"無傷の藻類細胞から極性脂質を分離する方法であって、極性脂質を含む、無傷の藻類細胞を含む湿潤藻類バイオマスを提供することと、細胞外水を除去することによって前記湿潤藻類バイオマスを脱水して、前記湿潤藻類バイオマスの固体含量を、約5w/w~約50w/wまで増加させて、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスをもたらすことと、前記部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを、両親媒性溶媒組と疎水性溶媒組と混合して、重相と軽相を含む抽出混合物を産出することであって、前記重相は、前記両親媒性溶媒組と、前記部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを含み、前記軽相は、前記疎水性溶媒組と前記極性脂質を含むことと、および前記極性脂質を前記軽相から分離して、極性脂質画分を産出することとを含む方法。脱水が、遠心、濾過、沈降または浮遊画分化により実行される、請求項1に記載の方法。前記両親媒性溶媒組を、前記疎水性溶媒組の添加の前に、約6.5~6.7に前記抽出混合物の極性指数を調節する量で添加する、請求項1に記載の方法。前記疎水性溶媒組を、前記両親媒性溶媒組の添加の後に、約5.7~5.9に前記抽出混合物の前記極性指数を調節する量で添加する、請求項3に記載の方法。前記両親媒性溶媒組が、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノン、ジメチルエーテルおよびプロピオンアルデヒド、2-プロパノール、アセトニトリル、t-ブチルアルコール、1-プロパノール、水、重水D2O、エチレングリコール、グリセリンまたはこれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。前記疎水性溶媒組が、プロパン、ブタン、ペンタン、ブテン、プロペン、ナフサ、アルカン類、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、エステル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ケトン類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、芳香族類、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ハロアルカン類、クロロホルム、トリクロロエチレン、エーテル類、ジエチルエーテル、ディーゼル、ジェット燃料、ガソリンまたはこれらの組み合わせである、請求項1に記載の方法。前記重相を前記軽相から分離することが、傾斜、膜濾過または遠心を含む、請求項1に記載の方法。前記極性脂質を前記軽相から分離することが、蒸発または蒸留を含む、請求項1に記載の方法。前記疎水性溶媒組を回収することをさらに含む、請求項1に記載の方法。前記疎水性溶媒組を濃縮しかつ回収することをさらに含む、請求項1に記載の方法。前記抽出混合物が加熱される、請求項1に記載の方法。前記抽出混合物が、マイクロ波、水、スチーム、熱油または電気にて加熱される、請求項11に記載の方法。前記抽出混合物が、加圧反応器中で加熱される、請求項1に記載の方法。前記加圧反応器が、バッチまたは連続反応器である、請求項13に記載の方法。前記抽出混合物が、マイクロ波、水、スチーム、熱油、または電気にて加熱される、請求項14に記載の方法。前記抽出混合物が、大気圧にて加熱される、請求項1に記載の方法。前記抽出混合物が、マイクロ波、水、スチーム、熱油、または電気にて加熱される、請求項16に記載の方法。本明細書で記述する実施形態は一般に、例えば藻類バイオマスを含む、油性物質から種々の極性の脂質を抽出するためのシステムおよび方法に関する。具体的には、本明細書で記述する実施形態は、種々の極性の溶媒および/または一連の膜フィルタを用いて、藻類バイオマスから種々の極性の脂質を抽出することに関係する。いくつかの実施形態において、フィルタはマイクロフィルタである。本発明のいくつかの実施形態において、単一の溶媒と水を使用して、油性材料中に存在する成分を抽出、および画分化する。他の実施形態において、これらの成分は、タンパク質、極性脂質および中性脂質を含むが、それらに限定されない。さらに他の実施形態において、1つより多い溶媒を使用する。さらに他の実施形態において、溶媒の混合液を使用する。開示される方法は、湿潤藻類バイオマスの成分の分離と画分化を可能にする。本明細書で記述されるシステムおよび方法のもう一つの態様は、システム中の疎水性溶媒が、産物を、さらに脂質と非脂質成分に選択的に分離するので、初期精製を達成するための能力である。使用する両親媒性溶媒の量は、システム中の水の量に依存する。疎水性溶媒の量は、溶媒を除去するための後の処理を減少させるために、最少にされる。いくつかの実施形態において、本明細書で記述される方法およびシステムは、油性材料から脂質の副産物を抽出するために有用である。そのような副産物の例には、タンパク質性物質、クロロフィルおよびカロテノイドが含まれるが、それらに限定はされない。本発明の実施形態は、燃料および栄養産物両方の産出を可能にする様式で、藻類バイオマスからの藻類産物の同時抽出および画分化を可能にする。本発明の1つの実施形態の下では、油およびタンパク質性物質の画分化を伴う、油性材料からの抽出のための方法が提供される。もう一つの実施形態の下では、本質的に無傷の藻類細胞を含む藻類バイオマスから産物を選択的に取り出す方法は、藻類バイオマスと第一の溶媒組を混合し、第一の抽出混合物を産出して、その第一の抽出混合物には、第一の実質的に固体の相と第一の液体相が含まれることと、第一の抽出混合物の第一の液体相の少なくとも一部分を、第一の実質的に固体の相から分離することと、第一の実質的に固体の抽出相と第二の溶媒組を混合して、第二の抽出混合物を産出して、第二の抽出混合物には、第二の実質的に固体の相と第二の液体相が含まれ、そこでは、第二の抽出混合物は、第一の抽出混合物よりも極性が低いことと、第二の抽出混合物の第二の液体相の少なくとも一部を第二の実質的に固体の相から分離することと、第二の実質的に固体の抽出相と第三の溶媒組を混合して、第三の抽出混合物を産出して、第三の抽出混合物には、第三の実質的に固体の相と第三の液体相が含まれ、そこでは、第三の抽出混合物は、第二の抽出混合物よりも極性が低いことと、および、第三の抽出混合物の第三の液体相の少なくとも一部分を、第三の実質的に固体の相から分離することと、が含まれる。本発明のいくつかの態様において、方法にはさらに、第一の液体相の分離された部分から、第一の溶媒組の少なくとも一部を除去して、第一の抽出産物を得ることが含まれる。他の態様において、方法にはさらに、第二の液体相の分離された部分から、第二の溶媒組の少なくとも一部を除去して、第二の抽出産物を得ることが含まれる。また他の態様において、方法にはさらに、第三の液体相の分離された部分から、第三の溶媒組の少なくとも一部分を除去して、第三の抽出産物を得ることが含まれる。また他の態様において、溶媒組は、水混和性または水非混和性溶媒を含む。いくつかの態様において、溶媒組は、2つの水混和性または2つの水非混和性溶媒を含む。他の態様において、溶媒組は、1つまたはそれ以上の水混和性溶媒と、1つまたはそれ以上の水非混和性溶媒を含む。さらに他の態様において、第一、第二および/または第三の抽出混合物が、その沸点より低い温度まで熱せられる。さらなる態様において、抽出混合物は、大気圧より高い圧力下である。いくつかの態様において、第一、第二および第三の溶媒組のうちの少なくとも1つは、1つまたはそれ以上の両親媒性溶媒を含む。またさらなる態様において、その1つまたはそれ以上の水混和性溶媒のうちの少なくとも1つは、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチルおよびアセトニトリルからなる群より選択される。他の態様において、第一、第二および第三の溶媒組のうちの少なくとも1つはエタノールを含む。さらに他の態様において、溶媒組は、1:1重量/重量比にてバイオマスに加えられる。他の態様において、藻類バイオマスを含む細胞は乾燥していないか、または破壊されていない。さらにもう一つの態様において、藻類バイオマスは凍結されていない。本発明のもう一つの態様において、方法はさらに、第一、第二および第三の抽出混合物のうちの少なくとも1つのpHを調節して、タンパク質抽出を最適化することが含まれる。本発明のさらに他の態様において、産物が藻類バイオマスから選択的に抽出される一方で、藻類バイオマスを同時に、少なくとも部分的に脱水させる。本発明のさらに他の態様において、第一、第二および第三の実質的に固体の抽出相は、実質的に無傷の藻類細胞を含む。本発明の実施形態は、無傷の藻類細胞から極性脂質を分離する方法を含み、その方法は、極性脂質を含む無傷の藻類細胞を含む、湿潤藻類バイオマスを提供することと、細胞外水を減少させることによって湿潤藻類バイオマスを脱水し、湿潤藻類バイオマスの固体含量を約5w/w~約50w/wまで増加させて、結果として部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスとなるようにすることと、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを、両親媒性溶媒組および疎水性溶媒組と混合させて、重相および軽相を含む抽出混合物を産出して、重相は両親媒性溶媒組と部分的に脱水された湿潤藻類バイオマスを含み、軽相は疎水性溶媒層と極性脂質を含むようにすることと、抽出混合物の重相を抽出混合物の軽相から分離すること、および極性脂質を軽相から分離して、極性脂質画分を産出することと、を含む。本発明のいくつかの実施形態は、無傷の藻類細胞からタンパク質を分離する方法を含み、その方法は、水、藻類タンパク質および極性脂質を含む、無傷の藻類細胞を含む湿潤藻類バイオマスを提供することと、細胞外水を除去することによって、湿潤藻類バイオマスを脱水し、約5w/w~約50w/wまで増加させて、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスをもたらすことと、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを、両親媒性溶媒組および疎水性溶媒組と混合させて、重相および軽相を含む抽出混合物を産出して、重相には水、両親媒性溶媒組、部分的に脱水された湿潤藻類バイオマスおよび藻類タンパク質が含まれ、軽相には疎水性溶媒層と極性脂質が含まれることと、抽出混合物の重相を抽出混合物の軽相から分離することと、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを抽出混合物の重相から分離して、タンパク質、水および両親媒性溶媒組を含むタンパク質混合物を産出することと、およびタンパク質をタンパク質混合物から分離して、タンパク質画分を産出することと、を含む。さらに他の実施形態は、無傷の藻類細胞からタンパク質を分離する方法を含み、その方法は、水、藻類タンパク質および極性脂質を含む無傷の藻類細胞を含む、湿潤藻類バイオマスを提供することと、湿潤藻類バイオマスを、両親媒性溶媒組と疎水性溶媒組と混合して、重相と軽相を含む抽出混合物を産出して、重相は、水、両親媒性溶媒組、湿潤藻類バイオマスおよび藻類タンパク質を含み、軽相は疎水性溶媒組と極性脂質を含むことと、抽出混合物の重相を抽出混合物の軽相から分離することと、湿潤藻類バイオマスを抽出混合物の重相から分離して、タンパク質、水および両親媒性溶媒組を含むタンパク質混合物を産出することと、およびタンパク質をタンパク質混合物から分離して、タンパク質画分を産出することと、を含む。さらなる実施形態は、無傷の藻類細胞から中性脂質を分離する方法を含み、その方法は、タンパク質、極性脂質および中性脂質を含む無傷の藻類細胞を含む、湿潤藻類バイオマスを提供することと、湿潤藻類バイオマスを、第一の両親媒性溶媒組および第一の疎水性溶媒組と混合して、第一の重相と第一の軽相を含む第一の抽出混合物を産出し、第一の重相は第一の両親媒性溶媒組、中性脂質、タンパク質および湿潤藻類バイオマスを含み、第一の軽相は、第一の疎水性溶媒組と極性脂質を含むことと、抽出混合物の第一の軽相を抽出混合物の第一の重相から分離することと、湿潤藻類バイオマスを抽出混合物の第一の重相から分離して、中性脂質を含む分離された湿潤藻類バイオマス、およびタンパク質、水および第一の両親媒性溶媒組を含むタンパク質混合物を産出することと、分離された藻類バイオマスを、第二の両親媒性溶媒組と第二の疎水性溶媒組と混合して、第二の重相と第二の軽相を含む第二の抽出混合物を産出し、第二の重相は第二の両親媒性溶媒組と、分離された湿潤藻類バイオマスを含み、第二の軽相は、第二の疎水性溶媒組と中性脂肪を含むことと、第二の重相を第二の軽相から分離することと、および中性脂質を第二の軽相から分離して、中性脂質画分を産出することと、を含む。いくつかの実施形態はさらに、遠心、濾過、沈降または浮遊画分化によって実施される脱水を含む。さらに他の実施形態は、疎水性溶媒組の添加の前に、抽出混合物の極性指数を約6.5~6.7に調節する量で両親媒性溶媒組を添加することを含む。さらに他の実施形態は、両親媒性溶媒組の添加後に、抽出混合物の極性指数を約5.7~5.9に調節する量で疎水性溶媒組を添加することを含む。またさらなる実施形態において、両親媒性溶媒組はアセトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジメチルエーテルおよびプロピオンアルデヒド、2-プロパノール、アセトニトリル、t-ブチルアルコール、1-プロパノール、水、重D2O、エチレングリコール、グリセリンまたはこれらの組み合わせである。さらに他の実施形態において、疎水性溶媒組は、プロパン、ブタン、ペンタン、ブテン、プロペン、ナフサ、アルカン類、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、エステル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、ケトン類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、芳香族類、トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ハロアルカン類、クロロホルム、トリクロロエチレン、エーテル類、ジエチルエーテル、ディーゼル、ジェット燃料、ガソリンまたはこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、重相を軽相から分離することは、傾斜、膜濾過または遠心を含む。他の実施形態において、極性脂質を軽相から分離することは、蒸発または蒸溜を含む。さらに他の実施形態において、疎水性溶媒組が回収される。さらに他の実施形態において、疎水性溶媒組が濃縮され、回収される。さらに他において、両親媒性溶媒組が回収される。さらに他において、両親媒性溶媒組が濃縮され、回収される。さらに他の実施形態において、抽出混合物を加熱する。さらなる実施形態において、抽出混合液をマイクロ波、水、スチーム、熱油または電気で熱する。いくつかの実施形態において、抽出混合物を大気圧にて加熱する。またさらなる実施形態において、抽出混合物を加圧反応器下で加熱する。