート、コールタールサンド、タールサンド、軽タール油、ビチューメン、スラッジ、油汚染されたスラッジまたはそれらの精製品である、請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
抽出することが、前記基材の表面から炭化水素含有物質を除去することを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記基材を浄化することが、前記基材中の１またはそれより多くの汚染物質を封じ込めすることを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６０】
請求項１に記載の水性組成物を含む水圧破砕流体。
【請求項６１】
プロパント、粘度調整剤、放射性トレーサー、ゲル剤、アルコール、洗剤、酸、流体損失添加剤、ガス、分散剤または凝集剤をさらに含む、請求項６０に記載の水圧破砕流体。
【請求項６２】
基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、該基材を請求項６０に記載の水圧破砕流体で水圧破砕することを含む方法。
【請求項６３】
請求項１１に記載の抽出剤を含む水圧破砕流体。
【請求項６４】
プロパント、粘度調整剤、放射性トレーサー、ゲル剤、アルコール、洗剤、酸、流体損失添加剤、ガス、分散剤または凝集剤をさらに含む、請求項６３に記載の水圧破砕流体。
【請求項６５】
基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、該基材を請求項６３に記載の水圧破砕流体で水圧破砕することを含む方法。
【請求項６６】
炭化水素含有材料および請求項１に記載の水性組成物をさらに含む容器中に含まれる微粉を沈殿させる方法であって、該容器の内容物を約４．６以下のｐＨに酸性化することを含む方法。
【請求項６７】
炭化水素含有材料から微粉を分離する方法であって、該炭化水素含有材料、該微粉および請求項１に記載の水性組成物を含む混合物を約４．６以下のｐＨに酸性化することと、前記微粉を沈殿させることとを含む方法。
【請求項６８】
前記沈殿した微粉の少なくとも一部を前記混合物から分離することをさらに含む、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
分離することが、前記混合物を濾過するかまたは遠心分離することを含む、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
炭化水素含有材料から微粉を分離する方法であって、該炭化水素含有材料、該微粉および請求項１１に記載の抽出剤を含む混合物を約４．６以下のｐＨに酸性化することと、該微粉を沈殿させることとを含む方法。
【請求項７１】
前記沈殿した微粉の少なくとも一部を前記混合物から分離することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
分離することが、前記混合物を濾過するかまたは遠心分離することを含む、請求項７１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の引用
本願は、２０１１年１０月１１日に出願した米国仮特許出願第６１／５４５，８１７号の利益を主張する。米国仮特許出願第６１／５４５，８１７号は、その全体が本明細書中に参考として援用される明細書中に参考として援用される。
【０００２】
発明の分野
本発明は、植物性材料を含む組成物、および基材から油、コールタール、クレオソート、スラッジ、ビチューメンもしくはそれらの精製品等の炭化水素含有物質を抽出する、または砂、土壌、岩石、堆積物、金属、ガラス、磁器、コンクリートもしくは水等の基材を浄化するためにその組成物を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
世界の石油供給には限界がある。したがって、世界の石油需要は増大しているため（２００９年で世界的に８４，３３７Ｍ  ｂｐｄ；米国エネルギー情報局（US  Energy  Information  Administration））、容易にアクセスできる埋蔵物は枯渇してきている。さらに、確定されている従来型の世界的な石油埋蔵物の多くは政治的に不安定な地域に位置している。したがって、そうした地域からの石油の産出または石油製品の輸送が遮断される可能性があるので、そうした地域からの石油の供給は不確実である。
【０００４】
口語的にオイルサンドまたはタールサンドとして公知の瀝青質サンド（Bituminous  sand）は非従来型のタイプの石油堆積物である。これらのサンドは一般に、砂、粘土、水およびビチューメンとして公知の密で粘性のある形態の石油の天然由来の混合物を含む。油価格がより高くなり、新規な技術によってオイルサンドを採算性よく抽出し精製するのが可能になってきたため、オイルサンド埋蔵物はごく最近になって世界の油埋蔵物の一部と考えられるようになってきている。したがって、オイルサンドは、現在は従来の原油に対する実行可能な代替物である。オイルサンドは、世界の全「液体」炭化水素資源の３分の２にも相当する可能性があり、カナダのアサバスカ（Athabasca）オイルサンドだけでも少なくとも１．７兆回収可能ＢＯＥ（石油換算バレル）もある。
【０００５】
超重質油やビチューメンは、動いたとしても、通常の貯留層条件下で油産出井の方へ非常にゆっくりしか流動しない。したがって、オイルサンドからの特定の油回収作業においては、蒸気、溶媒または熱風をそのサンド中に注入してその粘度を低下させるインサイチュでの技術を使用することによって、この油が井戸の中へ流動するようにする。従来の油抽出と比較して、これらのプロセスは一般に大量の水を使用し、かつ大量のエネルギーを必要とする。さらに、オイルサンドに適用される典型的な抽出プロセスは、オイルサンドからの油の回収に高いエネルギーを必要とするため、従来の油の産出と比べてバレル当たり非常に多量の温室効果ガスを発生する。
【０００６】
オイルサンドが比較的地表に近いところにある他のオイルサンド採掘作業においては、その中に含まれる油を抽出するために露天採掘が用いられている。表土（オイルサンドを覆っている土壌）を除去した後、サンドを機械的に掘削し、精錬設備へ輸送する。
【０００７】
１つの露天採掘法では、掘削した後、熱水および苛性ソーダ（ＮａＯＨ）をサンドに加える。得られたスラリーを抽出プラントにパイプ輸送し、そこでスラリーをかき混ぜ、油をその混合物からすくい取る。熱水、水酸化ナトリウム、凝集剤のかき混ぜの組合せにより、通常オイルサンドからビチューメンが放出され、油は分離容器の頂部の方へ浮き上がり、そこで分離される。次いで、分離された油をさらに処理して残留水および微細固体を除去し、次いで後続のプロセスにより、重質油を利用可能な製品に転換させる。
【０００８】
オイルサンドから油を抽出するためのそうした従来のプロセスは、オイルサンドを高ｐＨの水と混合し、次いで得られた混合物を空気でエアレーションしてフロスを作製することも含む（例えば、非特許文献１（Masliyah,  J.;Zhou,  Z.  J.;Xu,  Z.;Czarnecki,  J.;Hamza,  H.：「Understanding  water-based  bitumen  extraction  from  Athabasca  oil  sands.」、The  Canadian  Journal  of  Chemical  Engineering  ２００４年、８２巻（４号）、６２８〜６５４頁）を参照されたい）。高ｐＨの水とオイルサンドのスラリーを一次分離セル（ＰＳＣ）に入れる。かき混ぜおよび空気の導入は、オイルサンドからの油の分離の助けとなり、その中に油が同伴されたフロスを生成する。フロスを取り出し、脱気し、さらなる処理のためにフィードタンクに送る。ＰＳＣ中に取り出されていない残留油を含む残留サンドは、ＰＳＣ中でオイルサンドから油を抽出するのと同じプロセス（すなわち、高ｐＨの水およびエアレーション）を用いて「ミドリング（middling）」またはボトムとして処理される。これらの後続のプロセスからのフロスはＰＳＣへ再循環される。フロス中の油からの油の総括増強率（overall  enhancement）は、反復除去ステップを通して約６０質量％である。
【０００９】
１バレル（おおよそ１トンの１／８）の油を生産するためには約２トンのオイルサンドが必要である。油抽出後、消費されたサンドおよび他の材料は、通常、廃棄物として採掘坑に送り返される。しかし、改善された抽出プロセスであっても、オイルサンド中の油の最大で１０％は、もたらされる尾鉱（tailing）中に残る可能性がある。したがって、このプロセスは効率的ではない。その尾鉱は、環境上適正な方法で廃棄しなければならない相当量の油および他の汚染物質を含む可能性がある。従来のオイルサンド採掘作業では、これは、高いレベルの油および他の汚染物質を含む大きなラグーンをもたらしている。したがって、より効率的で（例えば、より多量の油を取り出すことができる）、エネルギー使用量が少なく環境に優しい尾鉱をもたらす、オイルサンドから油を抽出するための改善された組成物および方法に対するニーズがある。
【００１０】
さらに、従来の油生産プロセスでは、油回収を増進させるための方法は公知である。これらには、これに限定されないが、炭化水素堆積物を含有する岩石層の水圧破砕法が含まれる。水圧破砕作業において、種々の添加剤（例えば、酸、レオロジー調整剤、洗剤、ゲル剤、ガス、プロッパント等）を含むことができる流体（例えば、水）を高圧下で岩石層中に導入して岩石層を粉砕させる。炭化水素を保持する岩石層のそうした破砕は、坑井（wellbore）に曝露される（すなわち破面に沿って）岩石の表面積を効果的に増大させ、したがって、より多くの炭化水素が坑井中に流入するようにさせる。しかし、その層中に含まれる油の粘度は、重質油を含む岩石層を水圧で破砕する有用性を限定させる可能性がある。すなわち、油の粘度が高過ぎれば、割れ目に沿って坑井に曝露される層の表面積が増大しても、産出速度をそれほど増大させない可能性がある。したがって、全体の油の回収率を高める、または油産出速度を増大させることができる水圧破砕流体のニーズがある。
【００１１】
さらに、環境的に損なわれたサイト（例えば、有害廃棄物サイト）の浄化は継続的な課題である。例えば、炭化水素（例えば、原油、コールタール、クレオソート、精製油生産物）が環境中へ流出している、または排出されている多くのサイトが存在する。そうした排出は、土壌または水の汚染をもたらし、地下水供給を汚染する可能性がある。したがって、そうした汚染されたサイトまたは水域（例えば、河川、小川、池および港湾）は、汚染物質を抽出するための浄化を必要とする。
【００１２】
いくつかの公知の浄化技術がある。１つの方法は、汚染された土壌の掘削を含む。しかし、掘削による浄化は伝統的に「掘って運ぶ（dig  and  haul）」プロセスであり、そこでは汚染された土壌が掘削され埋め立て地へ廃棄されるか、または焼却等の熱的処理によって分解される。汚染土壌の埋め立て処分の場合、その土壌が移動され、別の場所に移るだけなので、土壌汚染の問題は解決されない。熱脱離の場合、炭化水素または他の汚染物質は分解するが、一般に大量の二酸化炭素排出量（carbon  footprint）がもたらされ、エネルギーを必要とし温室効果ガスが排出されるので、それ自体としては、環境に優しいプロセスではない。
【００１３】
化学的処理（例えば、酸化）も、汚染土壌の浄化において利用されている。このプロセスは、汚染土壌の掘削、続く、汚染物質を化学的に改変または分解して潜在的により毒性の低い、またはより無害な形態にするための化学的処理を含む。しかし、そうした方法は、汚染物質を酸化するのに特殊な化学薬品を大量に必要とし、特定の汚染物質を酸化させるのに効果がない可能性がある。
別の浄化方法は、材料を土壌中に注入して汚染物質を封じ込めする（sequester）ことを含み、目標としては、その汚染物質を固定化し、それらが移行するのを防止することである。例えば、安定化／固形化（Ｓ／Ｓ）法は、汚染物質の流動性を停止、防止または低下させるための結合剤と土壌の反応による浄化または処理技術である。安定化法は、液体または固体材料を汚染土壌に添加して化学的により安定な構成物質を生成させることを含む。固形化法は、液体または固体試薬を汚染物質に添加して物理的な、例えば寸法的な安定性を付与し、その結果、それらが固体産物中に拘束されて汚染物質の流動性が低くなるようにすることを含む。しかし、時間とともに、その固体は崩壊または分解し、環境中に炭化水素または他の汚染物質を再び放出する可能性があるので、そうした方法は望ましくない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Masliyah,  J.;Zhou,  Z.  J.;Xu,  Z.;Czarnecki,  J.;Hamza,  H.：「Understanding  water-based  bitumen  extraction  from  Athabasca  oil  sands.」、The  Canadian  Journal  of  Chemical  Engineering  ２００４年、８２巻（４号）、６２８〜６５４頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、環境的に損なわれたまたは汚染されたサイトの土壌および他の基材から汚染物質（例えば、炭化水素）を抽出し、費用効率の高い仕方でインサイチュで汚染物質を封じ込めするための費用効率の高い方法に対するニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、約１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の植物性材料、０％〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１０ｗｔ％のアルコール、０％〜約１５ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および約１０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％の水を含む水性組成物であって、約９〜約１３のｐＨを有する水性組成物を提供する。
【００１７】
本発明は、０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０％〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤をさらに提供する。水性組成物および抽出剤（extractant）は、基材から炭化水素含有物質を抽出するため、または基材を浄化するために有用である。
【００１８】
本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０％〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤、および約０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物をさらに提供する。水性組成物および抽出剤を乾燥して、好都合に取り扱うまたは貯蔵するのに有用な実質的に無水の組成物を形成させることができる。
【００１９】
本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で本発明の水性組成物または抽出剤と接触させることを含む方法も提供する。
【００２０】
本発明は、基材を浄化するための方法であって、その基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の水性組成物または抽出剤と接触させる方法をさらに提供する。
【００２１】
本発明は、本発明の水性組成物または抽出剤を含む水圧破砕流体をさらに提供する。
【００２２】
本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を本発明の水圧破砕流体で水圧破砕することを含む方法も提供する。
【００２３】
本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物を作製する方法であって、本発明の水性組成物から水を除去することを含む方法も提供する。
【００２４】
本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物を作製する方法であって、本発明の抽出剤から水を除去することを含む方法も提供する。
【００２５】
本発明は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤を調製する方法であって、本発明の水性組成物に水を添加することを含む方法も提供する。
【００２６】
本発明は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤を調製する方法であって、本発明の実質的に無水の組成物に水を添加することを含む方法も提供する。
【００２７】
本発明は、本発明の水性組成物を調製する方法であって、水と本発明の実質的に無水の組成物を混合することを含む方法も提供する。
【００２８】
本発明は、本発明の水性組成物、本発明の抽出剤または本発明の実質的に無水の組成物を含む洗濯洗剤をさらに提供する。
【００２９】
本発明は、布から炭化水素含有物質を除去する方法であって、その布を本発明の洗濯洗剤と接触させることを含む方法をさらに提供する。
【００３０】
本発明は、炭化水素含有材料および本発明の水性組成物または本発明の抽出剤をさらに含む容器中に含まれる微粉を沈殿させる方法であって、前記容器の内容物を約４．６以下のｐＨに酸性化することを含む方法をさらに提供する。
【００３１】
本発明の水性組成物、抽出剤、実質的に無水の組成物（それぞれ本発明の組成物である）および方法ならびにその利点を、以下の非限定的な詳細説明および実施例でさらに例示する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１Ａ】図１Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈降させた後の実施例３の混合物を含む容器の側面ビュー（図１Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図１Ｂ）を示す写真である。
【図１Ｂ】図１Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈降させた後の実施例３の混合物を含む容器の側面ビュー（図１Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図１Ｂ）を示す写真である。
【００３３】
【図２Ａ】図２Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈降させた後の実施例４の混合物を含む容器の側面ビュー（図２Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図２Ｂ）を示す写真である。
【図２Ｂ】図２Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈降させた後の実施例４の混合物を含む容器の側面ビュー（図２Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図２Ｂ）を示す写真である。
【００３４】
【図３Ａ】図３Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例５の混合物を含む容器の側面ビュー（図３Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図３Ｂ）を示す写真である。
【図３Ｂ】図３Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例５の混合物を含む容器の側面ビュー（図３Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図３Ｂ）を示す写真である。
【００３５】
【図４Ａ】図４Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例６の混合物を含む容器の側面ビュー（図４Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図４Ｂ）を示す写真である。
【図４Ｂ】図４Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例６の混合物を含む容器の側面ビュー（図４Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図４Ｂ）を示す写真である。
【００３６】
【図５Ａ】図５Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例７の混合物を含む容器の側面ビュー（図５Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図５Ｂ）を示す写真である。
【図５Ｂ】図５Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例７の混合物を含む容器の側面ビュー（図５Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図５Ｂ）を示す写真である。
【００３７】
【図６Ａ】図６Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例８の混合物を含む容器の側面ビュー（図６Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図６Ｂ）を示す写真である。
【図６Ｂ】図６Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例８の混合物を含む容器の側面ビュー（図６Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図６Ｂ）を示す写真である。
【００３８】
【図７Ａ】図７Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例９の混合物を含む容器の側面ビュー（図７Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図７Ｂ）を示す写真である。
【図７Ｂ】図７Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例９の混合物を含む容器の側面ビュー（図７Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図７Ｂ）を示す写真である。
【００３９】
【図８Ａ】図８Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例１０の混合物を含む容器の側面ビュー（図８Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図８Ｂ）を示す写真である。
【図８Ｂ】図８Ａ〜Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の実施例１０の混合物を含む容器の側面ビュー（図８Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図８Ｂ）を示す写真である。
