Verfahrensoptimierung f\u00fcr die Herstellung von Cellobioselipiden aus Lignozellulose<\/p>\n
J\u00e4hrlich werden weltweit mehrere Millionen Tonnen Tenside f\u00fcr diverse industrielle Anwendungsbereiche produziert. Mikrobielle Biotenside, die auf nat\u00fcrlicher Weise von Mikroorganismen produziert werden, stellen eine nachhaltige, biologisch abbaubare und \u00f6kologisch unbedenkliche Alternative zu den chemisch hergestellten Tensiden auf Basis fossiler Rohstoffe. In den letzten Jahren haben sich daher mehrere Forschungsarbeiten der Identifikation geeigneter Mikroorganismen, die Biotenside mit gro\u00dfem Nutzungspotential produzieren, gewidmet. Vielversprechend aufgrund des breiten Anwendungsspektrums, u.a. als nachhaltiger Ersatz zu petrochemischen Tensiden in der Kosmetik- und Pharmaindustrie, hat sich das durch den Pilz Ustilago maydis<\/em> produzierte Glykolipid Cellobioselipid erwiesen. Bislang hat die Produktion allerdings aufgrund zu geringer Raum-Zeit-Ausbeute und Produktivit\u00e4t, die Marktreife noch nicht erreicht.\u00a0\u00a0\u00a0<\/p>\n Ziel dieser Arbeit ist daher, die verfahrenstechnische Modellierung und Optimierung der Herstellung von Cello\u00adbiose\u00adlipiden mit Ustilago maydis<\/em> auf 100 %-iger Basis von nachwachsenden Rohstoffen. Die Arbeiten zielen auf einen umweltvertr\u00e4glichen Prozess ab. Mithilfe der Techno-\u00d6konomischen Bewertung, einer Lebenszyklusanalyse, sowie einer kinetischen Modellierung der Fermentationsprozesse soll ein Optimum hinsichtlich minimalem Energie-, Zeit- und Ressourcenverbrauch bei zugleich hoher Produktausbeute und hohem Reinheitsgrad erzielt werden. Zudem werden bestehende Aufarbeitungsverfahren optimiert und alternative, integrierte Reaktorkonzepte untersucht. Hierf\u00fcr wird z.B. eine Immobilisierung von Mikroorganismen auf Festk\u00f6rpern, \u00e4hnlich wie sie bei der Abwasserreinigung verwendet wird, untersucht. Dies hat das Potential, die aufwendige Trennung von Biomasse und Biotensid wesentlich zu vereinfachen und den gesamten Herstellungsprozess bis zur H\u00e4lfte Kosten-effizienter zu gestalten.<\/p>\n Um bei den zu verwendenden Rohstoffen eine Konkurrenz mit der Lebensmittelindustrie zu umgehen, sollen Abfallstoffe der Agrarwirtschaft als Substrat f\u00fcr die mikrobielle Synthese genutzt werden. Hierf\u00fcr wurden Weizen- sowie Reisstroh als zwei vielversprechende Kandidaten identifiziert. Beide fallen weltweit Tonnenweise als Abfallstoff des Nahrungsmittelanbaus an und haben gro\u00dfes Wertsch\u00f6pfungspotential.<\/p>\n Im ersten Abschnitt der Arbeit wird, wie im Gro\u00dfteil der vorhandenen Literatur, mit Glukose fermentiert, um vorhandene Herstellungsprozesse zu optimieren. F\u00fcr die Etablierung eines Lignozellulose basierten Biotensidherstellungsprozesses werden dann Zuckerfraktionen aus Weizen- und Reisstroh hergestellt und f\u00fcr die Biotensidherstellung verwendet.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Verfahrensoptimierung f\u00fcr die Herstellung von Cellobioselipiden aus Lignozellulose J\u00e4hrlich werden weltweit mehrere Millionen Tonnen Tenside f\u00fcr diverse industrielle Anwendungsbereiche produziert. Mikrobielle Biotenside, die auf nat\u00fcrlicher Weise von Mikroorganismen produziert werden, stellen eine nachhaltige, biologisch abbaubare und \u00f6kologisch unbedenkliche Alternative zu den chemisch hergestellten Tensiden auf Basis fossiler Rohstoffe. 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