またさらなる実施形態において、加圧反応器は浴または連続反応器である。さらなる実施形態は、無傷の藻類細胞から中性脂質を分離する方法を含み、その方法は、タンパク質、極性脂質および中性脂質を含む、無傷の藻類細胞を含む湿潤藻類バイオマスを提供することと、細胞外水を除去することによって、湿潤藻類バイオマスを脱水し、5~50まで、湿潤藻類バイオマスの固体含量を増加させて、部分的に脱水された湿潤藻類バイオマスを産出することと、部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを、第一の両親媒性溶媒組と第一の疎水性溶媒組と混合して、第一の重相と第二の軽相を含む第一の抽出混合物を産出し、第一の重相は第一の両親媒性溶媒組、中性脂質、タンパク質および部分的に脱水した湿潤藻類バイオマスを含み、第一の軽相は、第一の疎水性溶媒組と極性脂質を含むことと、抽出混合物の第一の軽相を抽出混合物の第一の重相から分離することと、部分的に脱水された湿潤藻類バイオマスを抽出混合物の第一の重相中の第一の両親媒性溶媒組から分離して、中性脂質を含む、分離された部分的に脱水された湿潤藻類バイオマス、およびタンパク質、水および第一の両親媒性溶媒組を含むタンパク質混合物を産出することと、分離された部分的に脱水された藻類バイオマスを、第二の両親媒性溶媒組と第二の疎水性溶媒組と混合して、第二の重相と第二の軽相を含む、第二の抽出混合物を産出し、第二の重相は第二の両親媒性溶媒組と、分離された部分的に脱水された湿潤藻類バイオマスを含み、第二の軽相は、第二の疎水性溶媒組と中性脂質を含むことと、第二の重相を第二の軽相から分離することと、および中性脂質を第二の軽相から分離することと、を含む。いくつかの実施形態において、第二の軽相を、中性脂質を第二の軽相から分離する前に加熱する。いくつかの実施形態において、第二の疎水性溶媒組は、蒸発または蒸留によって第二の軽相から除去され、それによって中性脂質画分が産出される。他の実施形態において、第一および第二の両親媒性溶媒組のうちの少なくとも1つを蒸発させる。さらに他の実施形態において、第一および第二の疎水性溶媒のうちの少なくとも1つが回収される。さらに他の実施形態において、第一および第二の疎水性溶媒組のうちの少なくとも1つが冷却され、回収される。またさらなる実施形態において、第一および第二の両親媒性溶媒組のうちの少なくとも1つが冷却され、回収される。さらなる実施形態において、第一および第二の両親媒性溶媒組のうちの少なくとも1つが回収される。またさらなる実施形態において、第一および第二の抽出混合物のうちの少なくとも1つが熱せられる。さらに他の実施形態において、第一および第二の抽出混合物のうちの少なくとも1つが、マイクロ波、水、スチームまたは熱油または電気で熱せられる。いくつかの実施形態において、第一および第二の抽出混合物のうちの少なくとも1つを大気圧にて熱する。さらに他において、第一および第二の抽出混合物のうちの少なくとも1つを、加圧反応器中で熱する。いくつかの実施形態において、加圧反応器は浴または連続反応器である。定義本明細書で使用する導管という用語、または任意のその変形は、流体がそれを通って運ばれ得る任意の構造を含む。導管の非限定例には、パイプ、チューブ、チャンネルまたは他の封入構造を含む。本明細書で使用する貯留容器という用語または任意のその変形は、流体を維持可能な任意の本体構造を含む。貯留容器の非限定例には、池、タンク、湖、タブまたは他の同様の構造を含む。本明細書で使用する約またはおよそという用語は、本技術分野の当業者によって理解されるものと近いものとして定義され、1つの非限定実施形態において、本用語は、10以内、好ましくは5以内、より好ましくは1以内、もっとも好ましくは0.5以内であると定義される。本明細書で使用する阻害することまたは減少させることという用語またはこれらの任意の変形は、望む結果を達成するための、任意の測定可能な減少または完全な阻害を含む。本明細書で使用する効果的という用語は、望まれる、予期される、または意図される結果を達成するのに適切であることを意味する。本明細書で語句含むとともに使用される場合、用語aまたはanの使用は、1つを意味するが、1つまたはそれ以上、少なくとも1つおよび1つまたは1つ以上の意味とも合致する。本明細書で使用するまたはという用語は、本開示が、選択肢のみおよびおよび/またはを引用する定義を支持するけれども、選択肢のみを引用することが明確に示唆されるか、選択肢が互いに排他的でない限り、および/またはを意味する。本明細書使用する湿潤という用語の使用は、約50~約99.9の水含有量を含むことを意味するために使用される。水含有量は、細胞内または細胞外いずれかで存在し得る。本明細書で使用する溶媒組という用語は、1つまたはそれ以上の溶媒を含む組成物を意味するために使用される。これらの溶媒は、両親媒性また両親媒性またはわずかに非極性として知られる、親水性または疎水性油溶性としても知られるであり得る。いくつかの実施形態において、これらの溶媒は、水混和性であり、他において、これらは水中で混和しない。本発明の方法を実施するために使用してよい溶媒の非限定例には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチルおよびアセトニトリル、アルカンヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、エステル酢酸エチル、酢酸ブチル、ケトンメチルエチルケトンMEK、メチルイソブチルケトンMIBK、芳香族トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ハロアルカンクロロホルム、トリクロロエチレン、エーテルジエチルエーテルおよび混合物ディーゼル、ジェット燃料、ガソリンが挙げられる。両親媒性溶媒の非限定例には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチル、アセトニトリルおよびこれらの組み合わせが挙げられる。食物グレードエタノールがまた、開示された方法での利用のために望ましい。疎水性溶媒の非限定例には、アルカンヘキサン、ペンタン、ヘプタン、オクタン、エステル酢酸エチル、酢酸ブチル、ケトンメチルエチルケトンMEK、メチルイソブチルケトンMIBK、芳香族トルエン、ベンゼン、シクロヘキサン、テトラヒドロフラン、ハロアルカンクロロホルム、トリクロロエチレン、エーテルジエチルエーテル、混合物ディーゼル、ジェット燃料、ガソリンおよびこれらの組み合わせが挙げられる。溶媒回収方法の非限定例には、蒸発、パーベーパレーション、溶媒成分の選択的吸着、スチームストリップおよびこれらの組み合わせが挙げられる。パーベーパレーションは、浸透側上に真空を形成することによる、重合膜を通した、溶媒成分の蒸気を選択的に除去する工程である。選択的吸着は、ゼオライトを用いて、エタノール水溶液から、少量の水を除去するために、エタノール産業において使用される。スチームストリップは、非温度感受性操作のために使用可能である。本明細書で使用すると界面層という用語は、その中で、溶媒組の極性指数が、他の、隣接している溶媒組の極性指数から有意に異なる、相境界を含む、および隣接する領域を意味する。本明細書で使用する極性指数という用語は、Snyder,L.R.ClassificationoftheSolventPropertiesofCommonLiquidsJournalofChromatography,922:223-2301974年5月によって記述される、無次元のSnynerによる極性指数を指す。本明細書で使用する油という用語は、中性脂質および極性脂質を含む組成物を含む。本明細書で使用する藻類油algaeoilおよび藻類油algaloilとういう用語は相互互換的に使用される。本明細書で使用する透析物または浸透という用語は、フィルタまたは膜を含むが限定はされない、分離デバイスを通して通過した材料を意味し得る。本明細書で使用する残余物という用語は、透析物が分離デバイスを通して通過した後に残る材料を意味し得る。本明細書で使用する含むことという用語および含むcompriseおよび含むcomprisesのような、任意の含むことの形、有することおよび有するhaveおよび有するhasのような、任意の有することの形、含むincludingおよび含むincludesおよび含むincludeのような、任意の含むの形、または包含することcontaininigおよび包含するcontainsおよび包含するcontainのような、任意の包含することの形は、包括的であるか、開かれたものであり、さらなる、列挙されていない要素または方法段階を排除しない。本明細書で使用する極性脂質という用語またはその任意の変形は、リン脂質およびグ糖質を含むが、限定されない。本明細書で使用する中性脂質という用語またはその任意の変形は、トリグリセリド、ジグリセリド、モノグリセリド、カロテノイド、ワックス、ステロールを含むが、限定されない。本明細書で使用するところの語句固相は、一般に、固体ではないというよりは、より固体である物質の集団を意味し、相中の材料のすべてが固体であることを意味することを意図するものではない。したがって、いくらか液体が残っているが、著しい量の固体を有する相が、本語句の意味内に包含される。一方、本明細書で使用する液相は、一般に、液体ではないというよりは、より液体である物質の集団を意味し、そのような集団は、固体材料を含み得る。本明細書で使用するバイオディーゼルという用語は、藻類から得られる脂肪酸のメチルまたはエチルエステルを意味する。本明細書で使用する栄養補助は、健康および/または医学上の利益を提供する食物産物を意味する。非限定例には、カロテノイド、カロテン、ゼアキサチンのようなキサントフィル、アスタキサンチンおよびルテインが挙げられる。本明細書で使用するバイオ燃料という用語は、生物学的供給源から得られる燃料を意味する。非限定例には、バイオディーゼル、ジェット燃料、ディーゼル、ジェット燃料ブレンドストックおよびディーゼルブレンドストック挙げられる。本明細書で使用する不純物という用語は、極性脂質と関連して使用される場合、一緒に抽出される、または対象の産物と同一の特性を有する、目的とする産物以外のすべての成分を指す。本明細書で使用する潤滑油という用語は、極性脂質と関連して使用される場合、C16~C20アルカンのような水素処理された藻類脂質を指す。本明細書で使用する界面活性剤という用語は、極性脂質と関連して使用される場合、グリコ脂質、リン脂質およびそれらの誘導体を指す。本明細書で使用する食物添加物は、極性脂質と関連して使用される場合、藻類から得られた大豆レシチン代替物またはリン脂質を指す。本明細書で使用する非グリセリン物質という用語は、グリセリン画分とともに分離する任意の不純物を意味する。さらなる清浄段階により、存在するほとんどのものが除去され、医薬品グレードグリセリンが産出される。本明細書で使用する不飽和脂肪酸は、少なくとも1つの二重炭素結合を有する脂肪酸を意味する。不飽和脂肪酸の非限定例には、パルミトレイン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、オクタデカノン酸、リノレン酸、ガンマ-リノレン酸、アルファリノレン酸、アラキジン酸、エイコセノン酸、ホモガンマリノレン酸、アラキドン酸、エイコサペネノイン酸、ベヘン酸、ドコサジエノン酸、ヘネイコサペンタエノン酸、ドコサテトラエノイン酸が挙げられる。骨格中に20以上の炭素原子を有する脂肪酸は一般に、長鎖脂肪酸と称される。骨格中に19以下の炭素原子を有する脂肪酸は一般に、短鎖脂肪酸と称される。不飽和長鎖脂肪酸には、オメガ-3脂肪酸、オメガ-6脂肪酸およびオメガ-9脂肪酸が挙げられるが、限定されない。本明細書で使用するオメガ-3脂肪酸という用語は、表1に列記された脂肪酸を指すが、限定はされない。本明細書で使用するジェット燃料ブレンドストックという用語は、ジェット燃料としての使用のために適切な炭素鎖長を有するアルカンを指す。本明細書で使用するディーゼルブレンドストックという用語は、ディーゼルとしての利用のために適切な炭素鎖長を有するアルカンを指す。本明細書で使用する動物餌は、動物に対する栄養支援を提供するために消費され、使用できる藻類から得られる物質を指す。本明細書で使用するヒト食物は、人々に対する栄養支援を提供するために消費され、使用できる藻類から得られる物質を意味する。藻類から得られるヒト食物産物は、炭水化物、脂肪、タンパク質、ビタミンまたはミネラルのような必須栄養素を含み得る。本明細書で使用するバイオレメディエーションは、産業廃水または地方自治体廃水からの硝酸塩、リン酸塩および重金属のような、しかし限定されない、汚染物質を除去するための、藻類生長の使用を指す。本明細書で使用する廃水は、硝酸塩、リン酸塩および重金属を含むが、限定されない種々の夾雑物または汚染物質を含む、産業廃水または地方自治体廃水を指す。本明細書で使用する濃縮されたは約50以上の含有量を意味するものとする。本明細書で使用する実質的には、ほとんどを意味するものとする。本明細書で使用するグロブリンタンパク質という用語は塩可溶性タンパク質を指す。本明細書で使用するアルブミンタンパク質という用語は水溶性タンパク質を指す。本明細書で使用するグルテリンタンパク質という用語は、アルカリ可溶性タンパク質を指す。本明細書で使用するピロラミンタンパク質という用語は、アルコール可溶性タンパク質を指す。プロラミンタンパク質の非限定例は、グリアジン、ゼイン、ホルデイン、アベニンである。本明細書で使用する藻類培養物という用語は培養培地中の藻類細胞を指す。本明細書で使用する藻類バイオマスという用語は、少なくとも部分的に脱水された藻類培養物を指す。本明細書で使用する脱水されたという用語は、少なくともいくらかの水の除去を指す。本明細書で使用する藻類ペーストという用語は、流れることを可能にする流体特性を有する部分的に脱水された藻類培養物を指す。一般に、藻類ペーストは、約90の水含有量を有する。本明細書で使用する藻類ケーキという用語は、藻類ペーストの流体特性を欠き、凝集する傾向にある、部分的に脱水した藻類培養物を指す。一般に藻類ケーキは約60以下の水含量を有する。海水藻類細胞は、海洋および汽水性藻類種を含むが、これに限定はされない。海水藻類細胞は、限定されないが、海、海洋および河口のような、水本体中で自然に見られる。海水藻類種の非限定例には、ナンノクロロプシスNannochloropsissp.、ドウナリエラDunaliellasp.が挙げられる。淡水藻類細胞は、限定されないが、湖および池のような水本体中で自然に見られる。淡水藻類種の非限定例には、イカダモScendescemussp.、Haemotococcussp.を含む。本発明の方法とともに使用できる微小藻類の非限定例は、以下の分類の1つのメンバーである。Chlorophyta、CyanophytaおよびHeterokontophyta。特定の実施形態において、本発明の方法とともに使用される微小藻類は、以下のクラスの1つのメンバーである。Bacillariophyceae、EustigmatophyceaeおよびChrysophyceae。特定の実施形態において、本発明の方法とともに使用される微小藻類は以下の属の1つのメンバーである。Nannochloropsis、Chlorella、Dunaliella、Scenedesmus、Selenastrum、Oscillatoria、Phormidium、Spirulina、AmphoraおよびOchromonas。