【００４０】
【図９】図９は、撹拌前の実施例１３におけるビーカー中の内容物の上から見た図（図９）を示す写真である。
【図１０】図１０は、撹拌前の実施例１３におけるビーカー中の内容物の側面図（図１０）を示す写真である。
【００４１】
【図１１】図１１は、４分間撹拌し、次いで固体の大部分を沈殿させた後の実施例１３におけるビーカーの内容物を示す写真である。図１１は、オイルサンドから分離した油のストリンガー（stringer）を示している。
【００４２】
【図１２】図１２は、１０分間撹拌した後の実施例１３におけるビーカーの内容物を示す写真である。図１２は、オイルサンドから分離した油のストリンガーを示している。
【００４３】
【図１３】図１３は、撹拌を停止した数分後、ビーカーの底部に沈殿した油を含まないサンドを示す、実施例１３におけるビーカーの内容物を示す写真である。
【００４４】
【図１４】図１４は、溶液を別のビーカー中へデカントした後、サンドの頂部にたまった凝集した油堆積物を示す、実施例１３におけるビーカーの内容物を示す写真である。
【００４５】
【図１５】図１５〜図１６は、３０分間撹拌し、次いで溶液を別のビーカー中へデカントした後の実施例１３のビーカーの内容物を示す写真である。図１５は、抽出されたいくらかの油を含む抽出剤液体を第２のビーカー中へデカントした後、その中でオイルサンドと抽出剤がそれまで撹拌されていたビーカーのガラスに付着した「遊離」油を示す写真である。
【図１６】図１５〜図１６は、３０分間撹拌し、次いで溶液を別のビーカー中へデカントした後の実施例１３のビーカーの内容物を示す写真である。図１６は、抽出されたいくらかの油を含む抽出剤液体を第２のビーカー中へデカントした後、オイルサンドと抽出剤がそれまで撹拌されていたビーカー中に残留するサンドおよび油を示す写真である。
【００４６】
【図１７】図１７は、１時間撹拌し、得られた上澄み液をデカントした後、実施例１３のビーカー中に残ったサンド、油および磁気撹拌子を示す写真である。
【００４７】
【図１８】図１８は、サンド、油および抽出剤を第２のビーカーに移した後、実施例１３の第１のビーカーのガラス上に残った油を示す写真である。
【００４８】
【図１９】図１９は、実施例１４のアサバスカオイルサンドにおける固体の粒度分布を示すチャートである。
【００４９】
【図２０】図２０は、実施例１７におけるビーカーの内容物を示す一連の写真を表しており、これは、ガラスビーカー中の軽タール油に５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を添加し、続いて撹拌した効果、およびガラスビーカー中の軽タール油に水を添加し、続いて撹拌した効果を例示している。
【００５０】
【図２１】図２１は、実施例１８におけるビーカーの内容物を示す一連の写真を表しており、これは、ガラスビーカー中のコールタールに５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を添加し、続いて撹拌した効果、およびガラスビーカー中のコールタールに水を添加し、続いて撹拌した効果を例示している。
【００５１】
【図２２】図２２は、実施例１９におけるビーカーの内容物を示す一連の写真を表しており、これは、ガラスビーカー中の油で汚染されたスラッジに５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を添加し、続いて撹拌した効果、およびガラスビーカー中の油で汚染されたスラッジに水を添加し、続いて撹拌した効果を例示している。
【００５２】
【図２３】図２３は、アサバスカオイルサンドからの油を起泡させ、それから抽出し、その油からの回収率を定量化して本発明の組成物の発泡特性を定量的に評価するための、実施例２１で説明するプロセスを例示するプロセスフローダイヤグラムである。
【００５３】
【図２４】図２４は、例示する本発明の組成物の発泡特性を定量的に評価するための、実施例２１で説明するようにして（ただし、油の回収および定量化は実施しない）実施されたエアレーション実験を例示する３つの写真を表す。
【００５４】
【図２５】図２５は、コールタールで被覆されたサンドを、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液と一緒に２時間撹拌し、次いで実施例２１で説明するようにしてエアレーションした場合の結果を例示する２つの写真を表す。
【００５５】
【図２６】図２６は、実施例２３で説明する実験において、アサバスカオイルサンドの５ｇサンプルから抽出された油の抽出および取り出し後、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液のｐＨを低下させることの懸濁微粉に対する影響を示す一連の写真を表す。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
詳細な説明
「約」という用語は、ある数値に直に先行する場合、その値の±１０％の範囲を意味する。例えば「約５０」は４５〜５５を意味し、「約２５，０００」は２２，５００〜２７，５００を意味する等である。さらに、「約（ある値）未満（less  than  about）」または「約（ある値）超（greater  than  about）」という語句は、本明細書で提供される「約」という用語の定義を考慮して理解されるべきである。
【００５７】
本発明の組成物
水性組成物
第１の態様では、本発明は、約１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１０ｗｔ％のアルコール、０％〜約１５ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約１０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％の水を含む水性組成物を提供する。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。
【００５８】
他の実施形態では、水性組成物は約１〜約３０ｗｔ％の植物性材料および０〜約１０ｗｔ％の多糖を含む。特定の実施形態では、水性組成物は約１〜約１０ｗｔ％の植物性材料および０〜約５ｗｔ％の多糖を含む。さらに他の実施形態では、水性組成物は約１〜約５ｗｔ％の植物性材料および０〜約１ｗｔ％の多糖を含む。いくつかの実施形態では、水性組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。他の実施形態では、水性組成物は多糖を含まない。
【００５９】
本発明の水性組成物において有用な多糖は一般に水溶性である、例えば、水または水−アルコール溶液に可溶性である。一般に、多糖は、ペクチン等の関連した物質を含む植物由来の多糖である。本発明の水性組成物において有用な多糖の例には、これらに限定されないが、水溶性セルロース誘導体、海藻多糖、例えばアルギン酸塩およびカラギーナン、種子粘質性多糖、複合植物（complex  plant）浸出多糖、例えばアラビアゴム、トラガカント、グアーゴム、ペクチン、ガッティゴム等および微生物的に合成された多糖、例えばキサンタンゴムまたはそうした多糖の混合物が含まれる。特定の実施形態では、多糖はグアーゴム、ペクチン、アラビアゴムおよびそれらの混合物である。いくつかの実施形態では、多糖は合成グアー等の合成多糖である。一実施形態では、多糖はグアーゴムである。いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の上記多糖の１もしくはそれより多くを含まない。他の実施形態では、本発明の水性組成物は、上記多糖の１つまたはそれより多くを含まない。
【００６０】
多糖は、水性組成物中に０〜約２０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１１ｗｔ％、約１１ｗｔ％〜約１２ｗｔ％、約１２ｗｔ％〜約１３ｗｔ％、約１３ｗｔ％〜約１４ｗｔ％、約１４ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約１６ｗｔ％、約１６ｗｔ％約１７ｗｔ％、約１７ｗｔ％〜約１８ｗｔ％、約１８ｗｔ％〜約１９ｗｔ％、約１９ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、多糖は約０．１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の量で存在する。他の実施形態では、本発明の水性組成物は多糖を含まない（すなわち、０ｗｔ％）。
【００６１】
同様に、本発明の水性組成物において有用な植物性材料は、任意の植物からのものであってよい。その植物性材料は、植物の任意の部分、例えば幹、茎、種子、根、葉、枝、樹皮、花、木の実、芽または植物の他の任意の部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、植物タンパク質はプロラミンである。特定の実施形態では、植物は穀類植物（cereal  plant）である。適切な穀類植物には、これらに限定されないが、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、スペルトコムギ、キノア、アマまたはそれらの混合物が含まれる。他の実施形態では、植物性材料はレンズマメ（例えば、緑、黄、黒）、ダイズ、アサ種子、チーア、イネ科植物（grass）、カモジグサおよびオオムギ（例えば、パール、グロート）である。いくつかの実施形態では、植物はワタであり、植物性材料はワタの種子である。いくつかの実施形態では、植物はアマであり、植物性材料は亜麻仁である。いくつかの実施形態では、植物はコムギであり、植物性材料はコムギ胚芽である。いくつかの実施形態では、植物性材料はコーングルテンミールである。さらに他の実施形態では、コーングルテンミールはタンパク質を含み、そのタンパク質はグルテンである。他の実施形態では、グルテンはコーングルテンである。
【００６２】
いくつかの実施形態では、植物性材料は、植物性材料の約５ｗｔ％〜約１００ｗｔ％（例えば、５〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、約２０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約３０ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、約３５ｗｔ％〜約４０ｗｔ％、約４０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％、約４５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、約５０ｗｔ％〜約５５ｗｔ％、約５５ｗｔ％〜約６０ｗｔ％、約６０ｗｔ％〜約６５ｗｔ％、約６５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％、約７０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％、約７５ｗｔ％〜約８０ｗｔ％、約８０ｗｔ％〜約８５ｗｔ％、約８５ｗｔ％〜約９０ｗｔ％、約９０ｗｔ％約９５ｗｔ％、約９５ｗｔ％〜約１００ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）のタンパク質含量を有する。
【００６３】
いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物は、ビウレットアッセイ（以下で説明するような）で測定して、水性組成物の約０．１ｐｐｔ（パートパーサウザンド）〜約１００ｐｐｔ（例えば、約０．１ｐｐｔ〜約０．２ｐｐｔ、約０．２ｐｐｔ〜約０．３ｐｐｔ、約０．３ｐｐｔ〜約０．４ｐｐｔ、約０．４ｐｐｔ〜約０．５ｐｐｔ、約０．５ｐｐｔ〜約０．６ｐｐｔ、約０．６ｐｐｔ〜約０．７ｐｐｔ、約０．７ｐｐｔ〜約０．８ｐｐｔ、約０．８ｐｐｔ〜約０．９ｐｐｔ、約０．９ｐｐｔ〜約１．０ｐｐｔ、約１ｐｐｔ〜約５ｐｐｔ、約５ｐｐｔ〜約１０ｐｐｔ、約１０ｐｐｔ〜約１５ｐｐｔ、約１５ｐｐｔ〜約２０ｐｐｔ、約２０ｐｐｔ〜約２５ｐｐｔ、約２５ｐｐｔ〜約３０ｐｐｔ、約３０ｐｐｔ〜約３５ｐｐｔ、約３５ｐｐｔ〜約４０ｐｐｔ、約４０ｐｐｔ〜約４５ｐｐｔ、約４５ｐｐｔ〜約５０ｐｐｔ、約５０ｐｐｔ〜約５５ｐｐｔ、約５５ｐｐｔ〜約６０ｐｐｔ、約６０ｐｐｔ〜約６５ｐｐｔ、約６５ｐｐｔ〜約７０ｐｐｔ、約７０ｐｐｔ〜約７５ｐｐｔ、約７５ｐｐｔ〜約８０ｐｐｔ、約８０ｐｐｔ〜約８５ｐｐｔ、約８５ｐｐｔ〜約９０ｐｐｔ、約９０ｐｐｔ〜約９５ｐｐｔ、約９５ｐｐｔ〜約１００ｐｐｔ、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で植物タンパク質を含む。
【００６４】
プロラミンは、一般に希薄アルコール水溶液に可溶性の穀物由来のタンパク質である。本発明の水性組成物において有用な適切なプロラミンの例には、これらに限定されないが、トウモロコシ由来のプロラミン（ゼインとも称される）、オオムギ由来のプロラミンもしくはホルデイン、コムギ由来のプロラミンもしくはグリアジンまたはコーングルテンが含まれる。ゼインはトウモロコシまたはメイズから抽出することができる。
【００６５】
ゼインは、物理的分離手段または化学的分離手段によってコーングルテンから分離することができる。一実施形態では、ゼインは約２０，０００〜約３５，０００Ｄａの分子量を有する。別の実施形態では、ゼインは約１９，０００Ｄａ〜約２２，０００Ｄａの分子量を有する。
【００６６】
特定の実施形態では、植物タンパク質は植物性材料から分離される。例えば、植物性材料を溶媒または溶媒ブレンドと一緒にして植物性材料から植物タンパク質を抽出することができる。特定の実施形態では、植物性材料を、溶媒または溶媒ブレンドと一緒にして植物性材料から植物タンパク質を分離することができる。適切な溶媒には、水、あるいは水の非存在下または存在下での有機溶媒が含まれる。適切な有機溶媒には、これらに限定されないが、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノールおよびｉ−プロパノール；グリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール；グリコールエーテル；アミン溶媒、例えばブチルアミン；アミノアルコール、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン；ケトン含有溶媒、例えばアセトン、酢酸およびアセトアミド；芳香族アルコール、例えばベンジルアルコール；およびそれらの混合物が含まれる。
【００６７】
他の実施形態では、植物性材料を、溶媒または溶媒ブレンドと一緒にし、次いで酸または塩基で処理して植物性材料から植物タンパク質を分離することができる。植物性材料から植物タンパク質を分離するのに適した酸および塩基は、本発明の組成物を調製するのに有用な本明細書で説明するものである。いくつかの実施形態では、植物性材料と溶媒の混合物のｐＨは約２〜約１４（例えば、約２〜約３、約３〜約４、約４〜約５、約５〜約６、約６〜約７、約７〜約８、約８〜約９、約９〜約１０、約１０〜約１１、約１１〜約１２、約１２〜約１３、約１３〜約１４、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）に調整することができる。さらに酸または塩基を含むことができる植物性材料と溶媒の混合物をかき混ぜる（例えば、撹拌する、混合する）ことができる。
【００６８】
いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物で使用する前に、植物性材料または植物タンパク質のサイズを小さくすることができる。例えば、植物性材料または植物タンパク質を粉砕する、切り刻む、微粉化する、ミリングするかまたは浸軟させ（macerated）、植物性材料のサイズを小さくして、本発明の水性組成物中の植物性材料またはタンパク質の溶解、懸濁または混合を可能にすることができる。例えば、植物性材料または植物タンパク質を、粉砕する、切り刻むまたは浸軟させて約０．１ｍｍ〜約１ｃｍ（例えば、約０．１ｍｍ〜約０．２ｍｍ、約０．２ｍｍ〜約０．３ｍｍ、約０．３ｍｍ〜約０．４ｍｍ、約０．４ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約０．６ｍｍ、約０．６ｍｍ〜約０．７ｍｍ、約０．７ｍｍ〜約０．８ｍｍ、約０．８ｍｍ〜約０．９ｍｍ、約０．９ｍｍ〜約１ｍｍ、約１ｍｍ〜約２ｍｍ、約２ｍｍ〜約３ｍｍ、約３ｍｍ〜約４ｍｍ、約４ｍｍ〜約５ｍｍ、約５ｍｍ〜約６ｍｍ、約６ｍｍ〜約７ｍｍ、約７ｍｍ〜約８ｍｍ、約８ｍｍ〜約９ｍｍ、約９ｍｍ〜約１ｃｍ、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の微粒子サイズ（例えば、長さ、幅または平均直径）を提供することができる。
【００６９】
植物性材料を含む混合物を、任意選択でかき混ぜながら、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）時間、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で混合することができる。溶媒およびｐＨは、植物性材料中に存在するタンパク質が懸濁するかまたは可溶化するように選択することができる。植物性材料からの残りの成分（例えば、セルロース材料）を溶液から沈殿させ、次いで植物タンパク質を、上澄み液のデカントまたは濾過によって分離することができる。
【００７０】
他の実施形態では、植物タンパク質を、予め分離した物質として得ることができる。例えば、トウモロコシから抽出されたゼインを商業的に、例えばＣｈｅｍｉｅｌｉｖａ  Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．、ＨＢＣ  Ｃｈｅｍ．Ｉｎｃ．、Ｍａｔｒｉｘ  Ｍａｒｋｅｔｉｎｇ  ＧＭＢＨおよびＳｐｅｃｔｒｕｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｆｇ．Ｃｏｒｐから得ることができる。
【００７１】
いくつかの実施形態では、植物性材料は、水性組成物の約１〜５０ｗｔ％（例えば、約１〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１１ｗｔ％、約１１ｗｔ％〜約１２ｗｔ％、約１２ｗｔ％〜約１３ｗｔ％、約１３ｗｔ％〜約１４ｗｔ％、約１４ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、約２０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約３０ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、約３５ｗｔ％〜約４０ｗｔ％、約４０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％、約４５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で水性組成物中に存在する。いくつかの実施形態では、植物性材料は約１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％の量で存在する。特定の実施形態では、植物性材料は約１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の量で存在する。他の実施形態では、植物性材料は約１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の量で存在する。
【００７２】
本発明の水性組成物は酸または塩基をさらに含むことができる。酸または塩基は、水性組成物のｐＨを調整するのに有用である。例えば、酸または塩基は、本発明の水性組成物のｐＨを約１〜約１４（例えば、約１〜約２、約２〜約２、約３〜約４、約４〜約５、約５〜約６、約６〜約７、約７〜約８、約８〜約９、約９〜約１０、約１０〜約１１、約１１〜約１２、約１２〜約１３、約１３〜約１４、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）のｐＨに調整するのに有用である。特定の実施形態では、本発明の水性組成物のｐＨは約３．５〜約１３の範囲であり；他の実施形態では、約６．５〜約８．５である。いくつかの実施形態では、そのｐＨは約１３であり；他の実施形態では、ｐＨは約７．５〜約８．４である。特定の実施形態では、本発明の水性組成物のｐＨは約５〜約１３；約６〜約１３；約７〜約１３；約８〜約１３；約９〜約１３；約１０〜約１３；約１１〜約１３；約１２〜約１３の範囲である。
【００７３】
そうしたｐＨ調整は、本発明の水性組成物のタンパク質または多糖（存在する場合）の分散性を改善することができる。本発明の水性組成物において有用な酸には、炭酸、硫酸または塩酸等の無機酸が含まれる。有機酸を代わりに使用することができる。適切な有機酸には、ギ酸、クエン酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、アスコルビン酸、酢酸、フマル酸等のＣ１〜Ｃ２０有機酸およびそれらの混合物が含まれる。一実施形態では、その酸はクエン酸である。
【００７４】
酸は、水性組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で水性組成物中に存在することができる。いくつかの実施形態では、酸は水性組成物の約０．０１ｗｔ％〜約２ｗｔ％存在する。一実施形態では、酸は約０．０３ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、水性組成物は酸を含まない。
【００７５】
本発明の水性組成物は塩基を含むことができる。本発明の水性組成物において有用な塩基は有機または無機塩基である。適切な無機塩基には、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウムおよび炭酸カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属化合物が含まれる。他の適切な塩基には、水酸化アンモニウム、置換アミン塩基およびアンモニアが含まれる。
【００７６】
その塩基は、水性組成物中に０ｗｔ％〜約１５ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１１ｗｔ％、約１１ｗｔ％〜約１２ｗｔ％、約１２ｗｔ％〜約１３ｗｔ％、約１３ｗｔ％〜約１４ｗｔ％、約１４ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、塩基は水性組成物の約１ｗｔ％〜約１５ｗｔ％存在する。一実施形態では、塩基は約７ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、水性組成物は塩基を含まない。
【００７７】
本発明の水性組成物は塩を含むこともできる。本発明の水性組成物において有用な塩には、有機または無機塩が含まれる。適切な塩には、アルカリまたはアルカリ土類金属塩、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウムが含まれる。
【００７８】
塩は、水性組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で水性組成物中に存在することができる。いくつかの実施形態では、塩は水性組成物の約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、水性組成物は塩を含まない。
