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Polyesterzusam-
mensetzung (mol%)
Polyester-
Gehalt
(Gew.%)
Kohlenstoffquelle
(20 g/L)
Stamm
[
ƞ
] (dL/g)
3HB
3HV
CH
3
(CH
2
)
3
COOH
51
25
75
2,0
CH
3
(CH
2
)
4
COOH
33
100
0
2,7
CH
3
(CH
2
)
5
COOH
0
-
-
-
CH
2
=CHCOOH
18
98
2
2,2
CH
2
(Cl)CH
2
COOH
22
95
5
3,5
CH
3
CH(Cl)COOH
20
97
3
3,4
CH
3
CH(OH)COOH
68
96
4
3,3
CH
3
CH(CH
3
)COOH
25
85
15
3,7
NClB
Glucose
92
100
0
4,4
Fructose
48
100
0
4,8
CH
3
COOH
42
100
0
2,7
CH
3
CH
2
COOH
37
64
36
4,7
CH
3
(CH
2
)
2
COOH
54
100
0
3,3
CH
3
(CH
2
)
3
COOH
45
10
90
4,0
CH
3
(CH
2
)
4
COOH
17
100
0
3,7
CH
3
(CH
2
)
5
COOH
0
-
-
-
CH
3
CH(OH)COOH
44
98
2
5,6
Zahlreiche Mikroorganismen sind in der Lage, PHA zu bilden. Es sind mehr als 300 Spezies
bekannt [16], beispielsweise sind über 30 % der Bodenbakterien in der Lage, PHA zu syntheti-
sieren [17] und es sind über 100 verschiedene PHA bekannt [18]. Bezogen auf die Zelltro-
ckenmasse der Mikroorganismen sind in Abhängigkeit von der Spezies sehr hohe Ausbeuten
an PHA möglich wie Tabelle 68 für PHB sowie Copolymere aus PHB und PHV (Polyhydro-
xyvalerat) zeigt [3]. Die Kombination geeigneter Stämme - beispielsweise von
Alcaligenes
eutrophus
(gramnegatives Stäbchenbakterium) - und einer optimierten Kohlenstoffquelle führt
zu Ausbeuten von mehr als 90 % an PHB bezogen auf das Trockengewicht der Zellen. Die
Produktionsrate liegt in Abhängigkeit von der gebildeten Spezies bei maximal 5 g pro Liter
Fermentervolumen und Stunde, im industriellen Maßstab eher bei 1-3 g/l h [19]. Da das
Wachstum der Bakterienpopulation nur unter perfekten Nährstoffbedingungen und idealer
Temperatur mit hoher Geschwindigkeit abläuft, die Bildung des PHA jedoch nur unter limitier-
ten Nährstoffbedingungen, wird die Fermentation mittels zweier Fermenter durchgeführt. Im
Wachstumsfermenter wird die Population vermehrt und im Produktionsfermenter schließlich
die PHA-Bildung unter limitierten Nährstoffbedingungen induziert (siehe Bild 196 und
Bild 197). Die Trennung zwischen Zellvermehrung und Bildung des Biokunststoffs kann neben
der Variante mittels zweier Fermenter auch durch eine zeitliche Trennung in Wachstumsphase
und Produktionsphase in einem Fermenter durch ein zeitlich verändertes Nahrungsangebot
realisiert werden. Die Fermentationsdauer liegt oft zwischen 36 und 48 h [7] kann aber auch
70 h und mehr betragen [19], [20].
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