本発明の方法とともに使用できる微小藻類種の非限定例には、以下が挙げられる:Achnanthesorientalis、Agmenellumspp.、Amphiprorahyaline、Amphoracoffeiformis、Amphoracoffeiformisvar.linea、Amphoracoffeiformisvar.punctata、Amphoracoffeiformisvar.taylori、Amphoracoffeiformisvar.tenuis、Amphoradelicatissima、Amphoradelicatissimavar.capitata、Amphorasp.、Anabaena、Ankistrodesmus、Ankistrodesmusfalcatus、Boekeloviahooglandii、Borodinellasp.、Botryococcusbraunii、Botryococcussudeticus、Bracteococcusminor、Bracteococcusmedionucleatus、Carteria、Chaetocerosgracilis、Chaetocerosmuelleri、Chaetocerosmuellerivar.subsalsum、Chaetocerossp.、Chlamydomasperigranulata、Chlorellaanitrata、Chlorellaantarctica、Chlorellaaureoviridis、ChlorellaCandida、Chlorellacapsulate、Chlorelladesiccate、Chlorellaellipsoidea、Chlorellaemersonii、Chlorellafusca、Chlorellafuscavar.vacuolata、Chlorellaglucotropha、Chlorellainfusionum、Chlorellainfusionumvar.actophila、Chlorellainfusionumvar.auxenophila、Chlorellakessleri、Chlorellalobophora、Chlorellaluteoviridis、Chlorellaluteoviridisvar.aureoviridis、Chlorellaluteoviridisvar.lutescens、Chlorellaminiata、Chlorellaminutissima、Chlorellamutabilis、Chlorellanocturna、Chlorellaovalis、Chlorellaparva、Chlorellaphotophila、Chlorellapringsheimii、Chlorellaprotothecoides、Chlorellaprotothecoidesvar.acidicola、Chlorellaregularis、Chlorellaregularisvar.minima、Chlorellaregularisvar.umbricata、Chlorellareisiglii、Chlorellasaccharophila、Chlorellasaccharophilavar.ellipsoidea、Chlorellasalina、Chlorellasimplex、Chlorellasorokiniana、Chlorellasp.、Chlorellasphaerica、Chlorellastigmatophora、Chlorellavanniellii、Chlorellavulgaris、Chlorellavulgarisfo.tertia、Chlorellavulgarisvar.autotrophica、Chlorellavulgarisvar.viridis、Chlorellavulgarisvar.vulgaris、Chlorellavulgarisvar.vulgarisfo.tertia、Chlorellavulgarisvar.vulgarisfo.viridis、Chlorellaxanthella、Chlorellazofingiensis、Chlorellatrebouxioides、Chlorellavulgaris、Chlorococcuminfusionum、Chlorococcumsp.、Chlorogonium、Chroomonassp.、Chrysosphaerasp.、Cricosphaerasp.、Crypthecodiniumcohnii、Cryptomonassp.、Cyclotellacryptica、Cyclotellameneghiniana、Cyclotellasp.、Dunaliellasp.、Dunaliellabardawil、Dunaliellabioculata、Dunaliellagranulate、Dunaliellamaritime、Dunaliellaminuta、Dunaliellaparva、Dunaliellapeircei、Dunaliellaprimolecta、Dunaliellasalina、Dunaliellaterricola、Dunaliellatertiolecta、Dunaliellaviridis、Dunaliellatertiolecta、Eremosphaeraviridis、Eremosphaerasp.、Ellipsoidonsp.、Euglenaspp.、Franceiasp.、Fragilariacrotonensis、Fragilariasp.、Gleocapsasp.、Gloeothamnionsp.、Haematococcuspluvialis、Hymenomonassp.、lsochrysisaff.galbana、lsochrysisgalbana、Lepocinclis、Micractinium、Micractinium、Monoraphidiumminutum、Monoraphidiumsp.、Nannochlorissp.、Nannochloropsissalina、Nannochloropsissp.、Naviculaacceptata、Naviculabiskanterae、Naviculapseudotenelloides、Naviculapelliculosa、Naviculasaprophila、Naviculasp.、Nephrochlorissp.、Nephroselmissp.、Nitschiacommunis、Nitzschiaalexandrina、Nitzschiaclosterium、Nitzschiacommunis、Nitzschiadissipata、Nitzschiafrustulum、Nitzschiahantzschiana、Nitzschiainconspicua、Nitzschiaintermedia、Nitzschiamicrocephala、Nitzschiapusilla、Nitzschiapusillaelliptica、Nitzschiapusillamonoensis、Nitzschiaquadrangular、Nitzschiasp.、Ochromonassp.、Oocystisparva、Oocystispusilla、Oocystissp.、Oscillatorialimnetica、Oscillatoriasp.、Oscillatoriasubbrevis、Parachlorellakessleri、Pascheriaacidophila、Pavlovasp.、Phaeodactylumtricomutum、Phagus、Phormidium、Platymonassp.、Pleurochrysiscarterae、Pleurochrysisdentate、Pleurochrysissp.、Protothecawickerhamii、Protothecastagnora、Protothecaportoricensis、Protothecamoriformis、Protothecazopfii、Pseudochlorellaaquatica、Pyramimonassp.、Pyrobotrys、Rhodococcusopacus、Sarcinoidchrysophyte、Scenedesmusarmatus、Schizochytrium、Spirogyra、Spirulinaplatensis、Stichococcussp.、Synechococcussp.、Synechocystisf、Tageteserecta、Tagetespatula、Tetraedron、Tetraselmissp.、Tetraselmissuecica、Thalassiosiraweissflogii、およびViridiellafridericianaを含む。他の実施形態において、バイオマスは、大豆、トウモロコシ、パーム、カメリナ、ジャトロファ、キャノーラ、ココナッツ、ピーナッツ、ひまわり、綿の実、亜麻仁、ひまわり、米ぬかおよびオリーブを含むが、限定はしない、植物材料であり得る。例えば藻類バイオマスを含む、湿潤油性材料からの様々な極性の脂質および副産物例えばタンパク質を抽出するためのシステムおよび方法が開示される。具体的には、本明細書で開示される方法およびシステムは、両親媒性/疎水性溶媒と、次第に極性がなくなる水混合液すなわち溶媒中の水/水比が、1つの抽出段階から次へ進めるにつれて、次第に減少するでの連続抽出を実施することによって、藻類成分を抽出および画分化両方を行う能力に関する。言い換えれば、最初に藻類中の藻類内に存在する間質水藻類の重量のおよそ75が、両親媒性/疎水性溶媒の共沸混合物まで、両親媒性/疎水性溶媒によって徐々に置き換わる。このことは、結果として、各段階において発展した極性にて可溶性である成分の抽出という結果となり、それによって、抽出された成分の同時画分化をもたらす。本工程は、2つの相、すなわち1つはより軽く、1つはより重い相を含む混合物をもたらす。軽相は、疎水性溶媒と極性脂質を含む。非極性脂質もまた本相中に存在する。重相は、両親媒性溶媒、水および残りの藻類バイオマスを含む。疎水性溶媒の存在は、総抽出物中に存在する他の藻類成分からの、脂質成分の選択的抽出を可能にする。これは、ほとんどタンパク質も水溶性藻類生成内容物も含まないより純粋な脂質生成物をもたらす。本発明のいくつかの実施形態において、単一の溶媒および水を、油性材料中に存在する成分を抽出および画分化するために使用する。他の実施形態において、溶媒組および水を、油性材料中に存在する成分を抽出および画分化するために使用する。いくつかの実施形態において、油性材料は湿潤である。他の実施形態において、油性材料は藻類である。極性脂質回収率は主に、そのイオン性電荷、水溶性および位置細胞内、細胞外または膜結合に依存する。極性脂質の例は、リン脂質および糖脂質を含むが、これらに限定はされない。極性脂質を分離し、精製するために使用可能な戦略は、大まかにはバッチまたは連続モードに分けることができる。バッチモードの例には、沈殿pH、有機溶媒、溶媒抽出および結晶化が挙げられる。連続モードの例には、遠心、吸着、泡分離および沈殿、および膜技術接線フロー濾過、透析および沈殿、超濾過が挙げられる。本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の詳細な記述から明らかになるであろう。しかしながら、詳細な記述および実施例は、本発明の特定の実施形態を示しているが、例示説明のみとして提供される。さらに、本発明の精神および範囲内での変更および改変が、この詳細な記述から、当業者に明らかになるであろうことが企図される。驚くべきことに、提案される非破壊的抽出工程は、90以上の回収率をもたらす。残っているバイオマス中の少量の極性脂質が、残っているバイオマスをフィードのために使用する場合に、その価値を増強させる。これは、少なくとも部分的に、バイオマスの超長鎖不飽和脂肪酸含量による。加えて、エタノール抽出物をさらに、直接エステル交換することができる。さらに、現存する従来の方法とは異なり、本明細書で記述される方法およびシステムは、任意の藻類に対して一般的であり、水混和性有機溶媒勾配の利用によって、藻類中の、極性脂質を含む、価値のある成分のかなりの部分の回収を可能にする。本発明の利用によって得た中性脂質画分は、低金属含量を有し、それによって脂質画分の安定性を増強し、続く処理段階をへらす。金属は、酸化を触媒するそれらの能力により、中性脂質を不安定にする傾向にある。さらに、金属は、水素処理触媒を阻害し、中性脂質混合物が純化できる前に、それらの除去を必要とする。本明細書で開示したシステムおよび方法は、タンパク質および/または極性脂質画分中に金属の抽出を可能にする。このことは、タンパク質および極性脂質が金属曝露によって大きくは影響を受けないので、利点であり、いくつかの場合で、実際にそれらは金属によって安定化される。本明細書で開示されるシステムおよび方法は、湿潤バイオマスで開始可能でき、乾燥および脱水コストを減少させる。従来の抽出工程と比較して、開示される抽出および画分化工程は、溶媒リサイクルとともに、穏やかな温度と圧力状態のために、比較的低操作コストでとなるであろう。さらに、従来の抽出工程は、コストが非常にかさみ、市場の要望に合うことができない。本明細書で記述するシステムおよび方法の他の態様は、抽出工程の間の、中性脂質からの極性脂質の分離である、予備再生を達成する能力である。例となる実施形態にて使用する藻類油と、以前の実施形態にて使用された植物油間の差は、脂質の個々のクラスの割合を含む。例示藻類未精製油組成を、植物油と比較して、以下の表2に示す。極性脂質例えば糖脂質およびリン脂質を除去するために植物油の脱ガム化物理的および/または化学的を行う。化学的に脱ガム化された植物油は、有意な量の中性脂質を維持する。この中性脂質画分をさらに、溶媒抽出または超臨界/臨界未満流体抽出または膜技術を用いて、脱ガム化された材料から取り出す。それとは対照的に、油性藻類バイオマスからの中性脂質の分離は、藻類油中で典型的にみられる大量の極性脂質の存在により、植物油フィードストックからよりも極めて難しい表2を参照のこと。これは、藻類油中に存在するより多くの割合の極性脂質が、中性脂質の乳化を促進するからである。乳化はさらに、溶液中に残る栄養および塩成分によって安定化される。金属とともに、極性脂質の存在が、中性脂質の分離および利用に対する工程の難しさをもたらす。しかしながら、極性脂質には既存の市場が存在するので、これらの回収が、燃料を産出するために、藻類油の利用に対して、有意な価値を加え得る。極性脂質は、それらの分子構造により、生来界面活性剤であり、大きな既存マーケットが存在する。極性脂質を産出するための既存の技術の多くは、原材料であるか、または法外にコストがかかる。糖脂質およびリン脂質のための代替のフィードストックは、主に藻類油、オートムギ油、小麦胚種油および植物油である。藻類油は典型的に、種、細胞の生理学的状態、培養条件、採集の時間および抽出のために使用した溶媒に依存して、約30~85w/wの極性脂質を含む。さらに、各極性脂質のグリセロール骨格は、中性脂質トリアシルグリセロール中に見られるような3つではなく、結合した2つの脂肪酸基を有する。極性脂質のエステル交換は、重量基準あたりにおいて、中性脂肪のエステル交換と比べて、わずか2/3の最終産物、すなわちエステル化脂肪酸を産出し得る。したがって、極性脂質の除去および回収は、藻類からの高品質のバイオ燃料またはトリグリセリドを産出することにおいて非常に有益であるのみでなく、藻類に基づくバイオ燃料産出と関連したコストを相殺可能な、価値を加えた副産物糖脂質およびリン脂質も産出する。