Description: Das Projekt "Chem-Biotech - Biotechnologische Produktion von natürlichem (+)-Nootkaton" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dortmund, Lehrstuhl Technische Biochemie durchgeführt. Nootkaton findet wegen seines intensiven citrusartigen Geruchs breite Anwendung als Riech- und Duftstoff in der Kosmetik- und Arzneimittelindustrie und als Aromastoff für Lebensmittel. Zu seiner Chemosynthese aus Valencen werden beim klassischen Dichromatverfahren pro Tonne ca. 50 Tonnen Tetrachlorkohlenstoff als Reaktionsmedium und Extraktionsmittel sowie u.a. 1,68 Tonnen t-Butanol, 2,27 Tonnen CrO3 und ca. 2 Tonnen Acetanhydrid benötigt. Neuere Verfahren benutzen als Oxidationsmittel Peroxide oder Oxon/OsO4, die bei Verwendung im industriellen Maßstab ebenfalls Sicherheits- und Umweltprobleme (MAK-Wert OsO4 0,002 mg/m3.) sowie eine Fülle unerwünschter, aufwendig abzutrennender Nebenprodukte generieren. Die notwendigen Chemikalien werden aus Erdöl unter Verwendung gefährlicher Arbeitsstoffe und mit hohem Energieeinsatz hergestellt. Je Tonne Nootkaton werden für die Temperierung des Reaktionsgemisches ca. 12 Mio kJ und für die destillative Trennung 34 Mio kJ (ohne Vakuumerzeugung) kalkuliert; dies allein (ohne Vakuumerzeugung und Kondensationsenergie) entspricht ca. 4450 kg CO2-Equivalenten. Der Projektvorschlag zielt auf die Substitution der herkömmlichen chemosynthetischen Verfahren zur Produktion von Nootkaton durch einen alternativen Bioprozess: Getrocknetes Mycel des essbaren Basidiomyceten Pleurotus sapidus dient als konzentrierter Biokatalysator für die nebenproduktarme Oxidation des Sesquiterpenkohlenwasserstoffs Valencen (aus Orangenöl) zu (+)-Nootkaton. Im Labormaßstab liefert das Verfahren die derzeit besten Raum/Zeitausbeuten aller Bioprozesse zur Synthese natürlichen Nootkatons. Als Substrate zur Submerskultivierung des Speisepilzes P. sapidus dienen organische Substrate wie Melasse oder Molke und anorganische Salze wie NH4NO3 als Stickstoffquelle. Biotransformation und Stofftrennung (DSP) erfolgen unter ressourcenschonenden Bedingungen (Umgebungstemperatur und -druck, neutraler pH-Wert, geschlossene Kreisläufe). Der Bioprozess nutzt als Oxidationsmittel molekularen Luftsauerstoff und benötigt eine vergleichsweise geringe Menge recyclierbares Lösungsmittel zur Desorption des Zielproduktes Nootkaton vom zuvor beladenen Adsorbens.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Dortmund ? Tetrachlorkohlenstoff ? Erdöl ? Peroxid ? Pharmazeutische Industrie ? Substrat ? Adsorptionsmittel ? Aromastoff ? Lösungsmittel ? Oxidationsmittel ? Arbeitsstoff ? Basidiomyceten ? Gefährlicher Arbeitsstoff ? MAK-Wert ? Melasse ? Molke ? Speisepilz ? Biotransformation ? Biotechnologie ? Chemikalien ? Desorption ? Energieverbrauch ? Geruch ? Duftstoff ? Nebenprodukt ? Oxidation ? pH-Wert ? Produktionstechnik ? Synthese ? Umweltgefährdung ? Pilz ? Stofftrennung ? Ressourcenschonung ? Lebensmittel ? Primärproduktion ? Anorganische Salze ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2007-05-01 - 2009-08-31
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