Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Enzymatische Biotransformationen erfolgen häufig in wässrigem Medium unter sehr milden Reaktionsbedingungen und sind daher mit einem niedrigen Energieverbrauch verbunden. Darüber hinaus verfügen Enzyme über eine hohe Selektivität, sodass während der Umsetzung in der Regel keine unbekannten Nebenprodukte entstehen. Das Produkt ist in einem nachgeschalteten Prozess aufzureinigen und aufzukonzentrieren (Downstream Processing). Oft kann dieser Prozess bereits während der Verfahrensentwicklung durch die geeignete Auswahl der Reaktionsbedingungen vereinfacht werden. Die Erhöhung der Raum-Zeit-Ausbeute kann durch gezielte Verfahrensoptimierung, aber auch durch Modifikation und Optimierung der Biokatalysatoren erfolgen.
Das Fraunhofer IGB adressiert genau diese Gesichtspunkte bei der Etablierung technischer Enzymprozesse und kombiniert Erfahrungen bei der Entwicklung und Optimierung enzymkatalysierter Reaktionen mit Kompetenzen im Bereich der Produktaufarbeitung (Downstream Processing) und Biokatalysatorentwicklung. Der Fokus liegt dabei stets auf der Entwicklung skalierbarer Prozesse. Daher werden bereits in der Entwicklungsphase, beispielsweise bei der Etablierung einer enzymatischen Konversion im Rührreaktor, geeignete Rührer zur Erfüllung der entsprechenden Rühraufgabe ausgewählt, geeignete Kriterien zur Maßstabsvergrößerung festgelegt und Prozessbedingungen im Hinblick auf eine spätere Umsetzung im Pilotmaßstab definiert. Die am Fraunhofer IGB ausgelegten hochskalierten Prozesse können an unserem Institutsteil in Leuna, dem Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP, oder bei Projektpartnern und Kunden durchgeführt werden.