【００７９】
本発明の水性組成物は水を含む。本発明の水性組成物中の水の量は約１０〜約９０ｗｔ％（例えば、約１０ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、約２０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約３０ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、約３５ｗｔ％〜約４０ｗｔ％、約４０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％、約４５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、約５０ｗｔ％〜約５５ｗｔ％、約５５ｗｔ％〜約６０ｗｔ％、約６０ｗｔ％〜約６５ｗｔ％、約６５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％、約７０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％、約７５ｗｔ％〜約８０ｗｔ％、約８０ｗｔ％〜約８５ｗｔ％、約８５ｗｔ％〜約９０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲であってよい。特定の実施形態では、水性組成物は約８０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％の水を含む。一実施形態では、水性組成物は約６９ｗｔ％の水を含む。
【００８０】
本発明の水性組成物は、水の非存在下または存在下で有機溶媒をさらに含むことができる。適切な有機溶媒には、これらに限定されないが、Ｃ１〜Ｃ３アルコール、例えばメタノール、エタノール、ｎ−プロパノールおよびｉ−プロパノールが含まれる。代わりにグリコール、例えばエチレングリコール、プロピレングリコールおよびポリエチレングリコールならびにケトン含有溶媒、例えばアセトンを使用することができる。特定の実施形態では、水性有機溶媒はエタノールまたはｉ−プロパノールである。一実施形態では、水性組成物は水およびアルコールを含み；別の実施形態では、水およびエタノールまたはｉ−プロパノールを含む。
【００８１】
存在する場合、有機溶媒の量は、水（存在する場合）の中でのその混和性およびタンパク質の量等の因子をもとにして選択することができる。有機溶媒は、水性組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％（例えば、０ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で水性組成物中に存在することができる。特定の実施形態では、有機溶媒は約２．５ｗｔ％の量で存在する。いくつかの実施形態では、水性組成物は有機溶媒を含まない。
【００８２】
本発明の水性組成物は１つまたはそれより多くの他の添加剤も含むことができる。適切な添加剤には、これらに限定されないが、表面張力調整剤としての洗剤、凝集剤、分散剤、レオロジー調整剤および乳化剤が含まれる。添加剤の例は、ポリソルベート、油（例えば、キャノーラ油、植物油等）である。いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物は石灰（例えば、生石灰、消石灰、Ｃａ（ＯＨ）２、Ｓ型消石灰（Type-S  hydrated  lime））を含む。特定の実施形態では、石灰はＳ型消石灰である。添加剤（複数可）は、水性組成物の０〜約１０％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で水性組成物中に存在することができる。特定の実施形態では、添加剤はＳ型消石灰であり、約０．５ｗｔ％の量で存在する。いくつかの実施形態では、水性組成物は添加剤を含まない。いくつかの実施形態では、水性組成物は石灰を含まない。いくつかの実施形態では、水性組成物はＳ型消石灰を含まない。
【００８３】
本発明の特定の実施形態では、水性組成物はグアーゴムである多糖およびコーングルテンミールである植物性材料を含む。他の実施形態では、水性組成物は、水、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムの１つまたはそれより多くをさらに含む。本発明の他の実施形態では、水性組成物はコーングルテンミールである植物性材料を含み、コーングルテンミール中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。他の実施形態では、水性組成物は、水、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムの１つまたはそれより多くをさらに含む。
【００８４】
したがって、一実施形態では、本発明は、約１ｗｔ％〜約５０ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１０ｗｔ％のアルコール、０％〜約１５ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約１０ｗｔ％〜約９５ｗｔ％の水を含む水性組成物であって、約９〜約１３のｐＨを有する水性組成物を提供する。
【００８５】
一実施形態では、水性組成物は、約１ｗｔ％〜約３０ｗｔ％の植物性材料および０〜約１０ｗｔ％の多糖を含む。特定の実施形態では、水性組成物は、約１ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の植物性材料および０〜約５ｗｔ％の多糖を含む。他の実施形態では、水性組成物は、約１ｗｔ％〜約５ｗｔ％の植物性材料および０〜約１ｗｔ％の多糖を含む。いくつかの実施形態では、その植物は穀類である。いくつかの実施形態では、穀類は、トウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、アマ、ソバ、スペルトコムギまたはキノアである。一実施形態では、穀類はトウモロコシである。他の実施形態では、植物性材料はレンズマメ（例えば、緑、黄、黒）、ダイズ、アサ種子、チーア、イネ科植物、カモジグサおよびオオムギ（例えば、パール、グロート）である。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、植物タンパク質はコーングルテンミールからのものである。他の実施形態では、植物はワタである。特定の実施形態では、植物タンパク質はプロラミン、ゼイン、ホルデインまたはグリアジンである。いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物の多糖は、アルギン酸塩、カラギーナン、アラビアゴム、トラガカントゴム、グアーゴム、ペクチン、ガッティゴム、キサンタンゴムまたはそれらの混合物である。いくつかの実施形態では、多糖は水性組成物の約０．５ｗｔ％〜約２ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の上記多糖のいずれも含まない。他の実施形態では、水性組成物は上記多糖のいずれも含まない。他の実施形態では、水性組成物は多糖を含まない。
【００８６】
いくつかの実施形態では、水性組成物はアルコールをさらに含む。特定の実施形態では、アルコールはエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである。一実施形態では、アルコールはイソプロパノールである。いくつかの実施形態では、アルコールは水性組成物の約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物はアルコールを含まない。いくつかの実施形態では、水性組成物は塩基をさらに含む。特定の実施形態では、この塩基は無機塩基または無機塩基である。他の実施形態では、無機塩基はアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基である。いくつかの実施形態では、無機塩基は水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウムまたは炭酸カルシウムである。特定の実施形態では、塩基は水性組成物の約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物は塩基を含まない。
【００８７】
いくつかの実施形態では、水性組成物は塩をさらに含む。特定の実施形態では、その塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウムまたはそれらの混合物である。特定の実施形態では、塩は水性組成物の約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物は塩を含まない。
【００８８】
いくつかの実施形態では、水性組成物は酸をさらに含む。特定の実施形態では、その酸は有機酸である。他の実施形態では、酸は無機酸を含む。特定の実施形態では、無機酸には、炭酸、硫酸または塩酸が含まれる。いくつかの実施形態では、酸はＣ１〜Ｃ２０有機酸である。特定の実施形態では、酸はクエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である。一実施形態では、酸はクエン酸である。特定の実施形態では、酸は水性組成物の約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物は酸を含まない。
【００８９】
いくつかの実施形態では、水性組成物は添加剤をさらに含む。特定の実施形態では、添加剤は石灰である。一実施形態では、石灰はＳ型水和された特定の実施形態（Type  S  Hydrated  certain  embodiment）であり、添加剤は石灰である。特定の実施形態では、石灰はＳ型消石灰である。特定の実施形態では、Ｓ型消石灰は水性組成物の約０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、水性組成物は添加剤を含まない。いくつかの実施形態では、水性組成物は石灰を含まない。
【００９０】
いくつかの実施形態では、水性組成物は約１０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％の水を含む。特定の実施形態では、水性組成物は約８０ｗｔ％〜約９０ｗｔ％の水を含む。特定の実施形態では、水性組成物は多糖を含み、その多糖と植物タンパク質は複合体の形態である。特定の実施形態では、水性組成物のｐＨは約６〜約８である。特定の実施形態では、水性組成物は植物性材料から誘導されるもの以外の多糖を含まず、その植物性材料はコーングルテンミールであり、その水性組成物は任意選択で、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムの１つまたはそれより多くをさらに含む。一実施形態では、水性組成物は基材をさらに含む。
【００９１】
水性組成物の調製
本発明の水性組成物は、任意選択で水または有機溶媒の存在下で、水性組成物の成分を混合することによって調製することができる。例えば、水性組成物は、上記したような量で、植物性材料成分を水および有機溶媒の１つまたはその両方と混合して植物性材料混合物を形成させることによって調製することができる。植物性材料混合物は、懸濁液であっても溶液であってもよく、それは酸または塩基をさらに含むことができる。植物性材料を水、有機溶媒もしくはその両方に加えることができ、またその逆であってもよい。植物性材料混合物は、植物性材料が懸濁されるまたは実質的に溶解するまで（例えば、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）、撹拌するかまたはかき混ぜることができる。植物性材料混合物は、任意選択で撹拌しながら、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で加熱することができる。特定の実施形態では、植物性材料混合物は周囲温度（例えば、約２３℃）で調製される。
【００９２】
いくつかの実施形態では、他の構成要素と混合する前に植物性材料を水で湿潤させて（例えば、水と接触させるまたは混合する、水に浸漬させる、水で飽和させて）、本発明の水性組成物を形成させる。例えば、植物性材料は、約５分間〜約１６８時間（例えば、約５分間〜約１０分間、約１０分間〜約２０分間、約２０分間〜約３０分間、約３０分間〜約４０分間、約４０分間〜約５０分間、約５０分間〜約１時間、約１時間〜約２時間、約２時間〜約３時間、約３時間〜約４時間、約４時間〜約５時間、約５時間〜約６時間、約６時間〜約７時間、約７時間〜約８時間、約８時間〜約９時間、約９時間〜約１０時間、約１０時間〜約１１時間、約１１時間〜約１２時間、約１２時間〜約１４時間、約１４時間〜約１６時間、約１６時間〜約１８時間、約１８時間〜約２０時間、約２０時間〜約２２時間、約２２時間〜約２４時間、約２４時間〜約２８時間、約２８時間〜約３２時間、約３２時間〜約３６時間、約３６時間〜約４０時間、約４０時間〜約４４時間、約４４時間〜約４８時間、約４８時間〜約７２時間、約７２時間〜約９６時間、約９６時間〜約１２０時間、約１２０時間〜約１４４時間、約１４４時間〜約１６８時間、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の時間、水で湿潤させることができる。いくつかの実施形態では、その湿潤した植物性材料を、湿潤させるための水と混合することができる。いくつかの実施形態では、植物性材料を無菌環境下で湿潤させる。他の実施形態では、タンパク質を本発明の水性組成物の追加の成分と混合する前に、例えばデカンテーションまたは濾過によって、水で湿潤された植物性材料を湿潤水から分離することができる（例えば、前記湿潤を実施するために植物性材料が水の中に浸漬されている場合）。いくつかの実施形態では、植物性材料は湿潤されていない。
【００９３】
他の実施形態では、酸または塩基を水、有機溶媒またはその両方に加え、得られた溶液を植物性材料混合物に加えるか、あるいはその逆を行う。酸または塩基は希釈されていなくても、また、水または有機溶媒との混合物として存在してもよい。酸または塩基を添加した後、特定の実施形態では、他の成分を添加する前に、植物性材料混合物をある時間静置させる。例えば、植物性材料混合物を、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約８時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）の時間静置させることができる。植物性材料混合物は約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で静置させることができる。特定の実施形態では、酸または塩基を添加した後、植物性材料混合物を周囲温度（例えば、約２３℃）で静置させる。
【００９４】
水性組成物が、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含む場合、その多糖を植物性材料混合物に加えるか、あるいはその逆を行う。いくつかの実施形態では、植物性材料および多糖からのタンパク質は溶液中でタンパク質−多糖複合体を形成する。一般に、かき混ぜ（例えば、撹拌、混合）をしながら、植物性材料と多糖を混合する。植物性材料と多糖を含む混合物を、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で、かき混ぜながら、混合することができる。特定の実施形態では、植物性材料と多糖を含む混合物を周囲温度（例えば、約２３℃）でかき混ぜる。
【００９５】
いくつかの実施形態では、通常かき混ぜ（例えば、撹拌、混合）をしながら、塩を植物性材料混合物に加える、またはその逆を行う。植物性材料混合物を、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度でかき混ぜることができる。特定の実施形態では、植物性材料混合物を周囲温度（例えば、約２３℃）でかき混ぜる。
【００９６】
次いで、植物性材料混合物を、１つまたはそれより多くの上記添加剤と混合することができる。植物性材料混合物を１つまたはそれより多くの添加剤に添加することができ、その逆も可能である。一般に、植物性材料混合物と１つまたはそれより多くの添加剤を、かき混ぜ（例えば、撹拌、混合）をしながら混合する。得られた混合物を、均一になる、例えば溶液または均一な懸濁液になるまで、ある時間かき混ぜることができる。例えば、得られた混合物を、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）の時間、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度でかき混ぜることができる。特定の実施形態では、得られた混合物を周囲温度（例えば、約２３℃）でかき混ぜる。
【００９７】
次いで得られた混合物を、かき混ぜることなく静置して未溶解または未懸濁の固体をすべて沈殿させる。得られた混合物を約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約１時間、約２時間、約３時間、約４時間、約８時間またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）の時間静置させることができる。特定の実施形態では、添加剤と混合した後、得られた混合物を、周囲温度（例えば、約２３℃）で、存在する未溶解または未懸濁固体がすべて沈殿するまで静置させる。次いで得られた混合物をデカントまたは濾過してそれから固体を除去することができ、その固体を廃棄して、本発明の水性組成物を溶媒混合物の形態で提供する。溶媒混合物は通常約５〜約１４（例えば、約５〜約６、約６〜約７、約７〜約８、約８〜約９、約９〜約１０、約１０〜約１１、約１１〜約１２、約１２〜約１３、約１３〜約１４、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の最終ｐＨを有する。特定の実施形態では、そのｐＨは約６〜約８の範囲である。他の実施形態では、ｐＨは約１３である。特定の実施形態では、溶媒混合物のｐＨは、約５〜約１３；約６〜約１３；約７〜約１３；約８〜約１３；約９〜約１３；約１０〜約１３；約１１〜約１３；約１２〜約１３の範囲である。
【００９８】
特定の実施形態では、得られた混合物を、１つもしくはそれより多くの望ましくない副産物（例えば、固体、ゲルまたは懸濁物等）の本発明の水性組成物からの分離をもたらすことができる重力または別の力の適用によってさらに精製することができる。例えば、いくつかの実施形態では、得られた混合物を遠心分離機によってもたらされる遠心力にかけて、１つまたはそれより多くの望ましくない副産物を除去する。かけられる遠心力は、相対遠心力（ＲＣＦ）に関して、重力（ｇ）に対する倍数（ｎ）として表すことができ、これはｇの単位を有する。ここで、１ｇは海水位での重力である。ＲＣＦは、それが用いられる装置に関係ない定数であるので、所与の物質に作用する遠心力を説明する場合に使用するのに好都合な値であり得る。したがって、いくつかの実施形態では、得られた混合物にかけられるＲＣＦは約１００ｇ〜約２０，０００ｇ（例えば、約１０ｇ〜約１，０００ｇ、約１，０００ｇ〜約２，０００ｇ、約２，０００ｇ〜約３，０００ｇ、約３，０００ｇ〜約４，０００ｇ、約４，０００ｇ〜約５，０００ｇ、約５，０００ｇ〜約６，０００ｇ、約６，０００ｇ〜約７，０００ｇ、約７，０００ｇ〜約８，０００ｇ、約８，０００ｇ〜約９，０００ｇ、約９，０００ｇ〜約１０，０００ｇ、約１０，０００ｇ〜約１１，０００ｇ、約１１，０００ｇ〜約１２，０００ｇ、約１２，０００ｇ〜約１３，０００ｇ、約１３，０００ｇ〜約１４，０００ｇ、約１４，０００ｇ〜約１５，０００ｇ、約１５，０００ｇ〜約１６，０００ｇ、約１６，０００ｇ〜約１７，０００ｇ、約１７，０００ｇ〜約１８，０００ｇ、約１８，０００ｇ〜約１９，０００ｇ、約１９，０００ｇ〜約２０，０００ｇ、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）である。いくつかの実施形態では、ＲＣＦは約１２，０００ｇ〜約１８，０００ｇの範囲である。他の実施形態では、ＲＣＦは約１５，０００ｇ〜約１８，０００ｇの範囲である。そうした遠心分離の後、上澄み液を、例えば吸引、デカンテーション、濾過等で取り出して本発明の水性組成物を得ることができる。
【００９９】
抽出剤
本発明の組成物を、水と一緒にして本明細書で説明する方法において有用な抽出剤を生成させることができる。したがって、別の実施形態では、本発明は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤に関する。いくつかの実施形態では、抽出剤は約０．１ｗｔ％〜約１ｗｔ％の植物性材料および０〜約１ｗｔ％の多糖を含む。特定の実施形態では、抽出剤は約０．１ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％の植物性材料および０〜約１ｗｔ％の多糖を含む。いくつかの実施形態では、抽出剤は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。他の実施形態では、水性組成物は多糖を含まない。
【０１００】
多糖は抽出剤中に約０〜約２ｗｔ％（例えば、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、約１．０ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％、約１．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、多糖は０ｗｔ％〜約１ｗｔ％の量で存在する。他の実施形態では、本発明の抽出剤は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。存在する場合、本発明の抽出剤において有用な多糖には、本発明の水性組成物において使用できる本明細書で説明するものが含まれる。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、植物性材料は抽出剤中に約０．１〜約２ｗｔ％（例えば、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、約１．０ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％、約１．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在する。本発明の抽出剤において有用な植物性材料には、本発明の水性組成物において使用できる本明細書で説明するものが含まれる。いくつかの実施形態では、植物性材料は約０．１ｗｔ％〜約１ｗｔ％の量で存在する。特定の実施形態では、植物性材料は約０．１ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％の量で存在する。
【０１０２】
本発明の抽出剤は酸または塩基をさらに含むことができる。本発明の抽出剤において有用な酸および塩基は、本発明の水性組成物において有用な本明細書で説明するものである。酸は、抽出剤中に０ｗｔ％〜約１ｗｔ％（例えば、約０〜約０．０１ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、酸は抽出剤の約０．０１ｗｔ％〜約１ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、抽出剤は酸を含まない。
