TY  - JOUR
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Rezension zu: Encyclopedia of Industrial Biotechnology, Vol. 1–7. By MC Flickinger.
JF  - Chemie Ingenieur Technik
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201290052
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
VL  - 6
IS  - 84
SP  - 936
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Sieker, T.
A1  - Duwe, A.
A1  - Poth, S.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Itaconsäureherstellung aus Buchenholz-Hydrolysaten
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Aus hölzernen Cellulosen und Hemicellulosen können durch enzymatische Hydrolyse fermentierbare Zucker für die Herstellung von Chemikalien und Treibstoffen gewonnen werden. Die bisherige Forschung fokussiert sich oft auf die Nutzung dieser Zucker zur Gewinnung von Ethanol. Daneben muss aber auch die stoffliche Nutzung zur Gewinnung von Grundchemikalien berücksichtigt werden. Eine solche Grundchemikalie ist Itakonsäure. Obwohl die biotechnologische Itaconsäureproduktion bereits eingehend untersucht und etabliert ist, gestaltet sie sich im Rahmen von Bioraffinerien der zweiten Generation als schwierig, da der überwiegend verwendete Produktionsorganismus gegen eine weite Bandbreite von Inhibitoren sensibel ist. Die Herstellung von Itaconsäure aus Buchenholzhydrolysaten wird im Rahmen der deutschen Lignocellulose-Bioraffinerie entwickelt. Die unbehandelten Hydrolysate ermöglichen weder das Wachstum von Aspergillus terreus noch die Bildung von Itaconsäure. Daher werden Möglichkeiten zur Konditionierung des Hydrolysates mit dem Ziel einer Itaconsäureproduktion mit hohen Ausbeuten und Konzentrationen vorgestellt.
Y1  - 2012
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201250414
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2012 und 30. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 10. – 13. September 2012, Karlsruhe
N1  - Die präsentierte Arbeit wird vomBMELV über die FNR gefördert (Förderkennzeichen 22019409).
VL  - 84
IS  - 8
SP  - 1300
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Hering, T.
A1  - Pasteur, A.
A1  - Wollny, S.
A1  - Ulber, Roland
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - Magnetische Separation von Gold-Nanopartikeln zur Gluconsäure-Produktion durch Hochgradient-Magnetseparation im Labormaßstab
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Bei der Verarbeitung nachwachsender Rohstoffe entsteht aus Cellulose oder Stärke u. a. das wichtige Produkt Glucose. Diese niedermolekulare Kohlenhydratquelle wird üblicherweise als Substrat für biotechnologische und chemische Synthesen verwendet. Ein wirtschaftlich interessantes Oxidationsprodukt der Glucose ist Gluconsäure, die beispielsweise als Lebensmittelzusatzstoff (E 574), in der Medizin und Metallindustrie Verwendung findet. Die Umsetzung des Monosaccharids zu Gluconsäure erfolgt entweder durch mikrobielle Fermentation oder der Oxidation an heterogenen Katalysatoren. Die Zielsetzung der Studie ist die Untersuchung der Glucoseoxidation an magnetisierbaren Gold-Nanopartikeln unter nachfolgender Bypass-Separation des Katalysators mittels einer neuen Mini-HGMS-Einheit (Hochgradient-Magnetseparation). Dieser Filtertyp ermöglicht die selektive Trennung magnetischer Partikel aus Suspensionen mit hohem Feststoffgehalt oder Viskosität. Erste Ergebnisse zeigen eine Beladungskapazität des selbstkonstruierten Mini-HGMS von 550 mg goldbeschichteter magnetisierbarer Nanopartikel. Die Oxidation erfolgt bei einem pH-Wertvon 9, bei 40 °C und mit 100 mM Glucose in einem begasten Rührkesselreaktor. Das System soll zukünftig zum Katalysatorrecycling von hochviskosen und Feststoffbelasteten Produktströmen aus Bioraffinerien eingesetzt werden.
