Forschungsbericht 2011



Biokatalyse in hochviskosen Medien

Institut: V-6
Projektleitung: Andreas Liese
Stellvertretende Projektleitung: Andreas Liese
Mitarbeiter/innen: Jakob Müller
Laufzeit: 01.10.2008 — 30.09.2011
Finanzierung:Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Wiss. Kontakte und Kooperationen: Evonik Goldschmidt GmbH, Essen, Consumer Specialties - Personal care; Abteilung für allgemeine Mikrobiologie und Biotechnologie, Universität Hamburg;

In einem vorrangegangenen Projekt wurde ein neues Reaktorkonzept entwickelt, welches die enzymatische Produktion von höherviskosen Kosmetikgrundstoffen erlaubt. Der Reaktortyp, eine Blasensäule, ist ein etablierter Reaktortyp in den Bereichen der Abwasserbehandlung zur Begasung und Durchmischung, sowie in der chemischen Reaktionstechnik zum Strippen, Oxidieren oder zur Hydroformulation. Die Blasensäule wird zum ersten Mal im Rahmen dieses Projektes zur biokatalytischen Umsetzung von Fettsäuren und Alkoholen zu Fettsäureestern verwendet. Hierbei kann auf den Einsatz von Lösemitteln komplett verzichtet werden. Spezieller Vorzug der Blasensäule ist die Möglichkeit höherviskose Substrate umzusetzen, die in konventionelle Festbettreaktoren nicht umzusetzen sind.

Im Rahmen diese Projektes soll der Prozess in der Blasensäule weiter charakterisiert und optimiert werden. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf die Modellierung sowie die Ermittlung von dimensionslosen Kennzahlen gelegt werden, die ein sinnvolles scale-up des Reaktors ermöglichen. Die Viskosität als Einflussgröße auf den Prozess wird hierbei besonders betrachtet. Weitere Fragenstellungen sind Erschließung neuer Enzyme und Enzymträger, die eine Verbesserung zum kommerziellen Produkt Novozym 435 darstellen.

Wiss. Kontakte und Kooperationen: Evonik Goldschmidt GmbH, Essen, Consumer Specialties - Personal care; Abteilung für allgemeine Mikrobiologie und Biotechnologie, Universität Hamburg;

In einem vorrangegangenen Projekt wurde ein neues Reaktorkonzept entwickelt, welches die enzymatische Produktion von höherviskosen Kosmetikgrundstoffen erlaubt. Der Reaktortyp, eine Blasensäule, ist ein etablierter Reaktortyp in den Bereichen der Abwasserbehandlung zur Begasung und Durchmischung, sowie in der chemischen Reaktionstechnik zum Strippen, Oxidieren oder zur Hydroformulation. Die Blasensäule wird zum ersten Mal im Rahmen dieses Projektes zur biokatalytischen Umsetzung von Fettsäuren und Alkoholen zu Fettsäureestern verwendet. Hierbei kann auf den Einsatz von Lösemitteln komplett verzichtet werden. Spezieller Vorzug der Blasensäule ist die Möglichkeit höherviskose Substrate umzusetzen, die in konventionelle Festbettreaktoren nicht umzusetzen sind.

Im Rahmen diese Projektes soll der Prozess in der Blasensäule weiter charakterisiert und optimiert werden. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf die Modellierung sowie die Ermittlung von dimensionslosen Kennzahlen gelegt werden, die ein sinnvolles scale-up des Reaktors ermöglichen. Die Viskosität als Einflussgröße auf den Prozess wird hierbei besonders betrachtet. Weitere Fragenstellungen sind Erschließung neuer Enzyme und Enzymträger, die eine Verbesserung zum kommerziellen Produkt Novozym 435 darstellen.