【０１０３】
塩基は、抽出剤中に０ｗｔ％〜約１ｗｔ％（例えば、約０〜約０．０１ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、塩基は抽出剤の約０．０１ｗｔ％〜約１ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、抽出剤は塩基を含まない。
【０１０４】
本発明の抽出剤は塩も含むことができる。本発明の抽出剤において有用な塩は、本発明の水性組成物において有用な本明細書で説明するようなものである。塩は、抽出剤中に０ｗｔ％〜約１ｗｔ％（例えば、約０〜約０．０１ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、塩は、抽出剤の約０．０１ｗｔ％〜約１ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、抽出剤は塩を含まない。
【０１０５】
本発明の抽出剤は有機溶媒をさらに含むことができる。抽出剤中に存在することができる有機溶媒には、本発明の水性組成物中に存在できる上記のものが含まれる。存在する場合、有機溶媒の量は、０ｗｔ％〜約１ｗｔ％（例えば、約０〜約０．０１ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量であってよい。いくつかの実施形態では、抽出剤は有機溶媒を含まない。いくつかの実施形態では、抽出剤はアルコールを含まない。
【０１０６】
本発明の抽出剤は１つまたはそれより多くの他の添加剤も含むことができる。抽出剤中に存在してよい添加剤には、本発明の水性組成物中に存在してよい上記のものが含まれる。添加剤（複数可）は、抽出剤中に０〜約１ｗｔ％（例えば、約０〜約０．０１ｗｔ％、約０．０１ｗｔ％〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在することができる。特定の実施形態では、その添加剤はＳ型消石灰である。いくつかの実施形態では、抽出剤は添加剤を含まない。いくつかの実施形態では、抽出剤は石灰を含まない。いくつかの実施形態では、抽出剤はＳ型消石灰を含まない。
【０１０７】
本発明の抽出剤中の水の量は約９０〜約９９．９ｗｔ％（例えば、約９０ｗｔ％〜約９１ｗｔ％、約９１ｗｔ％〜約９２ｗｔ％、約９２ｗｔ％〜約９３ｗｔ％、約９３ｗｔ％〜約９４ｗｔ％、約９４ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、約９５ｗｔ％〜約９６ｗｔ％、約９６ｗｔ％〜約９７ｗｔ％、約９７ｗｔ％〜約９８ｗｔ％、約９８ｗｔ％〜約９９ｗｔ％、約９９ｗｔ％〜約９９．５ｗｔ％、約９９．５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲であってよい。特定の実施形態では、抽出剤は約９５ｗｔ％〜約９９．９％ｗｔ％の水を含む。
【０１０８】
本発明の特定の実施形態では、抽出剤はグアーゴムである多糖およびコーングルテンミールである植物性材料を含む。本発明の他の実施形態では、抽出剤は、コーングルテンミールであり、コーングルテンミール中に存在するもの以外の多糖を含まない植物性材料を含む。他の実施形態では、抽出剤は、任意選択で水、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムの１つまたはそれより多くをさらに含む。
【０１０９】
したがって、いくつかの実施形態では、本発明の抽出剤は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む。特定の実施形態では、抽出剤は約０．１ｗｔ％〜約１ｗｔ％の植物性材料および０〜約１ｗｔ％の多糖を含む。特定の実施形態では、抽出剤は約０．１ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％の植物性材料および０〜約０．１ｗｔ％の多糖を含む。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。いくつかの実施形態では、その植物タンパク質はプロラミンである。いくつかの実施形態では、抽出剤の植物は穀類である。特定の実施形態では、穀類はトウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、カモジグサ、コムギ、スペルトコムギまたはキノアである。特定の実施形態では、穀類はトウモロコシである。他の実施形態では、植物性材料は、レンズマメ（例えば、緑、黄、黒）、アサ種子、チーア、イネ科植物、カモジグサおよびオオムギ（例えば、パール、グロート）である。いくつかの実施形態では、抽出剤の多糖はアルギン酸塩、カラギーナン、アラビアゴム、トラガカントゴム、グアーゴム、ペクチン、ガッティゴム、キサンタンゴムまたはそれらの混合物である。特定の実施形態では、抽出剤は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。特定の実施形態では、抽出剤は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の上記多糖のどれも含まない。特定の実施形態では、多糖は抽出剤の約０．０５ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤は多糖を含まない。
【０１１０】
いくつかの実施形態では、抽出剤はアルコールをさらに含む。特定の実施形態では、アルコールはエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである。一実施形態では、アルコールはイソプロパノールである。いくつかの実施形態では、アルコールは抽出剤の約０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤はアルコールを含まない。
【０１１１】
特定の実施形態では、抽出剤は塩基をさらに含む。他の実施形態では、その塩基は無機塩基または無機塩基である。いくつかの実施形態では、無機塩基はアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基である。特定の実施形態では、無機塩基は水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム、炭酸マグネシウムまたは炭酸カルシウムである。一実施形態では、塩基は抽出剤の０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤は塩基を含まない。
【０１１２】
特定の実施形態では、抽出剤は塩をさらに含む。いくつかの実施形態では、その塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸マグネシウム、硝酸カルシウム、硝酸アンモニウムまたはそれらの混合物である。特定の実施形態では、塩は抽出剤の０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤は塩を含まない。
【０１１３】
特定の実施形態では、抽出剤は酸をさらに含む。他の実施形態では、その酸は無機酸を含む。特定の実施形態では、無機酸は炭酸、硫酸または塩酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は有機酸である。特定の実施形態では、酸はＣ１〜Ｃ２０有機酸である。他の実施形態では、酸はクエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である。一実施形態では、酸はクエン酸である。特定の実施形態では、酸は抽出剤の０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤は酸を含まない。
【０１１４】
いくつかの実施形態では、抽出剤は添加剤をさらに含む。特定の実施形態では、その添加剤は石灰である。一実施形態では、石灰はＳ型消石灰である。いくつかの実施形態では、抽出剤は添加剤を含まない。特定の実施形態では、Ｓ型消石灰は抽出剤の０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、抽出剤は石灰を含まない。いくつかの実施形態では、抽出剤はＳ型消石灰を含まない。特定の実施形態では、抽出剤は約９５ｗｔ％〜約９９ｗｔ％の水を含む。いくつかの実施形態では、抽出剤のｐＨは約５〜約１４である。特定の実施形態では、抽出剤のｐＨは約６〜約８である。特定の実施形態では、抽出剤のｐＨは約５〜約１３；約６〜約１３；約７〜約１３；約８〜約１３；約９〜約１３；約１０〜約１３；約１１〜約１３；約１２〜約１３の範囲である。特定の実施形態では、抽出剤は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。一実施形態では、抽出剤は植物性材料から誘導されるもの以外の多糖を含まず、植物性材料はコーングルテンミールであり、水性組成物は、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムをさらに含む。特定の実施形態では、抽出剤は基材をさらに含む。
【０１１５】
抽出剤の調製
本発明の抽出剤は、水を本明細書で説明するような本発明の水性組成物に加えることによって作製することができる。本発明の抽出剤の所望の水パーセンテージは、以下で説明するようなオイルサンド抽出、コールタール抽出、水圧破砕、土壌浄化または流出物浄化（spill  cleanup）等の具体的な用途を考慮して選択することができる。
【０１１６】
したがって、一実施形態では、本発明は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤を作製する方法であって、水を約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の量で本発明の水性組成物に加えることを含む方法を提供する。特定の実施形態では、本方法は、約０．１ｗｔ％〜約２ｗｔ％の植物性材料、０〜約２ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約１０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の水を含む抽出剤を調製することを含み、水を約９０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の量で、本明細書で説明するような実質的に無水の組成物に加えることを含む。
【０１１７】
実質的に無水の組成物
本発明の水性組成物または抽出剤を乾燥して実質的に無水の組成物を形成させることができる。「実質的に無水」は、その組成物が、組成物の重量で約１０％以下の水；別の実施形態では、約５％以下の水；別の実施形態では、約２％以下の水；別の実施形態では、約１％以下の水；別の実施形態では、組成物の重量で約０．５％以下の水しか含まず；別の実施形態では、組成物の重量で約０．１％以下しか含まないことを意味する。
【０１１８】
したがって、別の態様では、本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物に関する。本発明の植物性材料および、存在する場合、本発明の実質的に無水の組成物の多糖は、それらが複合体を形成するような相対量で存在することができる。本発明の実質的に無水の組成物において有用な多糖には、本明細書で説明するようなものが含まれる。いくつかの実施形態では、本発明の実質的に無水の組成物は、植物性材料から誘導されるもの以外の多糖を含まない。他の実施形態では、本発明の実質的に無水の組成物は多糖を含まない。
【０１１９】
多糖は、実質的に無水の組成物中に約０〜約２０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１１ｗｔ％、約１１ｗｔ％〜約１２ｗｔ％、約１２ｗｔ％〜約１３ｗｔ％、約１３ｗｔ％〜約１４ｗｔ％、約１４ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約１６ｗｔ％、約１６ｗｔ％約１７ｗｔ％、約１７ｗｔ％〜約１８ｗｔ％、約１８ｗｔ％〜約１９ｗｔ％、約１９ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、多糖は０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の量で存在する。他の実施形態では、本発明の実質的に無水の組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。存在する場合、本発明の実質的に無水の組成物において有用な多糖には、本明細書で説明するようなものが含まれる。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、植物性材料は、実質的に無水の組成物中に約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％（例えば、約２０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約３０ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、約３５ｗｔ％〜約４０ｗｔ％、約４０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％、約４５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、約５０ｗｔ％〜約５５ｗｔ％、約５５ｗｔ％〜約６０ｗｔ％、約６０ｗｔ％〜約６５ｗｔ％、約６５ｗｔ％〜約７０ｗｔ％、約７０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％、約７５ｗｔ％〜約８０ｗｔ％、約８０ｗｔ％〜約８５ｗｔ％、約８５ｗｔ％〜約９０ｗｔ％、約９０ｗｔ％〜約９１ｗｔ％、約９１ｗｔ％〜約９２ｗｔ％、約９２ｗｔ％〜約９３ｗｔ％、約９３ｗｔ％〜約９４ｗｔ％、約９４ｗｔ％〜約９５ｗｔ％、約９５ｗｔ％〜約９６ｗｔ％、約９６ｗｔ％〜約９７ｗｔ％、約９７ｗｔ％〜約９８ｗｔ％、約９８ｗｔ％〜約９９ｗｔ％、約９９ｗｔ％〜約９９．５ｗｔ％、約９９．５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在する。本発明の実質的に無水の組成物中にある植物性材料には、本明細書で説明するようなものが含まれる。いくつかの実施形態では、植物性材料は約８５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の量で存在する。特定の実施形態では、植物性材料は約９５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の量で存在する。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。
【０１２１】
本発明の実質的に無水の組成物は酸または塩基をさらに含むことができる。本発明の実質的に無水の組成物において有用な酸および塩基は、上述したようなものである。酸は、実質的に無水の組成物中に０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、酸は実質的に無水の組成物の約０．０１ｗｔ％〜約２ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は酸を含まない。
【０１２２】
塩基は、実質的に無水の組成物中に０ｗｔ％〜約５０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、約１０ｗｔ％〜約１５ｗｔ％、約１５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％、約２０ｗｔ％〜約２５ｗｔ％、約２５ｗｔ％〜約３０ｗｔ％、約３０ｗｔ％〜約３５ｗｔ％、約３５ｗｔ％〜約４０ｗｔ％、約４０ｗｔ％〜約４５ｗｔ％、約４５ｗｔ％〜約５０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、塩基は、実質的に無水の組成物の約０．０１ｗｔ％〜約５ｗｔ％存在する。
【０１２３】
実質的に無水の組成物は塩も含むことができる。実質的に無水の組成物において有用な塩は、上述したようなものである。塩は実質的に無水の組成物中に０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量で存在することができる。いくつかの実施形態では、塩は実質的に無水の組成物の約０．０１ｗｔ％〜約１ｗｔ％存在する。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は塩を含まない。
【０１２４】
上述したように、実質的に無水の組成物は水を含むことができる。実質的に無水の組成物中の水の量は０〜約１０ｗｔ％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲であってよい。特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は約５ｗｔ％未満の水（例えば、約４ｗｔ％未満、約３ｗｔ％未満、約２ｗｔ％未満、約１ｗｔ％未満、約０．９ｗｔ％未満、約０．８ｗｔ％未満、約０．７ｗｔ％未満、約０．６ｗｔ％未満、約０．５ｗｔ％未満、約０．４ｗｔ％未満、約０．３ｗｔ％未満、約０．２ｗｔ％未満、約０．１ｗｔ％未満、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以下）を含む。
【０１２５】
実質的に無水の組成物は有機溶媒をさらに含むことができる。実質的に無水の組成物中に存在することができる有機溶媒には、上記したものが含まれる。存在する場合、有機溶媒の量は、０ｗｔ％〜約１ｗｔ％（例えば、０〜約０．０５ｗｔ％、約０．０５ｗｔ％〜約０．１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％〜約０．２ｗｔ％、約０．２ｗｔ％〜約０．３ｗｔ％、約０．３ｗｔ％〜約０．４ｗｔ％、約０．４ｗｔ％〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約０．６ｗｔ％、約０．６ｗｔ％〜約０．７ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約０．８ｗｔ％、約０．８ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％、約０．９ｗｔ％〜約１．０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の量であってよい。特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は有機溶媒を含まない。
【０１２６】
実質的に無水の組成物は１つまたはそれより多くの他の添加剤も含むことができる。実質的に無水の組成物中に存在することができる添加剤には上記したものが含まれる。添加剤（複数可）は、実質的に無水の組成物中に０〜約１０％（例えば、０〜約０．５ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約１ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約２ｗｔ％、約２ｗｔ％〜約３ｗｔ％、約３ｗｔ％〜約４ｗｔ％、約４ｗｔ％〜約５ｗｔ％、約５ｗｔ％〜約６ｗｔ％、約６ｗｔ％〜約７ｗｔ％、約７ｗｔ％〜約８ｗｔ％、約８ｗｔ％〜約９ｗｔ％、約９ｗｔ％〜約１０ｗｔ％、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の量で存在することができる。特定の実施形態では、添加剤はＳ型消石灰である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は添加剤を含まない。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は石灰を含まない。
【０１２７】
本発明の特定の実施形態では、実質的に無水の組成物はグアーゴムである多糖およびコーングルテンミールである植物性材料を含む。本発明の他の実施形態では、実質的に無水の組成物はコーングルテンミールである植物性材料を含み、コーングルテンミール中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。他の実施形態では、実質的に無水の組成物は、水、イソプロパノール、クエン酸、Ｓ型消石灰、水酸化ナトリウムおよび塩化ナトリウムの１つまたはそれより多くを含む。
【０１２８】
したがって、特定の実施形態では、本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物を提供する。特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は約８５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料および０〜約１０ｗｔ％の多糖を含む。他の実施形態では、実質的に無水の組成物は約９５ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料および０〜約５ｗｔ％の多糖を含む。特定の実施形態では、植物は穀類である。他の実施形態では、穀類はトウモロコシ、イネ、コムギ、オオムギ、ソルガム、ミレット、ライムギ、ライコムギ、フォニオ、ソバ、スペルトコムギまたはキノアである。特定の実施形態では、穀類はトウモロコシである。いくつかの実施形態では、植物性材料はコーングルテンミールである。特定の実施形態では、植物はワタである。いくつかの実施形態では、植物性材料は植物タンパク質を含む。他の実施形態では、植物タンパク質はプロラミン、ゼイン、ホルデインまたはグリアジンである。
【０１２９】
いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は、アルギン酸塩、カラギーナン、アラビアゴム、トラガカントゴム、グアーゴム、ペクチン、ガッティゴム、キサンタンゴムまたはそれらの混合物である多糖を含む。他の実施形態では、実質的に無水の組成物は上記多糖の１つまたはそれより多くを含まない。特定の実施形態では、多糖は実質的に無水の組成物の０ｗｔ％〜約２０ｗｔ％である。他の実施形態では、実質的に無水の組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物はアルコールをさらに含む。一実施形態では、アルコールはエタノール、メタノールまたはイソプロパノールである。他の実施形態では、アルコールはイソプロパノールである。特定の実施形態では、アルコールは実質的に無水の組成物の約０ｗｔ％〜約１ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物はアルコールを含まない。
【０１３０】