Y1  - 2014
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201450265
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2014 und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 30. September - 2. Oktober 2014, Eurogress Aachen
VL  - 86
IS  - 9
SP  - 1501
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Wollny, S.
A1  - Al-Kaidy, H.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Prozessintegrierte Magnetseparation im Labormaßstab mittels High-Gradient Magnetic Separator (HGMS)
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Hochgradient-Magnetseparation (HGMS) stellt eine Alternative zu konventionellen Methoden der Proteinaufarbeitung wie Filtration und Chromatographie dar und dient zudem als Prozessintensivierung. Bisherige Separatoren sind für Anwendungen von mehreren Litern Prozessvolumina Fermentationsmedium und Gramm Magnetpartikel ausgelegt. Bei der Entwicklung und Anwendung neuartiger Magnetpartikeloberflächen ist die Verfügbarkeit großer Mengen nicht gegeben. Bisherige Filterkammern erhöhen zudem den Arbeitsaufwand und verursachen größere Partikelverluste bei Spülvorgängen oder der Reinigung aufgrund der Partikeladsorption. Für Anwendungen im Maßstab < 500 mL wird deshalb ein Miniatur-Hochgradientfilter (miniHGF) entwickelt. Das Modell wird im 3D-Drucker Makerbot Replicator 2 gefertigt und magne-isierbare Drähte zur Partikelabscheidung eingesetzt. Die Vergleichbarkeit mit einem etablierten Magnetseparator wird anhand der Aufnahme von Durchbruchskurven und Bestimmung der Filtereffizienz untersucht. Die Praxistauglichkeit mit kleinen Volumina wird in wiederholten Batch-Versuchen mit auf Magnetpartikeln immobilisiertem Enzym und einem kolorimetrischen Assay geprüft.
Y1  - 2014
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201450618
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2014 und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 30. September - 2. Oktober 2014, Eurogress Aachen
VL  - 86
IS  - 9
SP  - 1507
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Duwe, A.
A1  - Sieker, T.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Grasssilage als Substrat zur fermentativen Produktion organischer Säuren
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Der zunehmende Bedarf an fossilen Rohstoffen bei gleichzeitig abnehmender Versorgungssicherheit führt zu einer intensiven Suche nach erneuerbaren Ressourcen. Ein vielversprechendes Ausgangsmaterial mit einer weltweiten Verfügbarkeit stellt Gras dar. In 2012 wurden in Deutschland 33 Millionen Tonnen (Heugewicht) Gras auf 4,82 Millionen Hektar Ackerland produziert, davon wurden 60,5 % siliert. Durch die Silierung kann Gras als Substrat zeitlich uneingeschränkt verfügbar sein, ohne dem Risiko des schnellen Verderbs ausgesetzt zu sein. Eine Schlüsselrolle im Rahmen des Silierprozesses nimmt die Produktion von Milchsäure ein. Milchsäure ist einbedeutendes biotechnologisches Produkt für die Lebensmittel- und die chemische Industrie. Im Rahmen dieser Arbeit wird die vollständige Umwandlung der fermentierbaren Zucker in der Silage zu Milchsäure angestrebt, um die maximale Ausbeute der organischen Säure zu erreichen. Im ersten Verfahrensschritt wird die Silage gepresst und der erhaltene Presskuchen einer Liquid-Hot-Water-Behandlung unterzogen. Durch diese einfache Vorbehandlung können hohe Glucoseausbeuten im nachfolgenden SSF-Schritt bei gleichzeitig geringem Enzymeinsatz und Chemikalienverbrauch realisiert werden. Zur Aufreinigung der Milchsäure wurden extraktive und chromatographische Methoden untersucht.
Y1  - 2014
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201450345
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2014 und 31. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 30. September - 2. Oktober 2014, Eurogress Aachen
VL  - 86
IS  - 9
SP  - 1400
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Poth, S.