藻類によって産出された種々の油および副産物を簡単に回収および画分化する能力は、藻類油工程の経済的な成功に対して有利である。本明細書で記述する方法およびシステムのさらなる態様は、藻類バイオマスのような、油性材料からタンパク質を抽出する能力である。藻類バイオマスからの油性材料の抽出の本明細書で開示される方法は、抽出および画分化の柔軟性があり、高くカスタマイズ可能な工程を含む。例えば、いくつかの実施形態において、抽出および画分化は、単一段階で起こり、それによって非常の効率のよい工程が提供される。そのようなバイオマスから供給されるタンパク質は、動物餌、食物成分および工業産物のために有用である。例えば、そのようなタンパク質は、繊維、接着剤、コーティング、セラミック、インク、化粧品、織物、チューインガムおよび生物分解性プラスチックのような適用において有用である。本明細書で記述される方法およびシステムのもう一つの態様は、抽出されるべき成分に基づいて、溶媒に対する藻類バイオマスの比を変えることが包含される。1つの実施形態において、藻類バイオマスを、等重量の溶媒と混合する。もう一つの実施形態において、藻類バイオマスを、より少ない重量の溶媒と混合する。またさらに一つの実施形態において、藻類バイオマスを、より大きな重量の溶媒と混合する。いくつかの実施形態において、藻類バイオマスと混合する溶媒の量は、使用されるべき溶媒と藻類バイオマス/溶媒混合物の望む極性に基づいて計算される。さらに他の実施形態において、藻類塊はいくつかの段階で抽出される。例となる実施形態において、藻類バイオマスは、まずわずかに非極性の、水混和性溶媒で、約50~60のその重量で、連続して抽出される。第二に残っている藻類固体が、溶媒中固体の重量約70を用いて抽出される。第三の抽出をついで、約90の溶媒中の固体重量を用いて実施する。本発明のこれらの態様が知らされることで、当業者は、選択的に藻類産物を抽出するために、藻類バイオマスおよび/または固体残余物の、望む極性に対する比を調整することによって、異なる極性の異なる溶媒を使用することが可能であろう。例えば、好ましい実施形態において、使用される溶媒はエタノールである。成分が、溶媒の比を変えることによって選択的に単離され得る。藻類バイオマスから、タンパク質は約50エタノールによって、極性脂質は約80エタノールよって、そして中性脂質は約95以上のエタノールによって抽出可能である。メタノールが使用される場合、藻類バイオマスからタンパク質を抽出するための溶媒濃度は、約70であろう。極性脂質は、約90のメタノールを必要とし、中性脂質は約100メタノールを必要とするであろう。本明細書で記述されるシステムおよび方法の実施形態は、驚くべき、そして予期せぬ結果を示す。まず最初に、回収/抽出工程が、湿潤バイオマス上で実施可能である。これは、例となる実施形態が、細胞を乾燥させ、破壊するために必要な大量のエネルギーの利用を避けるので、主要な経済的利点である。乾燥藻類バイオマスからの中性脂質の抽出は、本発明のシステムおよび方法を用いると、極めてより効果的である。開示された工程から得られた収率は、従来の抽出によって得られたものよりも、有意に高く、純粋である。これは、従来の抽出が頻繁に乳濁物をもたらし、成分分離を極めて難しくするからである。例となる実施形態は、任意の藻類または非藻類油性材料に適用され得る。例となる実施形態は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチルおよびアセトニトリルを含むが、限定はされない、任意の水混和性の、わずかに非極性な溶媒を用いることができる。特定の実施形態は、エタノールのような、環境に優しい再生可能溶媒を用いることができる。試験したアルコール溶媒は、単離された中性脂質のより高い収率および純度をもたらした。エタノールは、本明細書で開示される他の溶媒と比較して、購入が比較的経済的である。いくつかの例となる実施形態において、抽出および画分化は、一段階で実施可能であり、続いて必要であれば膜に基づく精製が続く。得られたバイオマスは、ほぼ水を欠いており、水性藻類スラリーよりも少ないエネルギーで、完全に乾燥可能である。いくつかの例となる実施形態において、抽出するために使用する溶媒はエタノールである。他の実施形態は、シクロヘキサン、石油エーテル、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ジエチルエーテル、トルエン、酢酸エチル、クロロホルム、ジクロロメタン、アセトン、アセトニトリル、イソプロパノールおよびメタノールを含むが、限定はされない。いくつかの実施形態において、同一の溶媒が、連続抽出段階で使用される。他の実施形態において、異なる溶媒が、各抽出段階で使用される。さらに他の実施形態において、1つまたはそれ以上の抽出段階で、2つまたはそれ以上の溶媒を混合し、使用する。本明細書で記述される方法のいくつかの実施形態において、任意の抽出段階で使用する2つ以上の溶媒の混合物は、少なくとも1つの疎水性溶媒と、少なくとも1つの親水性溶媒を含む。そのような混合物を用いる時、親水性溶媒が、拡散を介して、バイオマスより材料を抽出する。一方、比較的少量の疎水性溶媒が、組み合わせで使用され、目的の物質が、少量の疎水性溶媒中で濃縮されるように、液体-液体分離中に含まれる。2つの異なる溶媒がついで、二層系を形成し、これは、本技術分野で公知の技術を用いて分離することができる。そのような実現形態において、疎水性溶媒は、アルカン、エステル、ケトン、芳香族、ハロアルカン、エーテルまたは市販されている混合物例えばディーゼル、ジェット燃料、ガソリンのうちの1つ以上のいずれでもあり得る。いくつかの実施形態において、本明細書で記述される抽出工程は、1つ以上の段階でpH逸脱を含む。そのようなpH逸脱は、タンパク質性物質を単離するために有用である。いくつかの実施形態において、抽出工程のpHは酸性である例えば、約5より低い。いくつかの実施形態において、抽出工程のpHはアルカリ性である例えば約10より高い。従来の抽出手順におけるヘキサンの利用は、藻類バイオマスを汚染し、副産物が食物製品中で使用されなくなりう得る。本発明の実施形態は、極めてより低いエネルギーの使用を必要とし、製品を、燃料ならびに食料および栄養補助剤としての利用に対して好適であるようにするので、本技術分野で公知なものに対して優れている。本明細書中で論じられる任意の実施形態は、本発明の任意の方法またはシステムに関して実行可能であり、その逆もある。さらに、本発明のシステムは、本発明の方法を達成するために使用することができる。例となる実施形態の記述藻類からの油の溶媒抽出のために、最良のケースシナリオは、選択的にトリアセチルグリセロールTAGを抽出し、ワックス、ステロールのような、全ての極性脂質および非TAG中性脂質を、高回収にて藻類細胞中に残す溶媒である。第二の選択肢は、極性脂質を選択的に抽出し、ついで極性脂質を欠くより純粋な中性脂質を抽出して、高回収をもたらすことであろう。最後のオプションは、全ての脂質を抽出し、1または2段階で、非常に高収率が達成されることであろう。ここで図1Aを参照すると、フローチャート100は、藻類含有バイオマスからの脂質の画分化および精製において使用される方法の例となる実施形態中に含まれる段階の概要を示す。第一の段階110にて、藻類細胞を採集する。続く段階120にて、水を藻類細胞から除去して、10~25固体バイオマスを産出する。段階130にて、溶媒ベースの抽出がバイオマスに対して実施され、画分が回収される。いくつかの実施形態において、段階130はまたpHベースの抽出および画分回収を含む。最後に、濾過、デカンタおよび遠心のような技術を含むが、限定はされない、固体/液体相分離を、より少ない脂質成分を分離するために、段階140で実施することができる。段階110にて採集された時に、藻類バイオマスは典型的に、約1~5g/Lの総固体からなる。バイオマスを、気泡浮上分離法、膜濾過、綿状沈殿、沈降、濾過加圧、傾斜または遠心を含むが、限定されない技術を用いて、段階120にて部分的に脱水することができる。脱水は、固体または半固体基質から、いくらかの、ほとんどの、または全ての水を除去することである。本発明の実施形態は、採集した藻類バイオマスから水を除去するために、脱水技術を利用する。脱水は、本明細書で記述される任意の方法のうちの任意の1つまたは組み合わせを用いて、ならびに当業者に公知の任意の他の方法によって実施することができる。段階120からもたらされた脱水藻類バイオマスは、典型的には、約10~30の固体からなる。このバイオマスをついで、各ステージで画分を分離する、多ステージの逆流溶媒抽出工程で、水混和性のわずかに極性の溶媒例えばアルコールにより抽出可能である。この種類の工程は、資本および営業経費両方を減少させ得る。いくつかの実施形態において、バイオマスまたは、タンパク質物質を画分化するために、酸および/またはアルカリ抽出を受ける。いくつかの実施形態において、藻類バイオマスの脱水を、採集した藻類バイオマスをエタノールのような溶媒で処理することによって実施することができる。藻類バイオマスをついで、溶液から沈降するようにし、限定されないがサイフォンで吸い出すことのような方法によって液体を除去することができる。脱水のこの新規の方法は、公知の方法よりも低い資本および営業経費を有し、溶媒リサイクルを可能にし、バイオマスを乾燥させるコストを減少させ、藻類成分の抽出および/または分離の開始前に、藻類バイオマスの極性を減少させるさらなる利点を有する。事実、本明細書で記述される溶媒に基づく沈降工程が、部分的に、有機溶媒が藻類表面上の陰性の電荷を減少させるか、中和するという事実により、効果的であることが理論づけられている。本発明のいくつかの実施形態において、脱水方法が、さらなる水を除去するために組み合わせられる。いくつかの実施形態において、脱水工程の間の溶媒の添加が、抽出の工程を開始する。図1Bは、脱水工程300の例となる実現形態を示す。約1g/L~約10g/Lすなわち0.1~1w/wの最終乾燥重量を有する藻類培養310を、水分離工程320に供する。工程320は、遠心、傾斜、沈降または濾過を含み得る。1つの実施形態において、焼結した金属チューブフィルタを使用して、培養物の水から藻類バイオマスを分離する。そのようなフィルタを使用する場合、回収された水330を、他の藻類培養物に対してリサイクルする。その間、回収された藻類バイオマスは約200g/Lすなわち10~20w/wという高い藻類濃度で藻類ペーストに濃縮されている。この濃縮された藻類ペーストをついで、溶媒に基づく沈降工程350中、溶媒340で処理する。沈降工程350には、溶媒340を藻類ペーストに加えて、約1:1~約1:10の重量/重量溶媒対バイオマス比を有する混合液を達成することが含まれる。藻類を、沈降瓶中で沈降させ、溶媒/水混合物360を、例えばサイフォンによる吸い上げおよび/または傾斜によって除去する。溶媒を、蒸留および/またはパーベーパレイションのようなよく公知の技術によって回収し、再利用することができる。残った湿潤バイオマス370は、アルコールおよび水溶液中、約30~約60w/wの固体含量を有すると推定される。脱水のために理想的な溶媒は、1.1g/mLより上、または0.9g/mLより下の密度を有する産業上一般的な水溶性溶媒である。例には、イソプロパノール、アセトン、アセトニトリル、t-ブチルアルコール、エタノール、メタノール、1-プロパノール、重水D2O、エチレングリコールおよび/またはグリセリンが挙げられる。溶媒密度が1.1g/mLより高い場合、藻類バイオマスは、沈降瓶の底にて沈降を作り出すのではなく、浮遊する。図2は、抽出システム200の例となる実施形態の概略ダイアグラムである。湿潤または乾燥藻類バイオマスを、限定されないが、移動ベルト、スクリューコンベア、または抽出チャンバを通すことを含む、本技術分野で公知の方法を用いて運搬する。抽出のための溶媒は、各バイオマススロット位置に割り当てられた保存タンクから再循環される。抽出混合物を濾過し、バイオマス固体をスロット内に戻し、抽出物を保存タンク内に戻す。ベルト上の固体が、抽出のための在留時間要求に基づいて周期的に移動する。各保存タンク内の抽出物を、飽和にて補充するか、新鮮な溶媒によって連続して置き換えてよい。これによりまた、下流の処理時間およびコストが劇的に減少することとなる。本実施形態は、主要貯留容器210、輸送機構220、複数の分離デバイス241~248例えば膜濾過デバイス、複数の抽出貯留容器261~268、および複数のリサイクルポンプ281~287を含む。本実施形態において、主要貯留容器210は、複数数の入口貯留容器211~218に分けられる。操作の間、藻類バイオマス201を、輸送機構220の第一末端221近くの第一入口貯留容器211に配置する。さらに、溶媒205を、輸送機構220の第二末端222の近くの入口貯留容器218内に配置する。輸送機構220は、第一末端221から第二末端222への輸送機構220にそって藻類バイオマスを移動させる。藻類バイオマスは輸送されると、複数の分離デバイス241~248を通り、種々の極性の画分に分離される。分離デバイス241~248を通る透析物部分が、貯留容器261~268に移動される。例えば、第一の分離デバイス241を通る藻類バイオマスの透析物部分例えば、分離デバイス241を通るのに十分小さな液体および粒子を含む部分が第一の貯留容器261に移動される。第一の貯留容器261から、透析物部分を、第一の入口貯留容器201にリサイクルすることができる。第一の分離デバイス241を通らない藻類バイオマスの残余物部分はついで、輸送機構220によって、第二の入口貯留容器212と第二の分離デバイス242へ移動させることができ、このデバイスは第一の分離デバイス241よりも微小な分離または濾過メディアを含み得る。第二の分離デバイス242を通る透析物部分のセグメントを第二の貯留容器262に移動させることができ、ついでリサイクルポンプ282を介して第二の入口貯留容器にリサイクルできる。第二の分離デバイス242を通らない藻類バイオマスの残余物または抽出された部分は、第三の入口貯留容器214へ、輸送機構220によって移動させることができる。この工程は、各ステージにおける残留部分が、続く入口貯留容器に対して移動されるように、入口貯留容器213~218と分離デバイス243~248に対して繰り返すことができ、一方で透析部分が、リサイクル貯留容器に対して移動され、現在の入口貯留容器にリサイクルされる。例となる実施形態において、第一画分は、最も高い水対わずかに非極性の溶媒比、すなわち最も極性の混合物で抽出され、最後の画分は、もっとも純粋なわずかに非極性の溶媒、すなわち最小極性混合物で抽出される。したがってこの工程は、画分で、極性が減少する順番で成分を抽出する。第一画分の機能は、残余水を除去し、溶媒抽出工程を促進することである。続く画分は、極性脂質が豊富であり、一方最後の画分は中性脂質が豊富である。油画分を、長鎖不飽和脂肪酸を開放するためにエステル化することができる。カルテノイドおよび長鎖不飽和脂肪酸は、非分子蒸留と合わせた分子蒸留のような工程を用いて、油から分離することができる。すべての脂肪酸を、分子蒸留を用いてカロテノイドから分離することができる。蒸留物を、単純な蒸留カラムを用いて画分化して、精製のために低鎖脂肪酸を分離することができる。長鎖不飽和脂肪酸は、カラム内で、高沸点残余物として残る。いくつかの非限定の実施形態において、本明細書で記述した抽出システムおよび方法は、油性材料例えば藻類バイオマスからタンパク質物質を単離するための1つ以上の段階を含む。