Prozessoptimierung unter ökologischen und ökonomischen A ... / 3 Vorstellung der biotechnologischen Prozesse

In dem Forschungsprojekt CARBAFIN, das durch das H2020-Programm der Europäischen Union gefördert wurde, wurden biotechnologische Prozesse zur alternativen Verwertung von Zucker untersucht, die bereits industriell realisiert wurden. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden biokatalytische Prozesse für die Herstellung von Glykosiden entwickelt; also Chemikalien, die mind. eine Zuckereinheit enthalten, die über eine glykosidische Bindung an das Kernmolekül gebunden ist. Ein Modellprodukt ist 2-Glucosylglycerin, das als Feuchtigkeitsspender in der Kosmetikindustrie verwendet wird. Hauptrohstoffe für die biokatalytische Synthese sind Saccharose und Glycerin. Mithilfe des Biokatalysators wird die Glukose-Untereinheit von Saccharose auf Glycerin übertragen. Als Nebenprodukt entsteht Fruktose. Als zweites Zielprodukt im Projekt wurden Oligosaccharide, also Zuckerpolymere, untersucht, die Anwendung als Faserstoffe in der Lebensmittel- oder auch Kosmetikindustrie finden können. Mithilfe biokatalytischer Reaktionen werden hier die Glucose-Einheiten der Saccharose zu längeren Ketten verknüpft.

Das Projekt (Projektzeitraum Januar 2018 bis Juni 2022) zielte generell darauf ab, die Umsetzung im industriellen Maßstab zu bewerten. Die Prozesse wurden sowohl technologisch als auch unter wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten optimiert. Die in diesem Beitrag dargestellten Ergebnisse stellen ein Teilergebnis aus dem Forschungsprojekt CARBAFIN dar. Folgend wird die Vorgehensweise bei der Optimierung der Prozesse beschrieben und am Beispiel der Optimierungsmaßnahme "Umstellung der Stromversorgung von einem konventionellen zu einem grünem Strommix" dargestellt.