A1  - Monzon, M.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Enzymatische Hydrolyse von vorbehandelter Lignocellulose
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die ökonomische Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der klimatische Wandel durch die Nutzung dieser haben zu einer intensiven Suche nach erneuerbaren Rohstoffen für die Produktion von Chemikalien und Treibstoffen geführt. Ein viel versprechender Rohstoff in diesem Zusammenhang sind Zucker, die mittels enzymatischer Hydrolyse aus Lignocellulose gewonnen und beispielsweise zu Ethanol umgesetzt werden können. Dabei ist es notwendig die Hydrolyse in Hinsicht auf das verwendete Substrat und die Verwendung der entstehenden Hydrolysate für die Fermentation von Alkohol zu optimieren. Als Substrat dienen Cellulose- und Hemicellulose-Fraktionen, die durch thermo-chemische Vorbehandlung von Holz gewonnen werden. Die Vorbehandlung erfolgt bei unserem Projektpartner am Johann Heinrich von Thünen Institut in Hamburg. Verschiedene kommerziell erhältliche Enzyme, thermostabile eingeschlossen, wurden auf ihre Fähigkeit hin untersucht, diese Fraktionen zu den entsprechenden Zuckern umsetzen zu können. Um die Konzentration an fermentierbaren Zuckern zu steigern werden verschiedene Optimierungen durchgeführt, z. B. die Erhöhung der Substrat- bzw. Enzymkonzentrationen. Ein weiterer interessanter Ansatz, welcher ebenfalls verfolgt wird, ist es die Hydrolyse und die Fermentation in einem Schritt durchzuführen.
Y1  - 2009
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200950244
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet‐Jahrestagung 2009 und 27. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 8.- 10. September 2009, Mannheim
N1  - Das hier vorgestellte Vorhaben wird durch die Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert: „Verbundvorhaben: Pilotprojekt Lignocellulose-Bioraffinerie, Teilvorhaben 1: Extraktverarbeitung, Enzymtechnologie, verfahrenstechnische Untersuchungen, Ökobilanzierung, Wirtschaftlichkeitsberechnungen“ (Förderkennzeichen: FNR 22027405)
VL  - 81
IS  - 8
SP  - 1049
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Staub, C.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Suck, K.
A1  - Ruf, F.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufreinigung von Molkeproteinen mittels natürlicher Adsorbermaterialien
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Molke als Nebenprodukt der Käseherstellung wurde lange Zeit als Abfall betrachtet. Bedingt durch ihren hohen BOD (biological oxygen demand) war die direkte Einleitung in Gewässer, aber auch der mikrobielle Abbau in Kläranlagen bedenklich. Falls eine Weiterverarbeitung der Molke stattfand, so geschah dies meist zu Molkepulver oder Proteinkonzentrat. Als Untersuchungen der Molkeproteine jedoch unter pharmazeutischen Gesichtspunkten interessante Eigenschaften nahelegten, stieg das Interesse am Bioprodukt Molke und ihren Proteinen an. So stehen beispielsweise für die Molkeproteine a-Lactalbumin (ala) und b-Lactoglobulin (blg) antibakterielle, anticancerogene und diverse andere physiologische Effekte in der Diskussion. Gegenwärtig finden meist Membranverfahren zur Aufreinigung von Molkeproteinen Anwendung. Als alternatives Verfahren wurde am Institut für Bioverfahrenstechnik in Kaiserslautern ein chromatographisches Verfahren entwickelt, bei dem natürliche Tonminerale zum Einsatz kamen. Nach chemischer und physikalischer Modifikation des Ausgangsmaterials durch den Hersteller Süd-Chemie wurden drei der Adsorber für nähere Untersuchungen zur Auftrennung von Molkeproteinen aus Molkekonzentrat herangezogen. Nach einer Cross-Flow-Filtration des Molkekonzentrats erfolgte die Aufreinigung der Molkeproteine in einem FPLC-System.