特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は塩基をさらに含む。いくつかの実施形態では、塩基は無機塩基または無機塩基である。特定の実施形態では、無機塩基はアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩基である。特定の実施形態では、無機塩基は水酸化ナトリウム、水酸化リチウムまたは水酸化カリウムである。特定の実施形態では、塩基は実質的に無水の組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は塩基を含まない。
【０１３１】
特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は塩をさらに含む。いくつかの実施形態では、塩は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化アンモニウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化カルシウム、臭化マグネシウム、臭化アンモニウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化カルシウム、ヨウ化マグネシウム、ヨウ化アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、硝酸カリウム、硝酸カルシウム、硝酸マグネシウム、硝酸アンモニウムまたはそれらの混合物である。特定の実施形態では、塩は実質的に無水の組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は塩を含まない。
【０１３２】
いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は酸をさらに含む。他の実施形態では、その酸は無機酸を含む。特定の実施形態では、無機酸は炭酸、硫酸または塩酸を含む。いくつかの実施形態では、酸は有機酸である。特定の実施形態では、酸はＣ１〜Ｃ２０有機酸である。特定の実施形態では、酸はクエン酸、ギ酸、アスコルビン酸、酢酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、フマル酸またはそれらの混合物である。他の実施形態では、酸はクエン酸である。いくつかの実施形態では、酸は実質的に無水の組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は酸を含まない。
【０１３３】
特定の実施形態では、実質的に無水の組成物は添加剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、その添加剤は石灰である。特定の実施形態では、石灰はＳ型消石灰である。特定の実施形態では、Ｓ型消石灰は実質的に無水の組成物の０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％である。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は添加剤を含まない。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は石灰を含まない。
【０１３４】
いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は０ｗｔ％〜約１０ｗｔ％の水を含む。他の実施形態では、実質的に無水の組成物は０ｗｔ％〜約１ｗｔ％の水を含む。いくつかの実施形態では、実質的に無水の組成物は、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない。
【０１３５】
実質的に無水の組成物の調製
本明細書で説明する水性組成物または抽出剤を脱水して、本発明の実質的に無水の組成物を生成させることができる。実質的に無水の組成物を、後で、本明細書で説明するような適切な溶媒で復元して水性組成物または抽出剤を提供することができる。これは、取り扱う、保持するかまたは貯蔵するのにより簡単なまたはより安いコストの実質的に無水の組成物の調製を可能にする。例えば、本明細書で説明するような本発明の水性組成物または抽出剤が調製されたら、それらの溶媒を除去して実質的に無水の組成物を得ることができる。本発明の実質的に無水の組成物の調製において、溶媒除去の前に、本明細書で説明するような酸または塩基を添加してｐＨを調整することができる。例えば、ｐＨを、約５〜約１４（例えば、約５〜約６、約６〜約７、約７〜約８、約８〜約９、約９〜約１０、約１０〜約１１、約１１〜約１２、約１２〜約１３、約１３〜約１４またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）に調整することができる。
【０１３６】
これらに限定されないが、真空乾燥、遠心分離、蒸発、フリーズドライ、空気乾燥、凍結乾燥、対流式オーブン乾燥またはその組合せを含む、例えば水性組成物または抽出剤から実質的に無水の組成物を得るのに有用な溶媒除去技術のどれでも、実質的に無水の組成物を調製するために使用することができる。溶媒を除去するための１つの方法は真空乾燥である。これは、生成物を乾燥して本発明の実質的に無水の組成物を提供するのと同時に、溶媒を安全に除去し回収する。実質的に無水の組成物は、所望のメッシュの粒子サイズに粉砕またはミリングすることによってさらに処理することができる。実質的に無水の組成物に、粒子サイズの微小化（reduction）を施して、例えば粉末を形成させることもできる。実質的に無水の組成物を、その後で水または有機溶媒と混合して、直ちにまたは後で使用するための復元された水性組成物または抽出剤を提供することができる。
【０１３７】
したがって、特定の実施形態では、本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物を作製する方法であって、本発明の水性組成物から水を除去することを含む方法を提供する。特定の実施形態では、水を除去することは乾燥することを含む。特定の実施形態では、乾燥することは、水性組成物を加熱する、または水性組成物に減圧を施すことを含む。いくつかの実施形態では、本発明は、約２０ｗｔ％〜約９９．９ｗｔ％の植物性材料、０〜約２０ｗｔ％の多糖、０％〜約１ｗｔ％のアルコール、０％〜約５０ｗｔ％の塩基、０％〜約１０ｗｔ％の塩、０％〜約１０ｗｔ％の酸、０％〜約１０ｗｔ％の添加剤および０％〜約１０ｗｔ％の水を含む実質的に無水の組成物を作製する方法であって、本発明の抽出剤から水を除去することを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、抽出剤から水を除去することは、抽出剤を乾燥することを含む。いくつかの実施形態では、乾燥することは抽出剤を加熱する、または抽出剤に減圧を施すことを含む。
【０１３８】
方法
一態様では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で水性組成物または抽出剤と接触させることを含む方法を提供する。一実施形態では、本明細書で用いる「抽出する」ことは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む。別の実施形態では、本明細書で用いる「抽出する」ことは、基材の細孔、裂け目、割れ目、亀裂、すき間または割れ目の空間から炭化水素含有物質を抽出することを含む。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、その炭化水素含有物質は、重質油、原油、精製油、シェール油、ビチューメン、コールタール、合成油およびその留分または生成物；自動車オイル；オイルサンド、例えばアサバスカ、ベネズエラまたはユタオイルサンドからの油；水圧破砕によって得られる油；ならびに動物の皮膚からの油を含むグリース（grease）または油である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は液体天然ガスを含む。
【０１４０】
特定の実施形態では、その基材は土壌、砂、海浜砂、オイルサンド、ヘビーオイルサンド、岩石、木材、紙、皮膚、水、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、ガラス（class）、磁器、コンクリートまたは金属である。基材は固体であっても液体であってもよい。基材が固体である場合、それは、細孔、裂け目、割れ目、亀裂もしくはすき間；平坦な非多孔性固体；あるいは微粒子材料、例えば粉末、砂、砂利、シルトまたは堆積物を含む固体であってよい。
【０１４１】
特定の実施形態では、その基材は水域である。一実施形態では、基材は水体である。水体は、池、湖、小川、河川、大洋、海水、淡水、塩水、汽水、地下水、廃水等を含むことができる。したがって、一実施形態では、基材は水体である。この関連で、それを本発明の水性組成物または抽出剤で処理することによって、炭化水素含有物質を水体から抽出することができる。特定の実施形態では、基材は土壌である。他の実施形態では、基材は堆積物である。他の実施形態では、基材は金属である。一実施形態では、基材は金属貯蔵タンクである。別の実施形態では、基材は金属パイプである。別の実施形態では、基材はガラスである。別の実施形態では、基材は磁器である。別の実施形態では、基材はコンクリートである。
【０１４２】
一実施形態では、基材は布である。布は、例えば綿、羊毛、亜麻布、絹、麻、ジュート等の天然繊維およびレーヨン、ポリエステル、ナイロン等を含む合成繊維を含む任意の織布または繊維を含むことができる。したがって、特定の実施形態では、本発明の方法を、布または織布から炭化水素含有物質を抽出するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本発明は、本発明の組成物を含む洗濯洗剤を提供する。特定の実施形態では、本発明は、布から炭化水素含有物質を抽出する方法であって、その布を、本発明の組成物を含む洗濯洗剤と接触させることを含む方法を提供する。
【０１４３】
したがって、別の態様では、本発明は、本発明の水性組成物を含む洗濯洗剤を提供する。いくつかの実施形態では、その洗濯洗剤は本発明の抽出剤を含む。他の実施形態では、洗濯洗剤は本発明の実質的に無水の組成物を含む。いくつかの実施形態では、布から炭化水素含有物質を除去する方法であって、布を本発明の組成物を含む洗濯洗剤と接触させることを含む方法をさらに提供する。
【０１４４】
本発明の方法は、高温に至らない低い温度（例えば、約２３℃）で実施することができる。しかし、特定の実施形態では、水性組成物または抽出剤と基材の混合物を加熱して抽出または浄化を向上または加速させることが有利である。したがって、本発明の方法は、約５℃〜約１００℃（例えば、約５℃〜約１０℃、約１０℃〜約１５℃、約１５℃〜約２０℃、約２０℃〜約２５℃、約２５℃〜約３０℃、約３０℃〜約３５℃、約３５℃〜約４０℃、約４０℃〜約４５℃、約４５℃〜約５０℃、約５０℃〜約５５℃、約５５℃〜約６０℃、約６０℃〜約６５℃、約６５℃〜約７０℃、約７０℃〜約７５℃、約７５℃〜約８０℃、約８０℃〜約８５℃、約８５℃〜約９０℃、約９０℃〜約９５℃、約９５℃〜約１００℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で実施することができる。
【０１４５】
本発明の方法は、例えば油の流出後に、魚、鳥または哺乳動物等の動物の皮膚から炭化水素含有物質（例えば、原油）を抽出するのにも有用である。したがって、特定の実施形態では、その動物は生きている動物である。他の実施形態では、動物は、汚れていないまたは汚れを除去されている死んだ動物である。
【０１４６】
本発明によれば、炭化水素含有物質を抽出することは、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で水性組成物または抽出剤と接触させることを含む。炭化水素含有物質は１つまたはそれより多くの炭化水素を含む。いくつかの実施形態では、その炭化水素は、芳香族、例えばベンゼン、トルエン、ナフタレン、キシレンおよび多環式芳香族炭化水素（ＰＡＨ）である。ＰＡＨの例には、ナフタレン、フルオレン、フェナントレン、ピレン、クリセンおよびそのＣ１〜Ｃ１０同族体が含まれる。ＰＡＨのＣ１同族体はメチル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ２同族体は、例えば、１個のエチル基または２個のメチル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ３同族体は、例えば、１個のメチルおよび１個のエチル基、３個のメチル基、１個のｎ−プロピル基または１個のｉ−プロピル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ４同族体は、例えば、２個のエチル基、４個のメチル基、１個のエチル基および２個のメチル基、１個のメチル基および１個のｎ−プロピル基、１個のメチル基および１個のｉ−プロピル基、１個のｎ−ブチル基、１個のｓｅｃ−ブチル基およびｉ−ブチル基または１個のｔ−ブチル基を有するＰＡＨである。他の実施形態では、炭化水素は酸素、窒素および硫黄等の１個またはそれより多くのヘテロ原子を含む。いくつかの実施形態では、炭化水素は、ピリジン、ピラジン、キノリン、フランもしくはチオフェン等の複素環式芳香族化合物、またはＮ、ＯまたはＳ等の１個もしくはそれより多くのヘテロ原子を任意選択で含む多環式芳香族化合物である。
【０１４７】
他の実施形態では、炭化水素は非芳香族、例えばシクロアルカン、シクロアルケンならびに直鎖状−分枝状のアルカン、アルケンおよびアルキンである。いくつかの実施形態では、非芳香族炭化水素は直鎖状、分枝状もしくは環状のペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナンまたはＣ１０〜Ｃ２０アルカンである。他の実施形態では、炭化水素は、ヘテロ原子を含有する部分的にもしくは完全に飽和した直鎖状、分枝状、環状またはかご型化合物である。いくつかの実施形態では、炭化水素は、エステル、アミド、アミン、イミン、カルボン酸、スルフィド、スルホキシド、スルホン、ニトロキシドまたはニトロン部分を含む。他の実施形態では、炭化水素はハロゲンを含む。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は油である。そうした油には、３１．１°ＡＰＩ超のＡＰＩ（米国石油協会（American  Petroleum  Institute））比重（すなわち、８７０ｋｇ／ｍ３未満の密度）を有する軽油、２２．３°ＡＰＩ〜３１．１°ＡＰＩのＡＰＩ比重（すなわち、８７０ｋｇ／ｍ３〜９２０ｋｇ／ｍ３の密度）を有する中粘度油（medium  oil）、２２．３°ＡＰＩ未満〜１０．０°ＡＰＩのＡＰＩ比重（すなわち、９２０ｋｇ／ｍ３〜１０００ｋｇ／ｍ３の密度）を有する重質油または１０．０°ＡＰＩ未満のＡＰＩ比重（すなわち、１０００ｋｇ／ｍ３超の密度）を有する超重質油が含まれる。したがって、軽油、中粘度および重質油は水より密度が低く、超重質油は水より密度が高い。いくつかの実施形態では、その油は軽タール油である。軽タール油は、２２．３°ＡＰＩ〜１０．０°ＡＰＩのＡＰＩ比重を有する油である。
【０１４８】
他の実施形態では、炭化水素含有物質はコールタールである。本明細書で用いる「コールタール」は、高度に芳香族性の炭化水素の混合物であって、任意選択で脂肪族炭化水素を含有する混合物を含む密度の高い非水相液体（ＤＮＡＰＬ）を指す。コールタールは一般に、非常に高い粘度を有する褐色または黒色の液体であり、通常周囲温度で容器から注加するのが不可能である。コールタールは、石炭からのコークスの製造、または石炭のガス化からの１つの副産物である。コールタールは複合体であっても可変の混合物であってもよく、１つまたはそれより多くのフェノール、多環式芳香族炭化水素（ＰＡＨ）および複素環式化合物を含むことができる。本明細書で用いる「コールタールサンド」は、サンドとコールタールの混合物、例えばコールタールで被覆されたサンド、またはその中にサンドが混ざっているまたは取り込まれているコールタールである。
【０１４９】
他の実施形態では、炭化水素含有物質は、例えば、産業汚水または他の廃棄物を貯蔵するのに使用される貯蔵タンクからのスラッジである。そうしたスラッジは、砂、シルトもしくは粘土、金属またはワックス等の堆積物に加えて、本明細書で説明するような軽油、中粘度油、重質油、超重質油、ビチューメンまたはコールタールを含む、本明細書で説明するような任意の炭化水素含有物質を含むことができる。油汚染されたスラッジは、油を含むスラッジである。
【０１５０】
特定の実施形態では、その油は原油である。いくつかの実施形態では、原油はスイート原油（比較的低い硫黄含量、例えば約０．４２％未満の硫黄を有する油）である。他の実施形態では、原油はサワー原油（比較的高い硫黄含量、例えば約０．４２％以上の硫黄を有する油）である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質はビチューメンである。ビチューメンはアスファルトとも称され、一般に多環式芳香族炭化水素を含む。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は１つまたはそれより多くの石油留出物を含む。他の実施形態では、炭化水素含有物質はディーゼル燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は暖房用油（heating  oil）である。他の実施形態では、炭化水素含有物質はジェット燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は航空用ガソリンである。他の実施形態では、炭化水素含有物質は灯油である。
【０１５１】
いくつかの実施形態では、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法は、炭化水素含有物質を回収し、任意選択でそれを精製することをさらに含む。例えば、炭化水素含有物質が原油である場合、抽出された原油を回収し、任意選択で精製して、１つまたはそれより多くの従来の油誘導産物を提供することができる。
【０１５２】
いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質を基材の表面から回収する。他の実施形態では、炭化水素含有物質を基材から抽出する。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質を抽出するための本発明の方法は、その相の１つが、例えばスキミング、デカンテーション、遠心分離または濾過によって水性組成物または抽出剤から容易に取り出すことができる凝集した炭化水素含有物質（例えば、「油滴（oil  ball）」の形態で）である、二相または多相の混合物の形成をもたらす。特定の実施形態では、基材から抽出されたまたは取り出された炭化水素含有物質は、球状の形態であっても回転楕円体の形態であってもよい１つまたはそれより多くの凝集体を形成する。いくつかの実施形態では、炭化水素含有材料の凝集体は約０．１ｍｍ〜約１ｃｍの範囲の直径であってよい。本発明の凝集体のサイズは、存在する炭化水素含有物質の量に依存する可能性がある。したがって、多量の炭化水素含有物質が存在する場合、その凝集体は、約１ｍｍ〜約１０ｃｍの範囲またはそれ以上の比較的大きな直径となり得る。他の実施形態では、炭化水素含有物質は凝集せず、本発明の水性組成物または抽出剤の頂部上に層を形成する。
【０１５３】
さらに他の実施形態では、炭化水素含有物質は、基材から抽出するかまたは取り出すことができる炭化水素物質の「ストリンガー」、例えば細い筋状またはフィラメント状の塊を形成することができる。例えば、そうしたストリンガーは、約０．１ｍｍ〜約１ｃｍまたはそれ以上の幅または直径を有することができる。本発明のストリンガーのサイズは、存在する炭化水素含有物質の量に依存する可能性がある。したがって、多量の炭化水素含有物質が存在する場合、そのストリンガーは、約１ｍｍ〜約１０ｃｍの範囲またはそれ以上の比較的大きな幅または直径となり得る。同様に、ベンチスケール実験で使用する場合、ストリンガーは、例えば約５ｍｍ〜約５ｃｍの範囲の長さを有することができる。本発明のストリンガーの幅または直径に関して説明したのと同様に、本発明のストリンガーの長さは、存在する炭化水素含有物質の量に依存する可能性がある。
【０１５４】
特定の実施形態では、本発明の方法は、水性組成物、抽出剤または基材に、かき混ぜを施すことをさらに含む。したがって、基材を水性組成物または抽出剤と接触させ、混合、撹拌、流循環または混合物をかき混ぜるための当技術分野で公知の任意の技術を施すことができる。
【０１５５】
いくつかの実施形態では、炭化水素含有材料を含む基材と混合するかまたは一緒にする場合、本発明の方法は、本発明の水性組成物または抽出剤をエアレーションすることをさらに含むことができる。エアレーションは、本発明の水性組成物または抽出剤と炭化水素含有物質を含む基材とを含む混合物中にガスを導入することによって実施することができる。いくつかの実施形態では、そのガスは空気である。他の実施形態では、ガスは、二酸化炭素、窒素またはアルゴン等の不活性ガスである。エアレーションは、混合物の撹拌もしくはかき混ぜの前、撹拌もしくはかき混ぜと同時、撹拌もしくはかき混ぜの後、または撹拌もしくはかき混ぜの前、その間およびその後の任意の組合せで実施することができる。本発明の水性組成物または抽出剤のそうしたエアレーションは、ガスを流体中に導入するのに適した装置、例えばフリットガラスバブラー（fritted  glass  bubble）、ガスマニホールド、硬いまたは柔らかい管等を使用することによって実施することができる。ガスは、水性組成物または抽出剤のリットル当たり０．０１Ｌ／分〜約１０Ｌ／分（例えば、約０．０１Ｌ／分〜約０．１Ｌ／分、約０．１Ｌ／分〜約０．２Ｌ／分、約０．２Ｌ／分〜約０．３Ｌ／分、約０．３Ｌ／分〜約０．４Ｌ／分、約０．４Ｌ／分〜約０．５Ｌ／分、約０．５Ｌ／分〜約０．６Ｌ／分、約０．６Ｌ／分〜約０．７Ｌ／分、約０．７Ｌ／分〜約０．８Ｌ／分、約０．８Ｌ／分〜約０．９Ｌ／分、約０．９Ｌ／分〜約１Ｌ／分、約１Ｌ／分〜約２Ｌ／分、約２Ｌ／分〜約３Ｌ／分、約３Ｌ／分〜約４Ｌ／分、約４Ｌ／分〜約５Ｌ／分、約５Ｌ／分〜約６Ｌ／分、約６Ｌ／分〜約７Ｌ／分、約７Ｌ／分〜約８Ｌ／分、約８Ｌ／分〜約９Ｌ／分、約９Ｌ／分〜約１０Ｌ／分、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲の速度で混合物中に導入することができる。水性組成物または抽出剤のリットル当たりの導入ガス量は、存在する全溶液量、およびその中で水性組成物または抽出剤が抽出される炭化水素含有物質を含む基材と一緒にされる収容構造物（container）のサイズに依存する可能性がある。生成したフロス中の抽出された炭化水素含有材料は、スキミングまたは遠心分離によってフロスから分離することができる。そうしたプロセスでは、抽出および起泡プロセスの後、炭化水素含有材料を抽出剤または水性組成物から回収し、次いで抽出剤または水性組成物を、抽出プロセスで再使用するために再循環させることができる。
【０１５６】
本発明の水性組成物または抽出剤のエアレーションによって、水性組成物または抽出剤から泡を発生させることができる。そうした泡は、基材から取り出されたまたは抽出された炭化水素含有材料を同伴または輸送するのに十分な機械的強度および／または安定性を有することができる。したがって、エアレーションは、そうした基材が本発明の水性組成物または抽出剤と一緒にされていた容器から、抽出された炭化水素含有物質を同伴または輸送する泡を提供することができる。