そのようなタンパク質抽出段階は、タンパク質の単離および抽出を達成するために、pH調節複数可を使用する。例えば、1つの非限定の実施形態において、第一分離デバイス中の溶媒のpHが、タンパク質抽出のために最適化され、タンパク質物質が豊富である第一画分をもたらす。タンパク質抽出段階のpHを、目的のタンパク質のpKaに応じて調節する。目的のタンパク質のpKaは、Poisson-Bolzmann等式、経験的方法、分子動力学に基づいた方法または滴定曲線の利用を含むが、限定されない、当業者に公知の方法を用いて解明することができる。いくつかの実施形態において、溶媒のpHはアルカリ性である。例えば、いくつかの実施形態において、溶媒のpHは、約10より高い。他の実施形態において、溶媒のpHは、約10~約12の範囲である。さらなる実施形態において、溶媒のpHは約10、約11または約12である。他の実施形態において、溶媒のpHは酸性である。例えば、いくつかの実施形態において、溶媒のpHは約5より低い。他の実施形態において、溶媒のpHは約2~約5の範囲である。さらなる実施形態において、溶媒のpHは約2、約3、約4、約4.5または約5である。第一の分離デバイスの抽出部分がついで、極性に基づく抽出および画分化を達成するために、続く入口貯留容器に移動される。もう一つの非限定実施形態において、タンパク質物質が、同様の方法すなわち溶媒のpH調節によって、最終の分離デバイス中で分離される。溶媒のpHの調節は、当業者に公知の方法にしたがって達成される。例えば、酸性pHは、溶媒気流内への適切な酸の混合によって達成される。タンパク質抽出のために有用な例となる酸には、リン酸、硫酸および塩酸が挙げられるが、限定はされない。同様に、アルカリ性pHは溶媒流内への適切な塩基の添加および混合によって達成される。タンパク質抽出のために有用な例となる塩基には、水酸化カリウムおよび水酸化ナトリウムが挙げられるが、限定されない。いくつかの実施形態において、タンパク質抽出が、本明細書で記述される抽出および画分化システムとは別のシステム内で実施される。例えば、いくつかの実施形態において、藻類バイオマスが、pH調節溶媒混合液中に浸され、続いて適切な分離技術例えば遠心または濾過を介して単離される。残った固体をついで、本明細書で記述されるように、極性に基づいた抽出および画分化内に導入する。同様に、いくつかの実施形態において、極性に基づいた抽出および画分化工程からの残っている抽出物をpH調節溶媒混合液に曝露し、抽出工程の終了時に、タンパク質物質を単離する。図3で示すように、溶媒選択および極性に基づいた画分化の理論が、溶媒の広範囲な解析と、固体材料からの脂質の分離を可能にする、Sohxlet抽出工程を用いる抽出における効果によって開発された。Sohxlet抽出システムは、脂質クラスの選択性および回収に対する迅速なスクリーニング溶媒のために使用された。アルカン、シクロアルカン、ハロゲン化アルキル、エステル、ケトンのような広い範囲の極性を含む種々の化学クラスが試験された。抽出の前に、バイオマスの脂質含量と組成を、Bligh-Dyer脂質抽出法のような藻類油推定のための標準の方法を用いて三重で試験した。バイオマスは、22.16の総脂質を含み、そのうち49.52が中性脂質であった。図3は、Sohxlet抽出工程と組み合わせた、種々の極性および非極性溶媒を用いた乾燥藻類質量の抽出によって集めたデータを示す。アルカン溶媒の鎖長に依存して、60~70の純度の中性脂質と、15~45の総脂質回収率が、破砕および溶媒抽出なしに達成できる。試験した最も長い鎖アルカン溶媒であるヘプタンは、60の中性脂質と42の総脂質を回収した。図3で示すように、ヘキサンのような溶媒と従来の抽出方法を用いた乾燥藻類質量の抽出の結果は不十分で、高価であり、結果として収率が低い。本明細書で開示されるシステムおよび方法は、成分の欠損が最小で、異なる極性の成分を分離するために、わずかに非極性の溶媒の水に対する比率を制御することによって、これらの非効率性に対処する。炭素がより少ないアルコール溶媒は、極性脂質に対してより選択的であった。中性脂質純度はメタノールでは22、エタノールでは45であった。イソプロピルアルコールは、極性および非極性脂質間にいかなる選択性も示さず、52の純粋な中性脂質産物をもたらした。メタノールは、67の総脂質および90超の極性脂質を回収した。したがって、メタノールが本発明の実施形態に対する優れた候補であり、そこでメタノールは、ヘプタンまたはヘキサンを用いて中性脂質を抽出する前に、油性材料から極性脂質を選択的に抽出するために使用することができる。試験した他の溶媒クラスは、本来のバイオマス中に存在する脂質組成物と同様に、中性脂質純度が49に近かったので、脂質クラスに向かう選択性は示さなかった。さらに、これらの溶媒にて達成された総脂質回収率は約15~35の範囲であり、これらの溶媒を、特定の脂質クラスの選択的抽出または総脂質抽出に対して不適切とする。Sohxlet解析からの結果を、実施例1にて以下記述する標準ベンチスケールバッチ溶媒抽出器具を用いて確認した。選択した溶媒は、極性脂質を回収するために、第一の段階に対してメタノールであり、中性脂質の回収のために第二段階において石油エーテルであった。すべての抽出を、1:10固体溶媒比で実施した。本実験における各抽出段階は1時間であった。実施した他の実験データは示していないは、約45分以上で、抽出にとって成功するために十分長いことを示唆している。本保持時間は、システムの熱および質量伝達に依存する。メタノール抽出を、どれが最適であるか決定するために、異なる温度、40°C、50°Cおよび65°Cにて実施した。石油エーテル抽出を、溶媒の沸点に近い35°Cにて実施した。その中性脂質に対する高い選択性、低沸点、および抽出後に観察される産物品質から、石油エーテルを選択した。図4Aは、65°Cにてメタノール抽出段階後実施した石油エーテル抽出中の中性脂質純度が80を越えることを示しており、これら2つの抽出段階の組み合わせが、最終未精製油産物の中性脂質含量を増強したことを示している。図4Bは、総中性脂質回収率が低く、第一の段階においてかなりの量の中性脂質欠損が存在したことを示している。メタノール抽出段階における中性脂質の欠損を最小化するために、溶媒の極性を、水を溶媒に加えることによって増加させることができる。図5Aおよび5Bは、70v/vメタノール水溶液での前述したバイオマスの抽出、続く石油エーテルでの抽出の結果を示す。図5Aは、中性脂質純度が、純粋なメタノールの使用によって達成されたものよりも、石油エーテル抽出においてより高かったことを示している。さらに、中性脂質の欠損は、第一の抽出段階において、メタノール水溶液を使用することによって大きく減少した。図5Bにて見られるように、より高い温度でのメタノール抽出が、中性脂質純度を改善したが、続く段階において、総脂質回収をわずかに減少させた。いくつかの例となる実施形態において、抽出工程の温度を、藻類バイオマス中に存在する藻類成分の最適な安定性を確かにするために制御する。藻類タンパク質、カロテノイドおよびクロロフィルは、温度に対する敏感性を示す藻類成分の例である。他の実施形態において、温度を、温度に対して敏感な藻類成分が藻類バイオマスから抽出された後に上昇させる。さらに他の例となる実施形態において、抽出工程の温度を、望む産物の収率を最適化するために調節する。抽出は、室温から、抽出混合物の沸点までだがそれより低いで実施することができる。さらに他の実施形態において、抽出工程の温度は、望む産物の可溶性に応じて変化させる。さらに他の実施形態において、抽出温度は、抽出されるべきバイオマスの藻類株に応じて最適化される。上昇した抽出温度は、望む化合物の可溶性を増加させ、抽出混合物の粘度を減少させて、抽出回収率を増強する。いくつかの実施形態において、抽出を、抽出混合物の沸点を上昇させるために、圧力下で実施する。これらの実施において、圧力は、抽出混合物の温度を、任意の所望する産物が分解、変性、腐食、または破壊を開始するであろう温度より低い温度に維持しながら、沸騰が起こらないようにするために必要な程度まで増加させる。いくつかの例となる実施形態において、抽出が実施される例えば大気圧または上昇圧条件にて、抽出は使用された溶媒の沸点近くで実施される。他の実施形態において、抽出は、抽出混合物の沸点近くで実施され、ここでも他の抽出条件が考慮される。そのような温度では、溶媒の藻類細胞内への蒸気相浸潤が、より低い質量伝達抵抗によりより速い。抽出温度が、溶媒の沸点を有意に超えることが許される場合、溶媒-水システムは共沸混合物を形成可能である。したがって、溶媒の沸点にて、またはその近くでシステムを維持することは、支出を減少させる一方で、抽出を増強するのに十分な蒸気を産出することとなる。さらに、油の溶解性が高温では上昇し、そのことが、さらに溶媒沸点温度に近い温度にて抽出の効果を増加させることができる。図6は、メタノール水溶液石油エーテル抽出スキーム中の総脂質回収率を示している。その沸点近くでメタノール抽出を実施することで、図5Bで観察されたように中性脂質回収率はわずかに減少するが、総脂質回収を増加させる。他の実施形態において、抽出を周囲照明条件下で実施する。他の実施形態において、抽出は、分解から光に敏感な藻類成分を保護するために、鋼管または鋳造物の等の、しかし限定されない、不透明容器中で実施される。カロテノイドは光に敏感な藻類成分である。他の例となる実施形態において、抽出は、通常の大気条件下で実施する。さらに他の実施形態において、抽出は、酸化する傾向にある藻類成分を保護するために、窒素環境下で実施する。また他の実施形態において、抽出は、酸化する傾向にある藻類成分を保護するために、不活性気体の環境下で実施する。酸化する傾向にある藻類成分には、カルテノイド、クロロフィルおよび脂質が挙げられる。例となる実施形態において、抽出のために溶媒対固体比は、バイオマス中の固体の乾燥重量に基づいて3~5である。残余藻類バイオマスは、炭水化物例えばデンプンが豊富であり、抽出のために使用される溶媒を産出するためにフィードストックとして使用できる。図7は、総脂質回収率に対する、溶媒対固体比の効果を示す。溶媒対固体比が増加すると、対応する総脂質回収率の劇的な増加があった。これは、ヘキサンのような他の一般に使用される油抽出溶媒と比較して、メタノール中の脂質の可溶性が低いためであったと考えられる。化合物の可溶性は、抽出工程で使用する溶媒の極性によって影響を受ける。望む産物の可溶性特性を、望む産物を選択的に抽出するため、溶媒に対する湿潤バイオマスの適切な比を決定するために使用することができる。本二溶媒抽出システムにおいて、疎水性溶媒量は、両親媒性溶媒の可溶性と、疎水性溶媒中の脂質に基づいて計算される。約6.5~6.7の極性指数が、タンパク質および、糖および塩のような他のアルコール可溶性材料を抽出する。そのような抽出混合物からのアルコールとタンパク質の除去後、残っている材料は優れた発酵培地であることがわかった。極性脂質と中性脂質の抽出のための混合物の極性指数は、それぞれ約5.6~5.9および5.3~5.5であると計算される。所望の成分を抽出することに関する重要な点は、疎水性および両親媒性溶媒の量を変えること、常に湿潤藻類バイオマス中に存在する水を考慮することによって、抽出混合物の極性を操作することである。溶媒の既知の極性指数を使用することによって、溶媒の量を、所望の抽出混合極性を達成するために調節することができる。例えば、40w/wの湿潤バイオマスは、各100gの湿潤バイオマスにつき、40gのバイオマスと60gの水を有する。100gのエタノールをこの混合物に加える場合、エタノールの湿潤バイオマスに対する比は、1部分のエタノールに対して1部分の湿潤バイオマスであり、混合物中のエタノールの濃度は、液相中100/10060=約62w/wのエタノールである。エタノール水混合液中の62w/wエタノールは、重量および成分の極性の平均化によって計算され、6.6の極性指数に対応する。62エタノールと38水を含む混合液中、5.2の極性指数を有するエタノールと、9の極性指数を有する水は、0.625.2.389約6.6の極性指数をもたらす。極性脂質と中性脂質の抽出のための混合液の極性指数はそれぞれ、約5.8と5.4であると計算される。例えば、40w/wの湿潤バイオマスは、各100gの湿潤バイオマスにつき、40gバイオマスと60gの水を有する。100gのエタノールをこの混合物に加える場合、エタノールの湿潤バイオマスに対する比は、1部分のエタノールに対して1部分の湿潤バイオマスであり、混合物中のエタノールの濃度は、液相中100/10060=約62w/wのエタノールである。エタノール水混合液中の62w/wエタノールは、重量および成分の極性の平均化によって計算され、6.6の極性指数に対応する。62エタノールと38水を含む混合液中、5.2の極性指数を有するエタノールと、9の極性指数を有する水は、0.625.2.389約6.6の極性指数をもたらす。極性脂質と中性脂質の抽出のための混合液の極性指数はそれぞれ、約5.8と5.4であると計算される。アセトニトリルを疎水性溶媒として使用する場合、約2である、エタノール/アセトニトリル/水共沸物質中の水の量のおよそ二倍の界面層体積であるので、アセトニトリルの量は、エタノールの量の約2~4であり得る。もう一つの例において、40w/w湿潤バイオマスは、100gの湿潤バイオマスにつき、40gのバイオマスと60gの水を有する。100gのエタノールをこの混合物に加える場合、エタノールの湿潤バイオマスに対する比は、1部分のエタノールに対して1部分の湿潤バイオマスであり、混合物中のエタノールの濃度は、液相中100/10060=約62w/wのエタノールである。エタノール水混合液中の62w/wエタノールは、重量および成分の極性の平均化によって計算され、6.6の極性指数に対応する。62エタノールと38水を含む混合液中、5.2の極性指数を有するエタノールと、9の極性指数を有する水は、0.625.2.389約6.6の極性指数をもたらす。極性脂質と中性脂質の抽出のための混合液の極性指数はそれぞれ、約5.8と5.4であると計算される。ヘキサンを疎水性溶媒として使用する場合、ヘキサンの量は、エタノールの量の約6である、エタノール/アセトニトリル/水共沸物質中の水の量のおよそ二倍の界面層体積であるので、約6~12であり得る。これは、界面層の大きさが、系中で使用する2つの溶媒の混和性に関連し、さらに抽出混合物中に存在するタンパク質と種々の脂質の界面活性剤様効果によって影響を受けるからである。界面層の大きさはまた、混合物の温度に関連する。温度が上昇すると、2つの溶媒はより混和性となり、それによって界面層の大きさが増加する。もう一つの例において、抽出溶媒が、イソプロパノールアルコールとエタノールの1:1混合液である場合、この溶媒の極性は、3.95.4/2、すなわち約4.65である。湿潤バイオマスに対する溶媒の比は、極性を合わせるように計算され得る。6.6極性指数を得るために、以下の代数等式を解くことによって計算された、IPA-水混合物の55w/wを作成することが必要である。したがって、40w/w湿潤バイオマスに対して、IPAに対する湿潤バイオマスの比は1-0.55/0.6~0.75である。40w/w湿潤バイオマスでは、これは75部分溶媒混合液に対する100部分湿潤バイオマスの比に対応する。40w/w湿潤バイオマスは、各100gの湿潤バイオマスにつき、40gのバイオマスと60gの水を有する。