Y1  - 2009
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200950310
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet‐Jahrestagung 2009 und 27. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 8.- 10. September 2009, Mannheim
VL  - 81
IS  - 8
SP  - 1299
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Oehlenschläger, Katharina
A1  - Volkmar, Marianne
A1  - Stiefelmaier, Judith
A1  - Langsdorf, Alexander
A1  - Holtmann, Dirk
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - New insights into the influence of pre-culture on robust solvent production of C. acetobutylicum
JF  - Applied Microbiology and Biotechnology
N2  - Clostridia are known for their solvent production, especially the production of butanol. Concerning the projected depletion of fossil fuels, this is of great interest. The cultivation of clostridia is known to be challenging, and it is difficult to achieve reproducible results and robust processes. However, existing publications usually concentrate on the cultivation conditions of the main culture. In this paper, the influence of cryo-conservation and pre-culture on growth and solvent production in the resulting main cultivation are examined. A protocol was developed that leads to reproducible cultivations of Clostridium acetobutylicum. Detailed investigation of the cell conservation in cryo-cultures ensured reliable cell growth in the pre-culture. Moreover, a reason for the acid crash in the main culture was found, based on the cultivation conditions of the pre-culture. The critical parameter to avoid the acid crash and accomplish the shift to the solventogenesis of clostridia is the metabolic phase in which the cells of the pre-culture were at the time of inoculation of the main culture; this depends on the cultivation time of the pre-culture. Using cells from the exponential growth phase to inoculate the main culture leads to an acid crash. To achieve the solventogenic phase with butanol production, the inoculum should consist of older cells which are in the stationary growth phase. Considering these parameters, which affect the entire cultivation process, reproducible results and reliable solvent production are ensured.
KW  - Pre-culture
KW  - Metabolic shift
KW  - Acid crash
KW  - C. acetobutylicum
KW  - ABE
KW  - Butanol
Y1  - 2024
U6  - https://doi.org/10.1007/s00253-023-12981-8
SN  - 1432-0614
VL  - 108
PB  - Springer
CY  - Berlin, Heidelberg
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hengsbach, Jan-Niklas
A1  - Engel, Mareike
A1  - Cwienczek, Marcel
A1  - Stiefelmaier, Judith
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Scalable unseparated bioelectrochemical reactors by using a carbon fiber brush as stirrer and working electrode
JF  - ChemElectroChem
N2  - The concept of energy conversion into platform chemicals using bioelectrochemical systems (BES) has gained increasing attention in recent years, as the technology simultaneously provides an opportunity for sustainable chemical production and tackles the challenge of Power-to-X technologies. There are many approaches to realize the industrial scale of BES. One concept is to equip standard bioreactors with static electrodes. However, large installations resulted in a negative influence on various reactor parameters. In this study, we present a new single-chamber BES based on a stirred tank reactor in which the stirrer was replaced by a carbon fiber brush, performing the functions of the working electrode and the stirrer. The reactor is characterized in abiotic studies and electro-fermentations with Clostridium acetobutylicum. Compared to standard reactors an increase in butanol production of 20.14±3.66 % shows that the new BES can be efficiently used for bioelectrochemical processes.
Y1  - 2023
U6  - https://doi.org/10.1002/celc.202300440
SN  - 2196-0216
VL  - 10
IS  - 21
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Staub, C.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Suck, K.
