Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Nutzung von Maiskolbenrückständen aus der Landwirtschaft zur Herstellung von Aceton-Butanol unter Verwendung von Clostridium acetobutylicum und Prozessoptimierung durch RSM

Mahendra Kumar, Dilip Kumar und Brajesh Singh

Die Aceton-Butanol-Ethanol-Fermentation (ABE) ist ein wichtiger industrieller Prozess zur Herstellung von Aceton und Butanol. Anfang der 1950er Jahre wurden diese aufgrund der zunehmend günstigeren petrochemischen Synthese und der gestiegenen Kosten für die Rohstoffe zur Fermentation überwiegend durch chemische Synthese hergestellt, die auf Rohölversorgung beruht. Angesichts der wachsenden Umweltbedenken, der Erschöpfung fossiler Ressourcen und des steigenden Rohölpreises ist das Interesse an der fermentativen Produktion zurückgekehrt, nicht nur als Chemikalie, sondern auch als alternativer Biokraftstoff. Um die Einschränkungen der herkömmlichen ABE-Fermentation wie niedrige Titer und hohe Substratkosten zu überwinden, liegen die Forschungsschwerpunkte auf der Nutzung erneuerbarer und kostengünstiger Rohstoffe, der Entwicklung neuartiger Fermentationsprozesse, alternativer Produktrückgewinnungstechnologien und der Stoffwechseltechnik lösungsmittelproduzierender Mikroorganismen. In der vorliegenden Studie werden das drehbare zentrale Verbunddesign und die Reaktionsflächentechnik, die in vielen Studien zur Optimierung eingesetzt wurden, erfolgreich eingesetzt. Als optimale Bedingungen für die Acetonproduktion aus Maiskolben wurden eine Temperatur von 36,71 °C, ein pH-Wert von 4,16 und ein Zuckergehalt (g/l) von 99,94 ermittelt, für die Butanolproduktion aus Maiskolben wurden eine Temperatur von 35,44 °C, ein pH-Wert von 4,79 und ein Zuckergehalt (g/l) von 91,96 ermittelt.