Biotechnologie

STRUKTOL ENTSCHÄUMER FÜR FERMENTATIVE PROZESSE

Allgemeines

Die Schaumentstehung bei fermentativen Prozessen ist begründet durch die Anwesenheit von schaumaktiven Substanzen in der Fermenterbrühe, entweichender Gase/Luft sowie Turbulenzen im Fermenter.

Die verwendeten Substrate sind zumeist reich an Kohlenhydraten, die zum Teil mit Hilfe von Enzymen verzuckert werden. Schaumbildner sind die verwendeten Zuckerstoffe, Stärken und Proteine selbst und weitere Begleit- bzw. Inhaltsstoffe, die teilweise für die Mikroorganismen wichtige Spurenelemente enthalten. Weiterhin können Aminosäuren und Proteine, die von den Mikroorganismen während der Fermentation gebildet werden, zu erheblicher Schaumbildung führen.

Anaerobe/aerobe Fermentationen

Die Art der entweichenden Gase ist abhängig von der Fermentationsmethode. Grundsätzlich unterscheidet man in anaerobe und aerobe Prozesse. Ein typisches Beispiel anaerober Fermentation ist die Herstellung von Alkohol. Hierbei werden verschiedene zucker- oder stärkehaltige Substrate unter Verwendung von Hefe in Alkohol und Kohlendioxid umgesetzt. Durch das entweichende Kohlendioxid entsteht, abhängig von den verwendeten Substraten, mehr oder weniger Schaum. Weitaus bedeutender für den Einsatz von Entschäumern sind aerobe Fermentationen. Hierbei kann prinzipiell unterschieden werden in Verfahren zur Vermehrung von Mikroorganismen (z. B. Backhefeherstellung) und der Gewinnung verschiedener "Biotechnik Produkte" (z. B. Antibiotika, Enzyme) durch den Einsatz spezieller Bakterienarten. Bei aeroben Prozessen wird zur Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen Luft in die Fermenter eingeblasen. Die überschüssige Luft entweicht und bildet Schaum. Aerobe Prozesse sind in der Regel wesentlich schaumintensiver, da die Menge der entweichenden Luft wesentlich größer ist im Vergleich zur Kohlendioxidmenge bei anaeroben Prozessen.

Dosierung von Entschäumern

Ohne die Zugabe von Entschäumern würden Fermenter überschäumen, was neben dem Verlust erheblicher Produktmengen zu Verschmutzungen und damit verbundenen negativen Auswirkungen führen würde. Die Entschäumerdosierung erfolgt in den meisten Fällen nach Bedarf in den oberen Fermenterbereich, gesteuert über eine Schaumsonde. Eine entsprechende Dosieranlage wurde von der Schill + Seilacher "Struktol" GmbH entwickelt und wird seit vielen Jahren in verschiedenen Bereichen eingesetzt.
Die Art der Entschäumerdosierung ist abhängig vom Fermentationsverlauf. Im Allgemeinen wird die erforderliche Menge über den gesamten Fermentationsverlauf automatisch geregelt und kann je nach Art der Fermentation zu- oder abnehmen (Alkohol- bzw. Hefeherstellung). Bei anderen Fermentationen werden die Substrate gemeinsam mit dem Entschäumer vorgelegt und dann vor allem gegen Ende der Fermentation zusätzlich automatisch dosiert (Enzym- und Antibiotikaherstellung).

Entschäumerauswahl

Die wichtigsten Faktoren sind Wirksamkeit gegenüber den verwendeten Substraten und Indifferenz gegenüber Fermentationsverfahren und Endprodukt. Struktol Entschäumer zeichnen sich durch äußerst geringe Beeinflussung des Sauerstofftransfers aus, was zu optimalen Ausbeuten und hoher Qualität der Endprodukte führt.

Produktaufbereitung

Nach beendeter Fermentation müssen die Endprodukte aus der Fermentationsbrühe isoliert werden. Die hierfür angewendeten Verfahren unterscheiden sich grundsätzlich, je nachdem ob das Endprodukt fest oder flüssig ist. Die Schill + Seilacher "Struktol" GmbH verfügt über eine speziell für die Fementationsindustrie entwickelte Entschäumer Produktpalette. Durch geschickte Vorauswahl lassen sich störende Einflüsse des Entschäumers bei der Aufbereitung minimieren.

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