75gの溶媒混合液を本混合物に加える場合、混合液中の溶媒の濃度は、75/7560であり、溶媒混合液-水溶液中、約55w/wの溶媒混合液である。これらの計算を、各抽出ステージにおける、および各産物に対する、溶媒バイオマス比を得るために使用することができる。溶媒組のいくつかの非限定例を表3Aおよび3Bに示す。すべての例にて記述した抽出混合物は、実質的に固体相と実質的に液体の相からなる。これらの相をついで抽出後に分離する。これについで、液体溶媒の液相からの除去が続き、抽出産物が得られる。いくつかの実施形態において、溶媒を蒸発させる。そのような実現形態において、液体-液体抽出技術を、蒸発させる必要がある溶媒の量を減少させるために使用できる。使用する任意の溶媒を、条件が許せばリサイクルすることができる。抽出の前の藻類バイオマスの処理が、脂質抽出の生産性と効率を増強することが理論化された。この方向において、実験を、表面特性を変化させ、抽出を増強するために、塩基または他の有機性溶媒を藻類バイオマスに加える効果を比較して実施した。メタノール水溶液、水酸化ナトリウム水溶液およびDMSO水溶液を含む種々の処理を試みた。図8が示すように、5DMSOの添加が、脂質回収を3倍増加させる。これらの抽出段階は、メタノール抽出段階を劇的に減少させるために利用し得る。しかしながら、以上の実験で使用した溶液は、高い費用、粘度、およびDMSOを回収およびリサイクルする能力のために、より大きなスケールでの利用のために理想的ではない可能性がある。図9は、累積総脂質収率および抽出された中性脂質の純度に対する、8段階メタノール抽出の効果を示すチャートである。本実施形態において、112グラムの湿潤バイオマス25.6乾燥重量を、350mLの純粋なメタノールで抽出し、各段階にて、160W放射出力にて10分間熱した。これは、約75度の抽出温度をもたらし、この温度は抽出混合物の沸点に近かった。この工程を使用して、一旦極性脂質の大部分が抽出されると、藻類油から非常に純粋な中性脂質を得ることが可能であることが決定された。図9は、一旦極性脂質がすべて抽出されると、高い純度の中性脂質を単離することが可能であることを示す。この場合、総バイオマスの5収率が、メタノール抽出段階5~8にて、90を超える中性脂質で達成された。さらに、抽出混合物の沸点のために、バイオマス中のほとんどの水が、炭水化物、タンパク質および金属と一緒に、最初の抽出段階で完全に抽出される。図10は、脂質の回収が、湿潤バイオマスから脂質およびタンパク質を抽出するためにエタノールを使用することによってより効率的になり得ることを示す。エタノールを用いることによって、80の総脂質回収率が、一般にメタノールによって必要とされる9段階ではなく約4段階で達成することができる。この回収の増加は、メタノールと比較して、エタノール中での脂質のより大きな可溶性に寄与し得る。さらに、エタノール水溶液の沸点は、メタノール水溶液より高く、脂質のさらなる回収を促進する。これは、より高い温度が、油の粘性を低くするからであり、これによって拡散性を改善する。本工程の他の明確な利点は、エステル変換のために油画分中の残余エタノールを用いること、ならびにバイオマス乾燥操作における熱負荷を低下させることである。さらに、図10は、初期画分は、タンパク質および他の非常の極性の分子を含む、非脂質が豊富で、つづいて極性脂質が豊富な画分と最後に中性脂質画分が続くことを示す。したがって、抽出器具の適切な設計により、単一の抽出および画分化工程において、3つすべての産物を回収することができる。本発明のもう一つの実施形態は、抽出を補助するためにマイクロ波を使用する。本明細書で開示した先に収集したデータに基づくと、メタノールが藻類からのすべての脂質の抽出のために、もっともよい単一の溶媒であることが示される。したがって、一溶媒マイクロ波抽出システムの効率のデータを集めるために、本明細書の実施例1にて記述したような単一溶媒多段階抽出を実施した。図11は、従来の抽出と、マイクロ波補助抽出の、抽出時間と総脂質回収率を比較する対数プロットである。曲線の傾きに基づいて、マイクロ波システムが約5倍またはそれ以上まで、抽出時間を減少させることが計算された。従来の方法がより高い正味脂質回収率を有するが、これは極性脂質のより高い回収による。これらの結果に基づいて、マイクロ波補助あり、および無しで、溶媒を用いる乾燥藻類バイオマスの抽出のための条件が最適化された。本発明のいくつかの実施形態は、通常のマイクロ波器具を用い、これは、水分子を励起する波長を放射する。本発明のさらなる実施形態は、異なる溶媒を励起できる特別仕様のマイクロ波器具を使用する。本発明のさらに他の実施形態は、藻類バイオマス中に存在する脂質を励起できる特別仕様のマイクロ波器具を利用する。いくつかの実施形態において、藻類バイオマス中に存在する脂質が、マイクロ波によって励起され、それによって藻類バイオマスからの脂質成分の分離および抽出を増強する。水分含量は、油抽出の効率に影響を与え得るバイオマスのもう一つのパラメータである。本発明のいくつかの実施形態において、乾燥藻類質量を抽出し、画分化する。他の実施形態において、藻類塊は湿潤である。10、25および33の藻類塊含量でのバイオマス試料を使用して、抽出性能における水分の影響を調査した。図12Aは、藻類バイオマスからの産物の段階を踏んだ抽出のための工程400を図解する。図12A中のすべての単位はポンドである。図12Aは、工程400の塊バランスを示しており、一方で工程を実施するための器具および/またはシステムの詳細は本明細書の他の場所で記述している。5ポンド約2.27kgの藻類を含むバイオマスは、約0.63ポンド約0.29kgの極性脂質、1.87ポンド約0.85kgの中性脂質、1ポンド約0.45kgのタンパク質、および1.5ポンド約0.68kgの炭水化物を含む。このバイオマスと、1000ポンド約454kgの水が、脱水段階405で処理され、混合物から950ポンド約431kgの水が分離され、45ポンド約20.4kgの水中5ポンド約2.27kgの藻類が第一の抽出段階410に通過する。本明細書で開示される任意の脱水技術を、スズ脱水工程405で使用することができる。第一の抽出段階410にて、238ポンド約108kgのエタノールと12ポンド約5.44kgの水を、先の段階からの藻類と水と混合する。第一の抽出段階410は、約80.9w/wエタノールの液体相を有する。231ポンド約105kgの水、53ポンド約24.0kgの水および0.5ポンド約0.227kgの藻類タンパク質の第一の液体相を回収し、そこから水およびエタノールが、例えば蒸発によって除去され、タンパク質が豊富な産物415が残る。蒸発から回収した溶媒を、第一の抽出段階410にリサイクルすることができる。第一の抽出段階410からの第一固体相を、第二の抽出段階420に通し、この第一固体相は、4.5約2.04kgポンドの藻類、2.6ポンド約1.18kgの水、および10.9ポンド約4.94kgのエタノールを含む。86ポンド約39.0kgのエタノールと4ポンド約1.81kgの水を、先の段階からの第一固体相に加える。第二の抽出段階420は、約93.6w/wメタノールの液体相を有する。85.9ポンド約39.0kgのエタノール、5.9ポンド約2.68kgの水および0.6ポンド約0.27kgの極性脂質の第二の液体相を回収し、そこから水およびエタノールを、例えば蒸発によって除去し、極性脂質が豊富な産物425が残る。蒸発から回収した溶媒を、第二の抽出段階420にリサイクルできる。第二の抽出段階420からの第二の固体相を、第三の抽出段階430に通過させ、この第一固体相は、3.9ポンド約1.77kgの藻類、0.7ポンド約0.32kgの水および11ポンド約4.99kgのエタノールを含む。70.5ポンド約32.0kgのエタノールと3.5ポンド約1.59kgの水を、先の段階からの第二の固体相に加える。第三の抽出段階430は、約95.4w/wエタノールの液体相を有する。78.9ポンド約35.8kgのエタノール、3.9ポンド約1.77kgの水および1.6ポンド約0.726kgの中性脂質の第三の液体相を回収し、これより水およびエタノールを例えば蒸発によって除去し、中性脂質が豊富な産物435が残る。蒸発から回収した溶媒を、第二の抽出段階430にリサイクルすることができる。2.3ポンド約1.04gの藻類、0.3ポンド約0.136kgの水および6.6ポンド約2.99kgのエタノールの固体相が残る。図12Aにて示すように、各連続エタノール抽出段階での得られた液体プロファイルは、開始藻類中の水分含量によって大きく影響を受けた。工程400のモデルを、3つの異なるバイオマスの集団上で走らせ、それぞれは、異なる初期水含量を有した。開始水含量が減少したので、最大脂質回収段階が、第三の抽出段階から第四に変化した示していない。しかしながら、これらの3つのバイオマス試料からの総脂質回収は極めて類似しており、すべてが、藻類バイオマスの総脂質含量の95超である。より高い水分含量を有する藻類質量を使用した際、エタノール水溶液混合液中のエタノール濃度ははるかに低く、その結果として未精製抽出物中の中性脂質割合もまたより低かった。90の水を有する藻類ペーストを脱水することは、非常にエネルギー集約の工程であることが報告されている。本明細書で記述した方法は、予想外に、主に水を含む藻類塊を首尾よく抽出し、画分化するために使用することができる。総脂質回収は、従来の抽出方法と異なり、90水10藻類固体を含む藻類ペーストから開始することによって大幅な影響を受けなかったので、本明細書で開示される方法は、エネルギー集約の乾燥段階野利用を必要としない。図12Bは、工程400の抽出段階の1つの例となる実現形態500を示す。藻類バイオマスおよび溶媒混合物505を、抽出容器510に提供する。本明細書の他の場所で記述するように藻類を抽出した後、混合物を、液体相と固体相に分離する、焼結された金属チューブフィルタのような、粗濾過システム515に混合液を提供する。固体相を、下流の抽出段階に通過させる。液体相を、溶媒除去システム520、例えば蒸発装置に通過させ、液体相中の溶媒例えばエタノール含量を減少させる。溶媒除去後に残っている液体相を任意に、遠心器525に通過させる。溶媒除去システム中に残っている任意の固体をリサイクルするか、または破棄する。遠心器525は、液体相中の任意の残っている液体および/または固体から、望む藻類産物例えばタンパク質または脂質を分離することを補助する。図14は、1つ以上の藻類産物を形成するか、回収するために藻類塊が処理可能な工程600の例を示す。本例において、藻類バイオマスが、本明細書で開示される方法を用いて、フロント-エンド工程605中、段階を踏んだ様式にて抽出される。抽出および分離段階についで、エステル化工程610、加水分解工程615、水素処理工程620および/または蒸留工程625が続き、さらに成分および産物を単離する。成分および産物は、藻類脂質、藻類タンパク質、グリセリン、カロテノイド、栄養素例えば長鎖不飽和油および/またはエステル、燃料エステル一般に、C20またはそれより短い鎖長を有するエステル、燃料、燃料添加物、ナフサ、および/または液体石油置換物を含む。好ましい実施形態において、燃料エステルはC16鎖長である。他の実施形態において、燃料エステルはC18鎖長である。また他の実施形態において、燃料エステルは、C20またはそれより短い鎖長の混合物である。エステル化工程610、加水分解工程615、水素処理工程620および蒸留工程625は任意であり、種々の順番で使用することができる。破線の矢印および点線の矢印は、加水分解、水素処理および/または蒸留工程を、脂質画分の処理にて実施してよい時に対するいくつかの、しかし全てではない選択肢を示している。例えば、本発明のいくつかの実施形態において、抽出および/または分離を実施した後、中性脂質画分を、燃料産物および/または添加物を作製するために、直接水素処理することができる。あるいは、他の実施形態において、中性脂質画分を、エステル化工程610に通過させることができる。エステル化工程610は、酸/塩基触媒のような本技術分野で公知の技術を含むことができ、エステル交換を含むことができる。塩基触媒は、いくつかの産物を産出するために除外されないが、酸触媒が、これらの技術が、下流工程を複雑化し得る、塩基触媒の間に形成される石けんを回避するので好ましい。酵素的エステル交換技術もまた使用できる。エステル化は、実質的に純粋な脂質物質本明細書で使用する際、75以上の脂質を処理することができる。エステル化の後、グリセリン副産物を除去することができる。エステル化脂質を、ついで、異なる鎖長のエステル化脂質ならびに脂質画分中に存在するカロテノイドを分離するために、分子および/または非分子蒸留工程625に供することができる。エステル化した脂質をついで、水素処理工程620に通し、ジェット燃料、バイオディーゼルおよび他の燃料産物を産出することができる。本技術分野で知られている任意の水素処理工程を使用することができる。そのような工程は、水素を脂質分子に加え、酸素分子を除去する。水素処理のための例となる条件は、トリグリセリド、脂肪酸、脂肪酸エステルを、600psi約4137kPaの範囲の高圧、および600°F約316°Cの範囲内の温度下、水素と反応させることを含む。一般に使用される触媒は、NiMoまたはCoMoである。原脂質ではなく、燃料エステルを水素処理することは、いくつかの利点を有する。第一に、エステル化工程610は、藻類油中に存在する特定のリンおよび金属化合物のレベルを減少させる。これらの物質は、典型的に水素処理工程で使用される触媒に対して毒である。したがって、水素処理前のエステル化は、水素処理触媒の寿命を延ばす。また、エステル化は、水素処理している化合物の分子量を減少させ、それによって水素処理工程620の性能を改善する。さらにまた、蒸気形態で水素処理されるべき蒸留工程625から燃料エステルを維持することが有利であり、そのようにして、水素処理に必要なエネルギーを減少させる。本発明のいくつかの実施形態において、中性藻類脂質を、脂質を燃料産物および添加物に変換するために、直接水素処理する。他の実現形態では、蒸留工程625を介して、中性脂質をエステル化し、カルテノイド、長鎖不飽和エステル、エイコサペンタノイン酸EPAエステルおよび/または燃料エステルに分離する。蒸留工程625は、分子蒸留ならびに任意の本技術分野で公知の蒸留技術が含まれ得る。例えば、蒸留物を、単一蒸留カラムを用いて画分化して、精製するために、低鎖脂肪酸を分離することが可能である。長鎖不飽和脂肪酸は、カラム中、高沸点残余物として残る。いくつかの実施形態において、残っている蒸気をついで、水素処理工程に送ることができる。本発明の利点の2つは、以上で記述されたように、純粋なフィード、ならびにエネルギー集約水素処理反応を好む、蒸気産物を産出することである。本発明のいくつかの実施形態において、極性脂質および任意で中性脂質を、エステル化工程に通す前に、加水分解工程615にて加水分解する。そのようにすることで、藻類脂質の脂肪酸をほどき、より多くの量の藻類脂質が有用な産物に形成されることを可能にする。図15は、中性脂肪からの栄養補助産物を産出するための、工程700を示すフローチャートである。工程700の1つの実現形態において、中性脂質を、EPAが豊富な油からカロテノイドを分離する、吸収工程705に供する。中性脂質は、本明細書で開示される任意の選択的抽出技術によって藻類供給源から産出できる。しかしながら、中性脂質は、植物供給源のような、他の供給源からであり得る。吸収工程705は、ベータカロテンおよびキサントフィルのような、カロテノイドを吸収するために、中性脂質を、吸着剤と接触させることを含む。