Identifizierung einer alternativen natürlichen Herstellung von Aromen zur Gewinnung von Vanillin aus Getreideabfällen

Stipendiatin/Stipendiat: PhD Gheorghe-Adrian Martau

Vanillin ist eines der weltweit am häufigsten verwendeten Aromastoffe in der Lebensmittel-, Getränke-, Parfüm- und Pharmaindustrie. Gegenwärtig übersteigt die Marktnachfrage nach Vanillin 15000 Tonnen pro Jahr, wovon nur 2000 Tonnen natürlich gewonnen werden. Der Rest des Vanillins wird durch chemische Synthese hergestellt1. Biotechnologische Verfahren zur Herstellung von Vanillin basieren üblicherweise auf mikrobiellen Fermentationsprozessen oder Biokonversionen natürlicher Vorstufen zu Vanillin unter Verwendung spezifischer mikrobieller Zellen oder Enzyme. Nur aus Ferulasäure gewonnenes Vanillin gilt als natürlich2. Diese Ferulasäure ist in relevanten Mengen in Nebenprodukten oder Abfällen, wie z.B. Weizenkleie, enthalten. Um die Gewinnung von Ferulasäure aus Weizenkleie zu erleichtern, ist ein Hydrolyseschritt erforderlich, bei dem verschiedene spezifische Enzyme das Substrat hydrolysieren können. Meistens sind diese Enzyme sehr teuer und diese Methode deshalb nicht praktikabel. Es ist bekannt, dass Mikroorganismen, wie Aspergillus, Enzyme produzieren, die das Substrat hydrolysieren, um Ferulasäure aus der Weizenkleiematrix freizusetzen. Diese Methode kann eine kostengünstige und machbare Lösung sein. Diese Studie zeigt, dass Aspergillus awamori DSM No. 63272 (AW) Enzyme wie Cellulase oder Glucoamylase produzieren kann., die verschiedene Substrate, wie z.B. Weizenkleie, hydrolysieren und so Ferulasäure aus der Matrix freisetzen können.

 

(1) Chen, P.; Yan, L.; Wu, Z.; Li, S.; Bai, Z.; Yan, X.; Wang, N.; Liang, N.; Li, H. A microbial transformation using Bacillus subtilis B7-S to produce natural vanillin from ferulic acid. Sci Rep 2016, 6, 20400.

(2)  Walton, N. J.; Mayer, M. J.; Narbad, A. Vanillin. Phytochemistry 2003, 63, 505-515.

Förderzeitraum:
01.09.2020 - 28.02.2021

Institut:
Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie e. V. (ATB) Abteilung Bioverfahrenstechnik

Betreuer:
Dr. Joachim Venus

E-Mail: E-Mail schreiben

URL: https://www.usamvcluj.ro/en/