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2013|14 Jahresbericht Fraunhofer IGB

107 Dr. Ana Lucía Vásquez Caicedo Telefon +49 711 970-3669 analucia.vasquez@igb.fraunhofer.de Dr.-Ing. Susanne Zibek Telefon +49 711 970-4167 susanne.zibek@igb.fraunhofer.de Kontakt Förderung Wir danken der Europäischen Union für die Förderung des Pro- jekts »O4S: Sustainable surfactant production from renewable resources through natural fermentation for applications in natu- ral, organically-certified products«, Förderkennzeichen 286859. Weitere Informationen und Projektpartner www.organic4surfactants.eu benötigten Konditionierungs- bzw. Umwandlungsstufen un- tersucht und die entsprechend anfallenden Kosten bewertet. In einem nächsten Schritt haben wir mit diesen Substraten die Biotensidbildung in verschiedenen ausgewählten Mikroorga- nismen getestet und eine Strategie für die Abtrennung und Aufreinigung der Biotenside entwickelt. Zudem wurden de- ren chemisch-physikalische (Löslichkeit, pH-Stabilität), sensori- sche (Farbe, Geruch) und anwendungsrelevante Eigenschaften (Schaumbildung, emulgatorische und antimikrobielle Eigen- schaften) in Zusammenarbeit mit Forschungs- und Industrie- partnern bestimmt. Systemansatz und Ausblick Von grundlegender Bedeutung für das Projekt ist der alle Stufen der Prozesskette umfassende Systemansatz. So muss sichergestellt werden, dass sowohl die Reststoffe aus der ökologischen Landwirtschaft als auch die Verfahren zur Roh- stoffaufbereitung (zu durch Mikroorganismen verwertbaren Substraten) für die Herstellung von zertifizierbaren Biotensiden geeignet sind. Ebenso müssen für die Abtrennung und Aufrei- nigung der biotechnisch hergestellten Tenside sowie für ihre Formulierung und Stabilisierung ökologisch tragbare Verfah- ren entwickelt und umgesetzt werden. Je nach Wahl der Substrate und Aufreinigungsstrategien er- hält man Produkte mit verschiedenen chemisch-physikalischen Eigenschaften. Anhand einer genauen Charakterisierung kön- nen die gewonnenen Biotenside für eine geeignete Anwen- dung eingesetzt werden. Um die zur Verfügung stehenden Biotenside optimal einsetzen zu können, wird auf Basis der Charakterisierung eine Formulierungsplattform entwickelt. Von dieser lassen sich spezifische Anforderungen des Produkts an die Formulierung ableiten, zum Beispiel ob das Biotensid als Pulver oder in flüssiger Form stabilisiert werden soll, um so die Stabilität des Biotensids über die gesamte Logistikkette zu gewährleisten. In diesem Zusammenhang spielen auch die hygienischen und regulatorischen Anforderungen im Hinblick auf die Produktsicherheit sowie die Verbraucherakzeptanz eine große Rolle. 1 Agrarabfälle zertifizierter Erzeuger sollen Biotenside für Kosmetik­produkte liefern. 2 Herstellung von Biotensiden im 42-Liter-Bioreaktor. 3 Die gesamte Prozesskette soll so gestaltet werden, dass einge- setzte Verfahren die Kriterien der Bioverbände erfüllen, um das Endprodukt zu 100 Prozent biozertifiziert herzustellen. 3 Schließlich liefert die Systembetrachtung unter Berücksichti- gung der Massen- und Energiebilanz ein Konzept zur industri- ellen Auslegung und Umsetzung des integrierten Prozesses. Quelle Nutzung der Reststoffe, Reststoffaufbereitung Verarbeitung Screening und Herstellung Produkte Trennung bzw. Gewinnung der Biotenside Stabilisierung Aufreinigung Nebenprodukte (Öl, Zucker) Zulauf Mikroorganismen Hauptprodukte z. B. Lebensmittel Nebenprodukte z. B. Biotenside Rohstoffe Charakterisierung und Anwendung z. B. Kosmetika, Waschmittel Industrielle Anwendungen

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