1つの実現形態において、吸着剤はDiaionHP20SSITOCHUChemicalsAmerica,Inc,より市販されているである。中性脂質を、バッチ型の工程にて吸着剤と接触可能であり、そこでは中性脂質と吸着剤が、選択された時間、容器の中に維持される。接触時間の後、吸着剤と脂質を、本技術分野で公知の技術を用いて分離する。他の実現形態において、吸着剤は、吸着剤ベッド内に維持され、中性脂質は吸着剤ベッドを通る。吸着剤ベッドを通した通過に際して、中性脂質のカルテノイド含量が減少し、それによってEPAが豊富な油が産出される。カルテノイドは、吸収剤を、エタノール、イソプロパノールアルコール、ブタノールのようなアルコール、酢酸エチルまたは酢酸ブチルのようなエステル、ヘキサンおよびペンタンのようなアルカンを含むが、限定はされない、適切な溶媒で処理することによって、吸着剤材料から回収することができる。図16は、中性脂質805から燃料産物830を産出するための工程800を示すフローチャートである。中性脂質は、本明細書で開示されている任意の選択的抽出技術によって産出された藻類供給源からのものであり得る。しかしながら、中性脂質は、植物供給源のような他の供給源からのものであり得る。中性脂質は、脱ガム工程810にて処理され、そこで脂質は、酸洗浄されて、中性脂質中の金属およびリン脂質のレベルが減少する。いくつかの実現形態において、リン酸の比較的希釈された溶液を中性脂質に加え、混合液を加熱し撹拌する。沈殿したリン脂質と金属をついで、例えば遠心によって、残りの油から分離する。処理した油をついで、漂白工程815に通して、クロロフィルと他の着色化合物を除去する。いくつかの実現形態において、漂白工程815は、油を、油中のクロロフィルおよび他の着色化合物のレベルを減少させる粘土、または漂白粘土すなわちベントナイトまたはフィラ土のような他の吸着剤と接触させることを含む。処理した油をついで、燃料産物、例えばジェット燃料混合物、ディーゼル燃料添加物およびプロパンを形成するために、油の成分を水素添加および酸素除去する、水素処理工程820に通す。さらに、水素処理工程820はまた、いくつかのクラッキングと、LPGおよびナフサのようなより小さな鎖化合物の産出を引き起こす。本明細書で記述する任意の水素処理工程を、水素処理工程820のために使用することができる。水素処理工程820にて作製された化合物の混合物を、蒸留工程825に通して、種々の燃料産物830へ分離する。蒸留工程825は、本明細書で記述される、または燃料化合物の分離のために、本技術分野で公知の、任意の分子および非分子蒸留技術が含まれ得る。本発明のいくつかの実施形態において、タンパク質を藻類バイオマスから選択的に抽出し得る。開示される方法を用いるタンパク質の抽出は、多くの利点を提供する。とりわけ、藻類細胞は、望むタンパク質を抽出する前に溶解する必要がない。これは、抽出を単純化し、コストを減少させる。本発明の方法は、藻類培養物、バイオマス、ペーストまたはケーキから選択的に抽出し、画分化するために、異なるクラスのタンパク質の可溶性特性を生かす。例えば、藻類バイオマスを、加熱と混合に供して、アルブミンおよびグロブリンと呼ばれる塩、水と塩可溶性タンパク質を抽出し得る。この混合物をついで、pH変化に供し、グルテリンと呼ばれるアルカリ可溶性タンパク質を回収する。この段階の後に、プロラミンと呼ばれるアルコール可溶性タンパク質の溶媒ベースの分離を続けることができる。残っているバイオマスは、炭水化物と脂質が豊富であることとなる。タンパク質を、図17および18にて示すように、海水および淡水藻類細胞両方から抽出できる。海水藻類培養物またはバイオマス中の塩の存在が、異なるクラスのタンパク質の抽出に影響を与えるが、本明細書で開示した方法は、淡水、または海水藻類いずれかからタンパク質を選択的に抽出することを可能にする。いくつかの実施形態において、淡水藻類細胞からのタンパク質の抽出は、図17で示す新規工程によって達成される。淡水藻類細胞または淡水藻類バイオマスを加熱し、混合する。混合は、撹拌、撹拌およびロッキングを含むが、限定はされない、本技術分野で公知の種々の方法によって達成可能である。本工程は、第一の実質的に液体の相と第一の実質的に固体の相からなる、第一の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。固体相および液体相をついで分離する。分離は、遠心、傾斜、フローテーション、沈降および濾過を含むが、限定はしない、本技術分野で公知の種々の方法によって達成できる。この第一の実質的に液体の相はアルブミンタンパク質が豊富である。第一の実質的に固体の相をついで、塩水と混合し、加熱して、第二の実質的に液体の相と第二の実質的に固体の相からなる、第二の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。塩水は天然の海水であってよく、または塩水溶液であってよい。そのような溶液の例には、主にNaClを含む約典型的に35g/Lが含まれ得る。固体および液体相をついで分離する。この第二の実質的に脂質の層はグロブリンタンパク質が豊富である。第二の実質的に固体の相をついで水と混合し、加熱して、第三の実質的に液体の相と第三の実質的に固体の相からなる、第三の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。本第三の抽出混合物またはスラリーのpHをついで、約9以上に上昇させ、第三の実質的に液体の相を、グルテリンタンパク質で濃縮する。固体および液体相をついで分離し、第三の実質的に液体の相はグルテリンタンパク質が豊富である。第三の実質的に固体の相をついで、溶媒組と混合し、加熱して、第四の実質的に液体の相と第四の実質的に固体の相からなる、第四の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。1つの好ましい実施形態において、溶媒組は、エタノールを含む。他の非限定実施形態において、溶媒組は、以下の溶媒のうちの1つ以上を含む:メタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチルおよびアセトニトリル。固体および液体相をついで分離する。この第四の実質的に液体の相はプロラミンタンパク質が豊富である。残っている第四の実質的に固体の相は、開始藻類バイオマスの組成に依存して、脂質が豊富である。いくつかの実施形態において、海水藻類細胞からのタンパク質の抽出は、図18で示す新規工程によって達成される。海水藻類細胞または海水藻類バイオマスを加熱し、混合する。混合は、撹拌、撹拌およびロッキングを含むが、限定はされない、本技術分野で公知の種々の方法によって達成できる。本工程は、第一の実質的に液体の相と第一に実質的に固体の相からなる、第一の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。固体相および液体相をついで分離する。分離は、遠心、傾斜、フローテーション、沈降および濾過を含むが、限定はしない、本技術分野で公知の種々の方法によって達成できる。この第一の実質的に液体の相はグロブリンタンパク質が豊富である。第一の実質的に固体の相をついで、水と混合し、加熱して、第二の実質的に液体の相と第二の実質的に固体の相からなる、第二加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。固体および液体相をついで分離する。この第二の実質的に脂質の相はアルブミンタンパク質が豊富である。第二の実質的に固体の相をついで水と混合し、加熱して、第三の実質的に液体の相と第三の実質的に固体の相からなる、第三の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。本第三の抽出混合物またはスラリーのpHをついで、約9以上に上昇させ、第三の実質的に液体の相は、グルテリンタンパク質が豊富である。固体および液体相をついで分離し、第三の実質的に液体の相はグルテリンタンパク質が豊富である。第三の実質的に固体の相をついで、溶媒組と混合し、加熱して、第四の実質的に液体の相と第四の実質的に固体の相からなる、第四の加熱抽出混合物またはスラリーを産出する。1つの好ましい実施形態において、溶媒組は、エタノールを含む。他の非限定実施形態において、溶媒組は、1つまたはそれ以上の以下の溶媒のうちの1つ以上を含む:メタノール、イソプロパノール、アセトン、酢酸エチルおよびアセトニトリル。固体および液体相をついで分離する。この第四の実質的に液体の相はプロラミンタンパク質が豊富である。残っている第四の実質的に固体の相は、開始藻類バイオマスの組成に依存して、脂質が豊富である。開示された方法はまた、図17~20で示すような、異なる型のタンパク質の選択的抽出を提供する。上述の抽出工程の任意の段階を、単一タンパク質産物を選択的に抽出するために、段階の残りから離して実施可能である。この2つの例が、抽出段階1a周辺の点線箱にて示されるように、図17および18にて見られる。非限定例において、グロブリンタンパク質を、淡水藻類バイオマスから、前記バイオマスを塩水と混合し、加熱することによって選択的に抽出して、実質的に液体の相と実質的に固体の相からなる、加熱抽出混合物またはスラリーを産出できる。固体および液体相をついで分離することができる。液体相はグロブリンタンパク質が豊富である。図17、抽出段階1aを参照のこと。他の非限定例において、アルブミンタンパク質が、海水藻類バイオマスから、前記バイオマスを水と混合して、加熱することによって選択的に抽出して、実質的に液体の相と実質的に固体の相からなる、加熱抽出混合物またはスラリーを産出できる。固体および液体相をついで分離することができる。液体相はグロブリンタンパク質が豊富である。図18、抽出段階1aを参照のこと。さらなる非限定例において、プロラミンタンパク質を、図19にて示すように、淡水または海水藻類バイオマスいずれかから選択的に抽出することができる。選択的抽出は、藻類バイオマスを溶媒組と混合し、加熱し、実質的に液体の相と実質的に固体の相からなる、加熱抽出混合物またはスラリーを産出することによって達成される。固体および液体相をついで分離することができる。液体相はプロラミンタンパク質が豊富である。さらにもう一つの非限定例において、タンパク質画分を、図20にて示すように、淡水または海水藻類バイオマスいずれかから選択的に抽出することができる。選択的抽出は、藻類バイオマスを溶媒組と混合して、抽出混合物またはスラリーを産出すること、および混合液中でpH変化を生じさせることによって達成される。混合液は、実質的に液体の相と実質的に固体の相からなる。固体および液体相をついで分離可能である。液体相はタンパク質が豊富である。図22は、単一溶媒両親媒性システムによるタンパク質の抽出のための例となる抽出システムの略図である。例となるシステムは、直接ポンプされるか、または維持タンク中に保存され得る、藻類培養物2201、遠心器2202、抽出器2203、固体分離フィルタ2204、ヒーター2205、溶媒回収システム2206、および冷却器2207を含む。ポンプ2213が、各段階からの産物を次の段階に移動させることにおいて補助する。図23は、1つの例となる実施形態にしたがって、タンパク質と極性脂質を、湿潤藻類バイオマスから抽出するための例となるシステムを示す。例となるシステムは、直接ポンプされるか、または維持タンク2301中に保存され得る、藻類培養物、遠心器2302、抽出器2303、デカンタ2304、ヒーター2305、溶媒回収システム2306、冷却器2307、維持タンク2308、固体分離器2309、第二のヒーター2310、第二の溶媒分離システム2311および第二の冷却器2312を含む。ポンプ2313が、各段階からの産物を次の段階に移動させることにおいて補助する。直接ポンプされるか、または維持タンク2301中に保存されてよい、藻類培養物を遠心して2302、濃縮ペーストを得、抽出器2303にポンプする。遠心ユニット2302は、膜システム、または溶解空気フローテーションユニット、または凝集沈降ユニットなどのような、固体分離器で置き換えてもよい。両親媒性および疎水性溶媒の混合液を抽出器に加える。抽出器は、一定の時間、そして溶媒混合液の沸点より低い温度で、溶液を混合し加熱する。加熱は、マイクロ波、水、蒸気、熱油または電気での加熱のような、種々の方法で達成することができる。抽出は、大気圧にて、または加圧条件下で実施して、抽出の効果を増強し得る。抽出物をついで、デカンタ内にポンプし、より軽い、そしてより重い相を分離する。この段階はまた、膜濾過を用いて、または遠心することによって実施可能でもある。より軽い相は、疎水性溶媒と極性脂質を含む。より重い相は、両親媒性溶媒、水および藻類からなる。疎水性層を、ヒーター2305を通して、溶媒回収システム2306内にポンプする。蒸気を冷却器2307を通して通過させ、リサイクルのために回収する。残余物は、ほとんど極性脂質を含む濃縮物である。より重い相を、維持タンク2308内に回収し、固体液体分離器2309を通してポンプする。固体は、更に抽出または乾燥できる抽出藻類バイオマスを含む。液体部分を、第二のヒーター2310を通して、第二の溶媒回収システム2311内に通過させる。このシステムからの蒸気を、第二の冷却器2312を通して通過させ、両親媒性溶媒を回収し、リサイクルする。水およびタンパク質が、溶媒回収ユニット中の残余物を形成する。図24は、二溶媒両親媒性/疎水性系による、中性脂質とタンパク質の抽出のための、例示抽出スキームの略図である。例となるシステムは、直接ポンプされるか、または維持タンク中に保存されてよい、藻類培養物2401、遠心器2402、抽出器2403、デカンタ2404、ヒーター2405、溶媒回収システム2406、冷却器2407、維持タンク2408、固体液体分離器2409、第二のヒーター2410、第二の溶媒回収システム2411、および第二の冷却器2412を含む。ポンプ2413は、各段階の産物をから次の段階へ移動させることを補助する。図25は、1つの例となる実施形態にしたがって、湿潤藻類バイオマスからタンパク質、極性脂質および中性脂質を抽出するための例となるシステムの略図である。例となるシステムは、直接ポンプされるか、または維持タンク中に保存されてよい、藻類培養物2501、遠心器2502、抽出器2503、デカンタ2504、ヒーター2505、溶媒回収システム2506、冷却器2507、維持タンク2508、固体液体分離器2509、第二のヒーター2510、第二の溶媒回収システム2511および第二の冷却器2512を含む。藻類培養物2501を遠心して2502、濃縮ペーストを得、抽出機2503にポンプする。遠心ユニット2502は、膜システム、または溶解空気フローテーションユニット、または凝集沈降ユニットなどのような、固体分離器で置き換えてもよい。両親媒性および疎水性溶媒の混合液を抽出器に加える。抽出器は、一定の時間、そして溶媒混合液の沸点より低い温度で、溶液を混合し加熱する。加熱は、マイクロ波、水、蒸気、熱油または電気での加熱のような、種々の方法で達成することができる。抽出は、大気圧にて、または加圧条件下で実施して、抽出の効果を増強してよい。抽出物をついで、デカンタ内にポンプし、より軽い、そしてより重い相を分離する。この段階はまた、膜濾過を用いて、または遠心することによって実施可能でもある。より軽い相は、疎水性溶媒と極性脂質を含む。より重い相は、両親媒性溶媒、水および藻類からなる。