【０１５７】
いくつかの実施形態では、基材から炭化水素含有物質を抽出するための本発明の方法は、本発明の水性組成物または抽出剤を含む破砕流体で基材を水圧破砕することを含む。本方法は、本発明の組成物または抽出剤を含む破砕流体を、基材（例えば、岩石層）中に、基材を破砕するのに効果的な圧力で注入することを含むことができる。表面ポンピング圧力は約５００ｐｓｉ（平方インチ当たりのポンド、ｌｂ／ｉｎ２）〜約１５，０００ｐｓｉ（例えば、約５００ｐｓｉ、約１，０００ｐｓｉ、約１，５００ｐｓｉ、約２，０００ｐｓｉ、約２，５００ｐｓｉ、約３，０００ｐｓｉ、約３，５００ｐｓｉ、約４，０００ｐｓｉ、約４，５００ｐｓｉ、約５，０００ｐｓｉ、約５，５００ｐｓｉ、約６，０００ｐｓｉ、約６，５００ｐｓｉ、約７，０００ｐｓｉ、約７，５００ｐｓｉ、約８，０００ｐｓｉ、約８，５００ｐｓｉ、約９，０００ｐｓｉ、約９，５００ｐｓｉ、約１０，０００ｐｓｉ、約１０，５００ｐｓｉ、約１１，０００ｐｓｉ、約１１，５００ｐｓｉ、約１２，０００ｐｓｉ、約１２，５００ｐｓｉ、約１３，０００ｐｓｉ、約１３，５００ｐｓｉ、約１４，０００ｐｓｉ、約１４，５００ｐｓｉ、約１５，０００ｐｓｉ）の範囲であってよい。表面ポンピング圧力は、流体注入速度、坑井の深さおよび方向（例えば、垂直、水平、斜め等）、層のタイプ（例えば、砂岩、石灰岩等）、粉砕が行われる生産区域を横切る生産ケーシングにおける穿孔（perforation）サイズおよび穿孔数等によって変わる可能性がある。さらに、流体ポンピング圧力は一般に破砕作業の過程にわたって変動し、破砕作業の過程で増大する、低下するかまたはその両方の可能性がある。
【０１５８】
破砕流体は、プロッパント、粘度調整剤、放射性トレーサー、ゲル剤、アルコール、洗剤、酸、流体損失添加剤（fluid-loss  additive）、ガス（例えば、窒素または二酸化炭素）、分散剤または凝集剤等の１つまたはそれより多くの添加剤をさらに含むことができる。次いで破砕流体を基材から（例えば、坑井により）回収または産出し、破砕流体が回収または産出されたら、基材から炭化水素含有物質を抽出することができる。破砕流体と抽出された炭化水素含有物質との得られた混合物をさらに処理して、破砕流体から炭化水素含有物質を分離することができる。
【０１５９】
したがって、特定の実施形態では、本発明は、本発明の水性組成物を含む水圧破砕流体を提供する。特定の実施形態では、その水圧破砕流体は添加剤をさらに含む。いくつかの実施形態では、その添加剤は、プロッパント、粘度調整剤、放射性トレーサー、ゲル剤、アルコール、洗剤、酸、流体損失添加剤、ガス、分散剤または凝集剤の１つまたはそれより多くである。他の実施形態では、本発明は、本発明の抽出剤を含む水圧破砕流体を提供する。特定の実施形態では、水圧破砕流体は添加剤さらに含む。特定の実施形態では、その添加剤は、プロッパント、粘度調整剤、放射性トレーサー、ゲル剤、アルコール、洗剤、酸、流体損失添加剤、ガス、分散剤または凝集剤の１つまたはそれより多くである。特定の実施形態では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、基材を本発明の水性組成物を含む水圧破砕流体で水圧破砕することを含む方法を提供する。他の実施形態では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、基材を本発明の抽出剤を含む水圧破砕流体で水圧破砕することを含む方法を提供する。
【０１６０】
抽出効率、すなわち基材から抽出できる炭化水素含有物質の量は、基材の炭化水素含有物質の約５ｗｔ％〜基材の炭化水素含有物質の１００ｗｔ％の範囲；一実施形態では、基材の炭化水素含有物質の約１０ｗｔ％〜基材の炭化水素含有物質の約９０ｗｔ％の範囲であり；他の実施形態では、基材中またはその上にある炭化水素含有物質の全量の少なくとも約５ｗｔ％、少なくとも約１０ｗｔ％、少なくとも約１５ｗｔ％、少なくとも約２０ｗｔ％、少なくとも約２５ｗｔ％、少なくとも約３０ｗｔ％、少なくとも約３５ｗｔ％、少なくとも約４０ｗｔ％、少なくとも約４５ｗｔ％、少なくとも約５０ｗｔ％、少なくとも約５５ｗｔ％、少なくとも約６０ｗｔ％、少なくとも約６５ｗｔ％、少なくとも約７０ｗｔ％、少なくとも約７５ｗｔ％、少なくとも約８０ｗｔ％、少なくとも約８５ｗｔ％、少なくとも約９０ｗｔ％、少なくとも約９５ｗｔ％、少なくとも約９６ｗｔ％、少なくとも約９７ｗｔ％、少なくとも約９８ｗｔ％、少なくとも約９９ｗｔ％、約９９．５ｗｔ％、または約９９．５ｗｔ％超（またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）である。
【０１６１】
いくつかの実施形態では、本発明の方法は周囲圧力で実施することができる。他の実施形態では、本発明の方法は約１００ｍｍＨｇ〜約７６０ｍｍＨｇ（例えば、約１００ｍｍＨｇ〜約２００ｍｍＨｇ、約２００ｍｍＨｇ〜約３００ｍｍＨｇ、約３００ｍｍＨｇ〜約４００ｍｍＨｇ、約４００ｍｍＨｇ〜約５００ｍｍＨｇ、約５００ｍｍＨｇ〜約６００ｍｍＨｇ、約６００ｍｍＨｇ〜約７００ｍｍＨｇ、約７００ｍｍＨｇ〜約７６０ｍｍＨｇ、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の減圧で実施することができる。他の実施形態では、本発明の方法は約７６０ｍｍＨｇ〜約７６００ｍｍＨｇ（例えば、約７６０ｍｍＨｇ〜約１５２０ｍｍＨｇ、約１５２０ｍｍＨｇ〜約２２８０ｍｍＨｇ、約２２８０ｍｍＨｇ〜約３０４０ｍｍＨｇ、約３０４０ｍｍＨｇ〜約３８００ｍｍＨｇ、約３８００ｍｍＨｇ〜約４５６０ｍｍＨｇ、約４５６０ｍｍＨｇ〜約５３２０ｍｍＨｇ、約５３２０ｍｍＨｇ〜約６０８０ｍｍＨｇ、約６０８０ｍｍＨｇ〜約６８４０ｍｍＨｇ、約６８４０ｍｍＨｇ〜約７６００ｍｍＨｇ、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の高圧で実施することができる。
【０１６２】
本発明は、基材を浄化する方法であって、その基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の水性組成物または抽出剤と接触させることを含む方法をさらに提供する。本明細書で用いる「浄化させる（remediating）」という用語は、基材から少なくとも一部の炭化水素含有物質を抽出することを含む。そうした炭化水素含有物質および基材は上述されているものである。浄化することは、飲めるようになる、水泳に適するかまたは水生動物種に非毒性となるように水を精製すること；汚染された土壌を農地としてまたは不動産に有用なものに転換させること；オイルサンドを商業用またはレクリエーション用の使用に適したサンドに転換させること等を含むことができる。したがって、基材の浄化は、基材の品質を実質的に改善する、例えばそれを非毒性にすることができる。いくつかの実施形態では、基材を浄化することは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出す、または基材の細孔、裂け目、割れ目、亀裂もしくはすき間から炭化水素含有物質を抽出することを含む。本発明の方法は、環境的に汚染されたサイト、土壌または動物を浄化するのに有用である。
【０１６３】
したがって、特定の実施形態では、本発明は、基材を浄化するための方法であって、その基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の水性組成物と接触させることを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、その基材は土壌、砂、木材、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、ガラス、磁器、コンクリート、金属または動物である。特定の実施形態では、基材は水体である。他の実施形態では、基材は土壌である。いくつかの実施形態では、基材は動物である。いくつかの実施形態では、その動物は生きている動物である。他の実施形態では、動物は死んだ動物である。特定の実施形態では、浄化することは、基材から炭化水素含有物質を抽出することを含む。他の実施形態では、接触させることは約５℃〜約９０℃（例えば、約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の水性組成物または基材の温度で行う。一実施形態では、接触させることは約４℃〜約３８℃の水性組成物または基材の温度で行う。いくつかの実施形態では、本方法は、水性組成物または基材にかき混ぜを施すことをさらに含む。いくつかの実施形態では、そのかき混ぜは混合である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は、グリース、油、コールタール、ビチューメン、コールタールサンド、スラッジ、油汚染されたスラッジ、軽タール油またはクレオソートである。特定の実施形態では、油は自動車オイルである。他の実施形態では、自動車オイルは合成自動車オイルである。いくつかの実施形態では、油は原油である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は１またはそれより多くの石油留出物を含む。他の実施形態では、炭化水素含有物質はディーゼル燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は暖房用油である。他の実施形態では、炭化水素含有物質はジェット燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は航空用ガソリンである。他の実施形態では、炭化水素含有物質は灯油である。
【０１６４】
別の態様では、本発明は、基材を浄化するための方法であって、その基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の抽出剤と接触させることを含む方法を提供する。特定の実施形態では、その基材は土壌、砂、木材、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属または動物である。他の実施形態では、基材は水体である。いくつかの実施形態では、基材は土壌である。他の実施形態では、基材は動物である。いくつかの実施形態では、動物は生きている動物である。他の実施形態では、動物は死んだ動物である。いくつかの実施形態では、浄化することは、基材から炭化水素含有物質を抽出することを含む。特定の実施形態では、接触させることは約５℃〜約９０℃（例えば、約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の抽出剤または基材の温度で行う。一実施形態では、接触させることは約４℃〜約３８℃の水性組成物または基材の温度で行う。他の実施形態では、本方法は、抽出剤または基材にかき混ぜを施すことをさらに含む。いくつかの実施形態では、そのかき混ぜは混合である。特定の実施形態では、かき混ぜは超音波処理を含む。他の実施形態では、かき混ぜをマイクロ波により実施する。他の実施形態では、炭化水素含有物質は、グリース、油、コールタール、ビチューメン、コールタールサンド、スラッジ、油汚染されたスラッジ、軽タール油またはクレオソートである。いくつかの実施形態では、油は自動車オイルである。他の実施形態では、自動車オイルは合成自動車オイルである。特定の実施形態では、油は原油である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は１またはそれより多くの石油留出物を含む。他の実施形態では、炭化水素含有物質はディーゼル燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は暖房用油である。他の実施形態では、炭化水素含有物質はジェット燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は航空用ガソリンである。他の実施形態では、炭化水素含有物質は灯油である。
【０１６５】
別の態様では、本発明の方法は、基材中またはその上に存在する炭化水素含有物質の封じ込めをもたらす。そうした方法は、例えば地下水モニタリングまたは１つもしくはそれより多くの浄化坑井によって、本発明の水性組成物または抽出剤を土壌中、例えば土壌の表面下に導入することを含む。そうした封じ込めの機構の理論に特に拘泥するわけではないが、本発明の水性組成物または抽出剤を土壌中に導入することは、その中の炭化水素含有物質を効果的にカプセル化または凝集させ、それを相対的に不動の状態にすることができる。したがって、そうした方法は、封じ込めによって炭化水素含有物質を効果的に不活性にすることもできる。
【０１６６】
本発明の方法は、基材と本発明の水性組成物または抽出剤を、タンク、容器、プールまたはピット等の収容構造物内で接触させることによって実施することができる。この接触させることは、回分、半回分方式、または例えば基材から炭化水素含有物質を連続的に取り出す連続方式で、大気圧またはそれ以上で実施することができる。いくつかの実施形態では、本発明の水性組成物または抽出剤は、基材から炭化水素含有物質を取り出した後、または基材を浄化した後に再使用される。他の実施形態では、「新鮮な」それまで未使用の水性組成物または抽出剤を基材と連続的に接触させる。
【０１６７】
接触させることは、基材から少なくとも一部の炭化水素含有物質を抽出する、または基材を浄化するのに効果的な条件下で実施される。したがって、特定の実施形態では、接触時間は、約１０分間、約２０分間、約３０分間、約４０分間、約５０分間、約６０分間、約２時間、約３時間、約４時間、約５時間、約６時間、約１２時間、約１８時間、約２４時間、約２もしくは３日間、約１週間、約１ヵ月または約数か月（またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）である。さらに、接触させることを約５℃〜約９０℃（例えば、約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、約３５℃、約４０℃、約４５℃、約５０℃、約５５℃、約６０℃、約６５℃、約７０℃、約７５℃、約８０℃、約８５℃、約９０℃、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の温度で実施することができる。一実施形態では、接触させることは約４℃〜約３８℃の水性組成物または基材の温度で行う。一実施形態では、接触させることは約５℃〜約５０℃；他の実施形態では、約２０℃〜約３０℃の温度で実施する。他の実施形態では、接触させることは約２０℃、約３０℃、約４０℃、約５０℃、約６０℃、約７０℃、約８０℃、約９０℃またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以上）で行う。
【０１６８】
特定の実施形態では、例えば、所望の分離をもたらす、または炭化水素含有物質の凝集体の形成を促進させるために、基材または水性組成物もしくは抽出剤のｐＨを調整することが有利である可能性がある。したがって、特定の実施形態では、基材または本発明の水性組成物もしくは抽出剤のｐＨを約１３、約１２、約１１、約１０、約９、約８、約７、約６、約５、約４、約３（またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲またはそれ以下）に調整することができる。そうしたｐＨ調整は、本明細書で上述したような酸または塩基を加えることによって実施することができる。その酸または塩基は連続的に加えることも、また一定分量で加えることもできる。酸または塩基は、未希釈で加えることも、また水もしくは有機溶媒中の混合物として加えることもできる。
【０１６９】
アサバスカオイルサンドからの油の工業的抽出によって、油抽出プロセスにおいて微粉または微粒子を含む廃水が産出される。これらの微粉は、廃水中に懸濁されたまま保持され、抽出プロセスにおける水の再循環を妨げる、あるいは微粉を担持する（laden）廃水の環境への放出を妨げる可能性がある。したがって、微粉の迅速な沈降を促進し、それによって抽出プロセスからの廃水の放出を可能にする方法が望ましい。したがって、一実施形態では、本発明は、本明細書で説明するような炭化水素含有材料および水性組成物または抽出剤をさらに含む容器中に含まれる微粉を沈殿させるための方法であって、前記容器の内容物を約４．６以下のｐＨに酸性化することを含む方法を提供する。
【０１７０】
本明細書で説明するような任意の本発明の組成物を、微粉を担持する水を産出する抽出プロセスにおいて使用することができる。次いで、炭化水素含有材料をさらに含むことができる得られた微粉を担持する水を、酸性化して微粉を担持する水のｐＨを約４．６未満に低下させ、その中に懸濁された微粉を沈殿させることができる。微粉を担持する水のｐＨを低下させるのに適した酸は、有機酸または無機酸を含むことができる。例えば、無機酸は、フッ化水素酸、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、亜硫酸、硫酸、リン酸、硝酸および炭酸を含むことができる。有機酸を代替的に使用することができる。適切な有機酸には、Ｃ１〜Ｃ２０有機酸、例えばギ酸、クエン酸、リンゴ酸、アジピン酸、タンニン酸、乳酸、アスコルビン酸、酢酸、フマル酸およびそれらの混合物が含まれる。
【０１７１】
酸は、濃縮された形態でまたは水溶液として添加することができる。通常、酸を微粉が存在する溶液に添加し、またこれを、同時にかき混ぜながら添加することができる。あるいは、酸を添加した後、溶液をかき混ぜることができる。そうしたかき混ぜは、機械的かき混ぜまたはポンプ輸送によって提供される水力混合、およびそれが含まれる容器中での微粉を担持する流体の循環を含むことができる。
【０１７２】
容器は金属であってもポリマータンクであっても、また、廃水と地下水および／または累層に近い地下の水（subterranean  water-nearing  formations）の流体的なつながりを防止するようにライニングされた土でできたピットまたは掘削した貯留地（reservoir）であってもよい。酸を添加し、酸が溶液中に分散するように混合した後、一般にその溶液を、微粉を沈降させ、微粉から放出されたまたはその溶液中に存在する任意の炭化水素含有材料が表面に浮かぶのを可能にする時間静置させる。沈降時間は約１分間〜約１週間（例えば、約１分間〜約２分間、約２分間〜約５分間、約５分間〜約１０分間、約１０分間〜約２０分間、約２０分間〜約３０分間、約３０分間〜約４０分間、約４０分間〜約５０分間、約５０分間〜約１時間、約１時間〜約２時間、約２時間〜約３時間、約３時間〜約４時間、約４時間〜約５時間、約５時間〜約６時間、約６時間〜約７時間、約７時間〜約８時間、約８時間〜約９時間、約９時間〜約１０時間、約１０時間〜約１１時間、約１２時間〜約１２時間、約１２時間〜約１日、約１日〜約２日間、約２日間〜約３日間、約３日間〜約４日間、約４日間〜約５日間、約５日間〜約６日間、約６日間〜約１週間、またはその中の値の他の任意の値もしくは範囲）の範囲であってよい。酸性化および／または沈降の際またはその後に放出された残留する炭化水素含有材料は、例えばスキミングによって回収することができる。他の実施形態では、残留する炭化水素含有材料を遠心分離により分離することができる。そうしたプロセスにおいて、炭化水素含有材料を抽出プロセス後に抽出剤または水性組成物から回収することができ；微粉を、ｐＨを低下させることによって除去することができ；次いで残留する炭化水素含有材料を遠心分離によって除去することができる。次いで、残留する抽出剤または水性組成物を、抽出プロセスで再使用するために再循環させることができる。
【０１７３】
他の実施形態では、水性組成物または抽出剤は、約０．０１：１〜約１：１、一実施形態では、約０．１：１〜約１：１の基材：水性組成物または抽出剤の重量比で水性組成物または抽出剤中に存在することができる基材をさらに含む。しかし、その基材：水性組成物または抽出剤の比は限定されず、具体的な用途によって選択して、使用する水性組成物または抽出剤の量を最少化することができる。
【０１７４】
したがって、特定の実施形態では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で本発明の水性組成物と接触させることを含む方法を提供する。他の実施形態では、基材は土壌、砂、木材、岩石、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属、ガラス、磁器、コンクリートまたは動物である。いくつかの実施形態では、基材は水体である。他の実施形態では、基材は土壌である。他の実施形態では、基材は動物である。いくつかの実施形態では、動物は生きている動物である。一実施形態では、動物は死んだ動物である。他の実施形態では、抽出することは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む。いくつかの実施形態では、その接触させることは、約５℃〜約５０℃の水性組成物または基材の温度で行うことができる。他の実施形態では、その方法は、水性組成物または基材にかき混ぜを施すことをさらに含む。一実施形態では、そのかき混ぜは混合である。特定の実施形態では、かき混ぜは超音波処理を含む。他の実施形態では、かき混ぜはマイクロ波によって遂行される。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は、グリース、油、コールタール、ビチューメン、コールタールサンド、スラッジ、油汚染されたスラッジ、軽タール油またはクレオソートである。他の実施形態では、油は自動車オイルである。他の実施形態では、自動車オイルは合成自動車オイルである。特定の実施形態では、油は原油である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は１またはそれより多くの石油留出物を含む。他の実施形態では、炭化水素含有物質はディーゼル燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は暖房用油である。他の実施形態では、炭化水素含有物質はジェット燃料である。他の実施形態では、炭化水素含有物質は航空用ガソリンである。他の実施形態では、炭化水素含有物質は灯油である。
【０１７５】
別の態様では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で本発明の抽出剤と接触させることを含む方法を提供する。特定の実施形態では、基材は、土壌、砂、木材、岩石、紙、皮膚、水体、砂利、泥、粘土、植物、毛、布、金属または動物である。他の実施形態では、基材は水体である。いくつかの実施形態では、基材は土壌である。他の実施形態では、基材は動物である。いくつかの実施形態では、動物は生きている動物である。一実施形態では、動物は死んだ動物である。特定の実施形態では、抽出することは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む。いくつかの実施形態では、接触させることを、約５℃〜約９０℃の抽出剤または基材の温度で行う。いくつかの実施形態では、本方法は、抽出剤または基材にかき混ぜを施すことを含む。特定の実施形態では、そのかき混ぜは混合である。いくつかの実施形態では、炭化水素含有物質は、グリース、油、コールタール、ビチューメン、コールタールサンド、スラッジ、油汚染されたスラッジ、軽タール油またはクレオソートである。他の実施形態では、油は自動車オイルである。いくつかの実施形態では、自動車オイルは合成自動車オイルである。いくつかの実施形態では、油は原油である。
