Biopolymere aus biogenen Monomeren - Stoffliche Nutzung nachwachsender Rohstoffe - page 366

nen sich u. a. eine Reihe von Lactobacillus -Arten, die je nach Spezies sowohl enantiomeren-
reine D- und L-Milchsäure produzieren als auch die racemische Mischung aus beiden Enantio-
meren. Sehr reine Milchsäure für die Lebensmittelherstellung ist unter Verwendung von Lac-
tobacillus casei und Lactobacillus bulgaricus zu erhalten. Außerdem können Bakterien des
Bacillus -Typs und Pilze wie Rhizopus -Arten, z. B. Rhizopus oryzae , eingesetzt werden [9]. Die
bakteriellen Fermentationen werden anaerob und die Pilzfermentation aerob durchgeführt.
Anaerobe bakterielle Fermentationen mit Lactobacillus benötigen weniger Prozessenergie [6].
Die aerobe Fermentation mittels Rhizopus bietet den Vorteil, dass keine komplexe Stickstoff-
quelle benötigt wird, hat aber den Nachteil des höheren Energiebedarfs für die Rührbewegung,
die die Sauerstoffversorgung sicherstellen muss. Außerdem sind die Reaktionsgeschwindigkei-
ten und die Ausbeuten niedrig.
Als Rohstoffquelle für die Fermentation kann eine große Bandbreite kohlenhydrathaltiger
Substrate zum Einsatz kommen: Glucose, Maltose und Dextrose aus Mais- oder Kartoffelstär-
ke, Sucrose aus Zuckerrohr oder Zuckerrüben und Lactose aus Molke [4]. Daneben werden
Proteine und andere Nährstoffe wie Aminosäuren, Vitamine und Spurenelemente eingesetzt,
die z. B. mittels Maisquellwasser oder Hefeextrakt zugeführt werden können. Die Verbesse-
rung der Ausbeuten durch Wachstumsfaktoren führt allerdings auch zu höheren Prozesskosten.
Hinsichtlich der Substrat-Verwendung kommen wie auch bei der Biokraftstoff-Erzeugung
ebenfalls länder- und regionenspezifische Besonderheiten zum Tragen. In den USA beispiels-
weise basiert die PLA-Produktion wie auch die Herstellung von Bioethanol auf Maisstärke.
Weiterhin können Reis, Getreide und Kartoffelstärke verwendet werden. Die Nutzung von
Nebenprodukten der Lebensmittelherstellung wie Melasse ist eine Möglichkeit, auf Substrate
zurückzugreifen, die nicht direkt als Lebensmittel Verwendung finden können und die auch
kostengünstiger sind.
Ob die zum Teil extremen Preisschwankungen bei Agrarrohstoffen bzw. Lebensmitteln wie
Zucker, die in den vergangenen Jahren zu beobachten waren, auf deren Verwendung als Sub-
strate für die industrielle Stoffproduktion oder zur Gewinnung biogener Energieträger zurück-
zuführen ist, lässt sich nicht in einfacher Weise und abschließend bewerten. Hier ist auch zu
berücksichtigen, dass diese Produkte seit je her Objekt für Spekulationen an den Warenter-
minmärkten sind. So zeigt Bild 16, dass der Nahrungsmittelpreisindex dem Rohölpreisindex
und dem Index für Industrierohstoffe folgt [10]. Die erheblichen kurzfristigen Schwankungen
des Zuckerpreises (siehe Bild 239) lassen sich ebenfalls nicht mit Nachfrageänderungen aus
dem Bereich der Bioenergie oder der stofflichen Nutzung nachwachsender Rohstoffe erklären,
die beide in den vergangenen Jahren kontinuierlich zugenommen haben. Trotzdem werden
z. B. in den Medien immer wieder in manchmal zu stark vereinfachender Weise solche
Schwankungen auf die Zunahme der stofflichen und auch energetischen Nutzung nachwach-
sender Rohstoffe zurückgeführt.