A1  - Sohling, U.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Chromatographische Aufarbeitung von Molkekonzentrat mittels mineralischer Granulate
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Molke fällt im Rahmen der Käseherstellung allein in Deutschland in Mengen von über 11 Mio. Tonnen jährlich an. Dieses Nebenprodukt wurde trotz seines Reichtums an Milchzucker und Proteinen lange Zeit kaum industriell weiterverarbeitet und stellte ein bedeutendes Problem bei der Abwasserreinigung dar. Derzeit kommen meist kosten- und reinigungsintensive Membranfiltrationsverfahren bei der Auftrennung von Molke in ihre Hauptkomponenten Lactose und Molkenprotein zum Einsatz. Die Produkte finden vorwiegend in der Nahrungsmittelindustrie Anwendung als Süßungsmittel, Proteinzusatz oder Texturbildner. Die Mehrheit des Proteins wird dabei als Konzentrat bzw. Proteinpulver verarbeitet. Wegen der antibakteriellen, antiviralen und weiteren wertvollen physiologischen Eigenschaften der Molkeproteine stellt eine weitere Aufreinigung der einzelnen Molkeproteine für die pharmazeutische Industrie einen naheliegenden zusätzlichen Wertschöpfungsschritt dar. In Kooperation mit der Süd Chemie AG wurde damit begonnen, ein Verfahren zu entwickeln, das kostengünstige mineralische Adsorbentien verwendet. Bisher konnte die Abtrennung von Lactose von den Molkenproteinen aus verdünntem Molkekonzentrat in einem Verfahrensschritt ohne Vorbehandlung des Rohstoffs erfolgreich realisiert werden. Aktuelle Arbeiten beschäftigen sich mit der Verbesserung der Proteinbindekapazitätund chromatographischen Proteinauftrennung sowie dem Upscaling zum direkten Einsatz von Molkekonzentrat ohne Vorverdünnung.
KW  - Adsorbentien
KW  - Molkenprotein
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050322
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1588
EP  - 1589
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Zhang, M.
A1  - Poth, S.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Enzymatische Lignindegradierung unter Einsatz eines Optimierungsalgorithmus
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Lignine bestehen aus einem hochgradig vernetzten Polymer phenolischer Grundeinheiten. Diese Verbindungen sind eine Quelle vielversprechender chemischer Grundbausteine. Auch die enzymatische Modifikation der Materialeigenschaften des Lignins ist für dessen Anwendung von Interesse. Aufgrund der verschiedenen Bindungstypen im Lignin ist eine Auftrennung mit nur einem Enzym unwahrscheinlich. Vielmehr sind verschiedene mediatorgestützte Reaktionen notwendig. Pilze, wie z.B. T. versicolor, nutzen Enzymkombinationen zum Aufschluss des Lignins. Hierbei kommen Laccase, Ligninperoxidase und Manganperoxidase zum Einsatz. Die optimale Kombination der Enzyme und ihrer Mediatoren bzw. Stabilisatoren ist Ziel der Untersuchungen. Aufgrund der großen Parameteranzahl wurde ein genetischer Algorithmus eingesetzt. Als Versuchsparameter wurden gewählt: die Verhältnisse der Enzyme, Ligninmasse, Konzentrationen an Eisen-, Mangan-, Oxalat-Ionen, ABTS, Violursäure und H₂O₂. Somit werden elf Parameter simultan optimiert. Als Algorithmus wurde ein Programm mit variabler Genkodierung entwickelt. Die Umsetzung des Lignins wird dabei über den verfolgt. Zurzeit ist ein enzymatischer Umsatz von 12% möglich. Als Referenz wurde eine chemische Lignindegradierung mit einem Umsatzvon 37% etabliert. Die sechs Generationen des Algorithmus zeigen eine Kongruenz der Enzymkonzentrationen von LiP, MnP und VeP, während Laccase keinen Einfluss hat. Des Weiteren beeinflussen die Konzentrationen von Mangan und Oxalat die Umsetzung, während die Variation von ABTS- und H₂O₂ nur eine geringe Auswirkung hat.
KW  - Enzymatischer Ligninabbau
KW  - Genetischer Algorithmus
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050707
SN  - 0009-286X
SN  - 1522-2640 (eISSN)
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1601
EP  - 1602
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Pasteur, A.
A1  - Ludwig, B.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Diller, R.
A1  - Kampeis, P.
