(Anaerobe) biotechnische Produktionsprozesse

Mithilfe von Bakterien werden vorwiegend in anaeroben Prozessen Basischemikalien wie Milchsäure, Ethanol, Propandiol, Ethylen aus definierten industriellen Reststoffströmen wie z. B. Molke oder aus der Cellulose- oder Hemicellulosefraktion aus der Lignocellulose-Bioraffinerie hergestellt. Ein Fokus der Arbeiten am IGB liegt in der Entwicklung oder Optimierung eines geeigneten Fermentationsprozesses für die biotechnischen Produkte. Ein weiterer auf der Aufarbeitung des Produkts aus der wässrigen Fermentationsbrühe.

Fermentation

Insbesondere kleineren und mittleren Unternehmen ohne ausreichende Fermentationskapazitäten aber auch Großunternehmen für zusätzliche Fermentationen bietet das IGB die biotechnische Produktion von Verbindungen als Lohnfermentation an.

Aufarbeitung

Biotechnische Produktionsprozesse in der Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie laufen in aller Regel in wässrigen Medien ab. Das zu gewinnende Produkt liegt also in (teilweise erheblich) verdünnter Form vor und muss für die Weiterverarbeitung oder den Verkauf konzentriert und isoliert und von sonstigen Bestandteilen des Fermentationsmediums (Nebenprodukte, Zellen) gereinigt werden.

Unter dem Begriff »Downstream Processing« werden am IGB Aufarbeitungsverfahren für Fermentationsprodukte entwickelt und gegebenenfalls entsprechende Anlagen geplant und gebaut. Insbesondere Membranverfahren kommen am IGB zum Einsatz, da Membranen bzw. Membranverfahren spezifisch entsprechend den jeweiligen chemischen und physikalischen Eigenschaften des Produkts (Größe, Ladung etc.) eingesetzt werden können. Zur Anwendung kommen beispielsweise die Membranfiltration (zur Konzentrierung flüssiger Produkte aus der Lebensmittelindustrie und makromolekularer biologischer Substanzen), die Elektrodialyse (zur Abtrennung von Salzen oder Säuren und Laugen). Auch Kombinationen verschiedener Membranverfahren, von Membran- und herkömmlichen Trennverfahren (z. B. Zentrifugation) oder von Membran- mit trennstarken chromatographischen Verfahren kommen zum Einsatz.

Auch für Produkte mit hohen Anforderungen an die Qualität, das heißt Reinheit der Produkte wie z. B. Pharmaka, Lebensmittelzusatzstoffe oder chemische Grundstoffe für Synthesen, erarbeiten wir optimierte Aufarbeitungsverfahren.

Reinigung

Als weitere Reinigungsschritte für beispielsweise Proteine (Wirkstoffe, Enzyme) kommen unterschiedliche Chromatographieverfahren zur Anwendung wie Ionenaustauschchromatographie, Gelchromatographie und Reversed Phase-Chromatographie