疎水性層を、ヒーター2505を通して、溶媒回収システム2506内にポンプする。蒸気を冷却器2507を通して通過させ、リサイクルのために回収する。残余物は、主に極性脂質を含む濃縮物である。より重い相を、維持タンク2508内に集め、固体液体分離器2509を通してポンプする。固体は、更に抽出または乾燥できる抽出藻類バイオマスを含む。液体部分を、第二のヒーター2510を通して、第二の溶媒回収システム2511内に通過させる。このユニットからの蒸気を、第二の冷却器2512を通して通過させ、両親媒性溶媒を回収し、リサイクルする。水およびタンパク質が、溶媒回収ユニット中の残余物を形成する。固体液体分離器2509からの抽出した固体をさらに、第二の抽出機2518中、システム内の水に対する両親媒性溶媒の比で、再びさらに抽出する。両親媒性および疎水性溶媒の第二の混合液を第二の抽出器に加える。第二の抽出器が、一定の時間、そして溶媒混合液の沸点より低い温度で、溶液を混合し加熱する。第二の抽出物をついで、第二デカンタ2519内にポンプして、より軽い相とより重い相に分離する。より軽い相は、疎水性溶媒と極性脂質を含む。より重い相は、両親媒性溶媒、水および藻類からなる。疎水性層を、ヒーター2520を通して、溶媒回収システム2521内にポンプする。蒸気を冷却器2522を通して通過させ、リサイクルのために回収する。残余物は、主に極性脂質を含む濃縮物である。より重い相を、維持タンク2518にリサイクルするか、乾燥させる。ポンプ2513は、各段階の産物をから次の段階へ移動させることを補助する。図26は、エタノール抽出の概念を示す略図である。エタノールの量が、システム中の水と疎水性溶媒の量と比例して変化するので、異なる成分が選択的に抽出され得る。本発明のこれらの態様を通知したことで、当業者は、単一段階抽出工程、または多段階抽出工程のいずれかによって、淡水または海水藻類バイオマスいずれかから、望む極性脂質またはタンパク質を選択的に抽出できるであろう。本開示を考慮すると、当業者は、藻類塊のタンパク質含量と、対象のタンパク質の可溶性特性を考慮に入れることを条件に、以上で開示した多段階抽出スキームの順番を交換可能であろう。開示される方法の他の実施形態は、各抽出段階間に洗浄段階が組み込まれてよい。任意の開示されたタンパク質抽出方法のために、抽出混合物/スラリーを、一定期間加熱温度にて維持してよい。いくつかの実施形態において、抽出混合物を、約20分~約90分間、加熱温度にて維持する。いくつかの態様において、抽出混合物を、約20分~約60分間、加熱温度にて維持する。他の態様において、抽出混合物を、約45分~約90分間、加熱温度で維持する。いくつかの実施形態において、抽出混合物/スラリーを、約50°Cより低い温度まで熱してよい。いくつかの態様において、アルブミン、グロブリンおよびグルテリンタンパク質を、約50°Cより低い温度にて抽出する。他の実施形態において、抽出混合物/スラリーを、抽出混合物/スラリーの沸点に近い温度まで加熱する。いくつかの態様において、プロラミンタンパク質を、抽出混合物/スラリーの沸点近くの温度にて抽出する。他の実施形態において、抽出を促進するために、加熱および混合段階の間、圧力を大気圧より高く、50psi約345kPaまでその圧力を含んで増加させる。藻類バイオマスの保存可能期間は、間質および細胞外水の除去によって増加できる。これは、一定期間にわたる、バイオマスの低微生物増殖および低汚染をもたらす。これは、加熱しない条件下で、両親媒性溶媒を、藻類培養物またはバイオマスと混合することによって達成することができる。この工程によって産物は抽出されないが、水がバイオマスまたは培養物から除去され、溶媒で置き換えられる。いくつかの実施形態において、溶媒は、藻類培養物またはバイオマス中の水の50~90を置き換える。いくつかの実施形態において、両親媒性溶媒は、エタノール、アセトン、メタノール、イソプロパノール、ブタノン、ジメチルエーテルおよびプロピオンアルデヒド、2-プロパノール、アセトニトリル、t-ブチルアルコール、1-プロパノール、水、重水D2O、エチレングリコール、グリセリンまたはこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、両親媒性溶媒は、イソプロパノールで変性したエタノールである。他の実施形態において、溶媒はイソプロパノールである。また他の実施形態において、溶媒は水性である。またさらなる実施形態において、間質および細胞外水の除去は、冷却条件下で実施される。材料の水含量の減少は、保存可能期間の増強を導く。実施例実施例1微小緑藻類であるイカダモScendesmusdimorphusSDを、野外パネル光バイオリアクタ中で培養した。種々の液体含量のSD試料を採集した。遠心によるバルク水の除去後、藻類試料を3~5cm藻類ケーキとして、使用まで-80°Cにて保存した。湿潤藻類バイオマスの事前に計算した量15グラム乾燥藻類重量等価物と90mLのエタノール溶媒を、濃縮器、機械的攪拌機および熱電温度計を備える三首フラスコ内に加えた。1つの実験において、混合物をマイクロ波照射下、10分間かん流した。第二の実験では、混合物を電気加熱にて1時間、かん流した。その後、混合液を室温まで冷却し、濾過によって透析物と残余物に分離した。藻類試料の総脂質を、BlighおよびDyerの脂質抽出法にしたがって、クロロホルム-メタノール-水系を用いて解析した。この総脂質値を、脂質回収計算のための参照値として使用した。総脂質をさらに、60~200メッシュシリカゲルMerckCorp.,独国を用いる標準カラムクロマトグラフィー方法によって、中性脂質と極性脂質に分離した。各脂質画分を、先に計量しおいたバイアルに移し、まず回転蒸発装置Buchi,Switzerlandを用いて30°Cにて蒸発させ、ついで高真空下で乾燥させた。乾燥した残余物を、窒素下に置き、ついで計量した。各試料の脂肪酸特性を、内部標準としてヘプタデカノン酸C17:0を用いて、脂肪酸メチルエステルに誘導した後に、GC-MSによって定量した。結果データは示していないにより、マイクロ波補助抽出が、第一の抽出段階における極性脂質の除去のために最適であること、および中性脂質の分離に対して幾分効果が少ないことが示唆された。電気的加熱は、抽出効果においてより一貫性がある。最終収率は、マイクロ波補助抽出と、電気的加熱補助抽出間で同等であるが、マイクロ波補助抽出が有意に速い。実施例2藻類バイオマスからのタンパク質の抽出1酸浸出:藻類バイオマスを、pH4.5にて1時間、水中に浸した。試料をついで3000rpmにて3分間遠心し、上清を除去した。残っている固体を、希釈酸pH4.5で3回洗浄し、凍結乾燥させた。2アルカリ抽出:藻類バイオマスを、pH11にて1時間水中に浸し、つづいてpH調節水を添加した。試料をついで、3000rpmにて3分間遠心して、上清を除去した。遠心につづいて、上清を酸pH4.5で中和した。残っている固体を、希釈酸pH4.5にて3回洗浄し、凍結乾燥させた。酸浸出とアルカリ抽出の結果を以下表4に示す。タンパク質収率を、凍結乾燥固体の重量を、pH調節水中に浸す前の藻類バイオマスの重量と比較して、重量基準にて計算した。タンパク質純度は、各工程の凍結乾燥固体中の窒素の量を測定して、OfficalMethodoftheAmericanOilChemists’SocietyBa-2a-38によって決定した。タンパク質が、藻類産物抽出の価値を付加する重要な産物であるので、この情報により、本明細書で開示されるシステムおよび方法において、タンパク質の種々のレベルを有するフィードストックの利用を可能とする。実施例3海水藻類バイオマスからのタンパク質の抽出最初に海水中約1~10w/w固体からなる海水藻類培養物を、50°Cまで熱し、この温度にて1時間維持した。得られたスラリーを遠心して、液体相を固体相から分離した。液体相が、グロブリンタンパク質が豊富であることを測定した本来の藻類バイオマス中に存在する総タンパク質の約10。固体をついで新鮮な水中に懸濁し、約50°Cまで熱して、約1時間維持した。得られたスラリーを再び遠心して液体を固体相から分離した。液体相は、アルブミンタンパク質が豊富であることを測定した本来の藻類バイオマス中に存在する総タンパク質の約10。固体をついで、エタノール中で懸濁して、70w/w混合液を達成した。この混合液を約75°Cまで熱し、この温度にて約1時間維持した。得られたスラリーを遠心して、液体を固体相から分離した。液体相は、アルブミンタンパク質が豊富であることを測定した本来の藻類バイオマス中に存在する総タンパク質の約30。固体をついでアルカリ溶液水性NaOH、pH9中に懸濁させ、約50°Cまで熱し、その温度で約1時間維持した。得られたスラリーを遠心して、液体を固体相から分離した。液体相が、グルテリンタンパク質が豊富であることを測定した本来の藻類バイオマス中に存在する総タンパク質の約50。実施例4エタノールによる藻類バイオマスの段階画分化と抽出1000ポンド約454kgのナンノクロロプシスNannochloropsisバイオマスArizonaStateUniversity,LaboratoryforAlgaeResearchandBiotechnology、ATCC寄託番号PTA-11048から得た、株202.0より培養したを採集し、藻類が約35w/wを含むまで脱水し、ついで最終的に凍結した。抽出段階を、400ガロン約1514Lのヒンジ縁を有するジャケットケトル中で実施した。蓋をストラップで結び、シリコーンで密封した。システムはまた、2つの刃シャフトを有する2馬力防爆モータを備えるミキサを含んだ。凍結した藻類材料をタンク内にあけ、等重量のエタノールを、空気圧式ドラムポンプを用いてポンプした。材料を15分間撹拌し、ジャケットをスチームで加熱して、各抽出段階にて所望の温度を得た。望む温度は、混合物の沸点近く、3°C以内を意味するが、沸騰はしない。この所望の温度は、混合物の沸点が、エタノールの比率が変化すると変化するので、各抽出段階で異なる。所望の温度に到達すると、システムを、ケトルの含有物が均一に加熱されることを確かにするために、60分間望む温度で連続して維持して撹拌した。ケトルの含有物をついで、約1ガロン約3.79L/分の空気圧性Viking羽根ポンプを用いて、抽出容器からポンプして出し、Sharplesデカンタ遠心器内にいれた。デカンタ遠心器ローター速度を約6000rpmに設定した。固体を、封入プラスチックドラム内に回収し、液体に対して、約50w/w固体を含んだ。これらの固体をケトルに戻し、そこで上記抽出段階を繰り返した。デカンタからの液体の流れを、フィードタンク内に回収し、ついで膜濾過システムにフィードした。使用した膜は、GraverTechnologiesによって製造された0.375平方フィート約348cm2SS膜であった。操作条件は、60°C±5°Cであり、平均圧力勾配は40psi約276kPaであった。膜システムを加圧空気で約15分ごとに逆流させて、流れを維持した。膜システムから回収された通過物は、粒子状物質を含まなかった。残余物を回収し、デカンタにリサイクルした。この抽出および画分化は、各抽出における工程を通した溶媒の極性における変化によるものである。図13に示した抽出において、工程は、約65の純粋な水を含む約1000ポンド約454kgの湿潤藻類バイオマスで開始した35w/w藻類固体。これを、860ポンド約390kgの変性エタノール95エタノールおよび5メタノールと混合し、約55エタノール水溶液を含む混合液を得た。固体および液体を、以上で記述したようなデカンタを用いて分離した。湿潤固体部分は、525ポンド約238kgの重量であり、40乾燥質量であった。合計525ポンド約238kgの95変性エタノールを固体に加え、約85エタノール水溶液からなる混合液を得た。固体と液体を、以上で記述したようなデカンタを用いて分離した。固体部分は、354.5ポンド約454kgの重量であり、40乾燥質量であった。この塊に、また700ポンド約161kgの変性エタノールを加え、約95エタノール水溶液の混合液を得た。固体と液体を、以上で記述したようなデカンタを用いて分離した。得られた固体は約40乾燥質量であった。このバイオマスは、乾燥させるまでに60少ないエネルギーを必要とし、それは水とエタノールの潜在熱に基づいて計算した。いくつかの実験においてデータは示していない、他の種類の変性エタノールを試した。95エタノールと5イソプロパノールアルコールを含む変性エタノールを抽出にて使用したが、95エタノールと5メタノールほど効果的ではないことがわかった。100エタノールの利用が、本発明の好ましい実施形態であるが、一般にコストの制約により利用可能ではない。膜システムからの透過物の流れを、社内製バッチスチールを用いて蒸発させた。操作条件は、真空蒸留の間約80°Cであった。透過物中のすべてのエタノールが蒸発した。これらの抽出段階を三回繰り返し、図13で示すように、4つの産物プールを得た。これは、各抽出段階で、極性が混合物に対する水の添加で変化し、各段階で異なる成分の抽出を可能としたからである。産物1は、藻類タンパク質を含み、結果として、操作条件か蒸発できなかったシステム中の過剰な水が残った。産物2は極性脂質を含んだ。産物3は、中性脂質を含んだ。最後に産物4は、カロテノイドのような可能性のある副産物を含む、残余バイオマスであった。実施例5エタノールによる、藻類バイオマスの脱水と抽出採集時、藻類バイオマスは典型的に、約0.1~0.5w/w固体を含む。これは、膜濾過、遠心、加熱、沈降または浮選を含むが、限定はされない、藻類産業にて公知の任意の方法を用いて脱水することができる。凝集が、浮選または沈降いずれかにおいて補助可能である。そのような方法の典型的な結果は、約10w/wの固体を含む藻類スラリーである。さらに脱水するために、他の脱水方法を使用して、残っている遊離水のいくらかを除去し、40w/wに近い固体濃度を得ることができる。しかしながら、脱水のコストは、最初の脱水を実施した後、飛躍的に増加する。本明細書で開示するシステムおよび方法の利点は、たった一回の脱水ラウンドを実施した藻類質量の抽出および画分化を可能にすることである。そのような工程の例は、実施例3にて記述したプロトコールに続いて、最初の抽出ラウンドにて、90純水を含む1000ポンド約454kgの湿潤バイオマスを1000ポンド約454kgの変性エタノール95EtOHおよび5MeOHと混合し、約50エタノール水溶液の溶媒混合物を得ることである。得られたバイオマス350ポンド約159kgは40乾燥である。これらの湿潤固体の溶媒組成は、50エタノール水溶液である。さらなる350ポンド約159kgの変性エタノールでは、混合物の組成は、約81エタノール水溶液であることとなる。得られるバイオマス235ポンド約107kgは40乾燥である。これらの湿潤固体の溶媒組成は、81エタノール水溶液である。さらなる470ポンド約213kgの変性エタノールでは、混合物の組成は、約95エタノール水溶液であることとなる。得られる固体は、約95エタノールにて40乾燥となる。この湿潤バイオマスは、水およびエタノールの潜熱に基づいて、乾燥させるために60少ないエネルギーを必要とする。この場合、100ポンド約45.4kgの藻類が、1820ポンド約826kgのエタノールを用いて抽出されたこととなる。開始材料が40藻類固体である、実施例3と比較すると、350ポンド約159kgの乾燥藻類等価物が、2085ポンド約946kgのエタノールで抽出された。参考文献以下の参考文献は、参照することにより、その全体が本明細書に組み込まれる。米国特許第7,148,366号明細書"