Open Access

T. Hering, A. Pasteur, S. Wollny, Roland Ulber, Nils Tippkötter

• 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.