【０１７６】
別の態様では、本発明は、基材から炭化水素含有物質を抽出するための方法であって、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で本発明の水性組成物と接触させることを含む方法を提供する。いくつかの実施形態では、抽出することは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む。他の実施形態では、炭化水素含有物質を基材から抽出するための本発明の方法は、その基材を、基材から炭化水素含有物質の少なくとも一部を抽出するのに効果的な条件下で本発明の抽出剤と接触させることを含む。特定の実施形態では、抽出することは、基材の表面から炭化水素含有物質を取り出すことを含む。別の実施形態では、基材を浄化するための本発明の方法は、基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の水性組成物と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、基材を浄化させることは、基材中の１またはそれより多くの汚染物質を封じ込めすることを含む。他の実施形態では、基材を浄化するための本発明の方法は、基材を、基材を浄化させるのに効果的な条件下で本発明の抽出剤と接触させることを含む。いくつかの実施形態では、基材を浄化することは、基材中の汚染物質を封じ込めすることを含む。
【０１７７】
以下の非限定的な実施例は、本発明の様々な態様を例示するものである。
【実施例】
【０１７８】
（実施例１）
植物性材料を含むが、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない、本発明の例示的な水性組成物を以下のようにして調製した。クエン酸（４．９１グラム）を０．７１４ｋｇの７０％イソプロパノール中に約２３℃で溶解した。コーングルテンミール（２．２８ｋｇ）を加え、得られた混合物を２時間撹拌した。２．８４４ｋｇの５０％水酸化ナトリウム水溶液を１３．６ｋｇの水に加え、得られた水酸化ナトリウムの希薄溶液をイソプロパノール／コーングルテンミール混合物に加え、得られた混合物を６時間静置させた。次いで、やはり撹拌しながら塩化ナトリウム（９．１ｇ）を加えた。次いで得られた混合物をさらに２時間静置させた。次いで撹拌しながらＳ型消石灰（９０．８ｇ）を加え、得られた混合物を均一になるまで撹拌した。固体を沈降させ、上澄み液をデカントして、例示の水性組成物をデカントされた上澄み液として得た。
【０１７９】
（実施例２）
植物性材料および多糖を含む本発明の例示的な水性組成物を以下のようにして調製した。クエン酸（４．９１グラム）を約２３℃で０．７１４ｋｇの７０％イソプロパノールに溶解した。コーングルテンミール（２．２８ｋｇ）を加え、得られた混合物を２時間撹拌した。２．８４４ｋｇの５０％水酸化ナトリウム水溶液を１３．６ｋｇの水に加え、得られた水酸化ナトリウムの希薄溶液をイソプロパノール／コーングルテンミール混合物に加え、得られた混合物を６時間静置させた。次いで７０％イソプロパノールで湿潤させたグアーゴム（１１３．５ｇ）を、撹拌しながら、イソプロパノール／コーングルテンミール混合物に加えた。次いで、やはり撹拌しながら塩化ナトリウム（９．１ｇ）を加えた。次いで得られた混合物をさらに２時間静置させた。次いで撹拌しながらＳ型消石灰（９０．８ｇ）を加え、得られた混合物を均一になるまで撹拌した。固体を沈降させ、上澄み液をデカントして、例示の水性組成物をデカントされた上澄み液として得た。
【０１８０】
（実施例３）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。得られた混合物のｐＨは１３．２であった。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。少しの間沈殿させた後、容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出は観察されなかった。図１Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図１Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図１Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から少なくとも一部の炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８１】
（実施例４）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約１１．１に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図２Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図２Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図２Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８２】
（実施例５）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約９．１に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図３Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図３Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図３Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８３】
（実施例６）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約６．９に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図４Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図４Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図４Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８４】
（実施例７）
ガラス容器中で、実施例２の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。得られた混合物のｐＨは１３．２であった。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。少しの間沈殿させた後、容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出は観察されなかった。図５Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図５Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図５Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から少なくとも一部の炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８５】
（実施例８）
ガラス容器中で、実施例２の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約１１．１に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図６Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図６Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図６Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８６】
（実施例９）
ガラス容器中で、実施例２の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約９．１に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図７Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図７Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図７Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８７】
（実施例１０）
ガラス容器中で、実施例２の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。この抽出剤に５ｇのアサバスカオイルサンドを加えた。次いで混合物のｐＨを、１Ｍクエン酸で約７に調整した。次いで混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で１３５分間撹拌した。１５分間撹拌した後、オイルサンドから油が一部抽出されたことが観察された。６０分間撹拌した後、少しの間沈殿させた後で容器の底部での清浄なサンドの観察により判定して、油の完全な抽出が観察された。図８Ａ−Ｂは、６０分間撹拌し次いでその混合物を少しの間沈殿させた後の容器中の混合物の側面ビュー（図８Ａ）、およびやはり６０分間撹拌した後、上澄み液をデカントした後の容器の内側の上面ビュー（図８Ｂ）を示す写真である。この実施例は、例示の本発明の組成物が、基材から炭化水素含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１８８】
多環式芳香族炭化水素（ＰＡＨ）およびそれらのアルキル化類似体は、どこにでもある環境汚染物質である。これらは化石燃料中にあり、それらの副産物は、天然の水たまりまたはアスファルトからの流出液から環境を入る可能性がある。有機物質の不完全燃焼は、ガス状分子または有機的に結合した微粒子状物質として、長距離にわたってこれらの化合物を輸送する結果となる可能性がある。さらに、何万ものコールタール汚染されたガスプラントが世界中にあり、これらはＰＡＨ汚染に影響を及ぼしており、将来も及ぼし続けることになる。
【０１８９】
一部のＰＡＨは毒性、変異原性および発癌性であり、したがって、ヒトの健康および環境に危険をもたらす。アルキル化ＰＡＨはＰＡＨ混合物の毒性に実質的に寄与することが示されており、場合によっては、毒性負荷の８０％を占める。同様に、ＰＡＳＨ生物濃縮し、毒性、変異原性および発癌性である可能性がある。
【０１９０】
米国環境保護庁（ＵＳ  ＥＰＡ）は、１８の親ＰＡＨおよび１６のＣ１〜Ｃ４アルキル化同族体の濃度をもとにした、汚染された土壌および堆積物によってもたらされる危険を推定するための指針を提供している。したがって、ＰＡＨの除去および／または回収は、環境的に損なわれたサイトの浄化（remdiation）において、かつ／または油の抽出において重要である。以下の実施例１１および１２は、例示の本発明の組成物が、コールタールまたはアサバスカオイルサンドからＰＡＨを除去または抽出するのに効果的であることを実証している。
【０１９１】
（実施例１１）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。アサバスカオイルサンド（５ｇ）を容器に加えた。得られた混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で４ｈｒ撹拌し、油滴が形成された。オイルサンドのＰＡＨ含量をＧＣ−ＭＳにより抽出の前後で測定して抽出剤の抽出効率を決定した。その濃度が検出されたＰＡＨには、ナフタレン、フルオレン、フェナントレン、ピレン、クリセンおよびそのＣ１〜Ｃ４同族体が含まれる。ＰＡＨのＣ１同族体は、１個のメチル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ２同族体は、例えば、１個のエチル基または２個のメチル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ３同族体は、例えば、１個のメチルおよび１個のエチル基、３個のメチル基、１個のｎ−プロピル基または１個のｉ−プロピル基を有するＰＡＨである。ＰＡＨのＣ４同族体は、例えば、２個のエチル基、４個のメチル基、１個のエチル基および２個のメチル基、１個のメチル基および１個のｎ−プロピル基、１個のメチル基および１個のｉ−プロピル基、１個のｎ−ブチル基、１個のｓｅｃ−ブチル基および１個のｉ−ブチル基または１個のｔ−ブチル基を有するＰＡＨである。これらの分析の結果を以下の表１に示す：
【表１】
2015502983.tif 000003
【０１９２】
この実施例は、例示の本発明の組成物が基材からＰＡＨ含有油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０１９３】
以下の実施例１２に示すようなコールタールに対して、上記の実施例１１に示すようなアサバスカオイルサンドの低いＰＡＨ含量にもとづいて、ＰＡＨのより多くの群について、ＰＡＨ含量の減少パーセントが本発明の組成物を用いる本発明の抽出方法の特徴であるかどうかを確認することが重要であった。したがって、コールタールサンドを、以下の実施例１２で説明するようにして抽出した。
【０１９４】
（実施例１２）
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。ノースカロライナ州のガス化プラントサイトからのコールタールサンド（５ｇ、１５ｗｔ％コールタール）を抽出剤に加えた。得られた混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で９０分間撹拌した。１０分後、そのサンドからのコールタールの抽出が観察され、９０分間でコールタールの油滴が観察された。コールタールサンドの多環式芳香族炭化水素（ＰＡＨ）含量を、上記抽出の前後にＧＣ−ＭＳで測定して抽出剤の抽出効率を決定した。これらの分析の結果を以下の表２に示す：
【表２】
2015502983.tif 000004
【０１９５】
この実施例は、例示の本発明の組成物が基材からＰＡＨ含有コールタールを抽出するのに有用であることを実証している。
【０１９６】
上記の実施例１２で示したようなタールサンド中のＰＡＨ含量の減少率パーセントは、同族体同士で差が見られなかった。測定された種々のＰＡＨの濃度が同じような量で減少しているので、これらのデータは、抽出剤が、ＰＡＨをコールタールサンドから選択性なく取り出していることを表している。
【０１９７】
（実施例１３）
アサバスカオイルサンド（５ｇ）を１００ｍｌガラスビーカーに加えた。水（４７．５ｇ）中の実施例１の水性組成物（２．５ｇ）の混合物の抽出剤を約２３℃でアサバスカオイルサンド（５ｇ）に加えた。図９および図１０は、撹拌前のビーカー中の内容物の上から見た図（図９）および側面図（図１０）を示す写真である（写真の白い磁気撹拌子も見られたい）。図９および図１０で明らかなことは、オイルサンドの塊の多さ（lumpiness）とそのサンドが油で完全に取り囲まれていることである。抽出剤をオイルサンドに添加した際に生じた気泡も示されている。対照的に、水をオイルサンドに注加しただけの場合、または抽出剤を空のビーカーに注加した場合、泡は発生しなかった。抽出剤の色は黄色であった。
【０１９８】
次いで抽出剤とオイルサンドの混合物を撹拌した。図１１は、４分間撹拌し、次いで固体の大部分を沈降させた後のビーカーの内容物を示す写真である。図１１は、サンドから分離した油のストリンガーを示している。この結果は従来型の高温の水ベースのオイルサンド抽出プロセスと一致している。図１１は、現在の従来型の高温の水ベースのオイルサンド抽出プロセスと同じような５分間のタイムフレーム内で室温で行われる分離を示す。明らかなことは、その溶液の色の変化と、塊の多いオイルサンドからのゆるくまき散らされた「遊離した」油およびサンド粒子の外観である。粒子が沈降すると、それがより塊の多いオイルサンドから分離し始めるので、油含有サンドは「より清浄な」サンドの頂部に乗っかることになる。
【０１９９】
図１２は、１０分間撹拌した後のビーカーの内容物を示す写真である。明らかなことは、サンドから分離した「遊離した」油のより長いストリンガーである。逆に、図１３は、撹拌を停止した数分後、ビーカーの底部に沈降した、油を「含まない」サンドを示す写真である。図１４は、溶液を別のビーカー中へデカントした後、サンドの頂部にたまった凝集した油堆積物を示す写真である。
【０２００】
図１５〜図１６は、３０分間撹拌し、次いで溶液を第２のビーカー中へデカントした後のビーカーの内容物を示す写真である。図１５は、抽出されたいくらかの油を含む抽出剤液体を第２のビーカー中へデカントした後、その中でオイルサンドと抽出剤がそれまで撹拌されていたビーカーのガラスに付着した「遊離した」油を示す写真である。図１６は、抽出されたいくらかの油を含む抽出剤液体を第２のビーカー中へデカントした後、オイルサンドと抽出剤がそれまで撹拌されていたビーカー中に残留するサンドおよび油を示す写真である。図１６に示すように、ビーカーの底部に残留する油は、その大部分がサンドから分離した密な非水相液体（ＤＮＡＰＬ）として貯まり始めている。
【０２０１】
図１７は、１時間撹拌し、得られた上澄み液をデカントした後のビーカーに残ったサンド、油および磁気撹拌子を示す写真である。図１８は、サンド、油および抽出剤を第２のビーカーに移した後の第１のビーカーのガラス上に残った油を示す写真である。
【０２０２】
この実施例は、例示の本発明の組成物が、アサバスカオイルサンドから油を抽出するのに有用であることを実証している。
【０２０３】
（実施例１４）
アサバスカオイルサンド（１５±６ｗｔ％油および８３±６％サンドを含む５ｇ）を５０ｍＬのトルエンと一緒にし、約２３℃で撹拌した。このトルエン抽出を、アサバスカオイルサンドの各５ｇサンプルについて７回繰り返した。抽出は３通り（すなわち、３つの異なるサンプル）で実施した。オイルサンドの質量の全部で２％を、サンドからの「遊離した」油の分離の間に失った。以下に報告するように、油の質量（ｗｔ％）またはサンドの質量（ｗｔ％）を、それぞれの全サンプル重量に対するそれぞれの質量（すなわち、油の質量＝アサバスカオイルサンドから抽出された油（ｇ）／元のアサバスカオイルサンドサンプルの全質量（ｇ）×１００；サンドの質量＝抽出後残留しているサンドの質量（ｇ）／元のアサバスカオイルサンドサンプルの質量（ｇ）×１００）パーセントとして報告する。３つの抽出の間の変動はＲＳＤ（相対標準偏差）として報告する。これらの分析のまとめを以下の表３に示す：
【表３】
2015502983.tif 000005
【０２０４】
アサバスカオイルサンドを、Ａｌｂｅｒｔａ  Ｉｎｎｏｖａｔｅｓ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｆｕｔｕｒｅｓ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａによっても分析して、その全油、水および固体含量を以下の表４のように決定した：
【表４】
2015502983.tif 000006
【０２０５】
ガラス容器中で、実施例１の水性組成物（２．５ｇ）を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。アサバスカオイルサンド（５ｇ）を抽出剤に加えた。オイルサンドと抽出剤の混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で４ｈｒ撹拌した。４ｈｒ撹拌した後のアサバスカオイルサンド中に存在する全油をもとにした油回収抽出効率は、上記表３に示すようにオイルサンド組成物をもとにして８４±１０ｗｔ％であった。しかし、上記表４のカナダのＡｌｂｅｒｔａ  Ｉｎｎｏｖａｔｅｓ−Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｆｕｔｕｒｅｓ  ｏｆ  Ｃａｎａｄａによって実施された分析からのオイルサンド組成物データを、オイルサンドの油含量についてのベースラインとして用いた場合、例示の本発明の組成物の抽出効率は１００％に近くなる。オイルサンドからの油の８０〜９５ｗｔ％の商業的回収率と対比すると、商業的抽出プロセスが３５℃〜８０℃で稼働され、界面活性剤、蒸気および空気を必要とするのに対して、本発明の例示の本発明の組成物は室温で用いられることを考えれば、これらの結果は目覚ましいものである。
【０２０６】
アサバスカオイルサンド中の固体の粒度分布も測定した（図１９）。粒度分布分析図１９からの値は以下の通りであった：
【表４−２】
2015502983.tif 000007
【０２０７】
要約すれば、これらの結果は、例示の本発明の組成物が、従来の高温の水ベースのオイルサンド抽出プロセスに対してアサバスカオイルサンドからの油の少なくとも効率的な抽出を提供できることを示している。
【０２０８】
（実施例１５）
アサバスカオイルサンド（５ｇ）を水（５０ｇ）と一緒にし、室温で４ｈｒ撹拌した。得られた混合物は本発明の組成物を含まなかった。
【０２０９】
オイルサンドからの油の抽出は観察されなかった。
【０２１０】
（実施例１６）
例示の本発明の水性組成物中に存在するタンパク質の量を定量化するために、ビウレットアッセイを用いた。以下の表５に示す各水性組成物をアッセイして全タンパク質濃度をパーツパーサウザンド（ｐｐｔ）で決定した。各実験において、第１の溶液を、２０ｍＬの５０℃の水に３．４６ｇの硫酸銅を溶解して調製した。第２の溶液を、８０ｍＬの５０℃の水に３４．６ｇのクエン酸ナトリウムおよび２０．０ｇの炭酸ナトリウムを溶解して調製した。第１の溶液および第２の溶液を２３℃に冷却した後、第１の溶液と第２の溶液を一緒に混合して、ビウレットアッセイ試薬を得た。市販されているゼインを７０％イソプロパノールに溶解し、種々の濃度のゼインを用いて較正曲線を構築した。以下の実施例２４で規定されるものを含む表５に挙げた種々の水性組成物のタンパク質の濃度を測定するために、１ｍＬの水性組成物を１ｍｌの６部：１００（重量／重量）水酸化ナトリウム溶液と混合した。この混合物に０．４ｍＬのビウレットアッセイ試薬を加え；全容積は２．４ｍＬとなった。試験混合物の吸光度を、約９０分後、１ｃｍポリスチレンキュベット中、５４５ｎｍで測定した。吸光度を較正曲線と相関づけして試験混合物中のタンパク質濃度をパーツパーサウザンドで得た。ビウレットアッセイ実験の結果を以下に示す：
【表５】
2015502983.tif 000008
【０２１１】
（実施例１７）
ニュージャージーの工業用油貯蔵タンクから得た約５ｍｌの軽タール油（軽タール油は、水より濃密でなく注加可能である、室温ではちみつまたはシロップと類似した粘度を有する油である）を、２つのガラスビーカーのそれぞれに入れた。水より濃密でないが、軽タール油はガラスビーカーの底部に付着した。第１のビーカーに約５０ｍｌの水を加えた（「水」と表示）。第２のビーカーに、約５０ｍｌの５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を加えた（「実施例１」と表示）。
【０２１２】
