Produktion von Milch- und Essigsäure aus den Hydrolysezuckern

Bei der Lignocellulose-Bioraffinerie am Fraunhofer CBP am Chemiestandort Leuna entstehen beim Organosolv-Aufschluss von Buchenholz zwei fermentierbare Fraktionen: die Aufschlusslösung und die Faserfraktion, die im Wesentlichen aus Cellulose und einem geringen Anteil Hemicellulose besteht und die einer enzymatischen Hydrolyse zur Freisetzung der Zucker Glucose und Xylose unterzogen wurde. Am Beispiel der Milch- und Essigsäurefermentation (Homoacetatfermentation) wurde untersucht, ob sich die zuckerhaltigen Holzaufschlussfraktionen zur biotechnologischen Herstellung von Plattformchemikalien eignen. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Faserhydrolysate sehr gut als Fermentationssubstrate eignen und in der Lage sind, konventionelle Zucker als C-Quelle zu ersetzen. In den meisten Fällen konnten in den Fermentationsversuchen vergleichbare oder sogar bessere Ausbeuten und Produktivitäten im Vergleich zu Fermentationen auf herkömmlichen Kohlenstoffquellen erzielt werden. Die Organosolv-Aufschlusslösung enthält aufgrund der Prozessbedingungen neben den Zuckern eine Reihe von unterschiedlichen Nebenprodukten, die teilweise das Wachstum der Mikroorganismen in der Fermentation hemmen und ist damit ohne weitere Behandlung nur bedingt als Kohlenstoffquelle für die Fermentation geeignet.