A1  - Ulber, Roland
T1  - Aufarbeitung von β-Lactamantibiotika mittels selektiver, magnetischer Adsorbermaterialien
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - b-Lactame gehören zu den wirkungsvollsten Antibiotika, jedoch lassen sich viele nur schwierig fermentativ erzeugen. Ein Problem bei der fermentativen Produktion ist die Hydrolyse des Lactamrings im wässrigen Milieu. Das Ziel des von der DBU geförderten Projekts ist die selektive In-situ-Adsorption der b-Lactamantibiotika unter anschließender magnetischer Separation. Durch die Isolation im Hochgradientenmagnetseparator (HGMS) ist eine Fest-fest-flüssig-Trennung und somit ein erheblicher Zeitgewinn im Downstreamprozess möglich. Zusätzlich kommt es zur Einsparung an Lösungsmittel und Energie, was neben Reduzierung der Antibiotikahydrolyse auch in ökologischer Hinsicht einen interessanten Aspekt darstellt. Als Trägermaterial für die Adsorbermatrix werden magnetisierbare Eisenoxidpartikel eingesetzt, die in einer Silikamatrix eingebettet sind. Diese Adsorber sollen auf Selektivität in Wasser und verschiedenen Medien getestet werden. Zusätzlich werden die Abbauprodukte des b-Lactams analysiert, um eine Aussage über die Stabilisierung des Antibiotikums durch die selektiven Adsorber treffen zu können. Diese Ergebnisse werden mit kommerziell erhältlichen Adsorbern verglichen. Die Aufreinigung der Antibiotika soll direkt aus der Fermentationsbrühe erfolgen. Um die Trennung der magnetischen, selektiven Adsorber von der Biomasse zu gewährleisten, soll der HGMS in die Fermentation integriert werden. Das filamentöse Wachstum des Mikroorganismus erfordert eine Neuauslegung der Filtermatrix.
KW  - β-Lactame
KW  - Magnetische Adsorbermaterialien
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050270
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1587
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Poth, S.
A1  - Monzon, M.
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Ulber, Roland
T1  - Lignocellulose-Bioraffinerie: Simultane Verzuckerung und Fermentation
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die am häufigsten genutzten Rohstoffe für die Produktion von Treibstoffen und Chemikalien sind fossilen Ursprungs. Da diese limitiert sind, werden im Hinblick auf die Nachhaltigkeit alternative, erneuerbare Rohstoffquellen intensiv untersucht. Vielversprechend in diesem Kontext sind die in Lignocellulose enthaltenen Zucker, die beispielsweise zur Produktion von Ethanol genutzt werden können. In der Regel sind für eine Lig-nocellulose-Bioraffinerie mehrere Prozessschritte notwendig: Vorbehandlung, Verzuckerung und Fermentation. Um diesen Prozess einfacher zu gestalten, ist es möglich, die Verzuckerung und die Fermentation in einem Schritt durchzuführen (SSF). Als Substrat wird hier Cellulose-Faserstoff verwendet, der durch das Organosolv-Verfahren aufgeschlossen wurde. Die Hydrolyse erfolgt mit kommerziell erhältlichen Enzymen und für die Fermentation zu Ethanol werden zwei Hefen verwendet. Beim SSF-Verfahren konnte, im Vergleich zur entkoppelten Verfahrensweise, trotz bestehender Unterschiede in den Temperatur-Optima von Enzymen und Hefen eine Steigerung in der Ethanol-Ausbeute von 0,15 auf 0,2 gg⁻¹ beobachtet werden. Um wirtschaftliche Ausbeuten und Konzentrationen des Produkts erzielen zu können, ist es notwendig den Prozess weiter zu optimieren. Im Einzelfall muss überprüft werden, ob diese Verfahrensweise auch für die Produktion anderer interessanter Stoffe (wie Itaconsäure, Bernsteinsäure) geeignet ist.
KW  - Lignocellulose-Bioraffinerie
KW  - Prozessintegration
Y1  - 2010
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201050360
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2010 und 28. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen, 21. - 23. September 2010, Eurogress Aachen
VL  - 82
IS  - 9
SP  - 1568
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Hering, T.