図２０は、軽タール油に対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液対水の効果を示す一連の写真である。左端の第１の写真は、水かまたは本発明の組成物を添加する前のガラスビーカーの底部の軽タール油を示している。写真の上段の列は、説明したような軽タール油への水の添加の効果を示す経過時間による一連の画像である。水を注加することによる機械的効果は軽タール油を広げているが、軽タール油を溶液中に分散させてはいない。図２０に示すように、ガラスピペットで撹拌しても軽タール油は分散しておらず；それよりむしろ、軽タール油はビーカーやピペットに付着している。ピペットで激しく撹拌した後、軽タール油のごく小さい油滴が形成され、これは最終的に表面へと浮上している。
【０２１３】
対照的に、図２０の写真の下段の列は、軽タール油に対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液の効果を例示している。添加されるとすぐに、タール油から軽タール油の「ストリンガー」が生成し始め、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から放出されている。ガラスピペットで混合物を撹拌すると、示されているように、より多くのストリンガーが放出され、混合物は、多くの放出された軽タール油で暗くなってきている。混合物を約２０秒間静置させた後、軽タール油は混合物の頂部の方へ浮上し始める。この実験は、本発明の組成物が、基材から軽タール油を取り出す能力を例示している。
【０２１４】
（実施例１８）
ノースカロライナ州の用役プラントから得た約５ｍｌのコールタールを、２つのガラスビーカーのそれぞれに入れた。コールタールはガラスビーカーの底部に付着した。第１のビーカーに約５０ｍｌの水を加えた（「水」と表示）。第２のビーカーに、約５０ｍｌの５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を加えた（「実施例１」と表示）。
【０２１５】
図２１は、コールタールに対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液対水の効果を示す一連の写真である。左端の第１の写真は、水かまたは本発明の組成物を添加する前のガラスビーカーの底部のコールタールを示している。写真の上段の列は、説明したようなコールタールへの水の添加の効果を示す経過時間による一連の画像である。水をコールタールに注加することによる機械的効果は、コールタールを溶液中に全く分散させてはいない。示されているように、ガラスピペットで撹拌してもやはりコールタールは分散しておらず；それよりむしろ、コールタールはビーカーやピペットに付着している。ピペットで激しく撹拌した後、ビーカーの底部に付着した塊からコールタールは放出されていない。
【０２１６】
対照的に、図２１の写真の下段の列は、コールタールに対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液の効果を例示している。撹拌すると、コールタールは溶液中でストリンガーを生成している。撹拌を強めると、より多くのコールタールがビーカーの底部に付着したコールタールの塊から放出されて溶液は暗くなってくる。静置すると、コールタールは油滴を形成し、これはビーカーの底部へ沈降する。この実験は、本発明の組成物が、基材からコールタールを取り出す能力を例示している。
【０２１７】
（実施例１９）
堆積物および油を含む約１０ｍｌの油汚染されたスラッジを、２つのガラスビーカーのそれぞれに入れた。第１のビーカーに約５０ｍｌの水を加えた（「水」と表示）。第２のビーカーに、約５０ｍｌの５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液を加えた（「実施例１」と表示）。
【０２１８】
図２２は、油汚染されたスラッジに対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液対水の効果を示す一連の写真である。左端の第１の写真は、水かまたは本発明の組成物を添加する前のガラスビーカーの底部の油汚染されたスラッジを示している。写真の上段の列は、説明したような油汚染されたスラッジへの水の添加の効果を示す経過時間による一連の画像である。水を油汚染されたスラッジに注加することによる機械的効果は、スラッジを若干破壊しているが、その後撹拌しても、油汚染されたスラッジの大部分はビーカーの底部に付着したままであり、油汚染されたスラッジからの油は溶液中に分散していない。示されているように、ガラスピペットで撹拌しても、油汚染されたスラッジ中の油は分散していない。
【０２１９】
対照的に、図２２の写真の下段の列は、油汚染されたスラッジに対する、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液の効果を例示している。撹拌すると、溶液は暗くなり、油汚染されたスラッジから油が放出されている。この実験は、本発明の組成物が、油汚染されたスラッジから油を取り出す能力を例示している。
【０２２０】
（実施例２０）
アサバスカオイルサンド（５ｇ）を１００ｍｌガラスビーカーに加えた。実施例１の水性組成物（２．５ｇ）と水（４７．５ｇ）を混合して作製された５０ｍｌの抽出剤を、約２３℃でアサバスカオイルサンドに加えた。得られた混合物を２ｈｒ撹拌した。撹拌し、固体を沈降させた後、混合物をデカントさせ、抽出された油とサンドを分離し、次いで乾燥し計量して油の回収率を決定した。撹拌後回収された上澄み液を保存した。アサバスカオイルサンドの第２のサンプルと清浄な撹拌子を清浄なビーカーに加え、保存した上澄み液をビーカーに加え、得られた混合物を、磁気撹拌子を用いて１０００ｒｐｍで２時間撹拌した。保存した上澄み液のこの抽出、回収および再使用を、合計６回の抽出反復で繰り返した。以下の表６に回収された油のパーセントを報告する。ここで保存した上澄み液を、アサバスカオイルサンドの別個のサンプルの複数回の逐次的抽出のために再使用する。
【表６】
2015502983.tif 000009
【０２２１】
上記表６に示した結果から分かるように、アサバスカオイルサンドの各５ｇサンプルからの油の全回収率は、同じ抽出剤での連続的抽出にわたって、誤差範囲内で変化していない。この実験は、本発明の組成物が、アサバスカオイルサンドから油を取り出すのに再使用され得る能力を例示している。
【０２２２】
（実施例２１）
約５ｇのアサバスカオイルサンド（１５ｗｔ％の油を含む）、５０ｍｌの５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液および撹拌子を小さいガラスビーカーに加え、１０分間撹拌した。小さいビーカーをより大きいビーカー中に置き、小さいビーカー中の混合物を、フリットガラスバブラーを用いて０．１５Ｌ／分で１０分間混合物中に空気を導入することによってエアレーションした。エアレーションにより油を同伴したフロスが形成され、これは、小さいビーカーの側部を超えて大きいビーカー中にあふれ出た。大きいビーカーの中のフロスおよび油ならびに小さいビーカー中に残留するサンドおよび油をそれぞれ別個に集め、乾燥し、次いでトルエンとジクロロメタンの５０／５０（ｖ／ｖ）混合物で抽出した。トルエン／ジクロロメタン溶媒混合物を真空下で除去した後、小さいビーカーと大きいビーカーのそれぞれから回収された油の質量パーセントを計算して、エアレーションの際に発生したフロスによって小さいビーカーから大きいビーカーへ運ばれた油の量を決定した。図２３は、アサバスカオイルサンドからの油を起泡させ抽出するのに使用したプロセスを例示するプロセスフローダイヤグラムである。５ｇのアサバスカオイルサンド中に存在する油の４３ｗｔ％は、エアレーションの際に発生したフロスによって、小さいビーカーから大きいビーカーへ輸送されていることが分かった。この量は有意である。オイルサンドが、油をそれから取り出すために複数回処理される（例えば、高ｐＨの水と撹拌され、エアレーションされる）上述した工業的プロセスとは異なり、この４３ｗｔ％の回収率は、単一のエアレーションステップで実行されたものである。この実施例は、エアレーションを用いて、本発明の組成物が、アサバスカオイルサンドから油を取り出す能力を例示している。
【０２２３】
図２４は、エアレーションした場合の本発明の本発明の組成物の起泡特性を定性的に評価するために、上述したようにして、ただし小さいビーカーおよび大きいビーカー中の油の回収および定量化を行わないで実施した、３つのエアレーション実験による一連の写真である。この実験では（ｉ）５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液（「実施例１」と表示）、（ｉｉ）５重量部の組成物２．２．８（以下の実施例２４で説明するような）および９５重量部の水を含む溶液（「２．２．８」と表示）、ならびに（ｉｉｉ）５重量部の組成物８．１（以下の実施例２４で説明するような）および９５重量部の水を含む溶液（「８．１」と表示）を用いた。図２５の３つの写真はすべて、同伴された油を含むフロスが、小さいビーカーから大きいビーカーへ運ばれていることを示している。この実施例は、本発明の組成物が、エアレーションで、アサバスカオイルサンドから油を取り出す能力を例示している。
【０２２４】
（実施例２２）
約５ｇのコールタールサンドをガラスビーカーに入れた。実施例１の水性組成物（２．５ｇ）と水（４７．５ｇ）を混合して作製された５０ｍｌの抽出剤を、約２３℃でビーカーに加えた。得られた混合物を２時間撹拌し、次いで、実施例２１で説明したようにして１０分間エアレーションした。図２５は結果を例示する一連の２つの写真である。コールタールサンドからのコールタールは初期にフロスと一緒に運び出されるが、そのフロスの下位部はコールタールをほとんどまたは全く含んでいない（図２５の左側の写真を参照されたい）。混合物のエアレーションの間に、ビーカーの底部でサンドとコールタールを少しの間かき混ぜた後、追加のコールタールが、エアレーションの間に生成したフロスによって運び出されている（図２５の右側の写真を参照されたい）。この実施例は、本発明の組成物が、エアレーションで、コールタールサンドからコールタールを取り出す能力を例示している。
【０２２５】
（実施例２３）
図２６は、アサバスカオイルサンドの５ｇサンプルから抽出し、抽出された油を取り出した後、５重量部の実施例１の組成物と９５重量部の水を含む溶液のｐＨを低下させることによる、懸濁された微粉への沈降効果を示す一連の写真である。アサバスカオイルサンド（５ｇ）を１００ｍｌガラスビーカーに加えた。実施例１の水性組成物（２．５ｇ）と水（４７．５ｇ）を混合して作製された５０ｍｌの抽出剤を約２３℃でアサバスカオイルサンドに加えた。得られた混合物を２ｈｒ撹拌した。撹拌した後、混合物をデカントし、抽出された油およびサンドをデカントされた混合物から取り出し、懸濁された微粉を含む残留混合物を１００ｍｌガラスビーカーに入れ、次いでｐＨ１３〜ｐＨ４．７に酸性化した。次いで混合物のｐＨを４．６に調整し、図２６に示すように、混合物中の微粉を１６０秒間かけて沈殿させた。さらに、微粉の沈殿が観察されるのと同時に、混合物中に残留する油が混合物の頂部に上昇するのが観察された。この実施例は、アサバスカオイルサンドから油を抽出し、取り出した後、本発明の組成物の酸性化が、微粉の沈殿をもたらすことができることを例示している。
【０２２６】
（実施例２４）
様々な植物源を用いて調製した本発明の例示組成物を評価し、本発明の組成物における様々な成分の効果を判定するために一連の実験を実施した。各組成物を、実験１で説明した方法で調製し、次いでその５重量部を９５重量部の水と混合して、試験する組成物溶液を得た。各組成物の内容物を以下の表７〜１８に示す。すべての実験は、そこで説明する軽タール油を用いて、実施例１７で説明するようにして軽タール油を抽出する方法を使用した。
【０２２７】
実験シリーズ１
実験シリーズ１を、植物源としてコーングルテンミールを用いて表７に示すようにして実施した。
【表７】
2015502983.tif 000010
【０２２８】
表７の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２２９】
実験シリーズ２．１
実験シリーズ２．１を、実施例１の組成物に対して低い濃度でのタンパク質源で、コーングルテンミールを用いて、表８に示すようにして実施した。
【表８】
2015502983.tif 000011
【０２３０】
表８の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２３１】
実験シリーズ２．２
実験シリーズ２．２を、実施例１の組成物に対して低い濃度でのタンパク質源で、コーングルテンミールを用いて表９に示すようにして実施した。
【表９】
2015502983.tif 000012
【０２３２】
表９の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２３３】
実験シリーズ２．３
実験シリーズ２．３を、実施例１の組成物に対して低い濃度でのタンパク質源で、コーングルテンミールを用いて表１０に示すようにして実施した。
【表１０】
2015502983.tif 000013
【０２３４】
表１０の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２３５】
実験シリーズ４
実験シリーズ４を、植物源として、多糖が加えられたコーングルテンミールを用いて表１１に示すようにして実施した。
【表１１】
2015502983.tif 000014
【０２３６】
表１１の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２３７】
実験シリーズ４ｂ
実験シリーズ４ｂを、植物源として、多糖が加えられたワタの種子ミールを用いて表１２に示すようにして実施した。
【表１２】
2015502983.tif 000015
【０２３８】
表１２の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２３９】
実験シリーズ６
実験シリーズ６を、植物源としてコムギ胚芽を用いて表１３に示すようにして実施した。
【表１３】
2015502983.tif 000016
【０２４０】
表１３の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２４１】
実験シリーズ７
実験シリーズ７を、植物源として亜麻仁を用いて表１４に示すようにして実施した。
【表１４】
2015502983.tif 000017
【０２４２】
表１４の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２４３】
実験シリーズ８
実験シリーズ８を、植物源としてワタの種子ミールを様々な量で用いて表１５に示すようにして実施した。
【表１５】
2015502983.tif 000018
【０２４４】
表１５の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２４５】
実験シリーズ１０．２
実験シリーズ１０．２を、植物源としてのコーングルテンミール、様々な濃度の塩基（水酸化ナトリウム）を用いて表１６に示すようにして実施した。コーングルテンミールは使用前に水の中に１２時間浸漬させる（実施例１０．２．１〜１０．２．３）か、またはドライで使用した（実施例１０．２．４〜１０．２．６）。
【表１６】
2015502983.tif 000019
【０２４６】
表１６の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２４７】
実験シリーズ１２．２
実験シリーズ１２．２を、植物源としてのコムギ胚芽、様々な濃度の塩基（水酸化ナトリウム）を用いて表１７に示すようにして実施した。このコムギ胚芽は使用前に水の中に１２時間浸漬させる（実施例１２．２．１〜１２．２．３）か、またはドライで使用した（実施例１２．２．４〜１２．２．６）。
【表１７】
2015502983.tif 000020
【０２４８】
表１７の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２４９】
実験シリーズ１３．２
実験シリーズ１３．２を、植物源としての亜麻仁ミール、様々な濃度の塩基（水酸化ナトリウム）を用いて表１８に示すようにして実施した。この亜麻仁は使用前に水の中に１２時間浸漬させる（実施例１３．２．１〜１３．２．３）か、またはドライで使用した（実施例１３．２．４〜１３．２．６）。
【表１８】
2015502983.tif 000021
【０２５０】
表１８の組成物は、ビーカーの底部に付着したタール油の塊から軽タール油を首尾よく放出した。これらの実験は、本発明の組成物が、基材から油を取り出すのに効果的であることを実証している。
【０２５１】
（実施例２５）
上記実施例２４で説明するようにして、組成物１０．２．１および１２．２．６を、遠心分離の前か、または遠心分離して調製の際に生成した固体およびゲルを除去した後に凍結乾燥した。さらに、実施例２の組成物を、それを調製した後に以下の方法で凍結乾燥した。
【０２５２】
凍結乾燥を、各組成物を５０ｍＬのゆるくカバーされたプラスチックバイアル中に入れ、そのバイアルを液体窒素中に３０分間浸漬させ、次いでバイアルを卓上型マニホールド凍結乾燥機中に置き、真空（約１０−２トール）を４８時間かけることによって実施した。この組成物を凍結乾燥の前後で計量した。除去された液体の量は、凍結乾燥前の組成物の初期質量と凍結乾燥後のその質量との差で判定した。結果を以下の表１９で報告する。
【表１９】
2015502983.tif 000022
【０２５３】
各組成物から回収された固体を水で復元した。復元は、２つの方法、すなわち、１）水を加えて、凍結乾燥前の５部の組成物および９５部の水に等しい濃度を有する溶液を得る方法；および２）固体を復元して凍結乾燥前の組成物と同じ質量を有する混合物を得、次いで５部のその復元された混合物と９５部の水を混合する方法のそれぞれで実施した。２つの復元方法を用いて組成物を調製しても、観察可能な差は認められなかった。
【０２５４】
軽タール油の抽出、コールタールの抽出ならびにアサバスカサンドの起泡および抽出のための復元された材料の有効性を、上記の方法を用いて評価した。組成物は、各実験において、比較可能な非凍結乾燥の復元されていないカウンターパートと本質的に同じように機能することが観察された。
【０２５５】
これらの実験は、凍結乾燥し復元された本発明の組成物が、基材から油を取り出すため、コールタールサンドからコールタールを抽出するため、および起泡法を用いてアサバスカオイルサンドから油を取り出すために効果的であることを実証している。
【０２５６】
（実施例２６）
植物性材料を含むが、植物性材料中に存在するかまたはそれから誘導されるもの以外の多糖を含まない本発明の例示的な水性組成物を以下のようにして調製した。クエン酸（０．０８６グラム）を、１５．８９ｍｌの７０％イソプロパノールに約２３℃で溶解した。ゼイン（２６．５ｇ）を加え、得られた混合物を２時間撹拌した。１５．８９ｇの５０％水酸化ナトリウム水溶液を２３７．８ｇの水に加え、得られた水酸化ナトリウムの希薄溶液をイソプロパノール／ゼイン混合物に加え、得られた混合物を６時間静置させた。次いで、やはり撹拌しながら、塩化ナトリウム（０．１５９ｇ）を加えた。次いで得られた混合物をさらに２時間静置した。次いで、撹拌しながらＳ型消石灰（１．５８ｇ）を加え、得られた混合物を均一になるまで撹拌した。固体を沈降させ、上澄み液をデカントして、例示の水性組成物をデカントされた上澄み液として得た。
【０２５７】
ガラス容器中で、段落［０２５６］で説明したようにして調製した（２．５ｇ）の水性組成物を水（４７．５ｇ）と一緒にして抽出剤を得た。ノースカロライナ州ガス化プラントサイトからのコールタールサンド（５ｇ、１５ｗｔ％コールタール）を抽出剤に加えた。得られた混合物を、磁気撹拌子を用いて、約２３℃で９０分間撹拌した。コールタールサンドからのコールタールの抽出が観察された。
【０２５８】
この実施例は、例示の本発明の組成物が、コールタールサンドからコールタールを抽出するのに有用であることを実証している。
【０２５９】
（実施例２７）
多糖を含むが植物性材料を含まない比較組成物を、以下のようにして調製した。グアーゴム（１．９７８ｇ）、クエン酸（０．０８６ｇ）、１５．８９ｍｌの７０％イソプロパノール、塩化ナトリウム（０．１５９ｇ）、Ｓ型消石灰（１．５８ｇ）および１５．８９ｇの５０％水酸化ナトリウム水溶液を約２３℃で２３７．８ｇの水に加えた。得られた混合物を均一になるまで撹拌した。
【０２６０】
ガラス容器中で、段落［０２５９］で説明したようにして調製した（２．５ｇ）の比較組成物を水（４７．５ｇ）と一緒にして試験抽出剤を得た。ノースカロライナ州ガス化プラントサイトからのコールタールサンド（５ｇ、１５ｗｔ％コールタール）を試験抽出剤に加えた。得られた混合物を、磁気撹拌子を用いて約２３℃で９０分間撹拌した。コールタールサンドからのコールタールの抽出は観察されなかった。
【０２６１】
本明細書で説明し、上記実施例で例示した実施形態は、本発明の例示であることを理解すべきであり、限定するものと解釈されるべきではない。それどころか、本開示は、添付の特許請求の範囲で具現化されるようなその代替物および均等物を包含する。本明細書で開示された各文献を全体として参照により本明細書に組み込む。
【図１Ａ】
2015502983.tif 000023
【図１Ｂ】
2015502983.tif 000024
【図２Ａ】
2015502983.tif 000025
【図２Ｂ】
2015502983.tif 000026
【図３Ａ】
2015502983.tif 000027
【図３Ｂ】
2015502983.tif 000028
【図４Ａ】
2015502983.tif 000029
【図４Ｂ】
2015502983.tif 000030
【図５Ａ】
2015502983.tif 000031
【図５Ｂ】
2015502983.tif 000032
【図６Ａ】
2015502983.tif 000033
【図６Ｂ】
2015502983.tif 000034
【図７Ａ】
2015502983.tif 000035
【図７Ｂ】
2015502983.tif 000036
【図８Ａ】
2015502983.tif 000037
【図８Ｂ】
2015502983.tif 000038
【図９】
2015502983.tif 000039
【図１０】
2015502983.tif 000040
【図１１】
2015502983.tif 000041
【図１２】
2015502983.tif 000042
【図１３】
2015502983.tif 000043
【図１４】
2015502983.tif 000044
【図１５】
2015502983.tif 000045
【図１６】
2015502983.tif 000046
【図１７】
2015502983.tif 000047
【図１８】
2015502983.tif 000048
【図１９】
2015502983.tif 000049
【図２３】
2015502983.tif 000050
【図２６】
2015502983.tif 000051
【図２０】
2015502983.tif 000052
【図２１】
2015502983.tif 000053
【図２２】
2015502983.tif 000054
【図２４】
2015502983.tif 000055
【図２５】
2015502983.tif 000056
【国際調査報告】
2015502983.tif 000057