Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Das Projekt OptiMi zielt darauf ab, hochwertige Reststoffe der Lebensmittelindustrie zu nutzen, um daraus \u00fcber einen Fermentationsprozess Milchs\u00e4ure zu erzeugen. Milchs\u00e4ure kann als Ausgangsprodukt in verschiedensten Prozessen eingesetzt werden. Dazu z\u00e4hlen unter anderem die Verwendung als Monomer f\u00fcr die Herstellung des biologisch abbaubaren Kunststoffes PLA oder die Verwendung in der Pharmazie. Im Gegensatz zur energetischen Nutzung der Reststoffe in einer Biogasanlage, stellt die Fermentation zur Milchs\u00e4uregewinnung einen Prozess mit deutlich h\u00f6herem Wertsch\u00f6pfungsniveau dar. Ein weiterer Vorteil der Nutzung von Reststoffen ist, dass diese nicht extra f\u00fcr die Fermentation angebaut werden, wie es beispielsweise bei der Verwendung von Zuckerrohr f\u00fcr die Milchs\u00e4ureproduktion in Asien der Fall ist. Damit kann das \u00d6kosystem in den Anbauregionen entlastet werden und die ressourcenschonende und nachhaltige wirtschaftsweise der deutschen Bio\u00f6konomie gest\u00e4rkt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDurch eine umfassende Literaturrecherche wurden die aktuellen Entwicklungen im Bereich der biologischen Milchs\u00e4ureproduktion analysiert und Herausforderungen identifiziert. Der Fokus des Projekts liegt auf folgenden Kernaspekten:<\/p>\n
\u2022\tAuswahl eines geeigneten Bakterienstammes
\n\u2022\tIdentifikation und Untersuchung geeigneter Reststoffstr\u00f6me
\n\u2022\tOptimierung der Milchs\u00e4ureausbeute
\n\u2022\tNeutralisierung und Pufferung des Prozessmediums<\/p>\n
Erste Versuche zielten darauf ab die Prozessbedingungen, die f\u00fcr eine erfolgreiche Fermentation erforderlich sind einzustellen und einzuhalten. Dabei haben sich beheizte R\u00fchrkesselreaktoren im Technikums-Ma\u00dfstab als praktikable L\u00f6sung erwiesen. Diese sorgen f\u00fcr eine optimale Durchmischung und verf\u00fcgen \u00fcber eine kontinuierliche Temperatur- sowie pH-\u00dcberwachung, um Ver\u00e4nderungen im Prozess besser erkennen zu k\u00f6nnen. Zus\u00e4tzlich wurde eine pH-Regelung mit Dosiereinheit implementiert, um dem Absinken des pH-Wertes durch die Milchs\u00e4ureproduktion entgegenzuwirken. So kann sichergestellt werden, dass die Bedingungen f\u00fcr die Fermentation dauerhaft im optimalen Bereich liegen, was die Produktion und Ausbeute an Milchs\u00e4ure erh\u00f6ht.<\/p>\n
Im Anschluss an die Erprobung wurde eine statistische Versuchsreihe (DoE \u2013 Design of Experiments) geplant und gestartet. Das Ziel dieser Versuchsreihe ist es herauszufinden, welche Reststoffe sich optimal f\u00fcr die Verwertung eignen und welche Bedingungen jeweils geschaffen werden m\u00fcssen. F\u00fcr diese Versuche wurden vorrangig drei unterschiedliche Reststoffe eines Beispielunternehmens verwendet, die den Hauptanteil im Gesamtteststoffstrom ausmachen. Dabei handelt es sich, um Br\u00f6tchen, Kuchenabschnitte und Teig. Alle drei Reststoffe enthalten unter anderem gro\u00dfe Mengen an Kohlenhydraten, die f\u00fcr die sp\u00e4tere Milchs\u00e4uregewinnung relevant sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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