A1  - Ulber, Roland
A1  - Tippkötter, Nils
T1  - Antimikrobielle Oberflächenmodifikation durch Mikropartikel
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Die Ausbildung von Biofilmen in technischen Anlagen, wie z. B. Kühlkreisläufen, Wasseraufbereitungssystemen und Bioreaktoren, führen zu Materialschäden (Biofouling) und stark erhöhtem Energieaufwand. Im Rahmen der aktuellen Forschungsarbeiten erfolgen aktive sowie passive Bio-Modifikationen auf funktionalisierten magnetischen Mikropartikelober-flächen. Um die verschiedenen funktionalisierten magnetischen Mikropartikel zu analysieren und ihre antimikrobielle Wirkung zu testen, wird der Einsatz einer 3D-gedruckten, magnetischen Plattform für ein Fluoreszenz-basiertes Screening-System untersucht. Für den Oberflächenschutz wurden verschiedene, antimikrobiell funktionalisierte Partikelkombinationen mit dem Mikroorganismus Escherichia coli GFPmut2 in Bezug auf aktiven Oberflächenschutz verglichen. Um die antimikrobielle Oberflächeneffekte von synergistischen Kombinationen unterschiedlich funktionalisierter Partikel zu bestimmen, werden Oberflächen einem Magnetfeld ausgesetzt, das die Mikropartikel als definierte Schicht auf ihnen zurück hält. Diese modifizierten Oberflächen können sowohl durch Fluoreszenzspektroskopie als auch -mikroskopie analysiert werden.
Y1  - 2016
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.201650084
N1  - ProcessNet-Jahrestagung 2016 und 32. DECHEMA-Jahrestagung der Biotechnologen 2016, 12. - 15. September 2016, Eurogress Aachen
VL  - 88
IS  - 9
SP  - 1302
PB  - Wiley-VCH
CY  - Weinheim
ER  - 
TY  - GEN
A1  - Graf, Alain-Michel
A1  - Steinhof, Rafael
A1  - Lotz, Martin
A1  - Tippkötter, Nils
A1  - Kasper, Cornelia
A1  - Beutel, Sascha
A1  - Ulber, Roland
T1  - Downstream-Processing mit Membranadsorbern zur Isolierung nativer Proteinfraktionen aus Kartoffelfruchtwasser
T2  - Chemie Ingenieur Technik
N2  - Bei der Stärkeproduktion entstehendes Kartoffelfruchtwasser besitzt mit 2 – 3 % einen hohen Anteil an ernährungsphysiologisch interessanten Proteinen. Die industrielle Gewinnung dieser Proteinfracht liefert jedoch lediglich ein minderwertiges, denaturiertes Produkt. Mit Hilfe der Membranadsorber-Technologie lassen sich aus Kartoffelfruchtwasser unter milden Reaktionsbedingungen native bioaktive Proteinfraktionen gewinnen. Geeignete Trennbedingungen wurden im Labormaßstab entwickelt und in den Technikumsmaßstab übertragen. An Anionenaustauscher-Membranadsorbern mit einer Membranfläche von 10 000 cm2 wurde eine Patatinhaltige Fraktion (44 kDa) mit Bindungskapazitäten von 0,37 mg/cm2 isoliert. Eine niedermolekulare Proteinfraktion mit Protease-Inhibitoren konnte durch Kationenaustauscher-Membranadsorber mit Bindungskapazitäten von 1,00 mg/cm2 gewonnen werden. Sie ist für verschiedenste Applikationen in der pharmazeutischen, kosmetischen und der Nahrungsmittelindustrie interessant z. B. für Appetitzügler oder muskelaufbauende Proteinpräparate. Der Aufreinigung der nativen Proteinfraktionen durch Ultra-/Diafiltration schließt sich die Konfektionierung durch Sprühtrocknung an. Die bioanalytische Charakterisierung der Produkte belegt die Reinheit und die enzymatische Aktivität sowie die Abreicherung von Störkomponenten wie Glykoalkaloide und Polyphenoloxidasen.
Y1  - 2009
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200800139
VL  - 81
IS  - 3
SP  - 267
EP  - 274
PB  - Wiley
CY  - Weinheim
ER  -